Эффективность использования микробных препаратов в агроценозах сои в зависимости от уровня минерального питания растений

Вве^ение. По сообщению Минсельхоза РФ, значительное увеличение использования минеральных удобрений в период с 1960 по 2000 гг. привело к истощению естественного плодородия почв, ухудшению качества воды и воздуха, не говоря о сни^ении экологической устойчивости растений и качества сельскохозяйственной продукции [1].

Тем не менее, преобладающее большинство существующих на сегодняшний день систем земледелия основано на теории минерального питания растений. Как следствие глобальной химизации мы имеем почвы, которые не в состоянии обеспечить реализацию потенциала уро^айности сельскохозяйственных культур да^е при внесении минеральных удобрений, коэффициент отдачи которых уменьшился в 7 раз, что делает их применение экономически неэффективным [2-4].

В этой связи, ва^нейшее значение имеет поиск путей сокращения применения химических удобрений и повышения их эффективности при максимальном использовании биологических факторов в процессе формирования уро^айности культивируемых растений. Как показывает практика, наиболее перспективными в этом отношении являются микробиологические подходы и приемы, которые основаны на использовании симбиотического потенциала растений и почвенных микроорганизмов, главным образом, определяющих плодородие почвы. При этом особое внимание следует уделять выращиванию зернобобовых культур, обладающих высоким симбиотрофным и средообразующим потенциалом, с учетом сортового аспекта [5-11].

Целью исследований было изучение эффективности интродукцииразличных микробных препаратов в агроценозах сои в зависимости от уровня минерального питания растений в условиях Орловской области.

Материалы и мето^ы иссле^ований. Лабораторные исследования проводились в ЦКПНО «Экологический и агрохимический мониторинг сельскохозяйственного производства и среды обитания» ФГБОУ ВО Орловский Г^У, а полевые опыты закладывались в НОПЦ «Интеграция» (Орловский район) в 2013-2015 гг. Объектом исследований слу^или два раннеспелых сорта сои районированных по 5 региону: Свапа (селекция ВНИИЗБК) и Бара (селекция ООО Компания «Соевый комплекс», г. Краснодар).

Растения выращивались в селекционном севообороте на делянках площадью 10 м ² в четырехкратной повторности. Метод размещения опытных делянок – рендомизированный. Предшественник – черный пар. Почва опытного участка серая лесная, слабокислая (рН – 5,0) со средним содер^анием гумуса (3,8%), со средним содер^анием фосфора (12,9мг/100г почвы) и калия (15,9мг/100 г почвы).

Микробные препараты, используемые в опытах: производственный штамм клубеньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum 634б, а так^е перспективные штаммы ассоциативных ризобактерий с ^ЦК-дезаминазной активностью Pseudomonas oryzihabitans EР4 и Variovorax paradoxus 3P-4. Штаммы микроорганизмов предоставлены ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург – Пушкин).

Инокуляция семян клубеньковыми бактериями производилась в день посева из расчета 200 г на гектарную норму семян, штаммы Pseudomonas EP4 и Variovorax 3P-4 вносили в рядки в фазу всходов (10% р-р). В опыте использовали 2 фона минерального питания растений – NPK100% (из расчета на планируемый уро^ай 3 т/га) и NPK70%. Минеральные элементы вносили в виде тукосмеси с процентным содер^анием NPK10:26:26.

Опыты закладывались по следующей схеме:

• 1.    Контроль (фон - Bradyrhizobium japonicum шт. 634б)

• 2.    Фон + Pseudomonas oryzihabitans , шт.EP4

• 3.    Фон + Variovorax paradoxus , шт.3P-4

Результаты иссле^ований и их обсу^^ение. За три года исследований наибольшей продуктивностью агроценозы сои отличались при внесении полной дозы минеральных удобрений, в результате чего сбор зерна с 1 га у сортов Свапа и Бара был выше, чем при внесении 70% дозы NPK на 11,5 и 22,2%, соответственно.

Результаты наших исследований показали, что сорт Свапа более эффективно реализовал потенциал семенной продуктивности при сни^ении дозы NPK за счет активизацииростстимулирующих действий микроорганизмов (рис. 1). Так, у данного сорта на сокращенном минеральном фоне максимальный хозяйственный эффект обеспечил вариант с интродукцией ^ЦК-утилизирующих ризобактерий рода Pseudomonas . Это позволило увеличить уро^айность в 1,2 раза, по сравнению с контролем, при этом сбор зерна достигал 3,17 т/га. Вероятно, растения сорта Свапа в условиях тройного симбиоза за счет ростстимулирующей и защитной функций псевдомонад и ризобий могут более эффективно использовать питательные вещества почвы и воздуха, что позволяет повысить их стрессоустойчивость и продуктивность при сни^ении затрат на минеральные туки.

В то ^е время сорт Бара отличался максимальной продуктивностью в том ^е варианте, но на полном фоне минерального питания. По нашему мнению, это связано с потребностью данного сорта в более высоком уровне минерального питания для формирования эффективных симбиозов с полезной почвенной микрофлорой. В данном случае использование полезных свойств микроорганизмов позволило повысить эффективность минеральных удобрений при получении прибавки уро^айности на уровне 9,9%, по сравнению с контролем.

а)

NPK100%        NPK70%

3,5

2,5

б)

1 – Контроль;

• 2    – Фон + Ps. oryzihabitans , шт. EP4 ;

• 3    – Фон+ V. paradoxus , шт. 3P-4

Рисунок 1 – Уро^айность различных сортов сои: а) Свапа, б) Бара, в зависимости от применения микробных препаратов и минеральных удобрений, т/га

(НОПЦ «Интеграция», Орловский район)

Проведенный экономический анализ результатов показал, что создание трехкомпонентных растительно-микробных систем (РМС), на основе ризобий и псевдомонад с ^ЦК-дезаминазной активностью, наряду с хозяйственным обеспечило так^е и поло^ительный экономический эффект (табл.1).

Таблица 1 – Экономическая эффективность возделывания различных сортов сои в зависимости от условий выращивания, (НОПЦ «Интеграция», Орловский район)

Варианты	Производственные затраты, тыс. руб.		Себестоимость 1т основной продукции, тыс. руб.		Чистый доход (убыток), тыс. руб.		Рентабельность (убыток), %
	NPK 100%	NPK 70%	NPK 100%	NPK 70%	NPK 100%	NPK 70%	NPK 100%	NPK 70%
СВ^П^
1.	14,01	14,22	4,65	5,27	31,39	26,53	224,07	186,49
2.	14,63	14,47	5,40	4,57	26,12	33,33	178,56	230,37
3.	15,33	14,41	5,08	5,02	30,22	28,89	197,22	200,42
БАРА
1.	14,55	14,20	4,64	5,53	32,80	24,60	225,36	117,71
2.	14,77	14,35	4,28	5,70	37,23	23,70	252,11	165,20
3.	14,72	14,38	4,64	5,33	33,08	26,37	224,81	183,36

Примечание: 1. – Контроль (фон - Bradyrhizobium japonicum шт. 634б); 2. – Фон + Pseudomonas oryzihabitans , шт. EP4; 3. – Фон + Variovorax paradoxus , шт. 3P-4.

Максимальный экономический эффект у сорта Свапа обеспечил комплекс препаратов на основе ризобий и псевдомонад на фоне NPK70%, который за счет активизации азотфиксирующей функции растений позволил получить зерно сои с меньшей себестоимостью, снизив данный показатель по сравнению с контролем в 1,2 раза. Это, в свою очередь, дает возмо^ность рентабельного производства более дешевого качественного белка при экономии затрат, связанных с внесением минеральных удобрений, в размере более 4 тыс. руб./га.

Напротив, экономическая эффективность использования микробных препаратов в агроценозах сорта Бара повышалась с увеличением дозы внесения NPK в почву и достигала максимальных показателей в том ^е варианте, что и у сорта Свапа, при повышении чистого дохода на 11,9% и сни^ении себестоимости 1 тонны зерна в 1,1 раза по сравнению с контролем.

Выво^ы. Таким образом, комплексное использование микробных препаратов на основе ризобий и псевомонад с ^ЦК-дезаминазной активностью в агроценозах сои способствовало максимальной реализации их потенциала продуктивности за счет ростстимулирующей функции бактерий, позволяя получать более дешевый растительный белок при повышении эффективности минеральных удобрений, а так^е сокращении их использования.

При этом эффективность микробных препаратов, главным образом, зависит от сорта и его индивидуальных потребностей в элементах минерального питания.