CC BY
21
УДК 579.64:631.46
Канд. с.-х. наук Е.Д. ШИНКАРЕВИЧ
(СПбГАУ, mpk4668486@yandex.ru)
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДВУХ ТОВАРНЫХ ФОРМ ПРЕПАРАТА «РИЗОВЕРМ ТМ» НА ОСНОВЕ АЗОТФНКСИРУЮЩНХ МИКРООРГАНИЗМОВ НА РАЗЛИЧНЫХ
СОРТАХ КОРМОВОЙ СОИ
Соя, клубеньковые микроорганизмы, азотфиксация, содержание макроэлементов в растениях, вегетационный метод
В настоящее время интерес к сое как сельскохозяйственной культуре третьего тысячелетия растет, и это связано не только с её высокой продуктивностью и универсальностью как технической культуры, но и в связи с ее высокой экологичностью. Она представляет большой интерес в севообороте зерновых хозяйств по сравнению с другими культурами, так как благодаря своей способности через симбиоз с азотфиксирующими бактериями связывать атмосферный азот, в большей степени обеспечивает защиту окружающей среды. Благодаря симбиозу с бактериями происходит дополнительное питание растения азотом за счет связывания атмосферного азота и поглощения минерального азота из почвы. Вследствие этого нет необходимости во внесении больших доз азотных удобрений для сои, которые способны вызывать загрязнение подземных вод. Более того, если после сои культивируются зерновые монокультуры, то обеспечивается повышение их урожайности и сокращение вносимого количества необходимых им азотных удобрений [1,4,5].
Тем не менее многие хозяйства стран СНГ отказываются от возделывания сои на новых площадях, поскольку зачастую стабильно высокие урожаи культура начинает давать только спустя несколько лет после начала её возделывания. Это связано с «ломти полным» отсутствием в почве, на которой ранее не возделывалась соя, специфичных ей азотфиксирующих микроорганизмов. Подобную проблему можно избежать, если при посеве инокулировать семена сои соответствующими микроорганизмами рода ЯМгоЫит [2,3].
Цель исследования. Цель настоящего исследования - применение препарата «РИЗОВЕРМ ТМ» на растениях сои в условиях Российской Федерации.
Препарат «РИЗОВЕРМ ТМ» прошел государственную регистрацию (регистрационный номер 222(223)-19-153-1 от 11.11.2013 г.) и разрешен к применению на территории Российской Федерации согласно инструкции.
Материалы, методы и объекты исследования. В работе использовали 4 сорта сои:
- Сорт Добрудженка. Создан на Кировоградской опытной станции в Молдавии, СССР. Репродуктирован на кубанской опытной станции ВИР в 2008 г.
- Сорт Юг - 30. Выведен в АОЗТ "ЮВЕЛС ЛТД" (Саратов, 1997 год). Репродуктирован на кубанской опытной станции ВИР в 2008 г.
- Сорт €N-90. Создан на опытной станции в штате Миннесота (США) Р.1.180501. Репродуктирован на кубанской опытной станции ВИР в 2008 г.
- Не сортовая соя.
Эффективность применения микробиологических препаратов на растениях сои исследовали в условиях вегетационного опыта. Использовали два вида субстрата: почву и смесь вермикулита с песком.
В процессе исследований производили визуальное наблюдение за развитием культур. Повторность опыта 3 кратная. Окончание вегетации - достижение культурой стадии бутонизации.
Почва для вегетационного опыта - дерново-карбонатная среднесуглинистая, на карбонатной морене.
Использовали пластиковые вегетационные сосуды объёмом 5 л. Заполнение сосудов субстратом проводили в день посадки. Предварительно почву и песок просушили до влажности порядка 20% и просеяли сквозь сита с отверстиями диаметром 5 мм. Удобрения не вносили.
Схема опыта:
1. Почва:
1.1. Контроль без инокуляции.
1.2. Препарат 1.
1.3. Препарат 2.
2. Вермикулитно-песчаный субстрат:
2.1. Контроль без инокуляции.
2.2. Препарат 1.
2.3. Препарат 2.
Семена не скарифицировали. Стерилизовали концентрированной серной кислотой в течение 5 мин., затем трижды промывали большим количеством стерильной дистиллированной воды, проращивали в темноте в стерильных условиях на чашках Петри с фильтровальной бумагой, покрывающей вату. В течение первых суток чашки с семенами инкубировали при 28°С, затем - при 18°С до появления корешка длиной не более 5 мм.
Инокуляцию проросших семян проводили в момент посадки согласно инструкции по применению ризобиальных препаратов и высаживали в сосуды с субстратом и средой Красильникова-Кореняко по 6 семян на сосуд. Затем сосуды закрывали листами бумаги до появления первых всходов.
Симбиотическую эффективность растений оценивали в каждом сосуде.
На протяжении периода вегетации почву в горшках рыхлили и регулярно увлажняли по мере высыхания.
Вегетационный опыт завершили по достижении растениями фазы бутонизации. Всю зелёную массу растений срезали под корень, измерили и упаковали в крафтовые бумажные пакеты, которые высушивали в термостате при 40°С в течение двух суток.
Эффективность симбиоза оценивали по массе высушенной зелёной части растений, содержанию в ней азота, общему азотонакоплению, а также размеру растений и листьев. Результаты статистически обработали математическими методами.
Содержание азота определяли методом Кьельдаля в ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии. Для этого растения измельчали до однородного порошка. Навеску порошка 3 г окисляли (сжигали) серной кислотой при нагревании.
Результаты исследования. При инокуляции растений сорта Добрудженка, выращенных на почве, оба препарата обеспечили высокий прирост зелёной массы (200-300%) по сравнению с контролем. Статистическая обработка показала существенную разницу. Более детальные различия выявили при сравнении массы высушенной надземной части растений (табл. 1 и 2).
Больший прирост имели растения, обработанные препаратом 1 (на 10% выше, чем препарат 2), но разница между инокулянтами оказалась не существенной.
Различие между биопрепаратами было несущественно во всех вариантах опыта.
Растения, выращенные на вермикулитно-песчаном субстрате, во всех вариантах имели менее развитую надземную часть, нежели выросшие на почве. Растения варианта «без инокуляции» как в случае почвы, так и искусственного субстрата отличались сравнительно коротким стеблем (до 25 см) и жёлтой окраской листьев.
Таблица 1. Влияние препаратов клубеньковых бактерий на зелёную массу растений различных сортов сои, выращенных на почве
Сорт сои Вариант инокуляции Масса растений, г Прибавка к контролю
г %
Добрудженка Контроль 1,70 - -
1 5,97 4,27 251,18
2 5,82 4,12 242,35
€N-90 Контроль 1,47 - -
1 4,75 3,28 223,13
2 4,38 2,91 197,96
юг-зо Контроль 2,73 - -
1 3,52 0,79 28,94
2 4,7 1,97 72,16
«Не сортовая» Контроль 1,45 - -
1 2,87 1,42 97,93
2 3,28 1,83 126,21
Таблица 2. Влияние биопрепаратов на зелёную массу растений различных сортов сои, выращенных на искусственном субстрате
Сорт сои Вариант инокуляции Масса растений, г Прибавка к контролю
г %
Добрудженка Контроль 0,47 - -
1 1,87 1,4 297,87
2 1,92 1,45 308,51
€N-90 Контроль 0,73 - -
1 1,88 1,15 157,53
2 2,39 1,66 227,40
юг-зо Контроль 0,73 - -
1 2,48 1,75 239,73
2 3,64 2,91 398,63
Не сортовая Контроль 0,45 - -
1 1,23 0,78 173,33
2 1,44 0,99 220,00
При инокуляции растений сорта Добрудженка оба препарата были эффективны, показав почти одинаковый прирост зеленой массы. Разница между ними составила 3,4% и была несущественной. Отличие от контроля в обоих вариантах статистически достоверно.
При обработке растений сорта С1М-90 существенное различие в массе выявлено как между препаратами и контролем (250-320%), так и между самими препаратами. Препарат 2 оказался на 69,9% эффективнее, чем 1.
В случае сорта ЮГ-30 оба инокулянта показали увеличение зеленой массы в 3-4 раза, при этом статистически достоверными были различия препаратов и контроля и самих биопрепаратов. Более высокий результат (на 159%) показал препарат 2.
На не сортовой сое оба препарата были эффективны, обеспечив прирост зелёной массы на 270% и 320%. Достоверное различие имелось только между контролем и препаратом 2. В варианте с препаратом 1 прирост массы оказался несущественным, как и различия между препаратами.
На безазотистом искусственном субстрате оба препарата обеспечили высокий прирост зелёной массы. Препарат 2 достоверно превосходил контроль во всех вариантах, а на растениях сортов С1М-90 и ЮГ-30 и препарат 1.
Схожие наблюдения были сделаны при анализе содержания азота в растениях сои, выращенных на почве и вермикулитно-песчаном субстрате (табл. 3 и 4).
Таблица 3 . Влияние ризобиальных препаратов на содержание азота в зелёной массе растений различных сортов сои, выращенных на почве
Сорт сои Вариант Содержание Н,Г!||| Прибавка к контролю
инокуляции г/кг г/кг %
Контроль 7,63 - -
Добрудженка 1 19,94 12,31 161,34
2 26,76 19.13 250,72
Контроль 9,76 -
СТЧ-90 1 17.35 7,59 77,76
2 25,30 15,54 159,22
Контроль 8,74 -
ЮГ-30 1 27,58 18,84 215,56
2 31.34 22,6 258.58
Контроль 10,34 -
Не сортовая 1 26,06 15.72 152,03
2 37,00 26,66 257,83
При обработке препаратами растений сорта Добрудженка и не сортовой сои оба инокулянта показали достоверное увеличение содержания общего азота по отношению к контролю более чем в 2 раза. В случае Добрудженка - 160% и 250%, у не сортовой культуры - 150% и 250%. При этом в обоих вариантах препарат 2 оказался существенно более эффективным, чем препарат 1.
На растениях сорта С1М-90 получены аналогичные результаты: достоверное превышение контроля составило 78% и 159%, и препарат 2 также был существенно эффективнее, чем препарат 1.
Инокуляция растений сорта ЮГ-30 привела к почти одинаково эффективному симбиозу сои с бактериями обоих препаратов. Различия между ними были не существенны.
При применении препаратов на растениях всех сортов и не сортовой сои, выращенных на искусственном субстрате, оба инокулянта показали существенное увеличение содержания азота по сравнению с контролем (270% и 320% - Добрудженка, 240% и 270% - С1М-90, 160% и 233% - не сортовая соя). Различие между инокулянтами было несущественно в случаях сортовой сои.
Так как общее азотонакопление - параметр, производный от массы растений и содержания азота, его показатели, как правило, аналогичны результатам зелёной массы и содержания азота.
Таблица 4. Влияние препаратов на содержание азота в зелёной массе растений различных сортов сои, выращенных на искусственном субстрате
Сорт сои Вариант Содержание К ,г„„ Прибавка к контролю
инокуляции г/кг г/кг %
Контроль 6,54 - -
Добрудженка 1 24,20 17,66 270,03
2 27,55 21,01 321,25
Контроль 8,38 - -
€N-90 1 28,34 19,96 238,19
2 31,07 22,69 270,76
Контроль 6,92 - -
ЮГ-30 1 26,73 19,81 286,27
2 30,02 23,1 333,82
Контроль 9,24 - -
Не сортовая 1 24,00 14,76 159,74
2 30,77 21,53 233,01
В вариантах с почвой оба препарата показали крайне высокое накопление азота, превышая контроль на сорте Добрудженка в 8-10 раз, на СЫ-90 - в 5-6 раз, то же на сорте ЮГ-30 и на не сортовой сое - 380% и 690% (табл. 5).
Таблица 5 . Влияние препаратов на общее азотонакопление в зелёной массе растений различных сортов сои, выращенных на почве
Сорт сои Вариант Накопление ЫоГ,||г Прибавка к контролю
инокуляции мг/раст мг %
Контроль 13,03 - -
Добрудженка 1 118,95 105,92 813,10
2 154,74 141,72 1087,90
Контроль 13,80 - -
€N-90 1 83,02 69,21 501,42
2 110,41 96,60 699,85
Контроль 23,58 - -
ЮГ-30 1 86,46 62,88 266,61
2 146,01 122,42 519,11
Контроль 14,90 - -
Не сортовая 1 71,86 56,96 382,17
2 118,93 104,03 698,01
Соответствующие результаты мы получили в вариантах с вермикулитно-песчаным субстратом. Общее азотонакопление достоверно большее, чем в контроле без инокуляции, было выявлено на сорте Добрудженка в 14 и 16 раз, С1М-90 - в 7 и 10 раз, то же - на сорте ЮГ-30, на не сортовой сое - в 6 и 9 раз (табл. 6).
Таблица 6. Влияние препаратов на общее азотонакопление в зелёной массе растений различных сортов сои, выращенных на вермикулитно-песчаном субстрате
Сорт сои Вариант Накопление No6n, Прибавка к контролю
инокуляции мг/раст мг %
Контроль 3,03 - -
Добрудженка 1 45,21 42,18 1392,08
2 52,48 49,45 1631,90
Контроль 6,33 - -
CN-90 1 52,44 46,11 728,38
2 74,27 67,94 1073,25
Контроль 5,02 - -
юг-зо 1 64,32 59,30 1181,27
2 109,76 104,74 2086,39
Контроль 4,13 - -
He сортовая 1 29,71 25,59 620,03
2 43,46 39,34 953,23
Выводы. Характерно, что различия в азотонакоилении между препаратами и контролем были существеннее на вермикулино-песчаном субстрате, чем почве. Очевидно, что при неблагоприятных условиях культивирования, в данном случае крайне бедном субстрате, эффективность от симбиотической азотфиксации ещё выше.
Отечественным сельхозпроизводителям, выращивающим сою, следует с осторожностью относиться к зарубежным ризобиальным препаратам, которые, видимо, более приспособлены к местным сортам сои, чем российским. Это может быть связано, во-первых, со значительным генетическим разнообразием и различием сортов сои, полученных селекционерами после долгих лет отбора в столь удаленных друг от друга регионах. И, во-вторых, с возможными генетическими модификациями культуры сои.
Литература
1. Сытников Д.М., Коць С.Я., Маличенко С.М. Лектиновая активность различных органов сои в условиях эффективного и неэффективного симбиоза // Физиологии и биохимии культурных растений. - 2006. - Т. 38. - № 1. - С. 53-60.
2. Бутвина О.Ю., Толкачев Н.З., Князев А.В. Высококультурные штаммы клубеньковых бактерий - основа эффективности биопрепаратов//Микробиол. журн. - 1997.-№4-С.123-131.
3. Хотянович А.В. Методы культивирования азотфиксирующих бактерий, способы получения и применения препаратов на их основе: (Метод, рекомендации). - Л., 1991. - 60 с.
4. Панкратова Е.М., Трефилова Л.В., Зяблых Р.Ю., Устюжанин И.А. Цианобактерия Nostocpaludosum Kütz как основа для создания агрономически полезных микробных ассоциаций на примере бактерий p. Rhizobium // Микробиология. - 2008. - Т.77. - № 2. - С. 1-7.
5. Brewin N.J., Ambrose M.J., Downie J.A. Root nodules, Rhizobium and nitrogen fixation // Peas: Genetics, molecular biology and biotechnology. Wallingford. - 1993. - P. 237-290.
Literatura
1. Sytnikov D.M., Kots S.Ya., Malichenko S.M. Lectin activity of different soybean organs under conditions of efficient and inefficient symbiosis // Physiology and biochemistry cultivated plants. - 2006. - Vol. 38,-No. l.-S. 53-60. "
2. Butvina O.Yu., Tolkachev N.Z., Knyazev A.V. Cultured strains of nodule bacteria - the basis of the effectiveness of biological products .//Microbiology. Sib. - 1997.-№4-p. 123-131.
3. Hotyanovich A.V. Methods for cultivation of nitrogen-fixing bacteria, methods of production and application of preparations on their basis: (Method, recommendations). - L., 1991. - 60 p.
4. Pankratova, E.M., Trefilova L.V., Zyablich R.Y, Ustyuzhanin I.A. Cyanobacteria Nostocpaludosum Kiitz as the basis for the creation of agronomically beneficial microbial associations on the example of R. Rhizobium bacteria // Microbiology. - 2008. - Vol. 77. - No. 2.-S. 1-7.
5. Brewin N.J., Ambrose M.J., Downie J.A. Root nodules, Rhizobium and nitrogen fixation // Peas: Genetics, molecular biology and biotechnology. Wallingford. - 1993. - P. 237-290.
УДК 664.6
Канд. техн. наук Р.А. ФЁДОРОВА (Университет ИТМО, niferita@bk.ru) Канд техн наук B.C. ВОЛКОВ (СПбГАУ, vol9795@yandex.ru) Соискатель В.Ю. НОВИКОВА (Университет ИТМО)
РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ И ТЕХНОЛОГИИ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ С ДОБАВЛЕНИЕМ ГРЕЧНЕВОЙ МУКИ
Гречиха, макароны, биостимулирующее действие
Макаронные изделия на рынке продуктов питания пользуются широким спросом. Ежегодно рост их потребления повышается примерно на 5% и производство на 10%. Сегодня ассортимент макаронных изделий на мировом рынке насчитывает больше 100 видов различного размера, формы, со всевозможными добавками. Поэтому за счёт выпуска изделий улучшенного качества и с повышенной энергетической и биологической ценностью можно эффективно осуществлять профилактику различных заболеваний с помощью витаминизированных добавок или смесей. В России макаронные изделия популярны и их потребляют в большом количестве (около 7 кг/год).
В последние годы широкое распространение получили макаронные изделия с витаминными добавками, но все же актуальным остается поиск нетрадиционного сырья, с помощью которого можно повысить биологическую ценность продукта, содержание в нем витаминов, макро- и микроэлементов, играющих неотъемлемую роль в здоровье человека.
В связи с этим функциональной добавкой для разработки нового вида изделия, а именно вермишели любительской, была выбрана гречневая мука. Выбор осуществлялся из соображений новизны изделий с данной добавкой, полезности и доступности сырья. Интерес к ней в последние годы повысился. Ее химический состав и другие характеристики хорошо изучены. Результаты исследований российских и зарубежных ученых показали высокую биологическую ценность гречневой муки и подтвердили возможность ее применения в функциональном питании.
Гречневую муку получают из гречихи, которая является однолетним травянистым растением. Положительными факторами является то, что она выращивается без применения химических удобрений и пестицидов, так как очень неприхотлива к почвам и сама борется с сорняками, угнетая их рост. Также стоит отметить, что гречиху до сих пор не подвергали генному модифицированию.
Особенно ценным продуктом гречневую муку делает высокая степень сбалансированности белков по содержанию незаменимых кислот. По содержанию метионина и лизина ее белки являются заменой мясу, но намного легче усваиваются. По содержанию лейцина она приближается к говядине, валина - к молоку, фенилаланина - к молоку и говядине.
