CC BY
10ПРИМЕНЕНИЕ УДОБРЕНИЙ И БИОПРЕПАРАТОВ В ЧИСТЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ ЯЧМЕНЯ И ГОРОХА
А.А. Завалин, член-корр. РАСХН, И.Л. Безгодова
Работа выполнена в рамках проекта РФФИ № 08-04-13744-офи-ц
Приведены результаты оценки эффективности применения биопрепаратов в одновидовых и смешанных посевах ячменя и гороха. Показано их действие на урожайность и содержание в зерне сырого белка, использование растениями элементов питания из минеральных удобрений и окупаемость их прибавкой урожая зерна.
Ключевые слова: минеральные удобрения, биопрепараты, урожайность, качество зерна, ячмень, горох.
При снижении применения минеральных удобрений невозможно обеспечить получение необходимого количества и качества зерна. Одним из путей улучшения минерального питания растений может быть совместное выращивание злаковых и бобовых культур, когда в зерне злакового компонента повышается содержание белка [1, 5]. Усилить процесс связывания азота атмосферы можно за счет использования биопрепаратов: на зерновых культурах - ассоциативных диазо-трофов [2, 3]; на зернобобовых - симбиотических азотфикса-торов [4, 8]; визикулярно-арбускулярных микоризообразую-щих грибов [7, 9]. Использование биопрепаратов может обеспечить дополнительное снабжение растений азотом за счет его фиксации из атмосферы, также фосфором и калием в результате мобилизации его почвенных запасов. Это служит дополнительным источником снабжения растений биогенными элементами, имеет не только экономическое, но и экологическое значение.
Методика. Исследования проводили на опытном поле СЗНИИМЛПХ на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве. Перед закладкой опыта пахотный 0-20 см слой почвы имел следующие агрохимические показатели: рНКС1 5,0-5,5; содержание гумуса (по Тюрину) 2,70-2,73%; содержание общего азота (по Къельдалю-Йодельбауеру) 0,15-0,19%; содержание подвижных (по Кирсанову) Р2О5 121-161 мг/кг и К2О 1,44-1,59 мг/кг. По принятой в регионе технологии выращивали включенные в реестр по Вологодской области сорта ячменя Выбор и гороха СЗМ-85. Предшественником был картофель. Культуры возделывали в одновидовых и смешанном посевах с соотношением компонентов в смеси 60:40 от нормы высева в чистом виде (5,0 млн всхожих семян ячменя и 1,2 млн - гороха на 1 га). Опыты проводили в соответствии с методикой [6]. Минеральные удобрения (№а, Рсд и Кх) вносили вручную. Площадь делянки - 5,8 м2, повторность 4-х кратная. Размещение вариантов - систематическое. Изучали три уровня минерального питания: Ы0Р0К0, Р30К45 и К30Р30К45. Ризоторфин (РТ) и микоризу (МК) применяли для инокуляции семян гороха; флавобактерин (ФБ) - для инокуляции семян ячменя. Семена обрабатывали биопрепаратами (600 г на гектарную норму высева) в день посева. Биопрепараты изготовлены во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии. Грибной материал: эффективный штамм АМ-гриба Glomus intraradices (штамм №8). Препарат изготовлен на основе размолотых микоризованных корней с ризосферной почвой и
34
представлен порошковидной формой. Гриб выделен из дерново-подзолистой почвы Ленинградской обл. и охарактеризован как высокоэффективный в симбиозе со многими сельскохозяйственными культурами. Размножен он в горшечной культуре на плектрантусе (Р1ес^аШЫз аш^аНз Ь.). ФБ создан на основе Е1ауоЬаИепит зр, штамм 30. В 1 грамме торфяного препарата содержится 5-6 млрд клеток бактерий.
Расчет урожайности зерна проводили на стандартную 14 % влажность. Анализы растений выполняли в аккредитованной агрохимической лаборатории по стандартным методам.
Результаты и их обсуждение. Внесение Р30К45 и Ы30Р30К45 увеличило урожайность зерна одновидового посева ячменя на 0,2 и 0,37 т/га (табл. 1). ФБ как без удобрений, так и при внесении Р30К45 и Ы30Р30К45 увеличил сбор зерна ячменя в одновидовом посеве на 0,20-0,24 т/га. Минеральные удобрения в одновидовом посеве гороха повысили урожайность семян на 0,13 и 0,30 т/га. Инокуляция семян гороха АМ способствовала дальнейшему росту урожайности одновидового посева, прибавки от которой были 0,09-0,19 т/га, при этом более высокие (0,16 и 0,19 т/га) они получены при внесении под горох удобрений, что свидетельствует о положительной роли грибов арбускулярной микоризы в использовании растениями минеральных удобрений.
1. Урожайность зерна, т/га (1), и содержание в нем сырого белка,
% (2), одновидовых и смешанных посевов ячменя и гороха при
использовании удобрений и биопрепаратов.
Среднее за 2005-2007 гг.
Вариант NoPoKo N0P30K45 N30P30K45
1 2 1 2 1 2
1 .Ячмень 2,04 11,4 2,24 12,2 2,41 14,5
2.Ячмень+ФБ 2,24 13,2 2,45 15,1 2,65 17,8
З.Горох+РТ 1,25 17,6 1,38 19,3 1,55 20,5
4. Горох+РТ+МК 1,34 18,9 1,54 21,3 1,76 23,8
5 .Ячмень+горох+РТ 1,53 12,5/ 18,0* 1,79 14,3/ 19,6 2,12 15,1/ 20,4
6 .Ячмень+ФБ+горох+РТ 1,76 14,0/ 19,1 2,05 16,0/ 21,9 2,46 18,0/ 25,1
7 .Ячмень+ФБ+горох+РТ 1,98 15,0/ 2,27 17,9/ 2,72 20,3/
+МК 20,2 22,7 28,3
НСР05 по урожайности = 0,04; по содержанию белка = 0,4/0,38
Числитель - ячмень, знаменатель - горох
Урожайность зерна в смешанном посеве ячменя и гороха возрастала на 0,26 т/га при внесении Р30К45 и на 0,59 т/га за счет К30Р30К45, что связано с улучшением минерального питания обоих компонентов за счет минеральных удобрений. Сбор зерна бинарного посева, семена ячменя в котором были обработаны ФБ и гороха РТ, получен существенно больше по сравнению со смешанным посевом, в котором инокулировали РТ семена гороха. Внесение Р30К45 увеличило урожайность смешанного посева на 0,29 т/га, а прибавка от М30Р3эК45 достигла 0,70 т/га. Дополнительное применение на горохе АМ увеличило на 0,20-0,22 т/га урожайность зерна смешанного
Плодородие №2*2009
посева бобовой и злаковой культур как на фоне без удобрений, так и при внесении Р30К45 и ^0Р30К45. Инокуляции семян смешанного посева ФБ, РТ и МК на фоне полного минерального удобрения, так и РК-удобрений привела к возрастанию в структуре урожая зерносмеси доли бобового компонента, что свидетельствует об улучшении условий минерального питания гороха.
Внесение N30 в составе РК-удобрений увеличивало содержание сырого белка в зерна ячменя на 3,1%. Инокуляция семян ячменя ФБ положительно влияла на накопление сырого белка в зерне, как без удобрений, так и при внесении.
В одновидовом посеве гороха при внесении удобрений возросло содержание сырого белка в зерне на 1,7-2,9%, при этом было эффективно азотное удобрение, указывающее на недостаточное количество минерального азота в почве. Инокуляция семян АМ повысила содержание сырого белка в зерне гороха на 1,3% без удобрений и на 1,2-4,5% при их внесении.
В смешанном посеве в зерне ячменя накапливалось сырого белка без внесения минеральных удобрений больше, чем в чистом посеве при их внесении. В смешанном посеве удобрения увеличивали содержание сырого белка в зерне обоих культур. Инокуляция семян ячменя ФБ положительно отразилась на содержании сырого белка в зерне обоих культур по сравнению с инокуляцией только одного бобового компонента РТ. Обработка семян гороха АМ на всех фонах удобрений повышала белковость зерна ячменя и гороха примерно на 13% по сравнению с фоном, где этот препарат не использовали. Это свидетельствует о том, что гриб арбускулярной микоризы, улучшая фосфорное питание растений, способствует усилению процесса азотфиксации у гороха, что в конечном итоге сказывается на накоплении сырого белка не только в семенах гороха, но и в зерне ячменя.
Масса 1000 зерен ячменя возрастала при внесении под од-новидовой посев минеральных удобрений и от инокуляции семян ФБ, который эффективен как без удобрений, так и при их внесении. В смешанном посеве ячменя с горохом злаковая культура формирует более выполненное зерно по сравнению с одновидовым. Инокуляция обоих компонентов смеси соответствующими биопрепаратами способствует дальнейшему увеличению этого показателя, однако АМ эффективен только без удобрений или при внесении Р30К45. Масса 1000 семян гороха как в чистом посеве, так и в смеси с ячменем возрастала при внесении Р30К45 и ^0Р30К45. АМ в одновидовом посеве на этот показатель не влиял, а обработка семян ячменя и гороха биопрепаратами ФБ и РТ повышала его на фоне удобрений, положительное же действие АМ проявилось только при внесении ^0Р30К45.
Вынос азота (табл.2) при внесении удобрений и биопрепаратов одновидовыми посева ячменя и гороха возрастал, соответственно, в 1,8, и в 1,6 раза, в том числе биологического азота с 29 до 51 кг/га в посеве гороха, а в смешанном посеве ячменя и гороха - в 2,2 раза, в том числе биологического азота с 10,8 до 30,3 кг/га.
Вынос фосфора с урожаем зерна и соломы при внесении минеральных удобрений и использовании для инокуляции семян биопрепаратов возрастал в одновидовом посеве ячменя в 1,7, одновидовом посеве гороха - в 1,8, в смешанных посевах гороха и ячменя - в 2,9 раза. Дополнительный вынос фосфора за счет инокуляции семян АМ достиг в одновидовом посеве гороха 0,7-1,7, в смешанном посеве 1,6-3 кг/га.
Под влиянием минеральных удобрений и биопрепаратов вынос калия урожаем чистого посева ячменя повышался в 1,5, чистого посева гороха - в 1,7, в смешанных посевах этих культур - в 2 раза. При этом большая часть калия накапливалась в злаковом компоненте смеси. Дополнительный вынос калия от инокуляции семян гороха АМ в одновидовом посеве составил 2,3-4,9, в смешанном посеве с ячменем - 6,6-8,2 кг/га.
Инокуляция семян ФБ увеличила коэффициент использования растениями в одновидового посева ячменя азота удоб-
Плодородие №2*2009
рений с 58 до 66%. В результате инокуляции АМ семян гороха этот показатель возрос почти в 2 раза (табл. 3).
2. Суммарный вынос азота, фосфора и калия с урожаем зерна и соломы ячменя и гороха по вариантам опыта, кг/га.
№ Без удобрений Р30К45 N30P30K45
вар. N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
1 52,8 8,0 42,2 59,6 9,5 47,4 77,0 11,0 55,1
2 61,5 9,5 46,3 78,8 11,3 53,8 98,6 13,3 61,4
3 50,0 4,1 14,8 58,5 4,9 16,8 68,0 5,7 19,4
4 57,1 4,8 17,1 70,8 6,0 20,5 88,0 7,4 24,3
5 47,7 5,2 28,0 61,2 6,7 33,6 74,6 8,6 40,3
6 59,8 7,0 33,9 75,7 8,9 40,1 103,0 11,0 49,3
7 70,4 8,6 40,5 91,5 10,9 47,0 128,4 14,0 57,5
3. Коэффициенты использования растениями элементов питания из минеральных удобрений в одновидовых и смешанных посевах на зерно, %. Среднее за 2005-2007 гг.
№ вар. Коэффициент использования из % удобрений, Окупаемость удобрений урожаем зерна, кг/кг
N к фону Р30К45 Р2О5 К2О
к фону без удобрений
Р30К45 N30P30K45 Р30К45 N30P30K45 Р30К45 ^0Р30К45
1 58 5 10 12 29 2,7 3,5
2 66 6 13 17 34 2,8 3,9
3 32 3 5 4 10 1,7 2,9
4 57 4 9 8 16 2,6 4,0
5 45 5 11 12 27 3,5 5,6
6 91 6 13 14 34 3,9 6,7
7 123 8 18 14 38 3,9 7,0
В смешанном посеве ячменя и гороха при инокуляции семян последнего АМ растениями на формирование урожая использовано 45% азота удобрения. При инокуляции ячменя ФБ и гороха РТ коэффициент удвоился, а при использовании АМ он возрос 123%. Это связано не только с потреблением растениями азота из удобрения, но и использованием биологического азота, фиксированного ассоциативными и симбио-тическими микроорганизмами в смешанном посеве бобовой и злаковой культур.
Инокуляции семян биопрепаратами повышала коэффициент использования растениями фосфора из удобрения, особенно это заметно при применении АМ. В одновидовых посевах ячменя инокуляция семян ФБ и гороха - РТ способствовала возрастанию коэффициента использования растениями калия из удобрения. В смешанных посевах этих культур также проявилось положительное действие биопрепаратов на увеличение коэффициента использования растениями калия из удобрений. Увеличение коэффициента использования растениями фосфора и калия из удобрений связано не только с потреблением растениями этих элементов из вносимых удобрений, но и использования почвенных запасов.
Окупаемость минеральных удобрений прибавкой урожая зерна ячменя и гороха в одновидовых посевах низкая, но применение биопрепаратов ФБ на ячмене и АМ на горохе повышают окупаемость минеральных удобрений прибавкой урождая зерна с 3,9-4 до 6,7-7 кг/кг. В смешанном посеве ячменя и гороха окупаемость минеральных удобрений прибавкой урожая зерна получена больше при использовании полного минерального удобрения, что связано с положительным влиянием азота на урожайность ячменя. Применение биопрепаратов способствует увеличению окупаемости минеральных удобрений прибавкой урожая смешанного посева ячменя и гороха, при этом максимальная окупаемость удобрений (7 кг/кг) достигнута при инокуляции семян ячменя флавобактерином и семян гороха ризоторфином и грибом арбускулярной микоризы.
Литература
Вавилова З.И. Особенности семеноводства сортов гороха в смешанных посевах в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны: Авто-реф. дис. канд. с.-х. наук. Немчиновка, 1993. - 19 с. Васюк Л.Ф.
35
Азотфиксирующие микроорганизмы на корнях небобовых растений и их практическое использование в сельском хозяйстве СССР. М.: Наука, 1989. - С.88-98. Завалин А.А. Биопрепараты, удобрения и урожай. М.: ВНИИА, 2005. -312 с. Кожемяков А. П., Тихонович И. А. Использование инокулянтов бобовых и биопрепаратов комплексного действия в сельском хозяйстве//Доклады Россельхозакадемии. 1998. № 6. -С. 7-10. Лекомцев П.В. Влияние уровня азотного питания и биопрепаратов на формирование продуктивности яровой пшеницы и гороха в чистых и смешанных посевах: Автореф. дисс...канд. биол. наук. М.: ВИУА, 2002.-20 с. Оценка эффективности микробных препаратов в
земледелии. М.: РАСХН, 2000.-82 с. Соколенко В.А. Эффективность применения грибов арбускулярной микоризы под вику яровую на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве Верхневолжья: Авто-реф. дисс...канд. биол. наук. М.: ВНИИА, 2008.-18 с. Трепачев Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. М.: Агроконсалт, 1999. -532с. Юрков А.П., Якоби Л.В., Степанова Г.В. и др. Эффективность инокуляции грибом Glomus intradices и внутрипопуляционная изменчивость растений люцерны хмелевидной по показателям продуктивности и микоризообразова-ния// Сельскохозяйственная биология. 2007, № 5. С. 67 - 74.
EFFICIENCY OF THE USING THE FERTILIZERS AND BIOPREPARATION IN CHISTYH AND MIXED SOWING OF
BARLEY AND GOROHA
A.A.Zavalin, I.L.Bezgodova
Pryanishnikov All-Russia Agrochemistry Research Institute. st. Pryanishnikova 31a. Moskow, 127750 Russia
The North-West Scientific Research Institute of the Dairy and Meadow-Pasture Farming, st. 14, Lenin 14, Molochnoye, Vologda 160555 Russia
Summary. The Broughted results of the estimation to efficiency of the using biopreparation in clean and mixed sowing barley of barley and bob culture. Their action is shown on productivity and contents in зерне damp squirrel use by plants element feeding from mineral fertilizers and recumbent by their gain of the harvest grain.
Key words: mineral fertilizers, biological products, productivity, grain quality, barley, peas.
36
Плодородие №2*2009
