Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СТИМУЛИРОВАНИЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ ЯРОВОГО РАПСА НА СЕМЕНА

Изобретение относится к сельскому хозяйству, точнее к растениеводству, и может быть использовано при выращивании рапса ярового на семена в полевых севооборотах, как в крупных сельскохозяйственных предприятиях, так и в фермерских хозяйствах при ограниченных площадях и при интенсивном использовании пашни.

Известны способы стимулирования роста и развития масличных культур в виде биоактивных веществ (БАВ). Среди средств, направленных на повышение продуктивности агрокультур, очень перспективными являются регуляторы роста растений, фитогормоны (как природные, так и их синтетические аналоги), вещества обладающие адаптогенным воздействием на растения. В современных направлениях в технологии используются биологические активные вещества, способные улучшить питание растений и повысить их устойчивость к воздействию негативных факторов за счет стимуляции физиологических процессов, это может проявляться в увеличении урожайности, в повышении засухо- или морозоустойчивости вегетирующих растений, в повышении устойчивости к болезням растений.

Известен способ возделывания сельскохозяйственных культур (А.с. SU №1600653, A01G 31/00 от 23.10.1990, патент RU №2121272. A01G 1/00, А01В 79/02 от 12.05.2013).

Однако для получения стабильных урожаев семян ярового рапса для каждого региона требуются определенные технологии возделывания культуры, обработки семян препаратами для получения дружных всходов и повышения урожая, в конкретных условиях. Исследования проведены в южной части Нечерноземной зоны России, куда входит Рязанская область. Этот регион характеризуется неустойчивыми недостаточным увлажнением, гидротермический коэффициент (ГТК) равен 1,2-1,3. Сумма среднесуточных температур колеблется в пределах 2150-2200°C.

Рассматриваемый агрохимикат «Органостим» способствует увеличению продуктивности ярового рапса. Использование биостимулятора «Органостим» не достаточно изучено для данного региона страны.

Известен способ обработки посевов ярового рапса, характеризующийся тем, что перед посевом в почву вносят минеральную подкормку в виде азотно-фосфорно-калийного удобрения в количестве 12-15 г/м² вместе с регулятором роста растений в количестве 5-8 мл/га, затем выравнивают поверхность почвы катками, далее в подготовленную почву высевают обработанные семена рапса, а после посева поверхность почвы обрабатывают 0,01-0,02%-ным раствором хитозана, мульчируют, прикатывают катками и снова обрабатывают регулятором роста растений и 0,01-0,04%-ным раствором хитозана. Способ характеризуется тем, что семена рапса высевают по схеме равностороннего треугольника с расстоянием между семенами равным 10-15 см (Патент RU №20061262366, А01В 79/02 от 27.01.2008).

Недостатком известного аналога является относительно сложная и дорогостоящая технология применения регулятора роста растений в целом, а также не известно проявление тех или иных положительных биоэффектов. Известно, что эффекты их применения могут проявляться лишь в определенных условиях, связанных с конкретными агрокультурами, погодными условиями, целями выращивания сельскохозяйственных культур, сроками обработки и т.п.

Испытываемый препарат «Органостим» недостаточно изучен на масличных культурах в части стимуляции увеличения масличностисемяни повышения урожайности, является новым свойством изучения в предложенном решении использования данного препарата и испытания биологической эффективности предложенного регулятора роста растений «Органостим» на рапсе яровом в данном регионе страны. Ниже в описании представлены цели и нормы расхода агрохимиката, как эффективного биорегулятора метаболических процессов через поддержание равновесия в системе «оксиданты - антиоксиданты».

Известен способ выращивания рапса ярового на семена при интенсивном использовании пашни в зоне рискованного земледелия па каштановых почвах, включающий основную и предпосевную подготовку почвы и семян, уход за посевами и уборку, при этом основную обработку почвы проводят путем лущения стерни, после отрастания сорняков обрабатывают поле гербицидом сплошного действия с нормой расхода 2-3 л/га. в осенний период после выпадения осадков проводят покровное боронование и предпосевную сплошную культивацию на глубину 6-8 см с внесением основного удобрения ЫбоРво кг/га действующего вещества, весной проводят допосевное и послепосевное прикатывание, посев проводят инкрустированными семенами в ранние сроки по мерзлой почве с нормой высева до 2 млн. штук всхожих семян на га, уборку ярового рапса осуществляют прямым комбайнированием (Патент RU №2482660, A01G 1/00, А01В 79/02 от 27.05.2013).

Недостатком данного способа является относительно сложная технология, что сказывается на себестоимости получения урожая. При таких посевах рапса ярового на серых лесных тяжелосуглинистых почвах Рязанской области не целесообразно применение усложненной технологии.

Поэтому новый предложенный препарат «ОРГАНОСТИМ», как регулятор роста растений, был использован на опытных посевах при раннем сроке посева ярового рапса, с целью увеличения урожайности семян и повышения содержания в них масла. Основное свойство препарата, как эффективного биорегулятора метаболических процессов, это действие через поддержание равновесия в системе «оксиданты-антиоксиданты», с влиянием на другие ведущие метаболические процессы растений - белковый, фосфорный, липидный. Способствует формированию и вызреванию тканей, влияет на синтез и резервирование пластических веществ, усиливает плодообразование и адаптацию растений к неблагоприятным условиям и т.п. В состав препарата входят два действующих вещества: Дигидрокверцетин и Три-этанол-аммониевая соль ортокрезоксиуксусной кислоты в концентрации 15 г/л + 30 г/л. Препаративная форма - водный раствор.

В качестве бижайшего аналога является, способ стимулирования роста и развития ярового рапса в информационном источнике: Соколов А.А. и др. Влияние регуляторов роста растений «ОРГАНОСТИМ» на развитие и продуктивность ярового рапса // Материалы Национ, научно-практич. Конференции «Научно-инновационные технологии как фактор устойчивого развития отечественного агропромышленного комплекса», 12 декабря 2019, часть Г1, С. 170-175, подп. в печ. 25.02.2020», в котором осуществляют обработку семян перед посевом регулятором роста растений «ОРГАНОСТИМ» в количестве 450 мл/т семян, а в период вегетации растений используют «ОРГАНОСТИМ» в количестве 600 мл/га по вегетации, при этом посев семян осуществляют сплошным рядовым способом при норме высева ярового рапса на семена 2,5 млн./га и уборку, с. 171, с. 172, 1-4, 5-6 абз., с. 173, поел абзац.

Задачей изобретения является разработка способа выращивания растений ярового рапса. С учетом особенностей препарата «ОРГАНОСТИМ» и прохождения основных фенологических фаз развития ярового рапса на семена при использовании уже подготовленной самой структурой серых лесных тяжелосуглинистых почвах юго-западной части Рязанской области.

Достигается это тем, что в способе стимулирования роста и развития ярового рапса на семена, включающий обработку семян перед посевом регулятором роста растений в количестве 450 мл/т семян, а в период вегетации растений используют регулятор роста в количестве 600 мл/га по вегетации, при этом посев семян осуществляют сплошным рядовым способом при норме высева ярового рапса на семена 2,5 млн./га или 12 кг/га всхожих семян и уборку, согласно изобретения, осуществляют основную обработку почвы: дискование, зяблевую вспашку, ранневесеннее боронование и культивацию на глубину 10-12 см, уход за посевами и прикатывание почвы, а уборку культуры проводят при достижении полной спелости семян у 85% стручков на растениях, а в состав регулятора роста растений входят: дигидрокверцетин и три-этаноламмоневая соль ортокрезоксиуксусной кислоты, соответственно, в концентрации 15 г/л + 30 г/л.

Препарат «Органостим» малотоксичен, практически безвреден для насекомых и теплокровных. Препарат прошел регистрационные испытания на опытном участке в 2019 году Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева».

Следует отметить, что применение препарата «Органостим» до настоящего времени на масличных культурах не испытывался. Препарат является средством повышения урожайности семян и возрастания в семенах масличности, является новым исследованием на серых лесных тяжелосуглинистых почвах региона.

Из литературы и из опытов известно, что применение регуляторов роста растений не приводит автоматически к проявлению тех или иных положительных биоэффектов. Эффекты их применения могут проявиться лишь в определенных условиях, и на конкретных объектах регионов, связанных с конкретными агрокультурами, погодными условиями, целями выращивания агрокультур, срокам обработки и др. Эти условия будут показаны в нижеследующих исследованиях.

Многофакторные полевые опыты были заложены по общепринятым методикам для данной почвенно-климатической зоны серых лесных тяжелосуглинистых почвах юго-западной части Рязанской области в четырех краткой повторности и включали четыре варианта.

Территория опытного участка расположена на серых лесных почвах. Реакция почвенного раствора слабокислая (табл. 1).

Содержание органического вещества в почве составило 2,86%. Обеспеченность данных почв подвижными соединениями фосфора (Р₂О₅) и калия (K₂O) в пахотном горизонте соответственно высокая (327 мг/кг) и очень высокая (363 мг/кг). В верхнем слое пахотного горизонта количество водопрочных агрегатов составило 22,9%, плотность почвы была на уровне 1,45 г/см³, что соответствует модели плодородия серой лесной почвы.

Среднемесячная температура воздуха и осадки за годы проведения опытов приведены в табл. 2.

Из данной таблицы 2 видно, что условия начала вегетационного периода были благоприятны для проведения полевых работ и подготовки почвы для посева мелкосемянных культур. В апреле 2019 года температура воздуха была в пределах климатической нормы, осадки выпадали неравномерно, большее их количество пришлось на вторую декаду месяца, а меньше нормы осадки выпали (69,2%).

Температурные показатели создавали благоприятные условия для проведения посевных работ и дружных всходов культуры. Во второй половине мая количество осадков превысило норму в 2,2 раза.

Погодные условия июня отличались повышенными температурами на фоне недостаточного увлажнения в первой и второй декаде, а это создавало предпосылки для активного развития и повышенной вредоносности крестоцветной блохи и капустной моли.

В июле и августе температурный режим был ниже среднемноголетних показателей на 1-1,5°C. Перепады температуры воздуха от 9,1°C до 23,3°C. Во второй декаде августа увеличилось количество осадков в 2 раза по сравнению со среднемноголетними данными.

Повышение температуры воздуха в сентябре способствовало дружному созреванию семян и проведению уборки.

В целом в 2019 году отмечались значительные колебания температуры воздуха и неравномерностью выпадения осадков, но для данной культуры рапса ярового, год был удовлетворительным для роста и развития его.

Данные агрофизических показателей серых лесных тяжелосуглинистых почв опытного участка отображены в табл. 3.

Из данных таблицы 3 видно, что в верхнем слое пахотного горизонта количество водопрочных агрегатов составило 22,9%, а равновесная плотность была на уровне 1,45 г/см³, в целом это соответствует модели плодородия серой лесной почвы среднего уровня плодородия.

Варианты исследований: 1 вариант - контроль без обработки; 2 вариант - предпосевная обработка семян ярового рапса препаратом «Органостим». Расход препарата - 450 мл/т (Компонент А - 300 мл/т семян + Компонент Б - 150 мл/т семян), расход рабочего раствора - 10 л/т. Опрыскивание растений - в фазе бутонизации - начала цветения - 450 мл/га (Компонент А - 300 мл/га + Компонент Б - 150 мл/га), расход рабочего раствора - 300 л/га; 3. предпосевная обработка семян; расход препарата - 450 мл/т семян (Компонент А - 300 мл/т семян + Компонент Б - 150 мл/т семян), расход рабочего раствора - 10 л/т. Опрыскивание растений - в фазе бутонизации - начала цветения, расход препарата - 450 мл/га (Компонент А - 150 мл/га + Компонент Б - 300 мл/га), расход рабочего раствора - 300 л/га; 4. предпосевная обработка семян; расход препарата - 450 мл/т семян (Компонент А - 300 мл/т семян + Компонент Б - 150 мл/т семян), расход рабочего раствора - 10 л/т. Опрыскивание растений - в фазе бутонизации - начало цветения, расход препарата - 600 мл/га (Компонент А - 300 мл/га + Компонент Б - 300 мл/га), расход рабочего раствора - 300 л/га.

Предшественником ярового рапса была озимая пшеница. Площадь опытных делянок 50 м², площадь учетных делянок 25 м². Следует отметить, что для посева использовали семена ярового рапса сорта Ратник, отвечающего требованиям 1-го класса посевного стандарта.

Характеристика сорта «Ратник»: родословная: F₁ (Глобаль × S - 150-87) × F₁ (S_r-110 - 87 × Глобаль). Куст полусомкнутый, высота растений 84-119 см. Стебель без антоциана, неопушенный. Высота прикрепления нижних ветвей 42,6 см. Среднее число ветвей первого порядка 3-5. Лист темно-зеленый, средне-рассеченный, опущение среднее. Соцветие кистевидное. Цветок золотисто-желтый. Стручок без антоциана, неопушенный. Створки прямые, слабобугорчатые. Семена крупные, черные. Масса 1000 семян 3,4-4,7 г. Сорт среднеспелый, вегетационный период 94-112 дней.

Характеризуется высокой степенью адаптации к агроклиматическим условиям регионов Европейской части России и Сибири.

Сорт Ратник ниже среднего поражается альтернариозом и пероноспорозом, умеренно устойчив к фузариозу. В средней степени повреждается блошками. Устойчив к полеганию и осыпанию семян (см. Рапс яровой «Ратник: http://vnirapsa.ru/ru/production/sorta-raps-yarovoj-ratnik.html).

Агротехнические требования: основная обработка почвы начиналась с дискования, далее зяблевая вспашка, ранневесеннее боронование и культивация на глубину 10-12 см известными обрабатывающими агрегатами.

Семена ярового рапса были протравлены препаратом Круйзер рапс (КС). Посев культуры проводился на глубину 2,0-2,5 см, сплошным рядовым способом, селекционной навесной пневматической сеялкой ССНП-16. Срок посева - начало второй декады мая. Норма высева составила 2,5 млн. шт/га. Далее проводили прикатывание ЗККШ-6. Все агротехнические приемы проведены в оптимальные сроки.

Предпосевную обработку семян проводили с помощью помпового опрыскивателя «Kwazar». При фазе развития растений проводили некорневую обработку исследуемыми дозами препарата, отмеченными выше.

Опрыскивание растений проводили в вечерние часы при температуре воздуха 18-22°C в безветренную погоду. По вегетации посевы рапса ярового против сорной растительности, возбудителей болезней и вредителей обрабатывали баковой смесью Галера, BP; Титул Дуо, ККР; Фасшанс, КЭ.

Уборку проводили прямым комбайнированием селекционным комбайном «TERRION-SAMPO SR2010. Экспериментальные данные, полученные в опыте, подвергались математической обработке с помощью дисперсионного анализа (Даспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агрромиздат, 1985.- 351 с.).

Ранней весной проведена предпосевная обработка качественных семян биологически активным препаратом «Органостим» в дозе 450 мл/т, но он не оказал во втором варианте опытов существенного влияния на посевные качества семян (табл. 4).

Из таблицы 4 видно, что величина энергии прорастания и лабораторной всхожести были высокие, однако незначительно изменялись по вариантам и существенной зависимости от варианта обработки, а также и в показателях биометрии проростков рапса (сам рисунок роста растений не приводится из-за сокращения объема текста).

Наступление основных фаз развития ярового рапса по вариантам опыта происходит не одинаково. Опыты продолжительности прорастания семян составили 7 дней (табл. 5).

При обработке препаратом семян регулятором роста «ОРГАНОСТИМ» наблюдается заметный эффект в развитии растений в среднем на 2 дня в сравнении семена, которые не подвергались обработки данным препаратом. При этом развитие растений обработанных препаратом «ОРГАНОСТИМ» перед посевом заметно опережали вплоть до фазы бутонизации. Дата наступления данной фазы приходила на 5 июля. Затем при наступлении фазы начала цветения провели опрыскивание растений раствором исследуемого препарата «ОРГАНОСТИМ» в соответствии со схемой опыта.

Исследования показали, что развитие растений при различных дозах препарата для обработки растений по вегетации приводит к удлинению межфазного периода цветение - формирование семян по сравнению с контролем от 3 до 5 дней, особенно это было заметно при увеличении дозировки препарата «ОРГАНОСТИМ». Отсюда произошел и сдвиг дат наступления последующих фаз развития культуры.

Время начала созревания семян в стручках раньше всего наступило на контрольном варианте, тогда как при применении препарата это созревание было позже в среднем на 5 -9 дней. Следует отметить, что жаркая и сухая первая половина вегетации рапса способствовала сокращению периодов наступления фенофаз у культуры. В то же время в связи с обильным выпадением осадков в июле месяце - начало августа, развитие фаз бутонизации и цветения было растянуто по времени. В связи с этим, уборка рапса ярового была осуществлена во второй декаде сентября. Период вегетации составил на контроле - 109 дней, тогда как в вариантах - 114 дней.

Для максимально предложенной концентрации препарата «ОРГАНОСТИМ», период вегетации составил продолжительностью - 118 дней. К уборке культуры на опытных делянках приступили при достижении полной спелости семян у 85% стручков на растениях.

В табл. 6 приведена структура урожайности ярового рапса при испытании препарата «ОРГАНОСТИМ» в разных дозах (сам рисунок роста растений не приводится для сокращения объема текста).

Из таблицы 6 видно, что число растений на контрольном варианте составило 195,5 шт/м², а при обработке растений регулятором роста «ОРГАНОСТИМ» в дозировке 450 мл/га (Компонент А - 300 мл/га + Компонент Б - 150 мл/га) число растений увеличилось на 4, 2 штук. С увеличением доз препарата произошло увеличение количества сохранившихся к уборке растений, соответственно, на 20,2 и 23, 2 растения.

Результаты по применению по предпосевной обработки семян и обработки растений в период вегетации, по сравнению с контролем, увеличило длину центрального корня на 3,2-15,9%, высота рас гений на 4,1 12.4%, площадь листовой поверхности на 8,2-21,6%, число стручков на растении на 2,8-25,3%, соответственно, при повышении доз компонентов препарата. Причем при опрыскивании вегетирующих растений препаратом «ОРГАНОСТИМ» с соотношением компонента А - 150 мл/га и компонента Б - 300 мл/га наблюдался отрицательный синергизм и происходило уменьшение облиственности растений и количества стручков.

С увеличением дозы препарата также не происходило увеличения количества семян в стручках и массы 1000 семян.

Таким образом, проведенные опыты показали, что наибольшее значение в формировании урожая ярового рапса, и использовании различных доз исследуемого препарата имело увеличение сохранности растений к уборке, развитие биомассы растений, увеличение количества стручков.

По данным опытов при регистрационных испытаниях регулятора роста растений «ОРГАНОСТИМ» урожай рапса получили стабильно высокий независимо от погодных условий (табл. 7).

На контрольном варианте урожайность рапса составила 14,15 ц/га. При этом наибольшая урожайность рапса была замечена на варианте с применением повышенной дозы препарата и составила 16,48 ц/га. Прибавка составила 16,5%, что является достоверным показателем при НСР₀₅ - 1-13 ц/га. Показатели качества семян приведены в табл. 8.

Из таблицы 8 видно, что наблюдается не только заметное повышение урожайности, но и повышается само качество семян. Таким образом, в зависимости от нормы расхода препарата «ОРГАНОСТИМ» происходило повышение масличности семян на 3,5-6,3%, увеличение в семенах массовой доли сырого протеина на 2,5-2,9%, по сравнению с контрольными показателями.

Использование предлагаемого способа - повышения эффективности возделывания рапса ярового, получения стабильной урожайности маслосемян культуры, может быть рекомендовано для внедрения в производство в других почвенно-климатических зонах Российской Федерации, но с корректировкой календарных сроков агромероприятий.