CC BY
11Февронья Васильевна Николаева,
кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории картофелеводства Якутского научно-исследовательского института сельского хозяйства (ЯНИИСХ)
Федора Алексеевна Лукина,
кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории картофелеводства ЯНИИСХ
Полина Петровна Охлопкова,
доктор сельскохозяйственных наук, действительный член Академии наук РС(Я), старший научный сотрудник лаборатории картофелеводства ЯНИИСХ
ВЛИЯНИЕ СИДЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПОЧВЕННУЮ МИКРОФЛОРУ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ КАРТОФЕЛЯ В ЯКУТИИ
Ф. В. Николаева, Ф. А. Лукина, П. П. Охлопкова
Применение севооборотов при выращивании сельскохозяйственных культур, в том числе и картофеля, благоприятно воздействует на плодородие и влагообеспечен-ность почвы, на накопление в ней элементов минерального питания. Правильная смена культур позволяет полнее использовать питательные вещества почвы и вносимых удобрений, успешнее вести борьбу с сорняками, вредителями и болезнями, подавлять их вредное воздействие на культурные растения. В севооборотах наиболее продуктивно используются условия плодородия и повышения эффективности каждого агротехнического приема. Вследствие этого культуры дают более высокие урожаи, чем при бессменном возделывании [1].
В 1982 - 1990 гг. в Якутии были проведены исследования по изучению специализированных коротко-ротационных севооборотов с высоким насыщением картофеля на орошаемой мерзлотно-палевой переходной среднесуглинистой почве [2]. Выявлено, что правильное чередование культур снижает распространенность болезней и вредителей. Лучшие предшественники картофеля - зернобобовые. Однако в условиях нашей республики картофель в основном возделывают в монокультуре. Причиной этого являются ограниченность земельных участков, медленное освоение новых земель, что приводит к вынужденному многолетнему бессменному возделыванию картофеля на одном и том же месте. Из-за этого накапливаются
Картофельное поле в период зрелости и цветения (Центральная Якутия)
возбудители различных болезней картофеля, и происходит обеднение почвы необходимыми для этой культуры элементами питания.
В настоящее время Якутским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства проводятся исследования по оценке влияния трехпольных севооборотов на биологическую активность микрофлоры почвы и ризосферу1 больных и здоровых растений, по изучению распространённости и развития болезней, продуктивности сельскохозяйственных культур, поражаемости клубней болезнями при хранении.
Схема севооборота включает:
1) картофель (бессменно, контроль);
2) овес на сидераты - картофель - картофель;
3) горохоовсяная смесь на сидераты - картофель -картофель.
Во всех севооборотах вносились одинаковые нормы минеральных удобрений (NPK)90. Почва участка «Бэлэнтэй» мерзлотная, таежная, палевая, переходного типа (от мерзлотно-таежно-палевой осолоделой к лугово-черноземной), по механическому составу - средний суглинок. Почва имеет слабощелочную реакцию в верхних горизонтах (рН > 7,8) и содержит в пахотном слое 2,4 - 3,0% гумуса. Определение подвижных форм азота показало, что в почве обнаруживаются следы аммиачного азота, а нитратный азот содержится в пределах 1,0 - 4,0 мг/100 г почвы, что свидетельствует о низкой обеспеченности растений легкодоступным азотом. Содержание валового фосфора составляет 0,12 - 0,16%. При этом отмечается сравнительно высокая обеспеченность растений легкодоступным фосфором - содержание подвижных форм его составляет 17,4 - 23,8 мг/100 г почвы. Содержание валового калия составляет 1,8 - 2,1%, а обменного 26,2 - 33,2 мг/100 г почвы, что указывает на высокую обеспеченность почвенного слоя этим элементом.
По результатам изучения общего состава почвенной микрофлоры, в почве опытного участка преобладают бактерии (78 - 89%), грибы (2 - 8%) и актиномицеты (8 - 15%). Такое соотношение групп микроорганизмов является стабильным.
Содержание актиномицетов в исследуемых почвах составляет 9 млн. КОЕ/гр почвы. Наиболее широко распространены белые, серые и коричневые актиномицеты с ярко выраженной пигментацией на питательной среде. Количество актиномицетов достигает 8 - 15%, тогда как количество грибов - 8%. Актиномицеты представлены видами Actinomuces album.
По сравнению с бактериями и актиномицетами микроскопические грибы составляют меньшую часть микроорганизмов почв. Они представлены несколькими родами, среди которых доминируют Penicillium, Trichoderma, Fusarium, Mucor, реже Aspergillus, Alternaria. Численность грибов колеблется от 3,2 до 7,2 тыс. КОЕ/гр почвы.
Обработка почвенных образцов, взятых из ризосферы, проводилась по общепринятой методике [3].
Почвенная суспензия высевалась методом серийных разведений на среду чапека и сусло-агар. Посев проводился в глубь питательной среды. Корни многократно отмывались проточной водой, обрабатывались стрептомицином и спиртом, затем раскладывались в чашки Петри на поверхность сусло-агара.
При определении общего состава бактерий, участвующих в минерализации органических соединений (на крахмало-аммиачной среде) и по группам: аэробные аммонификаторы (на мясо-пептонной среде), было установлено, что по исследуемым полям севооборота в начале вегетации почва содержит 14,15 -19,48 млн шт./КОЕ. К середине вегетации биологическая активность почвы возрастает до 25,5 - 34,5 млн клеток, к концу вегетации происходит снижение общего количества бактерий (26,3 - 31,9 млн).
В почве ризосферы растений картофеля содержится бактерий в 1,0 - 1,3 раза больше, чем в гребне. Особенно значительный рост количества бактерий отмечен в звене севооборота запашка овса + картофель.
Парша - возбудитель гриб Phoma exiqua
Фузариозный возбудитель - гриб Fusarium oxysporum solani
1Ризосфера - узкий участок почвы, прилегающий к корням растения и попадающий под непосредственное действие корневых выделений и почвенных микроорганизмов.
В то же время наличие грибных зародышей было максимальным в гребне (17,7 - 28,3 тыс. ед./КОЕ, бутонизация - цветение) по сравнению с ризосферой здорового растения (табл. 1).
В исследуемых почвах встречаются патогенные грибы рода Rizoctonia solani kuhn, Fusarium oxysporum solani, Phoma exiqua, которые являются возбудителями наиболее распространенных болезней картофеля, таких как ризоктониоз, фузариоз и парша обыкновенная. При возделывании картофеля в монокультуре количество патогенной микрофлоры колеблется от 10,0 до 19,5%. Использование севооборотов снижает количест-
во патогенной микрофлоры в 1,2 - 5,8 раза. Наиболее существенное уменьшение процента встречаемости грибов отмечено при схеме: горохоовсяная смесь на си-дераты - картофель (табл. 2).
В результате проведенных исследований выявлено, что сидеральные удобрения оказывают влияние не только на численность микроорганизмов, но и на их групповой состав, что приводит к усиленному размножению бактерий и актиномицетов. Это свидетельствует о повышении микробиологической активности мерзлотных почв, что, в свою очередь, ведет к снижению количества патогенной микрофлоры.
Таблица 1
Содержание бактерий и грибов в почве на полях севооборотов
Количество бактерий, Количество грибов,
Звенья севооборота млн ед./КОЕ тыс. шт. ед./КОЕ
без растений ризосфера без растений ризосфера
Перед посадкой картофеля
Картофель - картофель - картофель 16,22 16,25 20,3 16,2
Овес на сидераты - картофель -картофель 18,20 19,48 21,9 -
Горохоовсяная смесь на сидераты -картофель - картофель 14,15 19,57 24,8 -
Бутонизация
Картофель - картофель - картофель 25,5 30,7 23,1 13,9
Овес на сидераты - картофель -картофель 31,5 34,5 22,1 18,5
Горохоовсяная смесь на сидераты -картофель - картофель 28,8 32,4 22,4 18,1
После уборки
Картофель - картофель - картофель 28,7 29,8 18,6 26,7
Овес на сидераты - картофель -картофель 30,7 31,9 17,7 26,1
Горохоовсяная смесь на сидераты -картофель - картофель 29,6 31,2 28,3 27,5
Таблица 2
Встречаемость грибов, %
Поля севооборота Rizoctonia solani kuhn Fusarium oxysporum solani. Phoma exiqua
Картофель - картофель -картофель 19,5 17,0 10,0
Овес на сидераты - картофель -картофель 12,0 14,2 2,4
Горохоовсяная смесь на сидераты -картофель - картофель 15,7 10,7 1,7
Список литературы
1. Попов, Н. Т. Приемы использования сидераль-ных удобрений при возделывании кормовых культур на богаре в условиях Центральной Якутии / Н. Т. Попов, Ф. В. Николаева. - Якутск, 2013. - 97 с.
2. Федоров, Н. С. Севообороты при выращивании картофеля на орошаемых землях Якутии / Н. С. Федоров // Рекомендации по севооборотам. -Новосибирск, 1991. - 18 с.
3. Ежов, Г. И. Руководство к практическим занятиям по сельскохозяйственной микробиологии / Г. И. Ежов. - Новосибирск, 1974. - С. 156-160.
