эксклюзив
Польские исследователи изучили перспективы выращивания озимого гороха на фоне растущего спроса на культуру, в том числе, органического производства.
В совместной работе ученых Кафедры агроэкологии и растениеводства Сельскохозяйственного университета Польши (Агнешка Климек-Копыра, Джоанна Длужневская) и исследователя компании Bayer Crop Science (Адриан Сикора) озимый горох стал главным героем статьи, опубликованной в журнале Agriculture 2023 на портале MDPI.
«Горох играет очень важную роль во всем мире как универсальный вид, пригодный для пищевых, кормовых и промышленных целей, — пишут исследователи. — По данным ФАО (Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций), площадь возделывания этого вида в 2022 году составила около 10 млн га (7,04 млн га гороха сухого и 2,590 млн га гороха зеленого), а производство гороха оценивается в 33 млн т (12,403 млн т гороха сухого и 20,529 млн т зеленого горошка).
ФАО сообщает о тенденции к увеличению производства сухих семян гороха в основном в макрорегионах с высоким экономическим потенциалом (Канада 3,184 млн т, Россия 1,677 млн т, Китай 1,256 млн т).
В ЕС-27 общий объем производства гороха (сухого и зеленого) составляет 850 000 тонн, что составляет 38,8% производства сухого гороха на мировом рынке и 7,4% производства зеленого горошка.
В умеренном климате полевой горох является бесценным видом бобовых для устойчивого или органического сельского хозяйства из-за его высокого производственного потенциала и универсальности.
В интенсивной селекции гороха, проведенной во второй половине 20 века, вид подвергся значительному генетическому улучшению.
Расширение источников изменчивости позволило вывести сорта с улучшенными ботаническими и агротехническими признаками, т. е. с более коротким стеблем, более коротким вегетационным периодом, с листьями афила вместо традиционных листьев. Это направлено на повышение продуктивности растений и качественных характеристик урожая, таких как содержание белка в семенах.
В настоящее время ведущим направлением селекции является повышение зимостойкости сортов гороха. Первые сорта гороха озимого были в этом отношении несовершенны, но биологический прогресс продолжается. Проводятся научные исследования, направленные на совершенствование технологии озимых бобовых культур, в том числе возделывание озимого гороха в смешанных посевах со злаковыми или подбор сортов для адаптации к возделыванию в условиях учитывая местные условия.
Большие надежды для расширения площадей возделывания гороха в Северной Европе возлагаются на интродукцию сортов озимого гороха со значительно улучшенными урожайными характеристиками.
Осенний посев гороха продлевает период вегетативного роста (от прорастания до цветения), что естественным образом приводит к увеличению биомассы и увеличению количества семян.
Однако горох, посеянный осенью, развивается при субоптимальных температурах, и, чтобы пережить зиму, ему необходимы адаптивные механизмы зимостойкости, например, акклиматизация к холоду, реакция на яровизацию, светочувствительность.
К тому же сорта озимого гороха из-за длительного цикла развития и погодных условий (низкие температуры и периодические осадки) сталкиваются с двумя угрозами: вымерзанием и грибными болезнями, такими как аскохитоз или фузариозное увядание гороха.
Селекционерами созданы новые линии гороха с повышенной устойчивостью к заморозкам, но проблема устойчивости к возбудителям остается.
Аскохитоз гороха – одно из самых серьезных заболеваний, поражающих полевую культуру. Встречается почти во всех регионах выращивания гороха и может привести к значительным потерям урожая при благоприятных условиях для эпидемии. Даже низкий уровень заражения может привести к значительным потерям как в производстве, так и в качестве. Аскохитоз гороха вызывает пятна или повреждения на листьях, стеблях и стручках, а также корневую гниль. Было показано, что аскохитоз влияет на вес семян, снижая конечный урожай на целых 30%.
Фузариозное увядание гороха еще одна проблема экономического значения с потерей урожая около 30–40%. Первыми симптомами обычно являются пожелтение нижних листьев и задержка роста, а затем увядание. F. oxysporum проникает в корни гороха и поражает сосудистую систему на любой стадии роста.
Давление патогенов и их негативное влияние на здоровье и урожайность гороха обусловливают необходимость применения средств защиты растений.
Агрохимические препараты, безусловно, имеют важнейшее значение. С другой стороны, неизбирательное использование этих химических веществ может иметь последствия для окружающей среды и неблагоприятное воздействие на здоровье человека.
Внедрение биопестицидов в агропрактику – отличная альтернативная стратегия. Биопестициды эффективны, ориентированы на конкретную цель и имеют меньший риск для окружающей среды.
В биопестицидах используются такие микроорганизмы, как Pythium oligandrum и Bacillus subtilis.
P. oligandrum защищает растения от биотических стрессоров и способствует росту растений. Он колонизирует ризосферу многих видов сельскохозяйственных культур и борется с грибными болезнями, передающимися через почву. Проявляет микопаразитарную активность при прямом контакте с грибными возбудителями болезней растений. P. oligandrum паразитирует на Fusarium oxysporum, продуцируя ферменты (целлюлазы или хитиназы), разрушающие клеточные стенки патогена. Он также способствует росту растений, производя триптамин, ауксин-подобное соединение, и вызывает системную устойчивость у многих культур.
Ризобактерии, в том числе B. subtilis, влияют на рост и питание растений, способствуя раннему цветению, здоровью и силе растений, приводят к увеличению биомассы побегов и корней и содержанию хлорофилла, способствуют образования клубеньков у бобовых. Благотворное влияние ризобактерий на развитие растений многогранно. Фиксированный азот в бобовых увеличивает поступление других питательных веществ, например, железа, меди, серы и фосфора, вызывает выработку растительных гормонов, повышает активность полезных микробов и действует как антагонист патогенных грибов и бактерий.
Ранее не проводилось исследований для проверки влияния биологических фунгицидов на урожайность, морфологические параметры и здоровье отдельных сортов озимого гороха. Соответственно, целью данного исследования было проверить эффективность биопрепаратов в защите растений от аскохитоза и фузариозного увядания, а также оценить урожайность и поглощение азота отдельными сортами гороха озимого.
Двухлетний (2017/2018 и 2018/2019) полевой опыт был проведен на Экспериментальной станции Сельскохозяйственного университета в Кракове, расположенной в Прусах недалеко от Кракова.
Двухфакторный полевой эксперимент поставлен в рандомизированном блочном дизайне в трех повторностях. Первым фактором было применение биопрепарата в качестве фунгицида (препарат с Bacillus subtilis; препарат с Pythium oligandrum; контроль), второй фактор сорта.
В исследовании использовались шесть различных сортов озимого гороха, т.е. Балтрап, Мистери, Спектр, Декстер, Актра и Авирон.
Природные условия, характерные для Центральной Европы, благоприятны для выращивания озимого гороха. Предшественником являлся рапс, после подготовки почвы к посеву вносили фосфорные и калийные удобрения, сеяли в первой декаде сентября. Биофунгициды применяли дважды (с интервалом 7 дней): на стадии рассады и в первой декаде октября. Сбор урожая проводился в последней декаде июня каждого года.
За растениями наблюдали в период вегетации, оценивали морфологические параметры, урожайность и давление болезней.
Было показано, что обработки растений с использованием обоих биофунгицидов эффективно защищают озимый горох от фузариозного увядания. Биофунгицид с Pythium oligandrum повысил урожайность озимого гороха в среднем на 0,5 т/га и улучшил эффективность усвоения азота в среднем на 10 кг/га по сравнению с контролем.
По результатам испытаний, сорта озимого гороха Авирон и Аркта рекомендуются для выращивания в условиях Центральной Европы благодаря их высокому потенциалу урожайности, высокой эффективности усвоения азота и хорошему состоянию кроны».
По статье группы авторов (Агнешка Климек-Копыра, Джоанна Длужневская, Адриан Сикора), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Фото: Дмитрий Лукьянов.