Особенности формирования урожайности растений конопли технического назначения под воздействием приемов защиты против вредных организмов
Увеличение ареала выращивания конопли технического назначения в различных климатических зонах России свидетельствует о растущем интересе к культуре среди потребителей. Спрос на конопляные изделия с каждым годом повышается примерно на 30%. Рост эффективности производства конопли посевной возможен с помощью интенсивной технологии, обеспечивающей наиболее благоприятные условия для получения стабильно высоких урожаев, соответствующей современному уровню развития науки и техники.
При увеличении посевных площадей технической конопли велика вероятность накопления в агроценозе сопутствующих ей вредителей и болезней. На ранних фазах роста — это конопляная блошка и корневые гнили. Для фитофага характерно то, что в течение короткого времени при наступлении благоприятных условий он может массово заселить посевы конопли путем размножения или переселения с краевых участков полей и лесополос. Патогенная микофлора, вызывающая заболевание корней, распространена повсеместно в почве и способна причинять ущерб разной степени.
Сохранить урожай, повысить качество продукции вероятно лишь при грамотном, научно обоснованном подходе к защитным мероприятиям. Оптимизировать фитосанитарное состояние посевов позволяет экологически безопасный технологический прием протравливания семян.
При обеззараживании семян от болезней следует обращать внимание на фунгициды системного действия, обеспечивающие (по сравнению с контактными препаратами) более продолжительное влияние на патогены, находящиеся как на поверхности, так и внутри семян, а также подавление аэрогенной инфекции на ранних фазах развития растений. Для контроля над вредителями, наносящими урон по всходам культуры, протравливание семян имеет преимущество в плане отсутствия возможности влияния погодных условий на проведение данного мероприятия. При лучшей плотности покрытия, удерживаемости и высоком качестве перераспределения пестицида внутри клетки растения данный способ защиты гарантирует существенную эффективность, дает возможность уменьшить количество опрыскиваний растений по вегетации.
Применение полифункционального комбинированного комплекса средств защиты позволяет одновременно противостоять как фитопатогенам, так и вредным насекомым. Важное значение имеет использование препаратов стимулирующего действия. Они улучшают минеральное питание растений и в результате повышают урожайность культуры. Эти препараты минимизируют негативное действие пестицидов на агробиоценоз.
В настоящее время существует небольшой список препаратов, разрешенных для применения на конопле посевной, однако эта культура не менее остальных требует внимания при возделывании. Исходя из этого, представляет интерес получение экспериментальных данных по оценке влияния некоторых пестицидов и различных способов их применения на продуктивность растений конопли для совершенствования технологии защиты культуры от вредных объектов в современной системе земледелия. Сведения по оценке эффективности действия изучаемых препаратов на растения технической конопли могут послужить в дальнейшем основой для их производственной проверки и государственной регистрации.
Цель исследований — изучить эффективность применения инсектицидов при нанесении на семена и наземном опрыскивании, фунгицидов и регулятора роста в баковых смесях протравителей для оптимизации фитосанитарного состояния агроценоза конопли посевной и оценки влияния препаратов на продуктивность культуры.
Для разработки лучших приемов защиты от корневых гнилей и конопляной блошки в начале роста изучаемой культуры в Федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Федеральный научный центр лубяных культур» (ФГБНУ ФНЦ ЛК) в условиях Пензенской области в 2020–2023 гг. в лабораторном и полевом опытах определяли эффективность применения различных схем пестицидов, предназначенных для обработки посевного материала, а также использование инсектицида по вегетирующим растениям культуры.
Полевой эксперимент проходил по следующей схеме трехфакторного опыта: фактор А — обработка семян протравителями, имеющими в своем составе вещества инсектицидного действия «Селест Топ, КС» и «Табу, ВСК»; фактор В — нанесение на семена фунгицидов «Бенорад, СП», «Бункер, ВСК», а также регулятора роста «Альбит, ТПС»; фактор С — обработка растений инсектицидом «Самурай Супер, КЭ» (табл. 1).
В схему опыта включены два контроля: 1) обработка семян водой, 2) растения без обработки пестицидами. Сравнение данных проводится с контролем для анализируемого фактора и контролем абсолютным (без применения какого-либо препарата).
Нанесение протравителей на семенной материал велось в лабораторных условиях вручную. Расход рабочей жидкости составлял 10 л/т.
Проведение наземных обработок осуществлялось с помощью ранцевого опрыскивателя с учетом расхода рабочей жидкости 200 л/га.
Объектом исследования служила конопля посевная среднерусского экотипа сорта Надежда, который является одним из наиболее распространенных сортов этой культуры для возделывания в РФ. Исследовательские работы велись в соответствии с методическими указаниями по регистрационным испытаниям фунгицидов, по регистрационным испытаниям инсектицидов в сельском хозяйстве, по проведению полевых и вегетационных опытов с коноплей и методикой полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. Содержание сырого жира в семенах определяли по методике А.В. Лебедянцева согласно ГОСТ 10 857. Выход общего волокна определяли с помощью методики Г.И. Сенченко.
Учетная делянка составляла 10 м2. Варианты опыта размещались последовательно ярусами в четырехкратной повторности. Испытания велись по чистому пару. Посевные работы проходили 6 мая (2020 г., 2021 г.), 28 апреля (2022 г.) и 4 мая (2023 г.) сеялкой СН-16 с междурядьем 45 см. Норма высева составляла 0,9 млн всхожих семян на 1 га.
Агрохимические свойства почвы опытного участка следующие: тяжелосуглинистый среднемощный выщелоченный чернозем с рНсол. — 5,1, содержание гумуса — 5,9% (по Тюрину), легкогидролизуемого азота — 136,0 мг/кг почвы, подвижного фосфора — 172,0 мг/кг почвы, обменного калия — 206,7 мг/кг почвы.
Результаты и обсуждение
В годы проведения эксперимента вегетационные периоды конопли посевной различались по гидротермическим показателям. Появление всходов протекало при более благоприятном гидротермическом режиме (ГТК) в 2020 и 2023 гг. (посев-всходы ГТК 1,9 и 1,03). В 2021 и 2022 гг. в данный период ГТК соответствовал условиям слабого увлажнения территории и составлял 0,48 и 0,22.
Наиболее интенсивный рост культуры проходил в межфазный период — от начала бутонизации до массового цветения. Соотношение тепла и влаги в это время было неблагоприятным для развития растений в 2023 г. (ГТК 2,44 — избыточное увлажнение), в 2020 и 2022 гг. (ГТК 0,05 и 0,72 — слабое и недостаточное увлажнение) и благоприятным — в 2021 г. (ГТК 1,09 — оптимальное увлажнение). Развитие растений от цветения до созревания семян проходило при оптимальном увлажнении в 2020 и 2021 гг. (ГТК 1,11), при слабом и недостаточном увлажнении — в 2022 и 2023 гг. (ГТК 0,16 и 0,55).
Межфазный период: всходы — массовое созревание семян в 2020, 2021 и 2023 гг. также являлся недостаточно увлажненным (ГТК 0,86, 0,97 и 0,85), в 2022 г. — слабо увлажненным (ГТК 0,39). На основании этого следует, что для произрастания культуры в 2022 г. соотношение тепла и влаги было более неблагоприятным по сравнению с другими годами. Погодные условия в период роста растений в 2022 г. отразились на снижении урожайности семян от 8,9 до 31,0%, стеблей — от 22,2 до 34,1% в сравнении с показателями 2020, 2021 и 2023 гг.
Метеоусловия вегетационных периодов проведения эксперимента отложили свой отпечаток на распространенность вредных организмов, степень поврежденности растений и эффективность защитных мероприятий против них.
По результатам эксперимента, выполненного в условиях Среднего Поволжья, появление на посевах конопляной блошки Psylloides attenuate (Koch) фиксировалось в фазу полных всходов во II декаде мая. Массовое заселение вредителем наблюдалось во время формирования у растений конопли первой пары настоящих листьев с численностью, как правило, превышающей экономический порог вредоносности 16–27 жуков/м2. Вредоносность конопляной блошкиповышалась при жаркой и засушливой погоде на ранних стадиях развития растений. В 2022 году в межфазный период «всходы — три пары листьев» сумма эффективных температур составляла 322 ℃, количество осадков 25,6 мм (ГТК 0,80), при этом плотность жука была самой высокой за все годы исследования (27 экз/м2), поврежденность листовой пластины доходила до 30–40% в контрольном варианте без обработок. В этих условиях прием обработки семян препаратами «Селест Топ» и «Табу» обеспечивал через 14 дней после появления конопляной блошки на контрольном варианте снижение поврежденности растений на вариантах с применением протравителей на 80,8 и 76,9%. Защитный эффект от опрыскивания растений инсектицидом «Самурай Супер» через 7 дней после обработки составлял 57,1%, через 14 дней — 37,5%. За годы исследований биологическая эффективность протравителей была на уровне 64,1% и 67,4%, а продолжительность защитного действия — до трех пар листьев (рис. 1).
В борьбе с конопляной блошкой эффективность наземного опрыскивания, как показывает практика, не всегда бывает высокой и составляет в среднем 14 дней. В данных исследованиях эффективность обработки по вегетации («Самурай Супер») — 63,2%до четырех-пяти пар листьев.
Сочетание двух способов защиты протравливания посевного материала регулятором роста «Альбит» с препаратами «Табу» и «Селест Топ» на фоне опрыскивания инсектицидом обеспечивало защитный эффект 68,0% и 72,0% до фазы четырех-пяти пар листьев.
Способ протравливания семян позволил сохранить 0,96 т/га и 0,75 т/га (13,6% и 10,6%) урожая стеблей, 0,15 т/га и 0,12 т/га (8,2% и 6,6%) урожая семян (табл. 2).
При нанесении инсектицида по вегетирующим растениям сохраненный урожай стеблей и семян к контролю составлял 0,27 т/га и 0,08 т/га (3,6% и 4,3%).
Корреляционная зависимость поврежденности жуками листьев и урожайности семян, стеблей установлена как средняя отрицательная (-0,633 ± 0,17, -0,696 ± 0,16).
Таким образом, результативность протравливания семенного материала была выше по сравнению с наземной обработкой против вредителя. Применение на фоне протравливания препаратами «Альбит» + «Селест Топ» и «Альбит» + «Табу» обработки растений инсектицидом «Самурай Супер» способствовало росту прибавки урожая стеблей на 2,03 т/га и 1,72 т/га (32,8% и 27,8%) по сравнению с контролем без использования защиты.
С целью подавления семенной инфекции и корневых гнилей, возбудителями которых являлись грибы в основном из родов Alternaria Nees., Fusarium Lk., велась оценка препаратов фунгицидного действия, включенных в баковые смеси протравителей (рис. 2).
При защите от возбудителей болезней конопли посевной эффективность препаратов составляла в среднем: «Селест Топ» — 92,6% и 73,4%; «Бенорад» — 71,4% и 65,9%; «Бункер — 72,9% и 69,3%. Композиции смесей данных препаратов обладали следующим защитным эффектом: «Селест Топ» + «Бенорад» — 91,1% и 69,9%; «Селест Топ» + «Бункер» — 88,8% и 77,0%. Сочетание протравителя «Селест Топ», в состав которого входят два компонента фунгицидного действия, с регулятором роста «Альбит» позволило защитить посевы конопли от корневых гнилей на уровне 72,6%.
Подавление корневых гнилей и фитофага с помощью препарата «Селест Топ» двусторонней биологической активности обеспечивало увеличение урожайности стеблей и семян на 13,6% и 8,2% по сравнению с контролем. При нанесении на семена фунгицидных протравителей и регулятора роста прибавка урожая стеблей составляла 0,48 т/га, 0,37 т/га и 0,27 т/га (6,5% 5,0% и 3,7%), семян — 0,12 т/га, 0,13 т/га и 0,05 т/га (6,5% 7,1% и 2,7%) соответственно (табл. 2).
Проведенные фитосанитарные мероприятия в агроценозе конопли посевной с помощью испытываемых пестицидов обеспечивали формирование наибольшей прибавки урожая стеблей при комбинации препаратов «Селест Топ» + «Бенорад» + «Самурай Супер» 2,36 т/га (38,1%). При обработке растений инсектицидом и протравливании семян фунгицидами «Бенорад» и «Бункер» в сочетании с препаратом «Селест Топ» сохраненный урожай семян составил 0,40 т/га и 0,39 т/га (23,3% и 22,7%), с препаратом «Табу» — 0,30 т/г и 0,33 т/га (19,2% и 17,4%). Выявленная корреляционная зависимость распространенности корневых гнилей и урожайности семян, стеблей была средней отрицательной (-0,563 ± 0,18, -0,636 ± 0,16).
По результатам анализа полевой всхожести растений влияние инсектицидного препарата «Табу» и комбинированного «Селест Топ» повышало к контролю показатель на 1,3% и 1,2%, действие фунгицида «Бенорад» и регулятора роста — на 1,3% и 3,3% (табл. 3).
Рост сохранности растений к уборке урожая обеспечивали инсектициды от 2,3 до 4,8%, фунгициды и «Альбит» — от 1,7 до 3,2%. Значимую роль в сохранности растений играли проводимая защита посевов от болезней и вредителя с помощью протравителей, находящихся в композициях «Селест Топ» + «Альбит», «Табу» + «Бенорад», «Табу» + «Бункер», и опрыскивание посевов препаратом «Самурай Супер». При этом данный параметр увеличивался на 14,8%, 16,6% и 15,1% по сравнению с контролем без применения препаратов.
Определена корреляционная зависимость распространенности корневых гнилей, поврежденности блошкой и сохранности растений как средняя отрицательная (-0,565 ± 0,18, -0,622 ± 0,17).
Благодаря комплексной защите растений от вредных организмов испытываемые препараты способствовали росту массы 1000 семян. Использование инсектицида, предназначенного для опрыскивания растений, и двустороннего протравителя «Селест Топ» обеспечивало увеличение к контролю данного значения на 0,9% и 1,0% (рис. 3).
Нанесение на семена композиции препаратов «Селест Топ» + «Альбит» на фоне растений, обработанных инсектицидом, повышало показатель на 3,9% (рис. 3).
Корреляционная зависимость поврежденности листьев жуком и массы 1000 семян фиксировалась как средняя отрицательная (-0,634 ± 0,16).
Накопление масла в семенах к контролю происходило наиболее интенсивно под влиянием инсектицидного протравителя «Табу» и препарата «Селест Топ» двустороннего направления на 0,40% и 0,31%. Фунгицидная защита позволяла повысить масличность на 0,11% и 0,17%. Растения, обработанные инсектицидом в вариантах с протравливанием посевного материала препаратами «Селест Топ» + «Бункер» и «Табу» + «Бенорад», обеспечивали существенное увеличение содержания масла в семенах на 0,86% и 0,84% по сравнению с контрольным вариантом без применения пестицидов.
Использование в системе защиты препаратов инсектицидного действия в качестве протравителей обеспечивало рост к контролю сбора общего волокна на 0,27 т/га и 0,26 т/га (12,7% и 12,2%), по вегетирующим растениям — на 0,12 т/га (5,3%) (табл. 4).
Совместное влияние на комплекс патогенных микроорганизмов и жука конопляной блошки препаратов «Селест Топ» + «Бенорад» или «Бункер», «Табу» + «Бенорад» в сочетаниях с препаратом «Самурай Супер» содействовало прибавке урожая волокна к контролю без применения препаратов от 0,64 до 0,71 т/га (от 34,5 до 38,4%). Корреляционная зависимость поврежденности корневыми гнилями, блошкой и сбора общего волокна наблюдалась средняя отрицательная (-0,572 ± 0,17, -0,700 ± 0,15).
Увеличение сбора масла с 1 га к контролю обеспечивалось действием протравителей на 0,06 т (11,1%), фунгицидов — на 0,05 т и 0,06 т (9,3% и 11,1%), регулятора роста — на 0,04 т (7,4%), наземного опрыскивания — на 0,02 т (3,5%).
Максимальный сбор масла формировался при выращивании культуры с применением средств защиты «Селест Топ» + «Бенорад» + «Самурай Супер», «Селест Топ» + «Бункер» и «Табу» + «Бенорад» + «Самурай Супер» — 0,63 т/га. При этом прибавка к контролю составляла 0,12 т/га (23,5%). С помощью корреляционного анализа отмечена средняя отрицательная зависимость между наносимым уроном вредными объектами и сбором масла (-0,548 ± 0,18, -0,595 ± 0,17).
Выводы
Проводимые приемы борьбы с вредителем и болезнями в ранние фазы роста конопли технического назначения способствовали надежной защите растений от коноплянной блошки («Альбит» + «Селест Топ» или «Табу» + «Самурай Супер») и корневых гнилей («Селест Топ» + «Бенорад» или «Бункер»). Исследуемые средства защиты от вредителя позволили получить прибавку урожая стеблей 32,8% и 27,8%, семян — 13,4% и 13,4%.
При осуществлении фунгицидного обеззараживания посевного материала сохраненный урожай стеблей составлял 29,9% и 29,2%, семян — 15,7% и 15,1%.
Комплексная система защиты растений от вредных организмов посредством наземного опрыскивания инсектицидом «Самурай Супер», протравливания семян фунгицидом «Бенорад» в сочетании с препаратом «Селест Топ» обеспечивала увеличение урожайности семян и стеблей на 0,40 т/га и 2,36 т/га (23,3% и 38,1%). При этом валовый сбор волокна и масла повышался на 0,71 т/га и 0,12 т/га (38,4% и 23,5%).
Об авторах
Ирина Ивановна Плужникова; кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
i.pluzhnikova.pnz@fnclk.ru; https://orcid.org/0000-0002-9161-4803
Николай Викторович Криушин; кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
n.kriushin.pnz@fnclk.ru; https://orcid.org/0000-0002-6597-2543
Ирина Владимировна Бакулова; кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
i.bakulova.pnz@fnclk.ru; https://orcid.org/0000-0001-8504-1001
Федеральный научный центр лубяных культур, Комсомольский пр-т, 17/56, Тверь, 170041, Россия
УДК 633.522+632.934.1
DOI: 10.32634/0869-8155-2024-382-5-79-84
