УДК: 633.
631. 811. 98
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕГУЛЯТОРА РОСТА РАСТЕНИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ПОСЕВОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
Кабаева Г. Б. , Курманкулов Н.Б., Абдраков Б.К
ТарГУ им. М.Х. Дулати, Казахстан, Тараз
Проблемы развития сельского хозяйства принимают
глобальные масштабы. Так, концепция устойчивого развития включает в список
основных вопросов, которые должно будет решать человечество, следующие: рост
народонаселения; источники энергии и новые топлива; пища, включая питьевую
воду; истощение ресурсов; глобальные климатические изменения; проблема
загрязнения воздуха, воды (мировой океан, моря, озера, реки и подземные
источники) и почвы; проблема ограничения . производства и потребления
токсических и вредных продуктов [1]. Решение практически ' всех этих указанных
вопросов, так или иначе, связано с успешным развитием сельского хозяйства в
мировом масштабе.
В работе [2] по экономическим аспектам применения
пестицидов в современном земледелии России приводятся следующие данные: в России
на гектар пашни вносится 16 кг минеральных удобрений, в то время как в мире в
среднем - 98 кг, в США - 113, в Китае - 294 кг; пестицидов соответственно -
0,08; 1,59; 3,47 и 3,10 кг/га. Урожайность зерновых культур в России составляет
14,4 ц/га, средняя в мире - 28,3, в США - 56,8 и в Китае -49,7 ц/га; сахарной
свеклы - 168 ц/га, в мире - 392, в США - 489 и в Китае - 493 ц/га; картофеля -
94; 164; 402 и 173 ц/га соответственно. Эти данные указывают на прямую
зависимость урожая от количества применяемых минеральных удобрений и
пестицидов. В таблице 1 сведены данные по продуктивности основных
сельскохозяйственных культур [2, 3]. В Казахстане потребности сельского
хозяйства в минеральных удобрениях и пестицидах удовлетворяется всего лишь на
20% [4]
В разработанном Министерством
сельского хозяйства комплексе мер по устойчивому развитию агропромышленного
комплекса Республики Казахстан на 2009-"2011 годы отмечается, что наиболее
важной составной частью национальной экономики, где производится жизненно важная
для общества продукция и сосредоточен огромный экономический потенциал,
является агропромышленный комплекс. Развитие его в решающей мере определяет
состояние всех отраслей экономики, уровень продовольственной безопасности
государства и социально-экономическую обстановку в обществе [5]. Этим
объясняется особое отношение к агропромышленности
со стороны
Президента и Правительства Республики
Казахстан [6, 7].
Важным резервом повышения урожайности и качества сельскохозяйственной
продукции является применение регуляторов роста растений (РРР), К концу 80-х годов прошлого века регуляторы роста
растений стали рассматриваться как самостоятельный обширный класс
физиологически активных веществ, объединенных терминами: «средства
регуляции биологических процессов»,
«биорегуляторы», «фиторегуляторы», «синтетические стимуляторы
роста растений» и др. РРР призваны стимулировать прорастание семян, фотосинтез,
транспорт веществ, формообразующие процессы (улучшение выполненности и размера
плодов), устойчивость к абиотическим стрессам (к недостатку влаги, высоким и
низким температурам), систему защиты от патогенов и вредителей. РРР стали
качественно новым методом интенсификации производства в сельском хозяйстве и
наиболее полно удовлетворяют возрастающим требованиям к обеспечению
безопасности пестицидов для здоровья человека, теплокровных животных, полезной
фауны агроценозов. В настоящее время под РРР следует понимать, что это
экзогенные синтетические и природные органические соединения, которые влияют на
жизненные процессы растений, не оказывая в используемых концентрациях
токсического действия, и не являющимися источником питания [8, 9]. В последние годы наука достигла больших успехов в
понимании того, как гормоны регулируют жизнь растений, вызывая переключение
генетических программ, определяющих последовательность этапов развития, а также
ответ растений на внешние воздействия [10]. В этой же статье автор в доступной
форме излагает и рассматривает фитогормоны, физиологические программы, в
регуляции которых они принимают Участие, а
также их практическое применение. Среди
последних укажем на совместное действие ауксина и кинетина (рисунок 1).
К концу прошлого века было обнаружено и изучено в той
или иной степени около 5000 соединений (химического, микробиологического и
растительного происхождения), обладающих регуляторным действием, но в мировой
практике использовалось около 50. В 2003 г. в растениеводстве России
использовали 83 препарата на основе 33 действующих веществ. По оценкам
специалистов ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, в настоящее время в сельском
хозяйстве широко применяются 8-10 регуляторов роста растений, а обрабатываемые
площади составляют около 10 млн. га и темпы роста их применения постоянно
увеличиваются [11].
Обоснование
разработки технологии - Исследования по поиску новых регуляторов роста
растений особенно актуальны для Казахстана. В список разрешенных для применения
в сельском хозяйстве пестицидов (ядохимикатов) внесены всего лишь 14 регулятора
роста растений, причем только 2 из них отечественного происхождения (таблица 2)
[12].
Таблица 2 - Регуляторы роста
растений, зарегистрированные в Казахстане
|
|
Торговое название, препаративная форма, действующее вещество, фирма
|
Биологические |
Синтетические |
|
АГАТ 25
К, т.пс. (Бактерии штамма Pseudomonas aureofaciens Н 16) ООО БИО-БиЗ и Ко, Россия |
АГРОСТИМУЛИН,
2,6% в.с.р. (диметилпиридина и комплекс ростовых веществ) АО Высокий урожай,
Украина |
|
ЭМИСТИМ
С, 0,1% в.с.р. (комплекс ростовых веществ естественного происхождения в 60%
этаноле) АО Высокий Урожай, Украина |
БЕТАСТИМУЛИН,
5,1% в.с.р. (N-оксид-2,6-диметилпиридина с
щавелевой кислотой и Эмистимом С) АО Высокий урожай, Украина |
|
ГАЛАЛТИ,
99% р.п.
(сумма природных полифенолов) КазНИИКОХ и КазНУ им. аль-Фараби, Казахстан |
ТАБС,
99% р.п. (1-(2-окси-5-пиколинил)-2,5 -д иметил пиперидо л-4) КазНИИКОХ и
КазНУ им. аль-Фараби, Казахстан |
|
ЭКСТР
АСОЛ, жидкая форма препарата, культурная жидкость Bacillus subtilis штамм 4-13 ООО
Бисолби-Интер, Россия |
ЗЕАСТИМУЛИН,
5,1% в.с.р. (комплекс М-оксид-2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой в
Эмистиме С) АО Высокий урожай, Украина |
|
ЭЛЬ-1,
раствор арахидоновой кислоты, 1,2 г/л, ООО Полипрост-М, Россия |
ПИКС, 5%
в.р. (мепикватхлорид, 50 г/л) БАСФ СЕ, Германия |
|
ОКСИГУМАТ,
гуминовые кислоты, ХО Кадий, Туркменистан |
ПИКС
600, 60% в.р.к. (мепикват хлорид, 600 г/л) БАСФ СЕ, Германия |
|
БИОСИЛ,
10% в.э., тритерпеновые кислоты, ООО Алсико Агропром, Россия |
ЦЕ ЦЕ
ЦЕ, 750 в.к. (хлормекватхлорид, 750 г/л) БАСФ СЕ, Германия |
В Институте химических наук
им. А.Б. Бектурова проводятся фундаментальные и прикладные исследования по
поиску новых эффективных регуляторов ростарастений [13]. Результатом этих
исследований явились препараты акпинол и фоспинол [14]. На рисунке 2 показаны
основные структурные формулы на основе которых нами разрабатываются новые
регуляторы роста растений.
Анализ данных экономической эффективности применяемых
регуляторов роста при выращивании подвоев показал, что регулятор роста АЕС-17
повышает рентабельность в 1,4 раза, на каждый тенге дополнительных затрат
получено 2,6 тенге прибыли. Чистый доход в среднем за 4 года исследований
составил примерно 3524 тыс. тенге, при 2414 тыс. тенге/га - на контрольном
варианте (таблица 3).
Таблица 3 - Экономическая
эффективность регулятора роста АЕС-17 при выращивании подвоев из одревесневших
черенков винограда1
|
Показатели |
Единица
измерения |
Вода |
АЕС-17 |
|
Выход
подвоев с га |
тыс.шт. |
451,4 |
572,0 |
|
Сумма
реализации |
тыс.
тенге |
4514 |
5720 |
|
Затраты |
тыс.
тенге |
2100 |
2146 |
|
Затраты
на регуляторы роста |
тыс.
тенге |
|
50 |
|
Итого
затрат |
тыс.
тенге |
2100 |
2196 |
|
Чистый
доход |
тыс.
тенге |
2414 |
3524 |
|
В том
числе от регуляторов роста |
тыс.
тенге |
|
1110 |
|
Окупаемость
1 тенге |
тенге |
2,14 |
2,60 |
|
Уровень
рентабельности |
% |
114 |
160 |
Рентабельность применения
регулятора роста АЕС-17 при выращивании подвойных саженцев на всех сортах
винограда выше, чем в контрольном варианте и в зависимости от сорта составляет
величину от 102 до 164% (таблица 4)
Показано, что наиболее высокая приживаемость
проростков картофеля отмечена при обработке эмистимом (100%), КН-2 (100%) и
биоланом (92%) (таблица 5).
Таблица 5 - Влияние
биостимуляторов роста на приживаемость пробирочных растений картофеля при
высадке в почвосмесь в пластиковых стаканчиках3
|
Варианты опыта |
Высажено микрочеренков, шт |
Приживаемость микрочеренков,% |
|
Почва +
торф + песок (1:1:2) контроль |
200 |
4 |
|
Почва +
торф + песок (1:1:2) обработка 0,002% янтарной кислотой (контроль) |
200 |
50 |
|
Почва +
торф + песок (1:1:2) обработка *■
препаратом КН-2 |
200 |
100 |
|
Почва +
торф + песок (1:1:2) обработка. препаратом акпинол |
200 |
87 |
|
Почва +
торф + песок (1:1:2) обработка препаратом биолан4 |
200 |
92 |
|
Почва +
торф + песок (1:1:2) обработка препаратом эмистим |
200 |
100 |
По расчетам МНТЦ «Агробиотех» 1 $, вложенный в технологию биолана,
гарантирует дополнительно до 14,4 $ прибыли [15]
|
№ п. |
Наименование |
CAS |
Mr. |
Стоимость,
тыс. тенге |
Всего, тыс. тенге |
|
1 |
1-Нафтол |
90-15-3 |
144,17 |
500г-ТЗЗ,09 |
115,13 |
|
2 |
Бромистый пропаргил |
106*96-7 |
118,96 |
625 г-124,27 |
70,96 |
|
3 |
Поташ |
584-08-7 |
138,21 |
2500 г-9,89 |
2,73 |
|
4 |
Диметилформамид |
68-12-2 |
73,09 |
8 л - 132,44 |
33,11 |
|
5 |
1
-Метилпиперидин-4-он |
1445-73-4 |
113,16 |
500 мл-35,48 |
24,09 |
|
6 |
Гидроксид
калия |
1310-58-3 |
56,11 |
3000г
-26,88 |
3,02 |
|
7 |
Этиловый эфир |
60-29-7 |
74,12 |
6л-63,10 |
21,00 |
|
8 |
Соляная кислота, конц. |
7647-01-0 |
36,46 |
3 л-37,20 |
37,20 |
|
|
|
|
|
При 100% выходе |
307,24 |
|
|
|
|
|
При 50% выходе |
614,48 |
|
9 |
Расходы на заработную плату |
|
|
|
360,00 |
|
10 |
Расходы на электроэнергию, воду |
|
|
|
100,00 |
|
11 |
Расходы на фасовку |
|
|
|
100,00 |
|
|
|
|
|
Итого |
1174,48 |
Себестоимость 1 кг препарат составит 1174,48 тыс, тенге или
1 г 1075 тенге.
Исследования проведены в лаборатории биоинженерии
растенй ИМББ им.М.А.Айхожина (заведующий к.б.н. Ж.Т.Лесова)
Препараты Биолан и Эмистим получены в рамках
договора с МНТЦ МОН и НАН Украины «Агробиотех» (директор д.х.н.
С.П.Пономаренко).
Литература
1 .
Кустов JIM,, Белецкая И.П. "Green Chemistry" - новое мышление. //
Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. общества им. Д.И. Менделеева).- 2004. - Т. XLVIII,
№ 6.- С. 3-12.
2 .
Захаренко
В.А., Захаренко А.В. Экономический аспект применения пестицидов в современном
земледелии России // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). -
2005. - Т. 49, № 3. - С. 55-63.
3 . www.minagri.kz
4.
Буць А.А.
Организация производства сельскохозяйственных химических
препаратов // I-Международный аграрный инвестиционный
форум «АГРОИНВЕСТ.Кг -2008». г. Астана, 23-24 октября
2008г.
www.kam.kz/page.php ?page_id=498&lang=l &parent_id=310
5.
Комплекс
мер по устойчивому развитию агропромышленного комплекса Республики Казахстан на
2009 - 2011 годы. // www.minagri.kz/evolution/detail.php?ID=4181
6.
Лебедев В.
Катализаторы химического кластера. // Казахстанская правда, 10.10.08г.
7. Послание Президента Республики Казахстан Н.А.
Назарбаева народу Казахстана. 6 марта 2009 года. // www.akorda.kz
8. Гамбург К.З., Кулаева О.Н., Муромцев Г.С., Прусакова
Л.Д., Чканников Д.И. Регуляторы роста растений / Под ред. Муромцева Г.С. М.:
Колос, 1979. 279 с.
9. Пономаренко СП. Регуляторы роста растений. - Киев,
2003. - 319 с.
10.Кулаева О.Н. Как регулируется
жизнь растений // Соросовский образовательный журнал - 1995. - № 1. - С. 20-27.
11. Прусакова Л.Д., Малеванная Н.Н., Белопухов СЛ.,
Вакуленко В.В. Регуляторы роста растений с антистрессовыми и имунопротекторными
свойствами. // Агрохимия -2005. -№
11.-С. 76-86.
12.
Справочник
пестицидов (ядохимикатов), разрешенных к применению на
территории Республики Казахстан. - Алматы: Рекламное Агентство «АНЕС», 2008г. -128
с.
13 .
Ержанов
К.Б., Визер С.А., Курманкулов Н.Б. Научный вклад лаборатории химии
физиологически активных соединений в развитие химии ацетиленовых и
гетероциклических соединений. // Хим. журн. Казахстана. - 2005. - № 4. - С.
208-239.
14 .
Басымбеков
М., Ержанов К. 0с1мдк шыгымын peireyiniTep. - Алматы: Кайнар, 1995.- 176
6.
15 .
http: agrobiotech.com.ua