CC BY
53
УДК 631.1:631.582:551.583
Использование соломы зерновых культур с Humicola ^соа^а ВНИИСС 016 для повышения продуктивности культур зернопаропропашного севооборота
И.В. ЧЕРЕПУХИНА, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник1, ассистент2 (е-шаМ: [email protected])
H.В. БЕЗЛЕР, доктор сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией1, профессор2 всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы и сахара им.
А.Л. Мазлумова, пос. ВНИИСС, 86, Рамонский р-н, Воронежская обл., 396030, Российская Федерация 2Воронежский государственный университет, пл. Университетская,
I, Воронеж, 394018, Российская Федерация
С целью повышения продуктивности культур зернопаропропашного севооборота в 2014-2016 гг. проводили исследования по изучению трансформации соломы зерновых культур. Для ускорения ее разложения использовали аборигенный штамм целлюлозо-литического микромицета Нитюо1а ЮвсоаШ ВНИИСС 016, выделенный из чернозема выщелоченного во Всероссийском научно-исследовательском институте сахарной свеклы и сахара им. А.Л. Мазлумова. По результатам лабораторного опыта установлено, что его применение увеличивало скорость разложения соломы озимой пшеницы на 44,9 % и соломы ячменя на 56,0 %, по сравнению с контролем. В ходе исследований, проведенных в многолетнем полевом опыте, выявлено, что при запашке в почву соломы двух видов зерновых культур совместно с дополнительными компонентами (в виде целлюлозолитического микромицета Нитсо1а ^всоа^а ВНИИСС 016, азотного удобрения и питательной добавки - патоки) площадь листовой поверхности сахарной свеклы увеличивалась на 39,0 %, по сравнению с контролем с внесением одной соломы - на 29,6 %, соломы с азотным удобрением - на 21,8 %. В соответствии с увеличением площади листьев повышаелся и коэффициент продуктивности фотосинтеза, что сказывалось на продуктивности сахарной свеклы: прибавка урожая составила 10,1 т/га, в сравнении с применением одной соломы, и 8,1 т/га с запашкой соломы с азотным удобрением. Последействие трансформации соломы способствовало повышению продуктивности озимой пшеницы и ячменя. Прибавка урожая при этом составляла 8,3 и 6,3 ц/га, относительно внесения одной соломы, 7,4 и 4,3 ц/га - использования соломы с минеральным азотным удобрением.
Ключевые слова: солома зерновых культур, биологические препараты, цел-люлозолитический микромицет Нитсо1а ^всоа^а ВНИИСС 016, зернопаропропаш-ной севооборот, урожайность сахарной свёклы, озимой пшеницы и ячменя.
Для цитирования: Черепухина И.В., Безлер Н.В. Использование соломы зерновых культур с Нитсо1а ^всоа^а ВНИИСС 016 для повышения продуктивности культур зернопаропропашного севооборота //Земледелие. 2018. № 1. С. 35-39.
В результате интенсивного использования почвы теряют значительное количество гумуса и необходимых растениям элементов минерального питания, при этом снижается их потенциальное и эффективное плодородие. Дефицит органического вещества можно компенсировать правильным построением севооборотов и использованием нетоварной части урожая зерновых культур в качестве органического удобрения, что служит важным фактором био-логизации земледелия.
В последние годы происходит постепенное восстановление отрасли животноводства - Воронежская область занимает второе место среди регионов РФ по темпам наращивания численности КРС. Вместе с мясным направлением широкое распространение получает и отрасль молочного скотоводства. В целом, по области насчитывается 465,7 тыс. голов КРС, в том числе 175,2 тыс. коров, для такого количества животных требуется около 0,57 млн т соломы [1]. В хозяйствах области ежегодно остается 2,4 млн т соломы озимой пшеницы и 1,1 млн т соломы ячменя, из которых лишь 16,3 % будут использованы на корм. В связи с этим, оставшийся объем побочной продукции может обеспечить ежегодное восполнение запасов органического вещества пахотных земель.
Как известно, оставлять излишки соломы на полях выгодно и в экономическом плане, так как нет затрат на её уборку, поэтому измельчение и разбрасывание соломы комбайнами может быть наиболее выгодным способом пополнения почвы органическим веществом [2].
Многочисленными исследованиями установлено, что использование соломы в дозе 4 т/га обеспечивает поступление в почву около 1800 кг углерода, 20 кг азота, 8 кг фосфора, 36 кг калия, а также кальция, магния, серы и микроэлементов. Однако при разложении соломы могут происходить и негативные процессы: иммобилизация азота из-за широкого соотношения С:Ы (70-90:1), а также выделение токсичных органических кислот. Избежать этих последствий можно при использовании микробиологических препаратов, ускоряющих ее разложение [ 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9].
Существует две группы препаратов-деструкторов: первая - ферментные препараты, ускоряющие процесс химической реакции деструкции органических соединений, вторая - биопрепараты на основе живых микроорганизмов, которые обладают высокой активностью и обеспечивают быстрое разложение растительных остатков. Довольно часто такие микроорганизмы используют на определенных типах почв, для которых они являются аборигенными.
Одним из первых биопрепаратов на основе эффективных штаммов микроорганизмов на российском рынке был Байкал ЭМ1. Его внесение в дозе 3 л/га ускоряет разложение соломы в почве на 50 %, однако в большинстве случаев этот препарат используют в качестве самостоятельного микробиологического удобрения [10]. Другой известный препарат - Триходермин на основе штамма вида Trichoderma Ндпогит [11]. Препарат СТИМИКС®НИВА содержит в своем составе как грибную, так и бактериальную микрофлору, применяют в нескольких регионах России в различных почвенно-климатических условиях, в отличие от биопрепарата Баркон, который используют на дерново-подзолитстых почвах [12]. В Краснодарском крае широко внедряют технологию на основе Гумифика-тора, который ускоряет разложение растительных остатков зерновых культур [13]. В Курской области при обработке соломы озимой пшеницы микробиологическими препаратами Гуапсин+ и Трихофит+ степень разложения соломы повышается до 63,3 % и 79,4 % соответственно [14]. В Среднем Поволжье используют биоорганическую систему удобрения, З предусматривающую обработку со- е ломы озимой пшеницы препаратом л АКРАМ [15]. При исследование пре- д парата Экстрасол, воздействующего л на деструкцию соломы на дерново- ие подзолистой почве, установлено уве- 2 личение общей численности основных 1 функциональных групп микроорганиз- м мов и целлюлазной активности более 1 чем в 3 раза [16].
00
о
N
ш
S ^
ф
ч
ш ^
Однако каждый тип почвы отличается присущей ему структурой микробного сообщества, поэтому применение микробиологических препаратов не должно нарушать естественных взаимодействий микроорганизмов, сформировавшихся в процессе почвообразования.
Во Всероссийском научно-исследовательском институте сахарной свеклы и сахара им. А.Л. Мазлумова в лаборатории эколого-микробиологических исследований почвы из чернозема выщелоченного был выделен аборигенный штамм целлюлозолитическо-го микромицета Humicola fuscoatra ВНИИСС 016, обладающий высокой активностью. Лабораторные опыты показали, что его использование приводит к ускорению разложения соломы на 50 % [17, 18]. В дальнейших исследованиях было установлено положительное влияние интродуцированного целлю-лозолитического микромицета на развитие различных эколого-трофических и физиологических групп микробного сообщества чернозема выщелоченного, активность почвенных ферментов, принимающих участие в круговороте соединений азота и углерода, а также накопление специфического органического вещества почвы - гумуса. Опыты с соломой озимой пшеницы проводили в 2007-2009 гг, с соломой ячменя - в 2009-2012 гг. при норме ее внесения 4 т/га [19, 20]. Однако в производственных условиях на полях зернопаропропашного севооборота, наименее энергозатратным может быть использование двух видов соломы в количестве, которое остается после уборки.
Цель наших исследований - обоснование возможности применения аборигенного штамма целлюлозо-литического микромицета (Humicola fuscoatra ВНИИСС 016) на черноземе выщелоченном в зернопаропропаш-ном севообороте для ускорения деструкции оставшейся после уборки соломы и повышения урожайности культур.
Многолетний полевой опыт с запашкой соломы озимой пшеницы и ячменя в паровом звене зернопаропропашного севооборота (пар - озимая пшеница -сахарная свёкла - ячмень) был заложен на опытном поле ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова в 2011 г Наблюдения и учеты проводили в 2014-2016 гг
Метеоусловия в течение трех лет исследований были различны (табл. 1). В 2014 г. гидротермический коэффициент (ГТК) составил 0,78, что
характеризует условия года как очень засушливые. Осадки выпадали лишь в первой декаде апреля и третьей декаде июня, что способствовало увеличению ГТК до 1,80 и 1,50.
В 2015 г. в начале вегетационного периода выпало 67,3 мм осадков, а ГТК в апреле составил 4,00. В июне и июле количество осадков увеличилось до 71,6 и 96,7 мм при средних температурах 21,6 и 21,8 °С.
Условия 2016 г были наиболее благоприятными, что выразилось в увеличении ГТК до 1,8. Обильные осадки в апреле (136,8 мм) и мае (64,8 мм), а также не характерные для летних месяцев по 40,4 мм в июне и июле способствовали накоплению в почве достаточного количества влаги, что в сочетании с оптимальными температурными условиями благоприятно отразилось на всех почвенных процессах [20, 23, 24].
Общая площадь полевого опыта 1209,6 м2, площадь делянки - 75,6 м2, повторность - четырехкратная. Солому озимой пшеницы и ячменя вносили вручную после измельчения до размера, который соответствует производственным условиям уборки. Норма внесения - 4-5 т/га (количество соломы, оставшееся в поле, из расчета ее средней урожайности за 3 года). Схема опыта включала следующие варианты: контроль (без внесения соломы); солома озимой пшеницы и ячменя (в соответствии с севооборотом); солома + азотное удобрение (солома + N1); солома + азотное удобрение + Humicola ^^^ ВНИИСС 016 + патока (солома + N + Hum.fusc. + ПК).
Минеральное удобрение, содержащее азот (азофоска), вносили вручную в дозе 40 кг д.в. на 1 га. В качестве питательной добавки (ПК) (1:1000) использовали патоку, вносили ее с помощью ранцевого опрыскивателя из расчета 200 л/га. Целлюлозолитиче-ский микромицет вносили на делянки в виде инокулюма, предварительное компостирование проводили согласно методу инфицирования почвы [21].
Технология возделывания озимой пшеницы, сахарной свёклы и ячменя общепринятая для ЦЧР.
Содержание хлорофилла в листовой пластинке сахарной свёклы измеряли 21.07.2014 г., 24.07.2015 г и 28.07.2016 г. с помощью ^тестера (иДЯД). Показатели представляли в единицах ^тестера. Замеры вели в четырехкратной повторности (по 30 растений в каждой). Коэффициент продуктивности фотосинтеза (Кпф)
1. Гидротермический коэффициент
Год Месяц за вегетацион-
апрель I май июнь 1 июль август сентябрь ный период
2014 1,80 0,70 1,50 0,05 0,55 0,08 0,78
2015 4,00 0,75 1,10 1,50 0,33 0,32 1,33
2016 6,10 1,30 0,70 0,50 1,00 1,20 1,80
выражали отношением фотосинтетической активности по N-тестеру к площади листовой поверхности S:
Кпф = (XxSк)/(W0xКn),
где Кпф - коэффициент продуктивности фотосинтеза;
Х - показатель N-тестера;
Sк - площадь листовой поверхности;
Кп - средняя площадь листовой поверхности.
Биологическую урожайность корнеплодов сахарной свеклы учитывали согласно «Методике исследований по сахарной свекле» [22].
Отбор проб проводили пробными площадками поделяночно вручную с последующим взвешиванием. Урожайность (У) в вариантах определяли с пересчетом на 1 га:
У = МхГ,
где М - средняя масса стандартного корнеплода, г;
Г - густота насаждения растений, шт./га.
Сахаристость и технологические качества корнеплодов определяли на автоматической линии VENEMA.
Озимую пшеницу и ячмень убирали с учетных делянок с последующим взвешиванием, кроме того, учитывали некоторые показатели продуктивности.
Лабораторные эксперименты осуществляли в трехкратной повторности в моделируемых условиях, приближенных к полевым. Схема опыта включала следующие варианты: солома (контроль); солома + N; солома + N + Hum. fusc. + ПК. Остатки соломы после уборки урожая измельчали и помещали в чашки Петри по 4 г, затем добавляли согласно схеме опыта азотное удобрение и целлюлозолити-ческий микромицет, затем увлажняли до 60 % ППВ и оставляли в термостате на 2 месяца [17].
Статистическую обработку результатов проводили методом дисперсионного анализа с помощью пакета Microsoft Excel.
Для выявления степени влияния штамма Humicola fuscoatra на скорость разложения соломы озимой пшеницы и ячменя в лабораторных условиях проводили опыт по изучению динамики убыли ее массы, в результате чего установили, что солома озимой пшеницы без дополнительных компонентов потеряла 0,86 г (из исходных 4 г), при добавлении к соломе азотного удобрения - 1,03 г а при использовании Humicola fuscoatra - 1,49 г При разложении соломы ячменя направленность процесса осталась такой же, а потери массы составили соответственно 0,82, 1,06 и 1,13 г.
Если рассматривать процесс в динамике, то в первую и вторую неделю эксперимента масса соломы озимой пшеницы увеличивалась на 1,42 и 0,99 %
%
Рис. 1. Убыль массы соломы озимой пшеницы (НСР5 = 0,19, среднее за 2015-2016 гг.): —♦— — солома; —■--солома + Ы;
» — солома + Нит./ше.+ ПК.
(одна солома); 1,32 и 1,09 % (солома + N1); 1,27 и 0,64 % (солома + Нит1со!а ^всоа^а) соответственно (рис. 1). Это происходило при сочетании благоприятных условий - оптимального увлажнения и температуры, а также в связи с тем, что субстрат не был стерильным, и часть бактериальной микрофлоры путем поглощения углекислого газа и азота воздуха способствовала увеличению его массы. Затем разложение целлюлозолитическим микромицетом опережало все остальные процессы.
Спустя месяц отмечали некоторое увеличение скорости разложения соломы при внесении ее с азотным удобрением и значительное превышение величины этого показателя в варианте с целлюлозолитическим микромицетом.
Через два месяца мы установили, что добавление к соломе азота стимулирует процесс ее трансформации, так как она разлагалась быстрее на 41,5 %, чем одна солома, а добавление к ней аборигенного штамма микромицета ускоряло процесс на 48,3 %.
Солома ячменя без дополнительных компонентов в первые две недели опыта также набирала в массе, но, в отличие от соломы озимой пшеницы, при добавлении азота она потеряла 0,26 г целлю-
лозолитического микромицета - 0,71 г (рис. 2). В дальнейшем скорость разложения увеличивалась в следующем ряду: солома ^ солома+Ы, где скорость была выше на 26,7 % ^ солома+Ы+Нит/со!а ^всоа^а (на 85,3 %).
Развитие микромицетов может отрицательно отразиться на развитии болезней грибной этимологии на проростках семян и корнях растений сахарной свёклы. Корнеед поражает их на ранних стадиях развития в период от прорастания семян до образования второй пары настоящих листьев. Распространенность заболевания в контроле составила 9,33 %, при использовании одной соломы - 7,74 % (табл. 2). Наибольшая его распространенность отмечена при запашке соломы с азотным удобрением - 16,1 %, что было выше, чем в контрольном варианте на 6,67 %.
Совместное внесение соломы и дополнительных компонентов препятствовало развитию заболевания. Интенсивность развития корнееда в этом варианте была ниже на 57,2 %, по сравнению с контролем, на 52,3 % - относительно запашки одной соломы, на 77,9 % - соломы с азотным удобрением.
В ходе исследований было выявлено, что наибольшая площадь листьев сахарной свёклы в середине периода
вегетации формируется при использовании соломы с целлюлозолитическим микромицетом. Она была выше, чем в контроле, на 39,0 %, в варианте с внесением одной соломы - на 29,6 %, соломы с азотным удобрением - на 21,8 % (табл. 3).
Показатели Ы-тестера при запашке соломы с дополнительными компонентами превышали контроль на 58,3 ед. В результате этого коэффициент продуктивности фотосинтеза составил 7,00 (в контроле - 3,99). Это свидетельствует об усилении фотосинтетических процессов, что отразилось на продуктивности культуры.
Урожайность сахарной свеклы в контроле составила 28,7 т/га корнеплодов, запашка соломы привела к появлению тенденции увеличения до 30,4 т/га. Из-за большой поражен-ности корнеедом в начальный период роста растений сахарной свеклы, несмотря на применение минерального азотного удобрения с соломой зерновых культур, урожайность в этом варианте составила 32,4 т/га.
В связи с накоплением азотных и гумусных соединений в почве при внесении соломы с дополнительными компонентами сбор корнеплодов сахарной свеклы составил 40,5 т/га,
Рис. 2. Убыль массы соломы ячменя (НСРд5 = 0,21, среднее за 2015-2016 гг.) —♦— — солома; —■--солома + Ш;
лома + Нит./шеЛ ПК.
— со-
2. Влияние запашки соломы на рапростаненность и интенсивность развитие корнееда сахарной свеклы, % (среднее за 2014-2016 гг.)
Вариант I Распространенность Интенсивность развития
Контроль 9,33 4,67
Солома 7,74 4,19
Солома+N 16,1 9,06
Солома+Ы+Нит./ивс..+ПК 2,67 2,00
НСР05 8,49 2,99
что выше контроля на 29,1 %, заделки одной соломы - на 24,9, соломы с азотным удобрением - на 20,0 %.
Использование целлюлозолитиче-ского микромицета для разложения
плодородия почвы, на 30,5 %, в сравнении с внесением одной соломы, на 35,6 % и относительно варианта с добавлением к соломе с азотного удобрения - на 24,3 %.
3. Коэффициент продуктивности фотосинтеза сахарной свёклы при запашке соломы зерновых культур (среднее за 2014-2016 гг.)
Вариант Площадь листа, см2 N-тестер Коэффициент продуктивности фотосинтеза Урожайность, т/ га Сахаристость, %
Контроль 133,8 492,0 3,99 28,7 18,6
Солома 154,3 442,5 3,98 30,4 18,6
Солома+N 171,6 496,7 5,06 32,4 18,0
Солома+N+Hum. fusc.+ПК 219,3 548,3 7,00 40,5 18,7
НСР05 36,0 39,5 0,21 2,7 0,3
соломы способствовало появлению Таким образом, солома двух видов тенденции улучшения всех исследо- зерновых культур, внесенная в по-ванных показателей продуктивности чву в соответствии с севооборотом, озимой пшеницы (табл. 4). совместно с аборигенным штаммом
4. Влияние запашки соломы зерновых культур на продуктивность озимой пшеницы (среднее за 2014-2016 гг.)
Вариант Количество зерен в колосе, шт. Масса 1000 зерен, г Урожайность, ц/га
Контроль 29,0 32,5 22,8
Солома 28,6 34,0 21,4
Солома+N 31,2 34,5 22,3
Солома+N+Hum./:usc.+ПК 32,1 36,1 29,7
НСР05 2,0 4,0 5,5
00
о
N
Ш
S ^
ф
и
ф
^
Так, количество зерен в колосе составило 32,1 шт. против 29,0 шт. в контроле; масса 1000 зерен - 36,1 г что превышало контроль на 3,6 г На фоне улучшения некоторых показателей продуктивности культуры была получена и достоверная прибавка урожая озимой пшеницы: в сравнении с контролем -6,9 ц/га, с использованием соломы без дополнительных компонентов - 8,3, соломы с азотом - 7,4 ц/га.
Аналогичные результаты были получены и при возделывании ячменя: урожайность культуры без удобрений составила 12,3 ц/га, внесение одной соломы способствовало ее снижению на 0,9 ц/га, запашка соломы с азотным удобрением увеличила сбор зерна на 1,1 ц/га (табл. 5).
Использование целлюлозолитиче-ского микромицета с соломой зерновых культур повысило урожайность, по сравнению с фоном естественного
целлюлозолитического микромицета (Humicola fuscoatra ВНИИСС 016), азотным удобрением и питательной добавкой разлагается с большей скоростью, чем собственно солома или солома с азотным удобрением (в среднем на 33,9 %). Кроме того, в лабораторном опыте подтверждено, что солома озимой пшеницы разлагается медленнее, чем солома ячменя, на 39,7 %. Однако использование соломы этих видов совместно с Humicola fuscoatra в севообороте способствует улучшению некоторых характеристик сахарной свеклы, в частности, более активному развитию листового аппарата и росту интенсивности фотосинтетических процессов. При этом урожайность культуры повышается на 11,7 т/га. В результате последействия трансформации соломы с дополнительными компонентами отмечено увеличение продуктивности и других
5. Влияние запашки соломы на урожайность ярового ячменя (среднее за 2014-2016 гг.)
Вариант Количество зерен в колосе, шт. Масса 1000 зерен, г Урожайность, ц/га
Контроль 15,8 41,7 12,3
Солома 16,1 40,0 11,4
Солома+N 17,2 40,9 13,4
Солома+N+Hum./:usc.+ПК 18,1 43,7 17,7
НСР05 0,3 3,8 3,9
культур севооборота. Озимая пшеница при внесении соломы и целлюлозолитического микромицета развивается лучше, чем при запашке одной соломы на 27,9 %, а при внесении соломы и азотного удобрения - на 24,9 %, ячмень - соответственно на 35,6 и 24,3 %. Поэтому представляется перспективным использование соломы двух видов зерновых культур совместно с Humicola fuscoatra ВНИИС 016 в зернопаропропашном севообороте для повышения продуктивности всех последующих после запашки культур.
Литература.
1. Воронежская область в цифрах // Статистический сборник. Воронеж: Воро-нежстат, 2015. 80 с.
2. Применение соломы зерновых культур на удобрение в Томской области (рекомендации). Томск: ГНУ СибНИИТ СО РАСХН., 2004. 10 с.
3. Кольбе Г., Штумпе Г. Солома как удобрение. М.: Колос, 1972. 88 с.
4. Верниченко Л.Ю., Мишустин Е.Н. Влияние соломы на почвенные процессы и урожай сельскохозяйственных культур // Использование соломы как органического удобрения. М.: Наука, 1980. С. 3-24.
5. Дедов А.В. Воспроизводство органического вещества почвы в земледелии ЦЧР: автореф. ... дисс. докт. с.-х. наук. Воронеж, 2000. 46 с.
6. Емцев В.Т., Ницэ Л.К. Влияние соломы на микробиологические процессы в почве при ее использовании в качестве органического удобрения // Использование соломы как органического удобрения. М.: Наука, 1980. С. 70-99.
7. Коржов С.И. Эффективность пожнивной сидерации и внесения соломы под сахарную свеклу // Сахарная свекла. 2007. № 6. С. 9-12.
8. Лобков В.Т. Почвоутомление при выращивании полевых культур. М.: Колос, 1994. 112 с.
9. Пшебельский В.В., Гаврилюк М.С. Солома озимых культур как органическое удобрение в свекловичном севообороте // Использование соломы как органического удобрения. М.: Наука, 1980. С. 186-192.
10. Сергеев Г.Я., Каверович В.В., Костен-ко Т.А. Влияние препарата Байкал ЭМ-1 на скорость разложения соломы // Земледелие. 2006. № 4. С. 14-15.
11. Бирюков Е.В. Возможность применения биопрепарата Триходермин в качестве микробиологического удобрения в условиях Тамбовской области // Вопросы современной науки и практики. 2008. № 1 (11). Т. 1. С. 84-92.
12. Русакова И.В., Воробьев Н.И. Влияние биопрепарата Баркон на процесс гумификации соломы // Агрохимия. 2011. № 1. С. 48-55.
13. Харченко А.Г., Калмыков И.Ф. Солома на поле - к урожаю! [Электронный ресурс]. URL: http:http://stimix.ru/ produkciya/132-stimiksniva.html (дата обращения: 16.01.2017).
14. Справка о влиянии препаратов «Гу-апсин плюс» и «Трихофит плюс» на раз-
ложение соломы ООО «Агротехнологии» Россия, г. Курск [Электронный ресурс]. URL: http://zashchita-rastenij.ru/primenenie-bio-preparatov/razlozhenie-solomy.html (дата обращения: 17.01.2017).
15. Нарушева Е.А., Нарушев В.Б. Использование органоминеральной и биоорганической систем удобрения при выращивании гречихи в Среднем Поволжье // АгроЭкоИнфо. 2014. № 2. [Электронный ресурс]. URL: http://agroecoinfo.narod.ru/ journal/STATYI/2014/2/st_10.doc (дата обращения: 17.01.2017).
16. Русакова И.В., Московкин В.В. Изучение эффективности инокуляции соломы ячменя микробиологическими препаратами // Международный Научно-исследовательский журнал. 2015. Вып. № 6 (37). Ч. 2. С. 58-61.
17. Колесникова М.В., Безлер Н.В., Агапов Б.Л. Формирование плодородия чернозема выщелоченного при интродукции аборигенного штамма целлюлозолитического микромицета и дополнительных компонентов при запашке соломы озимой пшеницы // Агрохимия. 2014. № 8. С. 17-25.
18. Безлер Н.В., Черепухина И.В. Запашка соломы ячменя и продуктивность культур в зернопаропропашном севообороте // Земледелие. 2013. № 4. С. 11-13.
19. Колесникова М.В. Продуктивность сахарной свеклы в зависимости от разложения соломы озимой пшеницы под воздействием микромицетов-целлюлозолитиков : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Рамонь, 2009. 24 с.
20. Черепухина И.В., Безлер Н.В. Микробиологические и биохимические процессы в почве при запашке соломы. Саарбрюккен: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2017. 174 c.
21. Кирай З., Клемент З., Вереш И. Методы фитопатологии. М.: Колос, 1974. 344 с.
22. Методика исследований по сахарной свекле. Киев: ВНИС, 1986. 292 с.
23. Безлер Н.В., Черепухина И.В., Колесникова М.В., Жуйкова И.Ю. Процессы гумусообразования в черноземе выщелоченном после запашки соломы зерновых культур // Сахарная свекла, 2016. № 5. С. 8-11.
24. Безлер Н.В., Черепухина И.В. Некоторые биокаталитические процессы в почве при использовании в качестве органического удобрения соломы // Плодородие. 2012. № 3. С. 32-34.
Application of Straw of Grain Crops with Humicola fuscoatra VNIISS 016 to Increase the Productivity of Crops in a Grain-Fallow-Row Crop Rotation
I.V. Cherepukhina12, N.V. Bezler12
1A.L. Mazlumov All-Russian Research Institute of Sugar Beet and Sugar pos. VNIISS, 86, Ramonskii r-n, Voronezhskaya obl., 396030, Russian Federation
2Voronezh State University, pl. Universitetskaya, 1, Voronezh, 394018, Russian Federation
Abstract. We carried out the investigations on the transformation of straw of cereals in 2014-2016 in order to increase the productivity of crops in a grain-fallow-row crop rotation. To accelerate its decomposition, a native strain of the cellulosolytic mi-cromycete Humicola fuscoatra VNIISS 016 was used, which had been isolated from the chernozem leached in the A.L. Mazlumov All-Russian Research Institute of Sugar Beet and Sugar. According to the results of laboratory
experiments, it was found that its application increases the rate of decomposition of winter wheat straw by 44.9% and barley straw by 56.0%. In the course of the studies conducted in a long-term field experiment, it was found that when two types of straw of grain crops were plowed into the soil, together with additional components (in the form of the cel-lulosolytic micromycete Humicola fuscoatra VNIISS 016, nitrogen fertilizer and a nutrient additive - molasses) the leaf surface of sugar beet increased by 39.0%, in comparison with the control. The plowing of straw only increased the value of this index by 29.6%, of straw with nitrogen fertilizer - by 21.8%, in comparison with the control. In accordance with the increase in the area of leaves, the photosynthetic productivity coefficient also grew, which affected the productivity of sugar beet: the yield increase was 10.1 t/ha, compared with the use of straw and 8.1 t/ha in comparison with the plowing of straw with nitrogen fertilizer. The aftereffect of straw transformation contributed to an increase in the productivity of winter wheat and barley. The yield gain at that was 0.83 and 0.63 t/ha in comparison with the application of straw only; 0.74 and 0.43 t/ha - of straw with mineral nitrogen fertilizer.
Keywords: straw of cereals; biological preparations; celluloselytic micromycete Hu-micola fuscoatra VNIISS 016; grain-fallow-row crop rotation; productivity of sugar beet, winter wheat, and barley.
Author Details: I.V. Cherepukhina, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow, assist (e-mail:[email protected]);N.V. Be-zler, D. Sc. (Agr.), head of laboratory, prof.
For citation: Cherepukhina I.V., Bezler N.V. Application of Straw of Grain Crops with Humicola fuscoatra VNIISS 016 to Increase the Productivity of Crops in a Grain-Fallow-Row Crop Rotation. Zemledelie. 2018. No. 1. Pp. 35-39 (in Russ.).
Требования к оформлению статей в журнале «Земледелие»
В статье должно быть кратко изложено состояние дел по изучаемой проблеме со ссылками на публикации (желательно не менее трех ссылок). Затем указаны цели, задачи, условия и методы исследований. Подробно представлены результаты экспериментов и их анализ. Сделаны выводы и даны предложения производству.
Вместе со статьей должны быть представлены перевод названия на английский язык; аннотация (200-250 слов) на русском и английском языках; ключевые слова на русском и английском языках; полные почтовые адреса всех учреждений, в которых работают авторы, на русском и английском языке; ученые степени и должности авторов на русском и английском языке код УДК; библиографический список.
В тексте ссылка на источник отмечается соответствующей цифрой в квадратных скобках в порядке цитирования. В списке литературы приводятся только те источники, на которые есть ссылка в тексте. Использование цитат без указания источника информации запрещается.
Материал для подачи в журнал набирается в текстовом редакторе Word версия не ниже 97 файл с расширением *.rtf. Объем публикации 12-16 стр. машинописного текста набранного шрифтом Times New Roman, размер кегля 14 с полуторным интервалом. На 2,5 страницы текста допускается не более 1 рисунка или таблицы.
Статьи необходимо направлять с сопроводительным письмом с указанием сведений об авторах (фамилия, имя, отчество - <е полностью, ученая степень, место работы и занимаемая должность) на русском и английском языке, контактных телефонов и адреса g электронной почты для обратной связи. е
На публикацию представляемых материалов необходимо письменное разрешение и рекомендация руководства организации, Б на средства которой проводились исследования. Его вместе с одним экземпляром рукописи, подписанным авторами, и статьей в л электронном виде нужно отправлять по адресу: 101000, г. Москва, Моспочтамт, а/я 629, ООО «Редакция журнала «Земледелие». Для е ускорения выхода в свет материалы в электронном виде можно направлять по адресу: [email protected]. z
Плата с аспирантов за публикацию рукописей не взимается. 1
Несоответствие статьи по одному из перечисленных пунктов может служить основанием для отказа в публикации. 12
Все рукописи, содержащие сведения о результатах научных исследований, рецензируются, по итогам рецензирования прини- S мается решение о целесообразности опубликования материалов. 00
Оценка эффективности применения регулятора роста растений АгроСтимул на картофеле*
Астраханская область отличается по климатическим показателям от других регионов России. Количество выпадающих осадков на фоне высоких температур (табл. 1) не позволяет выращивать в регионе сельскохозяйственные культуры без полива.
В связи с этим, в области на протяжении ряда лет распространяется тех-
растений, что положительно сказывается на размерах и качестве урожая. На сегодняшний день это один из наиболее интенсивно развивающихся способов орошения.
Начиная с 2012 г в Российской Федерации проходит испытание регулятор роста растений АгроСтимул (регистрант ООО "АГРУСХИМ"), который применяют путем опрыски-
1. Метеорологические условия вегетационного периода
Показатель апрель Месяц и декада май июнь
I II III средняя I II III средняя I II III средняя
Температура воздуха, °С
средняя многолетняя 8,8 11,4 13,6 11,3 15,8 18,1 19,7 17,9 21,8 23,2 23,5 22,9
2017 г. 8,8 12,5 11,1 10,8 18,2 16,6 18,0 17,6 20,0 21,0 24,2 21,7
Осадки, мм
средние многолетние 5,0 6,0 7,0 18,0 7,0 7,0 6,0 20,0 7,0 7,0 14,0 27,0
2017 г. 12,0 12,7 9,2 33,9 1,7 23,0 0,0 24,7 5,4 4,3 1,7 11,4
Влажность воздуха,%
средняя многолетняя 55,0 63,0 59,0 59,0 55,0 55,0 57,0 56,0 55,0 59,0 57,0 57,0
2017 г. 59,0 64,0 56,0 60,0 43,0 57,0 51,0 50,0 49,0 59,0 50,0 53,0
нология капельного орошения, которое имеет ряд существенных преимуществ перед такими традиционными методами полива, как дождевание и поверхностное орошение. Полив осуществляется практически непрерывно (дозировано). Его частота и обильность регулируются в соответствии с
вания. Препарат представляет собой водную эмульсию с содержанием 50 г/л дигидрокверцетина, получаемого из древесины лиственницы даурской. Действующее вещество препарата способствует повышению устойчивости культурных растений к вредителям и неблагоприятным климатическим
растений АгроСтимул с поливной водой через систему капельного орошения. Исследования проводили в Харабалинском районе Астраханской области на картофеле сорта Ривьера. Опыт был заложен в трехкратной повторности на делянках учетной площадью 0,5 га.
2. Агрохимическая характеристика почвы опытного участка (слой, 0-20 см)
N1, мг/кг почвы Р205, мг/кг почвы к2о, мг/кг почвы В, мг/кг почвы Гумус,% Реакция среды (рН) Медь, мг/кг почвы Цинк, мг/кг почвы Марганец, мг/кг почвы Кобальт, мг/кг почвы Молибден, мг/кг почвы
17,7 89 358 0,65 0,9 8 0,44 0,49 22,8 0,07 0,11
<100 (очень низкое) >61 (очень высокое) 301-400 (повышенное) 0,340,7 (среднее) 0,5-1 (очень низкая) 7,6-8,5 (слабо-щелочная) <1,5 (низкое) <0,7 (низкое) >30 (низкое) <1,0 (низкое) 0,11-0,22 (среднее)
00
о
см
ш ^
Ф
и
ф
^
потребностями растений. Растения легко получают влагу и питательные вещества в необходимом объеме. Решается вопрос оптимального водно-физического режима корнеобитаемой зоны в период интенсивного развития
* Публикуется на правах рекламы.
факторам. Кроме того, оно оказывает стимулирующее действие на иммунную систему растений, предотвращая и в значительной степени снижая их поражение грибными и бактериальными болезнями.
В 2017 г. ООО «АГРУСХИМ» приняло решение изучить эффективность применения регулятора роста
Почва опытного участка - аллювиальная луговая насыщенная, среднесуглинистая. Согласно результатам агрохимического обследования, она характеризуется очень низкой степенью гумусиро-ванности, очень высоким и повышенным содержанием фосфора и калия (табл. 2). Обеспеченность
бором и молибденом средняя, остальными микроэлементами низкая. Реакции почвенной среды - слабощелочная.
Агротехника общепринятая для зоны. Удобрения вносили под планируемую урожайность 40 т/га.
3. Влияние регулятора роста растений АгроСтимул на рост картофеля
Вариант Высота растений, см Количество растений, шт./м2 Количество стеблей, шт./ м2
Без обработки (контроль) 71,7 4,0 17,7
Агростимул, 0,2 л/га (с капельным орошением) 72,7 4,0 23,7
Агростимул, 0,1 л/га (опрыскивание) 97,2 4,0 28,0
НСР05 - - 10,1
4. Влияние регулятора роста растений АгроСтимул на формирование элементов структуры урожая картофеля
Количество Средняя Уро- Прибавка
Вариант клубней с одного растения, шт масса товарного клубня, г жайность, т/га т/га %
Без обработки (контроль) 11,3 91,1 41 - -
Агростимул, 0,2 л/га (с капельным орошением) 11,7 118,7 55 14 34,2
Агростимул, 0,1 л/га (опрыскивание) 11,3 134,7 61 20 47,9
НСР05 3,0 48,9 14,3 - -
Схема опыта предусматривала следующие варианты применения препаратаАгроСтимул:
без обработки препаратом АгроСтимул (контроль);
трехкратное опрыскивание препаратом АгроСтимул в дозе 100 мл/га - в фазе полных всходов, бутонизации -начала цветения, через 14 дней после второго опрыскивания;
трехкратное внесение препарата АгроСтимул с поливной водой (200 мл/га) в такие же сроки.
Внесение регулятора роста с поливной водой способствовало увеличению высоты растений, по отношению к контролю, на 1 см, количества стеблей - на 6 шт./м2. Опрыскивание регулятором роста обеспечило более интенсивный рост стеблей в длину, по сравнению как с контролем (на
25.5 см), так и с вариантом с его подачей через систему орошения (на 24,5 см). Больше всего стеблей в расчете на единицу площади также отмечено при применении препарата путем опрыскивания - 28,0 шт./м2, или на 10,3 шт./м2 выше, чем в контроле (табл. 3).
Аналогичная тенденция отмечена в отношении элементов структуры урожая. Так, средняя масса товарного клубня при орошении с добавлением регулятора роста увеличилась, по сравнению с контролем, на
27.6 г, в варианте с опрыскиванием -на 43,6 г (табл. 4).
В целом при урожайности на контроле 41 т/га, прибавка при подаче препарата с поливной водой составила 14 т/га, или 34,2 %. Наилучший результат обеспечило опрыскивание регулятором роста, урожайность возросла, по отношению к контролю, на 47,9 %, или 20 т/га.
Таким образом, применение в технологии возделывания картофеля регулятора роста растений АгроСти-мул обеспечивает прибавку урожая клубней на уровне 14-20 т/га (в контроле - 41 т/га) благодаря увеличения средней массы товарных клубней до 118,7-134,7 г. (в контроле - 91,1 г). Существенные различия между вариантами с разными способами применения изучаемого препарата не установлены, что свидетельствует о их близкой эффективности. При этом, учитывая отсутствие необходимости проведения дополнительной технологической операции (опрыскивания) и зависимости от метеорологических условий, подача регулятора роста через систему капельного орошения в определенных условиях может быть более предпочтительной..
А.Ю. Шатохин, Н.Н. Киселева, Ю.А. Гарипов ООО «АГРУСХИМ»
СО (D 3 л
(D
д
(D Л 5
(D
М О
