DOI 10.5281/zenodo.10258886

EDN AVZWNI

УДК: 633.1:621.386.8

Архипов М. В.^1,2, Рутковская Т. С.², Пасынкова Е. Н.³, Конончук П. Ю.², Кочерина Н. В.², Гусакова Л. П.², Тюкалов Ю. А.¹, Прияткин Н. С.², Данилова Т. А.¹

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ ЗЕРНОВОК ПШЕНИЦЫ СО ВСХОЖЕСТЬЮ И МОРФОМЕТРИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ПРОРОСТКОВ ДЛЯ ОТБОРА ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫХ ПАРТИЙ СЕМЯН

¹ ФГБНУ Северо-Западный Центр междисциплинарных исследований проблем продовольственного

обеспечения – обособленное структурное подразделение ФГБУН «Санкт-Петербургский

федеральный исследовательский центр РАН»;

² ФГБНУ «Агрофизический научно-исследовательский институт»;

³Ленинградский научно-исследовательский институт «Белогорка» – филиал ФГБНУ «ФИЦ картофеля имени А. Г. Лорха»

Реферат. В целом, во всех зернопроизводящих странах количество произведенного зерна, предназначенного для продовольственных и фуражных целей, на порядок превосходит долю произведенного семенного материала. Показатели всхожести, определяемые согласно ГОСТ 12038-84, могут быть одинаковыми, а морфометрические показатели проростков – длина корня и проростка при этом могут значительно варьировать. Анализ ростовых характеристик не заменяет оценки семян по всхожести, а дает важную дополнительную информацию не только о количестве взошедших семян, но и об их качестве. Цель исследования – выявить взаимосвязь между технологическими характеристиками зерновок пшеницы с показателями всхожести и морфометрическими показателями проростков. Работу проводили в 2023 г. в отделе светофизиологии растений и биопродуктивности агроэкосистем ФГБНУ «Агрофизический научно-исследовательский институт». Предмет исследования – зерно яровой пшеницы сорта Дарья, полученное в Меньковском филиале ФГБНУ «Агрофизический научно-исследовательский институт» в 2013–2015 гг. Исследовали биохимический состав, технологические,морфометрические, рентгенографические и посевныехарактеристики. В результате исследований установлена положительная зависимость между натурой зерна и морфометрическими показателями проростков: средняя – с длиной корня (r = 0,67) и высокая – с длиной проростка (r = 0,77). Отрицательная зависимость обнаружена между содержанием сырой золы, длиной корня (средняя –r = -0,64) и проростка (высокая –r = -0,73); содержанием серы, длиной корня (средняя – r = -0,48) и проростка (средняя – r = -0,55); содержанием фосфора и длиной корня (средняя –r = -0,67) и проростка (высокая –r = -0,75). Установлена положительная зависимость формы зерна пшеницы по показателю «округлость» с содержанием сырой золы (средняя –r = 0,54) и длиной проростка (средняя – r = -0,47). Выявленные технологические характеристики (натура) и химические показатели (содержание сырой золы, серы и фосфора в зерне), имеющие тесную связь с морфометрическими показателями проростков, могут быть использованы для отбора партий зерна, наиболее пригодных для семенных целей.

Ключевые слова: яровая мягкая пшеница (Triticum aestivum L.), технологические характеристики зерна, всхожесть семян, длина корня и проростка, рентгенография.

UDC 633.1:621.386.8

Arkhipov M. V., Rutkovskaya T. S., Pasynkova E. N., Kononchuk P. Yu., Kocherina N. V., Gusakova L. P., Tyukalov Yu. A., Priyatkin N. S., Danilova T. A.

STUDY OF THE RELATIONSHIP BETWEEN TECHNOLOGICAL QUALITIES OF WHEAT GRAINS AND GERMINATION, AS WELL AS MORPHOMETRIC PARAMETERS OF SEEDLINGS, FOR ECONOMICALLY VALUABLE SEED LOTS SELECTION

Summary. In general, in all grain-producing countries, the amount of grain produced for food and feed purposes significantly exceeds the share of produced seeds. Germination indices determined according to GOST 12038-84 may be the same, while morphometric indices of seedlings – root and seedling length – may vary considerably. Analysis of growth characteristics does not replace the evaluation of seeds by germination rates, but provides important additional information not only about the number of seeds that have germinated, but also about their quality. The aim of the study was to determine the relationship between technological characteristics of wheat grains and both germination rates and morphometric indices of seedlings. The research work was carried out at the Department of Plant Lightphysiology and Agroecosystem Bioproductivity – structural unit of the Agrophysical Research Institute (ARI). The subject of the study – grain of spring wheat (variety ‘Darya’) that was received in 2013–2015 in Menkovo – branch of the Agrophysical Research Institute. In the course of our research, we studied biochemical composition, technological, morphometric, radiographic characteristics and sowing qualities of seeds. As a result, positive dependence between grain unit and morphometric indices of seedlings was established: average – with root length (r = 0.67), high – with seedling length (r = 0.77). Negative correlation was found between crude ash content and root length (average – r = -0.64), crude ash content and seedling length (high – r = -0.73); sulfur content and root length (average – r = -0.48), sulfur content and seedling length (average – r = -0.55); phosphorus content and root length (average – r = -0.67), phosphorus content and seedling length (high – r = -0.75). Positive correlation between wheat grain shape, in particular such indicator as “roundness”, and crude ash content (medium – r = 0.54), as well as seedling length (medium – ­r = -0.47), was established. Studied technological characteristics (grain unit) and chemical parameters (content of crude ash, sulfur and phosphorus in grain) have close relationship with morphometric parameters of seedlings and can be used to select the best grain batches for seed purposes.

Keywords: spring soft wheat (Triticum aestivum L.), technological characteristics of grain, seed germination, root and seedling length, radiography.

DOI 10.5281/zenodo.10259000

EDN GIPGBQ

УДК 633.112.1

Ахтямова А. А., Еремин Д. И.

РЕАКЦИЯ ОВСА НА ВОЗРАСТАЮЩИЙ УРОВЕНЬ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ АЛЮМИНИЯ В ЮВЕНИЛЬНЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ

ФГБУН «Федеральный исследовательский центр “Тюменский научный центр сибирского отделения РАН”»

Реферат. Овёс является третьей по значимости зерновой культурой в России, которая используется в продовольственных и кормовых целях. Овёс, пригодный для Сибирских и Северо-Западных регионов, должен обладать высокой степенью алюмоустойчивости, что возможно только при направленной селекции. Цель исследований – оценка влияния различной концентрации ионов алюминия на проростки овса посевного (Avena sativa L.) и определение порога ее токсичности для использования в направленной селекции. Исследования выполнены на базе лаборатории геномных исследований в растениеводстве ФГБУН «Федеральный исследовательский центр “Тюменский научный центр сибирского отделения РАН”» в 2023 г. Для работы был выбран ряд концентраций сульфата алюминия (0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 7,0 г/л) при которых проводили проращивание овса сорта Отрада. Изучали энергию прорастания и лабораторную всхожесть. Определение порога алюмоустойчивости овса проводили по индексу длины первичных корней (ИДК) и биомассе проростков на седьмой день. Установлено, что средняя длина корней опытных образцов овса не отличается от контроля при концентрации сульфата алюминия до 0,5 г/л при индексе длины корней более 95 %. В диапазоне концентраций от 0,75 до 1,00 г/л длина корней уменьшается в 2,0–2,3 раза относительно контроля, а ИДК снижается до 45 %. При дальнейшем повышении концентрации ионов алюминия отмечается сильный токсический эффект, при котором длина корней уменьшается до 8 мм при ИДК 5,4 %. Установлен эффект положительного влияния ионов алюминия при концентрации 0,5–1,0 г/л – лабораторная всхожесть возрастала с 75 до 95 %. При последующем повышении концентрации посевные показатели овса снижаются. Фитотоксичность ионов алюминия (у) представлена в виде регрессионного уравнения , где x – концентрация ионов алюминия, г/л. Для выявления алюмоустойчивых генотипов овса рекомендуется метод лабораторной оценки всхожести и сопутствующих показателей при использовании раствора сульфата алюминия с концентрацией 1,0 г/л, обеспечивающей рН 4,1 ед.

Ключевые слова: овёс посевной (Avena sativa L.), ионы алюминия, всхожесть, энергия прорастания, индекс длины корней, фитотоксичность, корреляционный анализ.

Akhtyamova А. А., Eremin D. I.

RESPONSE OF OATS TO AN INCREASING LEVEL OF ALUMINUM ION CONCENTRATION DURING THE JUVENILE PERIOD OF DEVELOPMENT

Summary. Oats (Avena sativa L.) rank third in importance among cereal crops in Russia and serve as a food source for humans and livestock. Achieving high aluminum resistance is crucial for oat cultivation in Siberian and North-Western regions, which can only be gained through controlled breeding. The aim of the work was to evaluate the effect of different concentrations of aluminum ions on A. sativa seedlings and to determine the threshold of its toxicity for further use in controlled breeding. The studies were carried out in 2023 at the Laboratory of Genomic Research in Plant Breeding – structural unit of Tyumen Scientific Center SB RAS. In the course of the research, oats seeds (cv. ‘Otrada’) were germinated at different aluminum sulfate concentrations (0.25; 0.50; 0.75; 1.0; 1.5; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 and 7.0 g/l). Particular attention was paid to such indicators as germination energy and laboratory germination. Determination of the threshold of oats resistance to the effects of Al was carried out by the primary root length index (RLI) and biomass of seedlings on the 7^th day. In laboratory experiments, it was found that the average root length of oats did not vary from that of the control group at concentrations of up to 0.5 g/liter (RLI > 95 %). At concentrations from 0.75 to 1.0 g/l, root length decreased by 2.0–2.3 times compared to control values; RLI = 45 %. Further increase in the concentration of aluminum ions caused strong toxic effect; root length decreased to 8 mm, RLI dropped to 5.4 %. The effect of the positive influence of aluminum ions at concentrations from 0.5 to 1.0 g/l was observed: laboratory germination increased from 75 to 95%. Subsequent increase in concentration led to a decrease in the sowing quality of oats. The phytotoxicity of aluminum ions (y) was represented as a regression equation , where x is the concentration of aluminum ions, g/l. To identify Al resistant genotypes of oats, it is recommended to use the method of laboratory evaluation of germination and related indicators under the following conditions: aluminum sulfate concentration – 1.0 g/l, pH equal to 4.1.

Keywords: Avena sativa L., aluminum ions, germination, germination energy, root length index, phytotoxicity, correlation analysis.

DOI 10.5281/zenodo.10259933

EDN EUFCHL

УДК633.52:631.53

Богдан В. З., Богдан Т. М., Литарная М. А., Анохина Т. А.

АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ В ПЕРВИЧНОМ СЕМЕНОВОДСТВЕ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА ДЛЯ УСКОРЕНИЯ РАЗМНОЖЕНИЯ НОВЫХ СОРТОВ

Республиканское научное дочернее унитарное предприятие «Институт льна»

Реферат. Развитие льноводства в значительной мере сдерживается неудовлетворительным состоянием семеноводства. Недостаточный объём производства семян из-за низкой урожайности и качества не позволяет осуществлять гарантированное обеспечение сельхозпредприятий посевным материалом. Цель исследований – усовершенствовать агротехнические приемы возделывания льна-долгунца в питомниках первичного семеноводства для достижения максимального коэффициента размножения семян новых сортов. В 2021–2023 гг. в условиях северо-восточной части Беларуси проведены исследования по выявлению влияния нормы высева и дозы азота на семенную продуктивность, коэффициент размножения и крупность семян льна-долгунца. Объектом исследования являлся районированный по Республике Беларусь среднеспелый сорт Лада. Схема опыта включала изучение четырёх норм высева семян – 6; 8; 10 и 12 млн всх. семян/га и три дозы азотного удобрения – 20; 30 и 40 кг д.в./га. Благоприятные условия для формирования семенной продуктивности сложились в 2022 и 2023 гг. (индекс среды I_j= 1,42 и 1,75 соответственно) со средней урожайностью семян по опыту 6,9 и 7,2 ц/га; неблагоприятные – в 2021 г. (I_j= -3,17) с продуктивностью семян 2,3 ц/га. За годы исследования установлено достоверное (при р = 0,01) положительное влияние нормы высева на урожайность семян (r= 0,91 ± 0,14). Не доказано влияние дозы азота на урожайность семян (r= 0,17). Максимальные коэффициенты размножения семян по всем годам исследования получены в вариантах опыта с нормой высева 6 млн всх. семян/га. Так, в 2021 г. величина этого показателя достигала 11,9, в 2022 г. – 12,5 и в 2023 г. – 11,7. Максимальный коэффициент размножения семян (14,8) был в 2023 г. в варианте с нормой высева 6 млн шт./га и дозой азота 30 кг д.в./га. Установлена достоверная (при р = 0,01) сильная отрицательная связь (r= -0,97 ± 0,14) между нормой высева и коэффициентом размножения семян. Не выявлено зависимости между дозой азота и коэффициентом размножения семян (r=  -0,08). Благоприятные условия для формирования высокой массы 1000 семян сложились в 2022 и 2023 гг. (I_j= 0,26 и 0,31 соответственно). Средняя масса 1000 семян составила в 2022 г. по опыту 5,32 г, в 2023 г. – 5,37 г. В 2021 г. были неблагоприятные условия для формирования семян (I_j= -0,57), масса 1000 семян – 4,49 г. Установлено достоверное (р = 0,05) отрицательное влияние дозы азотного удобрения на крупность семени льна-долгунца (r= -0,68 ± 0,23). Влияние нормы высева на этот показатель не выявлено (r= 0,02). Для ускорения размножения новых сортов в первичном семеноводстве льна-долгунца рекомендуется норма высева 6 млн всх. семян/га и доза азотного удобрения 30 кг д.в. /га. Данный вариант по результатам расчёта экономической эффективности производства льнопродукции обеспечил прибыль 250,0 долл. США/га и рентабельность 36,3 %.

Ключевые слова: лен-долгунец (LinumusitatissimumL.), норма высева, доза азота, урожайность семян, коэффициент размножения, корреляционная зависимость.

Bogdan V. Z., Bogdan T. M., Litarnaya M. A., Anohina T. A.

AGROTECHNICAL METHODS IN PRIMARY SEED PRODUCTION OF LINUM USITATISSIMUM TO ACCELERATE THE PROPAGATION OF NEW VARIETIES

Summary. The unsatisfactory state of seed production is a major obstacle to the development of flax cultivation. Insufficient seed production, caused by low yields and poor seed quality, is one of the main reasons why agricultural enterprises are undersupplied with seed material. The purpose of the research was to improve the agrotechnical methods of flax cultivation in primary seed production nurseries to achieve the maximum multiplication coefficient of seeds of new varieties. In 2021–2023, we conducted studies in the north-eastern part of Belarus to determine the influence of the seeding rate and nitrogen dose on seed productivity, multiplication coefficient and flax seed size. Mid-ripening variety ‘Lada’ zoned in the Republic of Belarus was the object of the study. The experimental design included the following options: four seeding rates – 6; 8; 10 and 12 million viable seeds/ha; three nitrogen fertilizer doses – 20; 30 and 40 kg of active ingredient (a.i.)/ha. Favourable weather conditions for the formation of seed productivity were in 2022 and 2023 (environment index Ij = 1.42 and 1.75, respectively) when the average seed yield reached 6.9 and 7.2 cwt/ha; unfavourable – in 2021 (Ij = -3.17) when average seed yield was at the level of 2.3 cwt/ha. Over the years of research, a reliable (p = 0.01) positive effect of the seeding rate on seed yield (r = 0.91 ± 0.14) was established. There was no proven effect of nitrogen dose on seed yield (r = 0.17). The maximum seed multiplication coefficients for all years of the study were obtained in experimental variants with seeding rate of 6 million viable seeds/ha: in 2021, this indicator was 11.9, in 2022 – 12.5 and in 2023 – 11.7. The maximum seed multiplication coefficient (14.8) was obtained in 2023 in the variant with a seeding rate of 6 million seeds/ha and a nitrogen dose of 30 kg a.i./ha. A significant (p = 0.01) strong negative relationship was established (r = -0.97 ± 0.14) between seeding rate and seed multiplication coefficient. There was no relationship between nitrogen dose and seed multiplication coefficient (r = -0.08). Favourable conditions for the formation of a high 1000-seed weight were in 2022 and 2023 (Ij=0.26 and 0.31, respectively): in 2022 this indicator reached 5.32 g, in 2023 – 5.37 g. 2021 was unfavourable for seed formation (Ij = -0.57); the weight of 1000 seeds was only 4.49 g. A significant (p = 0.05) negative effect of the dose of nitrogen fertilizer on the size of the flax seed was found (r = -0.68±0.23). No effect of seeding rate on this indicator was detected (r = 0.02). To accelerate the reproduction of new varieties in the primary seed production of flax, the recommended seeding rate and dose of nitrogen fertilizer are 6 million viable seeds/ha and 30 kg a.i./ha, respectively. This option, according to the results of calculating the economic efficiency of flax production, was one of the best: profit – 435.3 USD/ha, profitability – 56.8 %.

Keywords: fiber flax (Linum usitatissimum L.), seeding rate, nitrogen dose, seed yield, seed multiplication coefficient, correlation dependence.

EDN FIBQXB

УДК 632.4:635.112

Ветрова С. А., Козарь Е. Г., Енгалычева И. А., Мухина К. С.

СКРИНИНГ СЕЛЕКЦИОННЫХ ЛИНИЙ СВЕКЛЫ СТОЛОВОЙ ПО УСТОЙЧИВОСТИ К ФОМОЗУ

ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства»

Реферат. Одной из наиболее распространенных и экономически значимых болезней на культуре свеклы столовой является фомоз, возбудитель которого поражает растения на разных стадиях онтогенеза, приводя к значительным потерям урожая. Исследования проводили с целью изучения распространения и уровня вредоносности возбудителя фомоза (Phomabetae Frank) в современных условиях Московской области и оценки устойчивости к данной болезни линейного материала свеклы столовой в условиях invivoи invitro. Работу выполняли в ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства» (Московская область, Одинцовский район) в 2017–2022 гг. В результате проведенного фитомониторинга развития болезней хранения отмечено нарастание распространенности и агрессивности фомоза, особенно в период с 2020 по 2022 гг., на 30 и 20 % соответственно по сравнению с предыдущими годами исследований (2017–2019). В результате отбора на устойчивость к фомозу в условиях различающейся инфекционной нагрузки invivo в различные годы исследований удалось снизить число восприимчивых линий с 14 до 4 %. Иммунологическая оценка устойчивости invitro индивидуальных генотипов отобранных линий к наиболее агрессивным изолятам возбудителя Ph. betae показала их достаточно высокую устойчивость относительно стандарта восприимчивости сорта Бордо односемянная; объем зоны поражения дисков в среднем 73 и 165 мм³ соответственно. В потомствах устойчивых генотипов, отобранных после иммунологической оценки, отмечено снижение распространенности фомоза (не более 10 %) и изменение в структуре популяций со смещением основного пика кривых распределения корнеплодов по интенсивности поражения дисков агрессивным изолятом Ph. betae в сторону устойчивых генотипов. В результате комплексного подхода получены три изогенных пары ms- и mf- линий (А и В) и восемь отцовских линий-опылителей (С) свеклы столовой со стабильно высокой устойчивостью к фомозу. Они будут использованы для создания новых гибридов на основе ЦМС.

Ключевые слова: свёкла столовая (BetavulgarisL.), фомоз, PhomabetaeFrank, отбор, линия, инфекционный фон, устойчивость.

Vetrova S. A., Kozar Е. G., Engalycheva I. A., Muhina K. S.

SCREENING OF BEETROOT BREEDING LINES FOR RESISTANCE TOPHOMOSIS

Summary. One of the most widespread and damaging diseases of beet (Beta vulgaris L.) is phomosis (zonal spotting of beet), the causative agent of which affects plants at different stages of ontogenesis, leading to significant yield losses. The research was conducted in order to study the spread and level of harmfulness of the causative agent of phomosis in modern conditions of the Moscow region and to assess the resistance of linear material of beetroot to this disease in vivo and in vitro. The work was carried out in 2017–2023 in the Federal Scientific Vegetable Center (Moscow region, Odintsovo district). Phytomonitoring of the development of storage diseases has revealed an increase in the prevalence and aggressiveness of phomosis, especially in the period from 2020 to 2022, by 30 % and 20 %, respectively, compared to the previous years (2017–2019). Over the years of research, selection for resistance to phomosis under varying in vivo infectious loads resulted in reducing the number of susceptible lines from 14 to 4 %. Immunological assessment of in vitro resistance of individual genotypes of selected lines to the most aggressive isolates of Ph. betae showed a higher resistance compared to standard (susceptibility standard) – Betavulgaris variety ‘Bordo odnosemiannaya’; the affected area of the discs averaged 73 and 165 mm³, respectively. In the offspring of resistant genotypes selected after immunological evaluation, a decrease in the prevalence of phomosis (no more than 10 %) and a change in the population structure, were observed: a shift of the main peak of the curves of distribution of root crops according to the intensity of disc damage by an aggressive isolate of Ph. betae towards resistant genotypes. Such integrated approach resulted in obtaining three isogenic pairs of mf- and ms-lines (A and B) and eight paternal (pollinator) lines (C) of beetroot with stable and high resistance to phomosis. These lines will be used to develop new hybrids based on cytoplasmic male sterility (CMS).

Keywords: beetroot(BetavulgarisL.),phomosis (zonal spotting of beet), Phoma betae Frank, selection, line, infectious background, resistance.

EDN EYBJVK

УДК 633.11:551.5

Гулянов Ю. А.

РОЛЬ ПРИРОДОПОДОБНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И МЕЛИОРАТИВНЫХ АГРАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ В УЛУЧШЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ В БАССЕЙНЕ РЕКИ УРАЛ

Институт степи Уральского отделения Российской академии наук (ИС УрО РАН) – обособленное структурное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Оренбургского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук (ОФИЦ РАН)

Реферат. Анализ теоретических и экспериментальных данных в области сдерживания деградационных процессов почвенного покрова и оценка роли природоподобных агротехнологий и мелиоративных аграрно-технических мероприятий необходимы для дальнейшего использования в землеустроительном и сельскохозяйственном производстве при разработке и внедрении мероприятий, направленных на улучшение экологической обстановки в бассейне реки Урал. Источником сведений служили опубликованные в открытой печати теоретические наработки и экспериментальные данные учёных-аграриев, степеведов и результаты собственных полевых и экспедиционных исследований в регионах степной зоны России в 2018–2023 гг. Актуализировано отрицательное влияние на качество земель длительного сельскохозяйственного использования, выражающееся в деградации почв и сопровождающееся частичной или полной утратой почвенным покровом плодородия или иным ухудшением качества, связанным с их значительным повреждением или полным уничтожением. Отмечено негативное влияние деградационных процессов на поддержание ландшафтно-экологической устойчивости территории бассейна реки Урал и сохранение биологического разнообразия.  Обоснована приемлемость реализации земледельческих технологий и мелиоративных аграрно-технических мероприятий, базирующихся на применении различных технологических приёмов и подходов, основанных на подражании естественным природным процессам (природоподобие) и направленных на уменьшение нагрузки на агроэкосистемы и водные ресурсы, сохранение их устойчивости посредством снижения интенсивности водно-эрозионных процессов и деградации почвенного покрова. Их распространение, при одновременной оптимизации структуры сельскохозяйственного землепользования, может в значительной степени способствовать экологической реабилитации реки Урал и её бассейна.

Ключевые слова: бассейн реки Урал, сельскохозяйственные угодья, земледелие, деградация почв, оптимизация структуры землепользования.

Gulyanov Yu. A.

ROLE OF NATURE-LIKE TECHNOLOGIES AND RECLAMATION AGRICULTURAL-TECHNICAL MEASURES IN IMPROVING THE ECOLOGICAL SITUATION IN THE URAL RIVER BASIN

Summary. The analysis of theoretical and experimental data in the field of containment of degradation processes of soil cover and assessment of the role of nature-like agrotechnologies, as well as reclamation agricultural and technical measures, are necessary for further land management and agricultural production in the development and implementation of measures aimed at improving the environmental situation in the Ural River basin. Sources of information: theoretical developments and experimental data of agricultural scientists and steppe scientists, as well as the results of our own field and expedition research in the steppe zone of Russia in 2018–2023 published in the open press. The negative impact of long-term agricultural use on the quality of lands, expressed in soil degradation and accompanied by partial or total loss of fertility or other quality deterioration associated with significant damage or complete destruction, was updated. The negative impact of degradation processes on the maintenance of landscape and ecological stability of the Ural River basin territory and the preservation of biodiversity was noted. The acceptability of the implementation of agricultural technologies and reclamation agricultural and technical measures based on the use of various technological methods and approaches based on imitation of natural processes (nature likeness) and aimed at reducing the load on agro-ecosystems and water resources, preserving their stability by reducing the intensity of water erosion processes and soil degradation, was substantiated. These technologies and methods, together with the optimization of the structure of agricultural land use, can significantly contribute to the ecological rehabilitation of the Ural River and its basin.

Keywords: Ural River basin, agricultural lands, agriculture, soil degradation, optimization of land use structure.

EDN ETOJBI

УДК 579.64:632.51

Дидович С. В., Пась А. Н., Горгулько Т. В., Алексеенко О. П., Бараташвили З. А.

ФИТОТОКСИЧНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ШТАММОВ-ФИТОИНГИБИТОРОВ НА AMBROSIA ARTEMISIIFOLIA L. И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУРАХ

ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма»

Реферат. Разработка методов контроля расширения заселяемых амброзией площадей с помощью биологических методов имеет высокую актуальность в контексте обеспечения экологической безопасности страны. Цель исследований – анализ фитотоксичности штаммов-фитоингибиторов на сельскохозяйственных культурах и оценка эффективности их биорациональных гербицидных форм на Ambrosia artemisiifolia L. Исследования проводили в 2021–2022 гг. в отделе сельскохозяйственной микробиологии ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма». В опытах использовали штаммы-фитоингибиторы A. artemisiifolia из крымской коллекции микроорганизмов НИИСХ Крыма и альгологической коллекции ИФХиБПП РАН. Исследование фитоингибирующей активности штаммов по отношению к 29 видам из 12 семейств сельскохозяйственных культур показало, что 16 протестированных видов растений (55,1 %) имели степень поражения 25–50 % при бактеризации штаммом Fusarium sp. 200Г, 17 видов (58,6 %) – 25–75 % при бактеризации штаммом Fusarium sp. 200ГР. Оценка гербицидной эффективности на A. artemisiifolia L. перспективных оригинальных препаративных форм на основе штаммов-фитоингибиторов: Penicillium sp. MSK3Г, Fusarium sp. 200ГР, Fusarium sp. 200ГР2 показала, что из девяти разработанных гербицидных форм выявлено семь со средним индексом токсичности (ИТФ = 0,5–0,7), из которых три – на основе штаммов Penicillium sp. MSK 3Г, Fusarium sp. 200ГР2 с ПФАК, Fusarium sp. 200ГР со степенью поражения до 7 % и две (Fusarium sp. 200ГР с ПФАК, Penicillium sp. MSK 3Г) – 15–23 %. Установлена высокая эффективность гербицидной формы Penicillium sp. MSK3Г с ПФАК, которая обеспечила снижение высоты на 6,2 см (44,2 %), фитомассы – на 0,17 г (60,7 %) и на 11 % – поражение растений амброзии полыннолистной. Данная форма характеризовалась сверхвысокой степенью ингибирующего воздействия (ИТФ = 0,47) (р<0,5). Препаративная форма на основе штамма фототрофной цианобактерии Nostoc сalcicola 82 при низкой степени фитотоксичности (ИТФ = 0,71) обеспечила степень поражения амброзии полыннолистной на 15 %.

Ключевые слова:микроорганизмы-фитоингибиторы, биотоксичность, биогербициды, ингибирование роста, амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia L.), сельскохозяйственные культуры.

Didovich S. V., Pas’ A. N., Gorgulko T. V., Alekseenko O. P., Baratashvili Z. A.

PHYTOTOXICITY AND EFFICACY OF PHYTO-INHIBITOR STRAINS ON AMBROSIA ARTEMISIIFOLIA L. AND AGRICULTURAL CROPS

Summary. The development of biological methods to control ragweed infestation is of significant importance to our nation’s environmental security. The aim of the work was to study the phytotoxicity of phyto-inhibitor strains on agricultural crops and to evaluate the effectiveness of their biorational herbicidal forms on Ambrosia artemisiifolia L. The studies were carried out in 2021-2022 in the Department of Agricultural Microbiology of the FSBSI “Research Institute of Agriculture of Crimea”. In the experiments, we used strains phyto-inhibitors of A. artemisiifolia L. from two bioresource collections: Crimean Collections of Microorganisms of Research Institute of Agriculture of Crimea”; Algal Collection of Institute of Physicochemical and Biological Problems of Soil Science of the Russian Academy of Sciences. A study of the phyto-inhibitory activity of the strains on 29 species from 12 families of agricultural crops showed that Fusarium sp. 200Г caused 25–50 % damage to 16 tested plant species (55.1 %), while Fusarium sp. 200ГР caused 25–75 % damage to 17 species (58.6 %). Evaluation of herbicidal efficiency of promising original formulations based on strains of A. artemisiifolia L. phyto-inhibitors, namely Penicillium sp. MSK3Г, Fusarium sp. 200ГР, Fusarium sp. 200ГР2 revealed that seven out of nine developed herbicide forms showed an average toxicity index (ITF = 0.5 –0.7), three of which (based on strains Penicillium sp. MSK3Г, Fusarium sp. 200ГР2 with superficially and physiologically active components (SPAC), Fusarium sp. 200ГР) provided weed damage at the level of 7%; two (Fusarium sp. 200ГРwith SPAC, Penicillium sp. MSK 3Г) – resulted in damage from 15 to 23%. High efficiency of herbicidal form of Penicillium sp. MSK 3Г with SPAC was established. It provided a decrease in height by 6.2 cm (44.2 %) and phytomass by 0.17 g (60.7 %), as well as ragweed plants damage by 11 %. This herbicidal form was characterized by an ultra-high inhibitory effect (ITF = 0.47) (p<0.5). The preparative form based on the strain of phototrophic cyanobacterial Nostoc сalcicola 82 had a low degree of phytotoxicity (ITF = 0.71) and caused a damage of ragweed at the level of 15 %.

Keywords:  microorganismsphyto-inhibitors, biotoxicity, bioherbicides, growth inhibition, Ambrosia artemisiifolia L., agricultural crops.

DOI 10.5281/zenodo.10348790

EDN VOELUF

УДК 63:55; 631.15;551.502(47)

Дунаева Е. А., Бойко Н. Г.

СРАВНЕНИЕ СРЕДНЕМЕСЯЧНЫХ ОЦЕНОК ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И ОСАДКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ПО ДАННЫМ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ И НАЗЕМНЫМ НАБЛЮДЕНИЯМ

ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма»

Реферат. В условиях богарного земледелия в аридных регионах одними из наиболее существенных факторов, которые необходимо учитывать при принятии управленческих решений в сельском хозяйстве, являются обеспеченность осадками и температурный режим. Цель исследования – анализ возможности задействования спутниковой информации, особенно осредненных данных об осадках и температуре воздуха, для оценки их пространственного варьирования в сравнении с данными наземных наблюдений стационарных метеорологических станций. Территория исследований – зона степного Крыма и прилегающих земледельческих регионов юга РФ. Объектом анализа являются ряды агроклиматической информации сервиса раннего предупреждения о возможности наступления чрезвычайных ситуаций FLDAS, в том числе включающие осредненные данные среднемесячных значений осадков и температуры воздуха с пространственным разрешением информации 0,1° × 0,1°. В статье приведены материалы оценки сходимости данных спутниковых оценок осредненных за многолетний период (35 лет) значений сумм осадков и температуры воздуха по месяцам с данными стационарных метеорологических станций. Сравнительный анализ показал несущественные отклонения (± 2 %) для осадков (метеостанции Клепинино и Симферополь) и завышение данных ДЗЗ на 8 и 5 % по температурам для этих же станций, при этом уровень связи данных ДЗЗ и метеостанций по температуре воздуха близок к функциональной с коэффициентами корреляции около 0,999 (для метеостанций Краснодар и Элиста уровень связи по данному параметру также близок к функциональной, а по осадкам составляет 0,74 и 0,84 соответственно). Высокий уровень связи значений осадков, полученных по данным ДЗЗ с материалами метеостанций, а также очень высокий уровень связи для среднемесячных температур воздуха говорит о возможности задействования данных проекта FLDAS для дополнения и реанализа данных локальных станций, а также при оценке уровня отклонения текущих параметров от многолетних пространственно распределенных значений при разработке возможных прогнозных сценариев развития сельскохозяйственных культур, в том числе с учетом водообеспеченности территории.

Ключевые слова: температура воздуха, осадки, FLDAS, метеоданные, репрезентативность.

DOI 10.5281/zenodo.10279273

EDN EUHHED

УДК 631.532:581.143.6

Жолобова О. О., Терещенко Т. В.

ОПТИМИЗАЦИЯ УГЛЕВОДНОГО СОСТАВА ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ПРИ МИКРОКЛОНАЛЬНОМ РАЗМНОЖЕНИИ COTINUSCOGGYGRIASCOP.

ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук»

Реферат.Одним из факторов, влияющих на процессы гемморизогенеза в культуре invitro, является выбор источника углеводного питания и его концентрация в питательной среде. Для разработки эффективного протокола микроклонального размножения Cotinus coggygria необходимо учитывать роль отдельных компонентов на всех этапах культивирования invitro. Цель исследований – оценить влияние различных источников углевода и их концентраций на морфогенетический потенциал и ризогенез микропобегов Cotinus coggygria Scop. для оптимизации культивирования invitro. В качестве основной питательной среды использовали Мурасиге и Скуга без добавления гормонов, источниками углеводного питания были определены: сахароза и глюкоза в концентрациях 10, 20, 30 г/л и их сочетание по 15 г/л. По окончании периода культивирования оценивали морфологические показатели: длину побега, коэффициент размножения, показатели ризогенеза, такие как частота корнеобразования, число корней первого и второго порядка и их длина. Проведен анализ концентрации фотосинтетических гормонов в листовых пластинах эксплантов и значений индекса азотного баланса (NBI). В результате проведенных исследований замена сахарозы на глюкозу оказала положительный эффект на длину и коэффициент размножения микропобегов C. coggygria. Все образцы отличались энергичным ростом и выровненными морфометрическими показателями. При культивировании C. coggygria на среде, содержащей 30 г/л сахарозы, был отмечен максимальный процент укорененных микропобегов – 70 %. На питательных средах, содержащих 30 г/л глюкозы и в вариантах с глюкозой и сахарозой по 15 г/л процент укорененных побегов снижался на 20 и 35 % соответственно, но качественные характеристики, такие как толщина, наличие корневых волосков и корней второго порядка значительно возрастали. Максимальные значения концентрации хлорофилла и индекса азотного баланса в листовых пластинах были отмечены на средах с сахарозой 30 г/л и совместном применении сахарозы и глюкозы. Таким образом, совместное применение сахарозы и глюкозы в культуральной среде в равных долях по 15 г/л оказало стимулирующее действие на длину побега, коэффициент размножения и наличие корней второго порядка по сравнению с применением только сахарозы или глюкозы по отдельности.

Ключевые слова: скумпия кожевенная (Cotinus coggygria Scop.), культура invitro, сахароза, глюкоза, коэффициент размножения, индукция ризогенеза, хлорофилл, NBI.

Zholobova O. O., Tereschenko T. V.

OPTIMIZATION OF THE CARBOHYDRATE COMPOSITION OF THE NUTRIENT MEDIUM FOR MICROCLONAL PROPAGATION OF COTINUS COGGUGRIA SCOP.

Summary. One of the factors influencing the processes of hemorrhizogenesis in in vitro culture is the choice of the source of carbohydrate nutrition and its concentration in the nutrient medium. To develop an effective protocol for micropropagation of Cotinus coggygria, it is necessary to take into account the role of individual components at all stages of in vitro cultivation. The purpose of the research was to evaluate the effect of various carbohydrate sources and their concentrations on the morphogenetic potential and rhizogenesis of microshoots of Cotinus coggygria in vitro, as well as to optimize in vitro cultivation. Murashige and Skoog medium without the addition of hormones was used as the basic nutrient medium (control); the sources of carbohydrate nutrition were sucrose and glucose at concentrations of 10, 20, 30 g/l and their combination (15 g/l each). At the end of the cultivation period, the following morphological indicators were assessed: shoot length, multiplication factor, rhizogenesis indicators (frequency of root formation, number of roots of the 1^st and 2^nd order and their length). We analyzed the concentration of photosynthetic hormones in the leaf blades of explants and the values of the nitrogen balance index (NBI). As a result, replacing sucrose with glucose had a positive effect on the length and multiplication factor of C. coggygria microshoots. All samples were characterized by vigorous growth and similar morphometric indicators. Cultivation of C. coggygria on a medium containing 30 g/l sucrose resulted in the maximum percentage of rooted microshoots (70 %). On nutrient media containing 30 g/l glucose and in the variant with 15 g/l of glucose + 15 g/l of sucrose, the percentage of rooted shoots decreased by 20 and 35 %, respectively, but qualitative characteristics: thickness, presence of root hairs and second-order roots increased significantly. The maximum values of chlorophyll concentration and NBI in leaf blades were observed on media containing 30 g/l of sucrose and 15 g/l of glucose + 15 g/l of sucrose. Thus, the combined use of sucrose and glucose in the culture medium in equal proportions (15 g/l each) had a stimulating effect on shoot length, multiplication factor and presence of second-order roots compared to the medium containing either sucrose or glucose separately.

Keywords: Cotinus cogyggria Scop., in vitro culture, sucrose, glucose, multiplication factor, induction of rhizogenesis, chlorophyll, NBI.

EDN DCSZGI

УДК 633.11: 631.559:631.582: 631.82

Лукьянов В. А., Нитченко Л. Б.

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕМЕНТА РЕЛЬЕФА, СЕВООБОРОТОВ И ДОЗ УДОБРЕНИЙ

НА СТРУКТУРУ УРОЖАЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И ЕЁ КАЧЕСТВО

В ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЁМНОМ РЕГИОНЕ

ФГБНУ «Курский ФАНЦ»

Реферат. Улучшение режима питания полевых культур одновременно с повышением плодородия почвы невозможно без севооборотов, которые дополнительно восполняют запасы органического вещества в почве и служат важным средством управления её плодородием. Цель исследований – оценка влияния элементов рельефа, севооборотов и доз минеральных удобрений на структуру урожая, урожайность и качество зерна озимой пшеницы в условиях ЦЧР. Работа выполнена в 2015–2016, 2019–2020 гг. в условиях стационарного многофакторного полевого опыта в ФГБНУ«Курский федеральный аграрный научный центр». Объекты исследований: озимая пшеница (Triticum aestivum L.), элементы рельефа (склон северной экспозиции, водораздельное плато), севообороты (зернопаропропашной, зернотравянопропашной), системы удобрений (безудобрений, одинарная (N₂₀Р₄₀К₄₀) идвойная(N₄₀