Научная статья на тему 'БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ПРОРОСТКАХ ПШЕНИЦЫ'

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ПРОРОСТКАХ ПШЕНИЦЫ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
44
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГУМУСОВЫЕ ВЕЩЕСТВА / БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ / ЯРОВАЯ ПШЕНИЦА / ОЗИМАЯ ПШЕНИЦА / ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Гармаш Н.Ю., Марченкова Л.А., Гармаш Г.А., Павлова О.В., Чавдарь Р.Ф.

Представлены результаты исследований по влиянию гуминовых веществ, полученных различными способами (щелочной гидролиз и ультразвуковое кавитационное диспергирование) из торфа, в концентрациях 0,01% и 0,001%, на ростовые параметры семян сортов яровой пшеницы Злата и озимой - Московская 39 урожаев 2019 и 2020 годов. Концентрацию раствора для обработки семян рассчитывали в соответствии с содержанием гуминовых кислот в препаратах. Выявлены существенные различия по биологической активности гуминовых кислот в зависимости от используемых концентраций и установлена на обеих культурах более высокая эффективность концентрации 0,01% по сравнению с 0,001%. У сортов яровой и озимой пшеницы отмечена разная степень интенсивности формирования органов проростков в зависимости от применяемых препаратов, концентраций, условий выращивания и генетических особенностей культур. Достоверно доказаны более высокие темпы роста длины ростков и корешков под влиянием гуминовых препаратов у растений озимой пшеницы, по сравнению с яровой и более эффективное их воздействие корневую систем (длину корешков). Различия в ростовых параметрах яровой и озимой пшеницы под действием гумусовых веществ наблюдались также и в зависимости от года получения семян.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Гармаш Н.Ю., Марченкова Л.А., Гармаш Г.А., Павлова О.В., Чавдарь Р.Ф.

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

BIOLOGICAL EFFICIENCY OF HUMIC PREPARATIONS APPLIED TO WHEAT GERM

This article presents the results of laboratory studies of the effect of humic substances obtained by various methods (alkaline hydrolysis and ultrasonic cavitation dispersion) from peat, at concentrations of 0.01% and 0.001%, on the growth parameters of seeds of spring wheat Zlata and winter wheat Moskovskaya 39, crops of 2019 and 2020. The concentration of the solution for seed treatment was calculated by the content of humic acids in preparations. Significant differences in the biological activity of humic acids depending on the concentrations used were revealed, and a higher concentration efficiency of 0.01% compared to 0.001% was established on both cultures. In plants of spring and winter wheat varieties, different degrees of intensity of seedling organs formation were noticed depending on a preparation used and its concentration, growing conditions, and genetic characteristics of the crops. Higher rates of growth of the length of sprouts and roots under the influence of humic preparations in winter wheat plants, compared with spring wheat, and a stronger effect on the root systems (length of roots) have been proven. Differences in the growth parameters of spring and winter wheat under the action of humic substances were also observed depending on the year of seed production

Текст научной работы на тему «БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ПРОРОСТКАХ ПШЕНИЦЫ»

М.Ю. Гаврилова, О.И. Стогниенко

Рис. 1. Сезонная динамика численности нематод в почве под сахарной свеклой (шт. / 100 см3 почвы)

Наибольшая численность нематод приходиться на июнь, когда в почве содержится влага. В течение вегетации численность снижалась из-за засушливых погодных условий, а после дождей в августе численность повысилась. Разница в численности нематод между паровым звеном и клеверном незначительна, их меньше в клеверном звене.

С увеличением фона удобренности численность нематод повышается, что объясняется ростом количества органики, которая способствует распространению микробиоты почвы и нематод. При обработке средством Круйзер Форс происходит снижение численности нематод в прикорневой зоне в почве парового и клеверного звена. Таким образом, одним из способов снижения численности нематод и их вредоносности является инсектицидная защита семян, которая позволяет предотвратить развитие вторичных болезней (корнеед, корневые гнили).

Были обнаружены такие нематоды, как эктопаразиты Aphelenchoides Fischer 1894, Pratylenchoides Winslow 1985, Paratylenchus Micoletzky 1922, Rotylenchys Filipjevб 1936, и свободноживущие Rhabditida Chitwood 1933. Эктопаразиты, передвигаясь внутри тканей растений и питаясь ими, вызывают механические повреждения корней в результате чего растения сильно отстают в росте. Пораженный корень разветвляется, причем кончики корней могут прекращать развитие в длину. После укола нематод вторичным фактором является развитие бактериальной или грибной инфекцией.

В почве большей частью преобладают свободноживущие нематоды. Они не способны самостоятельно вызывать болезни растений, но играют огромное значение в процессах разрушения органических веществ. Гибель корнеплодов сахарной свеклы происходит в 2 раза быстрее в присутствии сапрозойных нематод, чем при их отсутствии [2].

Все авторы несут ответственность за работу и представленные данные, внесли равный вклад в работу, в равной степени принимали участие в написании рукописи и несут равную ответственность за плагиат.

Материалы подготовлены в рамках регионального конкурса Российского научного фонда 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (соглашение № 22-16-20007 от 25.03.2022 г).

Литература

1. Деккер Х. Нематоды растений и борьба с ними (фитонематология). Москва: Колос; 1972.

2. Кирьянова ЕС, Кралль ЭЛ. Паразитические нематоды растений и меры борьбы с ними. Ленинград: Наука; 1969.

3. Зиновьева СВ, Чижов ВН. Фитопаразитические нематоды России. Москва; КМК; 2012.

4. Стогниенко ОИ, Гаврилова МЮ. Изменение численности почвенных свободноживущих нематод в свекловичном агроценозе. Сахарная свекла. 2021;(10):31-2.

5. Стогниенко ОИ, Гаврилова МЮ, Герр ЕС, Шамин АА, Боронтов ОК. Влияние нематод на развитие болезней корневой системы и методы снижения их численности.

Сахарная свекла. 2022;(5):27-30. References

1. Dekker Kh. Namatody Rasteniy i Borba s Nimi. Moscow: Kolos; 1972.

2. Kiryanova YeS, Krall EL. Paraziticheskiye Nematody Rasteniy i Mery Borby s Nimi. Leningrad: Nauka; 1969. (In Russian)

3. Zinovyeva SV, Chizhov VN. Fitoparaziticheskiye Nematody Rossii. - Moscow: KMK; 2012. (In Russian)

4. Stognienko OI, Gavrilova MYu. [Changes in the number of free-living soil nematodes in a sugar beet agrocenosis]. Sakharnaya Sviokla. 2021;(10): 31-2. (In Russian)

5. Stognienko OI, Gavrilova my, Gerr YeS, Shamin AA, Borontov OK. [The influence of nematodes on the development of diseases of the root system and the methods for reducing their numbers]. Sakharnaya Sviokla. 2022;(5):27-30. (In Russian)

«»

УДК:631.527:633:574

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ПРОРОСТКАХ ПШЕНИЦЫ

Н.Ю. Гармаш*, Л.А. Марченкова, Г.А. Гармаш, О.В. Павлова, Р.Ф. Чавдарь, Т.Г. Орлова Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Немчиновка», Сколково, Россия

*Эл. почта: niicrnz@mail.ru Статья поступила в редакцию 24.0.2022; принята к печати 02.12.2022

Представлены результаты исследований по влиянию гуминовых веществ, полученных различными способами (щелочной гидролиз и ультразвуковое кавитационное диспергирование) из торфа, в концентрациях 0,01% и 0,001%, на ростовые параметры семян сортов яровой пшеницы Злата и озимой -Московская 39 урожаев 2019 и 2020 годов. Концентрацию раствора для обработки семян рассчитывали в соответствии с содержанием гуминовых кислот в препаратах. Выявлены существенные различия по биологической активности гуминовых кислот в зависимости от используемых концентраций и

DOI: 10.24855/biosfera.v14i4.696 289

установлена на обеих культурах более высокая эффективность концентрации 0,01% по сравнению с 0,001%. У сортов яровой и озимой пшеницы отмечена разная степень интенсивности формирования органов проростков в зависимости от применяемых препаратов, концентраций, условий выращивания и генетических особенностей культур. Достоверно доказаны более высокие темпы роста длины ростков и корешков под влиянием гуминовых препаратов у растений озимой пшеницы, по сравнению с яровой и более эффективное их воздействие корневую систем (длину корешков). Различия в ростовых параметрах яровой и озимой пшеницы под действием гумусовых веществ наблюдались также и в зависимости от года получения семян. Ключевые слова: гумусовые вещества, биологическая активность, яровая пшеница, озимая пшеница, посевные качества семян.

BIOLOGICAL EFFICIENCY OF HUMIC PREPARATIONS APPLIED TO WHEAT GERM

N.Yu. Garmash*, L.A. Marchenkova, G.A. Garmash, O.V. Pavlova, R.F. Chavdar, T.V. Orlova, Nemchinovka Federal Research Center, Skolkovo, Russia *E-mail: niicrnz@mail.ru

This article presents the results of laboratory studies of the effect of humic substances obtained by various methods (alkaline hydrolysis and ultrasonic cavitation dispersion) from peat, at concentrations of 0.01% and 0.001%, on the growth parameters of seeds of spring wheat Zlata and winter wheat Moskovskaya 39, crops of 2019 and 2020. The concentration of the solution for seed treatment was calculated by the content of humic acids in preparations. Significant differences in the biological activity of humic acids depending on the concentrations used were revealed, and a higher concentration efficiency of 0.01% compared to 0.001% was established on both cultures. In plants of spring and winter wheat varieties, different degrees of intensity of seedling organs formation were noticed depending on a preparation used and its concentration, growing conditions, and genetic characteristics of the crops. Higher rates of growth of the length of sprouts and roots under the influence of humic preparations in winter wheat plants, compared with spring wheat, and a stronger effect on the root systems (length of roots) have been proven. Differences in the growth parameters of spring and winter wheat under the action of humic substances were also observed depending on the year of seed production. Keywords: humus substances, biological activity, spring wheat, winter wheat, sowing qualities of seeds.

Введение

На протяжении последних лет получено и внедрено в производство большое количество гуминовых препаратов, обладающих стимулирующими и защитными свойствами для растений. Известно их влияние на продуктивность, урожайность и подавление развития болезней, укрепление иммунитета растений [1, 2, 3]. Гумусовые вещества (ГВ) присутствуют во всех природных органосодержащих объектах - торфах, углях, сапропеле, леонардите и других. Наибольшее их количество содержится в леонардите (до 85%). Источником ГВ являются также торф и сапропель. Гуминовые препараты получают из разного сырья различными способами. Спектр их применения очень разнообразен и включает практически все сельскохозяйственные и декоративные культуры. Но до сих пор у исследователей, занимающихся применением гуминовых препаратов, нет единого мнения по вопросу оптимальной концентрации гуминовых веществ для обработки вегетативной части растений и семенного материала. На посевах яровой пшеницы в фазу кущения получили положительный эффект при применении препарата Плодородие в концентрации 0,01% по гуминовым кислотам, препарата Биоплант Флора - 0,001% [4], и препаратов гумата калия в концентрации 0,03% и натрия - 0,05% [5]. Исследования на семенном материале проводятся в меньшем объеме, хотя действующее вещество в препаратах и дозы применения также значительно варьируют [4, 5, 6].

При работе с гуминовыми препаратами в растениеводстве очень сложно получать четко выраженные закономерности и воспроизводимость экспериментов из-за большого разнообразия сырья, условий производства и, как следствие, различного содержания действующих веществ в препаратах. На вышеперечисленное накладываются такие фундаментальные свойства гуминовых веществ, как нестехиометричность состава, нерегулярность строения, гетерогенность структурных элементов и полидисперсность. Соответственно, к гуминовым веществам невозможно применить традиционный способ численного описания строения органических соединений — определить количество атомов в молекуле, число и типы связей между ними [7].

Многочисленными исследованиями установлено ростостимулирующее и защитное влияние гуматов в растениеводстве. Изучение реакции семян зерновых культур на диапазон концентраций гуминовых препаратов, полученных из различного сырья разными методами, позволят повысить уровень экологической надежности создаваемых сортов. Несмотря на то, что в последние годы состояние семеноводства зерновых культур в стране улучшилось, до сих пор значительные площади засеваются низкокачественным семенным материалом [8]. Поэтому поиск препаратов стимулирующих прорастаемость семян и ростовые процессы растений является актуальной селекционного и семеноводческого процесса, которая позволяет определить потенциальные возможности семян в формировании урожайности зерновых культур. Изучение данных вопросов должно проводиться с учетом районированных сортов и местных условий выращивания.

Целью работы является определение биологической эффективности разных концентраций гуминовых препаратов, полученных из различного сырья, на проростках яровой и озимой пшеницы.

Материалы и методы

В исследованиях применяли гуминовые препараты, полученные из торфа методами щелочного гидролиза и ультразвукового кавитационного диспергирования. В препаратах не обнаружено макро- и микроэлементов в количествах, способных значительно повлиять на результаты биологической эффективности. Содержание сухого вещества в гуматах определяли высушиванием препарата при 105°С, органического вещества - окислением раствором двухромовокислого калия в серной кислоте с последующим определением трехвалентного хрома (эквивалентного содержанию органического вещества) на фотоэлектроколориметре, гуминовых кислот - осаждением в кислой среде. В качестве тестовой культуры использовали семена яровой и озимой пшеницы сортов Злата и Московская 39 урожаев 2019 и 2020 годов. Год 2019 год характеризовался дождями с понижением температуры в предуборочный и уборочный периоды, что сказалось на снижении всхожести. Год 2020 отличался обилием дождей ливневого характера и резким понижением температуры в период формирования семян, а развитие растений в 2021 г., наоборот, проходило в условиях дефицита осадков и повышенного температурного режима, что и явилось причиной понижения полновесности семян.

Семена обрабатывали гуминовыми веществами в концентрациях 0,001% и 0,01%, выделенных путем осаждения в кислой среде (рН<2,0) из гуминовых препаратов. Проращивание обработанных семян проводили в рулонах фильтровальной бумаги в термостате при температуре 20°С в течение 5 суток. Посевные показатели определяли по ГОСТ 12038-84, морфометрические - по общепринятым методикам. В качестве контроля применяли вариант с дистиллированной водой. Для изучения рост-стимулирующего действия препаратов применяли биологические показатели -прорастаемость, длину ростков, длину корешков, массу 100 ростков, массу 100 корешков.

Результаты

Препараты значительно отличаются между собой по содержанию органического вещества и гуминовых кислот, но во всех гуминовые кислоты в составе органического вещества преобладают (23,47 - 56,73%). Фульвокислоты составляют незначительную часть и в гуматах (0,50- 0,64%) и в органическом веществе (5,96-8,02%). Основным действующим веществом изучаемых препаратов являются гуминовые кислоты (табл. 1).

Н.Ю. Гармаш, Л.А. Марченкова, Г.А. Гармаш, О.В. Павлова, Р.Ф. Чавдарь, Т.Г. Орлова

Табл. 1.

Сравнительная характеристика гуминовых препаратов.

Препарат/показатель Торф, кавитация Торф, щелочной гидролиз

Сухое вещество, % 10,4 6,7

Органическое вещество, % 10,74 6,24

Органическое вещество, % на сухое в-во 51,64 93,14

рн 4,1 9,0

Гуминовые кислоты, % 2,52 3,54

Гуминовые кислоты, % на органическое в-во 23,47 56,73

Фульвокислоты, % 0,64 0,50

Фульвокислоты, % на органическое в-во 5,96 8,02

При обработке семян раствором гуминовых кислот получены ростовые характеристики проростков яровой пшеницы сорта Злата и озимой -Московская 39.

Препараты стимулировали развитие проростков сортов обеих культур. Растения сорта Московская 39 более отзывчивы к использованию биостимуляторов, чем растения сорта Злата. Физиологическая активность биологических соединений зависит не только от способа получения препаратов, но и от концентраций. С их увеличением, на обеих культурах наблюдалось увеличение ростовых процессов (табл. 2 и 3).

Это проявилось на одних вариантах в ускорении начальных ростовых процессов, на других - в увеличении морфометрических показателей растений наземных и подземных органов растений. При изучении воздействия препаратов на посевные качества семян обеих культур выявлено их слабое стимулирующее влияние на всхожесть и энергию прорастания у растений сорта Злата (не превышающее 2 %) и практически отсутствие эффекта у растений сорта Московская 39.

На изменения морфометрических показателей растения обеих культур реагировали по-разному. Воздействие на длину ростков оказалось эффективным только для растений озимой пшеницы. Увеличение данной величины по сравнению с контролем колебалось в пределах 5,3 - 8,3 мм (7,2 - 11,2%). У озимой пшеницы произошло в 2019 году увеличение длины ростков на всех вариантах опыта. В то же время длина корешков достоверно увеличивалась на вариантах с применением гуминовых кислот, полученных из торфа щелочным гидролизом. Наилучшие результаты обеспечило применение гуминовых кислот указанных препаратов в концентрации 0,01% (табл. 2). Различия по влиянию гуминовых кислот, выделенных из разных препаратов в семенах, полученных в разные годы, на ростовые процессы у яровой и озимой пшеницы были недостоверны.

Табл. 2.

Влияние гуминовых препаратов на биологическую активность семян пшеницы, урожай 2019 г.

2019 г. 2020 г.

Способ получения/ концентрация, % Энергия % Всхожесть % Длина ростков, мм. Длина корешков, мм. Масса ростков, г. Масса корешков, г. Энергия % Всхожесть % Длина ростков, мм. Длина корешков, мм. Масса ростков, г. Масса корешков, г.

Озимая пшеница Московская 39

Контроль 60 70 74 96,2 7,5 4,88 97 97 77,7 111,5 6,91 4,49

Торф кавитация 0,001 61 71 79,3 95,1 10,33 6,13 94 97 81,1 126,1 7,02 4,55

0,01 68 79 81,5 97,6 11,5 5,16 92 95 79,4 119,7 6,80 4,50

Торф гидролиз 0,001 61 71 79,9 101,7 11,6 6,48 93 94 79,9 124,8 6,34 3,98

0,01 65 64 82,3 105,3 11,66 6,51 90 92 82,8 126,8 7,24 4,80

Яровая пшеница Злата

Контроль 77,8 88,5 73,4 124,5 6,81 6,14 86 91 81,5 126,0 7,32 6,46

Торф кавитация 0,001 63,3 92,5 75,4 122,3 9,21 10,50 86 95 82,0 132,4 7,51 6,72

0,01 60,0 84,3 74,7 115,2 8,28 8,45 81 91 73,4 129,0 6,86 5,83

Торф щелочной гидролиз 0,001 61,0 90,0 70,6 115,0 8,05 8,88 95 78,0 123,7 7,58 6,27

0,01 64,5 91,5 82,6 129,4 10,08 11,59 90 96 83,4 133,8 8,23 6,74

НСР05 2,86 4,84 0,98 0,63 94 3,30 3,92 0,38 0,31

Что касается влияния гуминовых веществ на накопление биомассы ростков и корешков, то положительное достоверное воздействие их на него у растений озимой и яровой пшеницы выявлено на семенах урожая 2019 года. В 2020 году достоверное положительное увеличение массы ростков и корешков наблюдалось только на вариантах с применением 0,01% концентрации ГК из торфа, полученного щелочным гидролизом (Табл. 2). Полученные результаты имеют значение для включения гуматов в обработку семенного материала.

Установлено, что 0,01% концентрация ГК оказала большее положительное влияние на ростовые процессы яровой и озимой пшеницы, чем 0,001%. Яровая пшеница сорта Злата менее отзывчива на применение гуматов, чем озимая сорта Московская 39.

Обнаружены различия по биологической активности на яровой и озимой пшенице между гумусовыми веществами, полученными разными способами. Установлено достоверное различие между влиянием гуминовых кислот одной и той же концентрации, но полученных разными методами из торфа, на длину корешков озимой и яровой пшеницы.

Литература

1. Воронина ЛП, Якименко ОС, Терехова ВА. Оценка биологической активности промышленных гуминовых препаратов. Агрохимия. 2012;(6):45-52.

2. Гармаш ГА, Гармаш НЮ, Берестов АВ. Гуматизированные удобрения и их эффективность. Агрохимический вестник. 2013;(2):11-3.

3. Graham L, Genc Y. Commercial humâtes in agriculture: real substance or smoke and mirrors. Agronomy;2016:6:1-8.

4. Лучник НА, Хитрова ВИ. Действие органоминерального удобрения гумат «Плодородие» на урожай и качество яровой пшеницы. Агрохимический вестник. 2010;(5):36-7.

DOI: 10.24855/biosfera.v14i4.696

291

5. Пашкова ГИ, Кузьминых АН. Роль гуматов в повышении урожайности зерна яровой пшеницы. Вестник Марийского государственного университета. 2016;(2):48-51.

6. Bezuglova OS, Polienko EA, Gorovtsov AV, Lyhman VA, Pavlov PD. The effect of humic substances on winter wheat yield and fertility of ordinary chernozem. Ann Agrar Sci. 2017;15(2):239-42.

7. Перминова ИВ. Гуминовые вещества - вызов химикам XXI века. Химия и жизнь. 2008;(1):50.

8. Марченкова ЛА, Павлова ОВ, Чавдарь РФ, Орлова ТГ. О посевных качествах семян в Центральном федеральном округе России и Федеральном исследовательском

центре «Немчиновка». АгроЭкоИнфо;2018:(4):1-13. References

1. Voronina LP, Yakimenko OS, Terekhova VA. [Assessment of the biological activity of industrial humic preparations]. Agrokhimiya. 2012;(6):45-52. (In Russ.)

2. Garmash GA, Garmash NYu, Berestov AV. [Humated fertilizers and their effectiveness]. Agrokhimicheskiy vestnik. 2013;(2):11-3. (In Russ.)

3. Graham L, Genc Y. Commercial humates in agriculture: real substance or smoke and mirrors. Agronomy. 2016:6:1-8.

4. Luchnik NA, Khitrova VI. [The effect of the humic organo-mineral fertilizer «Plodorodiye» on the yield and quality of spring wheat. Agrokhimicheskiy Vestnik. 2010;(5):36-7. (In Russ.)

5. Pashkova GI, Kuzminykh AN. [Humates role in increasing the crop yield of spring wheat]. Vestnik Mariyskogo Gosudarstvennogo Universiteta. 2016;(2)48-51. (In Russ.)

6. Bezuglova OS, Polienko EA, Gorovtsov AV, Lyhman VA, Pavlov PD. The effect of humic substances on winter wheat yield and fertility of ordinary chernozem. Ann Agrar Sci. 2017;15(2):239-42. (In Russ.)

7. Perminova IV. [Humic substances - a challenge to chemists in the XXI century]. Khimiya i Zhizn. 2008;(1):50. (In Russ.)

8. Marchenkova LA, Pavlova OV, Chavdar RF, Orlova TG. [On seed quality in the Central Federal Okrug of Russia and the Federal Research Center Nemchinovka].

AgroEkoInfo. 2018;(4):1-13. (In Russ.)

-----«»----

УДК:631.461; 631.432.5

АЗОТОБАКТЕР В АГРОЦЕНОЗАХ, НАСЫЩЕННЫХ ГЛИФОСАТСОДЕРЖАЩИМИ ГЕРБИЦИДАМИ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В.М. Гармашов*, Н.А. Нужная, Л.В. Гармашова ФБГНУ «Воронежский Федеральный аграрный научный центр им. В.В. Докучаева», Каменная Степь, Россия

*E-mail: garmashov.63@mail.ru Статья поступила в редакцию 24.0.2022; принята к печати 02.12.2022

В связи с постоянным ростом площадей нулевой обработки почвы и активным применением гербицидов сплошного действия на основе глифосата, исследованиями, проведенными в почвенно-климатических условиях юго-востока ЦЧР с целью выявления влияния глифосатсодержащих препаратов на экологические условия почвенной среды при нулевой обработке почвы, в стационарном и микрополевом опытах изучена динамика развития азотобактера методом учета микроорганизма на почвенных пластинах. Исследованиями установлено, что применение глифосат-содержащего гербицида сплошного действия наиболее сильное негативное влияние на почвенную среду оказывает в поверхностном слое почвы 0-5 см, тогда как при увеличении мощности изучаемого слоя до 0-20 см действие глифосата кислоты на почвенную биоту проявляется и сказывается значительно меньше. Увеличение нормы применения глифосатсодержащего препарата (Торнадо 500, ВР) от рекомендуемой (3,0 л/га) в три раза (9,0 л/га) снижает численность азотобактера в слое почвы 0-5 см в 20 раз. После семилетнего ежегодного применения гербицида Торнадо 500, ВР (500 г/л глифосата кислоты) в дозе 2,5 л/га два раза за вегетационный период (всего 35 л/га) происходит снижение численности азотобактера в поверхностном слое 0-5 см в черноземе обыкновенном на фоне с ежегодным применением удобрений N60P60K60 под основную обработку почвы почти в три раза, на фоне без применения удобрений в семь раз по сравнению с почвой, где глифосатсодержащие препараты не применялись. Ключевые слова: агроценоз, чернозем обыкновенный, азотобактер, гербицид, глифосатсодержащий препарат.

AZOTOBACTER IN AGROCENOSES SATURATED WITH GLYPHOSATE-CONTAINING HERBICIDES

V.M. Garmashov*, N.A. Nuzhnaya, L.V. Garmashova V. V. Dokuchaev Voronezh Federal Agrarian Research Center, Kamennaya Steppe, Russia *E-mail: garmashov.63@mail.ru

Due to the constant growth of the areas of zero tillage and the active use of continuous herbicides based on glyphosate, studies conducted in the soil and climatic conditions of the south-east of the Central Asian Republic in order to identify the effect of glyphosate-containing preparations on the environmental conditions of the soil environment with zero tillage, in stationary and micro-field experiments, the dynamics of the development of azotobacter by taking into account the microorganism on soil plates. Studies have found that the use of a glyphosate-containing herbicide of continuous action has the strongest negative effect on the soil environment in the surface layer of the soil 0-5 cm, whereas with an increase in the thickness of the studied layer to 0-20 cm, the effect of glyphosate acid on the soil biota manifests and affects significantly less. An increase in the rate of use of a glyphosate-containing drug (Tornado 500 BP) from the recommended (3.0 l / ha) three times (9.0 l / ha) reduces the number of nitrogen bacteria in the soil layer 0-5 cm in ordinary chernozem, against the background with the annual use of fertilizers N60P60K60 for basic tillage, almost three times, against the background without the use of fertilizers, seven times compared to the soil where glyphosate-containing preparations were not used. Keywords: agrocenosis, common chernozem, аzotobacter, herbicide, glyphosate-containing preparation.

Введение

Постоянное увеличение площадей, где применят минимализацию обработки почвы и прямой посев, приводит к росту использования гербицидов, особенно глифосатсодержащих. В последние годы все чаще отмечается, что насыщение сельскохозяйственного производства пестицидами приводит к загрязнению агроэкосистем и ухудшению экологической ситуации в агроладшафтах [1, 2, 3].

Есть мнение, что глифосат малотоксичен для млекопитающих, птиц, рыб и насекомых и не накапливается в клетках животных [3], однако в последнее время все чаще отмечается, что неоправданно широкое применение препаратов на основе глифосата приводит к загрязнению почвы, воды и воздуха продуктами его распада. Такие препараты наряду с высоко выраженным гербицидным эффектом наносят вред многим «нецелевым» организмам, включая полезных насекомых и дождевых червей [3, 4], ингибируют развитие азотфиксирующих бактерий, подавляют рост грибной микоризы, помогающей растениям усваивать влагу и питательные вещества, делают растения более уязвимыми для болезней [4, 5, 6].

Отмечается высокая способность глифосата разлагаться в почве: период полуразложения не более 20 суток [7, 8, 9]. По другим данным, период его полуразложения длится до 174 суток [10]. Поэтому с учетом неоднозначности мнений и остроты проблемы применения и последействия глифосатсодержащих гербицидов на почву, агроценозы и окружающую среду изучение и проведение битестирования почвы в агроценозах, насыщенных глифосатсодержащими гербицидами, является весьма актуальным.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.