CC BY
26
УДК 631.811.095.337.633.11
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ В КАЧЕСТВЕ ДЕСТРУКТОРОВ СОЛОМЫ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ
РУСАКОВА А.А.,
аспирант, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, rusakovaanna@mail.ru, 8(920)7247754.
Реферат. Изучено влияние препаратов Микобакт, Гумистим и Трихофит на микробиологическую активность чернозема типичного, разложение соломы озимой пшеницы и урожайность следующей культуры севооборота - сахарной свеклы. Установлено, что обработка почвы препаратом Гумистим в дозе 5 л/га за 90 дней экспозиции повышала микробиологическую активность почвы (убыль льняной ткани на 16,0%, в сравнении с контролем 46,9%). Использование микробиологических препаратов Трихофит в дозе 7 л/га и Микобакт в дозе 3 л/га в качестве деструкторов способствовало увеличению степени разложения льняных полотен до 68,1% и 75,3%, соответственно. Обработка соломы микробиологическими препаратами Гумистим в дозе 5 л/га, Трихофит в дозе 7 л/га, Микобакт в дозе 3 л/га, а также двукратная обработка посевов сахарной свеклы в фазе смыкания листьев в рядках и фазе смыкания листьев в междурядьях (Гумистим (5 л/га), Трихофит (7 л/га), Микобакт (3 л/га) повышала урожайность сахарной свеклы на 3,5-4,3 т/га при урожайности в контрольном варианте равной 51,6 т/га, увеличивало стоимость валовой продукции на 3500-4300 руб., и, учитывая невысокую стоимость самих удобрений и малые дозы их внесения, было экономически выгодно. Величина условно чистого дохода от использования микробиологических препаратов составила 2040-2950 руб/га. Наиболее экономически выгодным было использование микробиологического препарата Микобакт.
Ключевые слова: микробиологические препараты, Микобакт, Трихофит, Гумистим солома, биологическая активность, деструкция, сахарная свекла, урожайность, экономическая эффективность.
AGROECOLOGICAL JUSTIFICATION OF THE USE OF MICROBIOLOGICAL PREPARATIONS AS DESTRUCTORS OF WINTER WHEAT STRAW IN THE CONDITIONS OF BLACK EARTH SOILS OF THE KURSK REGION
RUSAKOVA A.A.,
post- graduate student of the Kursk state agricultural Academy, rusakovaanna@mail.ru, 8(920)7247754.
Essay. The influence of mycobact, Humistim, and Trichophyte preparations on the microbiological activity of typical Chernozem, decomposition of winter millet straw, and yield of the next crop rotation crop-sugar beet-was studied. It was found that soil treatment with Humistim at a dose of 5 l / ha for 90 days of exposure increased the microbiological activity of the soil (loss of linen tissue) by 16.0%, compared with the control of 46.9%). The use of microbiological preparations Trichophyte at a dose of 7 l / ha and Mycobact at a dose of 3 l / ha as destructors contributed to an increase in the decomposition rate of linen cloths to 68.1 and 75.3%, respectively. Treatment of straw with microbiological preparations of Gumistim at a dose of 5 l/ha, Tricovit at a dose of 7 l/ha, Mi-cobalt in a dose 3 l/ha and two treatments of sugar beet in the phase sense-Cania leaves in the rows and the phase of closing leaves between rows (of Humeston (5 l/ha), Three hofit (7 l/ha), Mycobact (3 l/ha) increased sugar beet yield by 3.5-4.3 t/ha with a yield in the control variant is equal to 51.6 t/ha. increased the value of gross output at 3500-4300 RUB, and, given the low cost of the fertilizer and small rules of their application economically viable. The value of the conditional net income from the use of microbiological preparations was 2040-2950 rubles/ha. the most cost-effective was the use of the microbiological preparation Mycobact.
Keywords: microbiological preparations, Mycobact, Trichophyte, Humistim straw, biological activity, destruction, sugar beet, yield, economic efficiency.
Введение. Одной из основных составляющих эффективного ведения земледелия является создание бездефицитного баланса органического вещества в почве, который может быть обеспечен как внесением органических удобрений, так и за счет использования биоорганических удобрений - сидератов, пожнивных растительных остатков культур-предшественников и т.д. [1, 2]. Использование последних считается более легкодоступным и экономически прибыльным, поскольку разрешает с биомассой растений отчасти возвратить в почву вынесенные составляющие элементы минерального питания [3, 4].
Однако послеуборочные растительные остатки зерновых культур распадаются достаточно медлительно по причине высокого содержания в них лигнина, целлюлозы и невысокого содержания азота. Процессы разложения соломы затягиваются на 3-5 лет, собственно, что и приводит к понижению минерального азота поступающего в почву с соломой [5].
Одним из методов ускорения разложения и увеличения коэффициента гумификации стерни и соломы считается обработка их биопрепаратами-деструкторами [6, 7]. В настоящее время существует большое разнообразие микробиологических препаратов эффективно разлагающих пожнивные остатки. Эти препараты способны повышать плодородие почвы, обогащая ее полезной микрофлорой, улучшать минеральное питание растений, подавляя развитие патогенов и повышать урожайность сельскохозяйственных культур [8]. Впрочем, по большей части, препараты-деструкторы используются в сельскохозяйственном производстве без необходимого научного обоснования. В связи с этим, целью настоящего исследования являлось изучение эффективности воздействия микробиологических удобрений Микобакт, Трихофит+ и Гу-мистим на интенсивность разложения пшеничной соломы и их влияния на урожайность следующей за озимой пшеницей культуры - сахарной свеклы в условиях черноземных почв Курской области.
Материал и методика исследования. Исследования проводились в опытах ФГБНУ Курский федеральный аграрный научный центр в 2016-2019 гг., в севообороте со следующим чередованием культур: 1.Чистый пар, 2.Озимая пшеница, З.Сахарная свекла, 4. Ячмень. В качестве объектов исследования использовали микробиологические препараты Микобакт, Трихофит, Гумистим.
Микобакт - это микробиологическое удобрение, производимое на основе бактерий
Micrococcusluteus штамм ПБТ-1 и микроскопических грибов Penicilliumsp / штамм ПБТ -2. Он представляет собой жидкость, содержащую биомассу этих микроорганизмов и их метаболиты, образующие при культивировании, а также остатки питательной среды. Удобрение рекомендуется для ускорения разложения (гумификации) органических остатков природного происхождения. Микобакт позволяет блокировать развитие патогенных микроорганизмов в начальный период вегетации растений, что обеспечивает их нормальное физиологическое развитие.
Трихофит+ (водная суспензия бактерии Trichodermaviride) - инсектофунгицидный препарат на основе гриба рода триходерма. В результате действия продуцируемых ферментов хитиназы и глюконазы Трихофит+ является биодеструктором соломы и целлюлозных отходов, способствует разложению полисахаридов и перевод веществ в доступные формы для растений, проводя гумификацию почв.
Гумистим - это комплексное экологически безопасное удобрение, производимое из биогумуса, торфа и настоев лекарственных растений. Препарат содержит в себе все компоненты вермикомпоста в растворенном состоянии: гумины, фульвокислоты, витамины, природные фитогормоны, микро- и макроэлементы в легкоусвояемой растениями форме и споры полезных почвенных микроорганизмов. Гуми-стим является индуктором иммунитета растений, обладает адаптогенными свойствами, способствует антистрессовой устойчивости растений к заболеваниям и неблагоприятным условиям среды,
Почва опытного участка - чернозем типичный мощный тяжелосуглинистого гра-нуллометрического состава. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 6,1 %, подвижного фосфора (по Чирикову) - 15,6, обменного калия (по Масловой) - 11,3 мг/100 г почвы. Реакция почвенной среды нейтральная (рН 6,5.. .7,0).
После уборки предшественника сахарной свёклы (озимой пшеницы) и измельчения соломы проводилась обработка почвы микроби-логическими препаратами при использовании ранцевого опрыскивателя. Норма внесения препаратов Микобакт 3 л/га, Трихофит - 7 л/га, Гумистим 5 л/га, норма расхода рабочего раствора - 250 л/га.
Микробиологическая активность почвы определялась методом аппликаций, путем закладки льняных полотен в почву на глубину
15-20 см. Разложение льняных полотен наблюдали через 90 дней после их закладки.
В период с 2017 г. по 2019 г. определялась эффективность воздействия пшеничной соломы, обработанной микробиологическими препаратами, на качество и урожайность корнеплодов сахарной свеклы. Технология возделывания сахарной свеклы соответствовала рекомендованной в ЦЧР. Доза внесения минеральных удобрений - КсадРсюКсю - под основную обработку почвы.
Для оценки производительности микробиологических препаратов в течение всего вегетационного периода сахарной свеклы велись наблюдения за ростом и развитием растений, урожайностью и качеством корнеплодов. Для
обработки экспериментальных данных использовался дисперсионный метод математического анализа [9].
Результаты исследования. Наблюдения за микробиологической активностью почвы показали, что за 90 дней экспозиции (август-октябрь) в контрольном варианте льняные полотна разложились на 46,9% (таблица 1).
В варианте с внесением препарата Гуми-стим в дозе 5 л/га убыль льняной ткани составила 62,9% относительно исходного веса. Обработка почвы микробиологическим препаратом Трихофит в дозе 7 л/га повышала степень разложения льняного полотна до 68,1%, а препаратом Микобакт в дозе 3 л/га -до 75,3%.
Таблица 1 - Влияние микробиологических препаратов на степень полотен, 2016-2018 гг.
разложения льняных
Через 90 дней
Варианты вес ткани до вес ткани после вес разложив- степень разло-
закладки, г закладки, г шейся ткани, г жения, %
1.Контроль 2,30 1,22 1,08 46,9
2. Гумистим 5 л/га 2,24 0,83 1,41 62,9
З.Микобакт (3 л/га) 2,11 0,52 1,59 75,3
4.Трихофит (7 л/га) 2,35 0,75 1,60 68,1
Микобакт-3 л/га
Трихофит 7 л/га
Рисунок 1 - Степень разложения льняных полотен под влиянием микробиологических препаратов за 90 дней
Таблица 2 - Влияние микробиологических препаратов на степень разложения пшеничной соломы, 2016-2018 гг._____
Вариант Масса не- Масса отмы- Отмываемые Масса раз- Степень
разложив- тых из поч- остатки в почве ложив- разложения
шейся со- вы остатков, до внесения шейся со- относи-
ломы, г г соломы, г ломы, г тельно исходного количества, %
1.Контроль 23,61 9,02 6,79 20,8
2. Гумистим (5 л/га) 20,27 14,82 2,23 12,59 35,9+15,1
3.Микобакт (3 л/га) 20,81 10,10 12,33 39,9+19,1
4.Трихофит (7 л/га) 22,25 9,93 12,16 37,8+17,0
Таблица 3 - Влияние микробиологических препаратов на запасы доступной влаги в почве (мм) перед посевом сахарной свеклы, 2017-2019 гг._
Система удобрения Горизонт
0-25 см 0-40 см 0-100 см
1.Контроль 31,7 51,6 125,5
2. Гумистим (5 л/га) 33,2 52,1 127,1
3. Микобакт (3 л/га) 33,9 52,4 129,4
4. Трихофит (7 л/га) 33,5 52,2 128,3
Итоги модельно-экспериментального участка показывают, что разложение (гумификация) соломы озимой пшеницы после 60-дневной выдержки в контрольном варианте составило 20,8 %. В варианте с обработкой соломы препаратом Гумистим в дозе 5 л / га степень ее разложения повышалась до 35,9%, или на 15,1 % выше по сравнению с контрольным вариантом. Применение микробиологического препарата Трихо-фит в дозе 7 л/га в качестве деструктора соломы привело к увеличению степени гумификации пшеничной соломы на 17,0 % (37,8 %), а микробиологического препарата Микобакт в дозе 3 л / га с 19,1% по сравнению с контролем и составило 39,9 % (таблица 2).
Более высокий разлагающий эффект от использования микробиологического препарата Микобакт объясняется более организованной деятельностью сообщества микроорганизмов, входящих в его состав, способствующий эффективно и ускоренно трансформировать лигно-целлюлозные органические вещества соломы в гумусовые формы веществ.
Степень разложения пшеничной соломы оказывала влияние на влагообеспеченность посевов и азотный режим под сахарной свеклой (таблица 3).
Так, в варианте с обработкой соломы препаратом Гумистим в дозе 5 л/га запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы составили
33,2 мм при запасах влаги в почве контрольного варианта равных 31,7 мм.
В вариантах с обработкой соломы озимой пшеницы микробиологическими препаратами Трихофит (7 л/га) и Микобакт (3 л/га) запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы составили 33,5-33,9 мм, или на 1,8-2,2 мм выше, чем в контрольном варианте.
Перед посевом сахарной свеклы в вариантах с микробиологическими препаратами Гуми-стим, Микобакт и Трихофит содержание нитратного азота в почвенном слое 0-40 см составляло 3,06-3,19 мг / 100 г почвы или 0,52-0,65 мг / 100 г больше, чем в контроле (таблица 4).
Лучший водный и азотный режимы в вариантах с более высокой степенью разложения соломы положительно сказывались на урожайности сахарной свеклы. Так, в варианте с обработкой соломы препаратом Гумистим в дозе 5 л/га и двукратной обработкой посевов сахарной свеклы в фазе смыкания листьев в рядках (Гу-мистим3 л/га) и фазе смыкания листьев в междурядьях (Гумистим 3 л/га) урожайность сахарной свеклы повышалась на 3,5 т/га или 6,8% в сравнении с контролем (таблица 5).
Обработка пшеничной соломы препаратом Трихофит в дозе 7 л/га и посевов сахарной свеклы в фазе смыкания листьев в рядках (Три-хофит 3 л/га) и фазе смыкания листьев в междурядьях (Трихофит 3 л/га) повышала урожайность корнеплодов на 3,6 т/га или 6,9%.
Таблица 4 - Влияние микробиологических препаратов на содержание нитратного азота в слое почвы 0-40 см
Система удобрения Содержание N-N03, мг/100 г почвы
перед посевом период смыкания рядков перед уборкой
1. Контроль 2,54 2,66 0,30
2. Гумистим (5 л/га) обработка соло-мы+Гумистим (5 л/га) обработка посевов в фазе смыкания листьев в рядках + Гуми-стим(5 л/га) обработка посевов в фазе смыкания листьев в междурядьях 3,06 3,17 0,41
3. Микобакт (3 л/га) обработка соломы + Микобакт (3 л/га) обработка посевов в фазе смыкания листьев в рядках + Микобакт (3 л/га) обработка посевов в фазе смыкания листьев в междурядьях 3,19 3,37 0,43
4. Трихофит (7 л/га) - обработка соломы + Трихофим (3 л/га) обработка в фазе смыкания листьев в рядках + Трихофит (3 л/га) обработка посевов в фазе смыкания листьев в междурядьях 3,16 3,33 0,42
Таблица 5 - Влияние микробиологических препаратов на урожайность сахарной свеклы, содержание и выход сахара с 1 гектара посева, 2017-2019 гг.___
Варианты Урожайность, т/га Соотношение корни: ботва Содержание сахара, % Выход сахара
ц/га % к контролю
1. Контроль 51,6 1:0,66 18,3 94,4 100
2. Гумистим (5 л/га) обработка соло-мы+Гумистим (5 л/га) обработка посевов в фазе смыкания листьев в рядках + Гу-мистим(5 л/га) обработка посевов в фазе смыкания листьев в междурядьях 55,1 1:0,87 20,9 115,1 121,9
3. Микобакт (3 л/га) обработка соломы + Микобакт(3 л/га) обработка посевов в фазе смыкания листьев в рядках + Мико-бакт(3 л/га) обработка посевов в фазе смыкания листьев в междурядьях 55,9 1:0,94 21,2 118,5 125,5
4. Трихофит (7 л/га) - обработка соломы + Трихофим(3 л/га) обработка в фазе смыкания листьев в рядках + Трихофит (3 л/га) обработка посевов в фазе смыкания листьев в междурядьях 55,2 1:0,85 21 ,1 116,5 123,4
НСР05ц/га 0,92 0,5
Использование в качестве деструктора соломы микробиологического препарата Мико-бакт в дозе 3 л/га и обработке посевов сахарной свеклы в фазе смыкания листьев в рядках (Ми-кобактЗ л/га) и фазе смыкания листьев в междурядьях (Микобакт3 л/га) обеспечивало максимальную прибавку урожая -4,3 т/га или 8,3%.
Установлено, что обработка соломы пшеницы микробиологическими препаратами, а также двойная обработка посевов сахарной свеклы в фазе смыкания листьев в рядах и фазе смыкания листьев в рядах способствовали увеличению содержания сахара в корнеплодах на 2,6-2,9 %.
Таблица 6 - Экономическая эффективность использования микробиологических препаратов при возделывании сахарной свеклы, 2017-2019 гг. ____
Варианты Стоимость препарата, руб., кг, л Норма внесения, л/га Затраты на 1 га, руб Урожайность, т/га Прибавка урожая от применения препарата, т/га Стоимость прибавки, руб. Условно чистый доход, с 1 га, руб.
1. Контроль - - - 51,6 - - -
2.Гумистим(5 л/га) + Гумистим(3 л/га) + Гумистим(3 л/га) 120 1320 1320 55,1 3,5 3500 2180
3.Микобакт (3 л/га) + Микобакт(3 л/га) + Микобакт(3 л/га) 150 1350 1350 55,9 4,3 4300 2950
4. Трихофит (7 л/га) + Трихофим(3 л/га) + Трихофит (3 л/га) 120 1560 1560 55,2 3,6 3600 2040
Использование микробиологических препаратов в качестве деструкторов пшеничной соломы и переработки посевов сахарной свеклы было экономически выгодно (таблица 6).
При расчете экономической эффективности использования микробиологических препаратов за основу были приняты следующие показатели: стоимость препарата Микобакт -150 руб/л, Гумистим - 120 руб/л, Трихофит -120 руб/л; урожайность сахарной свеклы в контрольном варианте и по вариантам опыта -фактически полученная в опыте; стоимость корнеплодов сахарной свеклы - сложившаяся в 2019 г. (1 тыс. руб/т). Наши расчеты показали, что обработка соломы микробиологическими препаратами Микобакт (3 л/га), Гуми-стим (5 л/га), Трихофит (7 л/га) и двукратной обработке посевов этими препаратами в фазе смыкания листьев в рядках и смыкании листьев в междурядьях, повышала урожайность сахарной свеклы на 3,5-4,3 т/га и способствовала получению 2180-2950 рублей условно чистого дохода с одного гектара за минусом затрат, связанных с собственно внесением препаратов. Наиболее экономически выгодным было использование микробиологического препарата Микобакт.
Выводы. В результате исследований установлена высокая эффективность микробиологических препаратов Микобакт, Гумистим и Трихофит в повышении микробиологической активности почвы и разложении пшеничной
соломы. Использование препарата Гумистим в дозе 5 л/га повышала убыль льняной ткани до 62,9% относительно исходного веса. Обработка соломы микробиологическим препаратом Трихофит в дозе 7 л/га повышала степень разложения льняного полотна до 68,1%, а препаратом Микобакт в дозе 3 л/га - до 75,3%.Обработка соломы микробиологическими препаратами Гумистим в дозе 5 л/га, Трихофит в дозе 7 л/га, Микобакт в дозе 3 л/га, а также двукратная обработка посевов сахарной свеклы в фазе смыкания листьев в рядках и фазе смыкания листьев в междурядьях (Гумистим (5 л/га), Трихофит (7 л/га), Микобакт (3 л/га) повышала урожайность сахарной свеклы на 3,5-4,3 т/га при урожайности в контрольном варианте равной 51,6 т/га увеличивало стоимость валовой продукции на 35004300 руб, и, учитывая невысокую стоимость самих удобрений и малые нормы их внесения, было экономически выгодно. Величина условно чистого дохода от использования микробиологических препаратов составила 20402950 руб/га. Наиболее экономически выгодным было использование микробиологического препарата Микобакт.
В связи с этим, для повышения биогенно-сти почвы и ускорения степени разложения соломы, перед заделкой ее в почву следует широко использовать микробиологические препараты Микобакт (3 л/га), Трифофит+(3 л/га) и Гумистим (3 л/га).
Список использованных источников
1. Каталог проектов агроландшафтов в земледелии (сохранение плодородия, территориальная организация систем земледелия, устойчивость к изменению климата) / М.И. Лопырев, В.Д.
Постолов, А.В. Дедов и др. // Под ред. М.И. Лопырева. - Воронеж: Изд-во «Полиарт», 2010.164 с.
2. Биологизация земледелия в основных земледельческих регионах России / В.А. Семыкин, Н.И. Картамышев, В.Ф. Мальцев и др. // Под ред. Картамышева Н.И. - М.: Изд-во «КолосС», 2012. - 471 с.
3. Кирюшин В.И. Агрономическое почвоведение. - М.: КолосС, 2010. - 131 с.
4. Дедов А.В., Несмеянова М.А., Хрюкин Н.Н. Приемы биологизации и воспроизводство плодородия черноземов // Земледелие. - 2012. - №6. - С. 4-6.
5. Емцев В.Т., Мишустин Е.Н. Микробиология. - М.: Дрофа, 2005. - 444 с.
6. Шевченко В.Е., Федотов В.Н. Биологизация и адаптивная интенсификация земледелия в Центральном Черноземье. - Воронеж, 2000. - С. 91-96.
7. Эффективность биопрепаратов на посевах сельскохозяйственных культур / В.И. Лазарев, М.Н. Казначеев, А.Ю. Айдиев и др. - Курск, 2003. - 127 с.
8. Петров В.Б., Чеботарь В.К. Микробиологические препараты в практическом растениеводстве России: функции, эффективность, перспективы // Главный агроном. - 2011. - № 5. - С. 16-19.
9. Доспехов Б.А. Методика опытного дела. - М.: «Колос», 1985. - 351 с.
List of sources used
1. Catalog of agrolandscape projects in agriculture (fertility conservation, territorial organization of farming systems, resistance to climate change) / M.I. Lopyrev, V.D. Postolov, A.V. Grandfathers and others // Ed. M.I. Lopyreva. - Voronezh: Polyart Publishing House, 2010. - 164 p.
2. Biologization of agriculture in the main agricultural regions of Russia / VA. Semykin, N.I. Kartamyshev, V.F. Maltsev et al. // Ed. Kartamysheva N.I. - M.: Publishing House KolosS, 2012. -471 p.
3. Kiryushin V.I. Agronomic soil science. - M.: KolosS, 2010. - 131 р.
4. Dedov A.V., Nesmeyanova M.A., Khryukin N.N. Methods of biologization and reproduction of the fertility of chernozems // Agriculture. - 2012. - No. 6. - S. 4-6.
5. Emtsev V.T., Mishustin E.N. Microbiology. - M.: Bustard, 2005. - 444 p.
6. Shevchenko V.E., Fedotov V.N. Biologization and adaptive intensification of agriculture in the Central Black Earth Region. - Voronezh, 2000. - S. 91-96.
7. The effectiveness of biological products in crops of crops / V.I. Lazarev, M.N. Treasurers, A.Yu. Aidiev et al. - Kursk, 2003.- 127 p.
8. Petrov VB, Chebotar V.K. Microbiological preparations in practical plant growing in Russia: functions, effectiveness, prospects // Chief Agronomist. - 2011. - No. 5. - S. 16-19.
9. Armor B.A. The technique of experimental work. - M.: "Kolos", 1985. - 351 p.
