ПРИМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА ЭКСТРАСОЛА ЭФФЕКТИВНО НА СЕМЕННОМ КАРТОФЕЛЕ

ПРИМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА ЭКСТРАСОЛА ЭФФЕКТИВНО НА СЕМЕННОМ КАРТОФЕЛЕ

Научная статья

Булдаков С.А.^1, *, Плеханова Л.П.²

¹ ORCID: 0000-0003-1566-1402;

² ORCID: 0000-0001-8812-2798;

^{1, 2} ФГБНУ Сахалинский НИИ сельского хозяйства, г. Южно-Сахалинск, Россия

* Корреспондирующий автор (sarsarsar88[at]mail.ru)

Аннотация

Проведено изучение эффективности применения биологического препарата Экстрасол как в чистом виде, так и в половинной дозе в смеси с фунгицидом Ширланом на хозяйственные показатели картофеля отечественных сортов Аврора и Рябинушка в питомниках выращивания пробирочных растений и первого полевого поколения. Применение Экстрасола в качестве агротехнического приема в защищенном грунте позволяет получить дополнительный доход до 230 тыс. руб./га, за счет увеличения продуктивности микрорастений до 64,4 г/куст и большего выхода стандартной фракции мини-клубней до 2,6 шт./куст. В открытом грунте рекомендовано использование баковой смеси Экстрасола и Ширлана, от влияния которой возрастает урожайность до 20,7%, количество стандартной фракции семян до 12,5% и дополнительный доход до 252 тыс. руб./га.

Ключевые слова: картофель, пробирочная культура, клубни, биопрепарат, продуктивность.

EFFECTIVE USE OF THE BIOLOGIC DRUG EXTRASOL ON SEED POTATOES

Research article

Buldakov S.A.^1, *, Plekhanova L.P.²

¹ORCID: 0000-0003-1566-1402;

²ORCID: 0000-0001-8812-2798;

^{1, 2} FSBSI Sakhalin Agricultural Research Institute, Yuzhno-Sakhalinsk, Russia

* Corresponding author (sarsarsar88[at]mail.ru)

Abstract

We studied the effective use of the biological drug Extrasol both in pure form and in half dose in the mixture with fungicide Shirlan and their influence on the economic indicators of Aurora and Ryabinushka, potatoes of domestic varieties grown in nursery-gardens for with test tube plants of the first field generation. The use of Extrasol as an agro-technical method in the protected ground allows getting an additional income of up to 230 thousand rubles/ha by means of increasing the productivity of micro plants to 64.4 g/bush and a larger yield of the standard fraction of mini-tubers to 2.6 pcs/bush. It is recommended to use the tank mixture of Extrasol and Shirlan in open ground, which will increase the yield to 20.7%, the amount of the standard seed fraction to 12.5% and additional income up to 252 thousand rubles/ha.

Keywords: potatoes, test tube culture, tubers, biological product, productivity.

Введение

В январе 2020 года была утверждена новая «Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации», в которой одним из основных направлений государственной экономической политики является концентрирование усилий на увеличения почвенного плодородия и урожайности сельскохозяйственных культур [1].

Согласно данным Федеральной службы государственной статистики за 2019 год, картофель в стране является основной сельскохозяйственной культурой и занимает по валовому сбору третье место – 22,1 млн. т, уступив зерновым (в т.ч. зернобобовым) и сахарной свекле. Поэтому справедливо высказывание, что картофель это стратегический продукт и от его продуктивности зависит продовольственная безопасность граждан. Учитывая, что средняя урожайность картофеля по Российской Федерации в 2019 году во всех категориях хозяйств составляла 17,8 т/га, что говорит нам о довольно низком показателе, так как потенциал сортов выращиваемых на территории России не реализован даже наполовину [2].

В настоящее время в целях увеличения урожайности картофеля требуется постоянное совершенствование агротехнических приемов, одним из них является применение биологических препаратов на первых этапах семеноводства. Данный прием позволит решить не только агротехнологическую задачу, но и экологическую. Так как высокая интенсификации производства несет опасность загрязнения для окружающей среды, возникающая посредством безмерного применения химических средств защиты с последующим накоплением остаточных пестицидов и тяжелых металлов в клубнях картофеля [3].

Дополнительное преимущество биопрепаратов в том, что они не только увеличивают урожайность, но и стимулируют устойчивость растений к неблагоприятным факторам. Они способны оптимизировать питание растений, стимулировать их рост и развитие, усиливать иммунитет устойчивости к болезням [4], [5]. Также имеются данные из исследований, в которых применения биопрепаратов было проведено в боковых смесях с химическими препаратами в половинных дозах. Смеси препаратов в небольших дозировках усиливали их эффект, увеличивая ростовые процессы, защитные свойства и урожайность [6], [7].

Одним из таких перспективных препаратов является Экстрасол. В ряде проведенных исследований Экстрасола показал высокую эффективность повышения количественного и качественного выхода семенного картофеля в условиях защищенного грунта на пробирочных растениях картофеля и открытого грунта на мини-клубнях [8], [9].

Цель исследований – изучить эффективность действия Экстрасола на основные хозяйственные признаки картофеля в питомниках оригинального семеноводства для увеличения объемов производства семенного материала.

Методы и принципы исследования

Исследования проводились на базе ФГБНУ СахНИИСХ с 2011 по 2014 гг. В опыте применяли биопрепарат Экстрасол полученный у разработчика ФГБНУ ВНИИСХ микробиологии (основу препарата составляет штамм ризосферных бактерий Bacillus subtilis Ч-13). В качестве эталона взят биопрепарат Планриз полученный у производителя в Филиале ФГБУ «Россельхозцентр» по Сахалинской области (препарат на основе бактерий Pseudomonas Fluorescens АР-33). В защищенном грунте для закладки опыта использовали пробирочные растения картофеля сортов: Аврора (среднеспелый) и Рябинушка (среднеранний).

Схема опыта включала следующие варианты:

• Контроль – без обработок препаратами;
• Эталон – биопрепарат Планриз (0,3 л/га);
• Экстрасол (3 л/га);
• Баковая смесь Экстрасола (1,5 л/га) и Ширлана (0,25 л/га).

В защищенном грунте проведено три обработки растений: первая в период отрастания (15-20 см), вторая в фазу бутонизации, третья в фазу массового цветения. Получение мини-клубни на следующий год обрабатывали перед посадкой (вариант 1 – водой, вариант 2 – Планризом 20 мл/т, вариантах 3 и 4 – Экстрасолом 1 л/т) в питомнике первого полевого поколения, последующем еще три обработки проводили по растениям по схеме в защищенном грунте.

Площадь учетной делянки: в теплице 10,5 м² (70×15 см, 100 микрорастений), в поле 25 м² (70×25 см, 140 растений). Повторность – 4-х кратная. Расположение делянок рандомизированное.

Срок посадки в полевом питомнике III-я декада мая, в защищенном грунте II-я декада июня.

Агротехнические мероприятия в теплице включали: внесение удобрений – диаммофоска (6 кг/сотку), полив, рыхление и окучивание почвы, профилактические обработки инсектицидами против тлей и подгрызающей совки.  В поле: зяблевую вспашку; весной – безотвальное рыхление, внесение минерального удобрения – диаммофоска (600 кг/га), дискование, нарезку гребней. Уход за посадками состоял из довсходового и послевсходового боронований, двух междурядных обработок с окучиванием. Десикация ботвы в питомниках проводилась за 10 дней до уборки картофеля Реглоном Супер (2 л/га).

Оценку поражения растений болезнями определяли по методике ВНИИКХ [10]. Статистическую обработку данных экспериментального материала проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [11].

Экономическую эффективность по вариантам опыта определяли по методическим рекомендациям Г.А. Полуниной и др. [12].

Основные результаты

Проведенные фенологические наблюдения в период вегетации показали, что Экстрасол, как в защищенном грунте, так и в полевом питомнике, оказал незначительное влияние на сроки наступления и продолжительность фаз развития, ускоряя их на 1-2 дня.

В защищенном грунте обработка растений биопрепаратами повлияла на основные биометрические показатели. Наибольший положительный эффект был от Экстрасола, так в зависимости от сорта прибавка к контролю перед десикацией составляла: по высоте растений на 5,8-7,8%, количеству стеблей – 18,8-41,7%, количеству листьев – 14,1-35,9%, площади листьев на 16,7-32,2%; по отношению к эталону на 1,8-3,8, 10,5-33,4, 4,9-12,0, 1,4-11,8% соответственно.

В открытом грунте за период исследований баковая смесь Экстрасола с Ширланом имела лучший результат на увеличение биометрических показателей. Так прибавка в зависимости от сорта по отношению к контролю: по высоте растений была на 14,1-25,9%, количеству листьев – 17,1-31,0%, облиственности – 27,9-29,0%, площади листьев на 15,5-22,5%; к эталону Планриз 4,7-12,4, 2,9-6,9, 10,6-15,6, 16,9-18,2% соответственно.

Благодаря положительному влиянию биопрепаратов растения выросли более мощными с толстыми стеблями и развитым листовым аппаратом, что в последующем повлияло на продуктивность картофеля.

Результаты влияния Экстрасола и его баковой смеси с Ширланом на продуктивность растений картофеля представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Продуктивность картофеля в питомниках размножения

Вариант	Защищенный грунт			Первый полевой питомник
	продук-тивность, г/куст	прибавка к контролю		продук-тивность, г/куст	прибавка к контролю
		г/ куст	%		г/ куст	%
Сорт Аврора
Контроль	231,3	-	-	437,2	-	-
Эталон – Планриз	251,9	20,6	8,9	488,1	50,9	11,6
Экстрасол	271,8	40,5	17,5	517,2	80,0	18,3
Экстрасол + Ширлан	268,3	37,0	16,0	527,8	90,6	20,7
НСР05	25,4	-	-	57,1	-	-
Сорт Рябинушка
Контроль	181,8	-	-	410,0	-	-
Эталон – Планриз	227,6	45,8	25,2	478,1	68,1	16,6
Экстрасол	246,2	64,4	35,4	480,0	70,0	17,1
Экстрасол + Ширлан	241,0	59,2	32,6	486,3	76,3	18,6
НСР05	24,5	-	-	58,6	-	-

 

Изучаемый препарат имел неоднозначное воздействие в питомниках размножения. Так в условиях защищенного грунта опрыскивание Экстрасолом оказало наибольший стимулирующий эффект на продуктивность микрорастений картофеля на сорте Аврора прибавка к контролю составила 17,5% (40,5 г/куст), на сорте Рябинушка 35,4% (64,4 г/куст), по отношению к эталону 8,6 и 10,2% соответственно. При этом баковая смесь хоть и показала меньший результат, но все равно имела существенную прибавку по отношению к контролю на обоих сортах. Однако в первом полевом питомнике наибольшая масса клубней наблюдалась с применением баковой смеси Экстрсола и Ширлана на сорте Аврора на 20,7% (90,6 г/куст), на сорте Рябинушка на 18,6% (76,3 г/куст) выше по отношению к контролю. При этом чистый Экстрасол показал меньшую прибавку урожая.

Одной из причин такого результата в защищенном грунте является его специфические микроклиматические условия, минимальное количество патогенной микрофлоры в почве и частые поливы способствующие лучшему развитию бактерий Bacillus subtilis. В открытом же грунте почвенная микрофлора, в том числе и патогенная нивелирует положительный эффект от применения чистого Экстрасола. А вот баковая смесь даже в половинной дозировке усиливает эффективность двух компонентов. Это достигается путем сочетаемости препаратов и особенности действующего вещества фунгицида Ширлана – флуазинам, которое является уникальным средством среди разобщителей в отношении активности против широкого спектра грибов. Поэтому при частичном попадании флуазинама на почву во время обработке, он способствует угнетению патогенной микрофлоры и дает возможность бактериям Bacillus subtilis занять пустующую нишу и оказывать положительное воздействие на растения картофеля, благодаря широкому спектру продуцируемых метаболитов.

Как видно из таблицы 2 применение Экстрасола существенно повлияло на структуру урожая картофеля.

 

Таблица 2 – Структура урожая картофеля в питомниках размножения

Вариант	Защищенный грунт				Первый полевой питомник
	всего клубней		стандартной фракции		всего клубней		стандартной фракции
	шт./куст	%	шт./куст	%	шт./куст	%	шт./куст	%
Сорт Аврора
Контроль	13,4	-	9,8	-	12,2	-	6,2	-
Эталон – Планриз	15,9	18,7	11,7	19,4	13,7	12,3	6,6	6,5
Экстрасол	16,8	25,4	12,4	26,5	14,0	14,8	6,7	8,1
Экстрасол + Ширлан	15,9	18,7	12,0	22,4	14,4	18,0	6,8	9,7
НСР05	1,1	-	0,9	-	1,6	-	0,9	-
Сорт Рябинушка
Контроль	5,1	-	4,0	-	7,4	-	4,0	-
Эталон – Планриз	5,9	15,7	4,6	15,0	8,2	10,8	4,4	10,0
Экстрасол	6,3	23,5	4,7	17,5	8,8	17,6	4,5	12,5
Экстрасол + Ширлан	6,1	19,6	4,7	17,5	8,7	18,9	4,5	12,5
НСР05	0,5	-	0,3	-	1,0	-	0,4	-

 

Наибольший выход общего количества клубней с куста и стандартной фракции семян (с размером по наибольшему поперечнику 30-60 мм) в защищенном грунте получены от применения Экстрасола, у сорта Аврора прибавка составляла 25,4 и 26,5%, у сорта Рябинушка 23,5 и 17,5% от контрольного значения. В полевом питомнике прослеживается аналогичная тенденция, как и по продуктивности, где максимальные показатели количества клубней получены от обработок баковой смесью биопрепарата с фунгицидом, при этом на сорте Аврора количество клубней больше на 18,0%, на сорте Рябинушка – 18,9%, по стандартной фракции на 9,7 и 12,5% соответственно к контролю.

В период вегетации за годы исследований в защищенном грунте растения обоих сортов не поражались возбудителем фитофтороза (Phytophtora infestans), как и растения сорта Аврора в первом полевом питомнике. При этом у сорта Рябинушка в открытом грунте отмечено распространение болезни фитофтороза (см. рисунок 1)

Рис. 1 – Влияние биопрепаратов на распространение фитофтороза на растениях картофеля сорта Рябинушка, %

 

Наибольшее количество больных растений (распространенность) наблюдалось в 2012 году, что составляло 80%, наименьшее в 2014 году – 20%. Биопрепараты сдерживали распространение инфекции Ph. Infestans в сравнении с контролем. Лучший показатель отмечен в варианте с обработкой баковой смесью – не более 20%. Также смесь Экстрасола с Ширланом уменьшала развитие болезни до 2,2%, против 6-15% в контроле (см. рисунок 2).

Рис. 2 – Влияние биопрепаратов на развитие фитофтороза на растениях картофеля сорта Рябинушка, %

 

Основное экономическое преимущество использования биопрепаратов, это дополнительная прибыль за счет повышения урожая и улучшения его качества. Наибольший дополнительный доход в защищенном грунте получен от применения Экстрасола в чистом до 230 тыс. руб./га, в питомнике первого полевого поколения при обработках смесью Экстрасола с Ширланом до 252 тыс. руб./га.

Заключение

Таким образом, применение отечественного биологического препарата Экстрасол в защищенном грунте показало свою эффективность в увеличении продуктивности на 17,5-35,4%, стандартной фракции мини-клубней – 17,5-26,5%.

 В первом полевом питомнике лучший результат получен от баковой смеси в половинных дозах Экстрсола с фунгицидом Ширланом, от действия которой возросла урожайность на 18,6-20,7% и количество стандартных семян – 9,7-12,5%. Также в годы сильной эпифитотии фитофтороза баковая смесь существенно снижала распространенность инфекции до 20% и развитие болезни до 2,2%.

Конфликт интересов Не указан

Conflict of Interest None declared

Список литературы / References

1. Указ Президента РФ от 21.01.2020 № 20 «Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации». Информационно-правовой портал ГАРАНТ.РУ. [Электронный ресурс]. URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/73338425/ (дата обращения: 04.03.2020).
2. Валовые сборы и урожайность сельскохозяйственных культур по Российской Федерации в 2019 году, Часть 1. / Федеральная служба государственной статистики. Москва, 2020. [Электронный ресурс]. URL: https://www.gks.ru/compendium/document/13277 (дата обращения: 04.03.2020).
3. Петрухин А. С. Выращиваем экологически безопасный картофель / А. С. Петрухин, В. И. Левин // Картофель и овощи. – 2017. – № 4. – С. 31-33.
4. Федотова Л. С. Влияние микробиологических удобрений на продуктивность и качество картофеля / Л. С. Федотова, Н. А. Тимошина, Е. В. Князева, Н. И. Аканова, М. М. Визирская // Защита картофеля. – 2017. – № 4. – С. 13-21.
5. Титова В. И Влияние удобрений и комплекса защитных мероприятий на урожайность и качество клубней разных сортов картофеля / В. И. Титова, А. А. Чудоквасов // Российская сельскохозяйственная наука. – 2018. – № 6. – С. 9-12.
6. Медведева Е. А. Влияние обработок клубней и растений картофеля испытываемыми препаратами и их баковыми смесями на поражение болезнями / Е. А. Медведева, Р. А. Струкова // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. – 2013. – № 1. – С. 26-28.
7. Габдуллин В. Р. Эффективность биологических препаратов в смеси с гербицидами / В. Р. Габдуллин, Н. Н. Апаева // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2010. – № 56. – С. 195-202.
8. Кононенко А. Н. Изучение эффективности применения микробиологического препарата Экстрсол-М на количественный выход и качество мини-клубней / А. Н. Кононенко, Ю. Н. Логинова, О. Ф. Ивахнова // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2014. – № 36. – С. 36-40.
9. Булдаков С. А. Применение фиторегуляторов в культуре «in vitro» как эффективный агроприем технологии оригинального семеноводства картофеля в условиях Сахалина / С. А. Булдаков, О. В. Щегорец // Адаптивные технологии в растениеводстве Амурской области: материалы «III Амурской Российско-Китайского фестиваля науки» науч. конф. 30-31 октября 2013 г., Благовещенск / Благовещенский государственный педагогический университет. – Благовещенск, 2014. – С. 49-54.
10. Методика исследований по культуре картофеля / ВАСХНИЛ. НИИКХ. – М., 1967. – 268 с.
11. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
12. Полунин Г. А. Методические рекомендации по определению общего экономического эффекта от использования результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в агропромышленном комплексе. / Г. А. Полунин, А. В. Гарист, Р. И. Князева. – М.: РАСХН, 2007 . – 32 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Ukaz Prezidenta RF ot01.2020 № 20 «Ob utverzhdenii Doktriny prodovolstvennoi bezopasnosti Rossiiskoi Federatsii». [Decree of the President of the Russian Federation of 01.21.2020 No. 20 “On Approval of the Doctrine of Food Security of the Russian Federation.”] Information and Legal Site GARANT.RU. [Electronic resource]. URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/73338425/ (accessed: 04.03.2020). [in Russian]
2. Valovye sbory i urozhainost selskokhozyaistvennykh kultur po Rossiiskoi Federatsii v 2019 godu, Chast 1. [Gross Fees and Crop Yields in the Russian Federation in 2019, Part 1.] / Federal State Statistics Service. Moscow, 2020. [Electronic resource]. URL:https://www.gks.ru/compendium/document/13277 (accessed: 04.03.2020). [in Russian]
3. Petrukhin A. S. Vyrashchivaem ekologicheski bezopasnyi kartofel [How to Grow Environmentally Friendly Potatoes] / A.S. Petrukhin, V.I. Levin // Kartofel I ovoshchi [Potatoes and Vegetables]. – 2017. – No. 4. – P. 31-33. [in Russian]
4. Fedotova L. S. Vliyanie mikrobiologicheskikh udobrenii na produktivnost i kachestvo kartofelya [Effect of Microbiological Fertilizers on Productivity and Quality of Potatoes] / L.S. Fedotova, N.A. Timoshina, E.V. Knyazev, N.I. Akanova, M.M. Vizirskaya // Zashchita kartofelia [Protection of Potatoes]. – 2017. – No. 4. – P. 13-21. [in Russian]
5. Titova V. I Vliyanie udobrenii i kompleksa zashchitnykh meropriyatii na urozhainost i kachestvo klubnei raznyh sortov kartofelya [Effect of Fertilizers and Complex of Protective Measures on the Yield and Quality of Tubers of Different Potato Varieties] / V.I. Titova, A.A. Chudokvasov // Rossiyskaya selskokhoziaystvennay nauka [Russian Agricultural Science]. – 2018. – No. 6. – P. 9-12. [in Russian]
6. Medvedeva E. A. Vliyanie obrabotok klubnei i rastenii kartofelya ispytyvaemymi preparatami i ikh bakovymi smesyami na porazhenie boleznyami [Influence of Treating Tubers and Potato Plants with Tested Drugs and their Tank Mixtures on Damage by Diseases] / E.A. Medvedeva, R.A. Strukova // Vestnik Michurinskkogo Gosudarstvennogo Selskokhoziaystvennogo Universiteta [Bulletin of the Michurinsk State Agrarian University]. – 2013. – No. 1. – P. 26-28. [in Russian]
7. Gabdullin V. R. Effektivnost biologicheskikh preparatov v smesi s gerbitsidami [Efficiency of Biological Preparations Mixed with Herbicides] / V.R. Gabdullin, N.N. Apaeva // Political Mathematical Network Electronic Scientific Journal of the Kuban State Agrarian University. – 2010. – No. 56. – P. 195-202. [in Russian]
8. Kononenko A. N. Izuchenie effektivnosti primeneniya mikrobiologicheskogo preparata Ekstrsol-M na kolichestvennyi vykhod i kachestvo mini-klubnei [Study of the Effeciency of Use of the Microbiological Preparation Extrasol-M on the Quantitative Yield and Quality of Mini-Tubers] / A.N. Kononenko, Yu.N. Loginova, O.F. Ivakhnova // Trudy Sankt Peterburgskogo Gosudarstvennogo Selskokhoziaystvennogo universiteta [Proceedings of the St. Petersburg State Agrarian University]. – 2014. – No. 36. – P. 36-40. [in Russian]
9. Buldakov S. A. Primenenie fitoregulyatorov v kulture «invitro» kak effektivnyi agropriem tekhnologii originalnogo semenovodstva kartofelya v usloviyakh Sakhalina [Use of Phytoregulators in the Invitro Culture as an Effective Agricultural Method for the Technology of Original Seed Production of Potatoes in Sakhalin] / S.A. Buldakov, O.V. Shchegorets // Adaptivniye tekhnologii v rastenievodstve Amurskoy Oblasti [Adaptive Technologies in Crop Production of the Amur Region]: Materials of the "III Amur Russian-Chinese Science Festival" Scientific Conf. October 30-31, 2013, Blagoveshchensk / Blagoveshchensk State Pedagogical University. – Blagoveshchensk, 2014. – P. 49-54. [in Russian]
10. Metodika issledovanii po kulture kartofelya [Potato Culture Research Methodology] / VASKhNIL NIIKH. – M., 1967. – 268 p. [in Russian]
11. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta [Field Experiment Technique] / A. Dospekhov. – M.: Agropromizdat, 1985. – 351 p. [in Russian]
12. Polunin G. A. Metodicheskie rekomendatsii po opredeleniyu obshchego ekonomicheskogo effekta ot ispolzovaniya rezultatov nauchno-issledovatelskikh i opytno-konstruktorskikh rabot v agropromyshlennom komplekse. [Methodological Recommendations for Determining the Overall Economic Effect of Using the Results of Research and Development in the Agricultural Sector] / G.A. Polunin, A.V. Garist, R.I. Knyazev. - M.: RAAS, 2007. - 32 p. [in Russian]