CC BY
52
вание в цветении
* Различия с контролем достоверны при Р < 0,05.
Активизация ростовых процессов в клубне ускорила в условиях холодных и дождливых мая - июня месяцев появление всходов и наступление последующих фенофаз, на 59% увеличила количество стеблей в кусте. Можно предположить, что растения быстрее перешли на корневое питание и более эффективно использовали элементы минерального питания.
Анализ составных частей продуктивности растений картофеля сорта Петербургский показал (табл. 3), что циркон при предпосевной обработке обеспечивал в сравнении с контролем заметное повышение урожайности: при предварительной (покустовой) уборке на 13% и на 23% при сплошной копке. При этом в клубнях увеличивалось содержание сухого вещества и крахмала (114% к контролю).
Применение препарата в начале фазы бутонизации (высота куста 30-35 см), по нашим наблюдениям, стимулировало в условиях холодной и переувлажненной почвы формирование и рост столонов и вызывало вторичное ветвление стеблей, что, в свою очередь, способствовало увеличению ассимиляционной поверхности растений. За счет препарата урожайность при окончательной уборке повысилась в среднем на 37%. При этом число стандартных клубней в расчете на один куст увеличилось в среднем на 20%, а их масса - на 25%. Прибавка товарного урожая клубней при двукратном опрыскивании растений раствором препарата была максимальной и составила 30% к контролю.
Оценка фунгицидных свойств циркона показала, что наиболее эффективное воздействие на устойчивость картофеля к фитофторе оказала двукратная обработка растений. Так, если при первой оценке (10 августа) степень поражения контрольного массива растений составила 15%, то в опытном варианте растений с признаками фитофторы не отмечено. При повторном учете 23 августа в контроле ботва картофеля была поражена фитофторой уже на 30%, в варианте с двукратной обработкой цирконом отмечены лишь единичные пятна заболевания на нижних листьях у 30% растений.
Таким образом, испытания циркона на картофеле показали, что в условиях низкой температуры и избыточного увлажнения почвы в начале вегетации растений и переувлажнения почвы в период созревания клубней препарат увеличивает урожайность. При этом степень его влияния на количество и массу клубней зависит от выбранной дозы, срока и кратности обработок. Более того, в условиях благоприятных для развития фитофтороза (повышенная влажность и низкие температуры) циркон снижает поражение ботвы этим заболеванием.
Суммируя полученные на капусте цветной и картофеле данные, можно утверждать, что циркон активирует процессы роста и ризогенеза растений, повышает их адаптационные возможности в неблагоприятных условиях произрастания, выполняет функции индуктора цветения и проявляет опосредованную антиинфек-ционную активность.
ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СОИ А.А. Абаев
Северо-Кавказский НИИ горного и предгорного сельского хозяйства
А.А. Завалин ВНИИ Агрохимии им. Д.Н. Прянишникова
Для большинства растений единственным источником азота служат минеральные соединения почвы. Только бобовые культуры, кроме некоторых видов и форм, способны использовать азот воздуха за счет его симбиотической фиксации. Запасы азота воздуха практически неисчерпаемы. Над каждым гектаром земной поверхности висит столб азота в 80 тыс. т. Азот воздуха омывает надземные и подземные органы растений, но при этом они повсеместно испытывают азотное голодание (Посыпанов, Жерунов, Князев, 1990).
Способностью расщеплять молекулу азота и включать ее в биологический круговорот обладают свободноживу-щие микроорганизмы (бактерии, водоросли, грибы) и симбиотические системы, состоящие из макро- и микросимбионтов. Азотфиксирующая активность симбиотических систем в десятки и сотни раз выше активности свободножи-вущих диазотрофов (Дробышева, 2000).
С точки зрения практического использования этого феномена наибольший интерес представляет бобово-ризобиальный симбиоз, включающий азот воздуха в полноценный растительный белок. Этот феномен был открыт в конце XIX столетия (Hellriegel H., 1886). Было доказано, что бобовые фиксируют азот воздуха только в симбиозе с бактериями рода Rhizobium, образующими клубеньки на корнях растений (Мишустин, 1985; Кашуков, 1997).
Экспериментальные исследования проводили на базе Северо-Кавказского НИИ горного и предгорного сельского хозяйства (ОПХ «Михайловское»), расположенного в лесостепной зоне, РСО-Алания, и в условиях степной зоны (ОПХ «Октябрьское»). Природные условия являются типичными для данных зон. Среднегодовое количество осадков составляет 400-670 мм, сумма активных температур (свыше 10°С) - 2963-3495°С. Среднегодовая температура +7,5-9,9°С, средняя многолетняя сумма положительных температур за год составляет 3426-4146°С.
Почвы в лесостепной зоне представлены выщелоченными черноземами с содержанием гумуса 4,5-6,0 %. Реакция среды слабокислая. Гидролитическая кислотность в верхнем горизонте не превышает 2,4-3,0 мг-экв/100 г почвы. Общая пористость колеблется в пределах 47-57 %, в том числе некапиллярная - 15-17% и капиллярная - 32-40 %. Выщелоченные черноземы отличаются большим содержанием валовых и доступных форм азота и фосфора. По содержанию подвижного калия почвы среднеобеспечены.
Почва в степной зоне - каштановая карбонатная тяжелосуглинистая маломощная с содержанием гумуса 2,3-2,7 %, легкогидролизуемого азота 60-68 мг/кг, рНкс1 7,5-7,8, содержание подвижного Р2О5 - среднее и повышенное - 2843 мг/кг (по Мачигину), обменного К2О - 321-390 мг/кг почвы - высокое. Минеральные удобрения вносили в дозе Р90К30. Первый полив провели по всходам с нормой 400 м3/га, затем два вегетационных полива с нормой 800 м3/га - в период цветения и налива семян.
Технология возделывания сои не отличалась от принятой в этих зонах. Объектом исследований был районированный среднеспелый сорт Краснодарской селекции ВНИИМК-3895. Семена высевали широкорядным способом с нормой высева 400 тыс. всхожих семян на 1 га.
Опыты закладывали в четырехкратной повторности. Размещение делянок рендомизированное с общей площадью 15 м2, учетной - 10,8 м2.
Климатические условия были в целом благоприятны для возделывания сои за исключением 1999 г., когда осадков выпало на 18 % ниже среднемноголетней нормы, а температура воздуха была на 0,4 °С выше.
Опыты проводили по следующей схеме: 1. Без инокуляции (контроль); 2. штамм 640 Б; 3. 645 Б; 4. 626 А; 5. 607 Д; 6. 635 Б; 7. 634 Б. Все препараты разработаны ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии и представляют собой культуру клубеньковых бактерий, размноженную в стерильной почве. Семена обрабатывали в пасмурную погоду (ранним утром или вечером). Препараты применяли в день посева из расчета 200 г на гектарную норму увлажненных семян.
Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений проводили в двух несмежных повторениях. Густоту посева определяли на 5-ти стандартных площадках по 1 м2, расположенных по диагонали делянки, линейный рост по вариантам определяли по основным фазам развития в 10 местах делянки.
Количество клубеньков и их сырую массу учитывали по основным фазам роста и развития. Продолжительность общего и активного симбиоза определяли по методу Г.С. Посыпанова и др. (1990). Площадь листьев учитывали методом высечек. Вычисляли чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) и фотосинтетический потенциал (ФП). Статистическую обработку исследований проводили методом дисперсионного анализа с применением ЭВМ.
Подбором вирулентных и активных штаммов клубеньковых бактерий установлено, что в среднем за годы исследований в фазе цветения наибольшее число клубеньков на одном растении (66,4 и 54,7 шт.) с массой 61,5 и 62,2 мг было сформировано на вариантах с использованием штаммов 626 А и 634 Б. По штамму 626 А округлые по форме, крупные и розовые на изломе бактерии располагались компактно на главном корне и близко к нему. На растениях, где семена инокулировали штаммом 634 Б, они располагались по всей корневой системе. Наименьшей вирулентностью и активностью обладали клубеньковые бактерии штаммов 640 Б и 607 Д (табл. 1).
Аналогичные исследования были проведены в условиях степной зоны (при орошении). Было установлено, что все показатели симбиотической системы здесь были выше.
Так, если в условиях лесостепной зоны по лучшему варианту (626 А) среднее число клубеньков составило 66,4 шт. с массой 4,08 г, то при орошении эти показатели составили соответственно 83,7 шт. и 5,45 г (табл. 2).
1. Влияние инокуляции семян на образование клубеньков в фазу цветения
Вариант Количество сырых клубеньков на 1 растение, шт. С реднее за 1996-1999 гг.
1996 г. 1997 г. 1998 г. 1999 г. число, шт. масса, г масса 1 клубенька, мг
В условиях лесостепной зоны
Без инокуляции (контроль) 4,2 3,6 4,8 2,9 3,9 0,04 10,3
Штамм 640 Б 17,8 14,3 21,1 19,7 18,2 0,89 48,9
Штамм 645 Б 38,4 39,7 36,3 40,6 38,7 2,14 55,3
Штамм 626 А 64,8 69,7 68,3 62,7 66,4 4,08 61,5
Штамм 607 Д 13,2 11,7 13,8 14,0 13,2 0,49 37,1
Штамм 635 Б 29,6 31,8 24,3 23,8 27,4 1,47 53,6
Штамм 634 Б 51,7 54,3 58,6 54,2 54,7 3,40 62,2
В условиях степной зоны при орошении
Без инокуляции (контроль) 8,4 4,9 5,6 6,3 6,3 0,07 11,1
Штамм 640 Б 36,4 27,8 24,5 29,9 29,6 1,48 50,0
Штамм 645 Б 53,7 58,6 55,3 67,4 58,7 3,76 64,0
Штамм 626 А 78,9 83,7 84,5 87,7 83,7 5,45 65,1
Штамм 607 Д 23,8 21,3 17,6 23,8 21,6 1,13 24,3
Штамм 635 Б 40,6 49,4 51,3 44,8 46,5 2,91 62,5
Штамм 634 Б 64,3 69,5 61,3 70,6 66,4 5,11 76,9
Наши исследования показали, что бактеризация семян в условиях зоны неустойчивого увлажнения увеличивала листовую поверхность на 0,7-6,9 тыс. м2/га по сравнению с контролем. Еще большее влияние этого приема проявля-
лось через фотосинтетический потенциал. От появления первых настоящих листьев до цветения он увеличивался на 0,11-0,17 млн. м2-суток, от цветения до налива семян эта разница достигала 0,41 млн. м2-суток, а в целом за период вегетации - до 0,59 млн. м2-суток. Увеличение фотосинтетического потенциала и площади листьев на некоторых вариантах вело к снижению чистой продуктивности фотосинтеза (табл. 3).
Инокуляция семян штаммами 626 А, 634 Б и 645 Б ускоряла нарастание вегетативной массы, особенно в фазе цветения (на 14,8-19,9 %). В фазе налива семян разница в урожайности зеленой массы на контроле и в вариантах с применением нитрагина несколько уменьшалась.
В условиях степной зоны при орошении площадь листьев увеличивалась на 3,7-8,5 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал - на 0,25-0,26 млн. м2-дней, а продуктивность - на 3,2-6,6 ц/га по сравнению с аналогичными опытами в лесостепной зоне (табл. 2).
2. Влияние инокуляции семян на ( ютосинтетическую деятельность и урожайность зе и о с а н О.
Вариант Площадь листьев, тыс. м2/га ФП, млн. м2-суток ЧПФ, г/м2-сутки У рожайность зерна, ц/га Среднее значение
1996 г. 1997 г. 1998 г. 1999 г.
в условиях лесостепной зоны
Без инокуляции (контроль) 39,9 2,11 2,14 18,4 19,1 18,7 18,0 18,5
640 Б 42,8 2,30 2,25 19,4 19,0 19,9 20,0 19,6
645 Б 42,9 2,31 2,34 20,6 18,9 19,0 21,6 20,0
626 А 46,0 2,64 2,33 21,4 23,0 22,9 22,9 22,6
607 Д 40,6 2,19 2,20 18,9 19,4 19,0 18,4 18,9
635 Б 44,3 2,41 2,31 19,1 20,6 19,8 19,8 19,8
634 Б 46,8 2,70 2,30 20,3 22,4 24,1 19,9 21,7
НСР05, ц/га 0,75 1,32 1,22 0,94 1,1
в условиях степной зоны при орошении
Без инокуляции (контроль) 43,6 2,36 2,13 21,3 22,7 21,8 21,0 21,7
640 Б 50,3 2,71 2,31 23,4 22,8 22,4 22,3 22,7
645 Б 51,4 2,80 2,33 26,3 28,7 25,3 24,2 26,1
626 А 53,4 2,96 2,37 29,7 28,2 30,6 28,4 29,2
607 Д 48,2 2,68 2,27 21,8 22,3 22,7 21,8 22,1
635 Б 51,1 2,78 2,35 23,2 24,7 22,8 23,4 23,5
634 Б 52,6 2,89 2,35 28,3 26,2 26,7 26,0 26,8
НСР05, ц/га 1,45 1,64 1,30 1,22 1,40
Инокуляция семян благоприятно сказывалась и на индивидуальной продуктивности растений. Так, при посеве инокулированными семенами число ветвей повышалось до 43,3 %, плодоносящих узлов - до 27,4 %. Лучшими были штаммы 626 А и 634 Б. Применение штамма 626 А в сравнении с контролем увеличивало число бобов на растении на 32,9 %, семян - на 23,6 %, массы семян - на 20,8 % (табл. 3). Аналогичные показатели для условий степной зоны.
3. Влияние инокуляции семян на структуру урожая сои в среднем ^ за 4 года
Штамм На растении, шт. Масса семян с 1 растения, г
ветвей плодоносящих узлов бобов семян
в условиях лесостепной зоны
Без инокуляции (контроль) 3,0 19,7 37,4 56,8 9,6
640 Б 3,3 21,6 40,9 58,3 10,3
645 Б 3,8 23,4 46,8 68,4 11,4
626 А 4,3 25,1 49,7 70,2 11,6
607 Д 3,3 20,1 38,9 59,9 10,3
635 Б 3,6 22,0 43,5 63,8 10,9
634 Б 4,1 25,1 48,5 68,6 11,6
в условиях степной зоны при орошении
Без инокуляции (контроль) 3,2 20,6 38,4 57,9 9,7
640 Б 3,4 23,4 41,8 63,2 10,6
645 Б 4,0 24,9 50,4 69,0 11,6
626 А 4,5 28,3 53,6 73,0 11,8
607 Д 3,4 21,2 39,7 64,1 10,6
635 Б 3,7 23,5 46,2 64,8 11,1
634 Б 4,3 26,4 51,4 69,4 11,8
Так, при инокуляции семян количество ветвей увеличивалось на 0,2-1,3 шт., плодоносящих узлов - на 0,6-7,7 шт., бобов - на 1,3-15,2 шт., семян - на 5,3-15,3 шт. Масса семян повышалась на 0,9-2,1 г.
Таким образом, в результате проведенных исследований установлена высокая эффективность применяемых штаммов микроорганизмов на посевах сои в условиях РСО-Алания.
МИНЕРАЛЬНОЕ И БАКТЕРИАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ СОИ М.Н. Лытов, С.Б. Адьяев, А.В. Кравченко
Всероссийский НИИ гидротехники и мелиорации
Обработка семян сои нитрагином в большинстве регионов европейской части России позволяет активизировать процесс фиксации атмосферного азота за счет интенсивного развития соевых клубеньков. На юге России этот прием показал хорошие результаты при орошении. В богарных условиях нитрагинизация семян сои не всегда обеспечивает статистически значимую прибавку урожая (или экономию удобрений), а в отдельных засушливых регионах, к которым относится республика Калмыкия, возделывание сои без орошения связано с риском полной гибели урожая. Наличие в этих условиях высоких запасов почвенной влаги в чеках после возделывания риса, потенциально доступной растениям сои при возделывании ее в промежуточной культуре определяет возможность формирования иного продукционного процесса в сравнении с типичным богарным или орошаемым земледелием. Поэтому, программой наших исследований предусматривалось изучение эффективности обработки семян сои нитрагином при возделывании сои в промежуточных (после риса) посевах.
Экспериментальная часть исследований выполнена в 2002-2004 гг. на землях рисовой оросительной системы ОПХ «Харада» Октябрьского района республики Калмыкия. По результатам гранулометрического анализа образцов почвы опытного участка характеризуются среднесуглинистым составом. Плотность пахотного слоя составляет 1,251,29 т/ м3, скважность 47,3-49,0 %, наименьшая влагоемкость 25,0-28,3 % от массы сухой почвы. Реакция почвенного раствора нейтральная (рН = 6,5-7,4), обеспеченность легкогидролизуемым азотом и подвижным фосфором низкая, обменным калием - высокая.
Опыт проводили по трехфакторной схеме с сортами очень раннего (ВНИИОЗ-86 - С1), раннего (ВНИИОЗ-76 -С2) и среднераннего (Волгоградка-1 - С3) сроков созревания. Посев инокулированными семенами проводили на фоне естественного плодородия почвы и при внесении минеральных удобрений дозами Nj5P25, N45P65 и N75Pi00, а также предусматривали контроль без обработки семян нитрагином.
Результаты исследований показали, что инокуляция семян сои нитрагином вызывает интенсивное образование клубеньков. Также на динамику накопления массы азотофиксирующих клубеньков существенно влияет уровень минерального питания, определяемый дозой минеральных удобрений. С повышением доз масса формируемых на корнях растений клубеньков изменялась по следующим закономерностям:
- в период ветвления развитие клубеньков по всем вариантам наиболее слабое, а суммарная масса клубеньков с одного среднего растения находится в пределах 0,72-0,110 г. Влияние минеральных удобрений на размер и массу клубеньков в этот период минимально - в сравнении с контролем масса возрастала на 0,026-0,038 г. Суммарная масса клубеньков в расчете на одно растение возрастала с переходом от более ранних сортов к поздним. Например, в контроле, масса клубеньков сои с одного растения г в посевах сорта ВНИИОЗ-86 (очень ранний) составила 0,072, сорта ВНИИОЗ-76 (ранний) - 0,075 г, сорта Волгоградка-1 (среднераннего срока созревания) - 0,084 г;
- в период бутонизации растений масса клубеньков сои наиболее интенсивно возрастает при внесении удобрений дозой Ni5P25 в посевах очень ранних сортов сои (на 0,054 г/раст.), менее существенно с последующим увеличением доз (не более чем на 0,007 г/раст.). В посевах раннеспелых и среднеспелых сортов сои масса клубеньков на одном растении при увеличении доз минеральных удобрений изменяется несущественно, в пределах 0,095-0,114 г;
- к началу периода формирования бобов масса клубеньков на корнях среднего растения сои снижается в сравнении с периодом массовой бутонизации посевов, но остается больше, чем в период ветвления (сорт ВНИИОЗ-86). В посевах сортов ВНИИОЗ-86 и Волгоградка-1 масса клубеньков на корнях сои в период формирования бобов меньше, чем в период ветвления (0,065-0,082 г/раст.).
На корнях контрольных растений (без обработки семян нитрагином) клубеньки во все годы исследований обнаружены не были. Вследствие этого процесса фиксации атмосферного азота не происходит (таблица).
Продуктивность и некоторые статьи баланса азота при возделывании сои в рисовых сево-_______________________оборотах (среднее за годы исследований)_____________________
Сорт Обра- ботка нитраги- ном Уровень минерального питания, кг д.в./га Урожай- ность, т/га Потребление азота посевами сои, кг/га Поступило азота в почву
общее, кг/га в том числе биологического прочий азот, % к общему выносу с корневыми остатками, кг/га с клубеньками, кг/га с соломой, кг/га в % к общему выносу азот минеральных удобрений
кг/га % к общему выносу кг/га % к общему выносу
, О F - NqPq 0,67 45,7 - 0 100 1,3 - 14,7 35,0 0 0,0
