CC BY
12УДК 633.63:631.5:576.80
Штамм Humicola fuscoatra ВНИИСС 016
в технологии возделывания сахарной свёклы и его влияние на продуктивность культуры
М.В. КОЛЕСНИКОВА, канд. с/х. наук(е-mail: [email protected]), Н.В. БЕЗЛЕР, д-р с/х. наук, М.А. СМИРНОВ, канд. экон. наук ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова»
Введение
В Российской Федерации сахарная свёкла — основная техническая культура. Её корнеплоды являются богатым сырьём для получения сахарозы. Главное условие рентабельности производства сахарной свёклы — способность гибридов формировать максимально высокий полевой сбор сахара. Данный показатель складывается из двух составляющих: урожайности и сахаристости [12].
Повышению урожайности культур содействует хорошо организованный и экономически обоснованный метод ведения эффективного сельскохозяйственного производства с обязательным применением прогрессивных технологий.
Использование средств химизации в возрастающих количествах отрицательно влияет на продуктивность сельскохозяйственных культур. Это побуждает к разработке путей оптимизации питательного режима почв и улучшению физико-химических свойств за счёт применения в качестве удобрения побочной продукции растениеводства [11].
В повышении урожаев сахарной свёклы особая роль принадлежит органическим удобрениям, которые являются богатым источником основных элементов питания и микроэлементов, активизируют микробиологические процессы, снижают её кислотность, повышают содержание углекислого газа в приземном воздухе и обогащают почву гумусом. В результате повышается её потенциальное и эффективное плодородие [6].
Одним из путей пополнения органического вещества почвы при недостатке навоза является использование соломы озимой пшеницы в качестве органического удобрения [9]. В последнее время в отечественной и зарубежной литературе всё чаще встречается информация о применении в этих целях соломы зерновых культур [1, 2, 13].
Однако внесение соломы в почву приводит к возникновению нежелательных процессов, таких как иммобилизация азота и повышение её фитотоксичности. Для устранения этих отрицательных моментов необходимо использовать азотные удобрения и специализированные микроорганизмы, способствующие ускорению деструкции соломы озимой пшеницы.
Цель настоящей работы заключалась в ускорении процесса разложения соломы озимой пшеницы в полевых условиях с помощью специализированных аборигенных микроорганизмов и дополнительных компонентов для повышения эффективности плодородия почвы и увеличения продуктивности сахарной свёклы.
В ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова» в коллекции эффективных и фито-патогенных микроорганизмов ЦЧР находится штамм микромицета, обладающий выраженным целлюло-золитическим действием. Его идентифицировали во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ФГБУ «ГосНИИГенетика» как НыткоЬ ^соаШ ВНИИСС 016. В лаборатории эколого-ми-кробиологических исследований почвы ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова в 2006 г. установили, что с помощью выделенного из чернозёма выщелоченного аборигенного штамма микромицета Нытко1а ^соаШ ВНИИСС 016 скорость разложения соломы озимой пшеницы увеличивается на 50 %. В 2007—2008 гг. в мелкоделяночных опытах выявили, что запашка соломы озимой пшеницы совместно с азотом, ми-кромицетом Нытко1а ^соаШ ВНИИСС 016 и питательной добавкой приводила к повышению плодородия почвы и продуктивности сахарной свёклы [7]. В 2009 г. расширение опыта до масштаба, близкого к производственному, подтвердило результаты предыдущих исследований: урожайность сахарной свёклы увеличилась на 25 % [8].
В 2012—2015 гг. было продолжено изучение штамма Нытко1а ^соаШ ВНИИСС 016 в технологии возделывания культуры с использованием гербицидов как экономически значимого приёма борьбы с сорняками на фоне двух видов минеральных удобрений.
Полевой опыт был заложен на новом опытном поле ВНИИСС в паровом звене зернопаропропашного севооборота с чередованием культур: пар — озимая пшеница — сахарная свёкла — ячмень. Площадь посевной делянки 27 м2, повторность четырёхкратная, размещение вариантов систематическое.
- 24 САХАР № 5 • 2018
ЩЕЛКОВО ТШ1Т1111 ЛШ1 НКР Для борьбы с широким спектром болезней зерновых, рапса,
I VII УЛ ИНГ подсолнечника, сахарной свеклы и гороха
АГРПУ1/1М 1 Л1 Ж« М®иииии подсолнечника, сахарной свеклы и гороха
. 200 г/л пропиконазола + 200 г/л тебуконазола ~/и/ЛУЛЬИОЫ
россиискии аргумент защиты • г • г ^ ^ ^ ^./; ^ ^
Осенью внесли солому озимой пшеницы из расчёта 4 т/га и провели дисковое лущение. Затем внесли цел-люлозолитический микромицет, питательную добавку и минеральный азот. Микромицет (штамм Нитко1а ^соаШ ВНИИСС 016) использовали в виде иноку-люма, который готовили путём компостирования питательного субстрата, согласно методу инфицирования почвы [5]. В качестве питательной добавки (ПК) использовали патоку (мелассу) в разведении (1:1000) с водопроводной водой. ПК вносили с помощью ранцевого опрыскивателя из расчёта 200 л/га рабочего раствора. Минеральный азот использовали в дозе 40 кг/га д.в. В качестве источника азота применяли аммиачную селитру и азофоску. После внесения всех компонентов согласно схеме опыта провели зяблевую вспашку.
Весной высевали гибрид сахарной свёклы Рамоза. Технология возделывания культуры — общепринятая для ЦЧР. Система защиты сахарной свёклы от сорняков осуществлялась химическим методом с обработкой посевов послевсходовыми гербицидами и включала двукратное их применение. Первую обработку посевов проводили баковой смесью Бицепс гарант (1,5 л/га) + Карибу (30 г/га). Вторую обработку — смесью гербицидов, включающей в себя Бицепс гарант (1,5 л/га) + Карибу (30 г/га) и Лонтрел (0,3 л/ га). Гербициды вносили ранцевым опрыскивателем при расходе рабочего раствора 200 л/га.
В почвенных образцах, отобранных в динамике (май, июль, сентябрь), определяли содержание щё-лочногидролизуемого азота по Корнфильду [10].
Урожайность корнеплодов учитывали весовым методом, сахаристость определяли на автоматической линии VENEMA, сбор сахара — расчётным методом. Экономическая эффективность рассчитана с использованием нормативов и расценок, действовавших в 2015 г.
Полученные результаты подвергали статистической обработке методом дисперсионного анализа [3].
Щёлочногидролизуемый азот находится в ближайшем доступе для растений после нитратного. Его содержание в почве характеризует обеспеченность сельскохозяйственных культур подвижным азотом, так как эта форма азота легко мобилизуется, подвергаясь гидролизу [4].
Четырёхлетние наблюдения показали, что после запашки соломы озимой пшеницы в начале вегетации сахарной свёклы содержание щёлочногидроли-зуемого азота в почве снизилось в сравнении с контролем на 1,7 мг/кг. Объясняется это иммобилизацией азота микроорганизмами в процессе разложения соломы. При внесении соломы с азотными удобрениями этот процесс не наблюдался, и содержание щёлочногидролизуемого азота в почве превышало контроль. Наибольшее содержание этого элемента в почве выявлено после запашки соломы озимой пшеницы совместно с микромицетом Нитко1а
^соаШ ВНИИСС 016 в комплексе с аммиачной селитрой и ПК, где оно увеличилось в сравнении с контролем в 2,5 раза (рис. 1).
В период интенсивного роста культуры, в июле, его содержание в почве снизилось, что связано с активным поглощением азота сахарной свёклой.
К концу вегетационного периода в контроле и после запашки соломы содержание щёлочногидроли-зуемого азота в почве закономерно снижалось в связи с поглощением его культурой для формирования урожая. Количество этой формы азота осталось максимальным после внесения соломы совместно с ми-кромицетом Нитко1а ^соаШ ВНИИСС 016, аммиачной селитры и ПК, где оно составило 140,9 мг/кг, что выше контроля в три раза.
Таким образом, использование Нитко1а ^соаШ ВНИИСС 016 совместно с аммиачной селитрой и ПК способствовало стабилизации количества этой формы азота в почве на уровне выше 125 мг в 1 кг на протяжении всего вегетационного периода. Следует отметить, что повышение содержания щёлочногидролизуемого азота в почве не оказывает отрицательного влияния на технологические качества корнеплодов. Это подтверждают исследования предыдущих лет [2].
Отбор растений в период первой пары настоящих листьев подтвердил, что запашка соломы озимой пшеницы оказывает ингибирующее действие на юве-нильные растения сахарной свёклы. Это согласуется
160
140
120
I
о 100
С
80
«о 5i
60
40
20
И
127,4
111
I I I
Май Июль Сентябрь
НСРВ5 влияние года = 2,0; НСР05 влияние варианта = 2,7
Рис. 1. Динамика содержания щёлочногидролизуемого азота в почве в посевах сахарной свёклы (2012—2015 гг.) : ■ — контроль; ■ — солома (4 т/га); ■ — солома (4 т/га + N (40 кг д.в/га азофоска); ■ — солома (4 т/га + N (40 кг д.в/ га аммиачная селитра); ■ — солома (4т/га+ ПК(1:1000) + N(40 кг д.в/га азофоска) + Нит1ео1а/теоаШ ВНИИСС 016; - солома (4т/га+ ПК(1:1000) + N(40кг д.в/га азофоска) + Нит1ео1аиеоаШ ВНИИСС 016
№ 5 • 2018 САХАР 25
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕГЕТАЦИЕЙ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ: эффективные ХСЗР, [g] ЩЕЛКОВО
W V^ агрохимикаты, высококачественные семена, полный цикл агросопровождения агрохим
controlled vegetation system WWW. beta ГЁ П. I'll
с результатами исследований других авторов. Масса 100 растений культуры снизилась на 3,9 г (рис. 2).
Внесение соломы с дополнительными компонентами способствовало достоверному повышению массы 100 растений сахарной свёклы.
После запашки соломы с аммиачной селитрой, микромицетом Нитко1аисоаШ ВНИИСС 016 и ПК отмечено максимальное повышение массы 100 растений культуры. В сравнении с контролем она выросла на 28,3 %.
Анализ данных по продуктивности культуры показал, что запашка 4 т/га соломы озимой пшеницы привела к появлению всего лишь тенденции роста урожайности сахарной свёклы. Прибавка урожая составила 1,0 т/га. Сахаристость при этом увеличилась на 0,3 %. Из-за низкой урожайности культуры отметили рост сбора сахара, но только на уровне тенденции (табл. 1).
Внесение совместно с соломой азофоски и аммиачной селитры из расчёта 40 кг д.в/га азота способствовало повышению урожайности корнеплодов на 4,6 т/га и сахаристости — на 0,4 и 0,3 %, но всё это не привело к достоверному увеличению сбора сахара.
Использование целлюлозолитического микро-мицета Нитко1а исоаШ ВНИИСС 016 с разными формами минеральных удобрений позволило повысить урожайность сахарной свёклы соответственно на 6,9 и 8,9 т/га.
Максимальная прибавка урожая культуры отмечена при запашке соломы озимой пшеницы совместно с микромицетом, питательной добавкой в комплексе с аммиачной селитрой (8,9 т/га). Сахаристость выросла на 0,3 %, что привело к увеличению сбора сахара на 1,6 т/га.
Для рекомендации к внедрению в производство запашку соломы озимой пшеницы в сочетании с целлю-лозолитическим микромицетом, питательной добавкой
Таблица 1. Продуктивность сахарной свёклы
(2012-2015 гг.)
Контроль
НСРВ5 влияние года = 2,1; НСР05 влияние варианта = 2,9.
Рис. 2. Масса 100 растений сахарной свёклы (2012-2015 гг.): а — солома (4т/га); б — солома (4т/га+N(40кг д.в/га азофоска); в — солома (4 т/га + N (40 кг д.в/га аммиачная селитра); г — солома (4т/га+ ПК (1:1000) + N(40кг д.в/га азофоска) + Нит1со1аисоаШ ВНИИСС 016; д — солома (4т/га+ ПК(1:1000) + N(40кг д.в/га аммиачная селитра) + Нит1со1а/тсоаГа ВНИИСС 016
Урожай- Сахари- Сбор са-
Вариант ность стость хара
т/га ± d % ± d т/га ± d
Контроль 33,6 16,9 5,7
Солома (4 т/га) 34,6 1,0 17,2 0,3 6,0 0,3
Солома (4 т/га) +N (40 кг д.в/га азофоска) 38,2 4,6 17,3 0,4 6,6 0,9
Солома (4 т/га) +N (40 кг д.в/га аммиачная селитра) 38,2 4,6 17,2 0,3 6,6 0,9
Солома (4 т/га) + ПК
(1:1000) + N (40 кг д.в/га азофоска) + Нишко1а ^соаШ ВНИИСС 016 40,5 6,9 17,0 0,1 6,9 1,2
Солома (4 т/га) + ПК (1:1000)
+ N (40 кг д.в/га аммиачная селитра) + Нишко1а /и5соаШ ВНИИСС 016 42,5 8,9 17,2 0,3 7,3 1,6
НСР05 влияние года 1,1 0,2 1,0
НСР05 влияние варианта 1,5 нет 1,1
и минеральным удобрением, необходимо определить экономическую эффективность приёма.
Расчёт экономической эффективности показал, что самый высокий экономический эффект был получен при совместной запашке соломы, целлюлозо-литического микромицета штамма Нитко1а исоаШ ВНИИСС 016, аммиачной селитры и питательной добавки. Дополнительные затраты составили 6 112,28 р., а чистый доход — 20 587,72 р. и, как следствие, рентабельность дополнительных затрат была равна 336,8 % (табл. 2).
При внесении в почву соломы, микромицета, азофоски и ПК экономическая эффективность была несколько ниже — уровень рентабельности составил 198,8 %. Затраты на приобретение и внесение компонентов были выше практически в 2,5 раза, что объясняется ценой на комплексное удобрение. Она превысила стоимость аммиачной селитры в 2,5 раза. К тому же прибавка урожая была ниже на 2,0 т/га, что снизило стоимость дополнительной продукции на 6 000 руб. и обеспечило чистый доход в размере 13 772,12 р.
При совместном использовании соломы и минеральных удобрений стоимость дополнительной продукции была одинаковой — 13 800 р. благодаря равной прибавке урожая, но из-за разницы в затратах на приобретение и внесение удобрений чистый доход при использовании азофоски составил 6 887,78 р., а аммиачной селитры — 9 214,80 р. В результате уровень рентабельности составил соответственно 99,6 и 201,0 %.
Заключение
Запашка соломы озимой пшеницы с целлюло-золитическим микромицетом Нитко1а исоаШ ВНИИСС 016, питательной добавкой и аммиачной
26 САХАР № 5 • 2018
ЩЕЛКОВО ТШ1Т1111 ЛШ1 ННР Для борьбы с широким спектром болезней зерновых, рапса,
I VII УЛ ИНГ подсолнечника, сахарной свеклы и гороха
АГРПУ1/1М 1 Л1 Ж« М®иииии подсолнечника, сахарной свеклы и гороха
. 200 г/л пропиконазола + 200 г/л тебуконазола ~/и/ЛУЛЬИс)в
россиискии аргумент защиты • г • г ^ ^ ^ ^./; ^ ^
Таблица 2. Экономическая эффективность производства сахарной свёклы при совместной запашке соломы с дополнительными компонентами
Вариант Стоимость дополнительной продукции, р. Затраты на приобретение и внесение удобрений, а также на уборку и транспортировку дополнительной продукции, р. Чистый доход, р. Рентабельность дополнительных затрат, %
Солома (4 т/га) 3 000 1 687,00 1 313,00 77,8
Солома (4 т/га) + N (40 кг д.в/га азофоска) 13 800 6 912,22 6 887,78 99,6
Солома (4 т/га) + N (40 кг д.в/га аммиачная селитра) 13 800 4585,2 9 214,80 201,0
солома (4 т/га) + ПК (1:1000) + + N (40 кг д.в/га азофоска) + + HыmicolаЫсоаШ ВНИИСС 016 20 700 6 927,88 13 772,12 198,8
Солома (4 т/га) + ПК (1:1000) + + N (40 кг д.в/га аммиачная селитра) + НытЫаысоаШ ВНИИСС 016 26 700 6 112,28 20 587,72 336,8
селитрой способствует накоплению щёлочногидро-лизуемого азота в почве. Использование минерального удобрения препятствует увеличению иммобилизации азота при разложении соломы в почве. Внесение целлюлозолитического микромицета ускоряет разложение органического удобрения и повышает содержание щёлочногидролизуемого азота в почве. В результате урожайность сахарной свёклы выросла на 26,5 %, сахаристость — на 0,3 % (абсолютных), что привело к росту сбора сахара на 28,1 %.
Таким образом, для увеличения продуктивности сахарной свёклы, с целью максимальной экономии ресурсов, сохранения и повышения эффективного плодородия почвы при использовании в технологии возделывания культуры гербицидов рекомендуется использовать солому озимой пшеницы с аммиачной селитрой и целлюлозо-литическим микромицетом Humicola fuscoatra ВНИИСС 016.
Список литературы
1. Басин, В.С. Возделывание сахарной свёклы с использованием соломенной мульчи / В.С. Басин // Сахарная свёкла. - 2005. - № 7. - С. 29-30.
2. Дедов, А.В. Влияние приёмов биологизации на урожайность сахарной свёклы и плодородие чернозёма выщелоченного / А.В. Дедов // Сахарная свёкла. - 2007. - № 3. -С. 12-14.
3. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М. : Колос, 1985. - 351 с.
4. Емцев, В.Т. Микробиология / В.Т. Емцев, Е.Н. Мишу-стин. - М. : Дрофа, 2005. - 444 с.
5. Инфекционные фоны в фитопатологии / ред. Ю.Н. Фадеева. - М. : Колос, 1979. - 206 с.
6. Колесникова, М.В. Продуктивность сахарной свёклы в зависимости от ускоренного разложения соломы озимой пшеницы под воздействием микромицета-целлюлозолити-ка: дис. ... канд. с/х. наук. / М.В. Колесникова. - Воронеж, 2009. - 143 с.
7. Колесникова, М.В. Биологический способ воспроизводства плодородия почвы в посевах сахарной свёклы /
№ 5 • 2018 САХАР 27 -
М.В. Колесникова, Н.В. Безлер // Земледелие. — 2013. — № 4. - С. 6-8.
8. Колесникова, М.В. Повышение продуктивности сахарной свёклы за счёт интродукции целлюлозолитического микромицета в технологию возделывания культуры / М.В. Колесникова, Н.В. Безлер // Сахарная свёкла. — 2015. — № 6. — С. 14—16.
9. Коржов, С.И. Эффективность пожнивной сидерации и внесения соломы под сахарную свёклу / С.И. Коржов // Сахарная свёкла. — 2007. — № 6. — С. 9—12.
10. Соколов, А.В. Агрохимические методы исследования почв / А.В. Соколов. — М. : Колос, 1975. — 215 с.
11. Сычёв, В.Г. Агрохимические свойства почв и эффективность минеральных удобрений / В.Г. Сычёв, С.А. Шафран. — М. : ВНИИА, 2013. — 296 с.
12. «Щёлково Агрохим» и «Lion Seeds» — технологии высоких достижений // Сахар. — 2018. — № 3. — С. 16 —18.
13. Alsaadawi Ibrahims Allelopathic influence of decomposing wheat residues in agro ecosystems // J. Crop. Prod. — 2001. — № 2. — P. 185—196.
Аннотация. Полевые исследования 2012-2015 гг. показали, что экономически эффективным способом повышения продуктивности сахарной свёклы является запашка соломы озимой пшеницы совместно с микромицетом штамма Humicola fuscoatra ВНИИСС 016, питательной добавкой и аммиачной селитрой. Урожайность и сахаристость культуры выросли соответственно на 26,5 и 0,3 %, что привело к повышению сбора сахара на 28,1 %. Чистый доход составил 20 587,72 р.
Ключевые слова: запашка соломы, озимая пшеница, целлюлозолитический микромицет, щёлочногидролизуемый азот, урожайность сахарной свёклы, сбор сахара. Summary. Field experiments of 2012-2015 showed that winter wheat straw plowing in soil together with the Humicola fuscoatra VNIISS 016 celluloselytic micromycete, nutrient additive and ammonium nitrate is an economically effective method to increase sugar beet productivity. Yield and sugar content of the crop increased by 26,5 and 0,3 %, accordingly, that resulted in sugar yield increase by 28,1 %. The net profit was 20 587,72 roubles. Keywords: straw plowing in soil, winter wheat, celluloselytic micromycete, alkaline-hydrolyzable nitrogen, sugar beet yield, sugar yield.
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕГЕТАЦИЕЙ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ: эффективные ХСЗР, [g] ЩЕЛКОВО
W V^ агрохимикаты, высококачественные семена, полный цикл агросопровождения агрохим
controlled vegetation system WWW. beta ГЁ П. I'll
