EFFICIENCY OF APPLICATION OF “EPIN-EXTRA” AND “ZIRCON” BIOSTIMULANTS ON POTATO LANDINGS IN AGROECOLOGICAL CONDITIONS OF REPUBLIC OF NORTH OSSETIA-ALANIA
Abstract and keywords
Abstract (English):
Abstract. Recently, the trend of agricultural biologization has been gaining great importance. When cultivating crops, the use of biostimulants helps to improve the environment and produce environmentally friendly products. The purpose of the work is to identify the effectiveness of the use of biostimulants “Epin-extra” and “Zircon” in the cultivation of potatoes on the background of minimal doses of mineral fertilizers. Impact on productivity, morbidity and quality indicators of tubers. The novelty lies in the fact that for the first time in the agroecological conditions of the foothill zone of North Ossetia-Alania, the effectiveness of the use of the “Epin-Extra” and “Zircon” biostimulants on the indicators of productivity and quality of potato varieties was studied. Methods Accounting and observations were carried out according to generally accepted methods described in the “Educational-methodical guide for research in agronomy”. Results. As a result of the use of biostimulants “Epin-extra” and “Zircon” in combination with minimal doses of mineral fertilizers, they contribute to a reduction in the passage of the phenological phases of plants compared to the control by 8–9 days. The processing of potato tubers before planting “Epin-extra” and “Zircon” in combination with mineral fertilizers in minimum doses provided a high level of yield, on the Background 1 + “Epin-extra” variant by varieties: 33.7–39.1 t/ha. The biostimulants “Epin-extra” and “Zircon” possess not only growth-regulating properties, but also inhibit the development of diseases, in particular, increase plant resistance to late blight by 4.6–6.5 %.

Keywords:
biostimulator, Epin-extra, Zircon, mineral fertilizer, potato, productivity, preplant treatment.
Text
Publication text (PDF): Read Download

 

Постановка проблемы (Intoduction)

На сегодняшний день в условиях ухудшения состояния окружающей среды немалое значение приобретают получение экологически чистой продукции, сохранение и восстановления окружающей среды. Биологизация земледелия, помимо различных приемов восстановления и поддержания плодородия, предлагает снижение пестицидной нагрузки. Системы земледелия должны быть направлены на широкое применение биологических приемов и средств для воспроизводства плодородия почв и защиты растений. Супрессивность почв – это совокупность биологических, физико-химических и агрохимических свойств почвы, ограничивающих выживаемость почвенных фитопатогенов с одновременным обогащением ее полезными микробами [1, с. 29], [7, с. 171]. Отрегулированное совместное использование химических и биологических способов в технологии выращивания сельскохозяйственных культур способствует увеличению продуктивности, улучшению качества получаемой продукции и супрессивности почвы.

Биостимуляторы «Эпин-экстра» и «Циркон» – это экологически безопасные для человека и окружающей среды препараты, обладающие широким спектром действия; они участвуют в регуляции роса и развития растений, участвуют  в адаптации растений к неблагоприятным условиям выращивания, что обеспечивает повышение урожайности. Применение  биостимуляторов «Эпин-экстра» и «Циркон» способствуют выращиванию экологически чистой продукции, экономии на внесении традиционных удобряющих веществ – это качественно новая ступень в развитии сельского хозяйства на новейших принципах [2, с. 156], [10, с. 14], [11, с. 81].

Картофель для нашей страны – одна из самых востребованных сельскохозяйственных культур. На его рост, развитие и продуктивность существенное влияние оказывают климатические и почвенные составляющие, а также высокая поражаемость патогенами. Повысить хозяйственно ценные признаки клубней можно с помощью регуляторов роста «Эпин-экстра» и «Циркон».

«Эпин-экстра» – регулятор роста с адаптогенными свойствами, который способствует регулированию самими растениями синтеза биоактивных веществ, необходимых им на каждом этапе развития. Действующее вещество препарата – эпибрассинолид (концентрация – 0,025 г/л). Это соединение представляет собой искусственно синтезированный аналог фитогормона, обеспечивающего высокий уровень иммунитета растений [3, с. 24], [4, с. 22], [6, с. 32].

Свойства препарата «Эпин-экстра»:

  • стимулирует рост корневой системы;
  • укрепляет иммунитет и повышает стрессоустойчивость растения;
  • растения быстро прорастают, что способствует хорошему первоначальному развитию;
  • снижает дозы пестицидов;
  • повышает урожайность на 15–20 %.

 

«Циркон» представляет собой смесь природных гидроксикоричных кислот и их производных. Обладает рострегулирующей и ростостимулирующей эффективностью. В стрессовых условиях препарат способствует восполнению недостающих биологически активных соединений иммуномодулирующего и адаптогенного характера. По данным производителей, применение препарата способствует увеличению урожая сельскохозяйственных культур, значительному улучшению качества, снижению расходов удобрений и пестицидов [6, с. 32].

Методология и методы исследования (Methods)

Цель исследований – выявить эффективность применения биостимуляторов «Эпин-экстра» и «Цикрон» при возделывании картофеля на фоне минимальных доз минеральных удобрений.

Задачи опыта:

  • определить влияние «Эпина-экстра» и «Циркона» на рост и первоначальное развития картофеля;
  • изучить динамику накопления урожая клубней картофеля;
  • изучить влияние «Эпина-экстра» и «Циркона» на продуктивность картофеля;
  • определить влияние биостимуляторов на содержание крахмала, сухого вещества и нитратов в клубнях картофеля.

Исследования проводились на экспериментальном базе СКНИИГПСХ ВНЦ РАН, Пригородного района в период 2017–2019 гг. Предгорная зона РСО-Алания относительно увлажненная, умеренно жаркая, с гидротермическим коэффициентом 1,5. Количество осадков, выпадающих за год, составляет 630–670 мм. Почвы опытного поля представлены выщелоченным черноземом, подстилаемым галечником. Содержание гумуса от 4,2 до 6,2 %. Реакция почвенного раствора выщелоченных черноземов слабокислая и близкая к нейтральной (5,7–6,4). Объектом исследований были два районированных отечественных сорта Удача и Предгорный раннего и среднеспелого срока созревания, фракция 50–80, элитной репродукции.

Опыты закладывались в четырехкратной повторности. Посадку картофеля проводили в предварительно нарезанные гребни, схема 70×30 см. Технология выращивания картофеля общепринятая для региона. Клубни перед посадкой опрыскивали рабочими растворами бактериальных удобрений «Эпин-экстра», «Циркон» и проводили опрыскивание растений в период бутонизации с использованием ранцевого опрыскивателя.

Схема опыта:

1. Фон 0 (контроль).

2. Фон 1 (N45 P45 K90).

3. Фон 2 (N90 P90 K120).

4. Фон 1 + «Эпин-экстра».

5. Фон 1 + Циркон.

Клубни перед посадкой опрыскивали рабочими растворами биостимуляторов «Эпин-экстра», «Циркон». «Эпином-экстра» опрыскивали за день до посадки из расчета 2 мл на 10 литров воды. «Цирконом» – 1 мл на 10 литров воды в день посадки.

Результаты (Results)

Длительность прохождения фенологических фаз зависит от множества факторов, в числе которых особенности культуры, климатические и почвенные условия.

Растение картофеля в своем развитии проходит следующие фазы: всходы, бутонизация, цветение, ягодообразование, клубнеобразование. За начало фенофазы брался срок, когда 10 % исследуемых растений по сортам вступили в эту фазу, а за полную фазу брался срок всхода 75 % исследуемых образцов. В годы поведения опыта образцы высаживались 10, 22 и 29 апреля. Сроки прохождения фенологических фаз и динамики накопления урожая испытуемых образцов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Влияние биостимуляторов на первоначальный рост и развитие картофеля (2017–2019 гг.)

Варианты опыта

Сорт Предгорный

Сорт Удача

Посадка – полные всходы (дни)

Всходы – цветение (дни)

Продуктивность на 50-й день (г/куста)

Продуктивность на 60-й день (г/куста)

Посадка – полные всходы (дни)

Всходы – цветение (дни)

Продуктивность на 50-й день (г/куста)

Продуктивность  на 60-й день (г/куста)

Фон 0

26

25

520

620

25,0

23

631

700

Фон 1 (N90P90K120)

24

24

700

781

23,5

23

798

854

Фон 2 (N45P45K90)

25

25

620

721

24,0

21

800

871

Фон 1 + «Эпин-экстра»

21

20

780

820

21,0

18

855

901

Фон 1 + «Циркон»

24

23,5

736

810

23,0

19,5

843

876

 

Table 1

The effect of biostimulants on the initial growth and development of potatoes (2017–2019)

Experience options

Variety Predgornyy

Variety Udacha

Plantingfull seedlings (days)

Seedlings flowering (days)

 

Productivity on day 50th (g/bush)

Productivity on day 60th (g/bush)

Planting – full seedlings (days)

Seedlings – flowering (days)

Productivity on day 50th (g/bush)

Productivity on day 60th (g/bush)

Background 0

26

25

520

620

25.0

23

631

700

Background 1 (N90P90K120)

24

24

700

781

23.5

23

798

854

Background 2 (N45P45K90)

25

25

620

721

24.0

21

800

871

Background 1 + “Epin-extra”

21

20

780

820

21.0

18

855

901

Background 1 + “Zircon”

24

23,5

736

810

23.0

19,5

843

876

 

В ходе фенологических наблюдений за образцами картофеля для анализа данных были определены следующие межфазные периоды: посадка – всходы; всходы – цветение в днях. Все результаты анализа по длине межфазных периодов приведены в таблице 1. Наиболее короткие сроки межфазовых периодов от посадки до цветения были при использовании биостимулятора «Эпин-экстра» с минеральными удобрениями у раннего сорта Удача – 39 дней и среднераннего сорта Предгорный – 41. При использовании Фон 1 + «Циркон» было отмечено, что промежуток от посадки до полных всходов на сорте Предгорный – 24 дня, а на сорте Удача – 19,5. Наиболее длинные межфазные периоды были у сорта Предгорный при нулевом фоне – 51, у сорта Удача – 48.

Установлено, что биостимуляторы совместно с минимальными дозами минеральных удобрений способствуют хорошему первичному развитию.

Образцы картофеля в опыте оценивали по хозяйственной скороспелости (от всходов до уборки). Скороспелость образцов определяли на 50-й и на 60-й день после посадки по массе урожая. Данные по динамике накопления урожая приведены в таблице 1.

В первой копке продуктивность контроля на 50-й день раннего сорта Удача составил 631 г с куста, сорта Предгорный – 520 г с куста. На варианте Фон 1 продуктивность с одного куста составила 700 г у сорта Предгорный, 798 г у сорта Удача. На варианте Фон 2 продуктивность на 60-й день составила на сорте Удача 871 г, на сорте Предгорный – 721 г с куста.

На варианте Фон 1 + «Эпин-экстра» с применением минеральных удобрений продуктивность сорта Удача на 50-й день был 831 г с куста, а на 60-й день – 901 г. Сорт Предгорный на 50 день – 780 г, на 60-й – 820 г с куста.

Таким образом, доказано, что применение «Эпина-экстра» и «Циркона» положительно влияет на раннее клубнеобразование картофеля.

Полученные экспериментальные данные указывают, что обработка клубней перед посадкой биостимуляторами «Эпин-экстра» и «Циркон» с применением минимальных доз минеральных удобрений привела к существенному повышению урожайности (таблица 2). Так, если на варианте Фон 1 + «Эпин-экстра» урожайность составляла 33,7 т/га (прибавка к контролю – 9,1 т/га, или 40,0 %) у сорта Предгорный, то на варианте Фон 1 + «Циркон» – 33,0 т/га (прибавка к контролю – 8,4 т/га, или 34,1 %) т. е. эффективность была выше по сравнению с Фон 0.

Таблица 2

Влияние биостимуляторов и минеральных удобрений на продуктивность картофеля (2017–2019 гг.)

Варианты опыта

Урожайность, т/га

Прибавка урожайности, т/га

Товарность, %

Предгорный

Удача

Предгорный

Удача

Предгорный

Удача

Фон 0

24,6

30,1

73,1

82,7

Фон 1 (N90 P90 K120)

32,7

37,0

8,1

6,9

76,9

85,0

Фон 2 (N45 P45 K90)

31,5

35,7

6,9

5,6

75,0

83,3

Фон 1 + «Эпин-экстра»

33,7

39,1

9,1

9,0

79,1

86,6

Фон 1 + «Циркон»

33,0

38,0

8,4

7,9

77,7

85,3

 

Table 2

The effect of biostimulants and mineral fertilizers on the productivity of potatoes (2017–2019)

Experience options

Productivity, t/ha

Yield increase, t/ha

Marketability, %

Predgornyy

Udacha

Predgornyy

Udacha

Predgornyy

Udacha

Background 0

24.6

30.1

73.1

82.7

Background 1 (N90P90K120)

32.7

37.0

8.1

6.9

76.9

85.0

Background 2 (N45P45K90)

31.5

35.7

6.9

5.6

75.0

83.3

Background 1 + “Epin-extra”

33.7

39.1

9.1

9.0

79.1

86.6

Background 1 + “Zircon”

33.0

38.0

8.4

7.9

77.7

85.3

 

При обработке клубней картофеля сорта Удача вариантом опыта Фон 1 + «Эпин-экстра» урожайность была 39,1 т/га, а на варианте Фон 1 + «Циркон» – 38,0 т/га.

На сорте Удача на варианте внесения полной дозы удобрений N90P90K120 (Фон 1) урожайность картофеля составила 37,0 т/га, что на 6,9 т/га выше контроля (Фон 0). Это соотношение сохраняется и на сорте Предгорный – 8,1 т/га по сравнению с урожайностью на контрольном варианте. На Фоне 2 N45 P45 K90 обработка клубней картофеля половиной дозой минеральных удобрений урожайность картофеля была зафиксирована 31,5 т/га у сорта Предгорный и 35,7 т/га у сорта Удача. Таким образом, обработка клубней картофеля перед посадкой «Эпином-экстра» и «Цирконом» в комплексе с минимальными дозами минеральных удобрений обеспечила наибольший уровень урожайности.

Основные химические вещества в клубнях картофеля – крахмал, сухое вещество. Крахмал – важнейший углевод в клубнях картофеля и основной показатель качества продукции. Крахмал в картофеле – это основное питательное вещество, поэтому изучению влияний удобрений на содержание крахмала посвящено много исследований. Чем больше относительное содержание хлорофилла в листьях картофеля, которое увеличивается с повышением интенсивности фотосинтеза, тем крахмалистость выше в клубнях [5, 11]. Наши исследования показывают, что более высокое содержание крахмала получено на варианте опыта Фон 1 + «Эпин-экстра»: на сорте Удача – 13,1 %, на сорте Предгорный – 12,6 % (таблица 3). Самое низкое содержание крахмала наблюдалось на контрольных вариантах – 12,6 и 12,3 % соответственно.

Таблица 3

Влияние биостимуляторов и минеральных удобрений на показатели качества сорта (2017–2019 гг.)

Варианты опыта

Крахмал, %

Сухое вещество, %

Нитраты, мг/кг

Фитофтора клубней, %

Предгорный

Удача

Предгорный

Удача

Предгорный

Удача

Предгорный

Удача

Фон 0

12,3

12,6

17,9

18,0

200

202

6,6

5,6

Фон 1 (N90 P90 K120)

12,3

12,8

17,9

18,2

223

217

1,9

1,5

Фон 2 (N45 P45 K90)

12,0

12,4

17,2

18,0

206

210

2,3

2,0

Фон 1 + «Эпин-экстра»

12,6

13,1

18,3

18,8

188

173

0,1

0,98

Фон 1 + «Циркон»

12,5

13,4

18,1

19,1

191

186

1,1

1,0

 

Table 3

The effect of biostimulants products and mineral fertilizers on the quality indicators of the variety (2017–2019)

Experience Options

Starch, %

Dry matter, %

Nitrates, mg/kg

Phytophthora tubers, %

Predgornyy

Udacha

Predgornyy

Udacha

Predgornyy

Udacha

Predgornyy

Udacha

Background 0

12.3

12.6

17.9

18.0

200

202

6.6

5.6

Background 1 (N90P90K120)

12.3

12.8

17.9

18.2

223

217

1.9

1.5

Background 2 (N45P45K90)

12.0

12.4

17.2

18.0

206

210

2.3

2.0

Background 1 + Epin-extra

12.6

13.1

18.3

18.8

188

173

0.1

0.98

Background 1 + “Zircon”

12.5

13.4

18.1

19.1

191

186

1.1

1.0

Биологическая ценность картофеля зависит от содержания и соотношения в клубнях не только полезных для здоровья, но и вредных веществ. К последним относятся остатки пестицидов и нитратов. Применение биопрепаратов и минеральных удобрений, кроме положительного влияния на урожай и качество продукции, может иметь и негативные последствия. Нитриты в организме человека могут подвергаться метаболическим процессам, приводящим к образованию токсических веществ: например, метгемоглобина, блокирующего перенос кислорода крови, канцерогенных азотных нитросоединений – нитрозаминов [9, с. 74], [13, с. 012110].

Поэтому содержание нитратов в клубнях картофеля не должно превышать предельно допустимых концентраций. В настоящее время ПДК для продовольственного картофеля – 250 мг/кг, а для кормового – 300 мг/кг.

В нашем исследовании содержание нитратов по всем вариантам было ниже ПДК. Влияние минеральных удобрений и биостимуляторов было неодинаковым. Самое низкое содержание нитратов наблюдалось на варианте применения минеральных удобрений в комплексе с «Эпином-экстра»: на сорте Предгорный – 188 мг/кг, на сорте Удача – 173 мг/кг. Уровень нитратов на контроле составил 200 мг/кг и 203 мг/кг, на Фоне 1 (полном минеральном фоне) – 223 мг/кг и 217 мг/кг, на Фоне 1 + «Циркон» – 191 и 186 мг/кг соответственно.

Фитофтора является одной из самых распространенных и опасных болезней картофеля в Северо-Кавказском регионе [5, с. 57], [12, с. 202]. В благоприятные для распространения болезни годы может погибнуть до 40 % урожая клубней.

Продовольственный картофель по ГОСТ 7176-85 не допускает наличие клубней, пораженных фитофторой в массовой доле клубней, исключение может составить согласование с торгующими организациями, где пораженность клубней болезнью не должна превышать 2 %.  

В среднем за три года исследований для каждого варианта из партии 300 клубней подсчитывали количество клубней с точечной поврежденностью фитофторой и рассчитывали процент здоровых клубней. Максимальный эффект получен на варианте предпосадочной обработки клубней «Эпином-экстра», пораженность растений составила 0,98 %, на контроле – 6,6 %. Применение биопрепаратов способствовало снижению пораженности растений картофеля фитофторой на всех вариантах опыта как у сорта Предгорный, так и у сорта Удача. 

Доказано, что регуляторы роста «Эпин-экстра» и «Циркон» с биофунгицидной активностью не только подавляют развитие возбудителей болезней, но и способствуют повышению устойчивости растений к неблагоприятным факторам, а также стимулируют в значительной степени ростовую и антистрессовую активность.

Обсуждение и выводы (Discussion and Сonclusion)

В агроэкологических условиях РСО-Алании «Эпин-экстра» и «Циркон» сокращают прохождение фенофаз растений картофеля. Наиболее короткие сроки межфазовых периодов от посадки до цветения были при использовании «Эпина-экстра» с минимальными дозами минеральных удобрений: у сорта Удача  – 39 дней, у сорта Предгорный – 41. Обработка перед посадкой клубней картофеля биостимуляторами «Эпин-экстра» и «Циркон» в комплексе с минимальными дозами минеральных удобрений обеспечивала высокий уровень урожайности: на сорте Предгорный – 33,7–33,0 т/га; на сорте Удача – 39,1–38,0 т/га. «Эпин-экстра» не только обладает росторегулирующими свойствами, но тормозит развитие грибных заболеваний, повышает устойчивость растений к фитофторе на 4,6–6,5 %.

 

References

1. Basiev S. S., Abaev A. A., Bolieva Z. A., Doeva L. Yu. Osnovnye polozheniya tehnologicheskogo reglamenta vyraschivaniya original'nyh semyan kartofelya v gornyh usloviyah Severnogo Kavkaza // Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2014. T. 51. № 3. S. 29-33.

2. Gerieva F. T., Basiev S. S., Gerieva M. A. Osobennosti deystviya primeneniya bakterial'nyh udobreniy na produktivnost' i biohimicheskie pokazateli kachestva klubney pri vozdelyvanii kartofelya v usloviyah Severnogo Kavkaza // Vestnik APK Stavropol'ya. 2016. № 3 (23). S. 156-159.

3. Vakulenko V. V. Regulyatory rosta // Zaschita i karantin rasteniy. 2004. № 1. S. 24-26.

4. Postnikov A. N., Ustimenko I. F. Primenenie preparata Cirkon na kartofele // Zaschita i karantin rasteniy. 2017. № 2. S. 22 -26.

5. Basiev S. S., Bolieva Z. A., Dzhioeva C. G., Tomaev T. O. Osobennosti selekcii kartofelya v usloviyah Severo-Kavkazskogo regiona // Innovacionnye tehnologii proizvodstva i pererabotki sel'skohozyaystvennoy produkcii: materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii v chest' 90-letiya fakul'teta tehnologicheskogo menedzhmenta. Vladikavkaz, 2019. T. 1. S. 57-60.

6. Alekseeva T. F., Hilkov N. I., Malevannaya N. N. Effektivnost' primeneniya preparata Cirkon na kartofele i kapuste cvetnoy // Sel'skoe i lesnoe hozyaystvo. 2017. № 9. S. 32-37.

7. Butov A. V., Mandrova A. A. Ekologicheskoe kachestvo kartofelya pri biologizacii vysokointensivnoy tehnologii ego vozdelyvaniya i polive // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. 2018. T. 48. № 2. S. 170-177.

8. Loginov Yu. P., Kazak A.A., Yakubyshina L. I. Osobennosti vyraschivaniya ekologicheski chistogo kartofelya v Severnoy lesostepnoy zone Tyumenskoy oblasti // Vestnik Gosudarstvennogo agrarnogo universiteta Severnogo Zaural'ya. 2015. № 2 (29). S. 116-125.

9. Korshunov A. V. Agrotehnicheskie i kulinarnye sposoby snizheniya soderzhaniya nitratov v klubnyah kartofelya // Kartofelevodstvo: istoriya razvitiya i rezul'taty nauchnyh issledovaniy po kul'ture kartofelya: sbornik nauchnyh trudov. M., 2015. S. 74-79.

10. Vakulenko V. V. Epin-ekstra i Cirkon effektivny na kapuste // Kartofel' i ovoschi. 2014. № 4. S. 14-15.

11. Astaf'eva O. V., Vilkova D. D., Bataeva Yu. V., Magzanova D. K., Egorov M. A. Issledovanie antibakterial'nyh svoystv stimulyatora rosta rasteniy «Epin-ekstra» s cel'yu polucheniya ekologicheski chistoy produkcii // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015. № 8 (130). S. 81-85.

12. Lushnikova T. A., Puhova A. V. Vliyanie obrabotki preparatami «Cirkon» i «Epin» na rost i urozhaynost' kartofelya sorta Rozara v zavisimosti ot granulometricheskogo sostava pochvy // XIV Zyryanovskie chteniya: materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii. Kurgan, 2016. S. 202-203.

13. Gerieva F., Basiev S., Khutinaev O., Basieva A. The growing of minituber using the aerohydroponic method of potato plant cultivating // IOP Publishing Ltd. 2019. Pp. 012110. DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/403/1/012110.

14. Simakov E. A., Anisimov B. V., Mityushkin A. V., Zhuravlev A. A. Results of new trends of potato breeding programs developed in Russia // Iraqi journal of agricultural sciences. 2018. Vol. 49. No. 4. Pp. 592-600.

15. Anisimov B., Simakov E., Mityushkin A., Zhuravlev A., Blinkov E., Arshin K. Potato seed production in Russia // Potato journal. 2018. Vol. 45. No. 2. Pp. 152-158.

Login or Create
* Forgot password?