Влияние биопрепаратов и удобрений на урожайность и качество зерна ячменя Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 631.8:631.87:631.16

ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ И УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ

О.А.ЛЯЛИЧКИН, зав. отделом первичного семеноводства

Мордовский НИИСХ Россельхозакадемии

E-mail: [email protected]

Резюме. В условиях республики Мордовия изучено действие ризосферных бактериальных препаратов ризоагрин и флавобактерин. В среднем за 3 года исследований на фоне естественного плодородия урожайность зерна ячменя сорта Зазерский 85 и сорта БИОС-1 составила 3,74 и 3,52 т/га соответственно. Внесение азота в дозе 30 кг/га д.в. повышало их урожайность на 0,18 и 0,23 т/га. Увеличение дозы азота до 60 кг/га д.в. способствовало получению наибольшей прибавки.

У сорта Зазерский 85 она составила 0,51 т/га, у сорта БИОС-1 - 0,58 т/га. Растения ячменя положительно отзывались на инокуляцию семян биопрепаратами, прибавка отризоагрина составила 0,15...0,17 т/га, флавобактерина - 0,16...0,19 т/ га. При внесении азотного удобрения прибавки урожая от инокуляции ризоагрином и флавобактерином у сорта Зазерский 85 возрастали, у сорта БИОС-1 - не изменялась. Флавобактерин на фоне допосевного применения N30 у сорта Зазерский 85 способствовал увеличению накопления белка до 1,0 %, а в сочетании с N60 в зерне этого сорта содержание белка было наибольшим и достигало 12,9 %. Инокуляция семян способствовала повышению выноса азота с урожаем ячменя, по сравнению с контролем, в среднем по сортам он достигал 10.13 кг/га.

Ключевые слова: ячмень, биопрепараты, инокуляция, ри-зоагрин, флавобактерин, азотные удобрения, урожайность, качество.

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 [4].

Азотфиксаторы активно размножаются в ризосфере злаков. Формирование таких растительно-микробных ассоциаций определяется взаимодействием между растениями, микробными популяциями и факторами внешней среды [5].

Поиск путей увеличения производства растениеводческой продукции при одновременном снижении доз минеральных удобрений и улучшении экологической обстановки обусловил интерес к препаратам, созданным на основе высокоэффективных штаммов ассоциативных микроорганизмов, применяемых для инокуляции семян злаковых культур [3]. Ё

Цель наших исследований - определение эффективности использования микробных препаратов и азотного удобрения в технологии возделывания различных сортов ячменя.

Условия, материалы и методы. Полевые опыты с яровым ячменем проводили в 2001, 2003 и 2004 гг. на полях Мордовского НИИСХ. Действие удобрений и биопрепаратов изучали на сортах ячменя Зазерский 85 и БИОС-1. Зерно этих сортов можно использовать на любые цели (пивоваренные, продовольственные или фуражные).

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый, перед закладкой имела следующие агрохимические характерстики: гумус (по Тюрину)

- 7,6.. .8,0 %, рНсол - 5,3.. .6,1, подвижных форм Р2О5 (по Кирсанову) - 9,6.26,2 мг/100 г почвы, К2О (по Кирсанову) - 10,4.15,3 мг/100 г почвы, степень насыщенности основаниями - 80.84 %, гидролитическая кислотность (по Каппену) - 3,07.6,8 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований (по Каппену-Гильковицу) -

13,1.36,0 мг-экв/100 г почвы.

Оценивали эффективность микробных препаратов ризоагрин (р. АдгоЬа^егіит radiobacter) и флавобактерин ^^оЬа^егіит sp). Они представляют собой порошковидный торфяной субстрат влажностью 45.55 %, обогащенный питательными веществами. В 1 г препарата содержится 6.10 млрд бактериальных клеток. Инокуляцию семян биопрепаратами проводили в день посева из расчета 600 г на гектарную норму высева. В качестве прилипателя использовали обрат молока. В контроле семена обрабатывали только прилипателем.

Биопрепараты изучали на двух фонах минерального питания - без применения азотных удобрений и с использованием стартовой дозы минерального удобрения в количестве 30 кг/га д.в.

Схема опыта включала следующие варианты: без удобрений (контроль); ^0; ^0; флавобактерин; ризоагрин; ^0+ флавобактерин; ^0+ ризоагрин.

Размещение делянок - систематическое в 3 яруса. Повторность опыта - 3-х кратная. Общая площадь делянки первого порядка 42,0 м2 (10,5x4,0), второго - 21,0 м2 (10,5x2,0), учетная - 18,0 м2 (10,0x1,8).

Минеральные удобрения в виде аммиачной селитры вносили согласно схеме опыта, норма высева - 5,0 млн всхожих семян на 1 га. Предшественником во все годы была озимая пшеница, выращиваемая по чистому пару. Технология возделывания ячменя - рекомендованная для условий Мордовии [1].

Метеорологические условия в годы исследований были различными. В 2001 г период вегетации растений отличался засушливыми условиями, в 2003 г их можно охарактеризовать как благоприятные для ярового ячменя, в 2004 г вегетационный период отличался умеренными условиями теплообеспеченности и некоторой избыточностью увлажнения.

Результаты и обсуждение. Вклад факторов в формирование урожайности зерна ячменя по годам был неодинаковым. В нормальных погодных условиях 2003 г основное влияние на ее величину оказали свойства сортов ( 39,7 %), тогда как доля удобрений не превышала

Таблица 1. Влияние условий минерального питания на зерновую продуктивность и сбор соломы

і-/1 ■ / ■ — Со рт

Вариант Зазерский 85 БИОС-1

урожай- ность сбор соломы урожай- ность сбор соломы,

Контроль 3,74 3,94 3,52 4,49

Флавобактерин 3,93 4,61 3,67 4,72

Ризоагрин 3,89 4,42 3,69 5,42

N30 3,92 4,30 3,75 4,51

N30 + флавобактерин 4,17 4,59 3,81 5,21

N30 + ризоагрин 3,98 4,80 3,78 5,44

N60 4,25 5,12 4,10 5,21

НСР (общая) 0,40 0,72 0,40 0,72

НСР (сорт) 0,09 0,16 0,09 0,16

НСР (удобрения) 0,16 0,30 0,16 0,30

13,0 %. При некоторой избыточности увлажнения 2004 г роль сортовых особенностей снижалась до 7,7 %, а в засушливых 2001 - до 0,3 %, доля влияния питательного режима растений при этом увеличивалась до 44,6.47,1 %.

Урожайность зерна сорта Зазерский 85 в контроле в среднем за 3 года составила 3,74 т/га, сорта БИОС-1 -3,52 т/га. Инокуляция семян сорта БИОС-1 ризоагрином

Таблица 2. Содержание сырого протеина в зерне и азота в соломе ячменя в зависимости от минеральных удобрений и инокуляции семян биопрепа-

Вариант Со рт

Зазерский 85 БИОС-1

зерно солома зерно \солома

Контроль 11,5 1,24 12,8 1,21

Флавобактерин 12,1 1,26 13,4 1,24

Ризоагрин 12,1 1,22 12,9 1,27

N30 12,1 1,27 13,2 1,28

N30 +флавобактерин 12,5 1,23 13,4 1,27

N30 + ризоагрин 11,9 1,22 13,0 1,26

N60 12,9 1,26 13,4 1,28

НСР (общая) 1,03 0,12 1,03 0,12

НСР (сорт) 0,23 Fр<Fт 0,23 Fр<Fт

НСР (удобрения) 0,42 Fр<Fт 0,42 Fр<Fт

ячменя сорта БИОС-1 оказалось несколько выше, чем у сорта Зазерский 85 (табл. 2). При внесении азотного удобрения флавобактерин достоверно увеличивал содержание белка только в зерне сорта Зазерский 85, а у сорта БИОС-1 прослеживалась лишь тенденция к его повышению.

Различия по выносу азота урожаем зерна между изучаемыми сортами отсутствовали (табл. 3). Существенное его повышение отмечено в случае применения ^0. В этом варианте по сорту Зазерский 85 он увеличивался, по сравнению с контролем, на 19 кг/га (25 %), БИОС-1 - на 17 кг/га (22 %).

Инокуляция семян ризоагрином увеличивала вынос азота зерном ячменя без применения ^удобрения на 6 %, на фоне со стартовой дозы азота - на 9 % (83.86 кг/ га). При обработке флавобактерином он возрастал на 9 и 16 % соответственно и достигал по сорту Зазерский 85 - 91 кг/га, по сорту БИОС-1 - 89 кг/га.

Вынос азота с соломой ячменя составлял около 60 кг/ га. У более продуктивного сорта БИОС-1 он был выше.

Внесение ^0 не приводило к достоверному изменению величины этого показателя. Повышение дозы азота до ^0 существенно увеличивало вынос этого элемента с соломой - по сорту БИОС-1 до 67 кг/га и по сорту Зазерский 85 - до 65 кг/га.

Без применения азотного удобрения обработка флавобактерином увеличивала вынос азота с соломой ячменя сорта Зазерский 85, по сравнению с контролем, на 8 кг/га, сорта БИОС-1 - на 4 кг/га, а на фоне ^0 - на 7 и 12 кг/га соответственно, в варианте с ризоагрином он повысился на 4...10 и 14 кг/га.

В результате внесения ^удобрения под ячмень вынос азота урожаем сорта Зазерский 85 увеличивался на 12.34 кг/га, у сорта БИОС-1 - на 11.29 кг/га. Инокуляция семян ризоагрином повышала его на 10 и 18 кг/ га соответственно, флавобактерином - на 15 и 11 кг/га. На фоне азотного удобрения инокулянты увеличивали вынос азота у обоих сортов на 17.22 кг/га.

Выводы. Таким образом, внесение азотного удобрения в дозе ^0 повышало урожайность ячменя на 0,18.0, 23 т/га, ^0 - на 0,51.0,58 т/га. Инокуляция

обеспечивала прибавку на уровне 0,17 т/га, сорта Зазерский 85 - 0,15 т/га, в случае обработки флавобактерином она составила 0,16 и 0,19 т/га соответственно (табл. 1).

Использование биопрепаратов на фоне допосевного внесения азотного удобрения также повышало уровень продуктивности растений. Самая высокая прибавка урожая отмечена по сорту Зазерский 85 при инокуляции флавобактерином (0,43 т/га). Наибольшая урожайность ячменя зафиксирована в случае применения N60, по сорту БИОС-1 она составила 4,1 т/га, Зазерский 85 - 4,25 т/га.

Обработка семян ячменя ризоагрином обеспечила достоверное увеличение массы соломы, по сравнению с контролем, по сорту БИОС-1 на обоих фонах. По сорту Зазерский 85 она существенно не менялась, а возрастала (на 1,18 т/га) только при внесении N60. Величина этого показателя также зависела от особенностей генотипа. Растения сорта БИОС-1 формировали большую массу побочной продукции.

Таблица 3. Вынос азота с урожаем ячменя при использовании азотных семян ячменя биопрепаратами увеличила сбор зерна в среднем по сортам на 0,16.0,17 т/га, а на фоне с применением азотного удобрения - на 0,25.0,36 т/га. Внесение азотного удобрения под ячмень в дозе N60 и использование флавобакте-рина на фоне N30 по сорту За-зерский 85 способствовало достоверному увеличению содержания белка в зерне, которое достигало 1,4 %. Инокуляция семян обеспе-

Один из параметров, определяющих эффектив- чила на фоне естественного плодородия повышение

ность использования биопрепаратов и минеральных выноса азота с урожаем ячменя. По сравнению с ва-

удобрений, - концентрация азота в основной и побоч- риантом без удобрений, он увеличивался в среднем

ной продукции. Содержание сырого протеина в зерне по сортам 10.18 кг/га.

Литература.

1. Адаптивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Республики Мордовии (методическое руководство). Под ред. Гурьянова А.М. - Саранск, 2003. - 428с.

2. Завалин А.А., Духанина Т.М., Хусаинов Х.А и др. Действие удобрений и биопрепаратов на продуктивность сортов ячменя //Агрохимия. - 2003. - № 1. - с. 30-37.

3. Тихонович И.А., Кожемяков А.П., Чеботарь В.К. и др. Биопрепараты в сельском хозяйстве. - М.: Россельхозакадемия, 2005. -154 с.

4. Тихонович И.А., Проваров Н.А. Симбиозы растений и микроорганизмов. - СПб.: Из-во С.-Петерб. ун-та, 2009. - 210 с.

5. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. - М.: Изд. МГУ, 1982. - 132 с.

Вариант ■"1 —— \ “ 1 Г-,- —— — ■ Сорт

Зазерский 85 БИОС-1

зерно солома зерно+ солома зерно солома зерно+ солома

Контроль 76 50 126 79 55 134

Флавобактерин 83 58 141 86 59 145

Ризоагрин 82 54 136 83 69 152

N30 83 55 138 87 58 145

N30 + флавобактерин 91 57 148 89 67 156

N30 + ризоагрин 83 60 143 86 69 155

N60 95 65 160 96 67 163

НСР (общая) 11,7 11,9 17,5 11,7 11,9 17,5

НСР (сорт) Fр<Fт 2,6 3,8 Fр<Fт 2,6 3,8

НСР (удобрения) 4,8 4,8 7,2 4,8 4,8 7,2

INFLUENCE OF BIOLOGICAL PRODUCTS AND FERTILIZERS ON PRODUCTIVITY OF BARLEY O. A. Ljalichkin

Summary. In conditions of republic Mordovia influence action radical bacterial preparations rizoagrin and flavobakterin is studied. Efficiency of barley depend on a background of mineral fertilizers and processing seeds biological products. On the average for three years of researches on a background of natural fertility productivity of grain of barley of grade Zazerskii 85 and the BIOS-1 has made 37,4 c/hectares and 35,2 c/hectares accordingly. Entering of nitrogen into a doze of 30 kg/hectares raised productivity of grain at grade Zazerskii 85 on 1,8 c/hectares, at a grade of a BIOS-1 - 2,3 c/hectares. Increase in a doze of nitrogen up to 60 kg/hectares promoted reception of the maximal increase at grade Zazerskii 85 - 5,1 c/hectares, at a grade of a BIOS-1 - 5,8 c/hectares. Grades of a BIOS-1 and Zazerskii 85 positively responded on processing seeds, the increase from rizoagrin has made 1,5-1,7 c/hectares, flavobakterin provided additional gathering grain of 1,6-1,9 c /hectares. On a background entering of nitric fertilizer of an increase from processing rizoagrin and flavobakterin increased at grade Zazerskii 85, at a grade of a BIOS-1 did not change. The investigated biological product flavobakterin on background N30 at grade Zazerskii 85 has provided increase of accumulation of fiber, the increase has made 1,0 %. At entering N60 on grade Zazerskii 85 the best conditions for налива grains to what the increase in quantity of fiber which reaches 12,9 % testifies are created. Processing seeds promoted increase of carrying out of nitrogen with a crop of barley, in comparison with a variant without fertilizers it reached on the average on grades 10 - 13 kg/hectares.

Key words: barley, biological products, processing, rizoagrin, flavobakterin, nitric fertilizers, productivity.

УДК 635.12:631.811.98

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИРОДНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА В АКТИВАЦИИ ПРОДУКЦИОННОГО ПРОЦЕССА И УСТОЙЧИВОСТИ К БОЛЕЗНЯМ РАСТЕНИЙ КАРТОФЕЛЯ*

Л.И. ПУСЕНКОВА, кандидат сельскохозяйственных. наук, зав. лабораторией

Башкирский НИИСХ Россельхозакадемии И.В.МАКСИМОВ, доктор биологических наук, зав. лабораторией

Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН

И.С.МАРДАНШИН, кандидат биологических наук, зав. лабораторией

Башкирский НИИСХ Россельхозакадемии E-mail: [email protected]

Резюме. В статье рассматривается биологическая эффективность использования природных регуляторов роста с иммуно-и ростстимулирующей активностью на картофеле. Установлено, что обработка растений биофунгицидом Фитоспорин-М, антистрессовым препаратом Гуми-20 и борорганическим удобрением Борогум повышает их адаптивные возможности, обеспечивает формирование большего урожая, повышает устойчивость клубней к болезням в период хранения. Эффективность регуляторов значительно повышается в условиях критической засухи. Стабильная прибавка урожая клубней картофеля в годы проведенных исследований отмечена при двукратной обработке посадок картофеля биокомплексом Фитоспорин-М + Гумми-20. В 2008 г. она составила 8,6 %, в 2009 г. - 29,5 %, в 2010 г. - 48,4 %. Причем в условиях засухи эффективность препарата Гуми-20 была выше при самостоятельном использовании. Включение Борогума в систему обработок вегетирующих растений картофеля наиболее эффективно в стрессовых для роста растений условиях. В условиях острой засухи 2010 г. изученные биопрепараты обеспечили существенную прибавку (36,4.80,3 %) урожая. Наибольшая биологическая эффективность в защите клубней от болезней (72 % в среднем за три года) отмечена при двукратной обработке посадок картофеля препаратом Фитоспорин-М и его композицией с Гуми-20.

Ключевые слова: картофель, регуляторы роста, микроэлементы, биофунгициды.

*Работа финансировалась по грантам 17/4-Б ГНТП «Развитие научной и инновационной деятельности в сельском хозяйстве, биологии и медицине» - «ИННО-2008-2009» и РФФИ-Поволжье (10-04-97021).

Основная часть сельскохозяйственных угодий Российской Федерации находится в зонах рискованного земледелия с такими лимитирующими природными факторами, как длительность безморозного периода, сумма активных температур воздуха и количество осадков в период вегетации, что в комплексе с недостаточной устойчивостью растений к действию абиотических и биотических стрессоров позволяет реализовать потенциальную урожайность сортов и гибридов лишь на 25.40 %. Кроме того, активное развитие патогенов, вырабатывающих различного рода токсины, приводит к значительному снижению как товарной, так и пищевой ценности получаемого урожая. Поэтому в условиях рискованного земледелия, наряду с техногенными факторами интенсификации растениеводства (удобрения, средства защиты, экологизация системы обработки почв), повышается роль средств и способов увеличения собственного адаптивного потенциала растений, которые можно считать превентивными мерами, сдерживающими рост патогенной микрофлоры. Основой для перехода к адаптивному развитию АПК должна стать биологизация и экологизация интенсификационных процессов растениеводства [2, 3]. Наиболее привлекательны для реализации такой стратегии экологически безопасные препараты, которые способны непосредственно ингибировать развитие патогенов, стимулировать рост растений и индуцировать у них защитные реакции, играющие важную роль в предадаптации к возможным экстремальным ситуациям [6...11].

При крупнотоварном производстве одно из условий получения высоких урожаев картофеля - интегрированная защита посевов от вредителей, болезней и сорняков, предусматривающая высокую пестицидную нагрузку (до 10.15 кг д.в. препаратов на 1 га). Вместе с тем, широко используемые средства химической защиты токсичны не только для вредных организмов, но и негативно влияют на культурные растения. Существует также проблема остаточных количеств пестицидов в получаемой продукции, что может привести к нега------------------------------------------- 31