Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,002

Большую опасность для посевов пшеницы представляют фитопатогенные грибные заболевания, среди них в Западной Сибири наиболее опасными являются листовые инфекции – бурая ржавчина, септориоз и мучнистая роса. Развиваясь на листьях, эти болезни уменьшают их ассимиляционную поверхность и разрушают хлорофилл, что приводит к снижению фотосинтеза, преждевременному старению и отмиранию листового аппарата [1].

Известно, что вклад в урожай верхних трех листьев у колосовых культур составляет около 75–80 %, флагового листа – до 35 %. Поэтому очень важно как можно дольше сохранить их живыми и свободными от болезней и особенно не допустить распространения инфекции на флаговый лист. Для этого необходимо проводить фитосанитарный мониторинг посевов и следить за развитием заболевания с тем, чтобы своевременно провести защитные мероприятия [2]. В арсенале средств химической защиты имеются фунгициды, обладающие высокой эффективностью против листовых инфекций зерновых культур. Однако большинство биологически активных соединений относится к классу плохо или нерастворимых в воде и физиологически активных средах, что предполагает применять завышенные дозировки действующих веществ [3]. Новые направления развития химии пестицидов реализуют это направление за счет разработки и создания пестицидов нового поколения с меньшими нормами расхода и более эффективной биодоступностью [4]. В связи с этим для увеличения растворимости действующих веществ используется метод их совместной механохимической обработки с водорастворимыми полимерами. Полученные при этом твердые дисперсии обладают повышенной растворимостью в воде, что предполагает увеличение биологической активности таких композиций [5]. С целью получения новых экономичных биодоступных фунгицидов с меньшей нормой расхода по действующему веществу применяют водные растворы сахаров [6], препаративные формы, полученные методом интенсивной механической и термохимической обработки с введением композиционных добавок [7]. В качестве активной экологической добавки в рецептуру фунгицидных препаратов эффективно вводить природный полисахарид арабиногалактан, выделенный из лиственниц сибирской (Larix sibirica L.) и Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen.) [8], который в модельных экспериментах показывал высокую мембранотропность [9].

Цель настоящего исследования – определить эффективность применения супрамолекулярного комплекса тебуконазола с арабиногалактаном для контроля болезней листьев яровой мягкой пшеницы в лесостепной зоне Западной Сибири.

Материалы и методы исследования

Исследования проводили на опытном поле СибНИИЗиХ СФНЦА РАН, расположенном в центрально-лесостепном Приобском агроландшафтном районе Новосибирской области. Опыты размещали по пару. В опытах использовали два сорта яровой мягкой пшеницы – Обская 2 и Новосибирская 31. Посев осуществляли 21 и 22 мая сеялкой СН-16. Норма высева 6 млн. всхожих зерен /га. Опыты включали 3 варианта: 1 – контроль без обработки фунгицидами; 2 – Фоликур, КЭ (д.в. тебуконазол, 250 г/л), норма расхода 1 л/га; 3 – супрамолекулярный комплекс тебуконазола с полисахаридом арабиногалактаном 1:10 (массовое соотношение) 0,5 кг/га. Приготовление сухой композиции – комплекса тебуконазола с арабиногалактаном осуществляли по оригинальной механохимической технологии, описанной ранее [10], продолжительность обработки составляла 6 ч. При этом удалось добиться увеличения водорастворимости тебуконазола в 3 раза, а также увеличения трансмембранного переноса (эксперимент проводился на искусственных мембранах методом РАМРА, который используется для предсказания проницаемости биологически активных веществ через клеточные мембраны). Повторность опыта четырехкратная, размещение – систематическое, площадь делянки 25 м2. Обработку посевов фунгицидами против комплекса болезней листьев проводили в фазе колошения ручным опрыскивателем, норма расхода рабочей жидкости 300 л/га. Семена перед посевом обрабатывали системным фунгицидом. Посевы в фазе кущения опрыскивали баковой смесью дикотицида и граминицида против комплекса сорняков. Уборку урожая осуществляли прямым комбайнированием. Урожайность приводили к стандартной влажности и чистоте согласно ГОСТ 1386.5-93 и 1386-2-81. Оценку фитосанитарного состояния посевов (септориоз – Septoria nodorum Berk., Septoria tritici Rob. Et Desm. [11], бурая листовая ржавчина – Puccinia recondita Rob. Et Desm. (шкала Петерсона); мучнистая роса – возбудитель Blumeria graminis (DC) Speer. (синоним Erysiphe graminis DC) f. tritici Em. Marchal порядка Erysiphales [12] проводили в фазе молочной спелости культуры. Площадь флагового листа главного побега (n = 100) определяли методом промеров [13] с поправочным коэффициентом 0,67 в фазе молочной спелости зерна. Математическую обработку данных осуществляли пакетом прикладных программ «СНЕДЕКОР» [14].

Результаты исследования и их обсуждение

Исследования проводили в условиях увлажненного вегетационного периода, что способствовало развитию всех основных болезней листьев пшеницы – септориоза, бурой ржавчины и мучнистой росы, однако сорта поражались болезнями по-разному. В посевах Новосибирской 31 до фазы колошения культуры фиксировали два заболевания – септориоз и мучнистую росу. Их распространенность в нижнем ярусе растений (3-й лист сверху) составила 49 и 62, индекс развития – 2,17 и 3,21 %. Листья верхнего яруса поражались возбудителями слабее: септориозная пятнистость с интенсивностью поражения в 1 % обнаруживалась на 11 % растений, единичные подушечки мучнистой росы – на 16 %. К фазе молочной спелости зерна в верхнем ярусе растений их инфекционный фон увеличился: распространенность мучнистой росы достигла 32 %; развитие болезни – 10,7 %; септориоз соответственно – 100 и 21,6 %, но этим заболеваниям не дала развиться бурая ржавчина, интенсивно распространявшаяся в незащищенных посевах (табл. 1).

Новый фунгицидный комплекс тебуконазола с арабиногалактаном высокоэффективно контролировал бурую ржавчину (биологическая эффективность = 98,3 %), что соответствовало эффекту, полученному от обработки посевов химическим эталоном (биологическая эффективность 98,1 %) (рисунок). Скорость нарастания инфекции Puccinia recondita на контрольном посеве начала усиливаться в конце налива и составила 3,19 % в сутки (колошение – налив = 0,52 % в сутки), увеличиваясь в период молочной спелости до 4,4 %. Аналогичная скорость инфекционного прироста в варианте с обработкой композицией тебуконазол:арабиногалактан достигла к молочной спелости культуры лишь 0,06 и 0,07 % в сутки, Фоликуром – 0,01 %.

Фитосанитарный эффект нового фунгицидного комплекса по сдерживанию септориозной пятнистости на флаг-листе был ниже – 85,6 %, в то время как Фоликур подавил заболевание на 97,1 %.

Посевы Обской 2 поражались только септориозом, против которого была подтверждена высокая фунгицидная эффективность нового препарата (табл. 2). На этапе перехода растений к молочной спелости зерна развитие болезни, достигшее на незащищенном под флаговом листе 21,1 %, контролировалось супрамолекулярным комплексом на уровне 83,1 %. Эффективность химического эталона была выше – 92,8 %. К концу молочной спелости зерна флаг-лист защищенных посевов оставался слабо пораженным и частота встречаемости здоровых растений в варианте с обработкой новым фунгицидным комплексом превышала таковую контроля в 4,7 раз. В эту фазу развития растений биологическая эффективность комплекса тебуконазола с арабиногалактаном была сопоставима с Фоликуром – 92,1 и 97,1 % соответственно.

У защищенной новым фунгицидным комплексом пшеницы достоверно увеличивалась площадь флагового листа и задерживалось засыхание листьев. Обработка посевов супрамолекулярным комплексом тебуконазола с арабиногалактаном приводила к росту площади флаг-листа до 24,2 см2 у пшеницы сорта Новосибирская 31 и до 23,2 см2 у сорта Обская 2, что было выше на 24 и 22 %, чем в контроле – 18,4 и 18,1 см2 соответственно. При применении Фоликура площадь флаг-листа возросла до 24,7 и 24,0 см2, или на 25,6 и 24,5 % у Новосибирской 31 и Обской 2 соответственно (НСР05 = 0,16 и 0,31; Степень влияния по Снедекору – 99,7 и 99,5 %).

Применение комплекса тебуконазола с арабиногалактаном приводило к существенному росту урожайности зерна пшеницы, тесно связанному с ростом массы 1000 зерен (табл. 3).

Масса 1000 зерен у пшеницы сорта Новосибирская 31 увеличилась на 4,75 г, у Обской 2 – на 4,11 г при применении композиции и на 4,83 и 5,74 г – при использовании Фоликура. Опрыскивание посевов изучаемым препаратом обеспечило рост урожайности зерна яровой пшеницы сорта Новосибирская 31 на 0,65 т/га, или 12,1 %, сорта Обская 2 – на 0,53 т/га или 11,2 %, а использование Фоликура увеличило урожайность на 0,64 т/га (11,9) и 0,31 т/га (6,6 %).

Полученные результаты показывают, что в благоприятных для развития фитопатогенов и растения-хозяина условиях, однократной обработкой посевов в начале колошения супрамолекулярным комплексом тебуконазола с полисахаридом арабиногалактаном, выделяемым из древесины лиственниц Larex sibirica и Larix gmelinii в массовом соотношении 1:10 с нормой расхода 0,5 кг/га, приготовленным по оригинальной механохимической технологии, можно эффективно контролировать болезни листьев, вызываемые возбудителями Puccinia recondita, Septoria nodorum и Blumeria graminis. В случае эпифитотийного развития бурой листовой ржавчины его применение обеспечивает увеличение сбора зерна мягкой яровой пшеницы, сопоставимое с использованием фунгицида Фоликур с нормой расхода 1 л/га – 0,65 и 0,64 т/га. Иной хозяйственный эффект получен на пшенице, пораженной септориозной инфекцией. В этой фитосанитарной обстановке прибавка урожая от обработки растений новым фунгицидным комплексом составила 0,53 т/га и превысила стандарт на 0,22 т/га.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Новосибирской области в рамках научного проекта №18-416-540007/18.