CC BY
58
УДК581.133.12
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ШТАММОВ БИОУДОБРЕНИЙ И МИНЕРАЛЬНОГО АЗОТА В ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ ЯЧМЕНЯ
О.Н.Шкотова, А.Н. Шкотов
В исследованиях установлено, что при внесенииазотфиксирующих микробиологических биоудобренийи аммиачной селитры в одновидовых посевах растений ячменя возросла сумма хлорофиллов а и b в листьях на 2,3- 19,5 "/(соответственно по сравнению с контролем, а в смешанныхна 6-9 %. Установлено, что наиболее сильно увеличилась биомасса растений ячменя в смешанных посевах ячменяс соей и люпином, при внесении биопрепаратов (штаммы 30 и 363а)на фонеаммиачной селитры N60, где биомасса растений была на 53-68% выше по сравнению с необработаннымипосевами.
Ключевые слова: одновидовые посевы, смешанные посевы, хлорофилл а, хлорофилл b, штаммы ризобактерий, аммиачная селитра, ячмень, люпин, горох, соя.
В современных условиях при внедрении в сельское хозяйство адаптивно-ландшафтной системы земледелия широкий интерес и практическую значимость приобретает применение бактериальных удобрений, изготовленных на основе стимулирующих рост ассоциативных ризобактерий (plant growth-promoting rhizobacteria - PGPR). Они оказывают многостороннее положительное влияние на растения.
Вместе с тем имеющиеся сведения об эффективности того или иного бактериального препарата часто относятся к конкретной культуре или даже сорту, что не гарантирует получения положительного эффекта на других культурах и сортах. Максимальный эффект от применения ассоциативных штаммов ризобактерий можно получить на основе тщательного выявления тех штаммов, которые в большей степени соответствуют биологическим свойствам исследуемых видов и сортов растений [1,2].
Цель исследований - выявить влияние штаммов биоудобрений и минерального азота на физиологические показатели в одновидовых и смешанных посевах ячменя.
Методика. Опыты по данной теме исследованиямы проводили на опытном участке БГУ в 2014 году. Почва участка серая лесная, легкосуглинистая по механическому составу, со средним уровнем плодородия. Оценивали эффективность микробных препаратов: штамм № 30, штамм №363а, штамм №2616, штамм №6346 и минерального азота в дозе N60E форме (NH4NO3) в одновидовых и смешанных посевах ячменя.Содержание хлорофилла определяли на спектрофотометре СФ-2000. Математическую обработку данных по Б.А.Доспехову (1985) [3].
Результаты работы. Наши исследования показали, что внесение азотфиксирующих микробиологических биопрепаратов и аммиачной селитры в дозе N60 оказывают положительное влияние на содержание хлорофилла в листьях ячменя в одновидовых и смешанных посевах.
Установлено, что в вариантах, с раздельным применением штамма №30 ризобактерий и аммиачной селитры в од-новидовых посевах наблюдалось незначительное повышение суммы хлорофиллов a и b в листьях ячменя по сравнению с контролем (табл. 1). Наибольшее влияние на содержание хлорофилла а и b оказывало комплексное использование штамма № 30 и аммиачной селитры, где содержание хлорофилла у ячменя возросло на 19,5 % по сравнению с контролем.
В смешанных посевах люпина и ячменя без внесения удобренийсумма хлорофилла а+b составила 84,26 мг/л, а в таком же варианте, но при внесении аммиачной селитры содержание хлорофилла увеличилось и составило 95,12 мг/л или на 12,8% было больше по сравнению с контролем - смешанным посевом без азота. Аммиачная селитра благоприятно влияла на сумму хлорофиллов в смешанных посевах сои и ячменя, гороха и ячменя. Содержание хлорофиллов на этих вариантах повысилось соответственно на 21% и 22,8% к контролю (табл.1, рис.1).При комплексном использовании биопрепаратов и аммиачной селитрыв смешанных посевах также наблюдается повышениесуммы хлорофилловна 7,4% и 8,5% соответственно у люпино-ячменном и горохо-ячменном посеве. Максимальное повышениесуммы хлорофиллов наблюдалось в посевах с соей, где сумма хлорофиллов была выше на 13,8% по сравнению с такими же посевами, но без аммиачной селитры (табл. 1).
Таблица 1
Влияние штаммов ризобактерий и аммиачной селитры (N^N0^ на содержание хлорофилла а и Ь _в листьях ячменя в одновидовых и смешанных посевах, в мг/л_
№ Вариант Количество хлорофилла а, мг/л Количество хлорофилла b, мг/л Сумма хлорофиллова и b, мг/л
Без удобр N60 Без удобр N60 Без удобр N60
1 Ячмень-контроль 14,9 23,52 32,56 23,79 47,26 47,31
2 Ячмень + штамм 30 20,90 19,36 27,52 37,15 48,38 56,51
3 Ячмень + люпин - контроль ячмень 22,10 20,31 37,52 41,04 59,62 61,35
люпин 17,42 22,78 7,23 10,99 24,64 33,77
4 Ячмень (штамм 30) ячмень 22,02 24,77 37,52 40,22 59,54 64,99
+ люпин(штамм 363а) люпин 24,14 25,36 12,81 13,31 36,95 38,67
5 Ячмень + горох-контроль ячмень 20,97 22,98 37,03 36,32 58 59,3
горох 16,87 25,10 9,44 18,89 26,31 44,25
6 Ячмень (штамм 30) ячмень 23,93 25,06 35,24 35,08 59,17 60,14
+горох(штамм 2616) горох 23,55 26,55 16,64 21,13 40,19 47,68
7 Ячмень + соя-контроль ячмень 20,92 22,10 37,30 36,06 58,2 58,16
соя 23,53 43,17 18,37 19,8 41,90 62,98
8 Ячмень (штамм 30) ячмень 22,38 22,75 37,64 38,98 60,02 61,73
+ соя (штамм 6346) соя 30,43 39,30 19,13 23,70 49,56 63,00
Наблюдения показали, что потенциал возможности хлорофилла относительно поглощения солнечной энергии
и превращения её в энергию химических связей в гетерогенных посевах, зависит от обеспеченности растений доступными элементами питания, прежде всего азотом. Было установлено, что комплексное использование биопрепаратов и аммиачной селитры оказывало наиболее благоприятное воздействие на содержание хлорофилла, на фотохимическую активность хлоропластов как в смешанных, так и в одновидовых посевах ячменя.
Рисунок 1. Влияние штаммов ризобактерий и аммиачной селитры (ЫИ^Оз) на содержание хлорофилла а и Ь в листьях
ячменя в одновидовых и смешанных посевах, в мг/л
В одновидовых и смешанных посевах количество хлорофилла а заметно больше у бобовых культур, по сравнению с ячменём (табл.1). У растений ячменя в среднем содержание хлорофилла Ь на 64% больше чем хлорофилла а. Известно, что в процессе фотосинтеза хлорофилл а обеспечивает наиболее высокую эффективность процесса превращения диоксида углерода и воды в органические вещества. Поэтому не случайно бобовые являются более продуктивными по биомассе культурами, чем ячмень (рис.2).
Исследования показали, что внесение азотфиксирующих микробиологических биопрепаратов и аммиачной селитры в дозе N50 оказывают положительное влияние на биомассу ячменя в одновидовых посевах. Так биомасса ячменя при применении штамма №30 составляла 69,5 ц/га на 53% выше чем на контроле, а при внесении аммиачной селитры и комплексном использовании минерального азота и биопрепарата составила 76,1-77,3 ц/га, соответственно на 68-71% выше контроля.
О 50 ЮО 150 200
Рисунок 2. Влияние штаммов ризобактерий и аммиачной селитры (N^N0^ на биомассу ячменя в одновидовых и
смешанных посевах, в ц/га
Более эффективное усвоение азота ячменем наблюдалось в смешанных посевах с люпином и соей, где наблюдалось увеличениеобщей биомассы растений ячменя. Так в смешанном посеве ячменя с люпином и соей при совместном использовании аммиачной селитры и штаммов биопрепаратов, биомасса ячменя составила 92 ц/га и 81,4 ц/га, что на 68-53% больше, чем на контроле. В смешанных посевах ячменя с горохом не наблюдалось значительного повышения биомассы и оставалось на уровне контроля (рис.2).
Заключение. Результаты наших исследований показали, что при внесении азотфиксирующих микробиологических биоудобренийи аммиачной селитры в одновидовых посевах растений ячменя возросла сумма хлорофиллов а
и b в листьях на 2,3- 19,5 %соответственно по сравнению с контролем. Наибольшее влияние на увеличение содержания хлорофилла а и b в одновидовых посевах оказывало комплексное использование штамма № 30 и аммиачной селитры, где содержание хлорофилла у ячменя возросло на 9,25 мг/л, что в 1,2 раза выше по сравнению с контролем.
Установлено, что наиболее высокое суммарное содержание хлорофилла а и b было в листья растений смешанных агроценозов ячменя с соей и люпином.На вариантах с комплексным использованием биопрепаратов и аммиачной селитры, где его содержание составило 61,73-64,99 мг/л, что на 6-9 % больше по сравнению с контролем. Наиболее сильно увеличилась биомасса растений ячменя в смешанных посевах ячменя с соей и люпином, при внесении биопрепаратов (штаммы 30 и 363а) на фоне аммиачной селитры N60, где биомасса растений была на 53 -68% выше по сравнению с необработанными посевами соответственно.
Результаты исследований показали, что между уровнем урожайности биомассы и содержанием хлорофилла в листьях наблюдается прямая тесная (r = 0,93) корреляция. Установлено, что этот физиологический показатель, уровень содержания хлорофилла в листьях растений в фазу бутонизации бобовых может быть использован как физиологический метод оценки эффективности штаммов биоудобрений и минерального азота в одновидовых и смешанных посевах злаковых и бобовых культур.
The research found that the introduction of nitrogen-fixing microbial bio-fertilizers and ammonium nitrate in a single crop of barley plants increased the amount of chlorophylls a and b in the leaves of 2.3 - 19.5 per cent, respectively, compared to control, and mixed by 6-9 %. It is established that the greatly increased biomass of barley plants in mixed crops of barley and soybean and lupin, the introduction of biologics (30 strains and 363a) on the background of ammonium nitrate N60, where plant biomass was 53-68% higher compared to untreated crops. Key words: single-species crops, mixed crops, chlorophyll a, chlorophyll b, strains of rhizobacteria, ammonium nitrate , barley, lupins, peas, soybeans.
Список литературы
1. Кожемяков А.П., Проворов Н.А., Завалин А.А., Шотт П.Р. Оценка взаимодействия сортов ячменя и пшеницы с ризосферными бактериями на различном азотном фоне// Агрохимия.2004.№3.С.1-8.
2. Кононов А.С. Агрофитоценоз и методы его исследования. Брянск.2009. 299с.
3.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.:Агропромиздат,1985.351с.
Об авторах
Шкотова О.Н. - учитель географии гимназии №1 г.Брянска, аспирант Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, [email protected]
Шкотов А.Н. - студент Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского,
