Защитно-стимулирующие свойства микробиологических препаратов при возделывании ячменя на примере светло-каштановых солонцовых почв

Автор: Бондаренко Анастасия Николаевна

Журнал: Природные системы и ресурсы @ns-jvolsu

Статья в выпуске: 2 (12), 2015 года.

Бесплатный доступ

В полеводстве выращиваемые растения находятся в многосторонней и тесной связи с окружающей внешней средой. Получить максимальную продуктивность и качество урожая можно только при благоприятном сочетании всех факторов развития растений и технологической дисциплине. Однако недостаток одного из условий жизни растения угнетает его развитие, а отсутствие - приводит к гибели. Задачи получения экологически чистой продукции, улучшения качественных показателей конечного продукта, очистки почвенного покрова от химии и тяжелых металлов привели к тому, что все больший интерес в мире вызывают экологически ориентированные системы земледелия, суть которых заключается в постепенной замене части агрохимикатов на биологические средства, и в первую очередь на микробиологические препараты. Микробиологические препараты оказывают положительное влияние на накопление биомассы растений в период вегетации. Эффективность инокуляции зависит от сортовых особенностей сельскохозяйственных культур, уровня плодородия почвы, погодных условий и вида штаммов, входящих в состав препарата. В данной статье автором приводятся результаты исследований по изучению влияния микробиологических препаратов на продуктивность ярового ячменя Нутанс 553 в условиях светло-каштановой солонцовой почвы. По результатам проведенных исследований наилучшие показатели элементов структуры урожая и биологической урожайности были получены на вариантах, где применялись препараты флавобактерин и мизорин. Урожайность за три года изучения на варианте флавобактерин составила 4,76 т/га, что на 0,37 т/га, или 8,3 %, выше контроля, а также на варианте с применением мизорина - 4,96 т/га, что на 0,57 т/га, или 13 %, выше контроля.

Еще

Штаммы, орошение, суммарное водопотребление, коэффициент водопотребления, структура урожая, прибавка урожая

Короткий адрес: https://sciup.org/14967458

IDR: 14967458 | DOI: 10.15688/jvolsu11.2015.2.6

Текст научной статьи Защитно-стимулирующие свойства микробиологических препаратов при возделывании ячменя на примере светло-каштановых солонцовых почв

DOI:

Одним из направлений биологического земледелия является применение микробиологических препаратов, в том числе созданных на основе азотфиксирующих, фосформо-билизующих, ростостимулирующих и биопро-текторных микроорганизмов [5–8; 10–14]. Полное освоение азотфиксирующей способности почвенных бактерий и оптимизация ее за счет азотного баланса почв в агроэкосистемах позволят решить многие проблемы устойчивости современного земледелия [17; 19].

Обработка биостимуляторами, биологическими препаратами и микроудобрениями ускоряет процесс появления всходов, увеличивает вегетативную массу, продуктивность, улучшает качество зерна и устойчивость к болезням и вредителям [9]. Бактериальные препараты могут воздействовать на растение на разных этапах роста и развития, однако наиболее эффективно проявляется их влияние после обработки семян перед посевом [1; 2; 4; 15; 18].

Поэтому изучение эффективности бактериальных препаратов и применение их на яровых зерновых культурах являются актуальными и имеют практическую и научную значимость.

Целью данной работы явилось изучение влияния новых биопрепаратов на основе ассоциативных азотфиксирующих микроорганизмов: агрофил, мизорин, флавобактерин, ри-зоагрин – на урожайность ярового ячменя Ну-танс 553 в условиях светло-каштановых солонцовых почв Астраханской области.

Посев ярового ячменя «Нутанс 553» был проведен на орошаемом участке с глубиной заделки семян 4 см, с применением микробиологических препаратов. Общая площадь мел-коделяночного опыта – 60 м2. Размер одной учетной делянки – 6 м2 [3; 16].

Материал изучения

Агрофил – создан на основе штамма, относящегося к роду Agrobacterium

(A. radiobacter, штамм 10). Представляет собой порошковидный торфяной субстрат, обогащенный углеводами, витаминами, микроэлементами с влажностью 50–55 %, инокулированными бактериями. Препарат улучшает всхожесть семян, стимулирует рост и развитие, повышает их устойчивость к корневым гнилям, ускоряет созревание урожая на 7–10 дней.

Мизорин – создан на основе штамма (штамм № 8). В 1 г торфяного препарата содержится 5–10 млрд клеток данного штамма бактерий. Представляет собой порошковидный торфяной субстрат с влажностью 45– 55 %, обогащенный питательными веществами. Расход препарата на гектарную норму семян: зерновые – 600 г. Мизорин также используется совместно с ризоторфином для повышения урожайности и улучшения качества продукции (яровой пшеницы).

Флавобактерин – создан на основе штамма (штамм Л № 30). Отличительной особенностью препарата является его широкий спектр действия: положительные результаты получены в посевах пшеницы, ячменя, ржи, овса, риса. Положительное действие препарата определяет способность бактерий фиксировать молекулярный азот, стимулировать рост, продуцировать фитогормоны, улучшать минеральное питание, водный обмен и активизировать другие физиологические процессы растений. Использование препарата позволяет получить дополнительно 3–5 ц/га зерна. Расход препарата: зерновые – 600 г на гек-тарную норму семян.

Ризоагрин – создан на основе штамма (штамм № 204). Штамм хорошо приживается в ризосфере пшеницы, повышает урожайность, улучшает качество продукции и защищает зерновые культуры от болезней, повышает содержание протеина в зерне на 0,5– 1,0 %. Расход препарата: зерновые – 500 г на гектарную норму семян. Ризоагрин используется для предпосевной обработки семян риса, озимой пшеницы, овса, ржи и ячменя.

Результаты исследования

Все жизненные процессы в растении могут протекать нормально только при достаточном количестве воды. Вода является фактором роста и плодоношения растений. При посеве зерновой культуры в условиях светлокаштановой солонцовой почвы влажность в слое 0–0,7 м составила по вариантам от 65 до 70 % НВ, что обеспечило дружные всходы. В среднем всего было проведено 6 вегетационных поливов за весь период вегетации культур нормой 400 м3/га. За весь период вегетации в 2011 г. суммарное водопотребление составило 322,5 мм, или 3 225 м3/га (табл. 1).

В 2012 г. суммарное водопотребление составило 349,0 мм3, или 3 490 м3/га (табл. 2).

В различных вариантах применения микробиологических препаратов у ярового ячменя коэффициент водопотребления колебался от 604 до 694 м3/т.

Эффективность использования влаги находится в прямой зависимости от урожайности. Наименьший коэффициент водопотребле-ния у ярового ячменя сорта Нутанс 553 имели варианты с применением микробиологических препаратов мизорин – 604 м3/т и флаво-бактерин – 621 м3/т. Наибольший коэффициент получен на варианте с применением агрофила – 694 м3/т, что выше контрольного варианта – 660 м3/т.

Анализируя основные показатели водо-потребления за 2011–2013 гг., следует выделить следующее: наименьшее количество осадков за вегетационный период яровой культуры пришлось на 2011 г. – 33,5 мм3, что соответственно равнялось 11 %.

Растения развивались в сложных гидротермических условиях. В 2012–2013 гг. осадки за период «всходы – уборка» практически были равными и варьировали от 65,0 до 68,0 мм3 (табл. 3).

Таблица 1

Основные показатели водопотребления яровых культур при использовании микробиологических препаратов, 2011 г.

Показатели	мм³	м³/га	%
Осадки за период «всходы – уборка», мм	35,5	355	11,0
Поливная вода, мм	280,0	2 800	86,8
Продуктивный запас влаги на начало вегетации, мм	72	720	-
Продуктивный запас влаги на конец вегетации, мм	65	650	-
Влага, использованная из почвы за вегетацию, мм	7	70	2,17
Суммарное водопотребление, м ³ /га	322,5	3 225	100

Таблица 2

Основные показатели водопотребления 2012 г.

Показатели	мм 3	м³/га	%
Осадки за период «всходы – уборка», мм	68,0	680	19,5
Поливная вода	280,0	2 800	80,2
Продуктивный запас влаги на начало вегетации, мм	75	750	-
Продуктивный запас влаги на конец вегетации, мм	65	650	-
Влага, использованная из почвы за вегетацию, мм	10	100	0,28
Суммарное водопотребление, м³/га	349,0	3 490,0	100

Таблица 3

Основные показатели водопотребления 2013 г.

Показатели	мм 3	м³/га	%
Осадки за период «всходы – уборка», мм	68,0	650	18,25
Поливная вода	280,0	2 800	78,65
Продуктивный запас влаги на начало вегетации, мм	73	730	-
Продуктивный запас влаги на конец вегетации, мм	62	620	-
Влага, использованная из почвы за вегетацию, мм	11	110	3,08
Суммарное водопотребление, м³/га	356,0	3 560,0	100

По полученным результатам исследований коэффициента водопотребления на яровом ячмене сорта Нутанс 553 с использованием различных микробиологических препаратов следует сделать вывод, что данный коэффициент колебался от 757 до 831 м3/т, что также ниже контрольного варианта, как и у яровой пшеницы (табл. 4).

В проведенном исследовании 2013 г. наименьшее значение коэффициента водопотреб-ления имели варианты по яровому ячменю Ну-танс 553: флавобактерин – 672 м3/т и агрофил – 705 м3/т. В среднем за 2011–2013 гг. максимальный расход воды был отмечен по яровому ячменю Нутанс 553: варианты В-8 (мизо-рин) и В-7 (флавобактерин). Коэффициент во-допотребления на данных вариантах составил 744 и 752 м3/т. В задачу наших исследований входило определение хозяйственно-ценных признаков и биологической урожайности яровой культуры при предпосевной инокуляции семян ячменя Нутанс 553.

Анализируя результаты, полученные на яровом ячмене сорта Нутанс 553 с применением азотфиксирующих микробиологических препаратов, следует отметить, что в 2011 г. наилучшими вариантами по длине стебля, длине колоса и количеству зерен в колосе отмечены варианты флавобактерин, мизорин и агрофил (табл. 5).

Положительное влияние микробиологических препаратов на развитие ярового ячменя отразилось в дальнейшем и на урожайности. Максимальная биологическая урожайность в 2011 г. была получена на двух вариантах: В-2 (флавобактерин) – 5,19 т/га и В-3 (ми-зорин) – 5,34 т/га (см. рис. 1, 2).

Таблица 4

Коэффициент водопотребления яровых культур в условиях светло-каштановой солонцовой почвы в 2011–2013 гг.

Варианты 1	2011 г.	2012 г.	2013 г.	Среднее за 2011–2013 гг.
ячмень Нутанс 553
В-6 (контроль)	660	877	795	777
В-7 (флавобактерин)	621	757	672	683
В-8 (мизорин)	604	765	712	694
В-9 (агрофил)	694	831	705	743
В-10 (ризоагрин)	685	776	750	737

Таблица 5

Элементы структуры урожая ячменя Нутанс 553

Вариант	Средняя длина стебля, см	Средняя длина колоса, см	Среднее количество зерен в 1 колосе, шт.	Масса 1 000 зерен, г	Биологическая урожайность, т/га	Прибавка относительно контроля т/га %
2011 г.
В-1 (контроль) без обработки	47,19	5,00	14,43	54,43	4,89	-	-
В-2 (флавобактерин)	50,39	5,08	12,83	53,10	5,19	0,30	6
В-3 (мизорин)	51,10	6,62	15,62	54,52	5,34	0,45	9
В-4 (агрофил)	51,50	5,90	14,29	52,66	4,65	-	-
В-5 (ризоагрин)	55,53	5,19	13,87	54,36	4,71	-	-
НСР 05 (абс.) 0,24
2012 г.
В-1 (контроль) без обработки	50,8	7,1	15,0	37,0	3,98	-	-
В-2 (флавобактерин)	55,0	7,5	16,0	42,6	4,61	0,63	15
В-3 (мизорин)	52,2	7,4	15,0	38,8	4,56	0,58	14
В-4 (агрофил)	52,0	7,1	15,0	38,5	4,20	0,22	5
В-5 (ризоагрин)	55,4	7,2	14,6	38,1	4,50	0,52	13
НСР 05 (абс.) 0,08

Окончание таблицы 5

Элементы структуры урожая ячменя Нутанс 553

Вариант	Средняя длина стебля, см	Средняя длина колоса, см	Среднее количество зерен в 1 колосе, шт.	Масса 1000 зерен, г	Биологическая урожайность, т/га	Прибавка относительно контроля
Вариант	Средняя длина стебля, см	Средняя длина колоса, см	Среднее количество зерен в 1 колосе, шт.	Масса 1000 зерен, г	Биологическая урожайность, т/га	т/га	%
2013 г.
В-1 (контроль) без обработки	52,31	7,2	13,50	36,7	4,30	-	-
В-2 (флавобактерин)	56,31	8,2	15,30	40,5	4,48	0,18	4
В-3 (мизорин)	61,66	7,2	15,16	41,3	5,00	0,70	16
В-4 (агрофил)	58,16	7,0	14,66	41,5	5,05	0,75	17
В-5 (ризоагрин)	52,62	7,4	14,78	38,1	4,75	0,45	10
НСР 05 (абс.)				0,11

Рис. 1. Прибавка урожая ярового ячменя Нутанс 553 относительно контроля (т/га)

Рис. 2. Прибавка урожая ярового ячменя Нутанс 553 относительно контроля (%)

В исследованиях 2012 и 2013 гг. максимальными результатами по количеству зерен в колосе и массе 1 000 зерен был отмечен вариант с применением препарата флавобактерин.

Многолетние полевые исследования показали преимущество вариантов флавобакте-рин и мизорин по биологической урожайности относительно контроля и других применяемых препаратов в исследовании. Урожайность за три года изучения на варианте флавобакте-рин составила 4,76 т/га, что на 0,37 т/га, или

8,3 %, выше контроля, а также на варианте с применением мизорина – 4,96 т/га, что на 0,57 т/га, или 13 %, выше контроля (рис. 1, 2).

Выводы

В условиях светло-каштановых солонцовых почв Астраханской области, а также и в других аридных регионах, сходных по климатическим условиям, использование микробиологических препаратов при выращивании яровых зерновых культур является важным аг- ротехническим приемом, который обеспечивает получение высокого урожая, что и было доказано в опыте по предпосевной инокуляции семян микробиологическими препаратами. Используемые в исследовании азотфик-сирующие микробиологические препараты доказали свою ростостимулирующую активность. Наилучшие показатели прибавки урожая были получены у ярового ячменя на вариантах, где использовались препараты фла-вобактерин и мизорин.

Список литературы Защитно-стимулирующие свойства микробиологических препаратов при возделывании ячменя на примере светло-каштановых солонцовых почв

Биопрепараты в сельском хозяйстве/И. А. Тихонович //Методология и практика применения микроорганизмов в растениеводстве и кормопроизводстве. -М.: Россельхозакадемия, 2005. -154 с.
Бондаренко, А. Н. Изучение биопрепаратов на основе ассоциативных азотфиксирующих микроорганизмов при возделывании яровых зерновых культур в Астраханской области/А. Н. Бондаренко, В. П. Зволинский//Агрохимический вестник. -2012. -№ 2. -С. 22-23.
Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований)/Б. А. Доспехов. -М.: Колос, 1985. -416 с.
Заостровных, В. И. Болезни сои/В. И. Заостровных//Защита и карантин растений. -2005. -№ 2. -С. 49-53.
Зеленев, А. В. Влияние приемов биологизации на засоренность посевов полевых культур в севооборотах Волгоградской области/А. В. Зеленев//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. -2011. -№ 4. -С. 31-37.
Иванцова, Е. А. Агротехнические приемы защиты горчицы сарептской/Е. А. Иванцова//Земледелие. -2004. -№ 4. -С. 46-47.
Иванцова, Е. А. Биопрепарат против вредителей горчицы/Е. А. Иванцова//Защита и карантин растений. -2004. -№ 6. -С. 36-37.
Иванцова, Е. А. Влияние пестицидов на микрофлору почвы и полезную биоту/Е. А. Иванцова//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 11, Естественные науки. -2013. -№ 1. -С. 35-40.
Иванцова, Е. А. Влияние флавобактерина и пестицидов на продуктивность и качество горчицы сарептской на светло-каштановых почвах Волгоградской области: дис. … канд с.-х. наук/Иванцова Елена Анатольевна. -Волгоград, 2003. -24 с.
Иванцова, Е. А. Защита растений от вредителей/Е. А. Иванцова. -Волгоград: ВГСХА, 2011. -373 с.
Иванцова, Е. А. Оптимизация фитосанитарного состояния агробиоценозов Нижнего Поволжья: дис. … д-ра с.-х. наук/Иванцова Елена Анатольевна. -Саратов, 2009. -453 с.
Иванцова, Е. А. Применение бинорама в Волгоградской области/Е. А. Иванцова, В. Ф. Чеботарев//Земледелие. -2005. -№ 3. -С. 35.
Иванцова, Е. А. Результат очевиден/Е. А. Иванцова, В. Ф. Чеботарев//Защита и карантин растений. -2006. -№ 11. -С. 37.
Иванцова, Е. А. Экологические проблемы применения пестицидов/Е. А. Иванцова, Ю. В. Калуженкова//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. -2008. -№ 1. -С. 41-46.
Костылев, П. И. Улучшение продуктивности риса после обработки семян и листьев экстрасолом/П. И. Костылев, Л. М. Костылева, А. В. Купров//Научный журнал КубГАУ. -2010. -№ 57 (03). -С. 1-7.
Основы научных исследований в агрономии/В. Ф. Моисейченко, М. Ф. Трифонова, А. Х. Заверюха, В. Е. Ещенко. -М.: Колос, 1996. -336 с.
Старикова, Д. В. Влияние стимуляторов, биологических препаратов и микроудобрений на урожайность и качество зерна озимой мягкой пшеницы/Д. В. Старикова//Научный журнал КубГАУ. -2014. -№ 98 (04). -С. 1-13.
Сырмолот, О. В. Экстрасол и продуктивность сои в Приморском крае/О. В. Сырмолот//Земледелие. -2005. -№ 3. -С. 47-48.
Урожайность и качество зерна гороха в зависимости от биопрепаратов и регуляторов роста в условиях предгорной зоны КБР/К. Г. Магомедов //Фундаментальные исследования. -2008. -№ 5. -С. 27-29.

Еще

Статья научная