Воскресенье, 19.08.2018, 06:55
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту



Главная » Статьи » Сельское и приусадебное хозяйство

ВЛИЯНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ НА СИМБИОТИЧЕСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И ПРОДУКТИВНОСТЬ МНОГОЛЕТНИХ БОБОВЫХ ТРАВ

Т.Н. Дронова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.И. Бурцева, кандидат сельскохозяйственных наук

ВЛИЯНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ НА СИМБИОТИЧЕСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И ПРОДУКТИВНОСТЬ МНОГОЛЕТНИХ БОБОВЫХ ТРАВ

Представлены результаты исследований по испытанию микробиологических препаратов на орошаемых землях Нижнего Поволжья. Показано их влияние на развитие симбиотического аппарата люцерны синегибридной, клевера лугового, козлятника восточного. Общее число клубеньков в ризосфере растений при применении ризоторфина, гумариза, агрики возрастало в первом укосе до 73,0-92,2 шт., 57,0-58,0 % из них имели розовую окраску. Определено действие препаратов на продуктивность посевов трав, обеспечивающих получение 30-40 т/га зеленой массы, установлено положительное влияние на содержание основных питательных веществ в биомассе, протеиновую и энергетическую ценность корма. Количество переваримого протеина изменялось от 140 до 150 г, кормовых единиц - 0,64-0,66, обменной энергии - 10,2-10,3 МДж, что характеризует биомассу люцерны, клевера и козлятника, выращенную при применении микробиологических препаратов, как ценный высокобелковый, энергетически насыщенный корм.

Ключевые слова: люцерна, клевер, козлятник, клубеньковые бактерии, микробиологические препараты, симбиоз, продуктивность, качество биомассы.

 

Введение. Многолетние бобовые травы независимо от почвенно-климатических условий зон, размеров и специализации хозяйств, типа и назначения севооборотов играют главную роль в получении высокобелковых, энергетически насыщенных кормов, сохраняют и преумножают плодородие почвы [2, 3, 6, 11].

Выявление способности бобовых растений в симбиозе с клубеньковыми бактериями фиксировать атмосферный азот было поистине великим открытием XIX века. Академик К.А. Тимирязев писал по этому поводу: «Едва ли в истории найдется много таких открытий, которые были бы таким благодеянием для человечества, как включение клевера и вообще бобовых растений в севооборот, так поразительно увеличивающих производительность труда земледельца».

Исследованиями, проведенными в различных регионах России, установлено, что люцерна, клевер, эспарцет, козлятник и др. способны фиксировать от 200 до 500 кг, оставлять с корневыми и пожнивными остатками от 100 до 250 кг биологического азота, который идет на пополнение запасов элементов питания для последующих культур севооборота [1, 4, 5, 10].

В связи с этим актуальным направлением исследований ученых и практиков является разработка и усовершенствование приемов повышения азотфиксирующей способности многолетних бобовых трав, обеспечивающих более полную реализацию потенциала их продуктивности и позитивное влияние на плодородие почвы.

Наиболее значимым приемом повышения эффективности симбиотической азот- фиксации является внесение в почву препаратов, основой которых является чистая культура клубеньковых бактерий. В связи с этим целью исследований, проводимых в последние годы в ФГБНУ ВНИИОЗ, является испытание микробиологических препаратов, их влияние на симбиотический потенциал растений бобовых трав, продуктивность и качество корма.

Материалы и методы. Полевые мелкоделяночные опыты проводили на опытном поле ФГБНУ ВНИИОЗ (ОПХ «Орошаемое»). Почвы светло-каштановые, содержание гумуса 1,52-1,70 %, подвижного фосфора - 21-26 мг, обменного калия - 220-290 мг/кг почвы. Плотность почвы в слое 0,7 м - 1,34 т/м3, наименьшая влагоемкость - 22,2 %, порозность - 48,4 %.

Закладывались двухфакторные опыты, где по фактору А - обработка семян микробиологическими препаратами - изучались варианты:
1. Посев семян без обработки (контроль).
2. Обработка семян специфичными штаммами ризоторфина Б.
3. Обработка семян гумаризом.
4. Обработка семян трав водным раствором агрики.
5. Обработка семян трав водным раствором агрики + азотобактерин.

Фактор В включал 3 вида многолетних бобовых трав:
1. Люцерна синегибридная Надежда.
2. Клевер луговой ВИК 84.
3. Козлятник восточный Магистр.

В опытах использовались препараты, разработанные во Всероссийском НИИ микробиологии и изготовленные на Кузнецкой биофабрике.

Предполивной порог влажности почвы 70-75 % НВ поддерживали вегетационными поливами дождевальной машиной Bauer Rainstar с консолью. За вегетацию проводили в среднем 5-7 поливов, оросительная норма 1500-2000 м3/га.
Наблюдения и исследования в опытах проводили по общепринятым методикам [7, 8].

Результаты и обсуждение. Главным показателем при определении эффективности микробиологических препаратов на посевах многолетних бобовых трав является развитие симбиотического аппарата. В наших опытах наивысшая симбиотическая активность трав в год посева отмечена в фазу полной бутонизации - начала цветения. Общее количество клубеньков в среднем по годам исследований в ризосфере люцерны изменялось от 30,0 до 47,0, клевера - 37,5-41,0, козлятника - 38,0-45,0 шт./раст.

Анализируя влияние препаратов на развитие симбиотического аппарата в фазу максимального развития трав, следует отметить интересную закономерность: на посевах люцерны без применения микробиологических препаратов насчитывалось в среднем 30,0 спонтанных клубеньковых бактерий, 30 % из которых имели розовый цвет. На делянках с посевами, не обработанными семенами клевера и козлятника, клубеньков не было, так как культуры эти ранее на опытном поле не возделывались.

Сравнительная оценка влияния микробиологических препаратов на развитие симбиотического аппарата свидетельствует об их высокой эффективности по всем культурам. Например, на контроле без обработки семян люцерны в фазе бутонизации- цветения, общее число клубеньков составило в среднем 30,0, а с обработкой препаратами - 39,0-47,0 шт. По клеверу и козлятнику получены даже более рельефные данные на контрольных вариантах клубеньков вообще не было, а при применении препаратов их число изменялось от 37,5-41,0 до 38,0-47,5 шт./растений.

Общеизвестно, что только розовые клубеньки с леггемоглобином способны фиксировать атмосферный азот. В наших опытах к фазе цветения люцерны число розовых клубеньков составило 40,4-50,0, клевера - 43,2-54,8 и козлятника - 46,7-51,3 % от общего их числа.

Как указывалось выше, все изучаемые препараты оказывали положительное влияние на рост и развитие симбиотического аппарата бобовых трав. При этом как на люцерне, так и на клевере и козлятнике прослежена тенденция к некоторому преимуществу препаратов ризоторфина Б, гумариза, агрики + азотобактерин. Растения на этих вариантах имели большее как общее число клубеньков на корнях, так и розовых. Например, обработка семян люцерны ризоторфином Б и гумаризом способствовала образованию 44,5-47,0 клубеньков, клевера - 41,0-42,0, козлятника 45,0-47,5 шт., около 50 % которых отличались розовой окраской.

Таблица 1 - Симбиотический аппарат многолетних бобовых трав второго года жизни по укосам, 2016-2017 гг.

На посевах трав второго года жизни подсчет клубеньков проводили перед каждым из 3 укосов путем выкопки растений, отмывки корней под проточной водой и подсчетом зеленых и розовых клубеньков. При этом установлено, что максимальный симбиотиче- ский аппарат все изучаемые травы образовывали к фазе цветения в первом укосе. Мы связываем это с продолжительностью формирования первого укоса (65-67 дней), постепенным нарастанием тепла и достаточным количеством осадков. На корнях растений люцерны общее количество клубеньков составляло на вариантах с обработкой семян препаратами 73,0-75,5, клевера 69,5-78,0, козлятника - 90,0-95,5 (таблица 1).

К моменту второго укоса при повышенном гидротермическом режиме общее число клубеньков снизилось соответственно до 51,2-55,3, 49,9-52,6, 55,6-60,0. К третьему укосу количество клубеньков на корнях люцерны уменьшилось до 30,0-32,3, клевера - 28,5-30,0, козлятника - 42,0-45,5 шт.

При всех определениях симбиотического аппарата бобовых трав, как и в первый год жизни, только более рельефно, прослеживается положительное влияние обработки семян микробиологическими препаратами. Например, в первом укосе на корнях люцерны на контроле общее количество клубеньков составляло в среднем 15,0 шт./раст., а обработка семян ризоторфином Б, гумаризом, агрикой и смесью агрики с азотобактерином в 4,5-5,0 раз больше - 73,0-75,0. На контроле у растений клевера и козлятника практически не было клубеньков, а с обработкой препаратами - 69,5-78,0 и 90,0-95,5 шт./м2. Аналогичная тенденция прослеживается нами и во втором, и третьем укосах.

Все подсчеты свидетельствуют о том, что лишь половина клубеньков из общего числа на посевах изучаемых трав имела розовую окраску, при этом в первом укосе это соотношение составляло 50,2-63,7, во втором - 49,7-61,4 и в третьем укосе - 42,853,3 % (таблица 2).

Таблица 2 - Соотношение розовых клубеньков к общему их числу на корнях многолетних трав второго года жизни, 2016-2017 гг.

Таким образом, можно сказать, что только половина всех образовавшихся клубеньков в ризосфере многолетних бобовых трав способна к фиксации атмосферного азота.

На посевах второго года жизни определилась выраженная тенденция к формированию большего соотношения общего и активного симбиотического потенциала козлятника восточного в сравнении с люцерной и клевером. Так, в первом укосе количество розовых клубеньков на его корнях составило 61,3-63,6, во втором - 55,6-61,4, в третьем укосе - 30,3-53,3 % против 52,5-58,0, 49,7-52,5 и 42,8-49,5 % по люцерне и клеверу (таблица 2).

В наших опытах травы в год посева формировали два, второго года жизни - три полноценных укоса. Урожайность трав первого года жизни располагалась по убывающему ранжиру: люцерна 14,8-27,5, клевер - 13,2-24,7 и козлятник - 10,0-23,5 т/га зеленой массы, 62-65 % которой формировалось в первом укосе.

Анализируя влияние биопрепаратов на продуктивность трав первого года жизни, мы отмечаем их высокую эффективность. Урожайность на вариантах с посевом не обработанными семенами люцерны составляла в среднем по 2 укосам 14,8, клевера - 13,2, козлятника - 10,0 т/га зеленой массы, а при обработке семян изучаемыми препаратами - 17,2-22,5, 15,2-22,7 и 14,5-21,2 т/га (таблица 3).

Таблица 3 - Биологическая урожайность многолетних бобовых трав первого года жизни, 2015-2016 гг.

Достоверные прибавки урожая получены в вариантах с обработкой семян гума- ризом, агрикой, агрикой с азотобактерином.

На посевах трав второго года жизни отмечены 2 закономерности изменения урожайности трав:

1. Люцерна формировала большие урожаи, чем клевер и козлятник: на контроле 30,4 против 28,5, 27,0, на вариантах с применением препаратов, соответственно 37,041,5 против 35,0-39,0 и 35,3-39,4 т/га зеленой массы.

2. Изучаемые биопрепараты способствовали повышению продуктивности люцерны на 21,7-36,5, клевера - 12,2-13,7, козлятника - на 30,7-45,9 %.

Отмечена тенденция к повышению продуктивности изучаемых трав при применении гумариза, агрики и агрики с азотобактерином, но математически достоверные данные получены лишь в сравнении с контролем (без обработки) (таблица 4).

Анализируя полученные данные по химическому составу биомассы, мы проследили изменение содержания элементов питания изучаемых трав в зависимости от вида и применяемых препаратов.

Таблица 4 - Биологическая урожайность многолетних бобовых трав второго года жизни, 2016-2017 гг.

Самым высоким содержанием азота 3,00-3,43 % и протеина 18,75-21,44 % отличались посевы козлятника восточного, самые низкие 2,32-2,92 и 14,50-18,25 % клевера. Люцерна по этим показателям занимала промежуточное положение - 2,58-3,02 и 16,1218,88 % (таблица 5).

Растения с контрольных вариантов содержали 14,50-18,75 % протеина, а применение препаратов способствовало его увеличению. Так, например, обработка семян козлятника ризоторфином Б обеспечивала повышение содержания этого элемента на 1,25, агрикой - 1,56, а агрикой с азотобактерином - на 2,69 %. Аналогичные данные получены на посевах люцерны и клевера.

Содержание жира главного энергетического элемента питания на вариантах с биопрепаратами повышалось в сравнении с контролем, но по самим препаратам изменялось незначительно (2,45-3,00 и 2,64-3,45 %). Обработка препаратами способствовала снижению содержания клетчатки с 21,8-24,10 % до 21,05-22,00 %. Количество безазотистых экстрактивных веществ в биомассе люцерны изменялось от 37,92 до 40,30 %, клевера - 39,89-42,10, козлятника - 34,45-35,86 %.

Полученные данные химического анализа растений позволили рассчитать питательность биомассы трав. При этом оказалось, что применение препаратов способствовало повышению содержания переваримого протеина со 107-138 до 140-152 г, кормовых единиц - с 0,61-0,63 до 0,64-0,66, обменной энергии - 9,6-9,8 до 10,210,3 МДж, что характеризует полученную массу как высокобелковый, энергонасыщенный корм.

Таблица 5 - Влияние микробиологических бактериальных препаратов на химический состав растений бобовых трав второго года жизни (фаза цветения)

Заключение. Обработка семян бобовых трав микробиологическими препаратами в условиях орошения в Нижнем Поволжье является эффективным приемом повышения симбиотической активности и продуктивности как традиционной культуры люцерны, так и новых для региона клевера лугового и козлятника восточного. Общее число клубеньков в ризосфере растений при применении ризоторфина, гумариза, агрики возрастало в первом укосе до 73,0-92,2 шт., 57,0-58,0 % из которых имели розовую окраску.

Применение изучаемых микробиологических препаратов обеспечило получение в сумме за 3 укоса от 35,3 до 41,5 т/га зеленой массы против 27,0-30,4 на контроле, математически достоверные прибавки урожая получены в вариантах с гумаризом и агрикой.
Микробиологические препараты оказали положительное влияние на содержание питательных веществ в биомассе бобовых трав. Количество переваримого протеина изменялось от 140 до 150 г, кормовых единиц - 0,64-0,66, обменной энергии - 10,2-10,3 МДж, что характеризует биомассу люцерны, клевера и козлятника, выращенную при применении микробиологических препаратов, как ценный высокобелковый, энергетически насыщенный корм.

Библиографический список

1. Веденяпина, Н.С. Экология клубеньковых бактерий и эффективность нитрагина [Текст]/ Н.С. Веденяпина, Н.А. Бредихина // Труды Волгоградского СХИ. - Волгоград, 1974. - Т. 54. - С. 146-152.
2. Дронова, Т.Н. Кормовая и средообразующая роль многолетних бобовых трав в орошаемом земледелии Нижнего Поволжья [Текст]/ Т.Н. Дронова, Н.И. Бурцева, Е.И. Молоканце- ва // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. - 2016. - №6. - С. 36-39.
3. Дронова, Т.Н. К вопросу о роли многолетних трав в сохранении плодородия почвы [Текст]/ Т.Н. Дронова, Н.И. Бурцева // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2016. -№ 2. - С. 63-72.
4. Замана, С.П. О применении бактериального препарата в опыте с клеверотимофеечной травосмесью [Текст]/ С.П. Замана, А.В. Соколов // Кормопроизводство. - 2013. - № 9. - С. 16-17.
5. Лазарев, И.Н. Влияние инокуляции и калийных удобрений на урожайность люцерно- и клеверозлаковых травосмесей [Текст]/ И.Н. Лазарев // Плодородие. - 2017. - №2. - С. 15-17.
6. Максименко, В.П. Галега восточная - реальность и перспектива [Текст]/ В.П. Максименко, А.Н. Бондаренко - М., 2005. - С. 40-45.
7. Методика полевого опыта в условиях орошения [Текст]. - Волгоград: ВНИИОЗ, 1989. - 56 с.
8. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами [Текст]. - М.: ВИК, 1997. - 156 с.
9. Орлова, А.Г. Продуктивность люцерны изменчивой в зависимости от применения микробных препаратов в условиях Ленинградской области [Текст]/А.Г. Орлова, О.Г. Рапина // Кормопроизводство. - 2017. - №8. - С. 33-36.
10. Посыпанов, Г.С. Азотфиксация бобовых культур в зависимости от почвенно- климатических условий [Текст] / Г.С. Посыпанов // Минеральный и биологический азот в земледелии СССР. - М.: Изд-во «Наука», 1985. - С. 75-84.
11. Тимошкин, О.А. Урожайность многолетних бобовых трав при применении микроудобрений и биорегуляторов [Текст]/ О.А. Тимошкин, О.Ю. Тимошкина // Кормопроизводство. - 2013. - № 8. - С. 18-20.

"Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса" № 2 (50), 2018

Категория: Сельское и приусадебное хозяйство | Добавил: x5443 (22.07.2018)
Просмотров: 20 | Теги: Клевер, люцерна, козлятник | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2018 Обратная связь