Применение биологического препарата Ризобакт СП на сое в южной лесостепи Западной Сибири

Введение . Площадь зернобобовых культур в мире насчитывает 123 млн га. Из них первое место устойчиво занимает соя – 104 млн га, затем горох и нут. В России соя также занимает первое место среди зернобобовых культур по площади посева и валовому сбору. При общей потребности в соевых бобах на пищевые и кормовые цели в 12 млн т в год, производится около 3,2 млн т [1]. Имеющиеся в РФ мощности по переработке соевых бобов растут быстрее, чем расширяются объемы производства агрокультуры [2]. В 2016 г. в Омской области сою возделывали в основном в южных районах на площади 6,7 тыс. га при урожайности не выше 1 тонны с гектара [3].

Ризобакт СП – питательная среда для воспроизводства полезной почвенной микрофлоры, экологически сертифицированная, с высоким уровнем экологической безопасности (Сертификат соответствия № РОСС RU.И 206.04.БЭООЭ,

С04Н0010), что позволяет использовать этот биопрепарат для увеличения объемов производства экологически чистой продукции сельскохозяйственных культур, в том числе и сои.

Бактерии рода Rhizobium , поселяющиеся на корнях зернобобовых культур, являются почвообитающими и привязаны к ареалам распространения в био- и агроценозах соответствующих видов бобовых растений [4]. Учеными Волжского НИИ гидротехники и мелиорации доказано, что в условиях сухостепной зоны Поволжья при орошении предпосевная обработка семян биопрепаратом Ризобакт способствует повышению урожайности сои, в том числе и за счет усиления интенсивности азотфиксации [5; 6]. На полях селекционного севооборота лаборатории селекции зернобобовых культур СибНИИСХ присутствуют аборигенные азотфиксирую-щие бактерии, жизнедеятельность которых проявляется в образовании клубеньков на корнях сои, выращиваемой без дополнительной обработки биопрепаратами, содержащими Rhizobium [7].

Цель исследований – дать предварительную оценку влияния Ризобакт СП на развитие, урожайность и качество семян сортов сои сибирской селекции в условиях южной лесостепи Омской области.

Материалы и методы. Исследования проведены в 2014–2015 гг. на полях ФГБНУ СибНИИСХ. Предшественник – озимая рожь на зерно. Почва опытного участка – чернозем выщелоченный среднемощный тяжелосуглинистый, содержание гумуса около 6 %, рН сол. около 7, обеспеченность подвижным фосфором и обменным калием высокая, содержание нитратного азота в слое 0–40 см соответствует средней обеспеченности. Основная обработка почвы – отвальная зябь; весной – боронование в два следа, предпосевная культивация на глубину 5–6 см. Непосредственно перед посевом вносится стартовая доза азотного удобрения (аммиачная селитра – 100 кг/га).

В эксперимент включено семь сортов сои селекции СибНИИСХ и сорт Сиб-

НИИК 315, созданный в СибНИИ кормов (г. Новосибирск), более 10 лет являвшийся стандартом в селекционных питомниках.

Биопрепарат Ризобакт СП (далее в тексте – РБ) получен от изготовителя ООО «Петербургские Биотехнологии» (Санкт-Петербург, г. Пушкин) для его испытания на сортах сои. В сопроводительном письме от 18 октября 2010 г., подписанном генеральным директором ООО «Петербургские Биотехнологии», к. с.-х. н. С.В. Же-мякиным, отмечается: «…препарат с названием Ризобакт СП производится на основании ТУ 2499-001-76203668-2008; зарегистрирован каталожный лист продукции, внесен в реестр 17.09.2008 за № 200/105951. Он не подлежит обязательной сертификации и не подлежит декларированию соответствия (письмо Органа по сертификации ВМИИ № 07/10 от 18.02.2010). Ризобакт СП – экологически сертифицированная продукция с присвоенным высоким уровнем экологической безопасности (Сертификат соответствия № РОСС RU.И 206.04.БЭ00, С04.Н0010)».

Обработку семян РБ в дозе 1 % (расход рабочей жидкости 10 л/т) проводили в помещении, защищенном от прямых солнечных лучей. Промежуток времени между обработкой и высевом семян не превышал трех часов. Образцы посеяны в конце 2-й декады мая сеялкой ССФК-7.0 на делянках 15 м2 в 4-кратной повторности. Весовой расход семян определялся с учетом лабораторной всхожести, массы 1000 семян, нормы высева 800 тыс. всхожих зерен на гектар. Сразу после посева питомники прикатывали кольчатыми катками. Дата появления полных всходов – начало июня. Уборка в фазе полной спелости способом прямого комбайнирова-ния комбайном «Хеге-125». Урожайные данные приведены к 100 %-ной чистоте и влажности 14 % [8]. Учеты и наблюдения – по стандартной методике [9]. Подсчет количества всходов и растений, сохранившихся к уборке, проводился на двух учетных площадках по 0,25 м2 на каждой повторности [10]. Структура урожая проанализирована у 60 растений с варианта. Биохимические показатели семян определяли в лаборатории генетики, физиологии и биохимии растений СибНИИСХ: содержание азота – на автоматическом анализаторе “KjeltekAuto 1030 Analyzer”, жир – в аппарате Сокслета по разности обезжиренного и необезжиренного остатка [11].

Математическая обработка полученных результатов – по пособию Б.А. Дос-пехова [12] в приложении Exсel для ПК.

По данным Гидрометеорологического центра, в черте г. Омска погодные условия вегетации растений сои в 2014 г. отличались неравномерным распределением тепла и недостаточным увлажнением: за май – сентябрь выпало 156 мм осадков (68 % от среднемноголетней) при среднесуточной температуре воздуха 15,0 ^о С (на 0,1 ^о С ниже нормы). Период от посева до появления всходов (3-я декада мая) совпал с аномально низкими среднесуточными температурами воздуха (на 4 ^о С ниже нормы) и интенсивными осадками – за декаду выпало 19 мм влаги (136 %). Сухая и жаркая погода во 2-й, 3-й декадах июня сменилась влажными и прохладными условиями в июле. Август был рекордно теплым с осадками грозового характера и обильными росами.

Вегетационный период 2015 г. в целом отличался достаточным увлажнением: за май – сентябрь выпало 262 мм атмосферной влаги (108 %) при среднесуточной температуре воздуха 15,6 оС (на 0,1 оС выше нормы). Развитие растений сои началось при повышенном гидротермическом режиме (3-я декада мая – июнь): максимальное превышение среднесуточной температуры воздуха над среднемноголетним показателем зафиксировано в 1-й декаде июня (20,3 оС, +4,9 оС), наибольшая сумма осадков – во 2-й декаде июня (41,1 мм, 256,5 %). При формировании репродуктивных органов агрокультуры (июль, август) наблюдалось значительное варьирование среднесуточных температур воздуха и неравномерное выпадение осадков: наибольшее понижение температуры воздуха зафиксировано в 1-й декаде июля (16,5 оС, -3,7 оС) и 3-й декаде августа (12,1 оС, -2,3 оС); во 2-й декаде июля дождей практически не было (1 мм, 4 %), а во 2-й декаде августа выпало 33 мм (238 %).

В оба года исследования лето характеризовалось дефицитом атмосферной влаги и тепла в сентябре при отсутствии заморозков. И как следствие – запаздывание созревания сои. Ее уборка была закончена к 1 октября.

Результаты и обсуждение. В среднем по опыту достоверного влияния предпосевной обработки семян сои РБ на полевую всхожесть не выявлено (рис. 1). Но отчетливо проявились сортовые различия в отзывчивости на этот агроприем. Максимальное увеличение полевой всхожести, по сравнению с контролем, наблюдалось у сорта Дина (+19,6 %), достоверно ниже контроля были показатели обработанных делянок у сортов СибНИИК 315 (-37,9 %) и Эльдорадо (-30,8 %).

Рисунок 1 – Полевая всхожесть сои в зависимости от сорта и применения биопрепарата в среднем за 2014– 2015 гг., %

Из-за гибели отдельных слабых всходов сохранность растений в вариантах с РБ (94,0 %) в среднем была ниже контроля на 5,2 %. Достоверно хуже контроля был анализируемый показатель лишь у сортов СибНИИК 315 (87,6 %, -13,3 %) и Дина (81,2 %, -18,8 %).

В среднем по опыту обработка семян РБ наиболее сильно увеличила ветвление растений сои (+34,3 %). Это способство- вало повышению числа бобов и семян на 11 и 14 % соответственно за счет дополнительных продуктивных узлов на ветках (табл. 1). Количество веток больше всего изменилось у сорта Эльдорадо (+186 %) с прибавкой бобов на 36 %, семян – на 43 %, массы семян с растения – на 44 %. Максимальной в опыте высотой прикрепления нижних бобов отличались сорта Эльдорадо и Черемшанка (12,6 см), Золотистая (12,9 см), достоверных изменений этого показателя не выявлено. По комплексу анализируемых элементов структуры урожая наибольшую прибавку к контролю – от 22 до 44 %, сформировали сорта Эльдорадо и СибНИИК 315.

Таблица 1

Показатели сортов сои по элементам структуры урожая при посеве обработанными Ризобакт СП семенами в сравнении с контролем

(в среднем за 2014–2015 гг.)

Образец	Показа-тель	Длина стебля, см	Число веток, шт.	Высо та при-крепл. 1-го боба, см	Число на растении, шт.			Масса семян, г
					узлов	бобов	се мян
Омская 4	единиц	81,5	0,2	10,9	8,8	17,8	36,2	6,2
	% к К *	106,0	158,4 **	93,8	113,3	115,1	119,1	121,8
Сиб	единиц	80,4	0,1	10,2	8,9	17,9	34,5	5,6
НИИСХ 6	% к К	101,3	67,6**	98,9	105,5	105,8	106,9	107,4
Эльдора-	единиц	81,9	0,5	12,6	9,4	19,7	39,6	6,3
до	% к К	107,1	286,2 **	100,9	123,4 **	135,8 **	142,9 **	143,6 **
Золоти-	единиц	82,5	0,2	12,9	7,7	15,8	30,4	4,8
стая	% к К	97,8	189,1 **	93,6	107,0	110,8	110,1	110,8
Дина	единиц	80,0	0,3	11,2	9,5	19,8	37,7	5,7
	% к К	111,3*	75,7	95,8	111,3	114,2	116,0	108,8
Сибиряч-	единиц	75,0	0,6	10,0	10,4	21,4	38,2	6,4
ка	% к К	93,5	121,8 **	109,1	103,2	97,6	102,1	98,1
Сиб	единиц	71,5	0,3	10,4	8,5	18,3	33,1	5,5
НИИК 315	% к К	102,1	130,8 **	85,5	122,1 **	122,4 **	128,3 **	135,5 **
Черем-	единиц	81,9	0,2	12,6	8,7	17,4	31,2	5,6
шанка	% к К	92,0	44,7**	101,9	91,1	89,4	89,3	89,5
Среднее	единиц	79,3	0,3	11,4	9,0	18,5	35,1	5,8
за 2 года	% к К	101,4	134,3 **	97,4	109,6	111,4	114,3	114,4

* – % к К – в процентах к контролю;

** – достоверно при Р = 0,95

В погодных условиях 2014 и 2015 гг., сравнительно благоприятных для вегетации сои, предпосевная обработка семян РБ не оказала стабильного положительного влияния на урожайность и качество включенных в эксперимент сортов. Достоверно выше контроля была урожай- ность сортов Омская 4 и Дина, но только в условиях 2014 г. (рис. 2). Прибавка составила 0,37 и 0,36 т/га соответственно при НСР05 = 0,26 т/га.

□ РБ,2014г. □ контроль,2014г. ПРБ,2015г. □ контроль,2015г.

Рисунок 2 – Урожайность семян сои в 2014 и 2015 гг. в зависимости от сорта и применения биопрепарата, т/га

В среднем за два года достоверно ниже контроля был сбор семян у сортов Черем-шанка, СибНИИК 315 и Сибирячка (табл. 2). Наиболее урожайными в опыте были сорта Черемшанка (3,19 т/га) и Золотистая (2,95 т/га) в контроле без обработки в 2015 г. (рис. 2).

Таблица 2

Урожайность и качество семян сортов сои при посеве обработанными Ризобакт СП семенами в сравнении с контролем

(в среднем за 2014–2015 гг.)

Образец	Показатель	Урожай ность, т/га	Масса 1000 семян, г	Содержание в семенах, %
				белок	жир
Омская 4	единиц	2,40	171,2	42,76	16,62
	% к К*	106,0	102,2	99,3	98,2
СибНИИСХ 6	единиц	2,50	163,0	41,11	16,81
	% к К	104,8	99,7	99,7	100,1
Эльдорадо	единиц	2,31	157,1	40,93	15,74
	% к К	94,5	100,1	99,4	102,5
Золотистая	единиц	2,35	156,7	40,70	16,17
	% к К	91,8	102,5	101,2	101,4
Дина	единиц	2,43	150,9	40,30	16,17
	% к К	102,1	93,8	97,6	101,7
Сибирячка	единиц	2,12	166,8	40,79	16,48
	% к К	90,0**	96,4	99,3	103,4
СибНИИК 315	единиц	2,27	165,9	40,72	16,47
	% к К	91,0**	104,6	100,3	103,0
Черемшанка	единиц	2,29	179,2	41,06	16,86
	% к К	84,9**	98,8	101,7	103,0
среднее за 2 года	единиц	2,33	163,8	41,04	16,41
	% к К	95,3	99,8	99,8	101,6

* % к К – в процентах к контролю;

** – достоверно при Р = 0,95

По всем сортам не выявлено различий вариантов, обработанных РБ, с контролем в скорости прохождения фенологических фаз, продолжительности вегетационного периода и по содержанию белка и жира в семенах.

Выводы. Сорта Эльдорадо и СибНИИК 315 в сравнительно благоприятных для вегетации сои погодных условиях 2014 и 2015 гг. имели наибольшую прибавку к контролю (без обработки Ризобакт СП) по основным элементам структуры урожая: число на растении продуктивных веток и узлов, бобов и семян, масса семян – от 22 до 44 %.

Самыми урожайными в опыте были сорта Черемшанка и Золотистая в 2015 г. в контроле без обработки – 3,19 и 2,95 т/га соответственно. В среднем за два года достоверно ниже контроля по семенной продуктивности были варианты с РБ у сортов Черемшанка, СибНИИК 315 и Сибирячка.

Результаты проведенных исследований позволяют сделать вывод о том, что в условиях южной лесостепи Омской области предпосевная обработка семян Ризобакт СП не оказала положительного влияния на полевую всхожесть, скорость прохождения фенологических фаз, сохранность растений к уборке, высоту прикрепления нижних бобов, урожайность и качество включенных в эксперимент сортов сои сибирской селекции. Поэтому дальнейшее изучение этого препарата, в том числе его влияние на развитие элементов нодуляции (количество и масса азотфик-сирующих клубеньков), не проводилось.