Влияние биопрепаратов и минеральных удобрений на общую биологическую активность почвы и урожайность ярового ячменя Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

возбудителя листовой ржавчины пшеницы Pnccinict triticina Erikss.» 11 Известия Санкт-Петербургского аграрного университета. - 2015. - № 40. С. 45-49.

5. Тырышкин Л.Г. Влияние элементов минерального питания на агрессивность возбудителя листовой ржавчины пшеницы Pnccinict triticina Erikss. // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. -2015.-№38.-С. 29-33.

6. Mains Е.В., Jackson H.S. Physiological specialization in leaf rust of wheat, Puccinia triticina Erikss // Phytopath. - 1926. - УЛ6. - № 1. - P. 89-120.

7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1979.-416с.

УДК 631.8.022.3: 635.64

Канд. биол. наук P.C. ГАМЗАЕВА

(СПбГАУ, [email protected])

ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОБЩУЮ БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

Яровой ячмень, биопрепараты, Флавобактерин, Мизорин, минеральные удобрения

Яровой ячмень является одной из важнейших основных зернофуражных культур мира. По валовому сбору и посевным площадям среди зерновых культур он имеет большой удельный вес, как в нашей стране, так и в мировом земледелии. Широкое использование ячменя объясняется не только благоприятным биохимическим составом его зерна, но и рядом хозяйственно-биологических особенностей, которые во многом определяют столь обширный ареал возделывания по сравнению с другими зерновыми культурами. По сравнению с пшеницей и овсом он имеет более короткий вегетационный период и способен формировать высокие урожаи, как при коротком, так и при длинном световом дне.

По использованию в народном хозяйстве ячмень относится к универсальным культурам. Его зерно содержит крахмал (50-60%) и белок (11-15%). Важно, что в белке имеются все незаменимые аминокислоты (лизин, метионин, триптофан), большое количество солей железа, калия, кальция, магния, фосфора и кремния [1].

Ячмень обладает огромным разнообразием форм, приспособленных к произрастанию в различных почвенных и климатических условиях. Кроме того, для ячменя характерен быстрый темп развития, что делает эту культуру незаменимой не только в северных районах, но и в жарких, острозасушливых областях.

В сравнении с другими зерновыми культурами ячмень характеризуется коротким периодом поглощения питательных веществ. Ко времени выхода в трубку он выносит почти 75% азота и калия, около 46% фосфора, потребляемых за весь период вегетации. Поэтому для получения высоких урожаев зерна очень важно, чтобы он был обеспечен питательными веществами с начала своего развития. Компенсировать недостаток питания первого периода вегетации ячменя в последующие фазы развития невозможно. Эта биологическая особенность определяет повышенную требовательность ячменя к условиям питания в стартовый период. На формирование 1т зерна ячмень расходует 26 кг азота, 11 - фосфора и 26 кг калия [ 1 ].

Сокращение использования в сельском хозяйстве минеральных и органических удобрений обострило проблему снабжения растений азотом, поскольку без него невозможны устойчивые урожаи зерна хорошего качества [2].

Согласно современным представлениям, дополнительное поступление азота в почву под небобовыми растениями происходит, главным образом, в результате ассоциативной азотфиксации. На сегодня выявлено более 12 тыс. различных видов высших растений, способных вступать в ассоциации с азотфиксирующими микроорганизмами [3].

Азотфиксаторы активно размножаются в ризосфере злаков. Формирование таких растительно-микробных ассоциаций определяется взаимодействием между растениями, микробными популяциями и факторами внешней среды.

Поиск путей увеличения производства растениеводческой продукции при одновременном снижении доз минеральных удобрений и улучшения экологической обстановки обусловил интерес к препаратам, созданным на основе высокоэффективных штаммов ассоциативных микроорганизмов, применяемых для инокуляции семян злаковых культур [2].

На ризосферную микрофлору влияют вид растений, их возраст, положение и характер распределения корней, выделения корневой системы, тип почвы, бактериальные и минеральные удобрения. Питательные элементы, входящие в минеральные удобрения, обеспечивают возможность расщепления органических веществ и, следовательно, вызывают интенсивное размножение ризосферной микрофлоры. Механизм действия минеральных удобрений на микрофлору в почве многогранен:

-изменение физических свойств почвы, оказывающих благоприятное влияние на размножение микрофлоры;

-изменение реакции рН почвы в сторону нейтральной и слабощелочной; -минеральные удобрения значительной степени усиливают развитие растений, что, в свою очередь, оказывает стимулирующее действие на микрофлору: более интенсивно растут корни, а, следовательно, количество ризосферных микроорганизмов быстро увеличивается [4].

Цель наших исследований - определить эффективность использования микробных препаратов и минеральных удобрений на общую биологическую активность почвы и урожайность ячменя.

Вегетационные опыты с яровым ячменём проводили в 2012-2014 гг, на малом опытном поле СПбГАУ по общепринятой методике. Действие бактериальных препаратов изучали на сортах ярового ячменя Волгарь, Росава, Ленинградский и Потра. Оценивали эффективность биопрепаратов Флавобактерин (¡•'¡ауоЬааеттьsp.) и Мизорин {А.пщогет). Инокуляцию семян биопрепаратами проводили в день посева. В контрольном варианте семена не обрабатывались. Минеральные удобрения вносили по Кнопу (N-2,2 г, Р-1,2 г, К-1,2 г на сосуд).

Схема опыта включала следующие варианты: без удобрений и биопрепаратов (контроль); КРК, Флавобактерин, Мизорин.

Общую биологическую активность почвы определяли методом аппликаций. Известно, что этот метод свидетельствует об интенсивности разрушения клетчатки и об активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов [5]. Стёкла, на которых была закреплена льняная ткань, были помещены в сосуды с растениями ячменя в фазу кущения и извлекались во время созревания зерна, а именно: в фазу восковой спелости. В этой фазе растения ячменя приобретают жёлтый цвет, и зеленоватый оттенок сохраняется только у верхних 2-3 стеблевых узлов.

Для количественного учета микроорганизмов, находящихся в одном грамме почвы, использовали метод предельных разведений (метод Коха). Почва для данного метода отбиралась также в фазу восковой спелости. Повторность опыта - трехкратная.

Анализируя данные по влиянию биопрепаратов и минеральных удобрений на яровой ячмень, необходимо отметить, что самые высокие показатели общей биологической активности почвы были зафиксированы в варианте при применении минеральных удобрений и при инокуляции семян биопрепаратом Флавобактерин (табл.1). Данные наших исследований показали, что самая высокая общая биологическая активность почвы была отмечена на фоне сорта Потра, а именно в варианте с применением биопрепарата Флавобактерин. Интересным был тот факт, что на фоне сорта Росава в контрольном варианте и в варианте с применением биопрепарата Мизорин были отмечены одинаковые показатели

по общей биологической активности почвы. Данные исследований показали, что действие минеральных удобрений и инокуляция биопрепаратами неоднозначно сказались на общей биологической активности почвы под испытуемыми сортами ярового ячменя.

Таблица 1. Влияние биопрепаратов на общую биологическую активность почвы методом

«Аппликаций» (методика Мишустина)

Варианты опыта Сорт Вес ткани до Вес ткани после Разница в весе до

экспозиции, г экспозиции, г и после экспозиции, г

Контроль 11,3 11,07 0,23

Росава 11.7 11.4 0,3

Флавобактерин 11.3 11.2 од

Мизорин 11,3 11,1 0,2

Контроль 11.2 11.1 од

№К Волгарь 11,5 10,5 1,0

Флавобактерин 11.8 10.5 1,3

Мизорин п,з 10,2 1.1

Контроль 11,3 11,2 од

№К Ленинградский 11.4 11.1 0,3

Флавобактерин 11,6 11,1 0,5

Мизорин 11.4 11.2 0,2

Контроль 11.7 11.6 од

№К Потра 11,3 10,6 0,7

Флавобактерин 11.2 10.4 0,8

Мизорин 11,5 11,2 о,з

Как видно из табл. 1 и 2, количество микроорганизмов в 1 г почвы тесно коррелирует с общей биологической активностью почвы.

Максимальное количество микроорганизмов в 1 г почвы, как следует из результатов исследований (табл.2), отмечено также в варианте с применением минеральных удобрений (480000) и в варианте с применением биопрепарата Флавобактерин (4920000) на фоне сорта Потра.

Таблица 2. Содержание микроорганизмов в 1г почвы

Варианты опыта Сорт Количество микроорганизмов в 1г почвы

Контроль Росава 1680000

№К 3480000

Флавобактерин 1920000

Мизорин 2560000

Контроль Волгарь 2040000

№К 2160000

Флавобактерин 3160000

Мизорин 2480000

Контроль Ленинградский 1180000

№К 1320000

Флавобактерин 1760000

Мизорин 1250000

Контроль Потра 1160000

№К 4800000

Флавобактерин 4920000

Мизорин 1340000

Урожайность ячменя определяется такими показателями, как число зёрен в колосе, масса зерна с колоса, массой 1000 зёрен.

Таблица 3. Влияние биопрепарата на продуктивность ярового ячменя сортов

Волгарь и Росава

Варианты опыта Число Прирост к Масса зерна в Прирост к Масса 1000 Прирост к

зерен в контролю. колосе, г контролю. зерен, г контролю.

колосе, шт % % %

Волгарь

Контроль 12 100 0,5 100 44 100

№К 17 142 0,8 150 51 116

Флавобактерин 14 117 0,55 102 45 103

Мизорин 13 108 0,7 134 47 130

НСРп.5 1,6 - 0,04 - 2,8 -

Росава

Контроль 11 100 0,45 100 45 100

№К 16 145 0,89 197 54 120

Флавобактерин 13 118 0,5 116 48 107

Мизорин 12 109 0,49 106 46 102

НСРо.5 1.8 - 0,04 - 3,4 -

Ленинградский

Контроль 14 100 0,6 100 29.1 100

№К 23 164 1,6 266 53,3 183

Флавобактерин 29 207 1,65 275 56,8 195

Мизорин 27 192 1,15 191 44,8 153

НСР0,5 0,9 - 0,06 - 2,8 -

Потра

Контроль 8 100 0,4 100 28,9 100

№К 39 487 1,8 450 46.1 159

Флавобактерин 40 500 1,7 425 48,7 168

Мизорин 33 412 1Д5 287 43,7 151

НРС0,5 1,4 - 0,06 - 3.1 -

Данные табл. 3 показывают, что максимальные показатели продуктивности колоса были отмечены в варианте с внесением минеральных удобрений и в варианте с применением биопрепарата Флавобактерин у всех анализированных сортов ярового ячменя. Обработка семян биопрепаратами, в целом, обеспечила увеличение показателей продуктивности. Максимальные показатели продуктивности колоса отмечены в варианте при инокуляции семян биопрепаратом Флавобактерин у сортов Потра и Ленинградский. Необходимо отметить, что показатели продуктивности колоса в контрольном варианте и в варианте с применением препарата Мизорин у сортов Волгарь и Росава отличались несущественно.

Таким образом, исходя из данных наших исследований, можно сделать следующие выводы: обработка семян ярового ячменя биопрепаратами Флавобактерин и Мизорин, а также внесение минеральных удобрений увеличивает общую биологическую активность почвы, численность микроорганизмов в 1 г почвы и показатели продуктивности колоса. В ходе исследований на всех испытуемых сортах наиболее эффективно проявил себя биопрепарат Флавобактерин. Необходимо отметить неоднозначное действие изученных биопрепаратов в ходе эксперимента на исследованные показатели анализированных сортов.

На эффективность действия биопрепаратов Мизорин и Флавобактерин влияют сортовые особенности ярового ячменя. Возможно, на эффективность действия исследованных биопрепаратов влияют корневые выделения растений ячменя. Физиологическое действие корневых выделений заключается в изменении метаболизма корней, они оказывают косвенное воздействие на физиологию растений через изменения микрофлоры почвы.

Литература

1. Методические рекомендации. Перспективная ресурсосберегающая технология производства ярового ячменя. - М.: Росинформагротех, 2009.

2. Завалин A.A., Духанина ТМ., Хусаинов Х.А и др. Действие удобрений и биопрепаратов на продуктивность сортов // Агрохимия. -2003. -№1- С. 30-37.

3. Тихонович И.А., Проваров H.A. Симбиозы растений и микроорганизмов. - СПб.: Изд. СПбГУ, 2009.

4. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв.-М.:МГУ, 2005. - 400 с.

5. Емцев В.Т., Мишустин E.H. Микробиология. -М.:Дрофа, 2005.-253 с.

УДК 331.58(470.23)

Доктор с.-х. наук A.A. КОМАРОВ (ФГБНУ АФИ, [email protected]) Соискатель А.Д. КИРСАНОВ (ФГБНУ АФИ, а ndrkk i г88 а gmail.com) Доктор с.-х. наук П.А. СУХАНОВ (ФГБНУ АФИ, [email protected])

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ НА ТЕСТОВОМ ПОЛИГОНЕ ЗАО «ПОБЕДА» ЛОМОНОСОВСКОГО РАЙОНА ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Тестовый полигон, агрохимическая характеристика, почвенный профиль

Тестовый полигон ЗАО «Победа» Ломоносовского района расположен в пределах Ордовикского плато, в его южной части, примерно в 4-х км к югу от н.п. Анино. Рельеф холмисто-грядовый, пологий склон гряды. Коренные известковые породы, характерные для Ордовикского плато, в районе полигона перекрыты ледниковыми моренными отложениями различной мощности. На снимке представлено изображение земельного участка тестового полигона в видимом диапазоне на космоснимке (рис.1).

Рис. 1. Космоснимок полигона в видимом диапазоне