CC BY
37
УДК 631.86:635.112
ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ АЗОФОБАКТЕРИН-АФ НА СТОЛОВОЙ СВЕКЛЕ
A.О. СЮБАЕВА, аспирант
B.И. ТИТОВА, доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой
Нижегородская ГСХА, пр. Гагарина, 97, г. Нижний Новгород, 603107, Россия
E-mail: [email protected]
Резюме. В статье приводятся результаты исследований по изучению влияния биоудобрения Азофобактерин-АФ на урожайность, качество и содержание основных макроэлементов в корнеплодах свеклы в зависимости от приемов и способов его использования. Исследования проводили в 2013-2014 гг. в условиях вегетационного опыта на светло-серой лесной легкосуглинистой почве. Комплексное применение биоудобрения на почве с повышенной и высокой потенциальной обеспеченностью подвижным фосфором и обменным калием способствует достоверному увеличению урожайности столовой свеклы на 55-86%. Использование препарата на фоне N04P04 K04 не дает существенной прибавки урожая. Совмещение внесения биоудобрения в почву и обработки им семян приводило к росту содержания сахара в корнеплодах свеклы на удобренном фоне на 0,8-1,7%, без удобрений - на 2,1%, а также повышало сбор сахара с урожаем - на 1,2-2,3 г/сосуд. Комплексное использование Азофобактерина совместно с минеральными удобрениями позволило снизить концентрацию нитратов в продукции в 2 раза (до 604-685 мг/кг), увеличив при этом содержание фосфора и калия в корнеплодах на 0,08 и 0,44% соответственно. Внесение биоудобрения в почву на фоне NPK привело к росту содержания азота в корнеплодах свеклы на 0,10%. В целом комплексное использование Азофобактерина обеспечивает формирование высоких урожаев высококачественной продукции. Ключевые слова: биоудобрение, вегетационный опыт, столовая свекла, урожайность, качество, азот, фосфор, калий. Для цитирования: Сюбаева А.О., Титова В.И. Эффективность биологического удобрения Азофобактерин-АФ на столовой свекле //Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №1. С. 36-38.
Основной фактор увеличения плодородия почв, получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и обеспечения животноводства недорогими и качественными кормами - биологизация сельского хозяйства [1]. Она предусматривает максимальное использование биологических факторов повышения плодородия пахотных почв, снижение антропогенной нагрузки и производство экологически безопасной продукции растениеводства [2].
На сегодняшний день важным элементом биологиза-ции считается использование микробных препаратов, в том числе для инокуляции семян сельскохозяйственных культур. Например, учеными Пензенской ГСХА показана эффективность инокуляции семян яровой пшеницы препаратами Агрофил и Агрика, которая способствует формированию зерна с более высоким содержанием белка [3]. Снизить потребность зерновых культур в азотных и фосфорных удобрениях позволяет применение диазо-трофных и фосфатмобилизующих биопрепаратов. Это доказывают опыты, проведенные в Белорусской ГСХА, согласно результатам которых инокуляция семян овса биопрепаратом Ризобактерин на фоне N10P40K60 повысила урожайность зерна и по действию была равнозначной 30 кг азота [4]. В условиях Орловской области обработка семян нута ризоторфином и ее совмещение с использованием арбускулярной микоризы существенно влияла на количество клубеньков и нитрогеназную активность. Кроме того, применение микробиологических препаратов повысило урожайность культуры [5].
Высокая эффективность микробиологических препаратов отмечается и на овощных культурах. Установлено положительное влияние Азотовита на огурцы [6]. Согласно результатам исследований Пензенской ГСХА выращивание лука-репки с применением биопрепарата Байкал ЭМ-1 способствовало повышению урожая и выхода стандартных луковиц [7].
К числу сравнительно новых биопрепаратов относится Азофобактерин-АФ (далее - АФ), созданный на основе ЭМ технологии (эффективные микроорганизмы - ТУ 9291-001-62718759-2010). Для его изготовления используют обработанный низинный торф или растительный грунт. Азофобактерин-АФ имеет положительные рекомендации со стороны производителя к использованию на сельскохозяйственных культурах, в том числе овощных. Однако вопрос степени его влияния на урожайность и показатели качества овощных культур, в частности столовой свеклы, в зависимости от доз, приемов и частоты внесения остается открытым.
Цель наших исследований - оценка влияния биоудобрения Азофобактерин-АФ на урожайность, качество (сахаристость) и содержание основных макроэлементов (азота, фосфора и калия) в корнеплодах свеклы в зависимости от условий и способов его использования.
Условия, материалы и методы. Работу проводили на вегетационной площадке кафедры агрохимии и агроэкологии Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии в 2013-2014 гг. в сосудах Митчерлиха на 7 кг почвы в 3-х кратной повторности.
Опыт закладывали на светло-серой лесной легкосуглинистой почве со следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса (по Тюрину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26213-84) - 1,28-1,68%; подвижного фосфора - 138-246 мг/кг почвы, обменного калия - 131-162 мг/кг почвы (по Кирсанову в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26207-84); обменная кислотность (ГОСТ 26483-85) - 5,1-5,5 ед. рН.
В опыте выращивали столовую свеклу сорта Мулатка. Схема опыта предусматривала следующие варианты: без внесения удобрений (контроль, фон 1); Фон 1 + посев семенами, замоченными в растворе АФ (Фон 1 + АФс); Фон 1 + внесение АФ в почву (Фон 1 +АФп); Фон 1 + посев семенами, замоченными в растворе АФ + внесение АФ в почву (Фон 1 + АФс+АФп); NPK из расчета по 0,4 гд.в. каждого элемента на 1 кг почвы (Фон 2); Фон 2 + посев семенами, замоченными в растворе АФ (Фон 2 + АФс); Фон 2 + внесение АФ в почву (Фон 2 +АФп); Фон 2 + посев семенами, замоченными в растворе АФ + внесение АФ в почву (Фон 2 + АФс + АФп).
В соответствии со схемой опыта семена замачивали в водном растворе удобрения при разведении АФ в воде 1:75 в течение 1 ч, в остальных вариантах семена выдерживали в течение такого же периода времени в воде. В почву удобрение вносили из расчета 2 мг/кг почвы в естественном состоянии.
В качестве минеральных удобрений использовали аммиачную селитру ^ - 34%), аммофос ^ - 12%, Р2О5 - 52%), сульфат калия (К2О - 50%). Селитру и сульфат калия вносили в виде растворов, аммофос - в естественном состоянии.
Посев, уход и уборку осуществляли в соответствии с общепринятой методикой [8]. Химический анализ корнеплодов свеклы проводили в лабораториях ка_ Достижения науки и техники АПК. 2015 Т 29. № 1
Таблица 1. Урожайность свеклы при разных приемах использования АФ
Масса, г/сосуд
Вариант 2013 г. 2014 г. среднее за 2 года
корнеплоды ботва корнеплоды ботва корнеплоды ботва
Фон 1 Фон 1+АФс Фон 1+АФп Фон1+АФс+АФп 95,6 123,5 126,3 147,9 31.3 32.4 33.5 36,4 83,6 111,3 105,8 155,1 28.4 29,1 32.5 31,9 89,6 117.4 116,1 151.5 29,9 30,8 33,0 34,2
Фон 2 Фон 2+АФс Фон 2+АФп Фон 2+АФс+АФп 323,5 334,9 319,0 323,5 154,1 157.7 159.8 158,7 355,8 361,6 314,6 341,5 206,0 186,5 204,3 188,7 339.7 348,3 316.8 332,5 180,1 172,1 182,1 173,7
НСР05 частных различии 35,3 16,6 60,8 25,6 31,9 18,2
НСР05 А (минеральные удобрения) НСР05 В (АФ) 17,6 25,0 8,3 11,7 30,4 43,0 12,8 18,1 16,0 22,6 9,1 12,9
федры агрохимии и агроэкологии НГСХА и ФГБУ ЦАС «Нижегородский» по утвержденным в современной агрохимической практике методам [9]. Определение содержания нитратов осуществляли на иономере Мультитест ИПЛ-112, сахара - на рефрактометре ИРФ-454Б2М, азота - по методу Къельдаля на KJELTEC AUTO 1030 Analyzer, фосфора - колориметрическим методом на КФК-3КМ, калия - методом пламенной фотометрии на ПФА-378. Результаты исследований обрабатывали методом дисперсионного анализа [10].
Агрометеорологические условия 2013 и 2014 гг. различались по величине среднемесячной температуры воздуха. Май и июнь 2013 г. были достаточно жаркими (отклонение от нормы среднемесячной температуры воздуха - 4,60С). Июль, август и сентябрь выдались теплыми (среднемесячная температура составляла от 20,1 до 11,70 С, что на 2,0-1,30 С выше нормы). Май 2014 г. был жарким (среднемесячная температура - 16,30С, что на 4,70 С выше среднемноголетней). В июне среднемесячная температура была близка к среднемноголетним показателям (больше нормы на 0,50 С). В июле и августе отклонение среднемесячной температуры воздуха от нормы находилось на уровне 1,4 и 3,70С соответственно, а в сентябре среднемесячная температура составляла 12,90 С (выше нормы на 2,50 С).
Результаты и обсуждение. Применение Азофо-бактерина на неудобренном фоне в условиях 2013 г. способствовало увеличению массы корнеплодов свеклы на 29-55% относительно контроля (табл. 1). Причем максимальное в опыте значение отмечено при комплексном использовании биопрепарата -147,9 г/сосуд, или на 52,3 г/сосуд выше, чем в контроле (НСР05 = 25,0 г/сосуд). При этом масса ботвы по вариантам опыта существенно не менялась.
В 2014 г. сохранилась аналогичная динамика, но урожайность корнеплодов была на12,0-20,5 г/сосуд ниже, чем в предыдущем году. Это, на наш взгляд, можно связать с метеоусловиями, а именно с недостаточным количеством тепла в период «всходы - появление 2-3 пары листьев». Исключение составляет вариант с комплексным использованием Азофобактерина, в котором урожайность была на 71,5 г/сосуд выше, чем в контроле (НСР05 = 43,0 г/сосуд).
Внесение минеральных удобрений привело к достоверному увеличению урожайности свеклы, по сравнению с фоном 1, в 2-4 раза.
Следует отметить, что в среднем за 2 года исследований использование микробиологического препарата на неудобренном фоне обеспечивало увеличение доли товарной части продукции на 30-69%, при незначительном изменении массы ботвы. Это, на наш взгляд, свидетельствует о том, что изучаемое удобрение способ-
Достижения науки и техники АПК. 2015. Т 29. № 1 —
ствует более рациональному использованию растением питательных веществ почвы на формирование урожая. Дополнительное внесение минеральных элементов в доступной форме увеличило выход ботвы в структуре урожая, по сравнению с неудобренным контролем, в 5-6 раз.
Разные приемы и способы использования биопрепарата оказали неоднозначное влияние на содержание сахара в корнеплодах свеклы (табл. 2). В 2013 г. максимальная в опыте сахаристость отмечена при комплексном применении Азофобактерина на фоне удобрений - на 0,8% выше фона 2 (НСР05 = 0,7%). Внесение биопрепарата в почву и обработка им семян по отдельности не оказали существенного влияния на величину этого показателя.
В 2014 г. достоверное (НСР05=0,5%) повышение содержания сахара в корнеплодах свеклы отмечено в варианте с обработкой семян Азофобактерином на фоне 1 (прибавка к контролю 0,6%), а также с совмещением обработки семян и внесения препарата в почву при использовании удобрений (прибавка к фону 2 - 1,7%, к фону 1 - 2,1%).
Таблица 2. Влияние АФ на содержание сахара в корнеплодах свеклы при натуральной влажности
Вариант Год
2013 I 2014
Фон 1 14,5 13,7
Фон 1+АФс 14,7 14,3
Фон 1+АФп 14,5 13,6
Фон 1+АФс+АФп 15,1 15,8
Фон 2 12,2 12,0
Фон 2+АФс 12,5 12,3
Фон 2+АФп 11,9 12,1
Фон 2+АФс+АФп 13,0 13,7
НСР05 частных различии 0,9 0,7
НСР05 А (минеральные удобрения) 0,5 0,4
НСР05 В (АФ) 0,7 0,5
В целом, за 2 года исследований содержание сахара в корнеплодах свеклы при натуральной влажности было выше на неудобренном фоне. Но при пересчете на сухое вещество наблюдалась обратная картина.
Учитывая, что овощные культуры способны накапливать нитратный азот в запас, особенно при использовании азотных удобрений, мы проанализировали его содержание в корнеплодах свеклы (см. рисунок).
На фоне естественного плодородия почвы содержание нитратов в корнеплодах свеклы было весьма
1600 1400
800 600
Рисунок. Содержание нитратов в свекле при разных приемах использования АФ, мг/кг: - 2013 г.; □ - 2014 г. 1 - фон 1; 2 - фон 1 + АФс; 3 - фон 1 + АФп; 4 - фон 1 + АФс + АФп; 5 - фон 2; 6 - фон 2 + АФс; 7 - фон 2 + АФп; 8 - фон 2 + АФс + АФп.
37
400
200
0
незначительным (до 28 мг/кг). В случае внесения минеральных удобрений отмечено резкое увеличение накопления этой формы азота.
Применение биопрепарата на минеральном фоне способствовало снижению содержания нитратов. Следует отметить, что наиболее существенное уменьшение обеспечило комплексное использование Азофобакте-рина. В этом варианте количество нитратов в 2013 г. составляло 604 мг/кг, в 2014 г. - 685 мг/кг, что в 2 раза ниже фона 2 (1138 и 1386 мг/кг соответственно). Причем в 2014 г. содержание нитратов во всех вариантах на фоне внесения минеральных удобрений оказалось выше, чем в 2013 г., но превышения ПДК (1400 мг/кг) [13] не произошло.
Анализ содержания основных макроэлементов в корнеплодах свеклы показал, что в среднем за 2 года исследований использование АФ на фоне 1 не способствовало повышению концентрации общего азота (табл. 3). В варианте с комплексным применением АФ она была на 0,16% ниже, чем в контроле. Внесение минеральных удобрений приводило к увеличению содержания азота в 2-3 раза, причем наибольшим оно оказалось в варианте с заделкой АФ в почву - 2,79%, что на 0,10% выше фона 2 (НСР05 = 0,04%).
На неудобренном фоне биопрепарат не оказал положительного влияния и на накопление фосфора, минимум был отмечен при комплексном использовании АФ - 0,35% (на 0,17% ниже контроля). Но при внесении удобрений самое высокое содержание этого элемента установлено в варианте с комплексным применением АФ - 0,55%, что на 0,08% выше фона 2 (НСР05 = 0,03%).
Внесение АФ в почву на фоне ее естественного плодородия обеспечило достоверное увеличение концентрации калия в корнеплодах свеклы на 0,12%
Таблица 3. Содержание основных макроэлементов в сухой массе корнеплодов свеклы (в среднем за 2013-2014 гг.)
Вариант Азот, % Фосфор, % Калий, %
Фон 1 1,10 0,52 2,47
Фон 1+АФс 1,00 0,45 2,33
Фон 1+АФп 0,99 0,42 2,59
Фон 1+АФс+АФп 0,94 0,35 2,14
Фон 2 2,69 0,47 2,48
Фон 2+АФс 2,31 0,47 2,58
Фон 2+АФп 2,79 0,49 2,74
Фон 2+АФс+АФп 2,66 0,55 2,92
НСР05 частных различий 0,05 0,05 0,05
НСР°5 А (минеральных удо-
брений) 0,03 0,02 0,03
НСР05 В (АФ) 0,04 0,03 0,04
относительно контроля (НСР05 = 0,04%). На минеральном фоне самое высокое содержание этого элемента отмечено в варианте с комплексным использованием АФ - 2,92%, что на 0,44% выше фона 2.
Выводы. В ходе проведенных исследований установлено, что использование биопрепарата Азофобактерин-АФ под столовую свеклу на почве с повышенной и высокой обеспеченностью фосфором и калием дает прибавку урожайности корнеплодов на 30-69%, с максимальным эффектом при комплексном применении биопрепарата.
Кроме того, положительный эффект комплексного использования Азофобактерина на удобренном фоне обусловлен увеличением содержания сахара на 0,81,7% и сбора сахара с урожаем на 1,2 г/сосуд; снижением содержания нитратов в 2 раза; увеличением содержания фосфора (на 0,08%) и калия (на 0,44%) в корнеплодах столовой свеклы.
Литература.
1. Зорин А.В., Оглы Фараджов С.В. Биологизация сельскохозяйственного производства как фактор сохранения плодородия почв и устойчивости аграрной сферы регионального АПК// Научный журнал КубГАУ. 2008. № 41. С. 7.
2. Чекмарев П.А., Лукин С.В. Итоги реализации программы биологизации земледелия в Белгородской области//Земле-делие. 2014. № 8. С. 3-6.
3. Мачнева В.В., Семина С.А. Бактериальные удобрения при возделывании яровой пшеницы // Плодородие. 2007. № 6. С. 19-20.
4. Цыганов А.Р., Мишура О.И., Лабуда С.З. Применение микроудобрений, биопрепаратов и регуляторов роста при возделывании овса //Агрохимический вестник. 2008. № 1. С. 15-17.
5. Влияние микробиологических препаратов на урожайность и симбиотическую деятельность нута / М.В. Донская, М.М. Донской, Т.С. Наумкина, А.В. Глазков, В.В. Наумкин//Земледелие. 2014. № 4. С. 15-16.
6. Кандыба Е.В., Булгакова Г.М. Биопрепараты в защищенном грунте //Агрохимический вестник. 1997. №2. С. 19-20.
7. Никульшин В.П., Юртаев С.Е. Использование биопрепарата Байкал ЭМ-1 на посадках лука экономически оправдано // Картофель и овощи. 2009. № 7. С. 11-12.
8. Журбицкий З.И. Теория и практика вегетационного метода. М.: «Наука», 1968. 260 с.
9. Практикум по агроэкологии: учеб. пособие/В.И. Титова, Е.В. Дабахова, М.В. Дабахов. Н. Новгород: Изд-во Волго-Вятской академии государственной службы, 2005. 138 с.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: «ИД Альянс», 2011. 352 с.
11. Справочное пособие по агрохимии и агроэкологии / В.И. Титова и др. 4-е изд., перераб. и доп. Н. Новгород, НГСХА, 2008. 79 с.
EFFICIENCY OF BIOLOGICAL FERTILIZER AZOFOBACTERIN-AF ON BEET
A.O. Syubaeva, V.I. Titova
Nizhniy Novgorod State Agricultural Academy, Gagarin ave., 97, Nizhniy Novgorod city, Russia
Summary. The results of researches of the influence of biofertilizer Azofobacterin-AF on yield, quality and content of the main macronutrient elements in the root of beet depending on techniques and methods of it use are presented in the article. The study was carried out in 2013-2014 under conditions of vegetative experiment on the light gray forest light loamy soil. The complex use of the biofertilizer on the soil with increased and high content of mobile phosphorus and potassium provides a significant increase in the yield of beet by 55...86 %. The application of the biofertilizer against the background N0.4P0.4K0.4 does not provide a significant yield increase. The combination of application of the biofertilizer in the soil with pre-seed treatment contributed to the growth of sugar content in beet roots by 0.8...1.7 % against the fertilized background and by 2.1 % against the background without fertilizers; and raised also the yield of sugar by 1.2...2.3 g/pot. Complex use of Azofobacterin-AF with mineral fertilizers made it possible to reduce the concentration of nitrates in the production 2 times (up to 604.685 mg/kg), with increase in the content of phosphorus and potassium in roots by 0.08 and 0.44 %, respectively. Introduction of biofertilizer in soil against the background of NPK contributed to the growth of nitrogen content in beet roots by 0.10 %. In general, the complex use of Azofobacterin ensures high yields of quality products. Key words: biofertilizer, vegetative experiment, beet, yield, quality, nitrogen, phosphorus, potassium.
Author Details: A.O. Syubaeva, Post graduate Student (e-mail: [email protected]); V.I. Titova, Dr. Sc. (Agr.), Head of Department. For citation: Syubaeva A.O., Titova V.I. Efficiency of biological fertilizer azofobacterin-af on beet. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2015. T.29. №1. pp. 36-38 (In Russ)
38
Достижения науки и техники АПК. 2015 Т 29. № 1
