CC BY
73
6. Экологические аспекты биологической рекультивации почв техногенных экосистем Кузбасса / Середина В.П., Андро-ханов В.А., Алексеева Т.П. ,Сысоева Л.Н., Бурмистрова Т.И., Трунова Н.М. //Вестник Томского государственного университета. - 2007. - №2(3) . - С.61-71.
7. Андроханов В.А., Кулянина Е.Д., Курачев В.М. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция. Новосибирск:Изд-во СО РАН,2004. - 151 с.
8. Пат.2282607 РФ МПК C05G1/00 Органоминеральное удобрение/ Алексеева Т.П., Сысоева Л.Н., Трунова Н.М., Бурмистрова Т.И. Опубл. 27.08.06 г.
9. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы трансформации. - Л.: Наука, 1980. - 510 с.
10. Авад А.Р., Донских И.Н., Мязин Н.Г. Метод хемодеструкционного фракционирования для оценки качественного состава органического вещества черноземов//Агрохимический вестник. - 2008. - №2. - С.8-10.
11. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М: Изд-во МГУ,1970. - 478 с.
RESEARCHING OF EFFICACY APPLICATION PEAT AMELIORANT FOR BIOLOGICAL RECULTIVATION
OF CARBON REFUSE T.P. Alexeeva, L.N. Sysoeva, T.I. Burmistrova, N.M. Trunova
Summary. Efficiency of peat ameliorant in biological recultivation of rocks carbon refuse on the basis of field research was established. Labile carbon of organic matter content increasing easily oxidized share increasing overtime and difficultly oxides share decreasing in ground organic matter composition was provided by peat ameliorant and phytomelioration use. It was estimated enough concentration of nitrogen and condition for plant growth and development.
Key words: biological recultivation, peat ameliorant, carbon refuse, organic matter
УДК 631.81.095.337
НОВЫЕ СОСТАВЫ СМЕСЕЙ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА
Л.В. КАСИМОВА, кандидат химических наук, зав. лабораторией
А.В. КРАВЕЦ, старший научный сотрудник Сибирский НИИ сельского хозяйства и торфа Е-та1!:в1ЬпИ1@та1!Лотвкпе1.ги
Резюме. Исследована физиологическая активность шести микроэлементов в интервале концентраций от 10-4 до 10-7 %. Разработана смесь микроэлементов, в состав которой они входят в концентрациях ниже ранее рекомендованных в 1000-100000 раз. Установлено, что ее применение обеспечивает прирост вегетативной массы пшеницы на 17...43 %.
Ключевые слова: микроэлементы, физиологическая активность, эффективность применения
В последние годы в силу сложившихся экономических условий в сельскохозяйственном производстве значительно снизились объемы внесения минеральных и органических удобрений. При этом задача повышения продуктивности почвы остается по-прежнему актуальной. Один из перспективных путей решения этой проблемы - использование микроудобрений Существующие рекомендации основаны на их применении в достаточно высоких дозах. Например, 0,3...1,1 кг/га молибденового удобрения, 2,5.15 кг/га сульфата меди, 1,1.20 кг/га сульфата цинка, 3,5 кг/га борного удобрения, 4 кг/га сульфата кобальта [1-4]. Для обработки семян и опрыскивания посевов рекомендуют 0,1...0,005 %-ные растворы микроудобрений. В связи с этим большой интерес представляет изучение возможности по применения микроэлементов в низких концентрациях (меньше 10-4 %).
Цель наших исследований оценка физиологической активности шести биогенных микроэлементов в низкой концентрации и определение влияния их смесей на продуктивность серых оподзоленных почв.
Условия, материалы и методы. Объектами исследования были водные растворы бора, меди, марганца, молибдена, цинка, кобальта, внесённые в смесь Прянишникова; водные экстракты из торфяных удобрений и из серых лесных оподзоленных почв стационаров Поросино и Ново-Архангельское. В качестве торфяных удобрений использовали микробиологически (БУ) и биохимически (ТУ) активированный торф, способ получения и составы которых разработаны в СибНИ-ИСХиТ [5,6]. Смеси микроэлементов условно названы модельными растворами.
Изучение биологической активности микроэлементов проводили на фоне смеси Прянишникова, обеспечивающей нормальный рост и развитие проростков пшеницы. Минимальные и максимальные дозы микроэлементов брали, исходя из содержания их подвижных форм в почвах [3].
На первом этапе определяли влияние концентрации каждого из шести микроэлементов на физиологическую активность их водных растворов: медь
- 1,3х10-4.1,3х10-6 %; молибден - 2,4х10Л. ,2,4х10-7 %; марганец - 2х10Л..1х10~6 %; цинк -1,1хШ5...1,1хШ7 %; кобальт
- 1,1х10-4...1,1х10-6 %; бор - 1,75х10-5...8,7х10-7 %, которые вносили в раствор смеси Прянишникова. Микроудобрения в эксперименте вносили в виде корневой подкормки растений.
Определение физиологической активности растворов проводили методом биотестирования на «водных культурах» [7]. В качестве оценочных показателей были взяты прирост вегетативной массы и массы корешков проростков пшеницы, высушенных при 100±50С в течение 2,5 ч. Схема опыта вместе с контролем (смесь Прянишникова) включала 32 варианта. Повторность четырехкратная. Число проростков пшеницы в повторности - 10 шт. Длительность опыта - 14 суток, освещение - круглосуточное (160 Вт). В исследованиях использовали яровую пшеницу сорта Тулунская-12.
На втором этапе решали задачу построения мате— Достижения науки и техники АПК, №12-2010
га
и
и
I ^
ос _т я 2
170
о
К
5 130-
90
143
140
128
125
117
100
100
Почва 1 50 150 250 Почва 2 50 150
Доза модельного раствора микроэлементов, мл/сосуд
137
250
Рисунок. Влияние микроэлементов на вегетативную массу пшеницы.
матической модели процесса, то есть уравнения, связывающего показатели физиологической активности модельных растворов с содержанием в них микроэлементов. Для этого использовали метод факторного планирования эксперимента, основанный на регрессионном анализе [8]. В качестве функций отклика принят прирост сухой массы корней (Ук) и вегетативной массы проростков пшеницы (Ув), по отношению к контрольному варианту (%), независимых переменных (Х) - содержание микроэлементов. В модельных растворах его изменяли в следующих пределах: цинк - (0,45...10)х10-7 %, молибден -(0,83...9,17)х10-6 %, марганец - (1,25...8,75)х10-5 %, медь - (1,15...8,85)х10-5 %, кобальт - (0,55.. ,1,45)х10-5 %, бор - (0,14...1,86)х10-4 %.
На третьем этапе изучали влияние модельного раствора на физиологическую активность водных экстрактов из торфяных удобрений и серой лесной оподзоленной почвы. Его доза колебалась от 10 до 50 % объема экстракта из удобрения или почвы.
Для определения влияния модельного раствора смеси микроэлементов на вегетативную массу пшеницы по методике Прянишникова [7] был заложен вегетационный опыт на двух разновидностях серых лесных почв с разной биопродуктивностью - стационара Поросино (1) и стационара Ново-Архангельское (2). Доза модельного раствора составляла 50, 150 и 250 мл на сосуд, масса почвы в котором была равна 3 кг, повторность каждого варианта - шестикратная.
Продолжительность опыта - 1,5 месяца, длительность освещения - 12 ч. В опытах использовали пшеницу сорта Новосибирская-15.
Результаты и обсуждение. Мы установили, что микроэлементы в исследуемом интервале концентраций обладают высокой физиологической активностью. Прирост массы корней колебался в пределах 16.101 %, вегетативной массы проростков пшеницы - от 2 до 40 % к контрольному варианту. По влиянию на массу корней активность водных растворов микроэлементов снижалась в следующем порядке: молибден (101 %) > цинк и бор (по 80 %)
>медь (52 %) > кобальт (44 %).
Наибольшая физиологическая активность растворов меди установлена при концентрации 1,3х10-5 %, бора - 1,75х10-5 %, марганца - 2,0х10-5 %, кобальта -
Достижения науки и техники АПК, №12-2010
2,1 х10~6 %, молибдена-2,4х10~6 %, цинка -1,1 х10~7 %. Прирост массы корней проростков пшеницы в этих вариантах относительно контроля достигал 100 %, вегетативной массы - 40 %. Такие концентрации микроэлементов мы использовали в составе модельного раствора смеси микроэлементов на фоне смеси Прянишникова.
Уравнения регрессии, характеризующие процессы влияния микроэлементов модельных растворов на рост и развитие проростков пшеницы выглядят следующим образом:
Ув = 106,45 + 68,4^п - 3,4-Мо + 63 В - 27,4-Мп -78-Си - 91,2-Со
Ук = 115,42 + 29,3^п - 20,7-Мо + 15,1 -В - 94,5-Мп -123,1-Со
Вклад цинка, бора, меди и кобальта в нарастание вегетативной массы проростков пшеницы составлял 19.27 %, марганца - не превышал 8 %. При этом положительное влияние молибдена на величину этого показателя в исследуемом интервале концентраций микроэлемента практически отсутствовало. Наибольший вклад в прирост массы корней внесли
Таблица. Влияние нового состава модельного раствора смеси микроэлементов на физиологическую активность водных экстрактов из торфяных удобрений, серой лесной оподзоленной почвы
Вариант Вегетативная масса 10 растений пшеницы Масса корней 10 растений пшеницы
г 1 % г %
Контроль - экстракт из биохимического активиро-
ванного торфа (ТУ) 0,16716 100 0,03842 100
Экстракт из ТУ: смесь микроэлементов - 90:10 0,20153 121* 0,03789 99
Экстракт из ТУ: смесь микроэлементов - 70:30 0,23052 138* 0,04097 107
Экстракт из ТУ: смесь микроэлементов - 50:50 0,24743 148* 0,04533 118*
НСР0,5 11,8 12,7
Контроль - экстракт из микробиологически активи-
рованного торфа (БУ) 0,16232 100 0,04463 100
Экстракт из БУ: смесь микроэлементов - 90:10 0,19715 121* 0,05279 118
Экстракт из БУ: смесь микроэлементов - 70:30 0,21487 132* 0,05570 125*
Экстракт из БУ: смесь микроэлементов - 50:50 0,24315 150* 0,06366 143*
НСР0,5 13,1 18,9
Контроль - водный экстракт из почвы стационара
Поросино (1) 0,15569 100 0,05009 100
Экстракт почвы (1):смесь микроэлементов - 90:10 0,16615 107 0,05783 115
Экстракт почвы (1):смесь микроэлементов - 80:20 0,21497 138* 0,06653 134*
Экстракт почвы (1):смесь микроэлементов - 70:30 0,19281 124* 0,05907 118*
Экстракт почвы(1):смесь микроэлементов - 60:40 0,20407 131* 0,05792 116
Экстракт почвы (1):смесь микроэлементов - 50:50 0,204 131* 0,06769 135*
Контроль - водный экстракт из почвы стационара
Ново-Архангельское (2) 0,17454 100 0,05042 100
Экстракт почвы (2):смесь микроэлементов - 90:10 0,16956 97 0,05685 113
Экстракт почвы (2):смесь микроэлементов - 80:20 0,19566 112 0,05768 114
Экстракт почвы (2):смесь микроэлементов - 70:30 0,21587 124* 0,06897 137*
Экстракт почвы (2):смесь микроэлементов - 60:40 0,20792 119* 0,05828 116
Экстракт почвы (2):смесь микроэлементов - 50:50 0,20310 116 0,06162 122*
НСР05 16,6 14,8
*достоверные различия с контролем
37
кобальт (43 %) и марганец (33 %), влияние бора, молибдена и цинка не превышало 10 %. Достоверное воздействие меди на рост и развитие корней проростков пшеницы в исследуемом интервале концентраций отсутствовало. Следует подчеркнуть, что на прирост, как массы корней (43 %), так и вегетативной массы проростков пшеницы (27 %) наибольшее влияние оказывал кобальт.
Для обеспечения высокой физиологической активности в составе модельного раствора обязательно должны присутствовать три микроэлемента: медь в диапазоне концентраций (1,15...8,85)х10-5 %, молибден
- (0,83...9,17)х10-6 % и кобальт - (0,55...1,45)х10-5 %.
Оптимальное содержание цинка составляет (0,45.10) х 10-7 %, марганца - (1,25.8,75)х10-5 %, бора - (0,14.1,86)х10-4 %.
Внесение модельного раствора в водные экстракты из торфяных удобрений и почв также увеличивало их физиологическую активность. Прирост к контролю вегетативной массы проростков пшеницы составил 7.50 % (см. табл.), корней - 7.43 %. Наибольшее стимулирование развития проростков пшеницы обеспечивало внесение в экстракты из удобрений и почвы 30 и 50 % смеси микроэлементов.
Корневая подкормка разработанной смесью микроэлементов оказала достоверное положительное влияние на развитие пшеницы во всех вариантах опыта.
Прирост вегетативной массы растений к контролю составил 17.43 %. Наибольшим он был при внесение 50 мл смеси на сосуд.
Выводы. Таким образом высокую физиологическую активность обеспечивают следующие концентрации микроэлементов: медь - 1,3х10-5 %, бор - 1,75х10-5 %, марганец - 2,0х10-5 %, кобальт - 2,1х10-6 %, молибден
- 2,4х10-6 %, цинк - 1,1 х10-7 %.
Применение метода факторного планирования эксперимента позволило получить уравнения зависимости физиологической активности модельных растворов от концентрации микроэлементов.
Корневая подкормка модельным раствором с низкими концентрациями микроэлементов обеспечила достоверный прирост вегетативной массы пшеницы к контролю на 17.43 %.
Разработанный состав модельного раствора, содержащего микроэлементы в дозах ниже рекомендованных ранее в 1000-100000 раз, можно использовать как эффективную добавку к торфяным удобрениям и для полива в защищенном грунте.
Литература.
1. Пейве Я.В. Биохимия почв. - М.: Сельхозиздат, 1961. - 422 с.
2. Методические рекомендации по применению микроудобрений. - М., 1977. - 33с.
3. Агрохимия /Под редакцией Б.А.Ягодина. - М.: ВО Агропромиздат, 1989. - С. 323-347.
4. Микроэлементы, их роль и значение в почвенном плодородии и питании растений // Агрохимический вестник, 2003. -№6. - С. 6-7.
5. Заявка № 05065108/13 (034821). Способ получения инокулята для микробиологической переработки торфосодержащих субстратов /Л.В.Касимова, О.В.Порываева. -Положит. решение от 19.04.1996.
6. Патент № 2215718 РФ. Органоминеральное удобрение /Л.В.Касимова. - 0публ.10.11.03.
7. Прянишников Д.Н. Избранные сочинения в трех томах. Частное земледелие. - М: Изд-во «Колос», 1965. - Т.2. - 708 с.
8. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Программированное введение в планирование эксперимента. - М.: Наука,1971. - 176 с.
NEW STRUCTURES OF MICROELEMENTS MIX FOR INCREASE OF SOIL BIOLOGICAL ACTIVITY AND PRODUCTIVITY OF AGRICULTURAL CROPS
L.V. Kasimova, A. V. Kravez
Summary. The summary. The physiological activity of six trace elements in the concentration range from 10-4 to 10-7% was studied. The new composition of trace elements mix in low concentrations with maximum activity was developed. The high efficiency of low-dose micronutrients for wheat was fixed.
Key words: micronutrients, physiological activity, efficiency.
УДК 633.521
ВЛИЯНИЕ ПРЕПАРАТОВ ГУМИНОВОЙ ПРИРОДЫ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЬНА
Ю.В. ЧУДИНОВА, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
Сибирский НИИ сельского хозяйства и торфа E-mail: [email protected]
Резюме. Значительное влияние на урожай сельскохозяйственных культур и его качество оказывают стимуляторы роста и развития растений. В ходе работы выявлено, что гуминовые препараты положительно воздействуют на качественные показатели льнопро-дукции. Выявлена эффективность их применения. Ключевые слова: лен, сорт, препараты гуминовой природы, продуктивность.
38 ----------------------------------------------
В последние годы вопросы защиты сельскохозяйственных растений в системе возделывания культур становится особенно актуальными, так как уровень развития патогенной микрофлоры в почве и на семенном материале достиг критического значения.
Перспективное направление решения этой проблемы - биологический метод, в частности использование и применение препаратов гуминовой природы.
Положительное действие различных защитно-стимулирующих препаратов и гуминовых удобрений отмечено на многих сельскохозяйственных культурах (картофель, кукуруза, пшеница, гречиха, подсолнечник), а также льне [1, 2, 5, 6, 8].
На сегодняшний день одна из актуальных задач
— Достижения науки и техники АПК, №12-2010
