Завалин А.А. Биопрепараты, удобрения и урожай

Подождите немного. Документ загружается.

При инокуляции семян обоих гибридов кукурузы изучаемыми био-

препаратами наблюдается тенденция увеличения массы корней. При этом

достоверный рост массы корней в среднем по двум опытам отмечен от ис-

пользования штамма 2137 и мобилина у гибрида Нарт-150. У гибрида

Росс достоверное увеличение массы корней от этого же штамма получено

только в первом опыте. Действие изучаемых штаммов микроорганизмов

на биомассу растений (листья + корни) было неустойчивым в отдельные

опыты, хотя прослеживалась положительная роль инокуляции. В среднем

за два опыта инокуляция семян кукурузы штаммом 2137 и мобилином

достоверно увеличила сухую биомассу растений гибрида Нарт-150, по

гибриду Росс эта закономерность характерна только для препарата моби-

лин.

В полевом опыте на светло-серой лесной почве в Московской обл.

оценивали действие биопрепаратов на развитие растений кукурузы в пе-

риод вегетации (табл. 1.14).

Внесение азотного удобрения положительно отразилось на высоте

растений. В фазе 10-12 листьев она изменилась с 58 до 82-83 см. Возрас-

тающие дозы N-удобрения с 60 до 90 кг/га существенного не сказалось на

линейной длине растений. На фоне РК инокуляция семян изучаемым пре-

паратам обеспечила достоверный рост длины растений с 58 до 78-86 см.

При этом более эффективным был штамм 2137. На фоне с внесением N60

увеличения высоты растений от всех изучаемых биопрепаратов не отме-

чено.

В фазу цветения кукурузы различия между контрольными и иноку-

лированными растениями сохранились, при этом было отчетливо выраже-

но действие мобилина и штамма 2184. При внесении N60 линейная длина

растений была существенно больше, чем без азота. Действие биопрепара-

тов также как в фазу 10-12 листьев на фоне с внесением азотного удобре-

ния не проявлялось.

Инокуляция биопрепаратами положительно отразилась на площади

листьев в фазе 10-12 листьев. При использовании штамма 2184 и мобили-

на она была равноценна внесению под кукурузу N60. На фоне N60 дейст-

вие биопрепаратов на основе штамма 2137 и мобилина приближалось к

варианту внесения N90.

В фазу цветения площадь листьев от азотного удобрения возрастала

только при увеличении дозы азота до 60 кг/га. На фоне РК наиболее зна-

чимое увеличение площади листьев получено от инокуляции штаммом

2184 и мобилином, однако она была меньше по сравнению с внесением

N60. На фоне N60P45K60 все изученные инокулянты на площадь листьев

кукурузы не влияли. Вероятно, это свидетельствует о роли биопрепаратов

в стимулировании развития фотоассимиляционного аппарата растений ку-

курузы не только за счет эффекта азотфиксации, но за счет продуцирова-

ния микроорганизмами физиологически активных веществ [Кравченко и

др., 1991, Кравченко, 2000].

С условием минерального питания и влагообеспеченности тесно свя-

зано накопление сухого вещества растений [Павлов, 1967]. Кукуруза ха-

рактеризуется медленным начальным ростом, максимальное количество

органического вещества накапливается к фазе выметывания. Темп нарас-

тания биомассы зависит от условий минерального питания растений, на-

личия в почве влаги, температуры воздуха, аэрации почвы, применения

регуляторов роста растений [Шевелуха, 1992].

Таблица 1.14. Влияние инокуляции семян биопрепаратами на рост растений

кукурузы на светло-серой лесной почве. Среднее за два года

В фазе 10-12 листьев сухая масса 1 растения изменялась по вариан-

там опыта с 5,9 до 10,8 г (табл. 1.14). Наибольшая сухая биомасса расте-

ний от действия биопрепаратов получена при инокуляции семян штаммом

2184 на фоне без внесения азотного удобрения, другие биопрепараты бы-

ли менее эффективны. На фоне с внесением азотного удобрения изучае-

мые штаммы положительно не влияли на массу растений.

В фазе цветения, характеризующейся максимальным темпом накоп-

ления биомассы, получен большой эффект от инокуляции семян на фоне

без внесения N60 от мобилина, другие биопрепараты уступали ему, хотя

также отмечено некоторое увеличение этого показателя. На фоне с внесе-

нием азотного удобрения положительного влияния биопрепаратов не по-

лучено.

К фазе молочно-восковой спелости зерна, что соответствовало убор-

ке урожая, по сравнению с фазой цветения масса одного растения про-

должала возрастать, хотя темпы ее были значительно меньше по сравне-

нию с периодом 10-12 листьев - цветение. Положительное действие био-

препаратов на сухую массу одного растения, не зависимо от вида исполь-

зуемых штаммов, проявилось только на фоне РК-удобрений и действие их

было равноценно внесению под кукурузу N60. На этом фоне изучаемые

инокулянты не оказали положительного действия на массу растения.

На черноземе предкавказком обыкновенном в полевом опыте пока-

зано, что инокуляция семян кукурузы, выращиваемой на зерно также по-

ложительно влияла на растениях в период вегетации культуры. Так, био-

препараты, изготовленные на основе Pseudamonas (штаммы 2137 и 2184)

повышали полевую всхожесть семян кукурузы при высеве семян на фоне

без внесения азотного удобрения во все годы. На фоне N60 все изучаемые

препараты увеличивали всхожесть семян при пониженной среднесуточ-

ной температуре воздуха (2000 г.) и при избытке атмосферных осадков,

что согласуется с данными, полученными на ячмене [Байрамов, 2001].

За счет инокуляции семян кукурузы растения формировали боль-

шую листовую поверхность (табл. 1.15), что создавало условия для увели-

чения фотоассимиляционной деятельности растений. В фазу 10-12 листьев

это увеличение достигало 15% по сравнению с фоном внесения Р60. На

фоне N60P60 действие биопрепаратов на площадь листьев отсутствовало.

В фазу цветения сохранилось положительное влияние биопрепаратов на

площадь листьев при выращивании кукурузы на фоне с внесением фос-

форного удобрения, это увеличение составляло 23-31%. На фоне с внесе-

нием N60P60 изучаемые биопрепараты на площадь листьев не влияли.

Изменение площади листьев положительно сказалось на накоплении

сухой массы растений кукурузы (табл. 1.15). Так внесение N60 обеспечило

формирование большей массы растений по сравнению с фоном, хотя по-

вышение доз с 60 до 120 кг/га было неэффективно. Инокулированные

всеми изучаемыми биопрепаратами растения в фазу 10-12 листьев на 9-

12% имели большую массу по сравнению с фоном Р60. На фоне N60P60

они не влияли на сухую массу растений. В фазу цветения кукурузы поло-

жительно действовал на накопление массы растений только препарат

Pseudamonas штамм 2137 на фоне Р60.

Таким образом, инокуляция семян биопрепаратами комплексного

действия положительно влияет на их всхожесть, которая проявляется в за-

висимости от погодных условий начала вегетации культуры. Биопрепара-

ты оказывают положительное влияние на накопление биомассы растений

в период вегетации. Эффективность инокуляции зависит от сортовых осо-

бенностей сельскохозяйственных культур, вносимых минеральных удоб-

рений, уровня плодородия почвы, погодных условий вегетационного пе-

риода и вида штаммов, входящих в состав препаратов.

Таблица 1.15. Влияние инокуляции семян биопрепаратами на рост

растений кукурузы. Среднее за 2 года.

10-12 листьев

Цветение

Вариант

высота

расте-

ний,см

площадь

листьев,

дм2/раст

сухая

масса 10

раст., г

высота

расте-

ний,см

площадь

листьев,

дм

/раст.

сухая

масса 10

раст., г

1.Р60 - Фон

(Ф1)

1,04 19,2

735

1,83

259,6

1105

2.Ф1+ Ps. Шт.2137 1,13 22,8 805 1,98 320,9 1225

З.Ф1+ Ps. Шт.2184 1,13 22,6 828

1,98

332,0

1139

4.Ф1+мобилин 1,12 22,6 803

2,02

335,8

1136

5.N60P60 - Фон 2 1,18

24,4

893

2,08 356,4 1410

6.Ф2+ Ps. Шт.2137

1,18

25,3 913 2,10 377,1 1308

7.Ф2+ Ps. Шт.2184

1,17

24,5 870

2,05

378,9

1289

8.Ф2+мобилин 1,16 24,5

888

2,05

390,6

1307

9.N120P60 1,10 21,6 832

1,97

354,6

1258

Р,%

1,2 3,3 2,7

1,4

.15,9 2,4

НСР05

0,04

2,4 73 0,08 17,6 95

1.5. Роль биопрепаратов комплексного действия в улучшении

минерального питания растений

Ранее отмечалось, что биопрепараты, изготовленные на основе ризо-

сферных микроорганизмов способны улучшать минеральное питание рас-

тений как за счет вовлечения в агроценоз азота атмосферы, так и в резуль-

тате усиления поглощения корнями из почвы основных элементов пита-

ния.

Это подтверждается результатами исследований, проведенных в по-

следние годы.

Так в опыте на светло-серой лесной почве с различными сортами яч-

меня установлено, что содержание азота в растениях определяется усло-

виями минерального питания, прежде всего азотного, фазой вегетации

культуры и погодными условиями вегетационного периода. Особенно на-

глядно действие последнего фактора проявилось при дефиците атмосфер-

ных осадков и повышенной температуре воздуха. В этих условиях при

меньшей массе растений в них была больше концентрация азота.

Характер действия биопрепаратов и минеральных удобрений на со-

держание азота в растениях ячменя в среднем за годы проведения опыта, в

основном, был схожим. В фазу кущения концентрация азота в растениях

сортов ячменя изменялась в пределах от 2,86 до 4,69 % (табл. 1.16).

Таблица 1.16. Концентрация азота в растениях ячменя в фазу кущения,

% на воздушно-сухое вещество. Среднее за 3 года

Вариант

Сорт

Вариант

Риск Добрый Андрей

1. РК-фон 1 (Ф1)

3,16

2,86 3,18

2. Ф1 + ризоагрин

3,39

3,95 3,41

3. Ф1 + флавобактерин

3,79 3,69

3,24

4. N30PK - фон 2 (Ф2)

3,75 4,69 3,55

5. Ф2 + ризоагрин 4,21 4,24 4,12

6. Ф2 + флавобактерин

3,96 4,13 4,03

Явных преимуществ в содержании азота между изучаемыми сортами

не прослеживалось. Однако, без внесения азотного удобрения (РК-фон)

концентрация азота в растениях сорта Добрый несколько ниже, чем у дру-

гих сортов. Инокуляция семян ячменя ризоагрином и флавобактерином

увеличивает содержание азота в растениях всех сортов, что указывает на

роль биопрепаратов в улучшении азотного питания растений, что, харак-

терно и для варианта с внесением под ячмень азотного удобрения (табл.

1.16). На фоне с внесением азотного удобрения характер действия иноку-

ляции на концентрацию азота в растениях в фазу кущения отличался от

фона РК. Здесь отмечено положительное действие ризоагрина только на

сортах Риск и Андрей и флавобактерина на сорте Андрей.

Таблица 1.17. Концентрация азота в различных сортах ячменя в зависимости от

инокуляции семян, % на воздушно-сухое вещество. Среднее за 3 года

Вариант Сорт Вариант

Риск Добрый Андрей

1. РК-фон 1 (Ф1)

2,38 2,19

2,21

2. Ф1 + ризоагрин

2,42 2,20 2,51

3. Ф1 + флавобактерин 2,44

2,77

2,22

4. N30PK - фон 2 (Ф2) 2,62 2,44

2,41

5. Ф2 + ризоагрин

2,51 2,68 2,22

6. Ф2 + флавобактерин

2,77 2,58 2,40

В результате ростового разбавления в фазу трубкования концентра-

ция азота в надземной массе ячменя уменьшилась по сравнению с фазой

кущения у всех сортов (табл. 1.17). На фоне РК она изменялась в зависи-

мости от сорта от 2,19 до 2,38%. Инокуляция семян ризоагрином на этом

фоне была положительной только на сорте Андрей, от флавобактерина -

на сорте Добрый. Применение азотного удобрения повышало концентра-

цию азота в растениях у сорта Риск и в меньшей степени у сортов Добрый

и Андрей.

В фазу колошения ячменя происходило дальнейшее снижение кон-

центрации азота в надземной массе в результате физиолого-

биохимических процессов, связанных с прохождением этапов онтогенеза.

Значение этого показателя изменялось в зависимости от сортовых особен-

ностей и условий азотного питания с 1,62 до 2,30% (табл. 1.18). На фоне

без азотного удобрения максимальная концентрация азота в растениях яч-

меня была у сорта Добрый. На всех сортах инокуляция ризоагрином обес-

печила возрастание содержания азота в растениях, от флавобактерина это

увеличение происходило менее значительно только у сорта Андрей. В эту

фазу колошения азотное удобрение не изменяло концентрацию азота- в

растениях всех сортов ячменя по сравнению с РК-фоном (табл. 1.18).

Таблица 1.18. Концентрация азота в растениях ячменя в фазу колошения,

% на воздушно-сухое вещество. Среднее за 3 года

Вариант Сорт

Риск

Добрый Андрей

1.РК- фон

(Ф1)

1,79 1,98 1,71

2.Ф1 + ризоагрин

1,92 2,30 1,97

З.Ф1 + флавобактерин

1,62

1,97 1,83

4.N30PK - фон 2 (Ф2)

1,80 2,01 1,65

5.Ф2 + ризоагрин

1,82

2,09 1,89

6.Ф2 + флавобактерин

1,82 2,14

2,02

Накопление азота в растениях ячменя по фазам вегетации отражает

экологические условия возделывания культуры [Кирюшин, 2000]. Среди

факторов, влияющих на этот показатель, особая роль принадлежит внесе-

нию под культуру азотных удобрений и инокуляции семян ризосферными

диазотрофами. Накопление азота сортами ячменя зависело также от по-

годных условий вегетационного периода: при дефиците атмосферных

осадков в фазу трубкования (1997 г.) или колошения (1997 и 1999 гг.) оно

было меньше, чем при достаточном снабжении растений влагой (1998 г.).

Накопление азота в растениях ячменя возрастало от фазы кущения до ко-

лошения (табл. 1.19).

В фазу кущения без инокуляции и применения азотного удобрения

минимальное количество азота накапливалось в растениях ячменя сорта

Андрей, та же закономерность сохранилась и в фазу трубкования. Иноку-

ляция семян всех сортов ячменя ризоагрином и флавобактерином увели-

чили накопление азота сортами Риск и Добрый, но у сорта Андрей этот

показатель был меньше. Если у сорта Риск по флавобактерину накопление

азота в растениях соответствовало варианту внесения под ячмень N30, то

в других случаях оно уступало ему (табл. 1.19).

На азотном фоне инокуляция семян сорта Андрей ризоагрином и

флавобактерином способствовала возрастанию накопления азота в расте-

ниях, в то время как на других сортах этот прием не влиял.

Таблица 1.19. Динамика накопления азота сортами ячменя в зависимости от

инокуляции и азотного удобрения, г/м

. Среднее за 3 года

Вариант

Сорт

Риск

Добрый

Андрей

Кущение

1.РК - фон

(Ф1)

1,35 1,27 1,17

2.Ф1 + ризоагрин

1,47 1,68 1,30

З.Ф1 + флавобактерин 1,80 1,65

1,25

4.N30PK - фон 2 (Ф2) 1,83 2,40 1,53

5.Ф2 + ризоагрин 2,35 2,22 2,07

6.Ф2 + флавобактерин 2,02 2,40

1,78

Трубкование

1.РК - фон

(Ф1) 7,42 6,98 5,30

2.Ф1 + ризоагрин 7,27 8,83 6,17

З.Ф1 + флавобактерин 7,15 7,80

5,63

4.N30PK - фон 2 (Ф2) 8,83 8,42 7,20

5.Ф2 + ризоагрин 7,78 8,78

7,35

6.Ф2 + флавобактерин 8,45 8,73 7,12

Колошение

.РК - фон

(Ф1)

10,02

11,47 10,35

2.Ф2 + ризоагрин 13,20 13,30 12,52

З.Ф1 + флавобактерин 11,95 13,45 11,68

4.N30PK - фон 2 (Ф2) 13,50

14,02

11,88

5.Ф2 + ризоагрин

13,05 15,73 11,78

6.Ф2 + флавобактерин 13,63 15,12 14,10

В фазу трубкования ячменя на фоне без азотного удобрения ризоаг-

рин и флавобактерин не изменяли накопление азота в растениях сорта

Риск, тогда как у сорта Добрый оно явно увеличивалось, а у сорта Андрей

увеличение было только при использовании ризоагрина. Применение под

ячмень N30 у всех сортов повысило накопление азота в растениях. На фо-

не с азотным удобрением инокулянты не влияли на накопление азота сор-

тами ячменя.

В фазу колошения ячменя инокулированные ризоагрином и флаво-

бактерином растения всех сортов накапливали больше азота по сравнению

с РК-фоном (табл. 1.19), а на фоне с внесением полного минерального

удобрения получен положительный эффект только от ризоагрина на сорте

Добрый.

При оценке действия биопрепаратов на дерново-подзолистой сред-

несуглинистой почве на сортах яровой пшеницы показано, что концентра-

ция азота в растениях определялась минеральными удобрениями, иноку-

ляцией семян бактериальными препаратами, а также, погодными усло-

виями периода вегетации. В 1998 г., при недостатке атмосферных осадков

в периоды совпавшие с фазой всходов и фазой цветения пшеницы, содер-

жание азота в вегетативной массе снижалось по сравнению с более благо-

приятными предыдущими годами, без внесения минерального азота и, в.

меньшей степени, с внесением низких доз N (табл. 1.20).

Таблица 1.20. Содержание азота в вегетативной массе яровой пшеницы в фазу

трубкования, % на воздушно-сухое вещество

Вариант Иргина Приокская

1996г

1997г

1998г

сред.

1996г 1997г 1998г

сред. сред.

1.РК

1,88 1,73 1,65

1,75 2,35 1,00 1,55 1,63

2.РК + РА*

1,79 1,60

1,67 1,69

2,67 1,76 2,10 2,18

З.РК + ФБ* 1,24 1,69 1,52 1,48

1,82

2,10 2,19

2,04

4.N30PK

1,56

2,03

1,46 1,68

2,06 1,95 2,28

2,10

5.N30PK + РА

2,19 1,90

2,04

2,11 2,31 2,15

2,19

6.N30PK + ФБ 1,67 2,01

2,04

1,91 2,13

2,01 2,08 2,07

7.N60PK 1,92 2,18 2,19 2,10

2,02 2,14 2,01 2,06

8.N60PK + РА 2,12 2,46

2,35

2,31 2,05 2,23

2,35 2,21

9.N60PK + ФБ 2,09 2,03 2,38 2,17

2,41 2,58

2,64 2,54

10.N90PK 2,05 2,15 2,23

2,14 2,53 2,36 2,33

2,41

*Примечание: РА-ризоагрин, ФБ- флавобактерин

Концентрация азота в растениях во все фазы возрастала при увели-

чении доз азотного удобрения как у сорта Иргина, так и у Приокской. В

цветение на фоне внесения минерального азотного удобрения и примене-

нии диазотрофов в листьях и в стеблях накапливалось больше азота, а в

колосе этой закономерности не отмечено. Применение диазотрофов ока-

зывало положительное воздействие на накопление азота в растениях в го-

ды с достаточным увлажнением.

В цветение яровой пшеницы биопрепараты увеличивали накопление

азота практически всеми органами растения, причем во многих случаях

флавобактерин был эффективнее. Под влиянием обоих штаммов диазо-

трофов, а в особенности флавобактерина, увеличивалось накопления азота

колосом, что является результатом увеличения биомассы колосьев, а не

увеличения в них концентрации азота (рис. 1.4).

• N30PK

• N30PK + PA

IHN30PK + ФБ

Рисунок 1.4. Влияние инокуляции на накопление азота растениями пшеницы в

молочную спелость.

Положительная роль биопрепаратов в улучшении азотного питания

растений на черноземе в Ульяновской обл. [Никитин, 2002], где содержа-

ние азота в растениях в течение вегетации яровой пшеницы при примене-

нии биопрепаратов повышалось: в фазе кущения на 0,14 - 0,56%, в фазе

трубкования 0,04 - 0,30%, в фазе цветения на 0,08 - 0,13%. Наблюдение за

содержанием элементов питания в корнях яровой пшеницы свидетельст-

вуют также о том, что применение биопрепаратов улучшает режим пита-

ния растений. Концентрация азота в корнях относительно контроля уве-

личилась на 0,08 - 0,26%. Вероятно, это происходило как за счет фиксации

азота, так и стимулирующего действия микроорганизмов, входящих в со-

став биопрепаратов. Выявлено также, что биопрепараты оказали стимули-

рующее влияние на развитие корневой системы яровой пшеницы, по-

видимому, за счет способности микроорганизмов продуцировать биологи-

чески активные вещества.

Условия минерального питания влияли на обеспеченность элемен-

тами минерального питания растений озимой пшеницы, выращиваемой на

дерново-подзолистой легкосуглинистой почве [Семенов, 2002]. Концен-

трация азота в растениях фазу кущения возрастала с 3,46 до 3,64-3,80% в

результате внесения азотного удобрения, действия препаратов не установ-

лено как на фоне РК-удобрений, так и при внесении полного минерально-

го удобрения (табл. 1.21).

В фазу трубкования отмечено возрастание концентрации азота под

действием азотного удобрения, при этом прослеживалась положительная

роль возрастающих доз. Действие биопрепаратов на концентрацию азота в

растениях озимой пшеницы в эту фазу на фоне РК было эквивалентно

внесению азотного удобрения в дозе 30 кг/га. На фоне с внесением полно-

го минерального удобрения изучаемые биопрепараты обеспечили лишь

тенденцию увеличения концентрации азота в растениях озимой пшеницы.

Таблица 1.21. Содержание элементов питания в растениях озимой пшеницы в

период вегетации, % на воздушно сухое вещество.

Среднее за 3 года

Вариант Кущение Трубкование Колошение Вариант

0 N

1 .Без удобрений

3,29 0,93

3,42 2,01 0,75 3,42 1,07 0,54 1,50

2.Р45К60 - фон 1

3,46 0,99 3,56 2,06 0,78 3,56

1,11

0,57

1,60

З.Ф1 + ризоагрин

3,55 0,97

3,64 2,14 0,79

3,64

1,26 0,59

1,60

4.Ф1 + флавобактерин

3,24 0,97 3,66 2,16 0,80 3,66

1,19

0,56

1,60

5.Ф1 + ризоагрин +

3,58 0,96 3,58 2,10 0,80 3,58 1Д9 0,55

1,57

флавобактерин

6.N30P45K60 - фон 2

3,64

0,97 3,67 2,18

0,78 3,67 1,23 0,56 1,61

7.Ф2 + ризоагрин

3,62 1,00 3,70 2,32 0,81

3,70 1,34 0,60 1,64

8.Ф2 + флавобактерин

3,62 0,97 3,64 2,35 0,82

3,64 1,34 0,58 1,66

9.Ф2 + ризоагрин +

3,62

0,97 3,63 2,39 0,81 3,63

1,32 0,58 1,66

флавобактерин

10.N30P45K60 +

3,80 0,99 3,63 2,57 0,83 3,63

1,56 0,60 1,68

N30 весной

В фазу колошения на фосфорно-калийном фоне инокуляция семян

изучаемыми биопрепаратами обеспечила тенденцию повышения концен-

трации азота в растениях озимой пшеницы эквивалентную действию азот-

ного удобрения в дозе 30 кг/га (табл. 1.21). На фоне с внесением полного

минерального удобрения отмечена аналогичная зависимость. При внесе-

нии азотного удобрения в возрастающих дозах концентрация азота в рас-

тениях увеличивалась.

В отличие от содержания в растениях азота, концентрация фосфора в

озимой пшеницы (табл. 1.21), практически, не зависела от используемых