CC BY
49
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (128) 2014
УДК 633.111.1"321":631.87:504(571.1) Д. Д. АУЖАНОВА
Н. А. ПОПОЛЗУХИНА
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ГЕНОТИПОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ БИОПРЕПАРАТА АССОЦИАТИВНЫХ ДИАЗОТРОФОВ В АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ__________________________________
Выявлено влияние инокуляции биопрепаратом ассоциативных азотфиксаторов на продуктивность яровой мягкой пшеницы. Исследованиями установлено как положительное, так и отрицательное действие инокуляции на урожайность и элементы структуры урожая. Выделены наиболее отзывчивые на обработку сорта. Превышение по урожайности было обусловлено наибольшими значениями большинства элементов структуры урожая.
Ключевые слова: ассоциативная азотфиксация, инокуляция, биопрепарат.
Важнейший резерв повышения продуктивности сельскохозяйственных растений — использование ризосферных азотфиксирующих бактерий, функции которых при растительно-микробных взаимодействиях многообразны: это фиксация молекулярного азота, улучшение питания растений за счет повышения коэффициента использования минерального азота, синтеза биологически активных веществ, повышение устойчивости растений к действию патогенов и абиотическим стрессам [1].
В настоящее время широко используются препараты на основе ризосферных микроорганизмов, обладающих позитивным действием на растения [2].
Применение биологических препаратов позволяет мобилизовать природные источники азота для питания растений, снизить агрохимическую нагрузку на почву и повысить производство экологически чистой продукции растениеводства [3].
В проведенных ранее исследованиях [4] нами было выявлено действие биопрепарата на основе ассоциативных азотфиксаторов на урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы.
Целью данной работы явилось изучение влияния биопрепарата ассоциативных азотфиксаторов на урожайность зерна яровой мягкой пшеницы, элементы ее структуры.
Полевые исследования проводились на опытных полях отдела семеноводства ГНУ СибНИИСХ Рос-сельхозакадемии в течение 2011—2013 годов.
Вегетационный период 2011 года характеризовался раннелетней засухой и обильным выпадением осадков во второй половине лета. В 2012 году наблюдалась очень жаркая погода с незначительным количеством осадков. 2013 г. отличался прохладной погодой в течение всего вегетационного периода.
Почва опытного участка представлена луговым черноземом выщелоченным среднемощным тяжело-
суглинистым с содержанием гумуса 6,4 — 6,6 % (по Тюрину) подвижного фосфора и обменного калия 101 — 120 и 350 — 420 мг/кг почвы (по Чирикову) соответственно, суммой поглощенных оснований 26 — 48 мг экв./100 г, рНсол — 6,5 — 6,7 (по данным лаборатории агрохимии СибНИИСХ).
В качестве объекта исследований были использованы: сорта яровой мягкой пшеницы селекции ГНУ СибНИИСХ 3-х групп спелости — среднеранней (сорт — стандарт Памяти Азиева), среднеспелой (сорт — стандарт Дуэт), среднепоздней (сорт — стандарт Омская 35), всего 9 сортов в двух вариантах: без инокуляции (контроль) и с инокуляцией; биопрепарат ризоагрин (ГНУ ВНИИСХМ, Санкт-Петербург —Пушкин); почва опытного участка.
Полевые опыты закладывались на делянках площадью 3 м2, повторность опыта 5-кратная. Посев делянок осуществлялся сеялкой ССФК-7 с нормой высева 5 млн всхожих зерен на га, уборка — комбайном Неде 125. Срок посева — 18 — 20 мая. Предшественник — зерновые (вторая культура после пара).
Определяли запасы продуктивной влаги в почве перед посевом в слое 0 — 20 и 0—100 см, а также содержание основных элементов питания.
В течение вегетации растений проводили фенологические наблюдения в соответствии с методикой Госкомиссии по сортоиспытанию с/х культур (1985).
Учет урожая проводили в фазу полной спелости зерна, статистическую обработку экспериментальных данных — методом дисперсионного двухфакторного анализа в изложении Б. П. Доспехова [5].
Весеннее обследование опытного поля показало, что запасы продуктивной влаги перед посевом зерновых культур в пахотном слое почвы (0 — 20 см) по шкале увлажнения почвы (по А. М. Ильину) соответствуют градации недостаточно-влажная в 2011 г.
Таблица 1
Влияние инокуляции семян биопрепаратом ассоциативных азотфиксаторов на урожайность сортов яровой мягкой пшеницы, т/га (в среднем за 2011-2013 гг.)
Сорт В среднем за 2011—2013 гг. ± к контролю
Контроль Инокуляция
Памяти Азиева 1,68 1,97 0,29
Катюша 2,30 2,23 -0,07
Г 2755/04 2,25 2,21 -0,04
х сред. 2,08 2,14
Дуэт 2,19 2,42 0,23
Светланка 2,30 2,18 -0,12
Мелодия 2,40 2,49 0,09
х сред. 2,30 2,36
Омская 35 2,25 1,94 -0,31
Серебристая 2,62 2,69 0,07
Г 540/05 2,32 2,33 0,01
х сред. 2,40 2,32
В среднем по сортам 2,26 2,27 0,01
НСР 0,5 (2011) 0,23
НСР 0,5 (2012) 0,22
НСР 0,5 (2013) 0,16
и умеренно-влажная в 2012 — 2013 гг. Метровый слой почвы 2011—2013 гг. характеризовался как умеренновлажный.
Обеспеченность верхнего 40-сантиметрового слоя почвы нитратным азотом весной перед посевом, в соответствии с градацией А. Е. Кочергина была низкой в 2011—2012 гг. и очень низкой в 2013 г. Обеспеченность пахотного слоя почвы перед посевом во все годы изучения подвижным фосфором была очень высокой, а обменным калием повышенной.
Исследования выявили разнообразное влияние биопрепарата (ризоагрин) на урожайность сортов яровой мягкой пшеницы (табл. 1).
За 3 года исследований средняя урожайность сортов, не обработанных биопрепаратом, составила
2.26 т/га, а урожайность обработанных сортов —
2.27 т/га.
В условиях 2011 года урожайность сортов, не обработанных биопрепаратом, в среднем по опыту составила 1,73 т/га, а урожайность инокулированных сортов — 1,80 т/га.
Предпосевная обработка семян ризоагрином позволила выделить наиболее отзывчивые сорта. Так, из среднеранней группы следует отметить сорт стандарт Памяти Азиева, у которого прибавка к контролю составила 0,39 т/га. Наибольшая прибавка к контролю в среднеспелой группе установлена у сорта Светланка — 0,25 т/га.
У сортов среднепоздней группы заслуживает внимания сорт Серебристая (прибавка к контролю составила 0,34 т/га).
Погодные условия 2012 года позволили выделить отзывчивые на инокуляцию сорта: в среднеранней группе спелости выделился сорт стандарт Памяти Азиева, урожайность которого повысилась в сравнении с контролем на 0,38 т/га; в среднеспелой группе лидирующее положение занял сорт стандарт Дуэт, превысив контроль на 0, 47 т/га.
В условиях 2013 года с прибавкой к контролю выделились: в среднеранней группе — сорт Памяти
Азиева (0,1 т/га), в среднепоздней — сорт Серебристая (0,09 т/га).
По результатам исследований за 3 года достоверные прибавки урожайности при обработке биопрепаратом показали сорта Памяти Азиева и Дуэт.
В среднеранней группе спелости урожайность сорта Памяти Азиева с инокуляцией в среднем за 3 года повысилась в сравнении с контролем на 0,29 т/га. Действие биопрепарата оказало положительное влияние на элементы структуры урожая данного сорта, которые превысили контроль по высоте растения, продуктивной кустистости, продуктивности колоса, массе 1000 зерен (табл. 2).
В среднеспелой группе спелости у сорта Дуэт прибавка к контролю в среднем за 3 года составила 0,23 т/га, высокими в сравнении с контролем оказались показатели: высота растения, общая и продуктивная кустистость, озерненность и продуктивность колоса, масса 1000 зерен.
Особого внимания заслуживает сорт Мелодия, урожайность которого находилась на уровне с контролем, однако влияние биопрепарата было отмечено на увеличении всех элементов структуры урожая.
Обработка семян биопрепаратом оказала как положительное, так и отрицательное действие на продуктивность сортов яровой мягкой пшеницы.
В среднеранней группе урожайность сорта Катюша понизилась в сравнении с контролем на 0,07 т/га, однако установлено стимулирующее влияние на такие элементы структуры урожая данного сорта, как высота растения, общая и продуктивная кустистость, озерненность и продуктивность колоса. Аналогичные изменения по продуктивности наблюдаются у гибрида Г 2755/04, урожайность которого понизилась на 0,04 т/га,
Урожайность инокулированных сортов Светланка и Омская 35 понизилась на 0,12 т/га и на 0,31 т/га соответственно, но высокими в сравнении с контролем оказались: высота растения, общая и продуктивная кустистость.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (128) 2014 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №1 (128) 2014
Элементы структуры урожая в среднем за 2011-2013 гг.
Таблица 2
Сорт Высота растения, см Общая кустистость Продуктивная кустистость Колос m 1000 зерен, г
Кк, шт. Кз, шт. m зерен, г
Памяти Азиева, К 60,09 1,25 1,13 10,64 18,33 0,59 32,07
Памяти Азиева, И 61,99 1,24 1,17 10,12 18,33 0,65 34,23
Катюша, К 62,10 1,34 1,20 10,14 16,71 0,65 39,07
Катюша, И 63,54 1,43 1,29 9,93 19,93 0,69 35,32
Г 2755/04, К 56,76 1,46 1,31 9,11 19,64 0,69 33,55
Г 2755/04, И 60,22 1,38 1,21 10,56 19,08 0,70 36,54
Дуэт, К 62,86 1,32 1,19 10,58 19,37 0,70 36,31
Дуэт, И 67,11 1,37 1,26 10,46 20,73 0,74 36,42
Светланка, К 66,10 1,30 1,25 10,94 19,08 0,73 39,61
Светланка, И 67,42 1,49 1,30 10,38 18,21 0,65 35,79
Мелодия, К 60,67 1,27 1,22 10,44 18,32 0,61 33,15
Мелодия, И 65,56 1,41 1,29 11,02 23,08 0,83 35,79
Омская 35, К 57,98 1,23 1,16 10,16 19,58 0,66 33,95
Омская 35, И 59,68 1,37 1,24 9,88 19,33 0,64 33,23
Серебристая, К 65,55 1,45 1,32 10,54 21,52 0,74 34,53
Серебристая, И 63,21 1,37 1,26 10,11 21,19 0,73 34,51
Г 540/05, К 62,99 1,46 1,34 9,44 18,66 0,62 34,22
Г 540/05, И 62,54 1,32
НСР 0,5 по фактору А — сорт 5,58 0,13 0,11 0,85 2,67 0,11 3,92
НСР 0,5 по фактору В — инокуляция 2,63 0,06 0,05 0,40 1,26 0,05 1,85
НСР 0,5 АВ 7,89 0,18 0,16 1,21 3,78 0,15 5,54
К — контроль, И — инокуляция
Погодные условия лет проведения исследования отличались друг от друга. Раннелетняя засуха и обильное выпадение осадков в 2011 году способствовали тому, что урожайность сортов Катюша и Мелодия понизились в сравнении с контролем на 0,39 т/га и на 0,10 т/га. В экстремальных условиях
2012 года, напротив, наблюдалось увеличение урожайности у этих сортов на 0,27 т/га и на 0,42 т/га соответственно. В более прохладных условиях
2013 года также наблюдалось снижение урожайности у сорта Катюша на 0,09 т/га, а у сорта Мелодия на 0,05 т/га.
Таким образом, инокуляция семян биопрепаратом позволила выявить отзывчивые на обработку сорта яровой мягкой пшеницы. В условиях 2011 г. с прибавкой к контролю выделились: Памяти Азиева, Г2755/04, Дуэт, Светланка, Серебристая, Г540/05. В 2012 г. отзывчивыми на инокуляцию оказались сорта: Памяти Азиева, Катюша, Дуэт, Мелодия, Г540/05. В 2013 г. превысили контрольный вариант: Памяти Азиева, Дуэт, Серебристая. Превышение по урожайности было обусловлено наибольшими значениями большинства элементов структуры урожая.
Обработка семян оказала отрицательное влияние на урожайность сортов Катюша, Г 2755/04, Светланка и Омская 35, но на отдельные элементы структуры урожая этих сортов действие инокуляция было положительным.
В среднем за 3 года с достоверной прибавкой по урожайности при обработке биопрепаратом выделились сорта Памяти Азиева и Дуэт.
Библиографический список
1. Тихонович, И. А. Значение биологической фиксации азота для современной биологии и практики сельскохозяйственного производства / И. А. Тихонович // Аграрная наука. — 1993. — № 3. - С. 29-31.
2. Provorov, N. A. Developmental genetics and evolution of symbiotic structures in nitrogen-fixing nodules and arbuscular / N. A. Provorov, A. Y. Borisov, I. A. Tikhonovich // Journal of Theoretical Biology. - 2002. - V. 214. - P. 215-232.
3. Шабаев, В. П. Бактерии могут заменить минеральные удобрения / В. П. Шабаев // Химия и жизнь - XXI век [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.hij.ru (дата обращения: 17.03.2014).
4. Аужанова, А. Д. Действие биопрепарата на основе ассоциативных азотфиксаторов на урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы / А. Д. Аужанова, Н. А. Поползухи-на // Сб. науч. тр. Ставропольского НИИЖК. - 2013. -Т. 3. Вып. 6. — С. 28-33 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.elibrary.ru (дата обращения: 18.03.2014).
5. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. - М. : Колос, 1979. - 416 с.
АУЖАНОВА Асаргуль Дюсембаевна, аспирантка кафедры экологии, природопользования и биологии. ПОПОЛЗУХИНА Нина Алексеевна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующая кафедрой экологии, природопользования и биологии. Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 17.03.2014 г.
© А. Д. Аужанова, Н. А. Поползухина
