научная статья по теме ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, БИОМОДИФИЦИРОВАННЫХ МИКРОБНЫМ ПРЕПАРАТОМ БИСОЛБИФИТ, НА УРОЖАЙ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, БИОМОДИФИЦИРОВАННЫХ МИКРОБНЫМ ПРЕПАРАТОМ БИСОЛБИФИТ, НА УРОЖАЙ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ»

АГРОХИМИЯ, 2015, № 4, с. 21-33

Удобрения

УДК 631.8:631.559:633.16

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, БИОМОДИФИЦИРОВАННЫХ МИКРОБНЫМ ПРЕПАРАТОМ БИСОЛБИФИТ, НА УРОЖАЙ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

© 2015 г. А.А. Завалин1, Л.С. Чернова1, А.Ю. Гаврилова2, В.К. Чеботарь3

1Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а, Россия E-mail: bioazot@mail.ru

2Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства 214025 Смоленск, ул. Нахимова, 21,

Россия E -mail: smniish@yandex.ru 3Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии 196608 Санкт-Петербург-Пушкин, ш. Подбельского, 3, Россия

Поступила в редакцию 10.12.2014 r.

Представлены результаты полевого мелкоделяночного опыта по изучению эффективности применения под яровой ячмень минеральных удобрений, на гранулы которых был нанесен микробный препарат бисолбифит, созданный на основе споровых бактерий Bacillus subtilis Ч-13. Показано положительное действие биопрепарата на урожайность зерна ярового ячменя. Установлено, что использование биопрепарата повысило озерненность колоса, вес зерна с одного колоса, массу 1000 зерен и продуктивную кустистость, а также улучшило химический состав зерна ячменя, увеличило окупаемость удобрений прибавкой урожайности зерна и коэффициенты использования азота, фосфора и калия из минеральных удобрений.

Ключевые слова: микробный препарат бисолбифит, биомодифицированные минеральные удобрения, урожай, яровой ячмень.

ВВЕДЕНИЕ

В современном российском земледелии минеральные удобрения применяют в количестве ~2.4 млн. т д.в. в год, или 38 кг д.в./га посевов [1]. При этом растения используют только часть питательных веществ, поступающих в почву с минеральными удобрениями. Коэффициент использования растениями азота составляет 30-50, фосфора - 20-30, калия - 30-40% [2], кроме того часть питательных веществ удобрений вымывается в грунтовые воды, улетучивается в атмосферу или переходит в недоступную для растений форму [3]. Повышение эффективности использования растениями элементов питания из минеральных удобрений имеет большое значение для сельского хозяйства [4]. Одним из приемов повышения эффективности минеральных удобрений может стать использование микробных препаратов, созданных на основе агрономически полезных микроорганизмов, обладающих комплексом таких свойств, как стимуляция роста растений, фунгицидная и бактерицидная активность, антистрессовое действие, фиксация молекуляр-

ного азота, фосфатмобилизующая активность [5, 6]. Микробные ризобиальные препараты известны агрономам более 100 лет, но они применялись лишь в агротехнологиях при выращивании бобовых культур [7]. Во всех других случаях эффективные микробные препараты на основе бактерий родов Bacillus и Pseudomonas рассматривались лишь как альтернатива химическим фунгицидам. В ряде стран ЕС (Швейцария, Австрия, Чехия, Финляндия) микробные биопрепараты являлись дополнительными компонентами органических агротехнологий, внедрение которых обосновывалось ожиданием высокого спроса на экологически безопасную продукцию и заботой о состоянии окружающей среды [8].

Во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии создан микробный препарат бисолбифит, активным биоагентом которого является штамм бактерий Bacillus subtilis Ч-13 и его метаболиты, с титром живых клеток не менее 100 млн. КОЕ/г препарата. Бисолбифит - микробный препарат, обладающий хорошей сыпучестью и великолепной адгезией - предназначен для биологической

модификации минеральных удобрений [9]. Биопрепарат (модификатор) можно наносить на поверхность гранул минеральных удобрений в процессе их производства после стадии омасливания при помощи распылительных устройств, а также в смесительных устройствах на тукосмесительных заводах. Норма расхода модификатора составляет 4-5 кг/т минеральных удобрений. Поверхность гранул большинства распространенных форм минеральных удобрений является неблагоприятной средой для развития бактерий, однако бациллы, входящие в состав биопрепарата бисолбифит, способны существовать и развиваться в данной среде. В результате нанесения бактерий на поверхность гранул удобрений образуется своего рода "биокапсула", которая одновременно может выполнять сразу несколько функций: удобрительную, защитную и стимулирующую [10, 11]. Бациллы за счет колонизации корней растений и продуцирования фитогормонов улучшают развитие корневых волосков и их поглотительную способность, в результате чего повышается эффективность минерального питания растений.

Цель работы - агрохимическая оценка использования биомодифицированных минеральных удобрений под яровой ячмень.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Оценку эффективности применения биомоди-фицированных комплексных минеральных удобрений микробным препаратом бисолбифит проводили в 2011-2013 гг. на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве опытного поля Смоленского НИИСХ. Содержание гумуса (по Тюрину) в пахотном слое - 2.0%, рНкс1 5.4, содержание минерального азота + N-N0^ - 21-23 мг/кг почвы, подвижного калия (по Кирсанову) - 106108 мг/кг почвы, содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) - 40-45 мг/кг (фон I) и 166170 мг/кг (фон II).

Полевой мелкоделяночный опыт проводили согласно методике, применяемой в Географической сети опытов [12, 13]. Культура - яровой ячмень сорта Гонар. Повторность опыта пятикратная. Посевная площадь делянки - 2 м2, учетная - 1 м2. Посев проводили из расчета 500 семян/м2, что соответствует 5 млн. шт./га. В опыте изучали 4 комплексных удобрения: аммофос (АФ 12% N 52% Р2О5), АЗФК с разным содержанием элементов питания N : Р : К (АЗФК 13 : 19 : 19) и (АЗФК 15 : 15 : 15) и диаммофоску (ДАФК 10 : 26 : 26). Эффективность минеральных удобрений оценивали на двух фонах, различающихся обеспечен-

ностью почв подвижным фосфором. На каждом из них изучали эффективность применения микробного препарата, который наносили на гранулы минеральных удобрений. Дозы удобрений, эквивалентные внесению N45P45K45 (кроме аммофоса - N45P45), рассчитывали по количеству фосфора (доза P45 соответствовала 4.5 г д.в./м2). Дозы азота выравнивали добавлением N.. до 4.5 г д.в./м2. Биопрепарат бисолбифит наносили на минеральные удобрения в день их внесения из расчета 5 г/кг удобрений. В чистом виде (вариант 2) биопрепарат вносили в смеси с песком из расчета 5 г/кг песка, доза соответствовала внесению 30 г на делянку, как при внесении азофоски. Удобрения вносили весной вручную под предпосевную культивацию.

Анализы почвы, зерна и растений выполняли по соответствующим ГОСТам, ОСТам и общепринятым методикам. Коэффициент использования растениями элементов питания из минеральных удобрений рассчитывали разностным методом [14], коэффициент использования ^ин, Р2О5 и К2О из пахотного слоя почвы - по [15], азотный, фосфорный и калийный индекс - по Климашевскому [16]. Показатели структуры урожая определяли по методике Госсортосети [17]. Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа с использованием программы STAT VNIIA.

Метеорологические условия вегетационных периодов в годы исследования были различными. В начале вегетации (май) количество атмосферных осадков в 2012 г. было меньше средне-многолетней нормы (60 мм) на 16 мм, в 2011 и 2013 гг. - больше на 32 и 54 мм соответственно. В июне, когда происходило активное нарастание фитомассы растений ячменя, во все годы исследования количество осадков было больше сред-немноголетней нормы (87 мм) на 13-58 мм. Июль (период формирования и начала налива зерна), наоборот, характеризовался недостатком влаги в 2011-2013 гг. Август в 2011 г. был умеренно влажным (68 мм), в 2012 г. атмосферных осадков выпало значительно больше (137 мм) нормы (85 мм), в 2013 г. отмечен существенный недостаток влаги (31 мм).

Среднесуточная температура воздуха в мае во все годы проведения опыта была близка к сред-немноголетнему показателю (12.2 °С). В июне наблюдали небольшие отклонения температур -на 1.0-2.5 °С от нормы (15.9 °С). В июле 2013 г. среднесуточная температура соответствовала среднемноголетней (17.1 °С), в остальные годы -превышала на 2.3-3.3 °С. При многолетней сред-

Таблица 1. Урожай зерна ярового ячменя, г/м2

Вариант 2011 г. 2012 г. 2013 г. В среднем за 3 года

фон

I II I II I II I II

1. Контроль без удобрений 116 154 248 287 181 218 182 220

2. Контроль + БП 133 175 245 305 205 242 194 241

3. АФ (12 : 52) 154 189 305 325 261 295 240 270

4. АФ (12 : 52) + БП 197 227 334 363 303 325 278 305

5. АЗФК (13 : 19 : 19) 186 232 329 365 273 313 263 303

6. АЗФК (13 : 19 : 19) + БП 233 266 381 436 332 358 315 353

7. ДАФК (10 : 26 : 26) 202 240 345 385 295 330 281 318

8. ДАФК (10 : 26 : 26) + БП 253 272 360 420 340 366 318 353

9. АЗФК (15 : 15 : 15) 192 231 359 384 302 338 284 318

10. АЗФК (15 : 15 : 15) + БП 240 270 376 429 345 364 320 354

НСР05 (А) 6 13 7 5

НСР05 (Б) 10 21 11 8

НСР05 (В) 6 13 7 5

Примечания. 1. БП - биопрепарат бисолбифит. То же в табл. 2-5. 2. Фактор А - уровень плодородия почвы (фон I и II или почва с содержанием подвижного фосфора (по Кирсанову) - 40-45 и 166-170 мг/кг соответственно), Б - минеральные удобрения, В - биопрепарат бисолбифит. То же в табл. 2-5.

несуточной температуре 15.8 °С в августе во все годы исследования она была выше на 0.7-1.0 °С и составляла 16.5-16.8 °С.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Условия минерального питания и погодные условия вегетационного периода оказали существенное влияние на урожай зерна ярового ячменя (табл. 1). Избыточное количество осадков (в 1.5 раза больше среднемноголетней нормы) в начале вегетации 2011 г. и недостаток влаги с повышенными температурами воздуха в период формирования и начала налива зерна привели к получению самого низкого урожая зерна ячменя за все годы исследования. Применение диаммофоски повысило сбор зерна на 56 и 74% на обоих фосфатных фонах. Эффективность применения двух форм азофосок была одинаковой: урожай повышался в 1.6 и 1.5 раза соответственно на фоне с низкой и вы

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

Пoхожие научные работыпо теме «Сельское и лесное хозяйство»