Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Введение

Успешное выращивание полевых культур без применения средств химизации на сегодняшний день трудно представить. Приоритетным направлением развития российского агропромышленного комплекса является экологизация за счет применения биологических агентов (биоудобрения, биоиндикаторы, биофунгициды) в качестве безопасной альтернативы химическим веществам [1]. Биологизация сельского хозяйства предполагает необходимость введения в систему защиты растений от болезней препаратов биологического происхождения, не имеющих отрицательного воздействия на культуру и окружающую среду [2]. Биостимуляторы позволяют повышать комплексную устойчивость растений к широкой классификации вирусных, бактериальных и грибковых заболеваний, а также адаптивные свойства к различным факторам окружающей среды (температура, засуха, продолжительность светового дня и т.д.) [3, 4]. При этом очень важно использовать безопасные препараты, которые, помимо высокой урожайности, сохраняют естественную микробиоту почвы [5]. Особое внимание уделяется разработке инновационных регуляторов роста и развития растений на бактериальной основе. С физиологической точки зрения важно, что бактерия заселяет преимущественно нижнюю поверхность листовой пластинки. Установлена ее способность не только проникать сквозь устьица листьев, но и колонизироваться в межклетниках эпидермиса и мезофилле листа [6]. Такое всеобъемлющее покрытие и проникновение не всегда достижимо для химических препаратов, а для биологических является исключительно особенностью [7].

Цель исследования – оценка эффективности применения биологически активного препарата на основе микробного синтеза Bacillus amyloliquefaciens и Bacillus subtilis на некоторых видах сельскохозяйственных культур.

Материалы и методы исследования

Опыт представлен комплексом исследований, заложенных на экспериментальных площадках агропредприятий Тамбовской области, в разрезе исследуемых культур. Результаты проведения полевого опыта по применению биологически активного препарата на основе микробного синтеза Bacillus amyloliquefaciens + Bacillus subtilis на сельскохозяйственных культурах Hordeum vulgare L., Triticum aestivum L., Beta vulgaris L. и Pisum sativum L. [8, 9]. Результаты проведения полевого опыта оценивались согласно следующим показателям: месторасположение экспериментальной площадки, ее площадь, сортовые особенности культуры, предшественник, метод и фазы обработки, морфометрические показатели растений, метеорологические показатели (среднесуточные температуры, осадки) в период вегетации, фактическая урожайность культуры относительно контрольного участка. Особое внимание уделялось схеме защиты растений опытного и контрольного участков.

Результаты исследования и их обсуждение

Экспериментальная площадка № 1 – северо-запад Тамбовской области, культура Hordeum vulgare L., сорт Деспина, предшественник Zea L. площадь опытного участка 10 га, обработка проводилась в три этапа, представляющие полевое механизированное опрыскивание в фазу кущения, 2-я обработка в фазу выхода в трубку и 3-я обработка в фазу образования флагового листа, эффективность применения биопрепарата оценивали по фактической урожайности культуры, дата проведения уборки урожая 05.08.2024. Фактические схемы защиты растений опытного и контрольного участков представлены в табл. 1.

Метеорологические условия в период проведения эксперимента характерны для климатических условий весенне-летнего периода Тамбовской области. В фазу растений выхода в трубку были отобраны образцы для определения основных морфологических показателей [11]. Согласно проведенным исследованиям, на опытном участке установлено опережение роста и развития растений, что подтверждается средними значениями морфологических показателей по высоте и диаметру стебля, размеров листовой пластинки, мощностью корневой системы, размерам колоса (рис. 1, 2).

Основополагающим экспериментальным этапом полевых опытов было определение урожайности исследуемых культур. Средняя урожайность опытного поля составила 55,0 ц/га, тогда как фактическая урожайность контрольного участка – 54,0 ц/га. Соответственно прибавка по урожайности составила 1,0 ц/га, что соответствует 1,8 % с каждого гектара сельскохозяйственных площадей. При расчете экономических показателей применения средств защиты растений установлено, что контрольный вариант системы защиты растений финансово дороже. Прибавка по урожайности при применении исследуемых биологически активных средств защиты 1,0 ц/га, что позволяет получить экономическую эффективность от применения данной схемы защиты, и она, с учетом полученных результатов, может быть рекомендована к внедрению в производственном цикле следующего урожайного года.

Таблица 1

Схемы защиты растений Hordeum vulgare L. опытного и контрольного участков

Примечание: контрольный участок представлен хозяйственной схемой защиты растений (предоставленной руководителем хозяйства), концентрации указаны согласно инструкциям применения пестицидов; опытный участок – с частичной заменой химпрепаратов на биологически активный препарат на основе Bacillus amyloliquefaciens + Bacillus subtilis. Источник: составлено автором на основе источника [10].

Рис. 1. Средние значения основных морфологических показателей растений Hordeum vulgare L. на 10.07.2024 Источник: составлено автором на основе [10]

Рис. 2. Механизированное опрыскивание экспериментального участка экспериментальной площадки № 1 – северо-запад Тамбовской области, культура Hordeum vulgare L., сорт Деспина, предшественник Zea L. площадь опытного участка 10 га

Таблица 2

Схемы защиты растений Triticum aestivum L. опытного и контрольного участков

Примечание: контрольный участок представлен хозяйственной схемой защиты растений (предоставленной руководителем хозяйства), концентрации указаны согласно инструкциям применения пестицидов; опытный участок – с частичной заменой химпрепаратов на биологически активный препарат на основе Bacillus amyloliquefaciens + Bacillus subtilis. Источник: составлено автором на основе [10].

Одновременно был заложен опыт на экспериментальной площадке № 2 – юго-восток Тамбовской области, культура – Triticum aestivum L., сорт Тимирязевская 150, предшественник Zea L., площадь опытного участка 15 га. Обработка биологически активным препаратом на основе микробного синтеза Bacillus amyloliquefaciens + Bacillus subtilis представляла двухэтапное механизированное опрыскивание в фазу кущения и образования флагового листа [12]. Дата проведения уборочных работ 02.08.2024. Схемы защиты растений опытного и контрольного участков представлены в табл. 2.

В ходе эксперимента установлено, что на опытном участке отмечено опережение роста и развития растений. Согласно фазам развития опережение по основным морфологическим показателям в среднем составляет 5–7 дней. Фактическая урожайность экспериментального поля составила 62,0 ц/га, тогда как контрольный участок, обработанный по хозяйственной схеме растений, показал урожайность 61,2 ц/га, соответственно, прибавка составила 0,8 ц/га (1,3 %) хозяйственных площадей. При расчете экономических показателей применения исследуемых средств защиты растений установлено, что контрольный вариант предложенной схемы защиты растений финансово дороже. Прибавка по урожайности с применением биопрепарата позволяет получить экономическую эффективность от предложенной схемы защиты.

На экспериментальной площадке № 3, расположенной в северной части Тамбовской области, был заложен полевой опыт со следующими характеристиками: культура – Beta vulgaris L., сорт Крокодил, предшественник Hordeum L., площадь опытного участка 10 га, метод обработки – механизированное полевое опрыскивание, проводилось в два этапа: появление двух-трех пар листьев и период смыкания листьев в междурядьях [13]. Дата проведения уборочных работ 02.10.2024. Схемы защиты растений опытного и контрольного участков представлены в табл. 3.

Фактическая урожайность растений Beta vulgaris L. на экспериментальном поле составила 430,00 ц/га, на контрольном поле – 400,0 ц/га, соответственно, прибавка составила 30,0 ц/га (+ 7,5 %). На опытном участке биометрические показатели растений свидетельствовали об опережении роста в период вегетации, что позволило получить более высокую урожайность на 30,0 ц/га (7,5 %).

Таблица 3

Схемы защиты растений Beta vulgaris L. опытного и контрольного участков

Примечание: контрольный участок представлен хозяйственной схемой защиты растений (предоставленной руководителем хозяйства), концентрации указаны согласно инструкциям применения пестицидов; опытный участок – с частичной заменой химпрепаратов на биологически активный препарат на основе Bacillus amyloliquefaciens + Bacillus subtilis. Источник: составлено автором на основе [10].

Таблица 4

Схемы защиты растений Pisum sativum L. опытного и контрольного участков

Примечание: контрольный участок представлен хозяйственной схемой защиты растений (предоставленной руководителем хозяйства), концентрации указаны согласно инструкциям применения пестицидов; опытный участок – с частичной заменой химпрепаратов на биологически активный препарат на основе Bacillus amyloliquefaciens + Bacillus subtilis. Источник: составлено автором на основе [10].

Определение экономической эффективности от применения предложенной схемы защиты растений, с учетом полученных результатов, позволяет рекомендовать проведение дальнейших исследований по применению изучаемого биопрепарата.

Одновременно полевой опыт был заложен на экспериментальной площадке № 4 (центральная часть Тамбовской области): исследуемая культура – Pisum sativum L., сорт Рокет, предшественник Zea mays L., площадь опытного участка 15 га, обработка – механизированное опрыскивание в два этапа: всходы и начальные этапы бутонизации, эффективность применения биопрепарата оценивали по фактической урожайности культуры, дата проведения уборки урожая 04.08.2024 [14, 15]. Далее представлены фактические схемы защиты растений Pisum sativum L. опытного и контрольного участков (табл. 4).

Средняя урожайность опытного поля по культуре составила 27,6 ц/га, контрольного участка – 25,0 ц/га, прибавка по урожайности Pisum sativum L. составила +2,6 ц/га, что составляет 10,4 %. Прибавка по урожайности при применении исследуемого биопрепарата позволяет получить экономическую эффективность от применения данной схемы защиты, следовательно, может быть рекомендована для дальнейших исследований по внедрению в производственном цикле следующего урожайного года.

Заключение

Согласно проведенным исследованиям, применение биологически активного препарата на основе микробного синтеза Bacillus amyloliquefaciens и Bacillus subtilis в схеме защиты сельскохозяйственных растений, с частичной заменой химических регуляторов роста, оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений и способствует повышению урожайности согласно исследуемым культурам. Прибавка к урожайности с 1 га хозяйственных площадей составила: Hordeum vulgare L. – плюс 1,0 ц/га, что соответствует 1,8 %; Triticum aestivum L. – плюс 0,8 ц/га (1,3 %); Beta vulgaris L. на экспериментальном поле составила 430,00 ц/га, на контрольном поле 400,0 ц/га, соответственно, прибавка составила 30,0 ц/га (+ 7,5 %); по Pisum sativum L. прибавка составила 2,6 ц/га, что соответствует 10,4 %. Расчет экономической эффективности от предложенной схемы защиты растений, с учетом полученных результатов, позволяет рекомендовать проведение дальнейших исследований по применению изучаемого биопрепарата.