Эффективность совместного применения минеральных удобрений и бактериальных препаратов на льне масличном

Размещено на http://www.allbest.ru/

эффективность совместного применения минеральных удобрений и бактериальных препаратов на льне масличном

Ю.С. Корнейкова, А.А. Ходянков

Приводятся результаты полевых опытов со льном масличным за 2008-2010 гг. Установлено, что применение бактериального диазотрофного (Ризобактерин), фосфатмобилизующего (Фитостимофос) инокулянтов способствовало повышению урожайности и качества льнопродукции и позволило снизить дозы минерального азота на 15-30 кг/га, P2O5 - на 30 кг/га. Инокуляция семян льна масличного бинарным микробным препаратом Биолинум на фоне N45P30K90 обеспечила получение 16,4-19,1 ц/га семян (с содержанием в них 50,9 - 51,2% жира) и 38,7-43,9 ц/га соломы средним номером 0,75-1,00.

We have presented results of field tests with oilseed flax during 2008-2010. We have established that application of bacterial diazotroph (Rhizobacterin), phosphate-mobilizing (Phytostimophos) inoculants helped to increase productivity and quality of flax produce and reduce doses of mineral nitrogen by 15-30 kg/ha, P2O5 - by 30 kg/ha. Inoculation of seeds of oilseed flax by binary microbe preparation Biolinum on the background of N45P30K90 ensured the yield of 1.64-1.91 t/ha of seeds (with the content of fat in them of 50.9-51.2%) and 3.87-4.39 t/ha of straw with an average number 0.75-1.00.

Введение

Лен масличный является ценной сельскохозяйственной культурой комплексного использования, возделываемой в основном для получения масла, которое может широко использоваться как в пищевой промышленности, так и для технических целей. В льняном масле содержится до 20% линолевой и 60% линоленовой незаменимых жирных кислот [9]. Большую ценность представляет также солома льна масличного. Из стеблей льна, содержащих 12-18% волокна, изготавливают грубые ткани, мешковину, брезент и теплоизоляционные материалы.

Развитие производства льна масличного в республике ставит перед сельскохозяйственной наукой и практикой задачу совершенствовать приемы его выращивания и переработки. Резервом повышения урожайности и качества льнопродукции являются более полное использование природных факторов, разработка ресурсосберегающих и экологически обоснованных агрохимических приемов, создающих оптимальные условия для роста и развития льна масличного [1]. Одним из путей решения этой задачи является частичная (а в отдельных случаях и полная) замена традиционных минеральных удобрений на «микробные» (биологические) препараты, способные за счет микроорганизмов обеспечивать питание растений азотом и фосфором, улучшать их развитие, оказывать фитосанитарное действие, повышать урожайность и качество сельскохозяйственной продукции [3].

Анализ источников

Анализ литературных источников показывает, что урожайность семян льна масличного при благоприятных почвенно-климатических условиях может достигать 28 ц/га, а содержание масла в них 42% и выше [13]. Известно, что для получения максимальной урожайности семян льна масличного в различные по степени увлажнения годы дозы азота (в зависимости от гранулометрического состава почв и обеспеченности их фосфором и калием) должны находиться в пределах от 30 до 120 кг/га [10].

Большая роль в обеспечении растений азотом принадлежит микроорганизмам. Установлено, что до 70% азота, поступающего за счет биологической азотфиксации в целом, приходится на долю ассоциативной азотфиксации [12]. Установлено, что активными ассоциативными азотфиксаторами являются более 60-ти видов бактерий, принадлежащих к 12-ти семействам [6]. Опыты, проведенные на дерново-подзолистых почвах с различными сельскохозяйственными культурами, показали, что суммарная продуктивность азотфиксации за вегетационный период может достигать 40-55 кг/га и более [12]. В отличие от азота дорогостоящих минеральных удобрений, который экологически небезопасен и усваивается наполовину, биологический азот достается растениям почти даром и экологически безвреден [4].

Диазотрофный препарат Ризобактерин разработан на основе ассоциативного азотфиксатора Enterobacter Sh. 54, титр 2-2,5 млдр жизнеспособных клеток/мл. Обладает множественным эффектом (фиксация атмосферного азота, биосинтез ИУК, росторегуляция, подавление жизнедеятельности корневых патогенов и др.) [6].

Одним из реальных путей дополнительного снабжения растений фосфором является микробиологическая фосфатмобилизация. В результате нее из труднорастворимых фосфатов высвобождается 10-40% доступного фосфора [7]. Однако реальное значение микробиологическая фосфатмобилизация может иметь только в пределах ризосферной зоны. Эффективность практического использования фосфатмобилизующих микроорганизмов в значительной степени зависит от их способности заселять ризосферу культурных растений [8].

Фитостимофос - Enterobacter Sh. 27, Flavoobaacterium sp.25, титр 6-10 млдр жизнеспособных клеток/мл. Ростостимулирующий биопрепарат, осуществляющий микробиологическую трансформацию труднорастворимых фосфатов почвы и удобрений в доступную растениям форму. Ризобактерин и Фитостимофос способны колонизировать корни небобовых культур, образуя тесную ассоциацию.

В последние годы успешно применяют совместную инокуляцию семян различных культур препаратами азотфиксирующих и фосфатмобизизующих бактерий, что позволяет улучшить азотное и фосфорное питание растений и снизить дозы вносимых минеральных удобрений. К таким комплексным препаратам относится бинарный микробный инокулянт Биолинум, полученный на основе Enterobacter sp. Э10 и Pseudomonas sp. Ф3 . Основные функциональные свойства этого препарата (проходившего испытания на льне) - нитрогеназная, фосфатмобилизующая, ростостимулирующая активности и антимикробный эффект [11].

Методы исследований

Наши исследования проводились на опытном поле «Тушково» УО БГСХА в 2008-2010 гг. Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая, характеризующаяся близкой к нейтральной реакцией среды (pHKCl - 6,0-6,3); повышенной обеспеченностью подвижными соединениями фосфора (164-168 мг/кг почвы) и средней - обменным калием (172-178 мг/кг почвы); недостаточным содержанием гумуса (1,68-1,73%); средним содержанием бора (0,24-0,26 мг/кг) и низким - цинка (2,65-2,83 мг/кг).

Повторность в опыте четырехкратная. Общий размер делянок 28,8 м2, учетный - 24,5 м2. Исследуемый сорт льна масличного - Брестский (позднеспелый, селекции Института льна НАН Беларуси). Агротехника в опыте общепринятая для условий Могилевской области. Качество льносоломы определяли инструментальным методом на Горецком льнозаводе [8]. Усвояемый азот в почве определяли по методу Семененко, содержание фосфора и калия - по Кирсанову [5], жир в семенах - методом инфракрасной спектроскопии с использованием компьютеризованной аналитической системы PS Co/ISI IBM - PC 4250.

Данные опытов обработаны на ПЭВМ дисперсионным методом анализа по Доспехову [2].

Изучаемые бактериальные инокулянты изготовлены в Институте микробиологии НАН Беларуси. Предпосевную монобактериальную и смешанную (бинарную) обработку семян льна проводили бактериальными суспензиями диазотрофных и фосфатмобилизующих препаратов непосредственно перед севом, исходя из расчета: 200 мл инокулянта на гектарную норму семян.

Погодные условия в годы исследований имели ярковыраженную своеобразность. Так, в 2008 и 2009 гг. метеорологические условия были близкими к среднемноголетним показателям; 2010 г. отличался повышенной температурой воздуха и недостаточным количеством атмосферных осадков, в то же время запасы продуктивной влаги подо льном в мае-июле были оптимальными.

Целью исследований являлось изучение влияния минеральных удобрений и бактериальных инокулянтов на содержание усвояемых форм азота и подвижных соединений фосфора в ризосферной зоне льна масличного пахотного слоя почвы по фазам развития растений, урожайность и качество льнопродукции.

Основная часть

Согласно данным исследований выявлено, что максимальное содержание усвояемых форм азота во всех вариантах опыта отмечено в фазе бутонизации льна масличного. К фазе же цветения оно существенно снижалось. Установлена тенденция к увеличению содержания усвояемого азота в ризосферной зоне пахотного горизонта с повышением доз азота в составе полного минерального удобрения во все периоды роста и развития растений. Предпосевная инокуляция семян ризобактерином способствовала достоверному увеличению содержания усвояемого азота в ризосферной зоне пахотного слоя почвы как на фоне PK, так и NPK удобрений. Использование бинарной ассоциации (Ризобактерин + Фитостимофос) также приводило к существенному повышению этого показателя (табл.1).

Таблица 1. Действие минеральных удобрений и бактериальных инокулянтов на содержание усвояемых форм азота в ризосфере льна масличного

Cамое высокое содержание усвояемых форм азота в ризосферной зоне пахотного слоя почвы отмечено в варианте с применением на льне масличном бинарного микробного препарата Биолинум на фоне N45P30K90 (фаза бутонизации - 75,4-84,2 мг/кг почвы).

Анализируя данные исследований о влиянии бактериальных инокулянтов и удобрений на содержание подвижных соединений фосфора в ризосфере льна масличного, необходимо отметить, что изучаемые приемы оказали существенное влияние на изменение данного показателя. Так, при внесении минеральных удобрений в дозе P60K90 содержание подвижных соединений фосфора в ризосферной зоне пахотного горизонта почвы увеличивалось в течение вегетации на 21-28 мг/га, в дозе N15P60K90 - на 22-32 мг/га по сравнению с неудобренным фоном. Применение бинарного микробного препарата Биолинум на фоне полного минерального питания N45P30K90 повысило содержание подвижных форм фосфора на 25-42, а смеси бактериальных препаратов (Ризобактерин + Фитостимофос) - на 21-38 мг/кг в сравнении с чистым контролем (табл. 2).

лен масличный бактериальный препарат

Таблица 2. Действие минеральных удобрений и бактериальных инокулянтов на содержание подвижных форм фосфора в ризосфере льна масличного

Достоверное влияние на увеличение содержания подвижных соединений фосфора в ризосферной зоне пахотного горизонта оказала инокуляция семян льна масличного фитостимофосом. Проявилось это на фоне внесения небольших доз фосфорных минеральных удобрений (P30).

Урожайность формируется в результате взаимодействия наследственных, агротехнических, почвенных и климатических факторов роста и развития растений. В наших опытах урожайность семян льна определялась уровнем применения минеральных удобрений, бактериальных инокулянтов и погодными условиями. Более эффективная доза полного минерального удобрения N60P60K90, обеспечившая получение 15,2-16,1 ц/га семян льна масличного. Действие Ризобактерина было эквивалентно 15-30 кг/га минерального азота, а эффективность Фитостимофоса обеспечила прибавки семян льна масличного, равные влиянию 30 кг/га P2O5.Наибольшая урожайность семян была получена при совместном применении минеральных удобрений под лен, обработанный диазотрофными и фосфатмобилизующими инокулянтами (Ризобактерин + Фитостимофос и Биолинум) и составила 16,2-18,8; 16,4-19,1 ц/га. Основное запасное вещество семени льна масличного - жир. Колебание его количества очень широкое, это зависит от сортовых особенностей и условий произрастания. В наших исследованиях в среднем за 3 года содержание жира в семени льна изменялось в пределах 48,6-50,8%. Лучшие показатели масличности семян обеспечило выращивание льна на фоне совместного использования минеральных удобрений и бактериальных инокулянтов. Важным показателем является не только относительное содержание запасных веществ, но и их выход в расчете на единицу площади (га). Так, при практически одинаковом относительном содержании жира в семенах льна общий его сбор оказался выше при использовании диазотрофных, фосфатмобилизующих микроорганизмов и минеральных удобрений в дозе N45P30K90 и в среднем за годы исследований составил 8,75-8,94 ц/га. Самый высокий выход жира с гектара отмечен при использовании на льне масличном бинарного микробного препарата Биолинум на фоне полного минерального питания (табл. 3).

Таблица 3.Урожайность и качество семян льна масличного в зависимости от условий питания

Опытами установлена возможность двухстороннего использования продукции льна масличного сорта Брестский. Урожайность соломы в зависимости от изучаемых агроприемов изменялась так же, как и урожайность семян (табл. 4). А ее номерность (0,75-1,00 на лучших вариантах опыта) указывает на то, что солома льна масличного пригодна для использования в технических целях.

Таблица 4. Влияние минеральных удобрений и бактериальных инокулянтов на урожайность и качество соломы льна масличного

Заключение

Таким образом, резервом повышения урожайности и качества льна масличного является инокуляция семян диазотрофными (Ризобактерин) и фосфатмобилизующими (Фитостимофос) микроорганизмами. На основании исследований 2008-2010 гг. установлено, что применение данных инокулянтов позволяет снизить дозы минерального азота на 15 кг/га, дозы P2O5 - на 30 кг/га и более без ухудшения урожайных и качественных показателей льнопродукции. Отмечена высокая эффективность инокуляции семян льна бинарным микробным препаратом Биолинум на фоне полного минерального питания (N45P30K90). При таком уровне питания в опытах получено 16,4-19,1 ц/га семян с содержанием в них жира 50,9-51,2 % и 38,7-43,9 ц/га соломы средним номером 0,75-1,00.

ЛИТЕРАТУРА

1. Богук, А.М. Технология производства льна-долгунца в Беларуси / А.М. Богук, Д. Моррисон. - Жодино: БелНИИЗК, 1995. - 6 с.

2. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1973. - 336 с.

3. Михайловская, Н.А. Диазотрофная бактеризация как перспективный биотехнологический прием при возделывании ячменя / Н.А. Михайловская, Н.Д. Волкова // Экологические приемы повышения урожайности сельскохозяйственных культур: материалы Междунар. конф. - Харьков, 1999. - С. 351- 352.

4. Патыка, В.Ф. Роль азотфиксирующих микроорганизмов в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.04 / В.Ф. Патыка. - Л.: Сельскохозяйственный институт, 1991. - С. 104.

5. Практикум по агрохимии / сост. И.Р. Вильдфлуш [и др.]; под ред. И.Р. Вильдфлуша, С.П. Кукреша. - Минск: Ураджай, 1998. - 269 с.

6. Применение диазотрофных и фосфатмобилизующих бактериальных препаратов при возделывании основных сельскохозяйственных культур: рекомендации / сост. Т.Ф. Персикова [и др.]. - Горки: БГСХА, 2003. - 28 с.

7. Смеян, Н.И. Пригодность почв БССР под основные сельскохозяйственные культуры / Н.И. Смеян. - Минск: Ураджай, 1980. - 174 с.

8. Справочник льновода / Н.Г. Коренский [и др.]; под ред. А.М. Старовойтова. - Минск: Ураджай, 1987. - 240 с.

9. Стеблинин, А.Н. Продовольственное значение семян льна / А.Н. Стеблинин, В.П. Козлов // Аграрная наука. - 2001. - № 12. - С. 10-12.

10. Суховицкая, Л.А. Ризобиальные и фосфатмобилизующие инокулянты: выживаемость и конкурентоспособность в почвах двухкомпонентных агрофитоценозов / Л.А. Суховицкая, Г.М. Клышко // Современные проблемы использования почвенных ресурсов и повышения их производительной способности: материалы Междунар. науч.-произ. конф. / Белорус. гос. с.-х. акад. - Горки, 1997. - С. 184-185.

11. Суховицкая, Л.А. Функциональные свойства бактериальных компонентов нового микробного препарата Биолинум под культуру льна-долгунца / Л.А. Суховицкая, С.В. Мохова, Н.В. Мельникова // Проблемы и пути повышения эффективности растениеводства в Беларуси: тезисы юбилейной Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию образов. Института земледелия, 29 июня 2007 г., г. Жодино / РУП «Научно-практ. центр НАН Беларуси по земледелию». - Минск: ИВЦ Минфина, 2007. - С. 270-272.

12. Умаров, М.М. Ассоциативная азотфиксация / М.М. Умаров. - М.: Наука, 1986. - 131с.

13. Welch, R.W. A micro-method for the estimation of oil content and composition in seed crops // J. Sci. Food Agr. - 1977. - V. 28, N 4. - P. 635 - 638.

Размещено на Allbest.ru