CC BY
62
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 1 (150), 2012
А.И. Дряхлов,
кандидат сельскохозяйственных наук
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии Россия, 350038, г. Краснодар, ул. Филатова, д.17 тел: (861) 275-74-47, факс (861) 254-27-80 e-mail: [email protected]
ВЛИЯНИЕ ПОЧВЕННОГО ГЕРБИЦИДА ТРИФЛЮРЕКСА И РИЗОТОРФИНА НА АЗОТФИКСИРУЮЩУЮ АКТИВНОСТЬ И УРОЖАЙ СЕМЯН СОИ
Ключевые слова: Выщелоченный чернозем, соя, трифлюрекс, ризоторфин, азот-фиксирующуая активность, урожай, качество семян
УДК 633.853 632.954+631.5
Введение. Современная технология возделывания сои включает такие важные элементы, как применение гербицидов и нитрогинезация. Из почвенных гербицидов в посевах сои используются трефлан, нит-ран, дуал, трофи, прометрин, а также по-слевсходовые: пивот, пульсар, фабиан и др. Перспективным почвенным препаратом является трифлюрекс, гербицид на основе того же действующего вещества, что и трефлан.
По данным ВНИИМК, трифлюрекс, применяемый на посевах сои, по биологической эффективности не уступает трефлану. Так, в среднем за 3 года (2001-2003 гг.) снижение
засоренности при довсходовом его внесении в дозах 4,0-6,0 л/га составило 82,6-86,6 %, а при внесении трефлана в таких же дозировках, количество однолетних злаковых и двудольных сорняков снижалось на 80,990,6 %. Прибавка урожая при этом была от трифлюрекса 0,45-0,50 т/га, при использовании трефлана соответственно 0,43-0,48 т/га (контроль без гербицидов 1,9 т/га) [1].
Высокое содержание белка в вегетативной массе и в зерне сои определяет большую ее потребность в азоте, которая в большей мере удовлетворяется за счет потребления его из атмосферы посредством симбиотической азотфиксации [2].
Интенсивность азотфиксации в посевах сои зависит от комплекса природных, антропогенных и биологических факторов: почвенно-климатических условий, уровня агротехники, генетических особенностей сорта сои и штамма клубеньковых бактерий, а также их фенотипа. Прежде всего следует отметить влияние влажности почвы.
Инокуляция сои ризоторфином в годы с достаточным количеством осадков в условиях Кубани повышает ее урожай на 0,230,27 т/га, содержание сырого протеина в семенах при этом возрастает на 3,8-4,6 % [3].
Активный симбиоз сои с клубеньковыми бактериями приводит не только к росту урожая, но и позволяет экономить азот минеральных удобрений, снижать загрязнение окружающей среды соединениями азота.
Одним из условий эффективного применения ризоторфина является уничтожение сорняков на посевах сои. Вместе с тем известно, что клубеньковые бактерии могут быть весьма чувствительны к различным пестицидам.
Многие исследователи отмечают, что под влиянием гербицидов происходит изменение количества и размеров клубеньков на корнях растений, уменьшается содержания азота в них, что свидетельствует о нарушении симбиотических взаимоотношений между растениями и клубеньковыми бактериями. Чаще эти изменения носят негативный характер, однако возможен и положительный эффект. Влияние гербицидов на симбиотическую
азотфиксацию осуществляется как через растения, так и в результате их прямого действия на нитрогеназный комплекс, изменяя его активность. Было показано, что активность нитрогеназы в клубеньках, отдельных от растений, под влиянием даже небольших концентраций трефлана (1 мг/л), значительно снижается [4].
Степень токсичности гербицидов может определяться возрастом растений, химической природой препарата и его дозировкой.
Трифлюрекс, как уже было сказано выше, является новым препаратом и данных о его влиянии на клубеньковые бактерии сои нет.
Приводим имеющиеся немногочисленные сведения о действии трефлана на жизнедеятельность бактерий рода Кк12оЫит. Неоднократно сообщалось, что трефлан ухудшает образование клубеньков у сои и снижает их массу и азотфиксирующую способность [5; 6].
Вместе с тем по данным других исследователей, трефлан не угнетает развитие симбиотического аппарата у сои, а напротив, оказывает стимулирующее действие [7]. Более того, зарегистрировано авторское свидетельство, в котором трефлан предлагается в качестве средства для повышения симбиотической азотфиксации у бобовых растений [8]. Противоречивость приведенных данных свидетельствует о недостаточной изученности этого вопроса. В связи с тем, что трифлюрекс является перспективным гербицидом для сои, представляет интерес выяснить его влияние на продуктивность симбиотических взаимоотношений клубеньковых бактерий и сои в условиях черноземов выщелоченных на Кубани.
Условия и методика проведения опытов. Исследования проводили в 2003-2005 гг. на центральной экспериментальной базе (ЦЭБ) ВНИИМК в полевом опыте. По-вторность опыта 4-кратная. Общая площадь делянок 50 м . Почва опытного участка - чернозем выщелоченный мало-гумусный сверхмощный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса 3,5 %, РН водной вытяжки 6,8. Для борьбы с сорня-
ками почву обрабатывали гербицидом трифлюрекс при норме расхода 4,0 л/га в довсходовый период. Почвенные образцы отбирали в 2-х слоях почвы: 0-20 и 20-40 см для определения содержания нитратного азота методом Грандваль-Ляжу, амонийно-го - с реактивом Неслера.
Объектами исследований были взяты 2 сорта сои в 2003 и 2005 гг. - Вилана, в 2004 г. сорт - Лань. Непосредственно перед посевом семена сои обрабатывали ри-зоторфином. Азотфиксирующую активность в посевах сои измеряли в фазе цветения-начала образования бобов, когда она достигает своего максимума, всегда в одно и то же время суток - с 9 до 11 ч утра, так как в течение суток азотфиксирующая активность может существенно меняться.
Результаты и обсуждения. В 2003 г. общее количество осадков с мая по август было вдвое ниже нормы, однако засуха наблюдалась только с начала мая до середины июля, а затем, остальные 1,5 месяца, когда формировались семена, осадков было несколько больше нормы, поэтому урожайность сои была получена в пределах 2,26-2,67 т/га.
В 2004 г. был получен высокий урожай сои вследствие достаточного количества осадков (345,7 мм) в период роста не только вегетативных, но и репродуктивных органов растений. В 2005 г. посев сои был обеспечен влагой только в период вегетативного роста растений, а в течение формирования семян наблюдались июльско-августовские засухи, поэтому урожай сои сформировался низкий.
Влияние трифлюрекса и ризоторфина на азотный режим почвы в посевах сои.
Поскольку интенсивность симбиотиче-ской азотфиксации в значительной степени зависит от содержания минерального азота в почве, нами было проведено определение количества аммиачного и нитратного азота в двух слоях почвы 0-20 и 20-40 см. Определялась также нитрификационная способность почвы и суммарное содержание свободных аминокислот, как показатели интенсивности процессов, связанных с мобилизацией азота в почве.
Полученные данные показывают, что в среднем за 3 года (2003-2005 гг.), на делянках с применением одного трифлюрек-са и совместно с ризоторфином в пахатном слое почвы содержание аммиачного азота повышалось в сравнении с контролем на 19-55 %, а нитратного азота на 45-50 %. В подпахотном слое почвы трифлюрекс повышал только количество нитратного азота и не влиял на аммиачный. Суммарное содержание минерального азота возрастало в верхнем слое почвы под влиянием три-флюрекса на 34-50 %, а в нижнем слое на 24-25 % (табл.1).
Таблица 1
Влияние трифлюрекса и ризоторфина на содержание минерального азота в почве под соей
ВНИИМК, 2003-2005 гг.
Вариант 0,20 см 20-40 см
ЫЫз мг/кг N03 мг/кг ^3 +N0 мг/кг ^3 мг/кг N03 мг/кг ^3+^3 мг/кг
Контроль с прополкой 24,99 23,49 48,48 33,54 15,24 48,78
Трифлюрекс 48 % к.э. 4,0 л/га 29,72 35,31 65,03 31,77 28,52 60,29
Ризоторфин 32,82 19,1 51,92 34,35 15,92 50,27
Трифлюрекс 4,0 л/га + ризоторфин 38,61 34,09 72,7 33,32 27,49 60,81
Возможно, что наблюдаемое явление объясняется активизирующим действием трифлюрекса на микробиологические процессы, связанные с мобилизацией азота почвы. Такое объяснение позволяет допустить данные об энергии нитрофика-ции и содержанием свободных аминокислот как в пахотном, так и подпахотном слоях почвы во время цветения сои (табл. 2).
Можно полагать, что трифлюрекс улучшает азотное питание сои не только за счет уничтожения сорняков, но и в результате более интенсивной мобилизации азота почвы. Ранее нами отмечалось по-вышеное содержание нитратного азота в верхнем слое почвы под соей в результате применения трефлана в дозе 4,0 л/га [4]. Вместе с тем, анализируя данные табли-
цы 2, нельзя объяснить почему нитрифи-кационная способность почвы усиливалась только на делянке, где вносили один трифлюрекс и не изменялась в варианте, где его применяли совместно с ризотор-фином. Этот вопрос требует дополнительного изучения.
Таблица 2
Влияние трифлюрекса и ризоторфина
на нитрификационную способность и содержание свободных аминокислот в почве под соей
ВНИИМК 2003-2005 гг.
Показатель Слой почвы, см Контроль с про-полкой Трифлю- рекс 4,0 л/га Ризо-торфин Трифлю- рекс + ризо-торфин
Нитрифи-кационная способность почвы N03 мг/кг 0-20 54,7 79,2 50,9 58,8
20-40 60 62 55,2 55,8
Сумма свободных аминокислот, ед. оптич. плотн. 0-20 710 890 760 940
20-40 770 930 820 960
Влияние трифлюрекса и ризоторфина на формирование симбиотического аппарата и азотфиксирующую способность сои.
О вирулентности клубеньковых бактерий, применяемых для инокуляции, прежде всего судят по количеству и сухой массе образующихся клубеньков.
Наши наблюдения показали, что почва опытных участков, во все годы проведения опытов, содержала значительное количество спонтанных форм клубеньковых бактерий. Об этом свидетельствует большое количество клубеньковых бактерий на корнях сои в контрольных вариантах без инокуляции как с прополкой, так и без нее (табл. 3).
Применение инокуляции заметно увеличило количество клубеньков только в 2003 г., однако они были мелкие и по сухой массе мало превышали контрольные варианты. В среднем за 3 года этот прием несколько повышал количество клубеньков, но не влиял на их массу. Трифлюрекс существенного влияния на образование
клубеньков не оказывал. При совместном использовании трифлюрекса и ризоторфи-на наблюдалась некоторая тенденция к росту количества и массы клубеньков в сравнении с контрольными делянками.
Таблица 3
Количество и сухая масса клубеньков на корнях сои при внесении трифлюрекса и ризоторфина
ВНИИМК 2003-2005 гг.
Вариант Количество клубеньков, шт./раст. Сухая масса клубеньков, мг/раст.
2003 2004 2005 среднее 2003 2004 2005 среднее
Контроль без прополки 21 36 33 30 200 270 175 215
Контроль с прополкой 24 46 28 33 200 360 110 223
Трифлюрекс 4,0 л/га 22 47 42 37 170 370 180 240
Ризоторфин 58 41 31 43 200 270 168 213
Трифлюрекс 4,0 л/га + ризоторфин 45 46 35 42 220 350 179 249
Определение азотфиксирующей способности клубеньков в 2003 и 2004 гг. было проведено в июле, во время цветения сои, а в 2005 г. - в сентябре, в период созревания бобов, когда азотфиксирующая активность уже угасала. Такой разрыв в сроках наблюдений обусловил резкие различия в уровне азотфиксации (табл. 4).
Таблица 4
Влияние трифлюрекса и ризоторфина на удельную азотфиксирующую активность клубеньков сои
Варианты N2 мкг/г/ч
2003 г. 2004 г. в среднем за 20032004 гг. Отклонение от контроля 2005 г. Отклонение от контроля
Контроль с прополкой 41,88 42,51 42,20 - 0,89 -
Трифлюрекс, 4,0 л/га 55,72 67,95 61,83 19,63 2,24 1,36
Ризоторфин 45,55 55,88 50,72 85,2 2,27 1,38
Трифлюрекс, 2,0 л/га + ризоторфин 48,84 64,3 56,57 14,37 3,05 2,16
Из данных таблицы 4 видим, что хотя интенсивность азотфиксации по годам была очень различной, во все годы наблюдений четко проявилось стимулирующее влияние трифлюрекса на азот-фиксирующую активность клубеньков сои на делянках, где клубеньки образовались за счет спонтанных форм Як. ]арот-сит. Вместе с тем при сочетании ризоторфина и трифлюрекса азотфикси-рующая способность не возрастала, что говорит о неодинаковом влиянии трифлюрекса на различные штаммы Як. ]а-ротсит.
Таким образом, данные, характеризующие размеры симбиотического аппарата сои и его активность (табл. 3 и 4), свидетельствуют о том, что трифлюрекс не угнетал образование клубеньков и заметно повышал азотфиксируюрущую активность спонтанных форм клубеньковых бактерий.
Величина и качество урожая сои при применении трифлюрекса и ризоторфина.
Применение трифлюрекса приводило к резкому снижению засоренности опытных участков сорняками. Общая гибель сорняков в 2003 г. составляла - 97,0 %, 2004 г. -84,4, и в 2005 г. - 87,1 %. В результате массового уничтожения сорняков, на делянках, обработанных трифлюрексом, урожай сои повысился на 0,46 т/га по сравнению с контролем без прополки (табл. 5).
Из таблицы 5 видно, что по отношению к прополотому контролю, от применения трифлюрекса, прибавки урожая получено не было. Более того, в 2005 году трифлюрекс вызывал достоверное снижение урожая на 0,07 т/га, а в среднем за три года на 0,13 т/га. По видимому, это говорит о наличии у трефлюрекса фито-токсических свойств по отношению к сое, которые проявляются в отдельные годы в разной степени. Этим, вероятно, объясняется и то, что несмотря на способность трифлюрекса улучшать азотное питание сои, повышение урожая при этом не происходит. Применение ризоторфина не да-
ло прибавки урожая, так как почва опытных участков содержала большое количество спонтанных форм клубеньковых бактерий, обладающих достаточно высокой азотфиксирующей активностью. Сочетание ризоторфина с трифлюрексом было несколько эффективнее, чем их раздельное применение. Прибавки урожая при этом составляли по отношению к контролю без прополки 0,65 т/га, а с прополкой -0,06 т/га (но по годам она не доказывалась).
Таблица 5
Урожай сои и его качество при внесении трифлюрекса и ризоторфина
ВНИИМК 2003-2005 гг.
Определение «сырого» протеина и масличности семян сои показало, что изучаемые препараты практически не влияли на качество семян сои.
Выводы. 1. Применение трифлюрекса в дозе 4,0 л/га в посевах сои приводило к массовой гибели сорняков и повышало ее урожай на 0,46 т/га по сравнению с контролем без прополки.
2. В почве, обработанной трифлюрек-сом, увеличилось содержание минерального азота на 16,5-11,5 мг/кг почвы по сравнению с прополотым контролем. В фазе цветения сои повышалась азотфик-сирующая активность клубеньков на 19,6 мкг К2/г/час.
3. Инокуляция семян ризоторфином не повышала урожай сои, в связи с большим содержанием активных спонтанных форм клубеньковых бактерий в почве опытного участка.
4. Наилучший результат был получен при совместном применении трифлюрекса и ризоторфина. Средний урожай при этом составил 2,58 т/га, что на 0,06 т/га выше контроля с прополкой и на 0,65 т/га выше контроля без прополки.
Список литературы
1. Дряхлов, А.И. Сравнительная характеристика трефлана и трифлюрекса в посевах подсолнечника и сои / А.И. Дряхлов // Отчет о законченной НИР (рукопись). - Краснодар, 2001-2003 гг.
2. Мильто, Н.И. Клубеньковые бактерии и продуктивность бобовых растений / Н.И. Мильто. - Минск, 1982. - 296 с.
3. Енкина, О.В. Нитрагинизация - эффективный прием / О.В. Енкина, В.Ф. Баранов,
A.Н. Ригер // Масличные культуры. - М.: Агропромиздат, 1983. - № 2. - С. 29.
4. Пароменская, Л.Н. Влияние пестицидов на симбиотические взаимоотношения Rhizobium с бобовыми растениями / Л.Н. Пароменская // Труды ВНИИ с.-х. -М.-Л., 1980. - Т. 50. - С. 98-99.
5. Енкина, О.В. Об эффектинвости нитрагина в посевах сои на Кубани. Соя и нитрагин / О.В. Енкина, Д.С. Васильев,
B.И. Марин // Научн.-техн. бюл. ВНИИ сои. - Новосибирск, 1976. - Вып.1. - С. 49.
6. Мельников, Н.Н. Гербициды в индустриальных системах возделывания сельскохозяйственных культур / Н.Н. Мельников, С.М. Паршутин // Химия в сельском хозяйстве. -1981. - № 8. - С. 29-31.
7. Авров, О.Е. Действие различных гербицидов на клубеньковые бактерии сои / О.Е. Авров //Химия в сельском хозяйстве. - 1960. - №10. - С. 43-45.
8. Чеботарь, Н.И. Средство для повышения симбиотической азотфиксации у бобовых растений / Н.И. Чеботарь, Л.Н. Пароменская, Ю.В. Круглов, З.А. Лупаш-ку // Авт. св. № 702942 от 7.08.1981 г.
Вариант Урожай семян, т/га Содержание «сырого» протеина, % Мас-личность семян, %
2003 г. 2004 г. 2005 г. среднее Прибавка к контролю
без про-полки с про-полкой
Контроль без прополки 1,82 2,68 1,28 1,93 - 0,59 40 20,7
Контроль с прополкой 2,52 3,21 1,83 2,52 +0,59 - 39,3 21
Трифлюрекс, 4,0 л/га 2,26 3,16 1,76 2,39 0,46 -0,13 38,6 21
Ризоторфин 2,59 3,11 1,67 2,46 0,53 -0,06 40,9 21,2
Трифлю-рекс 4,0 л/га + ризоторфин 2,67 3,27 1,79 2,58 0,65 0,06 39,9 20,7
НСР05 т/га 0,21 0,23 0,19
