научная статья по теме ВЛИЯНИЕ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ, ИЗВЕСТКОВАНИЯ И БИОПРЕПАРАТОВ НА РАСТЕНИЯ ЯЧМЕНЯ И КЛЕВЕРА В СМЕШАННОМ ПОСЕВЕ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ, ИЗВЕСТКОВАНИЯ И БИОПРЕПАРАТОВ НА РАСТЕНИЯ ЯЧМЕНЯ И КЛЕВЕРА В СМЕШАННОМ ПОСЕВЕ»

АГРОХИМИЯ, 2012, № 11, с. 16-27

Удобрения

УДК 631.85:631821:631.811.98:633.16:633.32:631.584.5

ВЛИЯНИЕ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ, ИЗВЕСТКОВАНИЯ И БИОПРЕПАРАТОВ НА РАСТЕНИЯ ЯЧМЕНЯ И КЛЕВЕРА

В СМЕШАННОМ ПОСЕВЕ

© 2012 г. Н.А. Кирпичников1, А.А. Волков1, Л.Б. Чернышкова1, А.П. Юрков2, Л.М. Якоби2, А.П. Кожемяков2, А.А. Завалин1

1Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 127550 Москва, ул. Д.Н. Прянишникова, 31а, Россия 2 Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии 196608 Санкт-Петербург-Пушкин, ш. Подбельского, 3, Россия

Поступила в редакцию 28.03.2012 г.

В условиях длительного полевого опыта на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве установлены закономерности действия и взаимодействия фосфорных удобрений, извести и биопрепаратов на растения в смешанном посеве ячменя и клевера. Показано влияние фосфатмобилизующе-го АМ-инокулята и биопрепарата ризоторфин на основе клубеньковых бактерий на урожайность, качество продукции и минеральное питание растений в зависимости от применения форм фосфорных удобрений и известкования.

Ключевые слова: фосфорные удобрения, известь, дерново-подзолистая почва, ячмень, клевер, биопрепараты.

ВВЕДЕНИЕ

Проблема обеспеченности растений фосфором в современном земледелии из-за низкого уровня применения фосфорных удобрений остается острой. Его дефицит в земледелии приводит к снижению содержания подвижных фосфатов в почве и урожайности сельскохозяйственных культур. Особенно эта проблема актуальна для дерново-подзолистых почв, которые имеют в основном низкий запас элементов питания и высокую кислотность. Повышение плодородия слабоокульту-ренных дерново-подзолистых почв, как известно, обеспечивается внесением удобрений и известкованием. При известковании в определенных дозах, как показали результаты исследований в длительных опытах, достигается улучшение фосфатного режима почвы и обеспеченности растений фосфором [1-3].

В последние годы создано новое поколение биопрепаратов, обеспечивающих улучшение минерального питания растений и устойчивость к стрессовым ситуациям, разрабатываются приемы их эффективного применения [4, 5].

Среди многих микроорганизмов, вступающих в симбиотические взаимоотношения с растениями, наиболее распространенными являются грибы арбускулярной микоризы (АМ), инокуляция

которыми способствует улучшению питания фосфором растений практически всех сельскохозяйственных культур [6].

Улучшение минерального питания бобовых культур достигается путем применения двойной инокуляции растений азотфиксирующими клубеньковыми бактериями и фосфатмобилизующи-ми микроорганизмами, что позволяет эффективно использовать почвенные элементы питания и сократить дозы внесения минеральных удобрений [7]. Причем наибольшее их действие на растения проявляется при благоприятных погодных условиях. На дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах Вологодской обл. в смешанном посеве ячменя и гороха при использовании азот-фиксирующего и фосфатмобилизующего биопрепаратов не только увеличивалась урожайность, но и повышалось содержание сырого белка в зерне. При этом наибольший эффект от их применения получен на фоне минеральных удобрений.

Исследованиями в мелкоделяночном опыте с яровой викой на дерново-подзолистой почве Ивановской обл. выявлена более высокая эффективность от биопрепарата на основе грибов АМ на слабоокультуренной дерново-подзолистой почве, чем на среднеокультуренной [8]. В первом случае их действие усиливалось при внесении удоб-

Таблица 1. Схема опыта и агрохимическая характеристика почвы в вариантах (данные 2010 г.)

Вариант

рНкс1 Нт Нобм 5 Р205 К2О

мг-экв/100 г мг/100 г

4.0 5.20 1.12 7.3 3.1 11.5

3.9 6.00 1.40 6.2 3.0 15.3

4.1 5.00 0.90 8.0 8.0 15.3

4.1 5.45 1.35 8.2 7.6 14.0

5. 1 2.80 0.22 9.1 2.5 14.4

5.2 2.75 0.22 9.6 7.8 14.8

5.1 2.80 0.22 9.8 7.2 14.2

Контроль без удобрений Ж(фон) Фон + Рф Фон + РСн Фон + + известь Фон + известь + Рф Фон + известь + Рс

Примечание. Рф - фосфоритная мука, Рсд - суперфосфат двойной. То же в табл. 2-15.

рений, применение биопрепарата в этом опыте повышало содержание белка. Такая же закономерность в действии фосфатмобилизующего биопрепарата выявлена в полевом опыте с рисом в условиях Краснодарского края [9].

В полевом опыте в условиях Забайкалья [10] установлено более высокое действие фосфатмо-билизующих биопрепаратов на урожайность овса в вариантах с применением фосфоритной муки и цеолита, чем в варианте без удобрений. На дерново-подзолистой почве Республики Марий Эл инокуляция семян клевера ризоторфином повышала урожайность сухой массы; положительное действие биопрепарата отмечено на фоне минеральных удобрений и без удобрений [11]. Эффективность биопрепаратов зависела также от генотипа растений и штамма микроорганизмов, что было показано на культуре гороха [12].

Приведенные данные исследований (в основном в условиях вегетационных и мелкоделяноч-ных опытов) свидетельствуют о том, что эффективность действия и взаимодействия фосфорных удобрений и биопрепаратов зависит от многих факторов; экспериментальных данных по этим вопросам не достаточно. В связи с этим представляют интерес результаты исследований, полученные в конкретных почвенно-климатических условиях при длительном применении удобрений.

Цель работы - изучение возможности повышения эффективности фосфорных удобрений на сильнокислой и известкованной дерново-подзолистой тяжело суглинистой почве при использовании биопрепаратов.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучение эффективности фосфорных удобрений с использованием биопрепаратов проводили в длительном полевом опыте, заложенном в 1966 г. на Центральной опытной станции ВНИ-

ИА (Московская обл.). Почва дерново-подзолистая тяжелосуглинистая на покровном суглинке, слабоокультуренная: рНкс1 3.9-4.2, содержание гумуса (по Тюрину) - 1.65%, гидролитическая кислотность - 4.9-5.2, обменная кислотность -0.55-0.70, сумма поглощенных оснований - 7.28.2 мг-экв/100 г почвы, содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) - 3-7 мг/100 г и обменного калия (по Масловой) - 11.2-11.5 мг/100 г почвы.

В результате применения извести в виде известняковой муки тонкого помола суммарно по 2.5 Нг (по 1.0 Нг в 1-й и 3-й и по 0.5 Нг - в 8-й ротациях) изменились физико-химические свойства почвы (табл. 1).

К концу 9-й ротации (2010 г.) величина рНкс1 известкованной почвы по сравнению с 3-й ротацией снизилась с 6.0 до 5.2, существенно повысились гидролитическая и обменная кислотность. Это связано с тем, что в 4-7-й ротациях известкование не проводили.

При систематическом применении фосфорных удобрений (кроме 7-й ротации) содержание подвижного фосфора повысилось с 3.0 до 7.68.0 мг/100 г почвы. Также отмечено повышение подвижного калия в почве с 11.5 до 15.5 мг/100 г, содержание гумуса составляло 1.65-1.75% и в вариантах опыта существенно не изменялось.

В 2009-2011 гг. в опыте применяли фосфатмо-билизующий АМ-инокулят и биопрепарат на основе клубеньковых бактерий - ризоторфин.

Действующим началом АМ-инокулята является гриб АМ рода Glomus штамм № 8 (депонирован в коллекции ВНИИСХМ РАСХН под номером RCAM00320, авторы - Якоби Л.М., Юрков А.П.). Данный штамм был выделен в 80-е годы прошлого столетия из дерново-подзолистой почвы Ленинградской обл. и является высокоэффективным штаммом гриба АМ [13, 14]. Для количественно-

Таблица 2. Сухая биомасса ячменя в зависимости от применения удобрений и АМ-инокулята (фаза колошения), г/м2

Вариант 2010 г. 2011 г.

1 2 1 2

Контроль без удобрений 260 282 240 230

Ж(фон) 300 322 200 214

Фон + Рф 416 490 300 360

Фон + Рсд 516 572 330 390

Фон + + известь 390 472 310 380

Фон + известь + Рф 580 632 450 550

Фон + известь + Рс 610 686 560 600

НСР05

удобрения 16 18

биопрепарат 20 15

взаимодействие 21 12

Примечание. В графе 1 - семена без обработки АМ-инокулятом, 2 - семена обработаны АМ-инокулятом. То же в табл. 3-15.

го описания развития АМ корни мацерировали и окрашивали [15], затем проводили световую микроскопию [16], результаты которой обрабатывали с помощью специально разработанной компьютерной программы МусоггЫга 1.0 [17]. Определяли встречаемость АМ (Р, %), интенсивность микоризации (т, %) и обилие арбускул и везикул в расчете на микоризованные части корня (а и Ь соответственно).

Действующим началом ризоторфина являются клубеньковые бактерии рода КЬггоЬтт производственный штамм 348а (депонирован в коллекции ВНИИСХМ РАСХН).

АМ-инокулят применяли на ячмене и клевере, ризоторфин - на клевере. Семена этих культур инокулировали непосредственно перед посевом. Затем каждую делянку размером 100 м2 делили пополам для посева обработанными биопрепаратами семенами и без обработки (в четырехкратной повторности). Севооборот: озимая пшеница (сорт Московская-39)-ячмень (сорт Нур) с подсевом клевера (сорт ВИК-7)-клевер 2-х лет пользования.

Фосфорные удобрения применяли в форме Рсд и фосфоритной муки Егорьевского месторождения при дозе внесения под ячмень Р30. Общий фон - Ш0К60 в виде и Кх.

Агротехника обычная для условий Московской обл. Посев осуществляли зернотравяной сеялкой СЗТ-3,6. Учет урожая проводили сплошным поделяночным способом: ячменя - комбайном "Сампо", клевера - сенокосилкой "Е-311".

Анализ почвы и растений проводили обычными методами, статистический анализ данных -дисперсионным методом. Метеорологические условия вегетационного периода (по данным метеопоста ЦОС ВНИИА) в годы проведения опыта были различными. Наиболее благоприятные условия сложились в 2009 г., однако в мае осадков выпало всего 16 мм при среднемноголетней норме 49 мм. Резкий недостаток влаги наблюдали в конце июня и в июле 2010 г., но выпавшие в мае и 1-й половине июня осадки в количестве, близком к средней норме, благоприятно сказались на росте и развитии ячменя и клевера. Весной и летом 2011 г. осадков выпало несколько меньше сред-немноголетней нормы.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На сильнокислой дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве при низком содержании подвижного фосфора (вариант контроля и фона NK) наблюдали отста

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