Применение биопрепаратов на люцерне изменчивой (Medicago varia Mart.) в условиях северо-запада Российской Федерации

Three year researches were conducted on alfalfa ( Medicago varia Mart.) varieties Taisiya, Nakhodka, Blagodat. The reaction of each variety on inoculation by strains of the biopreparations basing on bacterium of a genus Sinorhizobium meliloti were studied. There were involved in testing strains of nodule bacterium basing on rhizotorphin: 404, 415б, 425, А-1, А-2, А-4, А-9. During three years the growth dynamics, intensiveness of sprout formation, crops infestation, formation of green mass and seeds yield were observed. The positive impact of inoculation on these processes was revealed, the best varieties-microbial systems were determined. The complex influence of a strain 404 of nodule bacteria on all three varieties was noted. The variety Blagodat had the highest green mass yield (31.5 t per ha), the variety Nakhodka – on seed yield (61.2 kg per ha).

Введение. Люцерна – одна из лучших многолетних кормовых трав для всех видов скота и птицы. Количество перевари-мого протеина, содержащего все основные аминокислоты в листьях люцерны больше, чем у клевера лугового, поэтому она приравнивается к концентрированным кормам. Для Нечерноземной зоны люцерна является относительно новой культурой, хотя есть сведения о посевах люцерны еще в XIX веке. Из видов люцерны, используемых в кормопроизводстве России, наиболее перспективной для возделывания на кормовые цели в условиях Нечерноземья является люцерна изменчивая (Medicago varia Mart.). По устойчивости к неблагоприятным условиям внешней среды специалисты ВНИИ кормов из трех групп сортотипов люцерны изменчивой выделяют пестрогибридный сортотип [1]. Основными преимуществами люцерны изменчивой являются долголетие, много- укосность, высокая урожайность, хорошее качество корма.

Люцерна, как и другие бобовые культуры, способна к фиксации атмосферного азота и накоплению биологического азота в почве при наличии симбиотических взаимоотношений с клубеньковыми бактериями. Использование биологического азота является одним из основных факторов экологизации сельскохозяйственного производства. В почвенной микрофлоре Новгородской области находятся в достаточном количестве специфичные азот-фиксирующие бактерии традиционных для зоны бобовых культур. Бактерии, необходимые люцерне (род Sinorhizobium meliloti) , в почве отсутствуют, либо их численность мала для образования эффективного симбиоза. Искусственное заражение (инокуляция) семян люцерны новыми селективными штаммами клубеньковых бактерий способствует увеличению азотфиксации, повышению адаптивных свойств, урожайности зеленой массы и семян этой культуры [2–6].

Материалы и методы. В условиях Новгородской области проведены исследования по изучению влияния селективных штаммов ризоторфина на сортах люцерны изменчивой для выявления лучших растительно-микробных систем по продуктивности зеленой массы и семян. На опытно-демонстрационном поле ФГБНУ «Новгородский НИИСХ» 29 июля 2013 г. заложен двухфакторный полевой опыт с сортами люцерны Таисия, Находка, Благодать. Семена перед посевом обработаны штаммами ризоторфино-вых бактерий: А-1, А-2, А-42, А-9, 425, 415б, 404. На контрольных делянках посев произведен необработанными семенами (без инокуляции). Норма высева семян люцерны изменчивой – 2 млн шт./га (4 кг/га). Перед закладкой опыта внесены удобрения нормой P52K60. Площадь делянок 24 м2, расположение систематическое, повторность четырехкратная. Почва участка дерново-подзолистая, легкосуглинистая, рН солевой вытяжки близкий к нейтральному (5,9–6,6). Массовая доля подвижных сое-динений фосфора повышенная (111 мг/кг), подвижных соединений калия средняя (130 мг/кг), массовая доля органического вещества средняя (2,81–3,57 %). Исследования проводились по общепринятой методике ВИК, 1987 г.

Результаты и обсуждения. В 2014 г. на фоне избыточного увлажнения среднемесячные температуры мая – июня были ниже средних многолетних, июль и первая декада августа жаркие, с дефицитом осадков, вторая – третья декады августа прохладные, с избыточным увлажнением. Вегетационный период 2015 г. характеризуется умеренными температурами, ярко выраженным дефицитом осадков и, соответственно, недостатком доступной влаги в почве. Кроме того, в августе отмечены ранние заморозки. Вегетационный период 2016 г. отличается умеренно теплыми температурами и избытком осадков, что привело к застою воды в микропонижениях и страданию растений от недостатка кислорода. Безморозный период в 2016 г. продлился до 12 октября.

Возобновление вегетации у люцерны начиналось в третьей декаде апреля – первой декаде мая, образование соцветий – во второй декаде июня, цветение – в третьей декаде июня – первой декаде июля.

Инокуляция клубеньковыми бактериями оказала влияние на интенсивность побегообразования люцерны. На контрольных делянках количество побегов в первый год жизни было 99–157 шт./м2, и увеличилось к третьему году пользования незначительно – до 176 побегов (табл. 1).

Количество побегов на делянках, обработанных клубеньковыми бактериями, значительно было выше уже в первый год (115–287 шт./м2). Количество побегов на сортах Таисия и Находка на второй и третий год пользования продолжало увеличиваться со 184 до 348 и со 162 до 336 шт./м2 соответственно, а на сорте Благодать на третий год произошло снижение численности побегов с 335 до

292 шт./м2. Все используемые штаммы оказывают положительный эффект на образование побегов, но лучшие результаты по трем сортам по итогам трех лет получены при обработке штаммами 425 (306 шт./м2) и А-4 (323 шт./м2).

Наблюдения в разрезе сортов показали, что сорт Находка отличается высокорослостью в сравнении с Таисией и Благодатью: растения сорта Находка выше в среднем на 7,7–5,0 см за три года наблюдений (табл. 2). Отмечено положительное влияние на высоту растений штаммов клубеньковых бактерий. Растения люцерны, обработанные штаммами бактерий 404, 415б, 425, выше контроля на 15,2– 23,2 см (в среднем за три года). Более высокорослые растения образуются: на сорте Таисия при обработке штаммом 415б (117,4 см), на сортах Находка и Благодать – при обработке штаммом 404 (116,2 и 117,2 см).

В процессе исследований оценивали влияние инокуляции клубеньковыми бактериями на способность растений люцерны противостоять заселению агрофитоценоза сорной растительностью. На контрольных делянках чистота посевов находилась в пределах 45–67 %, инокуляция штаммами клубеньковых бактерий повышала чистоту посевов до 65–85 % (за исключением штамма А-9, на делянках с применением которого засоренность посевов составляла 40,3 %). На сорте Таисия при обработке штаммами 404 и 415б чистота посевов составляла 72,2–73,7 %, на сорте Находка более чистые посевы отмечены в сортомикробных системах со штаммами А-1, А-4, 425 (72,1–74,9 %), на сорте Благодать – со штаммами 425 и 404 (80,2 и 72,7 % соответственно). Таким образом, инокуляция люцерны ризоторфи-ном повышает ее конкурентоспособность в агрофитоценозе.

Урожайность зеленой массы люцерны изменчивой в вариантах без обработки семян биопрепаратами не превышает 18,3 т/га в среднем за три года наблюдений (табл. 3).

При обработке штаммами клубеньковых бактерий урожайность зеленой массы увеличилась на 5,6–18,2 т/га на сорте Таисия, на 11,0–14,8 т/га – на сорте Находка и на 13,6–21,6 т/га на сорте Благодать. На урожайность люцерны сорта Таисия больше всего повлияла обработка штаммом клубеньковых бактерий 404 (36,3 т/га в среднем за три года, где максимум 44,9 т/га был в 2016 г.) и штаммом 415б (32,0 и 48,9 т/га соответственно). Сорт Находка хорошо отреагировал на инокуляцию всеми штаммами бактерий, но лучшие результаты получены в сортомикробных системах с участием штаммов 425 и А-2 (33,1 и 32,7 т/га в среднем за три года). На сорте Благодать хорошо зарекомендовали себя три симбиотических союза: со штаммами 404 (38,3 т/га), 415б и А-1 (по 35,3 т/га). Наиболее универсальными по действию на уровень урожайности зеленой массы люцерны являются штаммы 404 (35,3 т/га) и 425 (32,2 т/га).

В 2014 г. в сложившихся погодных условиях ни один из сортов люцерны изменчивой не смог образовать семена. По итогам 2015–2016 гг. урожайность семян на контрольных вариантах составляла 5,2–27,8 кг/га (табл. 4). Урожайность семян на вариантах с применением клубеньковых бактерий в разы превышает урожайность на контрольных вариантах по всем сортам и позволяет получить до 166 кг/га семян (сорт Находка + штамм А-1, 2015 г.).

По итогам двух лет при выращивании люцерны на семена семенная продуктивность была выше в сортомикробных системах: сорт Таисия + штамм 404 (69,3 кг/га), сорт Находка + штамм А-1 (110,4 кг/га), сорт Благодать + штамм 415б (104,7 кг/га).

В первый год пользования производство зеленой массы люцерны изменчивой без применения биопрепаратов нерентабельно, по итогам трех лет затраты окупаются на уровне 68–91 % при себестоимости 1 т 1278–1457 р. Себестоимость производства зеленой массы при инокуляции селективными штаммами клубеньковых бактерий снижается до

Табл. 1–4

726,7–1049 р. за тонну, рентабельность увеличивается до 116–221 %, причем затраты окупаются уже в первый год получения урожая. Семеноводство люцерны без применения инокуляции неэффективно либо имеет низкую рентабельность, себестоимость производства семян люцерны снижается со 174–145 р./кг на контроле до 90–32,7 р./кг в вариантах с инокуляцией штаммами ризобий.

Заключение. В условиях Новгородской области сорта люцерны изменчивой ( Medicago varia Mart.) положительно реагируют на инокуляцию штаммами клубеньковых бактерий по ряду хозяйственно полезных признаков. Лучшие растительно-микробные системы позволяют получать урожаи зеленой массы свыше 30 т/га, семян – более 60 кг/га.

Штаммы клубеньковых бактерий избирательны в отношении сортов люцерны изменчивой по влиянию на продуктивность зеленой массы и семян. Для возделывания люцерны на зеленую массу подходят растительно-микробные системы: сорт Таисия + штамм 404, сорт Находка + штамм 425, сорт Благодать + штамм 404; для получения семян – растительно-микробные системы сорт Таисия + штамм 404, сорт Находка + штамм А-1, сорт Благодать + штамм 415б.

По урожайности зеленой массы выделяется сорт Благодать, по семенной продуктивности – сорт Находка. Штамм клубеньковых бактерий 404 по итогам наблюдений можно назвать универсальным, а также самыми перспективными по итогам трёхлетних наблюдений.

.