Научная статья на тему 'Оценка устойчивости штаммов ризобий сои Амурской селекции к различным факторам среды'

Оценка устойчивости штаммов ризобий сои Амурской селекции к различным факторам среды Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
58
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ШТАММЫ РИЗОБИЙ / RHIZOBIA STRAINS / СОЯ / SOYBEAN / СТРЕССОВЫЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ / STRESSFUL ENVIRONMENTAL FACTORS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Бегун С.А., Якименко М.В.

Целью исследований было изучение коллекционных штаммов ризобий сои видов Bradyrhizobium japonicum ( Jordan, 1982) и Sinorhizobium fredii (Scholla, Elkan, 1984) амурской селекции для выявления культур, устойчивых к различным факторам среды. При исследовании стояла задача поиска штаммов, устойчивых к повышенной концентрации соли NaCl, температуры, кислотности, которые часто встречаются в почвенных условиях. Из 30 коллекционных штаммов вида Bradyrhizobium japonicum 93% заметно снижали интенсивность роста на минерально-растительной среде (МРС) с 8,5 г/л NaCl, практически не росли при температуре +39±1°С, но развивались на средах с рН 6. Из 28 штаммов вида Sinorhizobium fredii 75% проявили хороший рост на МРС с 8,5 г/л NaCl, 93% на среде с рН 8, а 60% штаммов росли при температуре +39 ± 1°С. Аналогичные данные получены и на минимальной агаризованной среде с концентрациями NaCl 0,1 и 8,5 г/л. В результате исследований отобраны штаммы, устойчивые к стрессовым факторам: 11 штаммов вида Bradyrhizobium japonicum и 23 штамма вида Sinorhizobium fredii к увеличенной концентрации NaCl в МРС; 4 и 20 соответственно к повышенным температурам выращивания; все исследуемые штаммы хорошо росли на МРС с рН 8, а штаммы вида Bradyrhizobium japonicum и при рН6.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Estimation of resistance of soybean rhizobia strains of amur selection to different environmental factors

The goal of investigations was research of the collection strains of soybean rhizobia of species Bradyrhizobium japonicum (Jordan, 1982) and Sinorhizobium fredii (Scholla, Elkan, 1984) of Amur selection to identify crops resistant to different environmental factors. We were faced with the task of finding strains resistant to high salt concentration NaCl, temperature, acidity, which are often found in soil conditions. Out of 30 collection strains of species Bradyrhizobium japonicum 93% markedly decreased the growth intensity on mineral-plant medium (MPM) with 8.5 g/l NaCI, practically did not grow at temperatures +39 ±1°С, but evolved on medium with рН 6. From 28 strains of species Sinorhizobium fredii 75% showed good growth on mineral-plant medium with 8.5 g/l NaCI, 93% on medium with рН 8, and 60% of strains grew at temperatures +39± 1°С. Similar data were also obtained on minimal agarized medium with concentrations of NaCI 0.1 and 8.5 g/l. In result of investigations, strains resistant to stressful factors are selected: 11 strains of species Bradyrhizobium japonicum and 23 strains of species Sinorhizobium fredii stable to high concentrations of NaCI in mineral-plant medium; 4 and 20 strains respectively to high temperatures of cultivation; all the studied strains grew well on mineral-plant medium with pH 8, and strains of species Bradyrhizobium japonicum even at рН 6.

Текст научной работы на тему «Оценка устойчивости штаммов ризобий сои Амурской селекции к различным факторам среды»

в пахотный горизонт вымытого в глубинные слои кальция. Особенно это важно для тяжелосуглинистых заплывающих почв, которых в Татарстане более 80%. На фоне естественного плодородия почвы практически одинаковое количество Са в пожнивно-корневых остатках накапливали Татарская пастбищная, Айслу и Гюзель (163,58-197,47 кг/га). У остальных сортов величина этого показателя была достоверно меньше (100,88-132,96 кг). На обоих фонах минеральных удобрений сорт Гюзель достоверно превосходил по накоплению кальция в пожнивно-корневых остатках (317,00 и 388,66 кг/га соответственно) все остальные.

Таким образом, изучение накопления органического вещества в почве под новыми, наиболее адаптированными к почвенно-климатическим условиям Республики Татарстан сортами люцерны на трех фонах

3. Накопление питательных элементов и Са в ПКО люцерны в зависимости от уровня внесения удобрений

Сорт Общий N Р К Сумма NРК Са

Айслу (стандарт) Гюзель Контроль (без удобрений) 154,07 34,72 32,55 169,81 39,96 54,23 221,34 264,00 197,47 194,07

Татарская пастбищная Муслима 201,92 175,66 37,06 26,29 38,34 40,63 277,32 242,58 163,58 115,91

Сарга 142,92 31,23 34,83 208,98 100,88

Камелия 165,09 36,56 37,67 239,32 132,96

^ВР4ВК4В 5 2,3 3

Айслу (стандарт) 223,15 52,33 327,81 286,25

Гюзель 278,47 63,39 67,92 409,78 317,00

Татарская пастбищная 313,95 61,59 69,54 445,08 256,32

Муслима 264,77 40,87 62,19 367,83 177,70

Сарга 248,25 58,06 82,08 388,39 174,18

Камелия 243,45 55,18 60,05 358,68 199,63

Айслу (стандарт) Гюзель 279,07 334,68 ^72*72 6 7,4 3 80,97 69,05 91,77 415,55 507,42 353,99 388,66

Татарская пастбищная 385,11 76,54 86,11 547,76 313,35

Муслима 295,66 48,95 76,36 420,97 195,80

Сарга 304,12 75,42 109,48 489,02 216,54

Камелия 299,05 70,93 72,85 442,83 245,37

НСР0,05 31,29 8,49 9,55 40,36 37,28

капливается суммарно 300-500 кг/ га и более NPK, которые после запашки становятся доступными растениям, а также до 350 кг кальция, участвующего в создании водопрочной структуры почвы. При этом следует отметить, что в корневых остатках однолетних культур питательных веществ к концу вегетации практически не остается. Например, по данным [6], пожнивно-корневые остатки гороха содержат 4% азота от его общего количества в надземной биомассе, а люцерны - 20%.

На фоне естественного плодородия почвы наибольшее накопление общего азота отмечено в ПКО сорта Татарская пастбищная - 201,92 кг/га (табл. 3). Он единственный из всех сортов достоверно превосходил стандарт (154,07 кг/га). При этом сорт Муслима уступал Татарской пастбищной по величине этого показателя (175,66 кг/ га) несущественно.

В случае применения ^8Р48К48 достоверно больше общего азота накапливалось также в пожнивно-корневых остатках сорта Татарская пастбищная (313,95 кг/га). Далее по величине этого показателя располагались сорта Гюзель (278,47 кг/га), Муслима (264,77 кг/га) и Сарга (248,25 кг/га), разница между которыми оказалась несущественной.

На фоне самой высокой в опыте дозы удобрений сорт Татарская пастбищная продолжал удерживать лидерство по накоплению азота на 1 га (385,11 кг), за ним с достоверной разницей следовали сорт Гюзель (334,68 кг) и Сарга (304,12 кг), которые между собой отличались в пределах ошибки опыта. В то же время следует отметить, что прибавка в накоплении азота с ПКО, по отношению к контролю, у сорта Татарская пастбищная составила 90,7%, Гюзель - 97,1%, Сарга - 112,0%.

Наибольшее количество фосфора с пожнивно-корневыми остатками независимо отусловий минерального питания накапливал сорт Гюзель. При этом на фоне естественного плодородия почвы ему достоверно уступили только сорта Муслима и Сарга, в варианте с умеренным применением минеральных удобрений наименьшую отзывчивость проявили сорта Муслима и Айслу, которые существенно отстали от сорта Гюзель по величине обсуждаемого показателя, а при внесении повышенной дозы к ним добавился сорт Камелия.

Самое достоверно высокое накопление калия на фоне естественного плодородия почвы отмечено в ПКО сорта Гюзель (54,23 кг/га). При использовании умеренных и повышенных доз минеральных удобрений лидером по величине этого показателя становится сорт Сарга (82,08 и

109,48 кг/га против 67,92 и 91,77 кг/ га у сорта Гюзель соответственно, НСР005 - 9,55).

В сумме наибольшее количество основных элементов минерального питания накапливали пожнивно-корневые остатки сорта Татарская пастбищная как на фоне естественного плодородия почвы (277,32 кг/га), так и при внесении полного удобрения удобрений (до 547,76 кг/га на фоне ^2Р72К72). В то же время в контроле установлены несущественные различия по величине этого показателя с сортами Гюзель, Муслима и Камелия, при использовании обеих доз удобрений - с сортом Гюзель. Наименьшим накоплением основных элементов минерального питания с ПКО среди изучаемых сортов отличался стандарт Айслу (327,81-415,55 кг/га).

Многолетние бобовые травы играют неоценимую роль в возвращении

минерального питания позволило установить следующее:

масса пожнивно-корневых остатков большинства изучаемых сортов люцерны (Татарская пастбищная, Гюзель, Муслима, Сарга) на фоне естественного плодородия почвы различается несущественно и значительно превышает стандарт;

с повышением дозы минеральных удобрений масса накапливающихся ПКО увеличивается, при этом разница между сортами возрастает;

максимальное в опыте количество е ПКО (практически удвоенное, по срав- | нению с контролем) формируют сорта д Гюзель (26,99 т/га сухого вещества) и е Сарга (24,33 т/га) на фоне ^2Р72К72, | которые между собой по величине № этого показателя различаются не- 3 существенно; м

из накапливающихся в пожнивно- 1 корневых остатках люцерны основных 5

Evaluation of organic matter accumulation by new varieties of alfalfa in the gray forest soils of Tatarstan

M.Sh. Tagirov, O.L. Shaytanov, G.F. Sharipova

Tatar Research Institute of Agriculture, Orenburgskiy trakt str., 48, Kazan, 420059, Russia

УДК 631.472.56

Динамика органического вещества почвы в системе ландшафтного земледелия

элементов минерального питания более половины составляет азот. Наибольшее его количество в расчете на 1 га отмечено в ПКО сорта Татарская пастбищная на фоне ^2Р72К72 (385,11 кг). Он же характеризовался самым высоким накоплением суммы NPK, как на фоне естественного плодородия почвы (277,32 кг/га), так и при внесении полного минерального удобрения (547,76 кг/га на фоне ^2Р72К72). Несущественно меньше величина этого показателя была у сорта Гюзель (507,42 кг/га на фоне ^2Р72К72). В свою очередь, сорт Гюзель на обоих фонах минеральных удобрений накапливал с пожнивно-корневыми остатками достоверно больше кальция (317,00 и 388,66 кг/га соответственно), чем все остальные.

Современные сорта люцерны изменчивой существенно отличаются между собой средообразующими свойствами. Наиболее пригодны для повышения плодородия серых лесных почв в условиях республики сорта Татарская пастбищная и Гюзель. Учитывая установленную в опыте высокую отзывчивость этих сортов на повышенный агрофон, считаем возможным рекомендовать их для выращивания в первую очередь в хозяйствах с интенсивным земледелием. Предприятиям с низкой ресурсообеспеченностью лучше отдать предпочтение сорту Татарская пастбищная.

Литература

1. Чекмарев П.А., Лукманов А.А., Нуриев С.Ш. Плодородие и продуктивность почв республики Татарстан. Казань, 2011. 245 с.

2. Основные параметры развития кормопроизводства и животноводства Республики Татарстан на 2015-2020 годы. М.Ш. Тагиров, Ф.С. Гибадуллина, Ш.К. Шакиров, О.Л. Шайтанов и др. Казань: Фолиант, 2013. 76 с.

3. Шайтанов О. Л. Энергетическая и экономическая оценка возделывания новых сортов многолетних трав // Рынок АПК. 2011. №1-2. С. 45-47.

4. Шайтанов О. Л. Новые сорта и виды многолетних трав - резерв повышения устойчивости кормопроизводства в республике Татарстан // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Пути мобилизации биологических ресурсов повышения продуктивности пашни, энергоресурсосбережения и производства конкурентоспособной сельско-

щ хозяйственной продукции». Казань: ООО £ «Издательско-полиграфический центр сч «Экспресс-формат», 2005. С.397-401. & 5. Вильямс В. Р. Травопольная система 2 земледелия//Избр. труды. М.: Гос. издат. ^ с.-х. литературы, 1949. 495 с.

6. Киселев Н. П., Кормщиков А. Д., ц Никифорова Е. В. и др. Вятские клевера.

Киров: Государственное издательско-5 полиграфическое предприятие «Вятка», $ 1995. 276 с.

Summary. In 2008-2010 the six new varieties of alfalfa, the crop, which is traditional for the republic, were studied on three backgrounds of mineral nutrition: no any fertilizers, N48P48K48, N72P72K72. One of the goals of this study was to investigate the effect of fertilizers on habitat-forming ability of new alfalfa varieties, in particular, on the accumulation of soil organic matter. The plot soil was gray forest heavy loam with humus 3.56% and pH 5.4. The content of alkali-hydrolyzable nitrogen in the soil was 92.4 mg/kg, the mobile phosphorus - 157.5, of exchangeable potassium - 85.2 mg/ kg. The experience involved the following alfalfa varieties: Aislu - standart, Guzel, Tatarskaya pastbishnaya, Muslima, Sarga, Kamelia. The area of the plot was 45 m2. In the control only Guzel variety exceeded authentically the standard in terms of accumulation of dry matter of stubble-root residues (14.27 t/ha against 10.85 for Aislu variety). As to the accumulation of NPK amount in the stubble-root residues Tatarskaya pastbishnaya authentically exceeded the standard (277.32 kg/ha against 221.34 kg/ha) and Guzel (264.00 kg/ha against 221.34 kg/ha). Applying of mineral fertilizers N P K and further

48 48 48

increasing their dose to N72P72K72 revealed a high responsiveness of three varieties: Guzel, Sarga and Tatarskaya pastbishnaya, providing the maximum increase of dry matter stubble-root residues against control 12.72; 12.31 and 11.14 t/ha. The greatest amount of nitrogen per 1 hectare was noted in SSR of Tatarskaya pastbishnaya variety on the backgroundN72P72K72(385.11 kg). It was characterized by highest accumulation of NPK amount both against the background of the soil natural fertility (277.32 kg/ha), and at applying of mineral fertilizers (547.76 kg / ha on the background N72P72K72). Guzel variety showed insignificantly less value of this indicator (507.42 kg/ha on the background

N72P72K72).

Keywords: alfalfa (Medicago), soil fertility, crop-root residue, variety, cultivation history, humus.

Author Details: M.Sh. Tagirov, , Dr. Sc. (Agr.), Director; O.L. Shaytanov, Cand. Sc. (Agr.), Head of Division (e-mail: tatniva@mail. ru); G.F. Sharipova, Researcher.

For citation: Tagirov M.Sh., Shaytanov O.L., Sharipova G.F. Evaluation of organic matter accumulation by new varieties of alfalfa in the gray forest soils of Tatarstan. Zemledelie. 2015. №3. pp. 17-20 (in Russ.).

Е.г. КОТЛЯРОВА, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Белгородский ГАУ им. В.Я. Горина, ул. Вавилова, 1, пос. Майский, Белгородский район, Белгородская обл., 308503, Россия E-mail: kotlyarovaeg@mail.ru

Эрозия почв - это катастрофическая проблема для окружающей среды во всем мире, в том числе для агроэкосистем эрозионно опасных регионов России. Исследования проводили в самом эродированном районе (Красногвардейский) Белгородской области. Целью работы было изучение влияния почвозащитных технологий на динамику органического вещества в системе мониторингового обследования почв в реальных условиях сельскохозяйственного производства в течение 27-29 лет. В результате выявлена положительная динамика содержания органического вещества в почвах двух модельных объектов и района в целом. За исследуемый период величина этого показателя в почвах объекта «РепныйЛог» в слое 0-20 см увеличилась на 0,30%, в слое 20-40 см - на 0,75%; объекта «Красногвардейский полигон» - на 0,79 и 0,50 % соответственно, в целом по Красногвардейскому району - на 0,4%. Однако темпы и направленность почвообразовательного процесса в различные периоды времени были неодинаковыми и зависели от степени освоения ландшафтных систем земледелия, рельефных условий (крутизна, экспозиция склонов, размещение на склоне) и состояния почвенного покрова. Если в слое почвы 0-20 см объекта «Репный Лог» сначала происходит 10-кратное сокращение потерь органического вещества с последующим накоплением его со скоростью 0,05% в год, то слой 20-40 см изначально характеризуется статистически значимым ростом величины этого показателя. Освоение ландшафтных систем земледелия не только дает возможность снизить темпы эрозии почв, но и способствует повышению плодородия почв. Это дает основание для принятия решения об их широкомасштабном распространении в эрозионно опасных регионах с интенсивным ведением сельскохозяйственного производства.

Ключевые слова: эрозия, органическое вещество почвы, ландшафтные системы земледелия.

Для цитирования: Котлярова Е.Г. Динамика органического вещества почвы в системе ландшафтного земледелия // Земледелие. 2015. №3. С. 20-24.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.