CC BY
38
УДК 631.82:633.367.2
влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на урожайность и качество
семян синего люпина
А.А. ЗАВАЛИН1, доктор сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
П.Н. КАЛАБАШКИН2, научный сотрудник Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, ул. Прянишникова, 31а, Москва, 127550, Российская Федерация
2Северо-Западный научно-исследовательский институт молочного и лугопастбищного хозяйства, ул. Ленина, 14, пос. Молочное, Вологда, 160555, Российская Федерация E-mail: otdzem@mail.ru
Резюме. В среднем за 3 года урожайность семян синего люпина на дерново-подзолистой почве от использования средств химизации и биологизации возросла с 1,16 до 1,60 т/га, или в 1,4 раза, достигая в благоприятные по метеоусловиям годы 2-2,1 т/га. Без биопрепаратов эффективно внесение Р(ЮК(Ю, прибавки от ризо-торфина отмечены без удобрений и на фоне Ре0К(0, °тмикофила и бинарной инокуляции семян - без удобрений и на фоне N60p(0K(0. При использовании биопрепаратов имела место тенденция увеличения массы 1000семян (на 7-9%). Содержание сырого белка в семенах люпина от инокуляции посевного материала при выращивании на фоне Р(хК(ю повышается с 31 до 32-33%, на фоне полного минерального удобрения биопрепараты эффекта не дают. Сбор сырого протеина с урожаем семян люпина возрастает от полного минерального удобрения на 37%, от использования биопрепаратов - на 14-19%. При предпосевной инокуляции ризоторфином на фоне Р(юКв0 прибавка составляет 36%. Максимальный в опыте сбор сырого протеина (524 кг/га, 44% к контролю) отмечен при бинарной инокуляции и внесении N^^^ Поддействием удобрений и биопрепаратов в урожае (семена + солома) увеличивается накопление азота в 1,5 раза, фосфора - в 1,3 и калия - в 1,4 раза. Количество биологического азота в урожае (семена + солома) возрастает от биопрепаратов без внесения удобрений в 1,34 раза, на фоне Р(юКв0 - в 1,14 раза, на фоне Ngfg^^ - в 1,21 раза. После возделывания люпина в почве накапливается от 38 до 67 кг/ га биологического азота, благодаря применению биопрепаратов его количество увеличивается на 26%, при этом более эффективна бинарная инокуляция семян.
Ключевые слова: люпин синий, зерно, удобрения, биопрепараты, инокуляция, урожайность, качество, биологический азот. Для цитирования: Завалин А.А., Калабашкин П.Н. Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на урожайность и качество зерна синего люпина // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №10. С. 19-23.
Для решения проблемы обеспечения отечественного животноводства кормами, в том числе на Северо-Западе Российской Федерации, необходимо расширять посевы бобовых культур, включая люпин синий [1], выход сырого белка с 1 га с семенами которого больше, чем у гороха, кормовых бобов и вики, адаптированных к условиям региона [2]. Люпин, характеризуется высоким содержанием в семенах сырого и переваримого протеина, относится к культурам ценным для кормления животных [3, 4], а в качестве азотфиксатора служит важнейшим элементом структуры севооборота [5], обогащая почву биологическим азотом [6].
На сегодняшний день имеются сорта и перспективные линии синего люпина, обеспечивающие даже в условиях недостатка атмосферных осадков формирование урожайности семян на уровне 2,0-2,5 т/га [7]. Их устойчивое производство возможно в регионах с суммой активных температур более 1900оС за вегетационный период [8]. В этих условиях, в зависимости от сорта, формируется от 2 до 3,2 т/га семян [8], а общая
площадь возделывания узколистного люпина в Нечерноземной зоне может превышать 30 млн га [9].
Отзывчивость различных бобовых культур на внешнее воздействие, в том числе выражается в изменении активности азотфиксации [10-12]. На окультуренных почвах с повышенным содержанием подвижных форм фосфора и калия бобовые культуры способны полностью обеспечивать свои потребности в азоте путем симбиотической фиксации этого элемента [6, 13].
На основе высокоэффективных конкурентоспособных штаммов азотфиксирующих бактерий и эндомикоризных грибов, выделенных из почвы, были созданы биологические препараты для улучшения азотного и фосфорного питания растений. Особенно актуально их применение при интродукции новых культур (козлятник, астрагал, соя, в частности люпин в Вологодской обл.), когда, например, использование ризоторфина увеличивает продуктивность растений на 50-100% и накопление протеина в 2-3 раза [14]. При нехватке в почве и азота, и фосфора, а именно так чаще всего и бывает, чрезвычайно привлекательна двойная инокуляция растений азотфиксирующими и фосфатмоби-лизующими микроорганизмами [15]. То обстоятельство, что синий люпин ранее не выращивали в Вологодской области для получения высокобелковых семян, послужило основой для постановки соответствующих опытов.
Цель наших исследований - изучить влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на урожайность и качество зерна люпина синего для обоснования приемов его возделывания на дерново-подзолистых почвах Вологодской области.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2012-2014 гг. на опытном поле СЗНИИМЛПХ в Вологодском районе Вологодской области. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая. Агрохимическое состояние ее пахотного слоя (0-20 см) до закладки опыта характеризуют следующие показатели: рНКС( 5,5-6,2; содержание подвижных форм (по Кирсанову) Р2О5- 182-200 мг/кг, Кр - 160-183 мг/кг; гумуса (по Тюрину) - 2,43-3,10% и Noбщ. (по Къельдалю) - 0,22-0,23%. Почва относится к числу слабокислых, на долю которых в области приходится примерно одна треть. Обеспеченность подвижным фосфором высокая, таких почв в области около 40%, подвижным калием - средняя и повышенная, аналогичных почв в регионе более половины [16], то есть по агрохимическим свойствам почва опытного участка характерна для значительной части пахотных земель Вологодской области.
Полевой опыт проводили в соответствии с методическими указаниями [17, 18]. Посевная площадь делянки 10 м2, учётная - 6 м2, повторность - четырёхкратная. Схема включала изучение 2-х биопрепаратов (ризоторфин и мико-фил) и 3-х доз минеральных удобрений №а, Рс и Кх). Биопрепараты ризоторфин и микофил изготовлены во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии. Действующее начало ризоторфина - бактерии, образующие на корнях растений клубеньки, в которых происходит процесс фиксации молекулярного азота. В качестве второго микросимбионта взят эффективный штамм АМ-гриба Glomus intraradices (штамм №8). Препарат изготовлен на основе размолотых микоризованных корней с ризосферной почвой и имеет порошковидную форму. Гриб был выделен в 80-е годы из
дерново-подзолистой почвы в Ленинградской области и охарактеризован как высокоэффективный в симбиозе со многими сельскохозяйственными культурами [19]. Семена люпина тщательно перемешивали с препаратами из расчета 300 г на гектарную норму перед посевом по отдельности и совместно, в качестве прилипателя использовали обезжиренное молоко. Все операции проводили в тени, при посеве избегали попадания солнечного света на обработанные семена. Высевали универсальный сорт узколистного люпина Снежеть селекции ВНИИ люпина.
Агротехника выращивания культуры в опыте общепринятая: зяблевая вспашка на 20-22 см плугом ПЛН-3,35 после уборки зернового предшественника (ячмень); ранне-весенняя культивация с боронованием в 2 следа культиватором КБМ-4,2НУ и последующее прикатывание кольчато-шпоровыми катками. Посев осуществляли в ранневесенние сроки на 3-4 см с нормой высева 1,2 млн всхожих семян на 1 га сеялкой СН-16. Учет урожая проводили сплошным методом поделяночно, урожайность зерна пересчитывали на стандартную 14%-ную влажность.
В семенах и соломе люпина, в аккредитованной агрохимической лаборатории, после мокрого озоления определяли содержание общего азота - по Къельдалю, сырого протеина расчетным методом с применением коэффициента 6,25; фосфора - ванадомолибдатным методом с колометрическим окончанием; калия - на пламенном фотометре; золы - по ГОСТ 13979.6-69; сырой клетчатки -по ГОСТ 13496.2-91; сырого жира - по ГОСТ 13496.15-97; массу 1000 семян - по ГОСТ 10842-76.
Накопление биологического азота в урожае (семена и солома), корневых и пожнивных остатках и поступление его в почву рассчитывали по методике [20]. Коэффициент использования растениями элементов минерального питания определяли разностным методом. Окупаемость минеральных удобрений оценивали по [21]. Статистическую обработку полученных экспериментальных данных осуществляли методом дисперсионного анализа на персональном компьютере с использованием пакетов статистической обработки данных <^аЪ>-ВИУА и «EXСEL».
Метеоусловия в годы опытов различались по количеству осадков и среднесуточной температуре воздуха. В начале вегетации в мае 2012 и 2013 гг. сумма атмосферных осадков (27 и 37 мм) была значительно ниже среднемноголетней нормы (49 мм), а в 2014 г. - близка к ней (56 мм). В июне, когда растения формировали биомассу, в 2012 г., осадков выпало больше нормы, а в последующие годы, особенно в 2013 г., ощущался их недостаток. В июле во все годы, особенно в 2014 г., осадков выпало существенно меньше
многолетней нормы. В августе, когда происходил налив зерна, во все годы отмечали слабый дефицит атмосферных осадков. Сентябрь, время полного созревания семян, в 2012 г. характеризовался резким избытком осадков, а в
2013 и 2014 гг. отмечали их дефицит. Среднесуточная температура воздуха во все годы проведения полевого опыта в начале вегетации (май) была на 2-3оС выше многолетней нормы, то же самое отмечали в июне 2012 и 2013 гг., а в
2014 г. наблюдали некоторый недобор тепла. Среднесуточная температура воздуха в июле слабо (на 0,8-1,1оС) превышала многолетние значения. В августе во все годы она превосходила норму на 1,3-2,0оС, сентябрь также был на 0,8-2,6оС теплее обычного. Сумма активных температур (>10оС) за период май-сентябрь во все годы исследований превышала 2 тыс. градусов и составляла в 2012 г. - 2175оС, в 2013 г. - 2273оС, в 2012 г. - 2202оС при норме 1976оС, или в среднем на 240оС больше среднемноголетней величины. Гидротермический коэффициент (по Селянинову) в 2012 г. в начале первой половины вегетации (июнь) характеризует избыточное увлажнение, которое сменилось слабым недостатком осадков в июле, а затем их небольшим избытком в августе. В 2013 г. в начале вегетации складывались оптимальные условия, затем отмечали недостаток осадков до уборки. В 2014 г. май и июнь характеризовались избыточным увлажнением, июль - недостатком влаги, в последующем условия были в основном благоприятными.
результаты и обсуждение. При относительно благоприятных условиях 2012 г. урожайность возрастала от применения биопрепаратов и минеральных удобрений с 1,62 до 2,0-2,10 т/га. Обработка ризоторфином обеспечила дополнительное получение 0,34 т/га семян, микофилом -0,22 т/га, бинарная инокуляция этими биопрепаратами -0,20 т/га. Внесение под люпин РК- и NРК-удобрений было эффективно без применения биопрепаратов. В год с недостатком атмосферных осадков (2013) в период формирования и интенсивного роста генеративных органов в результате инокуляции семян каждым препаратом и их смесью прибавка урожайности зерна составила 0,31-0,54 т/ га, причем более значимой она была при совместном использовании биопрепаратов. На наш взгляд, такое положение связано с тем, что гриб, обладая способностью к потреблению воды, обеспечивал улучшение снабжения ею растения, о чем свидетельствуют и ранее полученные данные [22]. На фоне с препаратами в этом году эффекта от минеральных удобрений не наблюдали. В 2014 г., характеризовавшемся недостатком атмосферных осадков во второй половине вегетации, положительный эффект от использования ризо-торфина получен на фоне Р60К60, в то же время основная роль
Таблица 1. влияние удобрений и биопрепаратов на продуктивность люпина
Вариант биопрепарат удобрение Урожайность семян, т/га Сбор в среднем за 3 года
2012 г. 2013 г. 2014 г. средняя кормовые единицы, тыс./га сырой протеин, кг/га переваримый протеин, кг/га
Без инокуляции
Ризоторфин
АМ-грибы
Ризоторфин+ АМ-грибы
Р,% НСР„5 НСР,
без удобрений
Р К
60 60 N Р К 60 60 60 без удобрений
РК
60 60 N Р К 60 60 60 без удобрений
Р60К60 ^0Р60К60 без удобрений
РК
60 60 N Р К
60 60 60
НСР
05 биопрепарат 05 удобрение
1,62 2,28 2,24 1,96 2,08 1,98 1,84 1,95 2,06 1,82 1,87 1,98 3,8 0,21 0,11 0,11
1,10 1,25
1.31
1.41
1.32 1,35
1.42 1,41 1,55
1.64 1,51
1.65 4,6 0,18 0,11 0,09
1,14 1,40 1,77 1,24 1,56 1,83 1,17 1,32 1,74 1,14 1,31 1,74 6,5 0,26 0,15 0,13
1,16 1,50 1,62 1,36 1,50 1,56 1,31 1,40 1,60 1,34 1,39 1,60 3,00 0,13 0,08 0,07
1,50 1,91 2,19 1,79 2,01 2,06 1,72 1,88 2,06 1,76 1,87 2,13
361 474 500 426 495 494 416 463 512 434 452 524
314 407 439 367 426 435 360 392 443 365 382 437
Таблица 2. влияние удобрений и биопрепаратов на показатели качества семян люпина, среднее за 2001-2014 гг.
Вариант Масса Протеин, % Сырой жир, % Сырая Сырая зола, %
биопрепарат удобрение 1000 зерен, г сырой переваримый клетчатка, % Р, % К, %
Без инокуляции без удобрений 171,7 31,1 27,1 6,34 14,68 3,81 0,65 0,86
Р К 60 60 N Р К ^60 60 60 без удобрений 173,5 31,6 27,1 6,74 15,13 3,84 0,67 0,86
173,9 30,9 27,1 7,06 14,52 3,68 0,67 0,86
Ризоторфин 171,0 31,3 27,0 6,87 14,64 3,78 0,66 0,84
РК 60 60 ^0Р60К6„ 177,0 33,0 28,4 6,77 14,51 3,69 0,66 0,86
178,1 31,7 27,9 6,67 14,20 3,70 0,67 0,85
АМ-грибы без удобрений 179,5 31,7 27,5 6,70 14,35 4,00 0,66 0,85
Р60К60 184,8 33,1 28,0 6,67 14,05 3,76 0,66 0,83
N Р К 606060 без удобрений 184,6 32,0 27,7 6,78 13,98 3,78 0,67 0,84
Ризоторфин+ 183,7 32,4 27,2 6,49 14,43 3,74 0,66 0,84
АМ-грибы РК 6060 N Р К 6 6 6 184,3 32,5 27,5 6,84 14,21 3,73 0,68 0,82
186,4 32,7 27,3 6,70 14,48 3,72 0,65 0,83
нср05 НСР 2,2
1,2
05 биопрепарат НСРлс с 05 удобрение 1,1
в повышении урожайности зерналюпина принадлежала РК- и NРК-удобреням, причем эффект от полного минерального удобрения был более значимым.
В среднем за 3 года урожайность семян люпина от внесения минеральных удобрений и инокуляции посевного материала биопрепаратами возросла с 1,16 до 1,60 т/га, или в 1,4 раза. Без использования биопрепаратов эффективным было внесение под люпин Р60К60. Действие ризоторфина проявлялось без удобрений и на фоне Р60К60, микофила и бинарной предпосевной инокуляции изучаемыми биопрепаратами - без удобрений и при внесении полного минерального удобрения (табл. 1).
Изменение условий выращивания люпина отразилось на массе побочной продукции - соломы, больше её формировалось в относительно благоприятном 2012 г. Величина этого показателя возрастала при использовании минеральных удобрений и биопрепаратов. Максимальной в опыте она была при внесении полного минерального удобрения и использовании биопрепаратов, что отразилось на соотношении семян и соломы. В вариантах с использованием только минеральных удобрений и инокуляцией ризорфином имела место тенденция к повышению доли зерна, а от применения микофила и смеси препаратов, наоборот, к увеличению доли соломы.
Улучшение условий питания положительно влияло высоту растений люпина, максимальное в опыте её увеличение (4,1-5,1 см) наблюдали при внесении полного минерального удобрения, в вариантах с биопрепаратами наибольший рост линейной длины люпина (2,93,7 см) отмечен от инокуляции семян ризоторфином.
Биопрепараты и минеральные удобрений положительно влияли на отдельные показатели качества семян люпина (табл. 2). При благоприятных условиях в 2012 г. масса 1000 семян культуры составляла 186222 г, в менее благоприятном в 2013 г. она была равна 155-169 г, в 2014 г. - 63-178 г. В среднем за 3 года величина этого показателя находилась в пределах 172-186 г и благодаря использованию биопрепаратов (микофил и микофил+ризоторфин) возрастала на 7-9%.
Без удобрений ризоторфин и микофил не влияли на содержание в зерне сырого протеина и только бинарное их использование повысило величину этого показателя. На фоне Р60К60 белковость зерна люпина благодаря инокуляции семян биопрепаратами возрастала с 31 до 32-33%, а при внесении полного минерального удобрения такого эффекта не установлено. Существенного изменения содержания переваримого протеина, которое составляло 27-28%, в семенах
люпина от использования минеральных удобрений и биопрепаратов не установлено (табл. 2).
Содержание сырого жира в семенах люпина в среднем за 3 года варьировало от 6,34 до 6,8-7,0%. Такие изменения связаны с использованием минеральных удобрений (Р60К60 и N60Р60К60), а также с обработкой семян ризоторфином и микофилом без удобрений и при их внесении с применением бинарной инокуляции изучаемыми биопрепаратами.
Изучаемые агроприемы практически не влияли на содержание сырой клетчатки, которое находилось в пределах 14,0-14,7%. Количество сырой золы в семенах люпина в среднем за 3 года изменялось от 3,72 до 4,00%, внесение минеральных удобрений и использование азотфиксирую-щего биопрепарата обеспечивало слабую тенденцию её снижения. Концентрация фосфора (Р) в семенах люпина составляла 0,65-0,68%, калия (К) - 0,82-0,86%, изучаемые факторы не влияли на величину этого показателя. Содержание кальция (Са) в семенах люпина варьировало от 0,55 до 0,66%, при этом имела место тенденция его повышения в случае использования ризоторфина и микофила на фоне внесения минеральных удобрений. Изменение концентрации магния (Мд) в семенах люпина характеризуется слабой тенденций к снижению при внесении минеральных удобрений и использовании биопрепаратов, которая в среднем за 2 года составляла 0,25-0,33%.
Одинарная и бинарная инокуляция семян биопрепаратами вызывала тенденцию повышения концентрации азота в соломе люпина с 1,08-1,12% до 1,15-1,25%. Изменение содержания фосфора в соломе люпина характеризовалось тенденцией к слабому снижению, по сравнению с контролем, что связано с эффектом ростового разбавления, и составляло 0,30-0,32% РО. Количество калия в соломе люпина ва-
' ' 2 5
рьировало от 1,20 до 1,43% и колебалось под воздействием минеральных удобрений без применения биопрепаратов, которые не влияли на величину этого показателя.
В 1 кг семян люпина содержится 1,30-1,35 корм. ед., внесение минеральных удобрений и инокуляция посевного материала биопрепаратами практически не изменяло величину этого показателя. Сбор сырого протеина с урожаем семян люпина возрастал при внесении полного минерального удобрения на 37%, от использования биопрепаратов - на 14-19%. При инокуляции посевного материала ризоторфином на фоне Р60К60 он увеличивался на 36%. Максимальный в опыте сбор сырого протеина (524 кг/га, 44% к контролю) отмечен при бинарной предпосевной инокуляции и внесении ^0Р60К60. Выход переваримого протеина с урожаем семян увеличивается с 314 до 443 кг/га, прибавка от биопрепаратов составляет 15-17%, минеральных удобрений - 40%, от
Таблица 3. накопление азота, фосфора и калия в урожае (семена+солома) люпина (среднее за 3 года), кг/га
Биопрепарат
Удобрение без инокуляции ризоторфин микофил ризото рфин+ микофил
N РА K2O N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О 5 К2О
Без удобрений 112,0 34,1 68,7 131,1 37,1 74,4 135,0 36,9 77,5 143,0 38,9 89,0
Р К 60 60 N P K 60 60 60 141,4 42,0 93,1 146,7 40,0 85,7 148,8 40,2 92,9 152,6 42,1 95,6
147,3 41,5 99,7 155,4 42,0 89,9 166,7 44,6 100,1 168,7 45,5 97,6
совместного использовании этих средств интенсификации производства - 38-41%. Сбор кормовых единиц с 1 га с урожаем семян люпина возрастает под влиянием биопрепаратов на 17%, минеральных удобрений - на 42%, в результате их комплексного использования - на 42%. Из биопрепаратов наибольшее влияние на выход кормовых единиц с урожаем семян люпина оказал ризоторфин без внесения удобрений и при использовании Р60К60.
Вынос азота с урожаем семян благодаря изменению условий питания в среднем за 3 года увеличился на 12-30%. Минеральные удобрения повышали его до 24 кг/га, биопрепараты - до 16 кг/га. Без инокуляции максимальный в опыте рост накопления азота в семенах происходил при внесении полного минерального удобрения (24 кг/га), на фоне с биопрепаратами эффект удобрений снижается, что связано с положительным воздействием на использования растениями биологического азота. В среднем за 3 года в семенах накапливалось от 19 до 27 кг/га Р2О5, от применения минеральных удобрений его дополнительный вынос составлял 5,7-7,6 кг/га, при использовании биопрепаратов, особенно микофила, величина этого показателя снижалась до 1,5-5,1 кг/га. Наибольшее увеличение выноса калия с семенами отмечено при использовании минеральных удобрений без инокуляции семян биопрепаратами, в случае их применения эффект от NPK-удобрений несколько снижался.
Суммарное накопление элементов питания в урожае люпина (семена + солома) под действием удобрений и биопрепаратов возрастало: азота - в 1,5 раза, фосфора - в 1,3 раза, калия - в 1,4 раза (табл. 3). Основное количество выносимого азота (54-60%) и фосфора (56-64%) локализовано в семенах, калия (77-81%) - в соломе люпина.
Накопление биологического азота в семенах люпина благодаря инокуляции ризоторфином возросло с 32 до 48 кг/га, микофилом - до 42 кг/га, их смесью - до 44 кг/ га. Суммарное накопления биологического азота в урожае (зерно + соломе) от применения биопрепаратов возросло без удобрений с 56 до 72-79 кг/га (в 1,34 раза), на фоне Р60К60 - с 71 до 81-84 кг/га (в 1,14 раза) и при внесении полного минерального удобрения с 74 до 85-93 кг/га (в 1,21 раза). Такое увеличение связано с положительным влиянием микроорганизмов, входящих в состав биопрепаратов, на процесс азотфиксации, существенных различий между изучаемыми биопрепаратами не установлено.
Значение люпина, как предшественника, оценивается по массе пожнивно-корневых остатков (ПКО) и оставляемой в поле соломы. Установлено, что от биопрепаратов их количество увеличивалось с 6,18 до
7,64 т/га (1,1-1,2 раза), при этом более эффективной была бинарная инокуляция семян. Благодаря внесению удобрений (без биопрепаратов) величина этого показателя возрастала до 7,5-8,12 т/га (1,2-1,3 раза), на фоне применения биопрепаратов до 1,3-1,4 раз.
В результате гумификсации ПКО и соломы люпина в почве накапливается от 1,24 до 1,76 т/га гумуса (табл. 4). В случае инокуляции семян (без удобрений) его содержание повышается в среднем в 1,17 раза, на фоне Р60К60 - в 1,06 раза, при внесении ^0Р60К60 - в 1,05 раз. Инокуляция семян биопрепаратами и внесение минеральных удобрений повышает накопление гумуса в пахотном слое почвы в среднем в 1,12 раза. Из изучаемых препаратов более высокую эффективность продемонстрировали микофил и бинарная инокуляция семян.
После возделывания люпина в почве накапливается биологический азот, содержащийся в ПКО и соломе, количество которого по вариантам опыта изменялось от 38 до 67 кг/га (см. табл. 4). Применение биопрепаратов повышало его накопление в среднем на 26%, или 11-14 кг/га, более эффективной была бинарная инокуляция семян. Внесение под люпин только минеральных удобрений увеличивало накопление биологического азота в тех же размерах, что и инокуляция семян биопрепаратами. Максимальное в опыте поступление в почву биологического азота после выращивания люпина на семена происходит при предпосевной инокуляции семян микофилом, бинарной инокуляции изучаемыми биопрепаратами и внесении полного минерального удобрения.
Коэффициент использования люпином азота минеральных удобрений без обработки посевного материала составляет 10%, в вариантах с биопрепаратами его величина возрастает до 14-30%, более эффективно применение микофила и смеси изучаемых биопрепаратов. Коэффициент использования фосфора от применения ризоторфи на не изменяется (10-13%) и слабо возрастает от АМ-грибов. Калий используется на 40-50%, при этом больший коэффициент отмечен в варианте с внесением полного минерального удобрения.
Расчет экономической эффективности выращивания люпина показал, что при производстве семян элиты стоимость прибавки изменяется от 4,5 до 13,8 тыс. руб./га. Это отразилось на величине чистой прибыли, которая была получена от использования под люпин только биопрепаратов. Она составляет 3,85,3 тыс. руб./га при выращивании семян элиты и 2,43,3 тыс. руб./га при производстве семян 1 репродукции. Наибольшая прибыль отмечена от инокуляции ризоторфином, наименьша при использовании микофила.
Таблица 4. накопление в урожае (I, кг/га) (семена+солома) и поступление биологического азота в почву с пожнивно-корневыми остатками (II, кг/га), а также накопление гумуса в почве (III, т/га) при выращивании люпина на зерно (среднее за 3 года)
Удобрение Биопрепарат
без инокуляции ризоторфин микофил ризоторфин+ микофил
/ 1 II I III I \ II III I \ II 1 III I I II I III
Без удобрений 56 38,0 1,24 72 45,2 1,37 74 48,9 1,44 79 52,3 1,53 Р60К60 71 47,5 1,50 81 51,2 1,48 82 54,7 1,56 84 57,1 1,63 N60P60K60 74 52,7 1,62 85 60,4 1,63 92 65,6 1,76 93 67,1 1,71
выводы. В среднем за 3 года урожайность семян с 31 до 32-33%, на фоне полного минерального удобрения люпина на дерново-подзолистой почве от использования биопрепараты эффекта не давали. Максимальный в опыте средств химизации и биологизации возросла с 1,16 до сбор сырого протеина (524 кг/га, +44% к контролю) отмечен 1,60 т/га, или в 1,4 раза, достигая в благоприятные по метео- при бинарной инокуляции семян и внесении N60P60K60. В по-условиям годы 2-2,1 т/га. Инокуляция посевного материала чве после уборки люпина вместе с оставляемой соломой ризоторфином эффективна без удобрений и на фоне Р60К60, и пожнивно-корневыми остатками накапливается от 38 до микофилом и смесью преператов - без удобрений и на 67 кг/га биологического азота, в случае использования биофоне N60P60K60. Содержание сырого белка в семенах люпина препаратов его количество увеличивается на 26%, при этом от инокуляции посевного материала на фоне Р60К60 возросло более эффективна бинарная инокуляция семян.
Литература.
1. Косолапов В.М. Перспективы развития кормопроизводства России //Зернофураж России. М.: ВНИИКормов, 2009. С. 365-380.
2. Такунов И. П., Слесарева Т. Н. Безгербицидная ресурсосберегающая технология возделывания люпина и злаковых культур в смешанным посевах. Научно-практические рекомендации. Брянск: Из-во «Читай город», 2007. 60 с.
3. Артюхов А.И. Преодоление препятствий при использовании люпина в кормлении животных и птицы//Кормопроизводство. 2012. №5. С. 49-52.
4. Артюхов А. И., Победнов А.В. Люпин - важнейшая составляющая часть стратегии обеспечения России комплементарным белком// Кормопроизводство. 2012. № 5. С. 3-4.
5. Исаева Е. М., Артюхов А. И. Равноротационные севообороты с люпином и соей и их эффективность в полевом кормопроизводстве // Кормопроизводство. 20l2. №5. С. 8-10.
6. Трепачев Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. М.: Агроконсалт, 1999. 532 с.
7. Адаптивная технология возделывания люпина белого на черноземе ЦЧР/ В.Н. Наумкин, Л.А. Наумкина, А.И. Артюхов, М.И. Лукашевич// Кормопроизводство. 2013. №10. С. 5-7.
8. Гатаулина Г. Г., Соколова С. С. Динамика нарастания биомассы и семенная продуктивность люпина узколистного (Lupinus angustifolius L.), сои (Glycerine max (L.) merr.) и кормовых бобов (Vicia faba L.) в центральном Нечерноземье // Кормопроизводство. 2013. №11. С. 13-16.
9. Купцов Н.С., Такунов И.П. Люпин - генетика, селекция, гетерогенные посевы. Клинцы: Из-во ГУП «Клинцовская городская типография», 2006. 576 с.
10. Мильто Н.И. Клубеньковые бактерии и продуктивность бобовых растений. Минск: Наука и техника, 1982. 294 с.
11. Тихонович И.А. Повышение эффективности симбиотической азотфиксации у бобовых//Мкробюлопчнийжурнал. 1997. Т. 59. № 14. С. 14-22.
12. Проворов Н.А., Воробьев Н.И. Эволюция бобово-ризобиального симбиоза на повышении экологической эффективности и генотипической специфичности взаимодействия партнеров // Генетика. 2011. Т47. №3. С. 417-424.
13. Вавилов П.П., Посыпанов Г.С. Бобовые культуры и проблемы растительного белка. М.: Россельхозиздат, 1983. 256 с.
14. Тихонович И.А., Кожемяков А.П., Чеботарь В.К. и др. Биопрепараты в сельском хозяйстве (Методология и практика применения микроорганизмов в растениеводстве и кормопроизводстве). М.: Россельхозакадемия, 2005. 154 с.
15. Муромцев Г.С., Бутенко Р.Г., Тихоненко Г.И. Основы сельскохозяйственной биотехнологии. М., 1990. -384 с.
16. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных угодий Российской Федерации. Реестр плодородия почв /В.Г. Сычев, Е.Н. Ефремов, А.В. Кузнецов, А.В. Павлихина, П.А. Чекмарев, Н.М. Васильева. М.: ВНИИА, 2013. 208 с.
17. Программа и методика исследований в географической сети полевых опытов по комплексному применению средств химизации в земледелии. М.: ВИУА, 1990. 188 с.
18. Оценка эффективности микробных препаратов в земледелии / А.А. Завалин, Т.М. Духанина, М.В. Чистотин,
B.Ф. Ладонин, Л.В. Виноградова, Р.А. Афанасьев, Д.Б. Сологуб, А.П. Кожемяков, Л.В. Васюк, А.В. Хотянович, А.С. Цыгуткин, А.В. Пасынков // Методика. М.: Россельхозакадемия, 2000. 81 с.
19. Schachtman D.P., Read R.J., Ayling S.M. Phosphorus uptake by plants: from soil to cell. //Plant Physiol. 1998. V. 116. P. 447-453.
20. Завалин А.А., Благовещенская Г.Г., Чернова Л.С. и др. Нормативы для определения вклада биологического азота бобовых в баланс азота России. М.: ВНИИА, 2013. -44 с.
21. Региональные нормативы окупаемости минеральных удобрений прибавкой урожая зерновых культур / В.Г. Сычев,
C.А. Шафран, Е.Н. Ефремов, А.А. Завалин. М.: ВНИИА, 2011. 115 с.
22. Влияние фосфорных удобрений, известкования и биопрепаратов на растения ячменя и клевера в смешанном посеве / Н.А. Кирпичников, А.А. Волков, Л.Б. Чернышкова, А.П. Юрков, Л.М. Якоби, А.П. Кожемяков, А.А. Завалин //Агрохимия. 2012. №11. С. 16-24.
influence of mineral fertilizers and biological preparations on productivity
AND GRAIN QuALITY OF BLuE LuPINE
A.A. Zavalin1, P.N. Kalabashkin2
1 Pryanishnikov Research Institute of Agricultural Chemistry, ul. Pryanishnikova, 31a, Moskva, 127550, Russian Federation 2North-West Scientific Research Institute of the Diary and Meadow-Pasture Farming, ul. Lenina, 14, Molochnoye, Vologda, 160555, Russian Federation
Summary. On average for three years grain yield increased from 1.16 to 1.60 t/ha, or 1.4 times, reaching 2-2.1 t/ha in favorable on weather conditions years, on sod-podzol soil. It was due to the application of chemical and biological means. The application of P60K60 is effective without use of the biological preparations; the increases due to rizotorfin usage were registered against the backgrounds without fertilizers and of P60K60, due to mikofil and binary inoculation of seeds-without fertilizers and with N60K60P60. With the use of the biological preparation it was a tendency to an increase in thousand grain weight (by 7-9%). The content of crude protein in lupine grain increased from 31 to 32-33% due to the grain inoculation with lupine cultivation against the background of P60K60. In the case of full mineral fertilizer the biological preparations do not have any effect. The yield of crude protein increases due to the full mineral fertilizer by 37%, due to the biological preparations application-by 14-19%. At the inoculation of seeds by rizotorfin the increase is 36% against the background of P60K60. The maximal yield of crude protein (524 kg/ha, 44% compared to the control) was registered at binary inoculation of seeds and application of N60K60P60. Under the influence of fertilizers and biological preparations in the yield (grain and straw) it is increased the accumulation of nitrogen 1.5 times, phosphorus-1.3 times, potassium-1.4 times. The accumulation of biological nitrogen in the yield (grain and straw) grows due to the biological preparations without fertilizer application 1.34 times, against the background of P60K60-1.14 times, of N60K60P60-1.21 times. After lupine cultivation it is accumulated from 38 to 67 kg/ha of biological nitrogen in the soil, because of biological preparations its amount increases by 26%, binary inoculation of seeds is more effective. Keywords: blue lupine, grain, fertilizers, biological preparations, inoculation, productivity, quality, biological nitrogen. Author Details: A.A. Zavalin, D. Sc. (Agr.), head of laboratory (e-mail: otdzem@mail.ru), P.N. Kalabashkin, research fellow. For citation: Zavalin A.A., Kalabashkin P.N. Influence of Mineral Fertilizers and Biological Preparations on Productivity and Grain Quality of Blue Lupine. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2015. V.29. No10. pp. 19-23 (In Russ)
