CC BY
26
ПОЛЕВОДСТВО И ЛУГОВОДСТВО
УДК 633.521:631.5
Эффективность применения микроэлементного комплекса Аквамикс-Т при возделывании козлятника восточного в северной части Нечерноземной зоны
А.Н. НАЛИУХИН1, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Ю.В. ЛАКТИОНОВ2, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина, ул. Шмидта, д. 2, с. Молочное, г Вологда, 160555, Россия 2ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии,ш. Подбельского, д. 3, Пушкин-8, С.-Петербург, 196608, Россия E-mail: [email protected]
Изучено влияние совместного и раздельного применения Ризоторфина и микроэлементного комплекса «Аквамикс-Т» на симбиотическую азотфиксацию и продуктивность козлятника восточного (Galega orientalis) при возделывании на дерново-слабоподзолистой среднесугли-нистой почве в Вологодской области. Обработка семян Ризоторфином (из расчета 300 г/га) и микроэлементным комплексом (40 г/га) на фоне Р100К140 в сумме за 3 года способствовала накоплению в почве 168 кг/га биологического азота. Возделывание козлятника без удобрений значительно снижает его азотфиксирующий потенциал: с хозяйственным урожаем выносится из почвы больше азота, чем фиксируется из атмосферы, что приводит к отрицательному балансу этого элемента (-91,3 кг/га). Образование клубеньков при инокуляции семян Ризоторфином совместно с обработкой их микроудобрением происходит почти в 1,5 раза интенсивнее, чем на фоне только внесения Р100К140. Общее их количество в этом случае к концу вегетации первого года составляет 103,6 шт./расте-ние. При обработке семян перед посевом Ризоторфином совместно с микроудобрением «Аквамикс-Т» (на фоне Р100К140) сбор сухой массы козлятника восточного в сумме за 3 года достигает 35,6 т/га, сырого протеина - 7,3 т/га, кормовых единиц -22,5 тыс./га, что на 10-12% больше, чем при их раздельном использовании.
Ключевые слова: азотфиксация, симбиоз, клубеньковые бактерии, микроудобрение, Ризоторфин, Аквамикс-Т, козлятник восточный (Galega orientalis).
Для цитирования: Налиухин А.Н., Лактионов Ю.В. Эффективность применения микроэлементного комплекса Аквамикс-Т при возделывании козлятника восточного в северной части Нечерноземной зоны России // Земледелие. 2015. № 2. С. 25-28.
Размеры симбиотической азот-фиксации зернобобовыми культурами в Нечерноземной полосе России составляют в среднем 40-60 кг/га в год, а клевером и люцерной - 80-180 кг/га. Поступление в почву биологического азота колеблется от 8-12 кг/га (для зернобобовых культур) до 40-80 кг/га (для многолетних бобовых трав) [1].
Возделывание бобовых позволяет заменить значительную долю азотных удобрений, как для самого растения, так и для последующих культур севооборота, что необходимо учитывать при расчете доз минеральных удобрений. В то же время для обеспечения продуктивного симбиоза между клубеньковыми бактериями и бобовыми растениями необходимы оптимальная реакция почвенного раствора, достаточная обеспеченность подвижными формами фосфора и калия, а также микроэлементами. Инокуляция семенного материала Ризоторфином значительно повышает размеры симбиотической азотфиксации. Особенно эффективен этот прием для сои, люцерны и козлятника, так как в почвах практически отсутствуют клубеньковые бактерии, способные вступать во взаимодействие с ними [2].
Большое значение в активизации процесса биологической азотфиксации, а также в повышении урожайности бобовых трав и содержания в них белка имеет обеспеченность бобовых растений микроэлементами. Это связано с их специфической физиологической
функцией в фиксации молекулярного азота из атмосферы. Например, молибден вместе с железом входит в состав активного центра ферментного комплекса - нитрогеназы в виде Мо^е-белка, участвующего в усвоении азота. Бор стимулирует образование клубеньков на корнях растений, улучшает развитие сосудисто-проводящей системы, способствует оттоку углеводов (в виде комплексных соединений - сахароборатов) из листьев к бактероидам, снабжая их структурным и энергетическим материалом. Кобальт входит в состав витамина В12 (синтезируется в клубеньках), положительно влияет на ультраструктуру азотфиксирующего аппарата, участвует в синтезе леггемоглобина [3, 4].
Низкая обеспеченность почв микроэлементами снижает интенсивность азотфиксации, что сдерживает рост продуктивности многолетних бобовых трав. Поэтому необходимо использовать соответствующие удобрения. Особенно эффективны предпосевная обработка семян и некорневая подкормка растений [5].
Для активизации процесса сим-биотической азотфиксации бобовых культур мы совместно с ОАО «Буйский химический завод» разработали две марки микроудобрения: «Аквамикс-Т», предназначенное для предпосевной обработки семян и «Аквамикс -ТВ» - для внекорневых подкормок бобовых культур. «Аквамикс-Т» содержит комплекс микроэлементов в соотношениях, соответствующих физиолого-биохимическим потребностям бобовых растений: Мо -16,9%, В - 3,4, Со - 2,1, Си (ЭДТА) - 2,8, Zn (ЭДТА) - 2,8%. В составе «Аквамикс -ТВ» они находятся в другом количестве: Мо -7,80%, В - 7,65%, Со - 2,10%, Си (ЭДТА) - 2,25%, Zn (ЭДТА) - 2,25%.
Как показали ранее проведенные исследования, внекорневая подкормка «Аквамиксом-ТВ» (в фазе начала отрастания) клевера лугового сорта Дымковский повышала урожайность зеленой массы, по сравнению с контрольным вариантом (без обработки), на 50,7 ц/га (+ 28,8%). В другом аналогичном опыте результатом стало повышение семенной продуктивности е клевера лугового на 12% [6].
По данным Всероссийского НИИ д сельскохозяйственной микробиологии, е положительно зарекомендовала себя | совместная обработка семян сои сорта № Дива Ризоторфином и «Аквамиксом-Т». ю Использование этого приема способ- м ствовало повышению сухой массы 1 растений сои, по сравнению с контро- 5
Число клубеньков на корнях козлятника восточного в год посева (2005 г.),
шт./растение
■л о
СЧ СМ
Ф
S ^
ф
4
ш ^
5
ш со
Вариант Даты наблюдения
28.06 14.07 I 1.08 1 18.08 I 15.09
Без удобрений (контроль) 1,0 5,2 7,1 12,0 51,4
Р100К140 (фон) 5,0 10,0 14,4 15,1 61,3
Фон + Ризоторфин 4,0 19,6 38,5 39,1 80,6
Фон + Аквамикс-Т 7,0 15,4 39,2 39,4 78,1
Фон + Ризоторфин + Аквамикс-Т 16,0 25,2 45,7 50,6 103,6
НСР05 1,0 1,7 3,8 1,7 5,3
лем, на 30% и более. Одновременно увеличивалась площадь листовой поверхности растений. Инокулянт Ризоторфин в сегодня выпускают в разных препаративных формах: жидкой и на основе стерильного торфа. В 1 г (мл) препарата содержится не менее 2,5 млрд жизнеспособных клубеньковых бактерий, которые, попадая на семена, а затем в почву, образуют азотфикси-рующие клубеньки на корнях бобовых. По данным ВНИИСХМ, эффективным было применение микроэлементного комплекса и на горохе сорта Варяг, возделываемого на обыкновенном черноземе Алтайского Приобья. Обработка семян микроудобрением «Аквамикс-Т» повышала урожайность культуры на 22%, а совместное использование с Ризоторфином - на 39% [7, 8].
Следует отметить, что для СевероЗападного региона России наиболее перспективны несколько видов многолетних кормовых культур, среди которых можно назвать козлятник восточный, люцерну изменчивую, кипрей узколистный. В частности, козлятник восточный (Galega orientalis) отличается длительным хозяйственным долголетием (более 20 лет), используется для заготовки сена, сенажа, зеленой массы на силос, а также известен как хороший медонос [9]. Исследований по изучению эффективности применения микроудобрения «Аквамикс-Т» на этой культуре в условиях севера Нечерноземья ранее не проводили.
Цель наших исследований - определение влияния предпосевной обработки семян микроудобрением «Аквамикс-Т» и Ризоторфином на симбиотическую азотфиксацию и продуктивность козлятника восточного сорта Ялгинский.
Эксперименты проводили на опытном поле Вологодской государственной молочнохозяйственной академии им. Н.В. Верещагина на дерново-слабоподзолистой, среднесуглини-стой почве.
Схема опыта включала 5 вариантов: без применения удобрений (контроль); Р100К140 (фон); фон + предпосевная обработка семян Ризоторфином; фон + предпосевная обработка семян микроудобрением «Аквамикс-Т»; фон + обработка семян перед посевом микроудобрением «Аквамикс-Т» и Ризоторфином. Фосфорные (двойной суперфосфат) и калийные (сульфат калия)удобрения
вносили под вспашку из расчета Р100К140, «Аквамикс-Т» использовали из расчета 40 г на гектарную норму высева семян, Ризоторфин - 300 г согласно схеме опыта. Посев беспокровный, норма высева - 20 кг всхожих семян/га. Общая площадь делянки составляла 15 м2, учетная - 10 м2, повторность - трехкратная. Агрометеорологические условия в годы проведения исследований (2005-2007) в основном были умеренно влажными и теплыми: величина ГТК = 1,43-1,59. Учет урожая проводили сплошным методом. Количество фиксированного азота определяли методом сравнения с небобовой культурой (овсяницей трост-никовидной).
Как показало изучение динамики формирования симбиотического аппарата козлятника восточного, при совместном использовании Ризотор-фина и микроудобрения Аквамикс-Т в первый год жизни растения число клубеньков на нем через месяц после всходов (28.06) в среднем было в 4 раза больше, чем в варианте с инокуляцией семян Ризоторфином без микроэлементов (см. табл.).
При этом в контроле и на фоне только фосфорно-калийного удобрения основное количество клубеньков образуется лишь к концу вегетации и не
оказывает значительного влияния на обеспеченность растений азотом. В то же время при совместном применении Ризоторфин+Аквамикс-Т в начальный период роста растений формируется мощный симбиотический аппарат, который в последующем начинает активно функционировать и снабжать козлятник восточный биологическим азотом в достаточном количестве. Все это благоприятно сказывается на росте и развитии культуры, помогая конкурировать с сорной растительностью [10].
Взаимоотношения между макро- и микросимбионтом в течение вегетации постепенно меняются. На первых этапах инфицирования клубеньковые бактерии проникают в клетки растения-хозяина, питаются за его счет и сдерживают первоначальный рост. Так, в случае совместного использования изучаемых препаратов, где сформировалось наибольшее количество клубеньков, масса 1 растения (через месяц после всходов) была на 20-30% ниже, чем в вариантах с меньшим числом клубеньков. Однако после формирования симбиотический аппарат начинает интенсивно снабжать растения фиксированным азотом, как следствие, в дальнейшем наблюдается интенсивный прирост зеленой массы (рис. 1).
В сумме за 3 года при обработке семян Ризоторфином совместно с микроудобрением вынос общего азота был выше, чем в варианте с внесением фосфора и калия, в 1,23 раза, симбиотического - в 1,34 раза (рис. 2). Дополнительное накопление биологического азота, по сравнению с раздельным применением препаратов, составило около 110 кг/га. При этом большая часть обще-
Рис. 1. Влияние микроудобрения «Аквамикс-Т» и Ризоторфина на формирование надзем -ной массы и корневой системы козлятника восточного, слева направо: контроль; Р1аКш (фон); Фон+Ризоторфин; Фон+Аквамикс-Т; Фон+Ризоторфин +Аквамикс-Т.
кг/га
1 вар. 2 вар. 3 вар. 4 вар. 5 вар. варианты
Рис. 2. Вынос общего и биологического азота козлятником восточным в сумме за 3
года, кг/га (НСР05: No6ui - 50,5 кг/га; N6um - 50,2 кг/га; Ké - 0,03):
(общ); | | — вынос N (биол); .
биол
- Кл.
ф
- вынос N
го азота в урожае козлятника восточного приходится на его симбиотическую форму. В среднем за 3 года доля биологического азота в контроле составила 59% от общего (Кф=0,59). В случае раздельного использования Ризоторфина и микроудобрения (на фоне Р100К140) она повышалась до 67-70%. При совместном применении обоих препаратов козлятник восточный накапливал симбиотически фиксированного азота в 1,2 раза больше, чем в контроле (без удобрений), и в 1,1 раза - по сравнению с фоном.
Следует отметить, что в контроле растения козлятника выносили из почвы больше азота, чем фиксировали его из атмосферы, в результате чего складывался отрицательный баланс этого элемента (-91,3 кг/га).
Применение Р100К140 способствовало формированию более активного
симбиотического аппарата, в результате чего баланс по азоту становился бездефицитным (+6,7 кг/га). Раздельная обработка семян Ризоторфином и микроудобрением увеличила накопление биологического азота в почве до 47 и 50 кг/га соответственно. Совместное их использование повысило величину этого показателя до 168 кг/ га. В этом варианте дополнительный сбор сырого протеина в сумме за 3 года, по сравнению с фоном, составил 1,4 т/га, а при обработке Ризоторфином - 0,7 т/га (рис. 3).
Применение микроудобрения без Ризоторфина увеличило сбор сырого протеина, по сравнению с фоном, на 0,6 т/га. При сопоставлении с контролем внесение фосфорно-калийных удобрений повысило величину этого показателя на - 1,1 т/га.
Наибольший сбор кормовых единиц в сумме за 3 года обеспечило совместное применение Ризоторфина и Аквамикса-Т. Прибавка к контролю и фону составила 5,6 и 3,1 тыс. корм. ед./га соответственно. Продуктивность в вариантах с раздельным использованием изучаемых препаратов была практически одинаковой и на 4,0-4,1 тыс. корм. ед. превышала величину этого показателя без использования удобрений.
Наибольший выход обменной энергии (ОЭ) отмечен также в случае использования обоих препаратов -298,91 ГДж/га, что на 75,56 ГДж/га больше, чем в контроле, и на 45,46 ГДж/га, по сравнению с фоновым вариантом.
Таким образом, в условиях СевероЗападной части Нечерноземной зоны РФ на среднеокультуренных средне-суглинистых дерново-подзолистых почвах для повышения продуктивности козлятника восточного рекомендуется перед посевом обрабатывать его семена Ризоторфином и микроудобрением Аквамикс-T. Соблюдая это условие, за 3 года использования культуры можно получить 35,6 т/га сухой массы, 7,3 т/га сырого протеина, 22,5 тыс. корм. ед./га при одновременном обогащении почвы биологическим азотом в размере 167,5 кг/га.
Совместное применение микроудобрения «Аквамикс-Т» и Ризоторфина для предпосевной обработки семян - важный резерв интенсификации процесса симбиотической азотфиксации, накопления биологического азота, и, как следствие, повышения урожайности козлятника восточного.
Литература.
1. Берестецкий О.А., Возняковская Ю.М., Доросинский Л.М. и др. Биологические основы плодородия почвы. М.: Колос, 1984. 288 с.
2. Специфичность микробиологических препаратов для бобовых культур и особенности их производства / И.А. Тихонович, А.Ю. Борисов, А.Г. Васильчиков, В.А. Жуков, А.П. Кожемяков, Т.С. Наумкина, В.К. Чеботарь, О.Ю. Штарк, В.В. Яхно // Зернобобовые и крупяные культуры. 2012. № 3. С. 11-17.
3. Ягодин Б.А. Кобальт в жизни растений. М.: Наука, 1970. 345с.
4. Пейве Я.В. Агрохимия и биохимия микроэлементов. Избранные труды. М.: Наука, 1980. 430 с.
5. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применения удобрений в агроэкосистемах. М.: ЦИНАО, 2000. 523 с.
6. Капустин Н.И., Налиухин А.Н. Влияние е микроудобрений на симбиотическую азотфик- S сацию и продуктивность многолетних бобовых е трав // Проблемы сельского хозяйства: сб. е науч. тр. Калининград: кгТУ 2006. С. 65-72. л
7. Васильченко С.А., Орлова А.Г., Лак- е тионов Ю.В. Влияние ризоторфина и 2 микроэлементов на продуктивность ¡¡3 различных сортов сои // Известия Санкт- 2 Петербургского государственного аграр- 2 ного университета. 2010. № 20. С. 64-67. 5
1 вар. 2 вар. Звар. 4 вар. 5 вар. варианты
Рис. 3. Влияние удобрений на сбор сырого протеина, т/га, кормовых единиц, тыс/га, и выход обменной энергии, ГДж/га, в сумме за 3 года (НСР05: сырой протеин — 0,3 т/га, корм.ед. — 1,0 тыс./га, ОЭ — 14,1 ГДж/га): ■ — сырой протеин; \ \ — корм. ед.; ^^ — обменная энергия.
УДК: 635.21:551.521
Влияние средств химизации на урожайность и качество картофеля в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды*
8. Создание стабильной формы ростстимулирующих микробиологических препаратов и их эффективность / Ю.В. Лактионов, Т.А. Попова, О.А. Андреев, А.П. Кожемяков // Сельскохозяйственная биология. 2011. № 3. С. 116-118.
9. Капустин Н.И. Агробиологические особенности новых и традиционных видов кормовых культур, разработка технологий их возделывания и приемы биологизации земледелия в Северо-Западном регионе: автореф. дис. ... докт. с.-х. н. Вологда-Молочное, 2012. 33 с.
10. Влияние микроудобрения«Аквамикс-Т» и Ризоторфина на продуктивность козлятника восточного / Н.И. Капустин, А.Н Налиухин, А.Г. Ладухин, Н.М. Соболева, Н.А. Ханова // Агрохимический вестник. 2007. № 3. С. 14-16.
Efficiency of application of microelement complex Akvamiks-T at the cultivation of Eastern galega in the north of the Non-chernozem zone
A.N. Naliukhin1, Yu.V. Laktionov2
1Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy, Shmidta str., 2, Molochnoe, Vologda, 160555, Russia 2All-Russian Research Institute for Agricultural Microbiology, Podbel'skogo road, 3, Pushkin 8, St. Petersburg, 196608, Russia
Summary. The effect of combined and separate application of Rizotorfin and microelement complex «Akvamiks-T» on symbiotic nitrogen fixation and productivity of Eastern ga -lega (Galega orientalis) at cultivation on loamy soddy-podzolic soil of the Vologda region was studied. It was found that treatment of seeds by Rizotorfin (at the rate of300g/ha) and microelement complex(40 g/ha) against the background of Pmcftt4o conduces to the accumulation of biological nitrogen in the soil at a rate of 168 kg / ha (in total for 3 years). The galega cultivation without fertilizerapplication significantly reduces its nitrogen-fixing capacity: nitrogen yield is more than this element is fixed from the atmosphere. Such situation leads to a negative balance of nitrogen (-91.3 kg/ha). The nodules formation at seeds inoculating by Rizotorfin combained with the microfertilizer application is almost 1.5 times more intense that in case with PW0KU0. Their total count at the end of the of the first growing season was equal 103.6 pc per plant. Seed treatment before sowing by Rizotorfin combined with microfertilizer «Akvamiks-T» (against the background of Pi00Ki40) enables to get a yield of dry mass (in total for 3 years) -35.61/ha, the value of raw protein - 7.31/ha, feed units - 22.5 ths./ha, which is 10-12% more in comparison with their separate use.
Keywords: nitrogen fixation, symbiosis, nodule bacteria, rizotorfin, Akvamiks-T, w Eastern galega (Galega orientalis). O Author Details: A.N. Naliukhin, Cand. N Sc. (Agr.), Assoc. Prof. (e-mail: [email protected]); Yu.V. Laktionov, Cand. Sc. (Biol.), Z Senior Researcher.
® For citation: Naliukhin A.N., Laktionov q Yu. V. Efficiency of application of microelement complex Akvamiks-T at the cultivation of Eastern ® galega in the north of the Non-chernozem zone. | Zemledelie. 2015. No 2. pp. 25-28 (in Russ.)
Н.М. БЕЛОУС, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
В.Ф. ШАПОВАЛОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
г.П. МАЛЯВКО, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Д.П. ШЛыК, соискатель
Брянский ГАУ, ул. Советская, 2а, с. Кокино, Выгоничский район, Брянская область, 243365, Россия E-mail: [email protected]
Исследования проводили в 2009-2013 гг. в длительном стационарном полевом опыте Новозыбковской сельскохозяйственной опытной станции ВНИИ люпина, заложенном в 1993 г. на дерново-подзолистой песчаной почве, подвергшейся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Объект исследований - картофель сорта Кураж. Изучено влияние различных систем удобрения, как при самостоятельном применении, так и в комплексе с пестицидами и гумисти-мом, на урожайность и качество клубней картофеля. Использование удобрений позволяет повысить урожайность картофеля, по сравнению с контролем, на 110-172 ц/га. Применение пестицидов на фоне удобрений способствовало росту величины этого показателя на 129-198 ц/га, а наибольший эффект обеспечило комплексное использование удобрений, пестицидов и гумистима, при котором прибавки составили 173-242 ц/ га. Внесение удобрений, как отдельно, так и в комплексе с пестицидами и гумисти-мом, повышало выход товарных клубней, относительно контроля, на 20-27% при одновременном снижении содержания крахмала на 0,4-1,4%. Концентрация нитратов в клубнях не превышала предельно допустимой и по вариантам опыта колебалась в пределах85-222 мг/кг. Применение удобрения, как отдельно, так и в сочетании с химическими средствами защиты растений и гумистимом, снижало накопление 137Cs в клубнях картофеля, по сравнению с контролем, в 2,85-6,91 раза, что обеспечивало производство нормативно чистой продукции на техногенно загрязненной территории.
Ключевые слова: картофель, удобрения, пестициды, гумистим, урожайность, качество.
Для цитирования:Влияние средств химизации на урожайность и качество картофеля в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды / Н.М. Белоус, В.Ф. Шаповалов, Г.П. Ма-лявко, Д.П. Шлык//Земледелие. 2015. №2. С. 28-30.
Картофель - важнейшая продовольственная, кормовая и техническая культура Нечерноземной зоны России. Особенно велика его роль в Брянской области с умеренным климатом и преимущественно легкими почвами, отзывчивыми на высокую агротехнику [1]. Однако в результате аварии на Чернобыльской АЭС значительная часть территории этого субъекта Федерации подверглась радиоактивному загрязнению 137Cs. В связи с чем огромную значимость приобретает поиск рациональных путей развития картофелепродук-тового подкомплекса и увеличения объемов производства его продукции, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам [2]. Один из основных способов повышения урожайности и улучшения качества картофеля - экологически и экономически обоснованное применение органических и минеральных удобрений, а также химических средств защиты растений, оптимизация их доз и сочетаний [2-4].
При этом оптимальные дозы удобрений для выращивания картофеля на фоне радиоактивного загрязнения окружающей среды до сих пор не выявлены.
Цель наших исследований - агро-экологическая оценка комплексного применения удобрений и химических средств защиты растений при выращивании картофеля в плодосменном севообороте на техногенно загрязненной почве.
Исследования проводили в 20092013 гг. в стационарном полевом эксперименте Новозыбковской государственной сельскохозяйственной опытной станции ВНИИ люпина, заложенном в 1993 г. Почва опыт-
*«Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 13-04-97534 р центр а»
