Formation of a highly productive agrocenosis of spring soft wheat (Triticum aestivum) depending on the use of biofungicides and various seeding rates on gray forest soil of the Republic of Tatarstan

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This paper summarizes the results of two-year experiments examining the effects of pre-sowing seed treatment of spring soft wheat with the biofungicides Orgamik F and Orgamik C, as well as different seeding rates. The researches conducted in the Kazan State Agrarian University's experimental field showed that, on average, over two years, biofungicide treatment increased field germination of seeds at a seeding rate of 6 million seeds per hectare by 1.4–2.4%, while plant survival at harvest increased by 3.0–5.2% (depending on the used product). In both years of observation, different seeding rates, regardless of whether the seeds were treated with biofungicides, had different effects on spring wheat productivity. The highest grain yields across all study years were recorded with a seeding rate of 6 million grains per hectare - both in the control and with the use of biofungicides. In 2024, this rate amounted to 2.80, 2.96, and 2.85 t/ha, and in 2025, it was 3.72, 4.49, and 4.17 t/ha. On average, over the two years, across all experimental variants, the 6 million grains per hectare rate proved optimal: it yielded the maximum grain yield per unit area - from 3.26 to 3.73 t. In the variants with seed treatment with biofungicides, the higher grain yield (relative to the control) was achieved due to better plant survival for harvest. When treated with Orgamika F, the average yield increase over two years fluctuated between 0.3–0.47 t/ha at different seeding rates, while treatment with Orgamika C yielded an increase of 0.16-0.25 t/ha.

Full Text

Введение. За последние два десятилетия развитие биологической науки привело к активному решению целого ряда актуальных задач, связанных с созданием биологических препаратов, массовое внедрение которых способно существенно нарастить объёмы производства зерна [1, 2]. Рост значимости биологических методов контроля при защите полевых культур от фитопатогенов и абиотических стрессов базируется на применении разнообразных биоагентов ‒ различных групп микроорганизмов [3, 4]. В условиях Предкамской зоны Республики Татарстан выполнены многочисленные комплексные экспериментальные работы по оценке эффективности стимуляторов роста и биопрепаратов при выращивании основных полевых культур [5, 6, 7]. Основная цель предпосевной обработки семян зерновых культур разными биопрепаратами и стимуляторами роста ‒ повышение их устойчивости к фитопатогенам, что увеличивает всхожесть как в лабораторных, так и в полевых условиях [8]. Эффективность использования биопрепаратов и стимуляторов роста возрастает при их включении в состав многокомпонентных баковых смесей; это позволяет выстроить полноценную систему защиты растений [9, 10].

Цель исследований ‒ анализ влияния предпосевной обработки семян яровой мягкой пшеницы биофунгицидами на продуктивность агроценозов в зависимости от норм высева, с целью выявления оптимальных агротехнических решений для повышения урожайности в условиях серой лесной почвы Республики Татарстан.

Задача исследований. Оценить действие биофунгицидов и определить их эффективность в повышении урожайности яровой пшеницы.

Материалы и методы исследований. Объектом исследования служил сорт яровой мягкой пшеницы российской селекции ‒ Экада 214. Работы проводили в 2024-2025 гг. Почва опытного участка Казанского ГАУ ‒ серая лесная среднесуглинистая, характерная для Предкамской зоны Республики Татарстан. Агрохимическая характеристика почв опытного участка приведена в табл. 1.

 

Таблица 1

Агрохимическая характеристика почв опытного участка (по данным ФГБУ «ЦАС Татарский», Центр агрохимической службы Республики Татарстан)

Год

Содержание, мг/кг почвы

Содержание гумуса, %

Сумма поглощенных оснований, мг экв/ 100 г почвы

рН солевая

Легкогидролизируемого азота

P2O5

К2О

2024

109

240

189

3,6

26,0

5,6

2025

122

236

192

3,4

27,0

5,7

 

Схема двухфакторного полевого опыта включала следующие варианты:

  • Фактор А (предпосевная обработка семян): без обработки (контроль); биопрепарат Оргамика Ф ‒ 0,2 л/т; Оргамика С ‒ 0,4 л/т.
  • Фактор В (норма высева семян) на вариантах с обработкой и без обработки: 4, 5, 6 и 7 млн всхожих семян на 1 га.

Удобрения вносили под предпосевную культивацию из расчёта на получение 3 т зерна с 1 га (N61-66, P50-55, K52-55). Опыты закладывали в трёхкратной повторности, размещение делянок последовательное. Площадь каждой делянки ‒ 60 м². Предшественник ‒ озимая рожь после удобренного чистого пара.

Приёмы основной и предпосевной обработки почвы, сроки и способы посева, уход за посевами ‒ общепринятые для системы земледелия Республики Татарстан. Уборку проводили в фазу полной спелости зерна прямым комбайнированием с помощью комбайна САМПО-500.

Характеристика биологических препаратов Оргамика Ф и Оргамика С. Механизм действия Оргамики Ф обусловлен способностью гриба колонизировать максимально возможное жизненное пространство и поглощать наибольшее количество подходящих питательных веществ в месте применения, создавая тем самым неблагоприятные условия для грибов-фитопатогенов. В процессе активного роста культура Trichoderma asperellum оплетает своими гифами мицелий фитопатогена, проникает внутрь и извлекает питательные вещества. В конечном счёте фитопатоген погибает и исключается из данного агробиоценоза.

Оргамика С: состав – споры Bacillus amyloliquefaciens (титр не менее 5×10⁹ КОЕ/мл). Препаративная форма ‒ мутная жидкость от светло-жёлтого до коричневого цвета. Класс опасности ‒ IV (малоопасное). После обработки семян биофунгицид Orgamica S действует на корнях растений в течение всего вегетационного периода. На стеблях и листьях растений биопрепарат действует 10-20 дней ‒ в зависимости от степени инфицированности и погодных условий.

Агрометеорологические условия по годам исследований в период вегетации резко различались по тепловому и водному режиму воздуха и почвы на месте закладки опытов. В 2024 году, по данным метеопоста Казанского ГАУ, в мае среднесуточная температура воздуха составила 11,3 °С, что на 2,7 °С ниже среднемноголетних значений, а сумма выпавших осадков достигла 52,5 мм, или на 38,2% выше средних показателей. В июне количество осадков оказалось минимальным ‒ 15,8 мм (27,7% от нормы). Среднесуточная температура воздуха в июне равнялась 21,7 °С (на 3,4 °С выше средних данных). В первой и второй декадах июля из-за отсутствия осадков наблюдался резкий их дефицит. Таким образом, условия для роста и развития яровой пшеницы были умеренно благоприятными.

Погодно-климатические условия вегетации 2025 года резко отличались от среднемноголетних данных как по тепловому режиму, так и по влагообеспеченности растений. Первая декада мая характеризовалась пониженным тепловым режимом: среднесуточная температура воздуха составила 10,4 °С (на 2,6 °С ниже среднемноголетних значений), осадков за этот период выпало 26 мм (на 14 мм больше средних значений). Среднемесячная температура мая была 14,3 °С ‒ на уровне среднемноголетних данных, а сумма выпавших осадков превысила нормативный показатель на 45 мм (125%). Такие благоприятные метеоусловия обеспечили появление дружных полноценных всходов. Июнь и июль отличались сравнительно высокой теплообеспеченностью с превышением среднемесячных данных на 0,3-0,6 °С. Осадков в июне выпало 109 мм (на 47 мм больше средних значений), в июле ‒ на 26 мм меньше нормативных данных. В целом условия вегетации были благоприятными для роста и развития яровой пшеницы (гидротермический коэффициент ГТК=1,56).

Результаты исследований. Продуктивность растений изменяется в зависимости от нормы высева, применяемых агротехнических приёмов, а также погодных условий во время вегетации.

При оценке полевой всхожести и густоты стояния растений перед уборкой (табл. 2) выявлено, что наивысшая полевая всхожесть ‒ 81,6…82,8 % отмечена на вариантах с обработкой семян перед посевом биофунгицидами при норме высева 4 млн всхожих семян на 1 га, а наименьшая ‒ 75,6…75,7 % при норме 7 млн зёрен на га. Фунгицидное действие препаратов Оргамика Ф и Оргамика С способствовало росту полевой всхожести на 1,3-2,3 % при норме 4 млн всхожих семян на га относительно контроля без обработки, а при посеве 7 млн эта разница составила 2,9-3,0 %. С увеличением нормы высева, независимо от обработки семян биофунгицидами, полевая всхожесть снижается.

 

Таблица 2

Влияние обработки семян биологическими фунгицидами и разных норм высева на полевую всхожесть и выживаемость растений яровой пшеницы, % (среднее за 2024-2025 гг.)

Обработка семян (А)

Норма высева, млн шт/га

Всходы

Сохранились к уборке

растений на 1 м2, шт

полевая всхожесть, %

растений на 1 м2 от числа всходов

% от всходов

% от числа высеянных семян

Без обработки (контроль)

4

5

6

7

322

389

456

509

80,5

77,8

76,0

72,7

285

337

386

405

88,5

86,6

83,4

79,6

71,3

67,4

64,3

57,9

Оргамика Ф

4

5

6

7

331

407

470

530

82,8

81,4

78,3

75,7

303

365

406

450

91,5

89,7

86,4

84,9

75,8

73,0

67,7

64,3

Оргамика С

4

5

6

7

327

405

466

529

61,6

81,0

77,7

75,6

309

371

413

459

94,4

91,6

88,6

86,7

77,3

74,2

68,8

65,6

HCP05

А

В

АВ

 

 

5,49

2,46

2,54

 

 

3,98

1,81

1,76

 

 

 

В среднем за два года при уменьшении площади питания (7 млн) полевая всхожесть снижается на контроле на 7,8 %, а на вариантах с обработкой семян — на 7,1 и 6,2 % по сравнению с разреженным посевом (4 млн).

К уборке густота стояния растений уменьшается, причём особенно сильная гибель происходит на вариантах с более высокой нормой высева ‒ вне зависимости от обработки семян. Процент сохранности растений от числа всходов при норме высева 7 млн на контрольном варианте составил 79,6 %, что на 8,9 % меньше, чем при разреженном посеве (4 млн). На вариантах с обработкой семян биофунгицидами Оргамика Ф этот показатель равен 84,9 % (меньше на 6,6 %), а на варианте с Оргамикой С ‒ 86,7 % (меньше на 7,7 %).

Предпосевная обработка семян яровой пшеницы биофунгицидами положительно повлияла на сохранность растений к уборке. Препарат Оргамика Ф обеспечил большую выживаемость растений на 3,0-5,9 % по нормам высева по сравнению с контролем, а Оргамика С ‒ на 5,0-7,1 % соответственно.

Оптимальная густота продуктивного стеблестоя ‒ одно из условий, определяющих уровень урожая. Число продуктивных стеблей на единице площади заметно колеблется в зависимости от норм высева; кроме того, определённое влияние на густоту продуктивного стеблестоя оказали биопрепараты, которыми обрабатывали семена перед посевом.

На варианте без обработки семян при снижении нормы высева до 4 млн зёрен на 1 га (в сравнении с контролем 6 млн) продуктивных стеблей насчитывается меньше на 26,2 %, а при повышении нормы до 7 млн их число возрастает на 4,7 %. На вариантах с обработкой семян эти изменения составили: 25,4 и 9,8 % (Оргамика Ф) и 25,2 и 10,1 % (Оргамика С). При загущении посева (уменьшении площади питания) число продуктивных стеблей растёт за счёт увеличения количества растений на единице площади, а не за счёт продуктивной кустистости. Продуктивная кустистость у яровой мягкой пшеницы при увеличении площади питания возрастает лишь на 0,05-0,1 единицы. Обработка семян (как без биофунгицидов, так и с ними) не повлияла на продуктивную кустистость.

Таким образом, кущение яровой пшеницы в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан при разных площадях питания почти не влияет на формирование оптимального стеблестоя.

В оба года исследований, изучаемые нормы высева, независимо от предпосевной обработки семян биофунгицидами, оказали различное влияние на урожайность яровой пшеницы (табл. 3).

 

Таблица 3

Влияние предпосевной обработки семян и различных норм высева на урожайность яровой пшеницы сорта Экада 214

Предпосевная обработка семян (А)

Норма высева, млн шт/га (В)

Урожайность, т/га

Прибавка урожая, т/га

2024 г.

2025 г.

в среднем за 2 года

от обработки семян

от норм высева

Без обработки (контроль)

4

5

6

7

2, 37

2,59

2,8

2,74

3,43

3,59

3,72

3,64

2,9

3,09

3,26

3,19

-

-

-

-

-

0,19

0,36

0,29

Оргамика Ф

4

5

6

7

2,52

2,75

2,96

2,82

3,87

4,03

4,49

4,21

3,20

3,39

3,73

3,52

0,30

0,30

0,47

0,33

-

0,19

0,53

0,32

Оргамика С

4

5

6

7

2,46

2,69

2,85

2,8

3,65

3,86

4,17

4,08

3,06

3,28

3,51

3,44

0,16

0,19

0,25

0,25

-

0,22

0,45

0,38

А

В

АВ

 

 

 

0,013

0,011

0,010

 

0,21

0,08

0,06

 

 

 

 

Наивысший урожай зерна по годам исследований получен при норме высева 6 млн зёрен на 1 га, как на контрольном варианте, так и при применении биофунгицидов: в 2024 году ‒ 2,80; 2,96 и 2,85 т/га, в 2025 году ‒ 3,72; 4,49 и 4,17 т/га. При увеличении площади питания (то есть при снижении нормы высева до 4 млн) и при уменьшении площади питания (при повышении нормы до 7 млн) наблюдается одна и та же тенденция ‒ урожай снижается.

На вариантах с обработкой семян биофунгицидами более высокий урожай зерна по сравнению с контролем формируется за счёт лучшей сохранности растений к уборке. При обработке семян биофунгицидом Оргамика Ф в среднем за 2 года прибавка урожая колебалась в пределах 0,3-0,47 т/га при разных нормах высева, а обработка препаратом Оргамика С дала прибавку 0,16-0,25 т/га.

Оптимальной нормой высева на всех вариантах опыта (как с обработкой семян, так и на контроле) оказалась 6 млн зёрен на 1 га, поскольку именно при ней достигнут максимальный сбор зерна с единицы площади ‒ от 3,26 до 3,73 тонны.

Заключение. В среднем за два года предпосевная обработка семян биофунгицидами при норме высева 6 млн зёрен на га способствовала увеличению полевой всхожести по сравнению с контролем на 1,7…2,3 %, а сохранности растений к уборке ‒ на 3,0…5,2 %. Изученные препараты не повлияли на установление оптимальной нормы высева. На всех вариантах опыта оптимальной следует считать норму 6 млн зёрен на 1 га, при которой получен максимальный урожай ‒ 3,51–3,73 т/га.

×

About the authors

Razil I. Garayev

Kazan State Agrarian University

Email: rass112@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-7774-6553

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor

Russian Federation, Kazan

Anisa I. Daminova

Kazan State Agrarian University

Author for correspondence.
Email: danis14@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3848-4798

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor

Russian Federation, Kazan

Svetlana N. Savdur

Kazan State Agrarian University

Email: savdur.svetlana@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3261-2154

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Russian Federation, Kazan

Radik R. Shiakhmetov

Kazan State Agrarian University

Email: rshiaxmetov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-0780-7229

postgraduate student

Russian Federation, Kazan

Lenar R. Zakiev

Kazan State Agrarian University

Email: zakievlenar@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-7950-4584

graduate student

Russian Federation, Kazan

References

  1. Aipova, R., Abdykadyrova, A. B., Kurmanbayev A. A. (2019). Biological products in organic agriculture. Plant Biotechnology and Breeding. 2, 4. 36-41. doi: 10.30901/2658-6266-2019-4-o4 EDN: VXUAAI
  2. Shaimullina, G. Kh., Safin, O. A. Egorova [et al.] (2023). S tudy of the influence of endophytic bacteria of the genus Bacillus on the growth and stress resistance of spring wheat and soybean seedlings. Bulletin of the Kazan State Agrarian University. 18, No. 4 (72). 53-59. doi: 10.12737/2073-0462-2023-53-59 EDN: UVPVCH (In Russian).
  3. Safiollin, F. N., Suleimanov, S. R., Minnullin, G. S., Panasyuk, M. V. (2019). Modern bio-agents and adaptogenic preparations - the basis for increasing the efficiency of calculated rates of mineral fertilizers in spring rapeseed crops. Bulletin of the Kazan State Agrarian University. 14, S4-1(55). 102-108. doi: 10.12737/2073-0462-2020-102-108 EDN: JCTBXS (In Russian).
  4. Saparmyradov, K., Aleksandrova, N. M., Validov, Sh. Z. (2025). Isolates from the rhizosphere and phylloplanes of sunflower, producers of phytohormones as potential bioagents-stimulators of plant growth. Bulletin of the Kazan State Agrarian University. 20, 1 (77). 18-23. doi: 10.12737/2073-0462-2025-1-18-23 EDN: DZKYQA (In Russian).
  5. Safina, D. R., Yarmieva, A. I., Shaimullina, G. Kh., Safin, R. I. (2025). Influence of endophytic bacteria on the efficiency of nitrogen-fixing symbiosis in different soybean varieties. Bulletin of the Ulyanovsk State Agricultural Academy. 4 (72). 36-41. doi: 10.18286/1816-4501-2025-4-36-41 EDN: HEHQND (In Russian).
  6. Khabibrakhmanov, D. R., Kolesar, V. A., Safin, R. I. (2023). Assessing the influence of biopreparations on the formation of spring barley yield. Agrobiotechnology and digital agriculture. 3 (7). 43-48. doi: 10.12737/2782-490X-2023-43-48 EDN: TQMXLF (In Russian).
  7. Daminova, A. I., Garayev, R. I., Shaikhutdinov, F. Sh., Serzhanov, I. M. (2024). Effect of combined application of organic and mineral fertilizers on the productivity of emmer wheat (spelt Triticum dicoccum Schark) in the conditions of the Kama region of the Republic of Tatarstan. Agrobiotechnology and digital agriculture. 4 (12). 25-30. doi: 10.12737/2782-490X-2024-25-30 EDN: JZVIEA (In Russian).
  8. Fontana, DC, de Paula, S, Torres, AG, de Souza, VHM, Pascholati, SF, Schmidt, D, Dourado Neto D. Endophytic Fungi: Biological Control and Induced Resistance to Phytopathogens and Abiotic Stresses. Pathogens. 2021 May 8;10(5):570. doi: 10.3390/pathogens10050570.;PMCID EDN: EZTXKQ
  9. Doronin, V. G., Ledovsky, E. N., Krivosheeva, S. V. (2019). Preparations and tank mixtures against leaf-stem infections in spring wheat crops. Bulletin of the Buryat State Agricultural Academy named after V.R. Filippov. 3(56). 14-23. doi: 10.34655/bgsha.2019.56.3.002 EDN: DSGZMB (In Russian).
  10. Vlasova, L. M., Popova, O. V., Muravyov, A. A. (2020). Tank mixtures of pesticides for the protection of spring barley. Plant Protection and Quarantine. 6. 18-19. EDN: UVCLLV (In Russian).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2026 Garayev R.I., Daminova A.I., Savdur S.N., Shiakhmetov R.R., Zakiev L.R.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.