АГРОХИМИЯ, 2011, № 11, с. 31-38
Регуляторы роста растений
УДК 631.811.98:631.559:633.11
ВЛИЯНИЕ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ Triticum aestivum L.
© 2011 г. Г.А. Михеева, Л.А. Сомова
Институт биофизики СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок, Россия E-mail: lidsomova@mail.ru
Поступила в редакцию 08.12.2010 г.
В вегетационном и полевом опытах обработка семян, почвы и растений Triticum aestivum L. биопрепаратом (МБВ) способствовала формированию большего количества продуктивных стеблей яровой пшеницы (на 22%), увеличению биомассы корневой системы (на 20%), повышению урожайности зерна (на 17-20%) по сравнению с контролем без обработки. Стимулирующее влияние МБВ на органогенез растений приводило к сокращению сроков созревания семян на 9 сут. В исследуемой почве - черноземе обыкновенном - через 2 мес. после обработки биопрепаратом возросло содержание нитратного азота на 80%, подвижного фосфора - на 42% по сравнению с контролем. Применение МБВ было экономически целесообразно и позволило получить экологически безопасную продукцию.
Ключевые слова: полифункциональный биологический препарат, продуктивность растений, Triticum aestivum L.
ВВЕДЕНИЕ
Применение научно обоснованных систем химической защиты растений, органических и минеральных удобрений позволило значительно повысить урожайность сельскохозяйственных культур, выйти на более высокий уровень эффективности сельхозпроизводства, увеличить производительную способность почв. Однако, как показывает экологический мониторинг природных ресурсов, многолетнее использование новых видов агрохимикатов приводит к развитию негативных процессов в агроэкоценозах. Значительное снижение плодородных свойств почвы связано с нарушением видового разнообразия и биологической активности почвенной биоты. В результате перечисленных изменений процессы естественного самовосстановления не справляются с антропогенным загрязнением почвенного покрова. Отмечена угроза накопления экологически опасных соединений (пестицидов, нитратов, нитритов и др.) как в растениеводческой, так и животноводческой продукции. В связи с этим все большую актуальность приобретает расширенное внедрение в сельскохозяйственное производство биологического земледелия [1-3].
Экологическая биотехнология с использованием микроорганизмов предоставляет большие воз-
можности для получения экологически чистых продуктов питания высокого качества, сохранения и воспроизводства почвенного плодородия, снижения энергоемкости сельскохозяйственного производства [4]. В отличие от химизации земледелия применение биологических препаратов всегда приводит к положительным последствиям. Микроорганизмы, используемые в биотехнологии, выделены из природы, поэтому не способны накапливаться в избытке и нарушать экологическое равновесие природных экосистем.
В последнее время появились биопрепараты нового поколения, созданные на основе микробных ассоциаций, действие которых характеризуется комплексностью [5-8]. Эти препараты оказывают стимулирующее влияние на рост растений, подавляют развитие ряда болезней, улучшают минеральное питание растений, значительно снижают пестицидную нагрузку, способствуют повышению биологической активности почвы, восстанавливая ее плодородие. Особый интерес представляют биопрепараты, в составе которых содержатся микроорганизмы, адаптированные к конкретным почвенно-климатическим условиям, включая зоны рискованного земледелия с коротким вегетационным периодом [8, 9]. Однако для их успешного использования необходимо дальнейшее проведение широкомасштабных опытов
по испытанию эффективности этих биопрепаратов в разных отраслях сельского хозяйства.
Цель работы - изучение влияния полифункционального биологического препарата "Микро-биовит" (МБВ) на органогенез и продуктивность растений ТгШеит aestivum Ь., уровень обеспеченности почвы нитратным азотом, подвижным фосфором и обменным калием; определение экономической эффективности использования МБВ.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследовании использовали биологический препарат комплексного действия - МБВ (госрегистрация № 068/002803 ТУ 9291-002-005171862003) [8]. Микроорганизмы, входящие в его состав, не только повышают биологическую активность почвы, но и обладают способностью синтезировать различные регуляторы роста, в том числе цитокинины, гетероауксины [10], а также осуществляют свободную фиксацию атмосферного азота, участвуют в превращении фосфатов в доступные для растений растворимые формы [11, 12]. Установлено антитоксическое и защитное действие биопрепарата в отношении некоторых фитопатогенных возбудителей.
В опыте 1 исследовали способность микробного сообщества МБВ к минерализации органического вещества почвы в лабораторных условиях. Схема опыта 1, варианты: 1 - без биопрепарата (контроль); 2 - МБВ (почва, обработанная биопрепаратом). Характеристика почвы: чернозем обыкновенный, среднесуглинистый с содержанием гумуса 8.2% , общего азота - 115 мг/кг почвы, нитратного азота - 76 мг/кг, подвижных форм фосфора - 15.0 мг/100 г почвы, калия -12.4 мг/100 г почвы, рНкс1 7.0. Подвижные формы фосфора и калия определяли по методу Мачи-гина (ГОСТ 26205-91), гумус общий - по ГОСТу 26213-91, нитратный азот - по ГОСТу 26951-86, влажность почвы - по ГОСТу 28268-89.
Предварительно высушенные почвенные образцы контроля и опыта массой 1.5 кг помещали в термически продезинфицированные емкости при комнатной температуре. В 1-е сут исследования опытные почвенные образцы были обработаны биопрепаратом МБВ в рабочем разведении 1 : 300. Доза внесения концентрата составила 1 л/га. В течение 2-х мес. почву периодически увлажняли дехлорированной питьевой водой для поддержания влажности во всех образцах на уровне 60% ПВ. В начале и в конце эксперимента определяли содержание в почве нитратного азота, Р2О5, К2О - по методу Мачигина.
В опыте 2 изучали влияние МБВ на рост, развитие и продуктивность ТгШеит aestivum Ь. Семена пшеницы сорта Ангарида высевали (по 30 всхожих зерен) в вегетационные сосуды, содержащие 6 кг почвы. Срок посева - 3-я декада мая. Густота стояния растений соответствовала норме высева в полевых условиях - 5 млн. зерен/га. Вегетационный опыт проводили в условиях естественных изменений суточных температур, осадков и освещения с применением искусственного полива. В течение эксперимента влажность почвы поддерживали на уровне 60% ПВ. Характеристика почвы приведена выше.
Схема опыта 2, варианты: 1 - почва и растения без препарата (контроль). 2 - МБВ (обработка почвы и растений). Обработку почвы и растений опытных посевов биопрепаратом проводили двукратно: перед посевом и в фазе начала кущения. Для проведения обработки предварительно готовили рабочий раствор концентрата МБВ в соотношении с дехлорированной водой 1 : 300. Водным раствором опрыскивали почву и растения. Доза внесения - 1 л концентрата/га. В течение всего вегетационного периода ежедневно вели фенологические наблюдения. Уборку урожая проводили в 3-й декаде августа. Перед уборкой определяли высоту растений, число продуктивных стеблей, урожай зерна яровой пшеницы. После уборки анализировали структуру урожая по количеству зерен в колосе и массе 1000 семян. Корневую систему промывали в проточной воде и оценивали по биомассе, длине и количеству корней.
В опыте 3 проводили апробацию эффективности биопрепарата для урожайности ТгШеит аезШит Ь. на Ужурской опытной станции в условиях лесостепи Причулымья Красноярского края. Почва участка - чернозем обыкновенный. Предшественник - чистый пар. Сроки сева и уход за посевами соответствовали общепринятой агротехнике возделывания яровой пшеницы для данной зоны земледелия. Учетная площадь делянки 1 м2 . Схема полевого опыта и технология внесения биопрепарата аналогичны методике, использованной в вегетационном опыте 2. После уборки определяли урожай зерна пшеницы и рассчитывали экономическую эффективность использования биопрепарата.
В опыте 4 изучали влияние МБВ на гетеротрофный рост семян ТгШеит аез^ит Ь. в лабораторных условиях методом их проращивания на фильтровальной бумаге. Использовали сорта яровой пшеницы, адаптированные к почвенно-климати-ческим условиям зоны земледелия Красноярского
региона, - Красноярская 83 и Ангарида. Схема опыта для каждого из сортов, варианты: 1 - без препарата (контроль); 2 - МБВ 1 : 50 (обработка семян в разведении 1 : 50); 3 - МБВ (1 : 100); 4 - МБВ (1 : 500). Контрольные семена пшеницы выдерживали 20 мин в дехлорированной водопроводной воде. Опытные семена обрабатывали в течение 20 мин в растворе микробного препарата в разведениях 1 : 50, 1 : 100 и 1 : 500. После инкубации семена укладывали на увлажненную фильтровальную бумагу в растильни, помещали в термостат при температуре 20-24 °С и проращивали без доступа света в течение 7 сут. Ежедневно определяли количество и длину корней, длину ростков. Через 4 сут проращивания определяли энергию прорастания, учитывая количество проросших семян. В конце эксперимента рассчитывали всхожесть зерен.
Все опыты проводили в трехкратной повторно-сти. Урожайные данные и результаты изученных параметров обработаны методом дисперсионного анализа по [13]. В таблице и на рисунках представлены средние арифметические и их стандартные отклонения.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
К важнейшим свойствам эффективности биологических препаратов относятся создание и поддержание в почве оптимального пищевого режима для растущих растений. С этой целью проводили оценку способности полифункционального микробного сообщества МБВ осуществлять процессы минерализации органических веществ в почве, в результате которых происходит накопление минерального азота, а также мобилизация трудно растворимых фосфорных соединений.
33
Динамика нитратного азота, подвижных форм фосфора и обменного калия представлена на рис. 1. На основании проведенного анализа было установлено, что в обработанной почве по сравнению с необработанным контролем происходит увеличение нитратного азота и подвижного фосфора. Содержание азота через 60 сут инкубации возрастало в 1.8 раза, легкоусвояемого фосфора -в 1.4 раза, калия - не изменялось, рНкс1 п
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.