Научная статья на тему 'Активность бобово-ризобиального аппарата и продуктивность люцерны синегибридной при разных уровнях минерального питания в условиях лесостепной зоны Челябинской области'

Активность бобово-ризобиального аппарата и продуктивность люцерны синегибридной при разных уровнях минерального питания в условиях лесостепной зоны Челябинской области Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
118
49
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Синявский И. В., Валиахметова Ю. З.

На основании данных, полученных в полевом стационарном опыте, где изучалась азотфиксирующая способность многолетних бобовых трав при различных фонах обеспеченности основными элементами питания, определены уровни минерального питания, при которых на фоне активной работы бобово-ризобиального аппарата достигается максимальная продуктивность люцерны синегибридной.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Синявский И. В., Валиахметова Ю. З.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Activity of the legume-rhizobial apparatus and productivity of the purple medic alfalfa at different levels of mineral nutrition under the conditions of the forest-steppe zone of Chelyabinsk region

The nitrogen-fixing ability of legume grasses under different degrees of nutritive elements cover has been studied during the field experiment. As result of the data obtained the levels of mineral nutrition necessary to obtain the maximum productivity of purple alfalfa hybrids due to the legume-rhizobial apparatus activity have been determined.

Текст научной работы на тему «Активность бобово-ризобиального аппарата и продуктивность люцерны синегибридной при разных уровнях минерального питания в условиях лесостепной зоны Челябинской области»

Активность бобово-ризобиального аппарата и продуктивность люцерны синегибридной при разных уровнях минерального питания в условиях лесостепной зоны Челябинской области

И.В. Синявский, д.б.н., Ю.З. Валиахметова, ассистент, Институт агроэкологии - филиал Челябинского ГАИУ

Среди многочисленных культур, возделываемых в сельском хозяйстве, бобовые занимают особое место, которое определяется их биологическими особенностями. Вступая в симбиоз с клубеньковыми бактериями, бобовые приобретают свойства ассимилировать молекулярный азот воздуха, что дает возможность получения высокой продуктивности посредством работы бобово-ризобиального аппарата.

Широко используются однолетние зернобобовые: горох, соя, вика, фасоль, нут, чечевица, люпин и др., а также многолетние травы: клевер, люцерна, эспарцет и др.

Большими потенциальными возможностями в получении высококачественных кормов за счет биологической фиксации азота обладают клевер и люцерна, которые даже на бедных азотом почвах накапливают в общей биомассе урожая до 250—350 кг азота на гектаре посева, из них 70— 80% — за счет азота воздуха [1].

Наряду с температурой, влагообеспеченнос-тью и другими факторами повышенное требование при симбиотрофном питании бобовые культуры предъявляют к содержанию таких элементов, как фосфор и калий. Недостаток этих элементов приводит к снижению массы и количества клубеньков [2, 3]. Не менее важным элементом, оказывающим влияние на эффективность бобо-во-ризобиального симбиоза, является содержание в почве минерального азота. Увеличение количества этого элемента в почве при внесении повышенных доз азотных удобрений задерживает формирование клубеньков [4, 5]. По данным Гуковой и других авторов, для обеспечения растений люцерны и клевера биологическим азотом рекомендуется применять азотные удобрения в дозе 30—40 кг/га. Установлено, что в данном случае эта доза будет выступать в качестве стартовой и способствовать устранению дефицита в азотном питании в период до начала активной азотфиксации [6, 7]. Рекомендации разных авторов по использованию удобрений под многолетние бобовые травы вызывают необходимость

изучения данного вопроса в конкретных почвенно-климатических условиях.

В 2004 г. на опытном поле Института агроэкологии был заложен стационарный полевой опыт, в котором изучалось влияние различных уровней минерального питания многолетних бобовых трав на увеличение продуктивности и работу бобово-ризобиального аппарата. Схема опыта включала восемь вариантов и предусматривала внесение минеральных удобрений в расчете на три года пользования жизни травостоя с целью создания оптимального баланса элементов минерального питания при среднем ежегодном их выносе 5 т/га сена. Дозы фосфора (90 кг/га) и калия (105 кг/га) создают бездефицитный баланс этих элементов. В остальных вариантах предусматривали положительный баланс элементов питания. В вариантах с азотными удобрениями в дозе 30 кг/га проводились ежегодные подкормки весной по отрастанию трав. Почва опытного поля чернозем выщелоченный тяжелосуглинистого механического состава, с высоким содержанием органического вещества, среднемощный, среда слабокислая, близкая к нейтральной, содержание подвижного фосфора, обменного калия и общего азота высокое. Объектом исследования служили растения люцерны синегибридной сорта Флора-4. Для расчетов размеров азотфиксации в полевых услови-

1 2 3 4 5 6 7 І

Вариант опыта

□ Симбиотический азот ■ Несимбиотическии азот —Урожайность

Рис. - Доля симбиотического азота от общего содержания азота в растении при различных уровнях минерального питания

ях применяли метод сравнения бобовых и небобовых культур. Метод основан на допущении, что при идентичных условиях выращивания бобовых и злаковых культур количество азота, использованного ими из почвы, имеет близкое значение, находящееся на уровне допустимых погрешностей, тогда разность в содержании азота у этих культур дает представление о величине азотфиксации [8]. Для изучения фиксации атмосферного азота синегибридной люцерной была взята культура костреца безостого, сорт Южноуральский. Количество и массу клубеньков определяли методом монолита (по Станкову). Монолиты размером 40 35 26 см отбирали в двух точках делянки в 4-кратной повторности. Урожайность определяли сплошным методом. Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по Доспехову (1985).

Почвенные и погодные условия, складывающиеся за годы исследований, позволили получить на контрольном варианте достаточно значительный уровень продуктивности. При этом на 1 растение было образовано около 42 шт. жизнеспособных клубеньков, работа которых позволила обеспечить растения азотом до 55% от необходимого его количества (табл., рис.). Усиление фосфорного питания во втором и третьем вариантах позволило достоверно повысить выход

сена, прибавка составила 0,74 и 1,00 т/га относительно контроля. При этом нами отмечено увеличение доли симбиотического азота в биомассе растений до 59% соответственно, что говорит о значительной активизации процесса фиксации этого элемента из почвенного и атмосферного воздуха. В вариантах, где на фоне улучшенного фосфорного питания увеличивалось количество подвижных форм калия, значительно возросла урожайность за счет наибольшей массы и численности жизнеспособных клубеньков. В четвертом варианте их численность возросла на 8 шт., а масса — на 0,31 г, в пятом — на 10,33 шт. и 0,35 г соответственно, при этом доля симбиотического азота была наибольшей. В вариантах, где азотное питание осуществлялось на фоне фос-

Урожайность сена люцерны синегибридной и симбиотическая активность клубеньков при различном уровне минерального питания (2004—2006 гг.).

Вариант опыта Урожайность в среднем за 3 года, т/га Прибавка Число и масса жизнеспособных клубеньков на 1 растение

т/га % шт. г

1 Контроль 4,32 - 100 41,67 2,76

2 Р90 5,06 0,74 117 38,62 2,38

3 Р180 5,32 1,00 123 41,33 2,43

О 0К 8 1 Р 6,14 1,82 142 49,67 3,07

5 Р180К105 6,59 2,27 153 52,00 3,11

6 N30 5,07 0,75 117 35,33 2,27

7 ^оР 180 5,15 0,83 119 36,67 2,25

8 ^0Р180К105 6,75 2,43 156 38,33 2,41

форных и фосфорно-калийных удобрений, за счет внесения минерального азота интенсивность формирования бобово-ризобиального аппарата снижается. Количество клубеньков на 1 растение в шестом варианте снизилось на 6,34 шт. и 0,49 г, в седьмом — на 5 шт. и 0,51 г и в восьмом — на 3,34 шт. и 0,35 г. Эффективность симбио-трофного аппарата оказалась также на низком уровне, что отразилось на снижении доли симбиотического азота даже по сравнению с контрольным вариантом на 5,46—15,51%.

В восьмом варианте на фоне снижения бобо-во-ризобиального симбиоза уменьшается доля фиксируемого азота, но при этом выход основной продукции максимальный. На наш взгляд, повышение дозы минеральных удобрений способствует поддержанию доступных форм элементов питания в почвенном растворе, обеспечение потребности растений в азоте происходит за счет его минеральных форм, а доля симбиотроф-ного резко снижается.

Таким образом, обеспечение бездефицитного фосфорно-калийного питания люцерны синегибридной в условиях лесостепной зоны Челябин-

ской области способствует максимальной реализации работы бобово-ризобиального аппарата и повышению ее продуктивности, при этом доля участия симбиотического азота в обеспечении растений данным элементом возрастает и достигает 60% от общего его количества.

Литература

1. Довбан, К.И. Роль бобовых сидератов в улучшении азотного режима дерново-подзолистых почв // Минеральный и биологический азот в земледелии СССР. М.: Наука, 1985. С. 270.

2. Мишустин, Е.Н. Биологическая фиксация атмосферного азота /Е.Н. Мишустин, В.К. Шильникова. М.: Наука, 1968. С. 287.

3. Шабаев, В.П. Урожайность и азотное питание растений люцерны при комбинированной инокуляции семян бактериями Risobium meliloti и Pseudomonas suringae //С.-х. биол. 1992. № 3. С. 67-73.

4. Тарковский М.И. Люцерна / М.И. Тарковский, А.Н. Константинова. М.: Колос, 1974. С. 240.

5. Лубенец, П.А. Люцерна. М.: Сельхозгиз, 1956. С. 240.

6. Гукова, М.М. Азотфиксация у бобовых растений // Изв. ТСХА. 1971. № 3. С. 87-95.

7. Трепачев, Е.М. Реакция многолетних бобовых трав и их смесей со злаками на возрастающие дозы азотных удобрений /Е.М. Трепачев, А.Д. Човжик, З.К. Спивак // Агрохимия. 1980. № 10. С 73.

8. Трепачев, Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. М., 1999. С. 532.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.