Морфорегулятори поряд зі зменшенням висоти рослин і зміцненням стінок соломини позитивно впливають на розвиток кореневої системи, закладку, ріст і розвиток колоса. Це в сукупності дозволяє покращити мінеральне живлення, забезпечення вологою, оптимізувати світловий та повітряний режими в посівах, підвищити їх фотосинтетичну продуктивність. Результатом є формування вищого рівня урожайності зернових колосових культур із кращими якісними показниками.
Однак про це все за порядком. Для того щоб правильно й ефективно використовувати той чи інший пестицид, потрібно чітко розуміти його природу і механізм дії. З цього і розпочнемо.
Що таке регулятори росту ретардантного типу (морфорегулятори, ретарданти)?
Ретарданти — це синтетичні органічні речовини, що уповільнюють інтенсивність росту чутливих до них рослин. Під їх впливом відбувається зменшення осьових розмірів органів рослин, обумовлене значним гальмуванням видовження клітин у субапікальній (латеральній, бічній) меристемі стебла за активного функціонування апікальної або інтеркалярної (злаки) меристематичної зони, завдяки чому формуються рослини із нижчим і потовщеним стеблом, укороченими міжвузлями, краще розвиненою механічною тканиною та провідною системою.
Механізм дії регуляторів росту ретардантного типу
За механізмом впливу на рослину діючі речовини, які входять до складу ретардантів, умовно можна поділити на дві групи. Одні активно впливають на ендогенні (синтезовані рослиною) регулятори росту шляхом інгібування біосинтезу гібереліну, змінюючи при цьому активність ауксину і паралельно збільшуючи активність абсцизової кислоти та цитокініну. Інші змінюють ауксин-етиленовий баланс у бік посилення синтезу етилену, який затримує диференціацію тканин, активізує процеси руйнування клітинних структур і прискорює старіння клітин.
За цим принципом ретарданти, які застосовуються у сільському господарстві, можна класифікувати наступним чином:
- ті, що гальмують синтез гіберелінів — препарати на основі мепікватхлориду і прогексадіону кальцію (Медакс® Топ), хлормекват-хлориду, тринексапак-етилу та похідних триазолу;
- ті, що продукують фітогормон етилен, присутність якого у тканинах рослини обумовлює зниження активності гіберелинів, а також регулює процес старіння, опадання листя та дозрівання плодів. До них відносяться регулятори росту на основі діючої речовини етефон;
- ті, що гальмують синтез гіберелінів та стимулюють виробництво фітогормону етилен — комбінований препарат на основі мепикватхлориду та етефону (Терпал®).
Усі перераховані вище препарати за своєю суттю є регуляторами гормонального балансу рослин, які здатні зміщувати його природний стан у той чи інший бік. Тому у роботі з ретардантами необхідно використовувати науково обґрунтований і диференційований підходи, який враховує усі фактори: сортові особливості, ґрунтово-кліматичні умови регіону, поточний гідротермічний режим, фізіологічний стан рослини, а також особливості технології вирощування культури і технологічні аспекти внесення пестицидів. Адже їх застосування у нерегламентовану фазу росту і розвитку, без урахування температурного, водного режимів і стану культури, в багатокомпонентних бакових сумішах з іншими пестицидами може викликати «стрес» у рослин, їх пригнічення, спровокувати поширення хвороб тощо. В підсумку це стає причиною недобору врожаю. Для досягнення бажаного ефекту від застосування ретардантів потрібно суворо дотримуватися рекомендацій щодо норм витрат і строків внесення препаратів з огляду на вимоги культури та сорту, а також фізіологічний стан рослин.
Розглянемо підходи до використання регуляторів росту на прикладі продуктів BASF: Медакс® Топ, Хлормекват-Хлорид 750 і Терпал®. Широкий асортимент продуктів цієї компанії дозволяє вплинути на ріст і розвиток рослин на різних етапах вегетації: від фази трьох листочків (ВВСН 13) до початку росту колоса в піхві прапорцевого листка (ВВСН 42). Щоб краще зрозуміти підходи до використання вказаних вище ретардантів, розглянемо їх коротку характеристику (табл. 1).
Таблиця 1. Коротка характеристика регуляторів росту компанії BASF
Усі ці продукти одночасно мають як спільні властивості, які роблять їх подібними, так і відмінні, що накладає відбиток на особливості їх застосування. Так, спільною рисою є механізм дії. Як зазначалося вище, це інгібування синтезу гіберелінів. Однак у Терпал® міститься етефон, який стимулює виробництво етилену в рослині, а отже, призупиняє поділ клітин, уповільнює їх ріст та прискорює старіння. Враховуючи це, Терпал®, а також інші продукти, які містять етефон, краще застосовувати у другій половині вегетації, коли завершилася диференціація тканин, і рослина переходить від вегетативного розвитку до генеративного. У зернових колосових такий перехід орієнтовно припадає на період виходу другого міжвузля (ВВСН 32). На цей час повністю сформовані вегетативні органи, заклалися усі елементи колоса, і в подальшому відбувається лише їх ріст та збільшення розмірів. Крім того, такий підхід є обґрунтований і з точки зору температурного режиму.
Оптимальним діапазоном температур для застосування Терпал® є +10…+20°С. При цьому мепікватхлорид починає працювати за середньодобової температури повітря +5°С, а етефону потрібно +15°С. Під час використання ретардантів, які містять етефон, серед них і Терпал®, необхідно уникати різких коливань температури, оскільки однією із захисних реакцій рослини на температурний стрес є додаткове виробництво етилену, значне підвищення концентрації якого призводить до передчасного відмирання листової поверхні. Тому у разі недотримання регламенту застосування продукту може спричинити негативний результат, зниження урожайності.
Хлормекват-Хлорид 750, на відміну від Терпал®, краще використовувати на початкових етапах росту і розвитку озимих зернових, кущення-початок виходу в трубку. Такий підхід обумовлений тим, що за підвищених температур більше +20°С хлормекват-хлорид швидко метаболізується у рослині, тому рістрегулювальний ефект слабшає. Перевага цього ретарданту криється у тому, що оптимальною середньодобовою температурою для його внесення є +8…+15°С. Це дозволяє успішно його використовувати у весняний період для укорочення першого та другого міжвузлів, зміцнення основи стебла, стимулювання продуктивного кущення.
Найбільш пластичним щодо застосування є інноваційний регулятор росту компанії BASF Медакс® Топ. Його діючі речовини прогексадіон кальцію і мепікватхлорид ефективно працюють у доволі широкому діапазоні позитивних температур: від +5°С до +20°С. Це дозволяє його успішно застосовувати від фази трьох листочків (ВВСН 13) до прапорцевого листка (ВВСН 37-39), отже, одним продуктом вирішувати різні завдання. Про це йтиметься дещо згодом.
Перевагою Медакс® Топ також є висока фотостабільність діючих речовин (здатність протистояти розкладанню під дією сонячних променів), що забезпечує високу ефективність продукту як за сонячної, так і похмурої погоди. Ще однією перевагою продукту є різна швидкість поглинання активних інгредієнтів (прогексадіон кальцію — майже миттєво, мепікватхлорид — поступово), що сприяє відмінному пролонгованому рістрегулювальному ефекту навіть в умовах нестабільного температурного режиму, що не притаманно ні Хлормекват-Хлорид 750, ні Терпал®, ні іншим регуляторам росту ретардантного типу, які наразі присутні на ринку України і рекомендовані до застосування у посівах зернових культур.
Основною метою використання регуляторів росту ретардантного типу є запобігання виляганню рослин у високопродуктивних посівах. Як і в будь-якій справі, для ефективного вирішення проблеми потрібно чітко усвідомлювати причини її виникнення та проаналізувати наслідки наших дій під час усунення. Загалом фактори, які можуть спричинити вилягання, можна поділити на дві групи: абіотичні та біотичні. До перших відносять температурні, світлові, водні, повітряні і ґрунтові (едафічні) чинники тощо. Говорячи простими словами, доволі часто причиною вилягання зернових колосових є погодні катаклізми: штормовий вітер, зливові дощі, грози, град тощо. Біотичні фактори — це вплив на рослину інших живих організмів, зокрема виробничої діяльності людини. Тобто застосовуючи той чи інший агротехнічний захід у технології вирощування зернових культур, ми можемо запобігти або спровокувати вилягання рослин.
Ключовими чинниками, які впливають на стійкість зернових культур до вилягання, на які ми можемо впливати через технологію вирощування, є:
- сорт;
- рівень потенційної урожайності, зокрема індивідуальна продуктивність рослин;
- їхня густота та габітус.
Стійкість до вилягання є однією із генетичних ознак сорту, яка закладається оригінатором ще під час вибору вихідних батьківських форм. При цьому вона залежить не лише від висоти рослин, а й жорсткості стебла, на яку впливає вміст у соломині клітковини та лігніну. Це вже більше генетично обумовлені показники, ніж технологічно. Тому якщо в регіоні існує високий ризик вилягання посівів зернових культур через погодні умови, першим кроком у напрямі запобігання цьому є вибір стійкого сорту. Традиційно стійкість до вилягання оцінюють за дев’ятибальною шкалою: 1 — нестійкий, 9 — висока стійкість. Для прикладу, стійкість сорту Царівна до вилягання оцінюється у 8.8 бали, Лісова пісня — 8.5, Відрада — 6.9-7.3, Дагмар — 7.6, Балетка — 6.4, Богемія — 7.3, Кубус — 9.0; Фаворитка — 8.9-9.0 тощо. У разі відсутності такої інформації стійкість сорту до вилягання можна опосередковано оцінити за його здатністю до продуктивного кущення та висотою рослин.
Що мається на увазі? Якщо сорт має потенційну продуктивність на рівні 9-10 т/га зерна і при цьому слабко або помірно кущиться, то це говорить про те, що урожайність формується за рахунок високої продуктивності колоса. У поєднанні зі значною висотою рослин це збільшує ризик вилягання посівів за несприятливих погодних умов. І навпаки, якщо сорт генетично схильний до інтенсивного кущення, то це свідчить про те, що максимальний рівень урожайності буде реалізовано за рахунок закладки значної кількості продуктивних пагонів, тоді як колос буде середніх розмірів. Відповідно сорт, який відмінно кущиться, і є низькорослим, найбільш ймовірно буде стійким до вилягання.
Не менш важливим показником, від якого залежить стійкість рослин до вилягання, є густота посіву та габітус рослин. Переконаний, ніхто не стикався із виляганням посівів у період кущення-початок виходу рослин у трубку, окрім випадків градобою. Однак із появою прапорцевого листка і в подальшому з виходом колоса у зернових культур ризик вилягання рослин зростає. Це обумовлено інтенсивним ростом і витягуванням міжвузлів та збільшенням площі листкової поверхні, що посилює парусність посівів (парусність — здатність будь-якого предмету сприймати кінетичну енергію повітряного потоку (вітру)).
Інтенсивність наростання біомаси рослин є генетично обумовленою ознакою, яка здатна варіювати в доволі широкому діапазоні залежно від забезпечення посівів факторами життя, зокрема вологою та елементами живлення. Норма висіву, система захисту від хвороб, шкідників та бур’янів у поєднанні з системою удобрення є тими ключовими важелями, які можуть істотно впливати на площу листової поверхні посівів. Однак процес управління посівами потрібно розпочинати одночасно з сівбою. Адже норма висіву визначає густоту рослин, впливає на щільність травостою та формування конкурентних відносин між рослинами у посіві.
Для прикладу, зріджені посіви зернових культур мають краще розвинуту кореневу систему, закладають більшу кількість продуктивних пагонів, при цьому стебло є менш витягнутим і більш товстим, ніж за оптимальної норми висіву. Такі посіви легко продуваються вітром, і ризик вилягання тут мінімальний. Однак досягти високого рівня продуктивності у них досить складно.
Натомість посіви з оптимальною густотою та дещо загущені хоча й здатні сформувати високий рівень урожайності, однак у них зростає ризик вилягання рослин. Це обумовлено високою конкуренцією між ними за фактори життя, зокрема тепло і світло (ФАР), що призводить до їх витягування у висоту, зростає ризик ураження хворобами. В результаті ми отримуємо недостатньо міцне, видовжене стебло, яке схильне до зламування під впливом різких і сильних поривів вітру. У таких посівах досить виважено потрібно підходити до використання високих норм азотних добрив, оскільки це може погіршити стійкість до вилягання. І внесення регуляторів росту є невід’ємним елементом технології вирощування зернових колосових (табл. 2).
Таблиця 2. Втрати врожаю залежно від часу вилягання озимої пшениці (Hoffmann, 1992)
Під час ухвалення рішення про використання морфорегуляторів у системі догляду за посівами зернових культур також необхідно враховувати рівень запланованої урожайності. Адже чим вищий рівень продуктивності ми закладаємо у своїй технології вирощування, тим із більшою вагою колоса нам доведеться мати справу. А тому важче його буде утримати у вертикальному положенні під час сильних поривів вітру, випадіння опадів тощо. Від цього в подальшому буде залежати кратність обробки ретардантами та норма їх внесення. Крім того, чим вищу продуктивність посіву ми закладаємо, тим вищою буде норма внесення мінеральних добрив, а отже, вища інтенсивність росту і розвитку рослин та конкуренція між ними.
На формування урожайності зерна 10 т/га і відповідної кількості побічної продукції посіви озимої пшениці використовують із добрив та ґрунту у перерахунку на діючу речовину: 250-350 кг азоту, 110-130 кг фосфору і 200-270 кг калію, 50 кг кальцію, 40 кг магнію, 35 кг сірки і 50 г бору, 85 г міді, 2,7 кг заліза, 0,82 кг марганцю, 0,60 кг цинку, 7 г молібдену. Лише частина з цієї кількості елементів живлення повертається у ґрунт у вигляді мінеральних і органічних добрив. При цьому норми внесення добрив напряму залежать від ресурсного потенціалу господарства та рівня запланованої урожайності.
Система удобрення є одночасно одним із найбільш дієвих важелів підвищення урожайності зернових культур та зниження їх стійкості до вилягання. Тому кратність і норма внесення регуляторів росту напряму залежить від кількості внесених азотних добрив.
Посіви зернових культур, на яких застосовували помірні норми азотних добрив N60-90, втримати від полягання можливо за рахунок однократного внесення регуляторів росту ретардантного типу у фазі початок виходу рослин у трубку (ВВСН 30-32) або поява прапорцевого листка (ВВСН 37-39). Обприскування посівів ретардантами на початку виходу рослин у трубку сприяє кращому розвитку кореневої системи, яка відповідає за утримання стебла у вертикальному положенні, забезпечує зміцнення стінок соломини та укорочення 1-3 міжвузлів. У цей період потрібно віддати перевагу регуляторам росту, які мають високу ефективність за низьких позитивних середньодобових температур: Медакс® Топ у нормі 0,75-1,0 л/га із додаванням сульфату амонію 1:1, або Хлормекват-Хлорид 750, 1,5 л/га. Застосування останнього має супроводжуватися стабільним наростанням середньодобових температур протягом 10 днів після внесення.
Застосування морфорегуляторів у фазі прапорцевого листка суттєво зменшує загальну висоту рослин і парусність посіву за рахунок укорочення довжини 3-5 міжвузлів, що підвищує стійкість до вилягання у період наливу зерна. Результатом є вищий рівень урожайності і кращі якісні показники (рис. 1, 2). У цей період ефективно застосовувати регулятори росту Медакс® Топ, 0,5-1,0 л/га (норма залежить від стійкості сорту до полягання) або Терпал®, 1,5 л/га.
Рис. 1. Вплив морфорегуляторів на висоту та стійкість рослин озимої пшениці до вилягання в умовах Агроцентрів компанії BASF (Київська обл., 2015 р.)
*Примітка: Медакс® Топ застосовується у поєднанні з сульфатом амонію у співвідношенні 1:1.
На посівах із потенціалом урожайності 70-100 ц/га за використання високих норм азотних добрив N120-150 і більше потрібно застосовувати дворазову обробку ретардантами: першу — у фазі початок виходу в трубку і другу — у фазі прапорцевого листка. Для досягнення максимального рістрегулювального ефекту доцільно використовувати композицію Медакс® Топ, 0.7-1,0 л/га (ВВСН 30-32) + Медакс® Топ, 0,5-0,8 л/га або Терпал®, 1,0-1,5 л/га (ВВСН 37-39). З економічної точки зору також привабливою є композиція Хлормекват-Хлорид 750, 1,0 л/га + Медакс® Топ, 0,5 л/га (ВВСН 30-31) + Медакс® Топ, 0,5-0,8 л/га (ВВСН 37-39). При цьому Медакс® Топ потрібно використовувати у поєднанні з сульфатом амонію у співвідношенні 1:1 (Медакс® Топ, 1 л/га + сульфат амонію, 1 кг/га). Це сприяє повній активізації рістрегулювальної дії прогексадіону кальцію.
Рис. 2. Ефективність застосування регуляторів росту у посівах озимої пшениці в умовах Агроцентрів компанії BASF (Київська і Хмельницька обл.)
*Примітка: Медакс® Топ застосовується у поєднанні з сульфатом амонію у співвідношенні 1:1.
Логічним буде запитання: «Чому саме періоди виходу рослин у трубку і поява прапорцевого листка є оптимальними для застосування регуляторів росту з ретардантною дією?».
Щоб зрозуміти це, необхідно звернутися до фізіології та морфології розвитку зернових культур. Оскільки за прикореневу стійкість до полягання передусім відповідають два нижні міжвузля, внесення ретардантів на початку виходу рослин у трубку (ВВСН 30-32) перешкоджає лінійному витягуванню клітин саме у цій зоні, що обумовлює зменшення довжини міжвузлів, потовщення стінок соломини та підвищення її механічної жорсткості (рис. 3, 4).
Рис. 3. Оптимальний час для внесенняня регуляторів росту Медакc® Топ і Хлормекват-Хлорид 750 на початку виходу рослин у трубку ВВСН 30-31
Запізнення зі строками внесення, коли ріст першого та другого міжвузлів уже практично закінчився (ВВСН 33-35), сприятиме зменшенню довжини та потовщенню стінок соломини наступних. Проте за несприятливих погодних умов рослини будуть схильні до вилягання біля основи стебла. Також слід зазначити, що порушення регламентів застосування регуляторів росту у період формування третього-п’ятого міжвузлів здатне викликати стрес у рослини та негативно позначитися на закладці квіток у колосі, а отже, на його озерненості та рівні урожайності.
Рис. 4. Вплив строків внесення регуляторів росту на довжину міжвузлів озимої пшениці, 2016 р. (ВВСН 89)
Внесення морфорегуляторів по прапорцевому листку (ВВСН 37-39) не впливає на зміцнення прикореневої зони стебла. Однак застосування ретардантів у цей період забезпечує значне вкорочення третього, четвертого і підколоскового міжвузлів, які є найдовшими у зернових колосових, що забезпечує суттєве зменшення висоти рослин та парусності посіву, а тому підвищує його стійкість до вилягання. Поряд із цим вкорочення та потовщення стінок соломини підколоскового міжвузля дає можливість уникнути втрат врожаю у результаті обламування колоса, яке обумовлене значною його вагою (виповненістю), впливом несприятливих погодних факторів (сильні пориви вітру, грози, зливи тощо) і запізненням зі строками збирання (рис. 5). У період виходу прапорцевого листка всі елементи колоса є закладеними, тому внесення регуляторів росту не має негативного впливу на його продуктивність.
Рис. 5. Медакс® Топ сприяє потовщенню стінок та підвищенню механічної жорсткості соломини
Підводячи підсумок, ще раз зупинимося на найважливіших аспектах у стратегії застосування морфорегуляторів:
- у роботі з ними важливий творчий підхід, який базується на науково обґрунтованій стратегії їх застосування і знанні біології культури;
- використання морфорегуляторів є обов’язковим елементом інтенсивної технології вирощування зернових культур в умовах достатнього забезпечення посівів вологою, елементами мінерального живлення і наявності інтегрованого захисту від бур’янів, хвороб та шкідників;
- ретарданти впливають на гормональний баланс рослин і вимагають усвідомленого й відповідального застосування відповідно до рекомендованих норм та строків внесення. Під час визначення норми внесення необхідно враховувати високорослість культури і сорту, схильність до вилягання, а також норму мінеральних добрив;
- потрібно враховувати оптимальний температурний режим для внесення морфорегуляторів;
- уникати використання регуляторів росту за нестачі вологи та елементів мінерального живлення, за високих середньодобових температур повітря на момент обробки понад +20°С, а також коли рослина знаходиться у стресі.
Медакс® Топ — відрегулюйте свій рівень урожайності на максимум!
П.В. МАТЕРИНСЬКИЙ, С.М. ЧОЛОВСЬКИЙ
