CC BY
15
УДК 635.655
ВЫРАЩИВАНИЕ СОИ СОРТА «ХОДСОН» НА КОРИЧНЕВОЙ ПСЕВДОПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ (РЬАШ80Ь) С КИСЛОЙ РЕАКЦИЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЧЕРНОМОРСКОГО САПРОПЕЛЯ
Николов Н., Т. Колев, Цв. Ямакова, Аграрный университет - г. Пловдив, Болгария
В период с 2009 по 2010 гг. в полевых условиях было проведено исследование о влиянии Черноморского сапропеля на урожайность и качество сои сорта «Ходсон», культивируемой на коричневой псевдоподзолистой почве (Planosol). Полученные результаты показали, что сапропель в количестве 20 g/kg нейтрализует кислотность почвы с 4,7 до 6,8 рН и увеличивает урожайность зерна на 56,7%, содержание сырого протеина на 9,15%, сухого вещества в зерне на 4,60% по сравнению с контролем.
Ключевые слова: сапропель, кислотность почвы, соя сорта «Ходсон», сырой протеин, зерно сои, сухое вещество
Соя является одной из важнейших зернобобовых культур, которую возделывают на больших площадях из-за ее ценных качеств. Высокое содержание сырого протеина, масла и других ценных соединений делает ее одной из основных полевых культур во многих европейских странах наряду с пшеницей и кукурузой. Урожайность сои сильно зависит от агрохимических свойств почвы: кислотности, содержания питательных веществ и т.д. Некоторые культуры, такие как пшеница, картофель, помидоры, удовлетворительно произрастают на кислых почвах. Более чувствительными являются бобовые культуры -фасоль, соя, а также огурцы, лук, подсолнечник, люцерна и т.д. Кислотность почвы непосредственно влияет на подвижность и усвоение питательных веществ. Большинство культур лучше всего растут на почвах со слабокислой и близкой к нейтральной реакцией - рН 6,0-7,0. Сильно кислая реакция почвы сказывается неблагоприятно на растениях, потому что подвижные формы алюминия, марганца и других элементов являются полезными в малых, но вредными в больших количествах. В то же
время растениям недостает таких важных элементов, как кальций, магний, фосфор и молибден. Все это приводит к разрушению структуры почвы, к ухудшению качества продукции растениеводства и низкой урожайности [1]. Кислотность почвы неблагоприятно влияет на содержание гумуса, которое тоже является важным фактором для плодородия почв [7].
В европейских странах есть много сельскохозяйственных земель с кислыми почвами. Поэтому нейтрализация кислотности почвы является солидным резервом для повышения урожайности и улучшения качества продукции. По литературным данным из 56 миллионов ёа (декар = 1000 т2 = 0,1 га) обрабатываемых земель в Болгарии 3,5 миллионов классифицируются как сильнокислые (рН 4,1-4,6) и 4,6-5,0 миллионов ёа как кислые почвы, имеющие рН 5-6 единиц. Это является следствием кислотных дождей, заболачивания почвы, внесения азотных удобрений. Для нейтрализации кислотности в настоящее время в мировой практике используются природные и промышленные известковые мелиоранты, такие как СаСО3, гашеная известь и др. К сожалению, эти мелиоранты не могут обеспечить долгосрочной стабилизации рН
29
из-за отсутствия буферной емкости [4]. Последствия химизации сельского хозяйства поставили ряд экологических проблем, разрешение которых является приоритетным в научных исследованиях. Окисление почв приводит к деградацион-ным процессам, связанным с удалением кальция магния и других важных питательных веществ из пахотного горизонта, что находит свое отражение в Европейских директивах по сохранению почвенных ресурсов. Это повысило интерес к изучению альтернативных возможностей для снижения уровня токсичных кислотных почв, с целью разработки и внедрения экологической системы для земледелия. Это приводит к необходимости поиска соответствующих мелиорантов для нейтрализации кислотности почвы без ухудшения ее структуры [8].
Глубоководные осадки Черного моря (сапропель) представляют собой уникальное природное сырье. В последние годы они являются предметом специальных исследований из-за их успешного применения в различных аспектах сельского хозяйства, связанных с плодородием почвы [2-5, 10].
Целью настоящей работы являлось изучение влияния сапропеля на качество и урожайность зерна сои сорта «Ходсон», культивируемой на коричневой псевдоподзолистой почве (Planosol).
Материал и методы
1. Элементный анализ. Образец сапропеля, взятого с глубины 1200 m, был проанализирован на содержание К, Р, Si, Ti, Al, Са, Na, а также некоторых микроэлементов, таких как Fe, Mn, Mg, Cr, Mo, Cu и тяжелых металлов: Zn, Ni и Pb. Использована индуктивно связанная эмиссионная спектрометрия (Jobni Yvon Emission - JY 38 S France). Количественные измерения проводились с помощью аппарата ICP (ПМС).
2. Определение содержания гумуса.
Содержание гумуса в использованном образце сапропеля определено методом Тюрина.
3. рН анализ. рН в водной среде испытанных образцов определен рН-метром,
модель ОР-211/1 (ISO 10390).
4. Анализ сухого вещества и сырого протеина. Для определении сухого вещества брали средний образец весом 10 g воздушно-сухого зерна сои из четырех повторений варианта (I) и контроля, нагревали зерно в течение 4 ч при 378 К (105°С) и взвешивали на аналитических весах. Содержание сырого протеина определено стандартным методом (BSS 13490-76).
5. Полевой опыт. В период 2009-2010 г. на опытном поле Пловдивского аграрного университета был проведен двухгодичный полевой эксперимент с соей сорта «Ходсон». Для этого коричневая псевдоподзолистая (Planosol) почва была взята из почвенного горизонта на глубине 0-40 ст в окрестности деревни Златосел (Пловдив-ский район). Образец черноморского сапропеля, взятого с глубины 1200 m, сушили, измельчали на шаровой мельнице и просеивали через сито 1 mm. Воздушно-сухая почва измельчалась, просеивалась через сито 2 mm и смешивалась с сапропелем, взятым в количестве 20,0 g/kg. Смесь (вариант I) была поставлена в ящик с размером поверхности 1 m2 и глубиной 30 ст. Ящик периодически орошали водой для поддержки высокой влажности почвы. После инкубационного периода в 30 дней установили величину рН. Параллельно была установлена величина рН в контрольном варианте. Эксперимент выполнен в четырех повторениях, каждый из них с поверхностью 0,25 m2 (100 ^ х 25
В каждой повторности 4 апреля были посеяны 12 семян. После прорастания количество растений в каждой повторности сократили до четырех.
В течение вегетационного периода были сделаны все необходимые агротехнические мероприятия.
В начале мая и июля (фаза цветения) проведена подкормка нитратом аммония -2 х 4 g на 1 растение, соответственно 64 kg/da. Уборка соевого зерна была проведена 12-го сентября. Определены показатели высоты центрального стебля, сухое вещество зерна, содержание сырого протеина в зерне и урожайность зерна в каждой по-вторности.
30
Статистическая обработка результатов проводилась с помощью программы «В10-БТАТ».
Результаты и обсуждение Результаты элементного анализа сапропеля приведены в таблицах 1, 2. Установлено содержание гумуса, макро- и микроэлементов в виде оксидов. Данные показывают, что содержание некоторых важных для растительных культур микроэлементов, таких как Си, Мо, Мп, превышают во много раз их количество в почвах. Это
определяет сапропель как природное микроудобрение. Потеря веса при обжиге при температуре 1273°К составила 199,37 g/kg, что указывает на содержание в сапропеле органических веществ и карбонатов. Содержание кальция тоже больше по сравнению с большинством типов почв. Содержание тяжелых металлов (Zn, Ni, Pb) находится в допустимых границах. Содержание гумуса 65,3 g/kg (табл.1) тоже выше, чем во многих почвенных типах.
Таблица 1 - Химический состав сапропеля. Содержание микроэлементов
Образец Cr Mo Zn Mn Pb Cu Ni Гумус
оксидов g/t g/t g/t g/t g/t g/t g/t g/kg
Сапропель 50,00 36,40 65,82 383,42 28,22 36,63 9,75 65,3
Таблица 2 - Химический состав сапропеля. Содержание макро- и микроэлементов
Образец оксидов SiO2 g/kg TiO2 g/kg AI2O3 g/kg FeO g/kg MnO g/kg MgO g/kg CaO g/kg Na2O g/kg К2О g/kg Потеря веса при обжиге, g/kg
Сапропель 397,6 7,0 116,9 45,7 0,4 26,8 154,6 21,3 1,83 199,7
Средние данные двухгодичного эксперимента приведены в таблицах 3, 4 и рис. 1. Было установлено, что высота центральных стеблей растений в варианте I больше на 6 ст по сравнению с контрольными растениями. Такие же результаты были установлены и в отношении сухого веще-
ства: 895,7 g/kg - в варианте I и 840,3 g/kg - в контрольном варианте. рН меняется от 4,7 до 6,6 единиц спустя месяц после инкубации сапропеля и незначительно увеличивается в последующих месяцах (табл.3).
Таблица 3 - Средняя высота растений сои и рН в варианте I и контроле
Вариант Репликация (повторность) Средняя высота растений, ст рН ( Н2О) спустя в ремя
1 месяц 2 месяца 8 месяцев
Контроль 1 53 4,75 4,67 4,72
2 55
3 50
4 52
Средняя величина 52,5 4,72
Вариант I 1 56 6,60 6,83 6,87
2 59
3 59
4 60
Средняя величина 58,5 6,76
GD 5% 4,25
31
Была установлена значительная разница при средней урожайности из четырех
70
повторений между вариантом I - 58,8 g и контролем - 37,9 g (рис. 1).
60
50
4л
30
20
10
□ Контроль
_И Вариант I_
I покорность II повтор HD сть III повторность IV по втор нос ть Среднее Рис.1 Урожайность зерна сои сорта "Ходсон"
Общий урожай зерна в варианте I -235,2 kg/da, а в контрольном варианте -151,6 kg/da. Содержание сырого протеина в варианте I - 372,1 g/kg, что на 31,2 g/kg (9,15%) выше по сравнению с контрольным вариантом - 340,9 g^g (табл.4).
Из представленных в таблице 3 данных, видно, что средняя высота растений в варианте I - 58,5 ст, что на 6 ст больше, чем в контрольном варианте, и это математически доказано.
Таблица 4 - Сухое вещество, количество сырого протеина и урожайность зерна сои в
варианте I и контроле
Вариант Количество растений Сухое вещество (g/kg) Сырой протеин (g/kg) Урожай зерна, kg/da
Вариант I 16 895,7 372,1 235,20
Контроль 16 856,3 340,9 150,14
Разница между вариантом I и контролем 4,60 9,15 56,7
GD 5% 3,80 8,65 45,2
В таблице 4 наблюдаются доказательства увеличений сухого вещества на 4,6%, сырого протеина на 9,15% и урожайности зерна на 56,7% в пользу варианта I.
ВЫВОДЫ 1. В количество 20 g/kg сапропель нейтрализует кислотность коричневой псевдоподзолистой почвы (Planosol) и повышает рН с 4,7 до 6,8 единицы. Сухое веще-
ство зерна увеличивается на 4,6%, количество сырого протеина на 9,15%, а урожайность зерна сои сорта «Ходсон» на 56,7% по сравнению с контрольным вариантом.
2. Сапропель может быть использован как мелиорант для нейтрализации сильно кислых почв и для почвы, где содержание питательных элементов является недостаточным.
32
1. Атанасов Ив., Деградация почв, процессы и возможные меры по устойчивому правлению земельными ресурсами в Болгарии/ Изд. Минерва, София, 2006.
2. Бминс Т.Ц., Черноморский тонкий сапропель. Состав, генезис и перспективы его использования. Диссертация, 1994, Украина, ОМ ГОР, ЦЕПМ, НАНУ, с.258.
3. Димитров П., Д. Димитров, Д. Солаков, Применение Черноморских донных отложений как природные экологические удобрения и для рекультивации истощенных почв,// Интерн. конф. «Геолого-минералогических ресурсов Черного моря»/ Киев, 24-28 ноября 1999 года, № 182, с.418.
4. Димитров П., Н. Николов, Н. Симеонова, Н. Шабан, М. Камбурова, П. Запрянова, Д. Димитров, Д. Солаков, Мелиорант для почв и субстратов/ Патент РБ, № 63868(2003).
5. Димитров П., В. Велев, Возможности использования глубоководного сапропелевого ила Черного моря для агробиологической и промыш-
ленных целей// София, 1988, Океанология, В.17, с.92-95.
6. Горбанов С., Л. Станчев, Агрохимия/ 2005, Изд. Дионис, София.
7. Котева В., Н. Артинова, Влияние минеральных удобрений на содержание гумуса в Cambisol в Юго-Восточной Болгарии/ Почвоведение, агрохимия, экология, 1993, 28, с.13-16.
8. Петрова И. Физико-химическая оценка и мелиорация на кислых почвах/ Автореферат, СНС по Почвоведению, Агрохимии и Общему земледелию, София, 2008, с.5-7.
9. Trendafilov K., R. Popova, 2007, Manual for soil science, Acad. Publ. Agriculture Univ., Plovdiv, p.95/
10. Чолаков Д., Улучшение результатов выращивания томатов в неотапливаемых пластиковых теплицах при использовании морского сапропеля/ Научн. тр. Международ. конф. 50 лет Университету лесного хозяйства, София, 2003 г.- с.277-281.
УДК 579.6:631.46
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНОКУЛЯНТА НА ОСНОВЕ АКТИВНОГО ШТАММА КЛУБЕНЬКОВЫХ БАКТЕРИЙ ЯН^ОВШМ ЬЕвиМШОБАВДМ НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ
1 2 3 1
Шорабаев Е.Ж. , Сарсенова А.С. , Чуркина Г.Н. , Саданов А.К.
1 ТОО «Научно-производственный центр «ГИРКАН», г. Атырау, Казахстан
2 РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, г. Астана, Казахстан
3ТОО «НПЦ Зернового хозяйства им. А.И.Бараева» Акмолинская область, Казахстан
В статье приведены данные микробиологического и ферментного анализа почв под посевами гороха посевного, инокулированного инокулянтом на основе активного штамма клубеньковых бактерий КЫ2оЬшт 1е§итто8агит 20. Определено, что применение инокулянта активизирует биологическую активность почв под посевами гороха.
Известно, что возделывание бобовых культур активизирует микробиологические процессы в почве. Стимуляция микрофлоры почвы под посевом бобовых растений обусловлена значительным количеством легкогидролизуемых микроорганизмами соединений углерода корневых выделений. Количество же последних связано со значительным урожаем зеленой массы растений.
Корни растений образуют биологический дренаж, по ходам которых создаются благоприятные условия для развития микрофлоры. Чем беднее почва органическими веществами, тем резче проявляется влияние корневой системы на количест-
венный состав микрофлоры ризосферы. Количественные соотношения микроорганизмов в ризосфере и вне ее увеличиваются по мере углубления корневой системы [1].
Дополнительная обработка семян бобовых культур эффективными инокулян-тами на основе клубеньковых бактерий позволяет в несколько раз повысить урожайность бобовых культур, следовательно, и биологическую активность почв. Поэтому эффективность биопрепаратов можно проводить по оценке биологической активности почв под посевами бобовых культур. Целью данной работы явилось определение эффективности разработанно-
33
