CC BY
217. Абрамов Н.В. Формирование профиля черноземов выщелоченных Северного Зауралья в условиях длительной распашки/Н.В. Абрамов, Д.И. Еремин //Достижения науки и техники АПК. - 2012. - №3. -С. 7-9.
8. Еремин Д. II. Гумусное состояние чернозема выщелоченного при длительном использовании минеральной системы удобрения под зерновые культуры в Северном Зауралье/Д. И. Еремин//Аграрный Вестник Урала. - 2010. - № 8(74). - С.35-37.
9. Eremin D.I. Changes in the content and quality of humus in leached chernozems of the Trans-Ural forest-steppe zone under the impact of their agricultural use /D.I. Eremin //Eurasian soil science. 2016. T.49. No 5. pp. 538-545. DOI: 10.1134/S1064229316050033
10. Каретин JIM. Почвы Тюменской области/JI.H. Каретин. - Новосибирск: Наука, 1990. - 285 с.
11. Еремин ДМ. Биологическая активность и нитратный режим выщелоченных черноземов и луговых почв Тобол-Ишимского междуречья /Д.И. Еремин, C.B. Абрамова //Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2008. - № 2. - С. 67-71.
12. Красницкий В.М. Влияние гидротермических факторов на подвижность фосфора в черноземных почвах/В.М. Красницкий, О.Т. Ермолаев //Плодородие. - 2012. - № 3 (66). - С. 19-22.
13. Ерёмин ДМ Скорость высвобождения питательных веществ из соломы яровой пшеницы на поверхности пахотного чернозема /Д.И. Ерёмин, A.A. Ахтямова //Молодой ученый. - 2015. - № 6-5(86). - С. 22-26.
14. Ерёмин ДМ Влияние длительного использования органомине-ральной системы удобрения зернового севооборота на динамику подвижного калия чернозема выщелоченного /Д. И. Ерёмин //Плодородие. - 2016. - №2(89). - С. 28-31.
DYNAMICS OF THE AGROCHEMICAL PROPERTIES OF OLD-ARABLE CHERNOZEM IN THE FOREST-STEPPE
ZONE OF TRANSURALS
S. G. Kotclienko1, Y. I. Gruzde\'(T, D.I. Eremin2 1 Tyumenskaya State Station of Agrochendcal Service Roshchinskoe sh. 2/10, Tyumen, 625041 Russia 2 State Agrarian University of Northern Transurals id. Respubliki 7, Tyumen, 625002 Russia E-mail: soil-tyumen(a>yandex.ru
Results of long-term monitoring of old-arable leached chernozem in the forest-steppe zone of Transurals are presented. It is found, that, in the absence of organic fertilizers for 15 years, the content of humus gradually decreased from 5.2 to 4.0%. Annual plowback of cereal straw promoted the stabilization of the humus status in arable chernozem, but the additional introduction of organic fertilizers at a rate of no lower than 40 t/ha is required for the expanded reproduction offertility. Old-arable chernozems of Northern Transurals are characterized by high potential acidity, which can cause a strong acidification under varying external conditions. Application of 4.0 t/ha rapidly (during 10 years) improves the chemical properties of chernozem; however, the initial level will restore later on. Cultivation of grain crops without corresponding compensatory fertilizer rates leads to deterioration of potassium-phosphorus status. Annual plow-back of straw partially completes the reserves of mobile potassium but not phosphorus, which is necessary to be applied annually to obtain the planned productivity of grain crops.
Keywords: leached chernozem, plowland, Western Siberia, fertility, humus, exchangeable and total acidity, base saturation, total exchangeable bases, potassium-phosphorus status, Tyumenskaya agrochemical station
УДК 633.2:631.82:581.557
ВЛИЯНИЕ ИНОКУЛЯЦИИ И КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЛЮЦЕРНО- И КЛЕВЕРОЗЛАКОВЫХ ТРАВОСМЕСЕЙ
H.H. Лазарев, Ас.-х.и., РГАУ-МСХА, A.M. Стародубцева, Всероссийский центр карантина растений 127550 г. Москва, ул. Тимирязевская, 49, E-mail: lazarevmck2012(a)gmail. com
Установлено в трехлетних исследованиях, что инокуляция препаратами клубеньковых бактерий способствовала повышению урожайности бобово-злаковых травосмесей на 20%. При предпосевной инокуляции злаковых трав ассоциативными бактериями Klebsiella planticola урожайность возрастала с 2,33 до 2,93 т/га сухого вещества. При внесении калийных удобрений в дозе К]go урожайность бобово-злаковых травосмесей увеличилась с 3,31 до 4,35 т/га. За три года пользования люцерно-злаковые травостои наибольшее количество биологического азота фиксировали при совместном применения калия и инокуляции - 176,7 кг/га, а кле-верозлаковые травостои - в варианте с инокуляцией -188,2 кг/га. Инокуляция не оказала значительного влияния на химический состав злаковых и бобово-злаковых травосмесей.
Ключевые слова: люцерна, клевер, инокуляция, калийные удобрения, урожайность, азотфиксация.
Важные направления современного экологического растениеводства - не только подбор условий и режимов использования растительных сообществ, но и регуляция их взаимоотношений с микроорганизмами.
Путём селекции и совершенствования технологий применения биопрепаратов интенсивность симбиотиче-ской азотфиксации может быть увеличена не менее чем в 3 раза [1].
Применение инокуляции на бобовых травах даёт прибавку урожая до 15% [4]. При использовании комплементарных заводских штаммов накопление азота в почве под ними может увеличиваться более чем на 100 кг/га [5]. Высокой азотфиксирующей способностью обладает люцерна. На третий год пользования люцер-но-злаковые травостои накапливают в надземной массе на 56-86% больше биологического азота, чем клеверо-злаковые [2]. Повышение эффективности кормопроизводства за счёт микробиологических препаратов комплексного действия подразумевает использование не только традиционных инокулятов Rhizobium и Si-norhizobium, но и других перспективных видов [3]. Неизученным является вопрос о взаимовлиянии сочетания инокуляции симбиотическими и тем более ассоциативными азотфиксаторами с внесением минерального калия, стимулирующего экссудацию корневой системы.
Методика. Полевой опыт по изучению отзывчивости травосмесей с участием клевера лугового и люцерны изменчивой на применение инокуляции и калийного удобрения заложен в 2009 г. на полевой опытной станции РГАУ-МСХА. Для инокуляции бобовых трав использовали следующие симбиотические микроорганизмы: на клевере луговом - Rhizobium leguminosarum subsp. trifolii, штамм 344 a, на люцерне изменчивой -Sinorhizobium теliloti, штамм 425. Для инокуляции тра-
восмеси из тимофеевки луговой и костреца безостого использовали бактерии Klebsiella planticola. Штамм был выведен ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии и размножен на кафедре микробиологии РГАУ-МСХА, ранее он успешно применялся на овсянице красной.
В опыте изучали влияние инокуляции, калийных удобрений в дозе Ki80 и совместного действия инокуляции и калия на урожайность трех травосмесей: 1. Злаки (тимофеевка луговая + кострец безостый). 2. Люцерна изменчивая Пастбищная 88 + злаки. 3. Клевер луговой Марс + злаки.
Почва опытного участка - дерново-подзолистая среднесуглинистая на моренном суглинке. Обеспеченность почвы подвижным фосфором повышенная (140 мг/кг), обменным калием - средняя (100 мг/кг), рНсол 5,63. Площадь опытных делянок 16 м2, повторность -четырёхкратная. Вегетационные периоды 2010 и 2011 гг. были экстремально засушливыми.
Результаты и их обсуждение. Урожайность многолетних трав при инокуляции и внесении калийных удобрений. В 1 -й год использования травостоев применение инокуляции положительно сказалось на урожайности бобово-злаковых травосмесей. Клеверозлаковая травосмесь увеличила урожайность на 1,16 т/га и люцерно-злаковая - на 0,48 т/га сухого вещества. Продуктивность травостоев второго года пользования с участием клевера лугового также возросла на 28-30% в вариантах с обработкой семян культурой клубеньковых бактерий и при совместном применении инокуляции и калийного удобрения (табл. 1). На 3-й год пользования в этих вариантах большей отзывчивостью на применение инокуляции отличалась более долголетняя люцерна изменчивая. Урожайность люцерно-злаковой травосмеси при
инокуляции составила 5,53 т/га, при дополнительном внесении калийных удобрений - 6,06 т/га сухой массы.
В среднем за три года при инокуляции урожайность клеверозлаковой травосмеси возросла на 20,3%, а лю-церно-злаковой - на 20,2%. На внесение калийных удобрений более отзывчивой была люцерно-злаковая травосмесь. При совместном применении инокуляции и калия в дозе 180 кг/га люцерна в смеси с тимофеевкой луговой и кострецом безостым обеспечила наибольшую урожайность - 4,61 т/га. При инокуляции злаковых трав ассоциативными бактериями урожайность также возросла на 0,28-0,6 т/га. В среднем во всех вариантах опыта бобово-злаковые травосмеси превосходили по продуктивности злаковые в 1,6 раза.
Химический состав многолетних трав. Инокуляция злаковых трав, а также клевера и люцерны, высеянных в составе травосмесей со злаками, не оказала значительного влияния на химический состав получаемых кормов. В среднем за 3 года содержание сырого протеина в бобово-злаковых травосмесях изменялось от 13,9 до 16,0% (см. табл. 1).
Сочетание калийного удобрения с инокуляцией способствовало увеличению содержания сырого протеина лишь в клеверозлаковой травосмеси с 14,14 до 15,98%. В условиях засухи ускорялось прохождение травами фаз вегетации, снижалась их облиственность, поэтому получаемые корма имели повышенную концентрацию сырой клетчатки - 33-36%. Также из-за острого дефицита влаги травы потребляли мало фосфора - от 0,13 до 0,24%. В бобово-злаковых травосмесях содержалось больше протеина и кальция, чем в злаковой травосмеси, соответственно, в 1,3-1,5 и 1,2 раза. Люцерно-злаковая травосмесь превосходила клеверозлаковую по содержанию кальция.
1. Урожайность и химический состав краткосрочных злаковых и бобово-злаковых травостоев
Вариант опыта Урожайность, т/га сухого вещества Сырой протеин Сырая клетчатка Сырой жир Р Ca
2010 г. | 2011г. | 2012 г. | среднее % сухой массы
Без инокуляции
Злаки 1,94 2,64 2,4 2,33 10,8 33,0 2,12 0,13 0,8
Злаки + люцерна изменчивая Пастбищная 88 1,78 4,31 3,84 3,31 14,4 35,3 2,74 0,16 0,87
Злаки + клевер луговой Марс 2,4 3,55 5,13 3,69 14,4 35,3 2,72 0,18 0,83
При инокуляции
Злаки 1,84 3,07 3,89 2,93 10,2 34,4 1,89 0,13 0,7
Злаки + люцерна изменчивая Пастбищная 88 2,26 4,14 5,53 3,98 14,4 35,7 2,9 0,2 0,91
Злаки + клевер луговой Марс 3,56 4,63 5,14 4,44 15,1 36 2,63 0,16 0,85
При внесении Ki8o
Злаки 1,94 2,11 3,16 2,40 11,0 35,1 2,24 0,14 0,65
Злаки + люцерна изменчивая Пастбищная 88 2,77 5,26 4,92 4,32 13,9 36,2 2,26 0,17 1,01
Злаки + клевер луговой Марс 3,49 3,44 5,08 4,00 14,1 36 2,46 0,21 0,83
При инокуляции и внесении Ki8o
Злаки 2,11 2,27 3,66 2,68 10,7 34,1 2,43 0,16 0,75
Злаки + люцерна изменчивая Пастбищная 88 3,33 4,43 6,06 4,61 14,2 36,0 2,34 0,24 1,23
Злаки + клевер луговой Марс 3,10 4,42 4,97 4,16 16,0 36,4 1,87 0,21 0,76
НСР05: для частных различий 0,26 0,29 0,47 0,20
травосмесей 0,15 0,17 0,27 0,12
инокуляции и удобрений 0,14 0,15 0,24 0,10
Биологическая азотфиксация различными травосмесями. Проведённые на второй год жизни трав перед первым укосом учеты показали успешность инокуляции. Масса клубеньков при инокуляции у люцерны и клевера была в 2,8 и 5,5 раза больше, чем в контрольном варианте. Среди клубеньков, обнаруженных на главном корне растений, преобладали овальная и ок-16
руглая формы, что характерно для культурных штаммов: при заражении растений дикими штаммами ризо-бий клубеньки имеют продолговатую, заострённую и неправильную форму, связанную с неравномерностью роста и размножения бактерий внутри колонизируемого растения.
Посев вытяжки из корней злаковых трав на питательной среде LB показал успешность колонизации растений ассоциативными азотфиксаторами рода
Klebsiella.
Инокуляция способствовала увеличению количества выноса общего азота с урожаем трав. За три года при инокуляции он достигал 269,2 кг/га у люцерно-злаковой травосмеси и 328,1 кг/га у клеверозлаковой (табл. 2).
В сумме за три года люцерно-злаковые травостои фиксировали наибольшее количество биологического азота, определяемого разностным методом: при внесении калийных удобрений - 161,9 кг/га, а при совместном применения калия и инокуляции - 176,7 кг/га. Кле-верозлаковые травостои не отзывались на внесение калия и обеспечивали максимальное количество азота в варианте с инокуляцией - 188,2 кг/га.
2. Вынос азота и биологическая азотфиксация урожаем бобово-злаковых травостоев за 3 года использования, кг/га
Вариант опыта Вынос азота с урожаем Биологически фиксированный азот
2010 г. 2011г. 1 2012 г. 1 всего 2010 г. 1 2011г. 1 2012 г. | всего
Без инокуляции
Злаки 36,4 44,4 38,9 119,7 0,0 0,0 0,0 0,0
Злаки + люцерна 43,9 94,8 81,5 220,2 7,5 50,4 42,6 100,5
Злаки + клевер 47,3 86,3 130,2 263,8 10,9 41,9 91,3 144,1
При инокуляции
Злаки 32,5 50,1 57,3 139,9 0,0 0,0 0,0 0,0
Злаки + люцерна 56,3 92,5 120,4 269,2 23,8 42,4 63,1 129,3
Злаки + клевер 69,4 121,0 137,7 328,1 36,9 70,9 80,4 188,2
При внесении Kiso
Злаки 35,0 38,1 52,7 125,8 0,0 0,0 0,0 0,0
Злаки + люцерна 60,9 118,2 108,6 287,7 25,9 80,1 55,9 161,9
Злаки + клевер 69,6 80,4 124,0 274 34,6 42,3 71,3 148,2
При инокуляции и внесении Kiso
Злаки 34,1 41,4 61,2 136,7 0,0 0,0 0,0 0,0
Злаки + люцерна. 77,7 96,8 138,9 313,4 43,6 55,4 77,7 176,7
Злаки + клевер 79,2 111,8 128,6 319,6 45,1 70,4 67,4 182,9
Заключение. Исследования показали, что, несмотря на засушливые условия, инокуляция люцерны изменчивой сорта Пастбищная 88 и клевера лугового сорта Марс препаратами клубеньковых бактерий, а также многолетних злаковых трав (костреца безостого и тимофеевки луговой) ассоциативными азотфиксаторами рода Klebsiella оказала положительное влияние на урожайность бобово-злаковых и злаковых травосмесей и их азотфиксирующую способность.
Литература
1. Вэнс К. Симбиотическая азотфиксация у бобовых: сельскохозяйственные аспекты // Rhizobiaceae. Молекулярная биология бактерий,
взаимодействующих с растениями / Под. ред. Г. Спайнка и др. - СПб.: Бионт, 2002. - С. 541-564.
2. Лазарев H.H., Формирование урожаев многолетними бобовыми и злаковыми травами в засушливых условиях / H.H. Лазарев, A.B. Кольцов, С.М. Авдеев // Докл. ТСХА. - 2003. - Вып. 275. - С. 196199.
3. Попов A.A. Биотехнология повышения продуктивности кормовых культур без минеральных удобрений / A.A. Попов, Г.П. Федорова // Кормопроизводство. -2012. - №2. - С. 20-21.
4. Проворная Е.Е. Повышение эффективности использования биологического источника азота на пастбищах и сенокосах в луговодстве / Е.Е. Проворная, И. А. Селиверстов // Кормопроизводство: проблемы и пути решения. - М., 2007. - С. 38-46.
5. Тихонович H.A. Использование биопрепаратов - дополнительный источник элементов питания растений / И.А. Тихонович, A.A. Завалин, Г.Г. Благовещенская, А.П. Кожемяков // Плодородие. - 2011. -№3.-9-13.
EFFECT OF INOCULATION AND POTASSIUM FERTILIZERS ON THE PRODUCTIVITY OF ALFALFA- AND CLOVER-
GRASS MIXTURES
N.N. Lazarev1, A.M. Starodubtseva2 1Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy ul Timiryazevskaya 49, Moscow, 127550 Russia E-mail: lazarevnkk2012(a>gmail com 2All-Russian Center for Plant Quarantine ul Pogranichnaya 32, Bykovo, Ramenki raion, Moscow oblast, 140150 Russia
In a three-year-long study, it was found that inoculation with nodule bacteria preparations contributed to increase in the yield of legume-grass mixtures by 20%. After the preplanting inoculation of grasses with associative bacteria Klebsiella planticola, the yield increased from 2.33 to 2.93 t dry matter/ha. After the application of potassium fertilizer at a rate of K18o, the yield of legume-grass mixtures increased from 3.31 to 4.35 t/ha. During the three years of alfalfa-grass mixture cultivation, the largest content of biological nitrogen was recorded at the joint application of potassium and inoculation: 176.7 kg/ha; for clover-grass mixture, the highest nitrogen content was found in the treatment with inoculation: 188.2 kg/ha. Inoculation had no significant effect on the chemical composition of grasses and legume-grass mixtures.
Keywords: alfalfa, clover, inoculation, potassium fertilizers, crop yield, nitrogen fixation.
