izvestiiatimacadИзвестия Тимирязевской сельскохозяйственной академииIZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY0021-342XФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева10.26897/0021-342X-2023-1-44-56izvestiiatimacad-387Research ArticleГЕНЕТИКА, БИОТЕХНОЛОГИЯ, СЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВОGENETICS, BIOTECHNOLOGY, BREEDING AND SEED PRODUCTIONПолевая оценка эффекта обработки семян яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) биологическими препаратамиField assessment of the result of biological treatment of seeds of spring soft wheat (Triticum aestivum L.)МартыновА. А.MartynovA. A.

Мартынов Алексей Александрович, аспирант

625003, г. Тюмень, ул. Володарского, 6

тел.: (932)323–71–59

Aleksey A. Martynov, post-graduate student

6 Volodarskogo Str., Tyumen, 625003

phone: (932) 323–71–59

m76549@gmail.comБомеН. А.BomeN. A.

Боме Нина Анатольевна, д-р с.-х. наук, профессор

625003, г. Тюмень, ул. Володарского, 6

тел.: (912)923–61–77

Nina A. Bome, DSc (Ag), Professor

6 Volodarskogo Str., Tyumen, 625003

phone: (912) 923–61–77

 

n.a.bome@utmn.ruЮрковаВ. А.YurkovaV. A.

Юркова Виктория Андреевна, аспирант

625003, г. Тюмень, ул. Володарского, 6

тел.: (982)926–32–57

Viktoria A. Yurkova, post-graduate student

6 Volodarskogo Str., Tyumen, 625003

phone: (982) 926–32–57

v.a.yurkova@utmn.ruБазюкД. А.BazyukD. A.

Базюк Денис Александрович, аспирант

625003, г. Тюмень, ул. Володарского, 6

тел.: (982)945–72–00

Denis A. Bazyuk, post-graduate student

6 Volodarskogo Str., Tyumen, 625003

phone: (982) 945–72–00

bazjukdenis97@yandex.ruФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский государственный университет»РоссияUniversity of TyumenRussian Federation202316052023014456Copyright © Мартынов А.А., Боме Н.А., Юркова В.А., Базюк Д.А., 20232023Мартынов А.А., Боме Н.А., Юркова В.А., Базюк Д.А.Martynov A.A., Bome N.A., Yurkova V.A., Bazyuk D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiia.timacad.ru/jour/article/view/387

Изучено влияние предпосевной обработки семян двух сортов (Тюменская 25 и Шортандинская 95 улучшенная) яровой мягкой пшеницы биопрепаратами на полевую всхожесть семян, биологическую устойчивость и выживаемость растений в течение вегетационного периода во взаимосвязи с продуктивностью. Исследование проводилось в полевых условиях (экспериментальный участок биостанции Тюменского государственного университета «Озеро Кучак») на дерново-подзолистой почве, супесчаной по гранулометрическому составу. Погодные условия по годам исследования характеризовались как засушливые в 2020 г. (ГТК=0,86), очень засушливые в 2021 г. (ГТК=0,39) и слабо засушливые в 2022 г. (ГТК=1,0). Биопрепараты способствовали повышению полевой всхожести семян (до 16,1%, сорт Тюменская 25) и биологической устойчивости растений (до 14,1%, сорт Шортандинская 95 улучшенная). Наибольший эффект получен в варианте с Консорциумом штаммов Bacillus simplex 948 Р-1 TS и Bacillus megaterium 312 TS. Инокуляция семян способствовала повышению выживаемости растений в период вегетации, при этом большей отзывчивостью на действие биопрепаратов характеризовался сорт Шортандинская 95 улучшенная. У этого сорта в среднем за три года получена максимальная урожайность зерна в вариантах с применением Цитогумата (2,27 т/га) и Консорциума штаммов (2,14 т/га) (выше контроля на 28,9 и 21,5% соответственно). После обработки семян биологическими препаратами снижалась распространенность мучнистой росы и бурой ржавчины на естественном фоне. На опытных делянках с АФГ, Альбитом (Тюменская 25), АФГ, Бисолбисаном, Бисолбифитом и Консорциумом штаммов (Шортандинская 95 улучшенная) в отличие от контроля не обнаружены признаки поражения растений мучнистой росой.

The effect of pre-sowing biological treatment of seeds of two varieties (Tyumenskaya 25 and Shortandinskaya 95 improved) of spring soft wheat on field germination of seeds, biological stability and plant survival during the growing season in relation to the productivity was studied. The study was conducted in field conditions (an experimental plot of the biostation “Lake Kuchak”of University of Tyumen) on sod-podzolic soil, sandy loam in granulometric composition. Weather conditions for the years of the study were characterized as dry in 2020 (HTC=0.86), very dry in 2021 (HTC =0.39) and slightly dry in 2022 (HTC =1.0). Biopreparations increased the field germination of seeds (up to 16.1%, variety Tyumenskaya 25) and biological resistance of plants (up to 14.1%, variety Shortandinskaya 95 improved). The greatest effect was obtained in the variant with a Consortium of Bacillus simplex 948 P-1 TS and Bacillus megaterium 312 TS strains. Seed inoculation increased plant survival during the growing season; variety Shortandinskaya 95 improved was characterized by greater responsiveness to the action of biopreparations. This variety obtained the maximum grain yield in the variants with Cytohumate (2.27 t/ha) and Consortium of strains (2.14 t/ha) (28.9% and 21.5% higher than the control, respectively) on average over the three years. After seed biological treatment the prevalence of powdery mildew and brown rust on a natural background decreased. In experimental plots with AFG, Albite (Tyumenskaya 25), AFG, Bisolbisan, Bisolbiphite and Consortium of strains (Shortandinskaya 95 improved), in contrast to the control, there were no signs of plant infestation by powdery mildew. The article was prepared within the State Assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation No. FEWZ-2021–0007 “Adaptive capacity of agricultural plants in the extreme conditions of the Northern Trans-Urals”.

биопрепаратыобработка семянбиологический эффектполевая всхожестьфитопатогеныпродуктивностьустойчивостьbiopreparationsseed treatmentbiological effectfield germinationphytopathogensproductivityresistanceReferencesБоме Н.А., Королев К.П., Тетянников Н.В., Боме А.Я. Современные технологии изучения и сохранения генетических ресурсов: УМП. Ч. II. Полевые методы исследования культурных растений. – Тюмень: ФГБАОУ «Тюменский государственный университет», 2018. – 35 с.Bome N.A., Korolev. K.P., Tetyannikov N.V., Bome A.Ya. Sovremennye tekhnologii izucheniya i sokhraneniya geneticheskikh resursov, chast II. Polevye metody issledovaniya kulturnykh rasteniy [Modern technologies for the study and conservation of genetic resources, part II. Field methods of research of cultivated plants]. Tyumen: FGBAOU “Tyumenskiy gosudarstvenniy universitet”, 2018: 35. (In Rus.)Бондарева Т.Н., Дагужиева З.Ш. Влияние регуляторов роста растений и биопрепаратов на продуктивность озимой пшеницы в условиях Республики Адыгея // Новые технологии. – 2017. – № 4. – С. 81–86.Bondareva T.N., Daguzhieva Z.Sh. Vliyanie regulyatorov rosta rasteniy i biopreparatov na produktivnost’ ozimoy pshenitsy v usloviyakh Respubliki Adygeya [Effect of plant growth regulators and biopreparations on the productivity of winter wheat in the conditions of the Republic of Adygea]. Novye tekhnologii. 2017; 4: 81–86. (In Rus.)Власенко Н.Г., Бурлакова С.В., Егорычева М.Т. Эффективность обработки семян яровой пшеницы Триходермином и Споробактерином // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2022. – № 52 (5). – С. 5–14.Vlasenko N.G., Burlakova S.V., Egorycheva M.T. Effektivnost’ obrabotki semyan yarovoy pshenitsy Trikhoderminom i Sporobakterinom [Efficiency of spring wheat seed treatment with Trichodermin and Sporobacterin]. Sibirskiy vestnik sel’skokhozyaystvennoy nauki. 2022; 52(5): 5–14. (In Rus.)Голочаев В.И., Кириловская Е.В. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур: МУ. – М., 1989. – 194 с.Golochaev V.I., Kirilovskaya E.V. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya sel’skokhozyaystvennykh kultur [Methodology of state variety testing of agricultural crops]. Moscow, 1989: 194. (In Rus.)ГОСТ-12042–80–2011 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1000 семян. – М.: Стандартинформ, 2011. – С. 116–118.GOST-12042–80–2011 Semena sel’skokhozyaystvennykh kul’tur. Metody opredeleniya massy 1000 semyan [Seeds of agricultural crops. Methods for determining the mass of 1000 seeds]. Moscow: Standartinform, 2011: 116–118. (In Rus.)Гужов Ю.Л., Фукс А., Валичек П. Селекция и семеноводство культурных растений. – М.: Мир, 2003. – 539 с.Guzhov Yu.L., Fuks A., Valichek P. Selektsiya i semenovodstvo kulturnykh rasteniy [Breeding and seed production of cultivated plants]. Moscow: Mir, 2003: 539. (In Rus.)Доманская О.В., Колоколова Н.Н., Франк Я.В. Изучение антифунгальной активности бактерий рода Bacillus из мерзлых отложений Западной Сибири // Вестник защиты растений. – 2016. – № 3 (89). – С. 67–68.Domanskaya O.V., Kolokolova N.N., Frank Ya.V. Izuchenie antifungalnoy aktivnosti bakteriy roda Bacillus iz merzlykh otlozheniy Zapadnoy Sibiri [Study of antifungal activity of bacteria of the genus Bacillus from frozen sediments of Western Siberia]. Vestnik zashchity rasteniy. 2016; 3(89): 67–68. (In Rus.)Доманская О.В. Некоторые особенности ферментативной активности различных штаммов рода Bacillus, выделенных из мерзлых отложений / О.В. Доманская, В.П. Мельников, Л.В. Огурцова, А.В. Соромотин, В.О. Доманский, Н.В. Полякова // Криосфера земли. – 2017. – Т. XXI. – № 5. – С. 63–71.Domanskaya O.V., Mel’nikov V.P., Ogurtsova L.V., Soromotin A.V., Domanskiy V.O., Polyakova N.V. Nekotorye osobennosti fermentativnoy aktivnosti razlichnykh shtammov roda Bacillus, vydelennykh iz merzlykh otlozheniy [Some features of the enzymatic activity of various strains of the genus Bacillus isolated from frozen sediments]. Kriosfera zemli. 2017; XXI; 5: 63–71. (In Rus.)Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований): Учебник. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki rezul’tatov issledovaniy) [Methodology of field experience (with the basics of statistical processing of research results)]. Moscow: Agropromizdat, 1985; 351. (In Rus.)Ижик Н.К. Полевая всхожесть семян: М. – Киев: Урожай, 1976. – 200 с.Izhik N.K. Polevaya vskhozhest’ semyan [Field germination of seeds]. Kiev: Urozhay, 1976; 200. (In Rus.)Кекало А.Ю. Экологизированный способ защиты семян пшеницы от фитопатогенов // Аграрная наука. – 2021. – № 354 (11–12). – С. 129–133.Kekalo A.Yu. Ekologizirovanniy sposob zashchity semyan pshenitsy ot fitopatogenov [An ecologized way to protect wheat seeds from phytopathogens]. Agrarnaya nauka. 2021; 354 (11–12): 129–133. (In Rus.)Лакин Г.Ф. Биометрия: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1980. – 295 с.Lakin G.F. Biometriya: ucheb. posobie dlya biol. spets. vuzov [Biometrics: textbook for biological universities]. Moscow: Vysshaya shkola, 1980: 295. (In Rus.)Нугманова Т.А. Использование биопрепаратов для растениеводства // Биология растений и садоводство: теория, инновации. – 2017. – № 144 (1). – С. 211–214.Nugmanova T.A. Ispol’zovanie biopreparatov dlya rastenievodstva [The use of biological products for crop production]. Biologiya rasteniy i sadovodstvo: teoriya, innovatsii. 2017; 144 (1): 211–214. (In Rus.)Селянинов Г.Т. К методике сельскохозяйственной климатографии // Труды по сельскохозяйственной метеорологии. – 1930. – № 2. – Вып. 22. – С. 45–91.Selyaninov G.T. K metodike sel’skokhozyaystvennoy klimatografii [To the methodology of agricultural climatography]. Trudy po sel’skokhozyaystvennoy meteorologii. 1930; 2; 22: 45–91. (In Rus.).Almansouri M., Kinet J. – M., Lutts S. Effect of salt and osmotic stresses on germination in durum wheat (Triticum durum Desf.) // Plant and Soil. – 2001. – № 2. – Pр. 243–254.Almansouri M., Kinet J. – M., Lutts S. Effect of salt and osmotic stresses on germination in durum wheat (Triticum durum Desf.). Plant and Soil. 2001; 2: 243–254.Ansari O., Sharif-Zadeh F. Osmo and hydro priming improvement germination characteristics and enzyme activity of Mountain Rye (Secale montanum) seeds under drought stress // Journal of Stress Physiology and Biochemistry. – 2012. – № 8 (4). – Pр. 101–108.Ansari O., Sharif-Zadeh F. Osmo and hydro priming improvement germination characteristics and enzyme activity of Mountain Rye (Secale montanum) seeds under drought stress. Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 2012; 8 (4): 101–108.Basu A. Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) as Green Bioinoculants: Recent Developments, Constraints, and Prospects / A. Basu, P. Prasad, S. Das, S. Kalam, R. Sayyed, M. Reddy, H.El. Enshasy // Sustainability. – 2021. – № 13. – Pр. 1–20.Basu A., Prasad P., Das S., Kalam S., Sayyed R., Reddy M., Enshasy H.El. Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) as Green Bioinoculants: Recent Developments, Constraints, and Prospects. Sustainability. 2021; 13: 1–20.Domanskaya O.V. The Multiple Activities and the Plant Beneficial Potential of Bacillus spp. Derived from the Permafrost of Western Siberia / O.V. Domanskaya N.A Bome A.V. Iashnikov, A.V. Vasilchenko, A.S. Vasilchenko // Agronomy. – 2021. – № 11. – Рр. 2347.Domanskaya O.V., Bome N.A., Iashnikov A.V., Vasilchenko A.V., Vasilchenko A.S. The Multiple Activities and the Plant Beneficial Potential of Bacillus spp. Derived from the Permafrost of Western Siberia. Agronomy. 2021; 11: 2347.Murungu F.S. Effects of seed priming, aggregate size and soil matric potential on emergence of cotton (Gossypium hirsutum L.) and maize (Zea mays L.) / F.S. Murungu, P. Nyamugafata, C. Chiduza, L.J. Clark, W.R. Whalley // Soil Till. – 2003. – № 74. – Pр. 161–168.Murungu F.S., Nyamugafata P., Chiduza C., Clark L.J., Whalley W.R. Effects of seed priming, aggregate size and soil matric potential on emergence of cotton (Gossypium hirsutum L.) and maize (Zea mays L.). Soil Till. 2003; 74: 161–168.Patade V.Y., Kumari M., Ahmed Seed Z. Priming Mediated Germination Improvement and Tolerance to Subsequent Exposure to Cold and Salt Stress in Capsicum // Research Journal of Seed Science. – 2011. – № 4 (3). – Pр. 125–136.Patade V.Y., Kumari M., Ahmed Z. Seed Priming Mediated Germination Improvement and Tolerance to Subsequent Exposure to Cold and Salt Stress in Capsicum. Research Journal of Seed Science. 2011; 4 (3): 125–136.Prank M. Climate change impacts the spread potential of wheat stem rust, a significant crop disease / M. Prank, S.C. Kenaley, G. Bergstrom, M. Acevedo, N.M. Mahowald // Environ. Res. Lett. – 2019. – № 14. – Pр. 1–9.Prank M., Kenaley S.C., Bergstrom G., Acevedo M., Mahowald N.M. Climate change impacts the spread potential of wheat stem rust, a significant crop disease. Environ. Res. Lett. 2019; 14: 1–9.Razina А., Dyatlova О. Biological protection of spring wheat from root rot in the forest-steppe zone of Eastern Siberia // BIO Web Conf. – 2020. – № 21. – C. 00034.Razina А., Dyatlova О. Biological protection of spring wheat from root rot in the forest-steppe zone of Eastern Siberia. BIO Web Conf. 21. 2020; 00034. DOI: 10.1051/bioconf/20202100034Rouhi H.R. Study of Different Priming Treatments on Germination Traits of Soybean Seed Lots / H.R. Rouhi, A.A. Surki, F. Sharifzadeh, R.T. Afshari // Notulae Scientia Biologicae. – 2011. – № 3 (1). – Pр. 101–108.Rouhi H.R., Surki A.A., Sharifzadeh F., Afshari R.T. Study of Different Priming Treatments on Germination Traits of Soybean Seed Lots. Notulae Scientia Biologicae. 2011; 3(1): 101–108.Sangwan V.P., Dahiya O.S. and Kharb R.P.S. Improvement of Wheat (Triticum aestivum L.) Yield under Field Conditions by Inoculation of Microbial Strains // Microbiology Journal. – 2012. – № 2. – Рр. 86–95.Sangwan V.P., Dahiya O.S., Kharb R.P.S. Improvement of Wheat (Triticum aestivum L.) Yield under Field Conditions by Inoculation of Microbial Strains. Microbiology Journal. 2012; 2: 86–95.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.