CC BY
20
УДК 633.37К:631.84
экологически безопасный ресурс повышения урожайности и питательности козлятника
восточного
М.Л. ПУЗЫРЕВА, кандидат сельскохозяйственныхнаук, старший научный сотрудник
Т.В. БУРДЕНОВА, научный сотрудник Сибирский НИИ сельского хозяйства и торфа, ул. Гагарина, 3, Томск, 634050, Россия E-mail: puzireva@sibmail.com
Резюме. В статье представлены результаты изучения влияния бактериальных препаратов (риозоторфин, ризоагрин, мизорин) и регуляторов роста (гумат натрия из торфа, альбит) на кормовую продуктивность козлятника восточного (Galega orbntalis Lam.), дана агроэнергетическая и экономическая оценка их применения. Исследования проводили с целью усовершенствования технологии возделывания культуры путем разработки приемов повышения ее продуктивного потенциала, более эффективного использования биологического азота, а также стимуляции ростовых и обменных процессов. Схема опыта предусматривала изучение на фоне контроля без инокуляции 9 вариантов сочетаний применения биопрепаратов и стимуляторов роста. Полевые и лабораторные исследования выполнены в2006-2010гг. на серыхлесных почвах подтаежной зоны Томской области (Западная Сибирь) в условиях резко континентального климата. Изученные препараты повышали продуктивный потенциал многолетней бобовой культуры посредством увеличения в 1,5-2 раза ассимиляционной поверхности и в 2,6-3,4 раза величины симбиотического аппарата. При этом содержание сырого протеина в корме возрастало на 2,1-3,4%, обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином в основном укосе до 151-164 г (контроль -139 г), в отаве-до 120-134 г(контроль - 109 г). Стабильно высокие величины этих показателей (содержание сырого протеина - 21 и 18%, переваримого протеина в первом укосе - 157-165 г/корм. ед., во втором - 131-135 г/корм. ед.) обеспечило дополнительное применение гумата натрия на фоне использования биопрепаратов. Все изученные сочетания бактериальных и ростстимулирующих средств повышали урожайность зеленой массы на 16-21%, выход переваримого протеина - на 22-36%, обменной энергии - на 19-23%. Наибольшее увеличение сбора протеина (1149 кг/га) и обменной энергии (62,5 ГДж/га) при наименьшей себестоимости протеина (185 руб./ц) и кормовых единиц (29 руб./ц) отмечено в варианте с использованием сочетания ризоторфина, ризоагрина и гумата натрия из торфа.
Ключевые слова: козлятник, бактериальные препараты, стимуляторы роста, кормовая продуктивность, агроэнергетическая эффективность, экономическая оценка.
Для цитирования: Пузырева М.Л., Бурденова Т.В. Экологически безопасный ресурс повышения урожайности и питательности козлятника восточного //Достижения науки и техники АПК. 2014. Т.28. №12. С. 49-51.
Основное условие устойчивого развития животноводства - создание прочной кормовой базы. Для решения этой проблемы большое значение имеет не только расширение посевных площадей многолетних бобовых трав [1, 2], но и повышение их урожайности путем инокуляции семян симбиотическими и свободноживущими ризос-ферными микроорганизмами [3, 4]. Кроме того, частичное или полное замещение пестицидов биологическими препаратами - одно из главных направлений создания экологически устойчивых и безопасных систем сельскохозяйственного производства [1, 2, 5-7].
Ризобактерии влияют на жизнедеятельность растения на протяжении всей вегетации, улучшая азотное питание, активируя биохимические процессы, защищая от болезнетворных форм микроорганизмов [4, 8-11]. Эффективность бактериальных препаратов тесно связана с применением регуляторов роста, которые посредством влияния на физиологические процессы в течение всего
онтогенеза увеличивают интенсивность фотосинтеза и дыхания, усиливают энергетический обмен растений, тем самым повышая их адаптивные свойства и способствуя реализации потенциальной продуктивности [12-14].
Цель наших исследований - изучение экологически безопасных приемов повышения продуктивности и питательности козлятника восточного путем использования азотфиксирующих микроорганизмов и стимуляторов роста при выращивании культуры на серых лесных почвах в зоне подтайги Томской области.
Для достижения поставленной цели решали следующие основные задачи:
изучить влияние биопрепаратов в различных сочетаниях на урожайность, химический состав и питательность зеленой массы козлятника восточного;
провести агроэнергетическую и экономическую оценку различных вариантов применения препаратов, выявить наиболее эффективное их сочетание для предпосевной обработки семян.
Условия, материалы и методы. Исследования выполнены в полевом стационарном опыте в 2006-2010 гг. в сочетании с лабораторными экспериментами.
Схема опыта включала следующие варианты инокуляции семян препаратами и их комбинациями: ризо-торфин; ризоторфин + ризоагрин; ризоторфин + мизорин; ризоторфин + гумат натрия; ризоторфин + альбит; ризоторфин + ризоагрин + гумат натрия; ризоторфин + ризоагрин + альбит; ризоторфин + мизорин + гумат натрия; ризоторфин + мизорин + альбит. В качестве контроля использовали вариант без инокуляции.
Препараты ризоторфин (штамм 912), ризоагрин и мизорин, созданные на основе соответственно ЯЫюЫит да1едае, АдгоЬа^епит radiobacter, А^гоЬа^ег mysorens, были предоставлены ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург). В качестве стимуляторов роста использовали гумат натрия (Сибирский НИИСХиТ) и альбит (ООО НПФ «Альбит»). Инокуляцию бактериальными препаратами и обработку стимуляторами роста семян козлятника осуществляли в день посева в следующих дозах на гектарную норму семян: ризоторфин, ризоагрин, мизорин - 200 г; гумат натрия - 150 мл рабочего раствора; альбит - 4 капли/150 мл воды. Семена козлятника сорта Горноалтайский 87 высевали беспокровно с междурядьями 15 см с нормой 2 млн шт./га всхожих семян. Скарификацию по техническим причинам не проводили. Срок посева - весенний с коррекцией на погодные условия. Минеральные удобрения под посев не вносили.
Повторность вариантов в опыте - 4-кратная. Наблюдения и учеты проводили по общепринятым методикам. Основой для расчета кормовой продуктивности послужили результаты зоотехнического анализа зеленой массы, выполненного в лаборатории биохимии СибНИИ животноводства (п. Краснообск, Новосибирской обл.). Почвы серые лесные, слабооподзоленные, содержание в слое 0-40 см гумуса (по Тюрину) составляло 3,7-4,2%, нитратного азота (потенциометрически) - 8,3 мг/100 г почвы; аммиачного (колориметрически с реактивом Несслера) -3,1 мг/100 г почвы; подвижного фосфора (по Кирсанову) -45,1 мг/100 г почвы и обменного калия (по Масловой) -15,7 мг/100 г почвы; рН - 5,0-5,2.
Таблица 1. влияние применения биопрепаратов на продуктивность козлятника восточного (2007-
2010 гг.)
Вариант Суммарный сбор с 1 га
зеленой массы, т сухого вещества, т переваримого протеина, кг кормовых единиц, тыс. обменной энергии, ГДж
Контроль (без инокуляции) 109,2 26,0 3204,9 23,3 265,8
Ризоторфин 126,6 30,5 4067,5 26,9 316,8
Ризоторфин + ризоагрин 128,2 30,2 3919,4 27,4 316,3
Ризоторфин + мизорин 128,0 30,4 4024,6 27,1 317,8
Ризоторфин + гумат натрия 128,5 30,4 4245,3 27,4 319,0
Ризоторфин + альбит 132,3 30,6 4259,0 27,7 325,5
Ризоторфин + ризоагрин + гумат натрия 131,3 30,6 4353,8 27,9 328,3
Ризоторфин + ризоагрин + альбит 130,9 30,2 4189,4 27,3 317,6
Ризоторфин + мизорин + гумат натрия 128,0 30,3 4202,3 27,3 321,8
Ризоторфин + мизорин + альбит 129,3 30,2 4090,7 27,2 320,2
НСР05 3,2
Агроэнергетическую и экономическую (в ценах 2010 г.) оценку проводили на основании технологической карты, учитывающей прямые затраты на выращивание и уборку зеленой массы в течение 4-х лет жизни травостоя, включая год посева. Затраты в год посева равномерно отнесены на все годы исследований [15]. Обработку экспериментальных данных осуществляли методом дисперсионного анализа на базе пакета СНЕДЕКОР [16].
результаты и обсуждение. Инокуляция семян биопрепаратами способствовала повышению фотосинтетической и симбиотической активности растений. Облиственность, по сравнению с контролем, увеличивалась в среднем по опыту на 2,6-4,3%, площадь листовой поверхности - в 1,5-2 раза, мощность симбиотического аппарата - в 2,6-3,4 раза. Это способствовало активному развитию растений, благодаря чему урожай зеленой массы в год посева был выше, чем в контроле, в среднем на 28-88%. Ее максимальный сбор (14,7 т/га), который на 19-79% превышал величину этого показателя в других вариантах, обеспечило совместное использование ризо-торфина и гумата натрия.
В целом за период исследований прибавка зеленой массы, полученная под влиянием применения ризо-торфина в разных сочетаниях с другими препаратами, составила 16-21% (17,4-23,1 т/га), сухого вещества - 1617% (4,2-4,4 т/га), кормовых единиц - 14-19% (3,6-4,6 тыс. га), переваримого протеина - 27-36% (0,9-1,1 т/га), обменной энергии - 19-23% (51-62,5 ГДж/га). Наибольшее увеличение содержания переваримого протеина - на 36% к контролю и 7% к инокуляции ризоторфином - отмечено в варианте с использованием сочетания препаратов ризоторфин + ризоагрин + гумат натрия. Дополнение азотфиксирующих препаратов гуматом натрия позволило увеличить выход протеина на 11%. По сравнению с этим вариантом, сбор кормовых единиц и обменной энергии в
контроле был ниже на 19,7 и 23,5%, при других способах обработки - на 2,1-2,6 и 3,5% соответственно (табл. 1)
В первый год пользования содержание сырого протеина в абсолютно сухом веществе зеленого корма увеличивалось под действием изучаемых препаратов, по сравнению с контролем, на 2,8-4,4%, или 2,9-5,6 г/кг корма в основном укосе и соответственно на 1,3-5,2%, или 3,8-8,8 г/кг - во втором укосе. В последующие годы протеиновая питательность возросла на 2,1-3,4% (3,0-5,5 г/кг) и 0,62,1% (2,3-4,1 г/кг) соответственно укосам.
В среднем в зависимости от комбинации препаратов концентрация переваримого протеина в 1 корм. ед. в основном укосе увеличилась со 139 г (контроль) до 151164 г (варианты с обработкой семян), в отаве - со 109 до 120-134 г соответственно. Наиболее стабильное и высокое содержание переваримого протеина в кормовой единице, независимо от года пользования и укоса, выявлено в случае применения гумата натрия на фоне использования азотфиксирующих бактерий (157-165 г/корм. ед. - в первом и 131-135 г/корм. ед. - во втором укосе).
Энергетическая оценка подтвердила высокую эффективность предпосевной обработки семян: ежегодный прирост обменной энергии (11-17 ГДж/га) в 22-34 раза превысил среднегодовые затраты (0,5 ГДж/га) на биологическую оптимизацию технологии (табл. 2).
В целом по опыту использование изучаемых препаратов позволило дополнительно получить в расчете на 1 МДж затрат от 0,7 до 0,9 МДж обменной энергии. Самая высокая окупаемость энергозатрат, или коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ), отмечена при обработке семян композицией ризоторфин + ризоагрин + гумат натрия (КЭЭ = 5,2), когда их эффективность повысилась, по сравнению с контролем, на 21%. При равных затратах совокупной энергии, связанных с применением препаратов, в этом варианте установлена и самая низкая энергосебестои-
Таблица 2. Агроэнергетическая и экономическая оценка применения биопрепаратов при выращивании козлятника восточного на корм (2006-2010 гг.)
Вариант Выход обменной энергии, ГДж/га в год Совокупные затраты энергии, ГДж/га в год Коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ) Затраты, руб./га в год Себестоимость 1 ц, руб.
кормовых единиц переваримого протеина
Контроль (без инокуляции) 66,5 15,3 4,3 1779,0 30,6 222,0
Ризоторфин 79,2 15,8 5,0 1974,0 29,4 194,0
Ризоторфин + ризоагрин 79,1 15,8 5,0 1974,0 28,8 201,0
Ризоторфин + мизорин 79,4 15,8 5,0 1974,0 29,1 196,2
Ризоторфин + гумат натрия 79,8 15,8 5,0 1986,6 29,0 187,2
Ризоторфин + альбит 81,4 15,9 5,1 2028,0 29,3 190,4
Ризоторфин + ризоагрин + гумат натрия 82,1 15,9 5,2 2017,1 28,9 185,3
Ризоторфин + ризоагрин + альбит 79,4 15,9 5,0 2012,3 29,5 192,1
Ризоторфин + мизорин + гумат натрия 80,4 15,8 5,1 1974,0 28,8 201,0
Ризоторфин + мизорин + альбит 80,1 15,8 5,1 1995,2 29,3 195,1
мость переваримого протеина - 14,6 МДж/кг (при посеве необработанными семенами -19,1 МДж/кг, в остальных опытных вариантах 15,0-16,1 МДж/кг).
Результаты анализа свидетельствуют, что при использовании биопрепаратов, несмотря на увеличение затрат, связанных с их приобретением, обработкой семян и уборкой дополнительно полученной продукции, себестоимость 1 корм. ед., по сравнению с контролем, снижается в среднем на 1,1-1,8 руб./ц, переваримого протеина - в среднем на 21-34 руб./ц. При этом себестоимость дополнительно произведенных кормовых единиц и переваримого протеина составила 18,9-23,6 и 78-109 руб./ц соответственно. Наилучшие результаты отмечены в варианте с сочетанием ризоторфина, ризоагрина и гумата натрия.
выводы. Использование препаратов, стимулирующих симбиотическую и ассоциативную азотфиксацию, в сочетании со стимуляторами роста - важный биологический и экологически безопасный ресурс повышения продуктивности и питательности козлятника восточного на серых лесных почвах.
Во всех вариантах обработки семян культуры отмечены достоверно высокие прибавки урожайности. Совместное использование бактериальных и ро-стостимулирующих препаратов позволило получить дополнительно 19-23 т/га зеленой массы, 4-4,6 т/га сухого вещества, 885-1149 кг/га переваримого протеина. Применение стимулятора роста - гумат натрия, изготовленного из торфа, усиливает действие азот-фиксирующих бактерий, направленное на повышение урожайности и протеиновой питательности. Использование композиции ризоторфин + ризоагрин + гумат натрия обеспечило ежегодный максимальный в опыте выход переваримого протеина - 1451,3 кг/га (прибавка к контролю 383 кг/га) и обменной энергии - 109,3 ГДж/ га (дополнительно к контролю 0,8 ГДж/га), стабильно высокую (в среднем на 14% больше, чем в контроле) концентрацию протеина в кормовой единице независимо от года пользования и укосов, а также позволило значительно снизить стоимость кормовых единиц и переваримого протеина (на 6 и 17% соответственно).
Литература.
I. Новосёлов Ю. К. и др. Роль бобовых культур в совершенствовании полевого травосеяния // Кормопроизводство. 2010. № 7. С. 19-22.
2 Беляк В.Б. Биологизация сельскохозяйственного производства (теория и практика). Пенза: Издат.-полиграф. комплекс «Пензенская правда», 2008. 320 с.
3. Dragomir Carmen. Bacterial inoculation of the leguminous in the temporary grassland, under nitrogen fertilization // Bul. Univ. Agr. Sci. and Vet. Med., Cluj-napoca. Ser.Anim. Sci. and Biotechnol. 2011. Vol. 68. № 1-2, P.141-144.
4. Влияние микробных препаратов на продуктивность клевера лугового /А.Т. Фарниев, С.А. Бекузарова, А.А. Сабанова, М.В. Герасименко //Кормопроизводство. 2010. № 10. С. 26-29.
5. Boincean B. Greening of farming systems for a more sustainable development // Селскостоп. наука. 2011. Vol. 44. № 4. P. 33-39.
6. Тихонович И.А., Проворов Н.А. Симбиозы растений и микроорганизмов: молекулярная генетика агросистем будущего. Санкт-Петербург: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2009. 210 с.
7. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия. М.: Наука, 1972. 342 с.
8. Соколова М. Г. Влияние на растения фитогормонов, синтезируемыхризосферными бактериями//Прикладная биохимия и микробиология. 2011. Вып. 47. №3. С.302-307.
9. Egamberdieva D., Kucharova Z., Selection for root colonisng bacteria stimu- lating wheat growth in saline soils. // Biol.Fert. Soils. 2009. №45 P.563-571.
10. Сабиров А. М., Гибадуллина Ф.С., Лосева Н.Л. и др. Влияние регуляторов роста на урожайность кормовых культур // Кормопроизводство. 2003. № 5. С. 21-23.
II. Кшникаткина А.Н., Гущина В.А., Варламов В.А. Роль симбиотической и ассоциативнойазотфиксации в повышении продуктивности козлятника восточного и плодородия выщелоченных черноземов // Кормопроизводство. 2003. № 8. С. 12-15.
12. Тимошкин О.А., Тимошкина О.Ю., Яковлев А.А. Симбиотическая деятельность многолетних бобовых трав при применении микроудобрений и биорегуляторов// Нива Поволжья. 2013. №3. С. 64-69.
13. Читао С.И., Чернявская И.В. Урожайность козлятника восточного (Galega orientalis L.) при инокуляции семян клубенько -выми бактериями в комплексе с ассоциативными ризобактериями//Бюл.Моск.о-ва испытприроды. Отд.биол. 2009. Вып. 114. № 2. прил.1. С. 117-119.
14. Яковлева М.Т., Гермогенова А.Л. Продуктивность люцерны при инокуляции семян клубеньковыми бактериями и обработке стимуляторами роста// Кормопроизводство. 2013. № 9. С.20-21.
15. Методическое пособие по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства. М.: Россельхозакадемия, 1995. 175с.
16. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. Краснообск: РПО СО РАСХН, 2004. 162 с.
environmentally safe resource for enhancing the yield and nutritional value of fodder galega
M. L. puzyreva, T.V. Burdenova
Siberian Research Institute of Agriculture and Peat, Gagarin Str., 3, Tomsk, 634050, Russia
Summary. The article presents results of studying of the influence of bacterial preparations (Rhizotorfine, Rhizoagrin, Mizorin) and growth regulators (Sodium humate derived from peat, Albit) on forage productivity of fodder galega (Galega orientalis Lam.), agroenergy and economic evaluation of its application is given. The aim of the investigation was to improve the technology of the culture cultivation by development of methods for increasing its productive potential, more effective use of biological nitrogen, and also by stimulations of growth and exchange processes. The plan of the experiment included 9 combinations of bacterial preparations and growth regulators and one control without inoculation. Field and laboratory researches were carried out in 2006-2010 on grey forest soils of the subtaiga zone of Tomsk region (Western Siberia) under conditions of sharply continental climate. Studied preparations promoted productive potential of perennial feed legume by means of increase in assimilatory surface 1.5...2.0 times and size of symbiotic complex - 2.6...3.4 times. At that the content of raw protein in a feed increased by 2.1.. .3.4 %, provision of fodder units by digestible protein in the main mowing - up to 151.164 g (the control is 139 g), and in the in aftergrass - up to 120.134 g (the control is 109 g). The additional application of potassium humate against the background of biopreparations provided stable high indices on these parameters (content of raw protein - 21 and 18 % in dry matter, content of digestible protein in the first cutting - 157-165 g/ fodder unit, in the second cutting - 131.135 g/fodder unit. All studied combinations of bacterial and growth stimulating preparations increased the productivity of green mass by 16.21 %, the output of digestible protein - at 22.36 % and exchange energy - at 19.23 %. The maximum increase in protein yield (1149 kg/ha) and exchange energy (62.5 GJ/ha) with the lowest cost of protein (185 rub/cwt) and fodder units (29 rub/ cwt) obtained in variant with the combination of Rhizotorfine, Rhizoagrin and sodium humate from peat.
Keywords: Fodder galega, bacterial preparations, growth stimulators, forage productivity, agro-energy efficiency, economic evaluation. Author Details: M.L. Puzyreva, Cand. Agricultural Sci., Senior Researcher (e-mail: puzireva@sibmail.com); T.V. Burdenova, Researcher
For citation: Puzyreva M.L., Burdenova T.V. Environmentally safe resource for enhancing the yield and nutritional value of goat's Rue East // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2014. T.28. №12. pp. 49-51 (In Russ)
