Биофабрика

Формирование симбиотического аппарата и урожайности гороха в зависимости от применения селенизированных биопрепаратов группы Ризоторфин.

В последнее время растёт особый интерес к новым нетрадиционным методам земледелия, обязательным компонентом, которых является биологический азот. Внимание к нему обусловлено, прежде всего, тем, что это – единственный экологически чистый путь снабжения растений азотом, при котором принципиально невозможно загрязнение природной среды. В условиях развивающихся рыночных отношений при высокой стоимости минеральных удобрений это наиболее доступное средство повышения урожайности сельскохозяйственных культур, так как микробиологическая фиксация азота осуществляется за счет энергии Солнца, что позволит снизить энергозатраты в земледелии.

Уникальные функции микроорганизмов по фиксации атмосферного азота приобретают особое значение в связи с усилением антропогенного воздействия на агроэкосистемы и возможностью использования биологических механизмов питания растений. Это позволяет в будущем перейти от современного “химического” земледелия к конструированию агробиоценозов на биологической основе.

Микробиологами разработан ряд препаратов на основе ассоциативных групп бактерий, фиксирующих атмосферный азот. Настоящая работа посвящена изучению действия новых биологических бактериальных препаратов активизированных микроэлементами и соединениями селена на урожайность зерна яровой пшеницы и гороха, а также на биологические свойства почвы.

Для определения эффективности применения биологических бактериальных препаратов активизированных микроэлементами и соединениями селена в богарных условиях нами были заложены опыты на черноземе выщелоченном опытного поля ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия». Пахотный слой его характеризовался следующими показателями:

• содержание гумуса 5,89%;
• рНсол. 4,9;
• Нг – 7,8 и S – 26,3 мг-экв/100 г почвы;
• азота: общего – 0,396%, легкогидролизуемого (по Тюрину–Кононовой) – 7,7 мг/100 г; Р2О5 –
• 4,8 и К2О – 10,2 мг/100 г почвы (по Чирикову).

Целью настоящей работы было изучение экономической эффективностей применения инокуляции семян гороха селенизированными биологическими бактериальными препаратами.

Схема опыта:

1. 1) контроль – (обработка семян чистой водой);
2. 2) ризоторфин;
3. 3) ризоторфин, активизированный соединениями селена;
4. 4) ризоторфин, активизированный соединениями селена и микроэлементами (Mo.B.Mn.Co).

В наших исследованиях использовались селенизированные биологические бактериальные препараты группы ризоторфин, которые производит ООО «Биофабрика» (г. Кузнецк, Пензенская область). Агротехника гороха была общепринятой для лесостепи Среднего Поволжья.

Изменения в состоянии микробиоценоза в зависимости от внесения в почву биологических бактериальных препаратов, активизированных соединениями селена и микроэлементами изучалось определением общего количества микроорганизмов.

Результаты исследований показали, что численность микроорганизмов в течении вегетационного периода подвергается значительным колебаниям, которые связаны с комплексом причин: с одной стороны – микробными взаимоотношениями, с другой – свойствами самой почвы и влиянием внешних факторов, в особенности содержанием питательных веществ. Применение биопрепаратов, активизированных соединениями микроэлементов оказывает стимулирующее действие на развитие микроорганизмов, использующих минеральные формы азота.

Инокуляция семян гороха бактериальными препаратами способствовала повышению общего числа целюлозоразлагающих микроорганизмов в почве сравнительно с контрольным вариантом. Изучение микробного состава почвы в образцах показало, что под действием удобрений возросло количество бактерий.

На вариантах с бактериальными препаратами численность бактерий увеличивалась на 9,3-24,5 % по сравнению с контролем, а количество грибов на оборот сокращалось на 4-16,0% по сравнению с контролем.

Существенное увеличение численности бактерий в почве наблюдается при применении биологических бактериальных препаратов, активизированных микроэлементами (Se, Mo, B, Mn, Co), а численность грибов на оборот уменьшается.

Инокуляция семян гороха биологическими бактериальными препаратами, активизированными микроэлементами оказывают существенное влияние на количественный состав клубеньков гороха. В фазу цветения на корнях растений гороха происходит увеличение количества клубеньков в 1,6–2,8 раза по сравнению с контролем, где не проводили инокуляцию. Применение ризоторфина, активизированного соединениями селена при его изготовлении (ризоторфин + селен) увеличивает образование клубеньков на корневой системе гороха в 2,2 раза по сравнению с контролем и в 1,2 раза по сравнению с вариантом, где проводилась предпосевная инокуляция семян ризоторфином соответственно. Наибольшее количество клубеньков на корневой системе гороха образуется в фазу образования бобов на вариантах где проводили обработку семян активизированным бактериальным препаратам ризоторфин.

Анализ полученных данных по изучению влияния биоудобрений на величину симбиотического аппарата гороха, показал что во все фазы роста и развития происходит значительное увеличение массы клубеньков на корневой системе растений гороха. В варианте ризоторфин + Se, Mo, B, Mn, Co максимальная масса активных клубеньков на горохе составила 687 кг/га, что на 498 кг/га больше, чем в контроле. Такое увеличение объясняется благоприятными условиями для бобоворизобиального симбиоза, созданными инокуляцией семян гороха ризоторфином, активизированным соединениями селена, молибдена, бора, марганца и кобальтом.

Для характеристики состояния бобоворизобиального симбиоза за вегетацию используют показатель симбиотического потенциала. Наибольшего значения активный симбиотический потенциал (АСП) достигает в варианте с использованием активизированного соединениями микроэлементами ризоторфина. Величина АСП на посевах гороха в варианте ризоторфин + Se, Mo, B, Mn, Co была на 5918 ед. больше по сравнению с контролем, где не проводили инокуляцию семян, а по сравнению с не активизированном ризоторфином на 3781 ед.

Таким образом, предпосевная обработка семян гороха ризоторфином, активизированного соединениями селена и микроэлементами способствует созданию благоприятных условий для симбиоза. Повышаются не только размеры симбиотического аппарата, но и его активность, в результате чего улучшаются условия азотного питания растений, что приводит к увеличению продуктивности зерна гороха.

Как показали наши исследования, изучаемые в опыте бактериальные препараты, оказывают существенное влияние на продуктивность гороха. В условиях вегетационного периода 2004 года наибольший урожай зерна гороха получен при использовании активизированных селеном и микроэлементами ризоторфина, урожай выше контрольного значения на 0,60 т/га, что составляет прибавку 21% к контролю.

Таким образом, важными факторами повышения урожаев гороха является улучшение минерального питания и активизация симбиоза путем применения активных штаммов азотфиксирующих бактерий и необходимых микроэлементов.

Анализ экспериментальных данных по экономической эффективности применения биологических бактериальных препаратов на горохе показал, что стоимость прибавки урожая колебалась от 1015 руб/га до 2100 руб/га. При инокуляции семян гороха ризоторфином условно чистый доход составил 981,04 рублей.

Предпосевная обработка семян гороха ризоторфином в сочетании с микроэлементами и соединениями селена увеличивала условный чистый доход на 1973,44 рублей по сравнению с контролем.

Таким образом, в почвенно-климатических условиях лесостепи Среднего Поволжья следует применять биологические бактериальные препараты группы ризоторфин, активизированную микроэлементами и соединениями селена при предпосевной обработке семян гороха с нормой расхода: 400 г. на гектарную норму высева семян гороха, что обеспечивает увеличение урожайности зерна гороха на 21,2% и чистый условный доход составляет 1973,44 рублей.