Агроекологічні аспекти використання мікробних препаратів на посівах сої

Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ АГРОЕКОЛОГІЇ ТА БІОТЕХНОЛОГІЇ

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

УДК 633.34:631.847

03.00.16 - екологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

АГРОЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ МІКРОБІОЛОГІЧНИХ ПРЕПАРАТІВ НА ПОСІВАХ СОЇ

Москалець Валентин Віталійович

Київ - 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в лабораторії екології ґрунтових мікроорганізмів Інституту агроекології та біотехнології УААН

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, доцент Писаренко Павло Вікторович, Полтавська державна аграрна академія Міністерства аграрної політики України, декан агрономічного факультету

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Надкернична Олена Володимирівна, Інститут сільськогосподарської мікробіології Української академії аграрних наук, заступник директора з наукової роботи

кандидат сільськогосподарських наук Коваленко Наталія Петрівна, Інститут землеробства Української академії аграрних наук, старший науковий співробітник лабораторії сівозмін

Провідна установа: Уманський державний аграрний університет Міністерства аграрної політики України, м. Умань

Захист відбудеться 11 квітня 2005 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.371.01 при Інституті агроекології та біотехнології УААН.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту агроекології та біотехнології УААН.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат хімічних наук Л.І. Моклячук

Анотації

Москалець В.В. Агроекологічні аспекти використання мікробних препаратів на посівах сої. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. - Інститут агроекології та біотехнології УААН, Київ, 2005.

У дисертаційній роботі викладені результати досліджень з застосування мікробних препаратів і мікроелементів на посівах сої. Отримані дані свідчать про важливу екологічну роль біопрепаратів у формуванні сталих агроекосистем. Це підтверджує здатність біоагентів біопрепаратів адаптуватися до несприятливих умов навколишнього середовища (рН ґрунту дослідної ділянки - 5,0 - 5,5), виступати альтернативною заміною мінеральних добрив, вступати в тісний симбіотичний взаємозв'язок із рослинами сої та сприяти формуванню високопродуктивних симбіотичних систем на фоні спонтанної інокуляції ґрунтових популяцій бульбочкових бактерій в умовах північної частини Лісостепу України. Показано, що поєднане застосування ризобофіту й альбобактерину підвищує сумарну кількість зафіксованого протягом вегетації сої молекулярного азоту атмосфери з 6 до 47 кг/га, сприяє збільшенню надземної фітомаси рослин - на 19, площі листової поверхні - на 21, а також урожайності зерна - на 8 - 11, вмісту протеїну в зерні - на 1,7-3,3%. Застосування біопрепаратів перевищує ефект від застосування мінеральних добрив у дозі N30P30K30. Реакція рослин сої на позакореневе внесення мікроелементів відобразилася й у підвищенні врожайності зерна, більш вірогідний приріст якої відбувся у варіантах застосування біопрепаратів. Мікробні препарати комплексної дії рекомендовано для створення екологічно безпечних технологій вирощування сої. соя симбіотичний мікробний екологічний

Ключові слова: соя, азотфіксація, фосфатмобілізація, бобово-ризобіальні симбіотичні системи, інокуляція, продуктивність, мікробні препарати, мікроелементи.

Москалець В.В. Агроэкологические аспекты использования микробных препаратов на посевах сои. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата сельскохозяйственных наук за специальностью 03.00.16 - экология. - Институт агроэкологии и биотехнологии УААН, Киев, 2005.

В диссертации изложены результаты исследований по применению микробных препаратов и микроэлементов на посевах сои. В условиях северной части Лесостепи Украины подтверждена способность активных штаммов микроорганизмов, входящих в состав биопрепаратов ризобофита и альбобактерина, формировать продуктивные симбиотические системы с растениями сои. Показано, что бактерии, составляющие основу препарата ризобофит, являются конкурентоспособными по отношению к аборигенным популяциям почвенных клубеньковых бактерий. Уже в начале вегетации сои было отмечено, что азотфиксирующие бактерии ризобофита, в сравнении с почвенными ризобиями, образовывали большое количество клубеньков на корнях растений, что подчеркивает их конкурентоспособность. Среднее количество клубеньков на корнях одного инокулированого растения - 10 - 18 штук против 3 - 4 штук на растениях без инокуляции. Использование другого препарата - альбобактерина, содержащего фосфатмобилизирующие бактерии, способствует повышению эффективности применения ризобофита - стимулирует образование клубеньков, усиливает процессы фиксации атмосферного азота, накопления азотистых, фосфорных и калийных соединений в надземной массе растений сои. Достоверного влияния микробных препаратов на обмен других элементов в системе почва - растения сои не выявлено. Установлено, что биинокуляция семян препаратами азотфиксирующих и фосфатмобилизирующих микроорганизмов существенно влияет на увеличение репродуктивных органов у растений сои. Количество бобов на растении увеличилось на 55%, количество и масса зерен с одного растения - на 63%. При этом урожайность зерна возросла на 11%, содержание дополнительного протеина - на 1,7 - 3,3%.

Показано, что комплексное применение обеих микробных препаратов способствует повышению условно чистой прибыли на 15%, уровня рентабельности на 32% и уменьшению затрат энергии на 10%.

Разработаны рекомендации по модификации технологии выращивания сои с целью более полного раскрытия потенциала использования микробных препаратов. Установлено, что применение обеих препаратов и внекорневой подкормки молибдатом аммония в дозе 200 г/га на посевах сои существенно влияют на соотношение запасных питательных веществ зерна - уменьшают содержание масла и увеличивают содержание протеина.

Ключевые слова: симбиотическая фиксация азота, фосфатмобилизация, симбиотические системы, инокуляция, производительность сои, микробные препараты, микроэлементы.

Moskalets V.V. Agroecological aspects of microbial preparations use on the crops of soy plants. - Manuscript.

The dissertation on receiving the candidate of agricultural sciences scientific degree on a speciality 03.00.16 - ecology. - Institute agroecology and biotechnology UAAS, Kiev, 2005.

In the dissertation the results of research on application of biopreparations and microelement fertilizers on the crops of soy plants are stated. The obtained data shows the important biological part of biopreparations in the formation of sustainable agroecosystems. This proves the ability of biopreparations' bioagents for adaptation to bad environmental conditions (pH soil of field is between 5,0 and 5,5), to be the alternative to the mineral fertilizes; to establish close symbiotic relations with soy plants and promote the formation of high productive symbiotic systems with the background of occasional inoculation of nodules bacteria soil population in the conditions of north part of Ukrainian Wood-Steppe region. It is shown that joint use of rhysobofite and albobacterine increases the general quantity of registered while soy vegetation molecular atmospherical nitrogen from 6 up to 47 kg/ga, provides the increase of abovesoil plants mass for 19, the leaves area for 21, grain crop for 8 up to 11, protein in grain for 1,7-3,3%. The application of the biopreparations overwhelms the effect of use of mineral fertilizes in the dose of N30P30K30. The plant reaction on the non-root application of microelements caused the increase of the crop, with more probability while using the biopreparations. The microbial preparations are recommended for use for creation of ecologically safe soy cultivation methods.

Key words: nitrogen fixation, phosphatmobilizing, symbiotic systems, inoculation, productivity of a soy bean, microbial preparations, microelement fertilizers.

Загальна характеристика роботи

Актуальність роботи. Одним з пріоритетних завдань сучасного сільськогосподарського виробництва в Україні - його зростання з одночасним підвищенням рівня родючості ґрунтів, забезпечення сільськогосподарських культур поживними речовинами, зокрема азотом і фосфором. Значним резервом покращання азотного й фосфорного живлення рослин є використання азотфіксуючих і фосфатмобілізуючих мікроорганізмів. Завдяки мікробним препаратам, створеним на основі активних штамів азотфіксуючих симбіотичних і асоціативних бактерій, а також фосфатмобілізуючих мікроорганізмів, можна значною мірою вирішити завдання з підвищення родючості ґрунтів та зростання урожайності сільськогосподарських культур (Патика та ін., 1993; Іутинська та ін., 2000; Курдиш, 2001).

Ефективність застосування біопрепаратів суттєво залежить від розв'язання проблеми інтродукції мікроорганізмів у навколишнє середовище. Їх використання повинно здійснюватися з урахуванням екологічних факторів, ґрунтово-кліматичних характеристик регіону, а також взаємовідносин, які виникають між аборигенними та інтродукованими мікроорганізмами, а також між біоагентами препаратів при їх поєднаному застосуванні.

Отже, пошук шляхів формування високопродуктивних бобово-ризобіальних систем, які б забезпечували значне зростання урожайності сільськогосподарських культур і покращання якості рослинницької продукції, не спричиняли негативного впливу на родючість ґрунтів та навколишнє середовище є досить актуальним і заслуговує на увагу.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Дисертаційна робота виконувалась згідно з тематичними планами Інституту агроекології та біотехнології УААН "Формування сталих агроекосистем" і входила до науково-технічної програми "Теоретично обґрунтувати і розробити практичні заходи щодо екологобезпечного використання природно-ресурсного потенціалу агроландшафтів з метою забезпечення сталого розвитку аграрного виробництва й покращання якості умов життя людини" (номер державної реєстрації 0101U003298) та підпрограми "Теоретично обґрунтувати й застосувати на практиці методи сільськогосподарської біотехнології для цілеспрямованого формування сталих агроекосистем" (номер державної реєстрації 0101U003296).

Мета й завдання досліджень. Сформувати високопродуктивні симбіотичні системи "Glycine max - Bradyrhizobium japonicum" шляхом інтенсифікації біологічної азотфіксації та фосфатмобілізації в умовах північної частини Лісостепу України.

Огляд літератури. У розділі висвітлено народногосподарське значення та роль сої у формуванні сталих агроекосистем. Приведено аналіз результатів досліджень вітчизняних і зарубіжних учених щодо здійснення процесів фосфатмобілізації та симбіотичної азотфіксації, значення цих явищ у загальному землеробстві. Розглядається як альтернатива мінеральним добривам, перспективність застосування мікробних препаратів, мікроелементів з метою підвищення продуктивності агробіоценозів.

Огляд літературних даних виявив недостатню вивченість екологічних аспектів поєднання мікробних препаратів на основі азотфіксуючих і фосфатмобілізуючих мікроорганізмів, стосовно їх спільного впливу на функціонування бобово-ризобіальної системи, на ріст і розвиток рослин сої та якість отримуваної продукції, що обумовило актуальність теми досліджень.

Матеріали й методи проведення досліджень. Польові досліди із застосуванням мікробних препаратів азотфіксуючих бактерій Bradyrhizobium japonicum М 8 - ризобофіту та фосфатмобілізуючих Achromobacter album 1122 - альбобактерину на посівах сої проводили протягом 2001 - 2003 років. Місце проведення лабораторних досліджень - Інститут агроекології та біотехнології УААН, польових - Носівська селекційна дослідна станція УААН, яка розташована в північній частині Лісостепу України. Схема досліду включала вісім варіантів: 1 - контроль (без добрив та інокуляції); 2 - інокуляція насіння сої ризобофітом; 3 - інокуляція насіння сої альбобактерином; 4 - поєднана інокуляція насіння сої ризобофітом і альбобактерином; 5 - N30P30K30 (фон); 6 - фон + інокуляція насіння сої ризобофітом; 7 - фон + інокуляція насіння сої альбобактерином; 8 - фон + поєднана інокуляція насіння сої ризобофітом і альбобактерином. Додатково на дрібноділянковому досліді за схемою основного вивчали вплив мікробних препаратів і позакореневого підживлення рослин різними дозами молібдату амонію (50, 100 та 200 г/га) та мікроелементного препарату "Microsol" - (1 та 2 кг/га) на активність азотфіксації, врожайність зерна сої та вміст в ньому протеїну.

Сорт сої - Мрія - з 1998 року включений до Держреєстру сортів України. Попередниками сої були озима та яра пшениця. У ході проведення досліду дотримувались рекомендованої для конкретної зони технології вирощування сої. Загальна площа дослідної ділянки складала 30 м 2, облікова - 25 м 2, розміщення ділянок - систематичне, повторність - чотириразова. Ґрунт дослідної ділянки - чорнозем вилугуваний малогумусний легкосуглинковий.

Закладання досліду, фенологічні спостереження, визначення біометричних показників рослин, оцінку та облік урожаю проводили за методиками польового досліду (1971, 1985).

Агрохімічні аналізи ґрунту дослідної ділянки проводили згідно загальноприйнятим методикам. Отримані дані свідчать, що рН (сольове) становить 5,0 - 5,5; гідролітична кислотність - 4,6 мг-екв/100г ґрунту (за Каппеном - рН-метричним методом); азот, що легко гідролізується - 119 мг/кг ґрунту (за методом Тюріна і Кононової); нітратний азот - 14 мг/кг ґрунту (за методом Гряндвальд-Ляжу); амонійний азот - 26 мг/кг ґрунту (з реактивом Несслера); Р 2О 5 за Чіріковим - 127 мг/кг ґрунту; К 2О за Чіріковим - 60,0 мг/кг ґрунту; гумус - 2,5% (за методом Тюріна); сума поглинутих основ - 11,2 мг-екв/100г ґрунту (за методом Каппена - Гільковиця); ступінь насиченості основами - 72,4%.

Кількість та масу бульбочок визначали за методикою Г.С. Посипанова (1991). Нітрогеназну активність бобово-ризобіальної системи досліджували методом ацетиленредукції за P. Hardy (1968). Визначення вмісту металів у зерні сої проводили згідно ГОСТ 30178-96 та методичних вказівок на атомно-абсорбційному спектрофотометрі AAS-30. Визначення параметрів якісного складу зерна сої проводили за методом корелятивної інфрачервоної спектроскопії в ближній ІЧ-області спектру за допомогою аналізатора NIR-4500. Вміст олії у цільному зерні сої був визначений за методом ядерного магнітного резонансу /ЯМР/ згідно зі стандартом ISO/CD 10565 за допомогою ЯМР спектрометра низької роздільної здатності Minispec фірми "Bruker".

Економічну ефективність застосування мікробних препаратів на посівах сої розраховували за методичними вказівками (1996), біоенергетичну - за методикою Медведовського (1988).

Математично-статистичне обрахування даних проводили за допомогою сучасної комп'ютерної програми Statistica-5.5 і 6.0.

Інтенсифікація процесу фіксації атмосферного азоту під впливом мікробних препаратів. Вивчали вплив мікробних препаратів, мінеральних добрив та мікроелементів на особливості функціонування бобово-ризобіальної системи сої на фоні спонтанної інокуляції рослин аборигенними популяціями бульбочкових бактерій.

Вже на початку бутонізації було помітно, що Bradyrhizobium japonicum М 8 ризобофіту, в порівнянні з аборигенними ризобіями, утворювали більшу кількість бульбочок на коренях сої, що свідчить про їх здатність активно колонізувати кореневу систему рослин.

Середня кількість бульбочок на корінні однієї інокульованої рослини - 10-18 штук проти 3 - 4 штук без інокуляції. Бульбочки інокульованих рослин мали на зрізі характерне рожеве забарвлення, що свідчить про їх здатність до симбіотичної фіксації атмосферного азоту. Місце їх локалізації - центральна частина кореня.

"Стартові дози" мінеральних добрив дещо стримували нодулюючий процес у середньоранні періоди вегетації сої у варіантах застосування ризобофіту, проте чисельність бульбочок була більшою порівняно з їх кількістю на спонтанно інокульованих рослинах.

На фоні аборигенних популяцій фосфатмобілізуючі мікроорганізми стимулювали нодуляцію, проте вірогідно на збільшення маси бульбочок не впливали. А у варіантах із застосуванням ризобофіту, крім збільшення чисельності бульбочок, зростала й їх сира маса. Між величинами показників кількості та маси бульбочок спостерігаються високі коефіцієнти парної кореляції - 0,90 - 0,96 (р > 0,95).

Проведені аналізи з визначення нітрогеназної активності за фазами розвитку сої протягом 2001-2003 рр. показали, що у варіантах поєднаного застосування ризобофіту й альбобактерину активність фіксації молекулярного азоту відносно контролю підсилюється у 7-8 разів, а на фоні мінеральних добрив - у 4-5 разів. При цьому сумарна кількість атмосферного азоту атмосфери фіксованого симбіотичною системою Bradyrhizobium japonicum М 8 - рослини сої складала 47 кг/га, тоді як на фоні спонтанної інокуляції - лише 6 кг/га (рис. 2).

Отже, поєднана інокуляція насіння сої ризобофітом і альбобактерином сприяє інтенсифікації процесу фіксації атмосферного азоту та покращанню кореневого живлення рослин сої.

Вплив мікробних препаратів на розвиток рослин сої. Встановлено, що інтенсифікація процесу фіксації атмосферного азоту у варіантах поєднаного застосування азотфіксуючих і фосфатмобілізуючих мікроорганізмів сприяє кращому розвиткові рослин сої.

Вплив мікробних препаратів на інтенсивність росту та розвитку рослин був більш помітним у середньоранні та прикінцеві періоди вегетації. Так, на початку цвітіння спостерігалась зміна кольору листкової пластинки зі світлого до темно-зеленого; у фазі пожовтіння-опадання листя - подовження періоду вегетації рослин порівняно зі станом спонтанно інокульованих рослин.

На фоні мінеральних добрив впливу мікробних препаратів на подовження чи прискорення терміну проходження фенофаз сої не відмічено. У варіантах із застосуванням ризобофіту та альбобактерину (2 і 4) відбулося вірогідне (р = 0,95%) збільшення сирої маси рослин на 11 - 13, сухої - 14 - 19, площі листкової поверхні - на 13 - 21%. Під впливом біопрепаратів помітний приріст надземної маси спостерігався у середньоранні періоди вегетації сої

Встановлено, що інокуляція рослин сої бульбочковими бактеріями сприяла накопиченню протеїну, Р 2О 5, К 2О відповідно на 11,5, 7,0 і 11,1 відсотків більше в порівнянні з контрольними рослинами

Під впливом біоагенту альбобактерину вміст протеїну в надземній масі рослин збільшився на 5%, вміст Р 2О 5 і К 2О відповідно на 12,3 і 7,5% порівняно з варіантом без добрив

Отже, отримані вірогідні дані (р = 0,95) свідчать, що кращий розвиток рослин сої забезпечувався у варіанті (4) поєднаного застосування ризобофіту й альбобактерину. Ефективність сформованого продуктивного бобово-ризобіального симбіозу виявляється в середньоранні періоди вегетації сої і триває й надалі. Показано, що поєднана інокуляція насіння ризобофітом та альбобактерином позитивно впливає на розвиток сої, сприяє накопиченню рослинами сухої маси, додаткового протеїну, Р 2О 5 і К 2О.

Ефективність застосування мікробних препаратів. Біоагенти ризобофіту й альбобактерину впливають не тільки на ріст та розвиток рослин, активність процесів азотфіксації, а й сприяють додатковому формуванню елементів урожаю інокульованими рослинами.

Встановлено, що поєднана інокуляція насіння препаратами азотфіксуючих і фосфатмобілізуючих мікроорганізмів істотно впливає на збільшення репродуктивних органів рослин сої. Так, кількість бобів збільшилась на 55%, кількість і маса зерен з однієї рослини - на 63%. Показники висоти рослин і висоти прикріплення нижнього бобу не змінювались. Ефект від застосування мікробних препаратів спадав у послідовності: ризобофіт + альбобактерин > ризобофіт > альбобактерин. Кореляційний аналіз показав, що для ризобофіту спостерігається від'ємна вірогідна кореляція (r = - 0,48) між висотою рослин і масою зерен. За комбінування ризобофіту з альбобактерином цей показник стає додатнім (r = + 0,49), тобто із збільшенням висоти рослини зростає й маса зерен.

Застосування мікробних препаратів позначилось на підвищенні врожайності зерна та його якості - вмісту протеїну (табл. 1).

Таблиця 1 Ефективність застосування мікробних препаратів на посівах сої

Примітка.

1 - контроль без добрив, 5 - фон N30P30K30,

2 - ризобофіт, 6 - фон + ризобофіт,

3 - альбобактерин, 7 - фон + альбобактерин,

4 - ризобофіт + альбобактерин, 8 - фон + ризобофіт + альбобактерин.

Результати в таблиці 1 свідчать, що в середньому за роки досліджень урожайність зерна сої при поєднаному застосуванні ризобофіту й альбобактерину зросла на 11, самого ризобофіту - на 8%, порівняно з контролем. Під впливом альбобактерину вірогідного підвищення урожайності зерна не зафіксовано як при застосуванні мінеральних добрив, так і без них. Ефективність мікробних препаратів у різні роки досліджень була не сталою. Урожайність зерна на ділянках з поєднаним застосуванням азотфіксуючих і фосфатмобілізуючих мікроорганізмів у 2001 році коливалась - від 26,9 до 31,7 ц/га (p = 0,94), в 2002 році - від 25,2 до 28,2 ц/га (p = 0,89) і в 2003 році - відмінності менш вірогідні (р < 0,80). Мікробні препарати сприяли також накопиченню в зерні додаткового протеїну, вміст якого на 3,3% перевищував показники, що в контрольному варіанті.

Результати статистичного аналізу показали, що вміст протеїну та Р 2О 5 у зерні позитивно корелює з застосуванням ризобофіту та його комбінації з альбобактерином. Високий коефіцієнт кореляції між протеїном і застосуванням альбобактерину мав місце в 2002 році (r = 0,82). Від'ємні коефіцієнти кореляції виявлені між вмістом у зерні олії, клітковини, золи та застосуванням мікробних препаратів.

Таким чином, отримані результати свідчать про важливу екологічну роль біопрепаратів азотфіксуючих і фосфатмобілізуючих мікроорганізмів у формуванні сталих агроекосистем. Показано здатність бактерій біопрепаратів адаптуватися до несприятливих умов навколишнього середовища (рН ґрунту дослідної ділянки - 5,0 - 5,5), виступати альтернативною заміною мінеральних добрив; вступати в тісний взаємозв'язок із рослинами сої та сприяти формуванню високопродуктивної бобово-ризобіальної системи.

Вплив мікробних препаратів на обмін мінеральних елементів у системі ґрунт-рослини сої. Проведені дослідження вмісту в рослинних зразках сої (коріннях, стеблах, листках) та зразках ґрунту мінеральних елементів показали, що в середньому ризобофіт і альбобактерин істотно не впливали на обмін інших елементів, окрім азоту й фосфору. Чіткої залежності між вмістом металів у зерні та застосуванням біопрепаратів не встановлено. Якщо у 2002 році спостерігався прямий зв'язок між цими показниками, то за даними 2001 та 2003 років він взагалі був відсутній. Очевидно, що такий перебіг подій обумовлений неоднаковими погодними умовами кожного року. Вважаємо, що потрібно продовжувати проведення подібних досліджень і надалі для накопичення та систематизації даних.

Поєднане застосування мікроелементів і мікробних препаратів на посівах сої. Застосування азотфіксуючих мікроорганізмів поряд з позакореневим підживленням мікроелементами посівів сої сприяє підвищенню інтенсивності фіксації атмосферного азоту.

Так, у варіанті ризобофіт + молібдат амонію в дозі 200 г/га, порівняно з варіантом застосування ризобофіту, нітрогеназна активність у фазу цвітіння збільшилася у 2,5 рази, в фазу наливу бобів - у 4,5 раза

Інтенсифікація процесу фіксації атмосферного азоту спостерігалася й при застосуванні ризобофіту з підживленням рослин молібдатом амонію в дозі 100 г/га, проте тільки в період утворення бобів. Вплив мікросолу на нітрогеназну активність у дослідах не був зафіксований.

Отже, обробка насіння ризобофітом і позакореневе підживлення рослин сої молібдатом амонію в дозі 200 г/га стимулювало процес фіксації атмосферного азоту.

Реакція рослин сої на позакореневе внесення мікроелементів позначилася на підвищенні врожайності зерна, більш вірогідним приріст якої мав місце у варіантах із застосуванням біопрепаратів.

При застосуванні альбобактерину та молібдату амонію відмічали зростання урожайності зерна сої від 32,4 до 34,7 ц/га (р = 0,91). При поєднаному застосуванні двох мікробних препаратів та молібдату амонію зростання урожайності - від 34,8 (ризобофіт + альбобактерин) до 36,9 ц/га, (р > 0,95).

Цікавою особливістю було й те, що стійке зниження олійності (на 8%) та підвищення вмісту додаткового протеїну (на 4 - 5%) в зерні сої відбувалося незалежно від внесеної дози молібдату амонію - 50, 100, 200 г/га та варіантів застосування мікробних і мінеральних добрив.

Отже, комплексне застосування мікробних препаратів у поєднанні з позакореневим підживленням молібдатом амонію (200 г/га) сприяє формуванню високопродуктивної бобово-ризобіальної системи і, як наслідок, підвищенню врожайності зерна та покращанню його якості - збільшенню вмісту протеїну на фоні деякого зменшення вмісту олії й клітковини.

Економічна та біоенергетична ефективність застосування мікробних препаратів на посівах сої. Поєднане застосування ризобофіту й альбобактерину створює екологічно збалансовані умови вирощування сої на чорноземах малогумусних вилугуваних легкосуглинкових північної частини Лісостепу України. Проведені розрахунки свідчать, що при вирощуванні сої без внесення добрив умовно чистий прибуток складає 5382 грн./га, собівартість 1 ц зерна 74 грн., рівень рентабельності - 237%, тоді як при вирощуванні сої у варіантах з поєднаним застосуванням ризобофіту та альбобактерину ці показники становлять відповідно: 6194 грн./га, 67 грн./ц і 269%. Тобто прибуток зріс на 812 грн./га, рівень рентабельності - на 32%. При цьому коефіцієнт енергетичної ефективності становив - 4,2, тоді як на контролі - 3,8. При застосуванні мінеральних добрив, внаслідок високої їх вартості, собівартість 1 ц зерна збільшувалась, а рівень рентабельності знижувався до 9 - 17% відносно варіантів при вирощуванні сої із застосуванням біопрепаратів.

Отже, вирощування сої із застосуванням мікробних препаратів є економічно вигідним і, головне, дозволяє отримувати продукцію високої якості.

Висновки

1. Теоретично узагальнено та запропоновано вирішення науково-практичного завдання, яке полягає у пошуку шляхів формування високопродуктивних бобово-ризобіальних систем, які забезпечать зростання урожайності та якості сільськогосподарської продукції без порушення екологічної рівноваги в навколишньому середовищі.

2. Вперше показано, що фосфатмобілізуючі бактерії Achromobacter album 1122 здатні стимулювати нодулювання, підвищувати продуктивність фіксації атмосферного азоту, сприяти накопиченню на ранніх етапах розвитку рослинами сої додаткового протеїну, фосфору та калію.

3. Виявлено високу конкурентоздатність мікроорганізмів ризобофіту - Bradyrhizobium japonicum М 8 відносно аборигенних популяцій ґрунтових бульбочкових бактерій.

4. Встановлено, що поєднана інокуляція насіння азотфіксуючими та фосфатмобілізуючими бактеріями сприяє збільшенню надземної частини рослин - на 19, площі листової поверхні - на 21, кількості бобів - на 55, маси зерен із однієї рослини - на 63, урожайності зерна - на 8 - 11, вмісту додаткового протеїну в зерні - на 1,7 - 3,3%.

5. Встановлено, що позакореневе підживлення рослин сої молібдатом амонію в дозі 200 г/га на посівах сої в зоні Лісостепу суттєво впливає на співвідношення запасних поживних речовин зерна: зменшує вміст олії на 8%, але збільшує вміст протеїну на 4-5%.

6. З'ясовано, що поєднане й окреме застосування ризобофіту та альбобактерину значно підвищує активність азотфіксації, накопичення азотистих, фосфорних і калійних сполук у надземній масі рослин сої. Закономірного впливу мікробних препаратів на обмін інших елементів у системі ґрунт-рослини сої не виявлено.

7. Показано, що застосування ефективних мікробних препаратів, сприяє підвищенню умовно чистого прибутку на 15%, рівня рентабельності на 32% і зменшенню витрат на 10%.

Рекомендації виробництву

1. Виробництву рекомендується при вирощуванні сої в умовах північної частини Лісостепу України проводити інокуляцію насіння комбінованою сумішшю препаратів ризобофіту й альбобактерину, що сприяє підвищенню врожайності зерна на 8-11%, його якості - вмісту протеїну - на 1,7-3,3%, збереженню екологічної рівноваги в навколишньому середовищі, заощадженню коштів і енергії на виробництво та застосування мінеральних добрив.

2. Запропоновано позакореневе підживлення молібдатом амонію в дозі 200 г/га посівів сої інокульованої ризобофітом і альбобактерином, що, у свою чергу, сприяє підсиленню активності фіксації атмосферного азоту, підвищенню урожайності зерна на 7 - 14% та вмісту протеїну в зерні - на 4-5%.

1. Шинкаренко В.К., Москалець В.В. Застосування біопрепаратів і якість зерна сої // Корми і кормовиробництво. - 2003. - Вип. 51. - С. 119 - 121 (проведення досліджень, узагальнення експериментальних даних, написання статті).

2. Москалець В.В., Шинкаренко В.К. Застосування мікробних препаратів і мікроелементних добрив та якість зерна сої // Агроекологічний журнал. - 2004. - №3. - С. 19 - 24 (планування та проведення досліджень, аналіз експериментальних досліджень, написання статті).

3. Шинкаренко В.К., Москалець В.В. Ефективність ризобофіту та альбобактерину на посівах сої / Зб. наук. праць Інституту землеробства УААН. - К., 2004. - Вип. 4. - С. 58 - 64 (проведення досліджень, узагальнення експериментальних даних, написання статті).

4. Шинкаренко В.К., Москалець В.В., Пічкур В.О. Спільний вплив мікробіологічних препаратів на урожай і якість зерна сої // Вісник Полтавської державної академії. - 2005. - №1. - С. 51 - 55 (планування та проведення досліджень, аналіз експериментальних результатів, написання статті).

5. Москалець В.В. Ефективність мікробіологічних препаратів при вирощуванні сої // Матеріали Всеукр. наук.- практ. конф. молодих вчених і спеціалістів із проблем виробництва зерна в Україні. (5 - 6 березня 2002 р., м. Дніпропетровськ). - Дніпропетровськ. - 2002. - С. 83 - 84 (аналіз літературних даних, планування та проведення досліджень, текст).

6. Москалець В.В., Шинкаренко В.К. Агроекологічні аспекти дії біопрепаратів на продуктивність і якість сої // Сталий розвиток агроекосистем // Матеріали Міжнар. наук. конф. (17 - 20 вересня 2002 р., м. Вінниця). - Вінниця. - 2002. - С. 183 - 185 (проведення досліджень, формування висновків, текст).

7. Шинкаренко В.К., Москалець В.В. Молібден-залежне утворення етану під час визначення нітрогеназної активності ризобіального комплексу сої ацетиленовим методом // Засади сталого розвитку аграрної галузі // Матеріали Всеукр. конф. молодих учених (28 - 30 жовтня 2002 р., м. Київ). - Київ. - 2002. - С. 100 - 101 (проведення досліджень, обговорення результатів, текст).

8. Москалець В.В., Коваленко Т.М., Пічкур В.О. Агроекологічні аспекти дії мікробіологічних препаратів на продуктивність бобових рослин // Тези доповідей X з'їзду Товариства мікробіологів України (15 - 17 вересня 2004 р., м. Одеса). - Одеса. - 2004. - С. 288 (проведення досліджень, обговорення результатів, формування висновків, текст).

9. Писаренко П.В., Шинкаренко В.К., Москалець В.В. Вплив мікробних препаратів на продуктивність та якість зерна сої // Методи, шляхи та способи поліпшення якості продукції рослинництва // Матеріали міжнародної. наук.- практ. конф. (16 - 19 листопада 2004 р. м. Полтава). - Полтава. - 2004. - С. 30 - 35 (проведення досліджень, текст).

10. Патика В.П., Шерстобоєва О.В., Шинкаренко В.К., Москалець В.В. та ін. Вирощування сої із застосуванням мікробних препаратів - ризобофіту та альбобактерину в умовах північної частини Лісостепу України (методичні рекомендації) /Інститут агроекології та біотехнології УААН. - К. - 2004. - 23с.

Размещено на Allbest.ru