научная статья по теме ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОД ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ БИОПРЕПАРАТА BACILLUS SUBTILIS Ч-13 ПРИ НАНЕСЕНИИ НА ГРАНУЛЫ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОД ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ БИОПРЕПАРАТА BACILLUS SUBTILIS Ч-13 ПРИ НАНЕСЕНИИ НА ГРАНУЛЫ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ»

АГРОХИМИЯ, 2007, № 7, с. 32-36

УДК 631.847.21:631.842.4:633.11"321"

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОД ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ БИОПРЕПАРАТА BACILLUS SUBTILIS 4-13 ПРИ НАНЕСЕНИИ НА ГРАНУЛЫ АММИА4НОЙ СЕЛИТРЫ

© 2007 г. Ä. Ä. Завалин, Ä. Л. Тарасов*, В. К. Чеботарь**, Ä. Е. Казаков**

Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а, Россия *Ивановская государственная сельскохозяйственная академия 153012 Иваново, ул. Советская, 45, Россия **Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии 198608 Санкт-Петербург-Пушкин, шоссе Подбельского, 3, Россия Поступила в редакцию 17.01.2007 г.

Представлены результаты микрополевого опыта по изучению эффективности применения под яровую пшеницу аммиачной селитры, на гранулы которой был нанесен микробный препарат, созданный на основе споровых бактерий Bacillus subtilis ч-13. Показано положительное действие биопрепарата на массу зерна и соломы яровой пшеницы. С использованием стабильного изотопа азота N установлено, что биопрепарат повышал коэффициент использования растениями азота аммиачной селитры, увеличивал накопление в урожае основных элементов питания.

ВВЕДЕНИЕ

Во многих странах мира, в том числе и в России, интерес к использованию достижений микробиологии в сельском хозяйстве неизмеримо возрос, расширены представления о роли микроорганизмов в жизни растений, сформулированы приоритетные практические задачи по дополнительному вовлечению атмосферного азота и почвенного фосфора в процесс усвоения их растениями [1-4]. Эффект основан на использовании микробиологических препаратов, представляющих живые клетки, отселектированные по полезным свойствам микроорганизмов, которые находятся или в культуральной жидкости, или адсорбированы на нейтральном носителе [5, 6]. Применение биопрепаратов позволяет создать высокую концентрацию полезных форм микроорганизмов в нужном месте и в нужное время, за счет этого внесенные микроорганизмы могут успешно конкурировать с аборигенной микрофлорой и занимать экологические ниши, представляемые им растениями [7, 8]. Разработан способ получения биоудобрений, включающий совмещение гранулированных удобрений с микробной биомассой, заключающийся в использовании в качестве гранулированных удобрений обычных форм минеральных удобрений, а в качестве биомассы - бактериального препарата экстрасола на основе штамма Bacillus subtilis ч-13 [9]. Бактериальный препарат используют в виде сухого мелкодисперсного порошка с титром не менее 106 КОЕ/г, который наносят на поверхность гранул минеральных удобрений.

Цель работы - оценка эффективности применения под яровую пшеницу аммиачной селитры, на гранулы которой нанесен биопрепарат на основе штамма споровых бактерий Bacillus subtilis ч-13.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Оценку эффективности применения аммиачной селитры с использованием биопрепарата проводили в микрополевом опыте в сосудах без дна на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве на ЦОС ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова в Московской области. Пахотный слой почвы (022 см) имел близкую к нейтральной реакцию среды (рНкс1 6.3-6.4), содержание гумуса (по Тюрину) 2.1-2.4%, подвижных форм фосфора и калия (по Кирсанову) выше среднего (соответственно 164-178 и 170-190 мг/кг). В сосудах без дна площадью 0.04 м2 выращивали по 20 растений яровой пшеницы сорта Приокская. Предшественником яровой пшеницы был картофель сорта Лосунок. Аммиачную селитру вносили весной при набивке сосудов в дозах 180 и 360 мг/сосуд, что соответствовало 4.5 и 9.0 г N/м2. Порошкообразная форма биопрепарата на основе штамма Bacillus subtilis ч-13 изготовлена во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии. Обработку гранул аммиачной селитры биопрепаратом проводили из расчета 20 г препарата на 2 кг удобрения [9]. Повторность в опыте четырехкратная. Для изучения использования растениями азота удобрений в одну повторность опыта вносили стабильный изотоп азота 15N в форме NH4NO3 с обогащением 16.252 ат. % в

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОД ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ БИОПРЕПАРАТА Таблица 1. Влияние азотных удобрений на урожай яровой пшеницы (микрополевой опыт)

Вариант Масса, г/сосуд Прибавка зерна Кхоз

зерно солома фито-масса к контролю, г/сосуд от биопрепарата

2003 г. 2004 г. 2005 г. среднее г/сосуд %

в среднем за 2003-2005 гг.

Без удобрения 23.8 21.9 17.7 21.9 33.6 55.5 — — — 0.40

(контроль)

N180 32.3 28.7 22.2 27.7 42.4 70.1 5.8 — — 0.38

N36O 39.0 28.5 21.9 29.7 43.8 73.5 7.8 — — 0.39

Ni8om* 37.2 28.7 27.0 30.2 45.1 75.1 8.2 2.4 9 0.37

N360m 35.5 35.4 27.4 32.1 46.7 78.8 10.2 2.4 8 0.41

р, % 4.0 5.4 2.0 2.7 2.3 1.7 5.6

НСРо5 4.1 4.7 1.4 2.3 2.8 3.6 0.07

*Обозначает вариант с нанесением биопрепарата ризобактерий на гранулы аммиачной селитры. То же в табл. 2-5.

обеих группах. Закладку микрополевого опыта, учет урожая, определение химического состава растений яровой пшеницы проводили по общепринятым стандартным методикам, определение изотопного состава азота выполняли на масс-спектрометре МИ-1301, согласно [10]. Статистическую обработку результатов опыта осуществляли по программе STAT.

В 2003 г. начальный период вегетации яровой пшеницы проходил при количестве осадков и среднесуточной температуре воздуха, близкой к среднемноголетней норме. Во время кущения и трубкования (июнь) среднесуточная температура воздуха была на 1-2°С меньше, а количество осадков в 1.3-1.5 раза больше многолетней нормы. В начале вегетации 2004 г. количество атмосферных осадков и среднесуточная температура воздуха были близкими к среднемноголетней норме. Во время кущения и трубкования температура воздуха уступала, а количество атмосферных осадков значительно превышало климатическую норму. Количество осадков в 2005 г. в начале вегетации превышало многолетнюю норму, а среднесуточная температура воздуха была меньше. С фазы трубкования яровой пшеницы до созревания урожая отмечен дефицит атмосферных осадков.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В различных погодных условиях вегетационных периодов масса зерна значительно различалась по годам. Максимальный сбор зерна получен в благоприятном 2003 г., минимальный - в засушливом 2005 г. (табл. 1). В 2003 г. при значительном количестве атмосферных осадков в период активного нарастания биомассы яровой пшеницы с возрастанием дозы азота с 180 до 360 мг/сосуд масса

зерна увеличилась с 23.8 до 39.0 г/сосуд. Нанесение биопрепарата на гранулы Naa при дозе 180 мг N/сосуд достоверно увеличило массу зерна яровой пшеницы на 4.9 г/сосуд. В 2004 г. при избытке атмосферных осадков во вторую половину вегетации увеличение дозы азота с 180 до 360 мг/сосуд не обеспечило роста массы зерна. В этих условиях использование аммиачной селитры, обработанной биопрепаратом на основе Bacillus subtilis ч-13, увеличило урожайность зерна при дозе азота 360 мг/сосуд. Это, возможно, связано с тем, что при избытке атмосферных осадков абсолютные потери азота при повышенной дозе азотного удобрения были меньше, и применение биопрепарата положительно отразилось на использовании растениями азота удобрения. В 2005 г. при дефиците атмосферных осадков в период интенсивного роста растений использование аммиачной селитры, обработанной биопрепаратом, увеличило урожайность зерна по сравнению с обычной формой на 4.79 и 5.51 г/сосуд соответственно изучаемым дозам. Вероятно, это связано с продуцированием микроорганизмами физиологически активных веществ, которые повышают устойчивость растений в экстремальных условиях [4].

В среднем за 3 года обработка биопрепаратом гранул аммиачной селитры при обеих дозах ее внесения достоверно увеличила массу зерна на 2.4 г/сосуд, что соответствовало 8-9% по сравнению с обычной формой удобрения.

Практически во все годы при использовании биопрепарата возрастала масса соломы (табл. 1). Фитомасса (зерно + солома) яровой пшеницы возрастала при внесении азотного удобрения в обеих дозах. В среднем за 3 года от внесения азота в дозе 180 мг/сосуд прибавка составила 16.0 и 19.3 г/сосуд при дозе 360 мг/сосуд, при этом использование биопрепарата увеличило фитомассу яровой

Таблица 2. Показатели качества и химический состав зерна и соломы яровой пшеницы при внесении азотного удобрения, % на абссолютно сухое вещество (среднее за 3 года)

Вариант Зерно Солома

масса 1000 зерен, г сырой протеин Р2О5 К2О N Р2О5 К2О

%

Без удобрения(контроль) 30.7 10.2 0.83 0.57 0.60 0.23 1.36

N180 32.4 9.9 0.83 0.60 0.61 0.25 1.51

N360 32.9 9.7 0.86 0.59 0.62 0.24 1.51

N180m* 34.6 10.1 0.85 0.58 0.61 0.24 1.60

N360m 34.2 10.0 0.81 0.61 0.60 0.24 1.70

Р, % 1.4

НСР05 1.3

пшеницы при первой дозе на 5.0 и 5.3 г/сосуд - при второй. Биопрепарат не изменял долю зерна в биологическом урожае, значение хозяйственного коэффициента независимо от использования препарата на основе Bacillus subtilis ч-13 составил 0.37-0.41.

Масса 1000 зерен яровой пшеницы определялась погодными условиями, при которых происходил налив, при недостатке атмосферных осадков она была минимальной. В результате внесения азотного удобрения наблюдали слабую тенденцию возрастания массы 1000 зерен (табл. 2). Использование биопрепарата положительно отразилось на массе 1000 зерен, особенно это явно проявилось при экстремальных погодных условиях для налива зерна в 2005 г.

Содержание сырого протеина в зерне яровой пшеницы при внесении как обычной, так и обработанной биопрепаратом аммиачной селитры не изменялось по сравнению с фоном без азотного удобрения. Это связано с тем, что минеральный азот был использован для накопления фитомассы яровой пшеницы в период вегетативного роста, и

в результате этого растения испытывали его дефицит при формировании белкового комплекса зерна [11].

Химический состав зерна яровой пшеницы слабо изменялся при использовании азотного удобрения (табл. 2). При достаточном количестве атмосферных осадков в зерне накопилось больше фосфора, чем в год с их недостатком. В среднем за 3 года содержание в зерне фосфора составляло 0.81-0.86%. Концентрация калия в зерне яровой пшеницы составляла в среднем за три г

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком