CC BY
41
Literatura
1. Dorozhkina L.A., Puzyr'kov P.E., Dobreva N.I., Rybina V.N. Cirkon, ehpin-ehkstra i siliplant v innovacionnyh tekhnologiyah vozdelyvaniya zernovyh kul'tur // Zernovoe hozyajstvo Rossii. -2011. - № 4. - S. 75-86.
2. Gamzaeva R.S. Vliyanie fitoregulyatorov rosta na obshchee kolichestvo mikroorganizmov v rizosfere i produktivnost' yachmenya // Gumus i pochvoobrazovanie. - 2017. - № 21 - S. 74-77.
3. Budykina N.P., Alekseeva T.F., Hilkov N.I. EHffektivnost' fitoregulyatora ehpin ehkstra i mikroehlementnogo preparata citovit v zashchishchennom grunte // Agrohimicheskij vestnik. -2010. - № 2.
4. Lavrishcheva T.A. Sravnitel'naya ocenka sortov salata cikornogo ehndiviya v vesenne-letnem oborote v plenochnyh teplicah Leningradskoj oblasti // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2017. - № 1 (46). - S. 31-36.
5. Osipova G.S., Lavrishcheva T.A. Agrobiologicheskaya ocenka sortov salata cikornogo v osennem oborote plenochnyh teplic Leningradskoj oblasti // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2016. - № 45. - S. 25-29.
УДК 633.313 Б01 10.24411/2078-1318-2018-14027
Канд. с.-х. наук А.Г. ОРЛОВА (ФГБОУ ВО СПбГАУ, [email protected]) Ассистент О.Г. РАПИНА (ФГБОУ ВО СПбГАУ, [email protected])
ПОБЕГООБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ ИЗМЕНЧИВОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИНОКУЛЯЦИИ СЕМЯН КЛУБЕНЬКОВЫМИ БАКТЕРИЯМИ В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Люцерне принадлежит ведущее место среди многолетних бобовых трав на Северо-Западе России. Практическая ценность этой культуры не ограничивается только кормовыми достоинствами - она обогащает почву азотом, является хорошим предшественником для многих сельскохозяйственных культур. Выращивание люцерны способствует оструктуриванию почвы, ее обогащению органическим веществом, что позволяет предотвратить снижение содержания гумуса, пополняет почву азотом вследствие деятельности клубеньковых бактерий.
Для повышения энергетической и экономической эффективности возделывания люцерны целесообразно выбрать малозатратное направление в агротехнике этой культуры, которое основано на интенсификации симбиотической азотфиксации, росте и повышении конкурентоспособности люцернового компонента в агроценозах на начальных этапах их формирования [1]. Наиболее значимым приемом повышения эффективности симбиотической азотфиксации является внесение в почву препаратов, основой которых является чистая культура клубеньковых бактерий (Посыпанов, Трепачев, Чернов, 1986).
Цель исследования - выявить наиболее эффективные штаммы клубеньковых бактерий и определить их влияние на продуктивность люцерны изменчивой в условиях Ленинградской области.
Материалы, методы и объекты исследования. Опыты были заложены на опытном поле кафедры растениеводства им. И.А. Стебута Санкт-Петербургского государственного аграрного университета в 2012, 2013 и 2014 гг. Объектом исследований являлись растения люцерны изменчивой сорта Агния (ФГБНУ ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса) первого года жизни. Для инокуляции семян использовали штаммы клубеньковых бактерий на основе вида бактерий БтогЫ2оЫит твЫоИ: производственный штамм 415б и перспективные штаммы А-4 (АК 127), А-5 (АК 052), А-6 (АК 118) (ФГБНУ ВНИИСХ микробиологии). Контролем
служил вариант без обработки препаратом. Площадь делянки составляла 6 м2. Повторность -четырехкратная. Предшественник - озимая рожь. Агротехника посева - рекомендованная для кормовых трав. Посев проведен в 2012 году 23 мая, в 2013 году - 21 мая, в 2014-м - 19 мая. Всходы в 2014 году были очень изреженные из-за нашествия птиц, поэтому пересевали 7 июля. Норма высева - 2,4 млн.шт./га. Семена перед посевом скарифицировали и обработали биопрепаратами клубеньковых бактерий. Посев рядовой с шириной междурядий 0,3 м. Удобрения не вносили. Уход за посевами заключался в прополке и рыхлении междурядий. В исследовательской работе были использованы общепринятые методики получения (Серебряков, 1962) и обработки научных данных [2, 3]. Агрометеорологические условия в годы проведения исследований были оптимальными для роста и развития растений люцерны изменчивой.
Результаты исследований. Важнейшей биологической особенностью многолетних трав является их способность размножаться вегетативно (побегами). Мощность побегов является одним из важнейших показателей продуктивности видов и сортов трав, из которых формируются луговые агрофитоценозы (Смелов, 1966). Изучение закономерностей побегообразования имеет большое значение для характеристики особенностей формирования продуктивности многолетних бобовых трав.
й ф1
а) растения 1 укоса (2012-2014 гг.)
б) растения 2 укоса (2012 г.)
Рис.1. Схема побегообразования люцерны изменчивой в первый год жизни: I, II, III - порядки осевых побегов; 2, 3, 4 - порядки побегов ветвления;
* ? I
I - вегетативные побеги; I - генеративные побеги; I - побеги первого укоса
Главные побеги, или осевые побеги первого порядка у люцерны первого года жизни развиваются из зародышевой почки семени [4]. Осевые побеги второго и последующих порядков развиваются из почек в основании стеблей, образуя зону побегообразования, или зону кущения. Так, система побегов люцерны первого года жизни в 2013 и 2014 гг. состояла из главного побега и осевых побегов II порядка (рис. 1 а). Благоприятные условия вегетационного периода 2012 г. способствовали получению двух укосов. Схема побегообразования растений первого укоса выглядит так же как и у посевов 2013-2014 гг. Растения второго укоса состояли из побегов II и III порядков (рис. 1 б).
Результаты, представленные в табл. 1, 2 и 3, позволяют увидеть, что типичные растения люцерны к фазе бутонизации - начало цветения на вариантах без инокуляции состоят из главного побега высотой от 35 до 63 см и 4-7 побегов ветвления. В условиях 20122013 гг. люцерна сформировала к 1 укосу по 0,1-0,2 шт./раст. побегов II порядка (табл. 1, 2).
В 2014 г. растения контрольного варианта побегов II порядка не образовали, т.к. укосной спелости посевы достигли к 8 сентября из-за более позднего посева.
Анализируя показатели развития растений в травостоях с использованием бактериальных препаратов, можно отметить, что формообразовательные процессы более активно проходили у растений с применением для инокуляции семян штаммов А-5 и А-6. В среднем за 3 года исследований высота растений на этих вариантах превышала контрольные растения на 5,8-35,9 см в зависимости от года исследований. Растения этих вариантов сформировали осевых побегов в 1,8-2,3 раза больше, чем на варианте без инокуляции, что составило 2,1 и 2,8 шт./раст. (рис. 2). Средние показатели по побегообразованию (рис. 2) приведены с учетом того, что за 3 года исследований было проведено четыре укоса (в 2012 г. - два укоса).
Таблица 1. Морфометрические показатели побегообразования растений люцерны первого года жизни (в среднем на одно растение), 2012 г.
1. Количество побегов
Варианты опыта Укос Главный побег Осевые побеги II и III* порядка
число побегов ветвления, шт. +/- число побегов, шт. +/- число побегов ветвления, шт. +/-
Контроль 1 5 - 0,1 - - -
2 - 1,4 - 2,9 -
шт. 415б 1 4,8 -0,2 0,8 +0,7 1,3 +1,3
2 - - 2,2 +0,8 1,0 +1,9
шт. А-4 1 5,2 +0,2 0,4 +0,3 1,7 +1,7
2 - - 2,0 +0,6 0,5 -1,4
шт. А-5 1 8,2 +3,2 1,8 +1,7 5,3 +5,3
2 - - 3,2 +1,8 2,6 -0,3
шт. А-6 1 7,4 +2,4 0,8 +0,7 2,9 -
2 - - 2,4 +1,0 0,9 -2,0
НСР05 0,5
2. Высота побегов
Варианты опыта Укос Главный побег Осевые побеги II и III* порядка
высота, см +/- длина побегов ветвления, см (от-до) высота, см +/- длина побегов ветвления, см (от-до)
Контроль 1 41,3 - 3-4 34,3 - 3-4
2 - - - 19,8 - 3-4
шт. 415б 1 43,7 +2,5 3-5 37,7 +3,4 3-5
2 - - - 25,3 +5,5 3-4
шт. А-4 1 60,0 +18,7 3-15 52,8 +18,5 3-13
2 - - - 35,0 +15,2 3-9
шт. А-5 1 74,8 +33,5 3-12 70,2 +35,9 3-15
2 - - - 43,0 +23,2 3-11
шт. А-6 1 68,8 +27,5 3-12 63,8 +29,5 3-12
2 - - - 42,3 +22,5 3-19
НСР05 8,3
III*- побеги третьего порядка сформировались только во втором укосе
В фазу бутонизации и цветения из почек семядольных листьев и листьев нижних 2-4 междоузлий формируются боковые побеги, или побеги ветвления (обогащения). Растения контрольного варианта и вариантов с применением шт. 415б и шт. А-4 развивались одинаково и образовали в среднем за 3 года исследований 4,9-5,1 шт./раст. побегов ветвления (рис. 2). Однако следует отметить, что растения, семена которых инокулировали
шт. А-4, формировали более крупные побеги. Длина их составила от 3 до 15 см, а контрольные образцы - 3-6 см. Использование для инокуляции клубеньковых бактерий шт. А-5 и шт. А-6 способствовало значительному увеличению побегов ветвления. В среднем за 3 года исследований на этих вариантах данный показатель превысил контрольные образцы в 2,1 и 1,6 раза и составил 11,1 и 8,3 шт./раст. соответственно (рис. 2).
Помимо количества побегов ветвления на данных вариантах опыта значительно увеличилась длина побегов. Максимальная длина составила 15 см (табл. 1), в то время как контрольные растения сформировали побеги ветвления до 6 см. Благодаря клубеньковым бактериям штаммов А-5 и А-6 растения сформировали активный симбиотический аппарат, обеспечивший их достаточным количеством азота, который положительно повлиял на побегообразовательную способность и позволил сформировать значительно больше побегов, чем на других вариантах опыта.
Рассмотренные выше показатели оказали значительное влияние на формирование урожайности. В наших исследованиях урожайность изучаемых сортов при использовании микробных препаратов для подготовки семян к посеву определялась при двухукосном использовании травостоев в 2012 г. и одноукосном - в 2013 и 2014 гг.
При инокуляции семян группой перспективных штаммов клубеньковых бактерий (шт. А-4, А-5, А-6) на посевах люцерны с. Агния была получена урожайность сухой массы 2,7; 3,4 и 3,3 т/га соответственно, что превышает урожайность на контроле в 2,0-2,6 раза.
Однако следует отметить, что на травостоях люцерны первого года жизни, полученных из семян, инокулированных шт. 415б, сформировали урожайность сухой массы меньше на 0,1 т/га, чем на варианте без инокуляции. Это можно объяснить низкой активностью данного штамма: при спонтанной инокуляции почвенные микроорганизмы более свободно могут проникнуть в ризосферу корня и инфицировать растение; при искусственной инокуляции конкуренцию им оказывают более активные отселектированные штаммы микроорганизмов, которые, к сожалению, могут быть менее вирулентными, что и произошло в варианте с использованием бактерий шт. 415б [5].
Таблица 2 . Морфометрические показатели побегообразования растений люцерны первого
года жизни (в среднем на одно растение), 2013 г.
1. Количество побегов
Варианты опыта Главный побег Осевые побеги II порядка
число побегов ветвления, шт. +/- число побегов, шт. +/- число побегов ветвления, шт. +/-
Контроль 7,0 - 0,2 - 1,4 -
шт. 415б 6,8 -0,2 1,4 +1,2 1,0 -0,4
шт. А-4 7,0 - 0,9 +0,7 1,1 -0,3
шт. А-5 9,4 +2,4 1,9 +1,7 6,0 +4,6
шт. А-6 8,5 +1,5 1,6 +1,4 4,3 +2,9
НСР05 0,7
2. Высота побегов
Варианты опыта Главный побег Осевые побеги II порядка
высота, см +/- длина побегов ветвления, см (от-до) высота, см +/- длина побегов ветвления, см (от-до)
Контроль 63,2 - 3-6 60,2 - 3-6
шт. 415б 65,1 +1,9 3-7 60,4 +0,2 3-6
шт. А-4 62,4 -0,8 3-14 58,8 -1,4 3-12
шт. А-5 69,6 +6,4 3-10 66,5 +6,3 3-9
шт. А-6 70,7 +7,5 3-10 67,1 +6,9 3-9
НСР05 6,2
Таблица 3. Морфометрические показатели побегообразования растений люцерны первого
года жизни (в среднем на одно растение), 2014 г.
1. Количество побегов
Варианты опыта Главный побег Осевые побеги II порядка
число побегов ветвления, шт. +/- число побегов, шт. +/- число побегов ветвления, шт. +/-
Контроль 4,1 - - - - -
шт. 415б 3,0 -1,1 0,3 +0,3 1,6 +1,6
шт. А-4 3,2 -0,9 0,5 +0,5 1,2 +1,2
шт. А-5 7,0 +2,9 1,2 +1,2 5,9 +5,9
шт. А-6 5,4 +1,3 0,6 +0,6 3,6 +3,6
НСР05 0,5
2. Высота побегов
Варианты опыта Главный побег Осевые побеги II порядка
высота, см +/- длина побегов ветвления, см (от-до) высота, см +/- длина побегов ветвления, см (от-до)
Контроль 35,0 - 3-4 - - -
шт. 415б 25,4 -9,6 3-4 24,3 +24,3 3-4
шт. А-4 32,1 -2,9 3-10 28,1 +28,1 3-7
шт. А-5 44,6 +9,6 3-9 38,8 +38,8 3-7
шт. А-5 40,8 +5,8 3-9 35,7 +35,7 3-7
НСР05 3,8
Рис. 2. Влияние биопрепаратов на побегообразование люцерны изменчивой в среднем за 3 года (2012-2014 гг.)
Рис. 3. Урожайность сухой массы люцерны изменчивой в зависимости от применения биопрепаратов,
т/га (среднее за 2012-2014 гг.)
Выводы. В условиях Ленинградской области инокуляция семян люцерны изменчивой сорта Агния биопрепаратами клубеньковых бактерий является высокоэффективным агротехническим приемом. В среднем за три года исследований урожайность сухой массы на вариантах без инокуляции составила 1,3 т/га, биопрепараты шт. А-5 и А-6 способствовали увеличению урожайности сухой массы люцерны в 2,5-2,6 раза.
Литература
1. Бжеумыхов B.C., Кобозев И.В., Токбаев М.М. Повышение эффективности возделывания люцерны на основе интенсификации симбиотической азотфиксации// Известия ТСХА. -2007. - Вып. 2. - С. 28-37.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М., 2011. - 351 с.
3. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. - М.: Россельхозакадемия, 1997. - 155 с.
4. Гончаров П.Л., Лубенец П.А. Биологические аспекты возделывания люцерны. -Новосибирск: Наука, 1985. -255 с.
5. Орлова А.Г., Рапина О.Г. Продуктивность люцерны изменчивой в зависимости от применения микробных препаратов в условиях Ленинградской области //Кормопроизводство. - 2017. - №8. - С.33-38.
Literatura
1. Bzheumyhov B.C., Kobozev I.V., Tokbaev M.M. Povyshenie ehffektivnosti vozdelyvaniya lyucerny na osnove intensifikacii simbioticheskoj azotfiksacii//Izvestiya TSKHA. - 2007. -Vyp.2. - S. 28-37.
2. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta. - M., 2011. - 351 s.
3. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevyh opytov s kormovymi kul'turami. - M.: Rossel'hozakademiya, 1997. - 155 s.
4. Goncharov P.L., Lubenec P.A. Biologicheskie aspekty vozdelyvaniya lyucerny. - Novosibirsk: Nauka, 1985. -255 s.
5. Orlova A.G., Rapina O.G. Produktivnost' lyucerny izmenchivoj v zavisimosti ot primeneniya mikrobnyh preparatov v usloviyah Leningradskoj oblasti //Kormoproizvodstvo. - 2017. - №8. -S. 33-38.
