Влияние биопрепаратов на продуктивность, симбиотический потенциал и экономическую эффективность возделывания чечевицы
Реферат. Приведены данные по изучению влияния биологических препаратов на основе ризобиальных и ризосферных ассоциативных микроорганизмов («Ризоторфин», «Бинорам», «Гуапсин», «Псевдобактерин-2») на фоне применения макро- и микроудобрений на продуктивность посевов чечевицы на выщелоченных черноземах предгорной зоны Кабардино-Балкарии. Совместное применение препаратов «Бинорам» и «Гуапсин» в среднем за три года увеличивало урожайность до 2,44 т/га, что превышает значение контрольного варианта на 1,65 т/га. Изложенные данные по изучению влияния биологических препаратов «Ризоторфин», «Бинорам», «Гуапсин», «Псевдобактерин-2» на фоне применения макро- и микроудобрений на качество семян чечевицы на выщелоченных черноземах предгорной зоны Кабардино-Балкарии показывают, что применение бактерий рода Psеudomonas fluorеscеns, штаммы 7Г, 7Г2К, 17-2, и Psеudomonas aurеofaciеns В-306 (IBM B-7096 и IBM B-7097), на варианте фон + «Бинорам» + «Гуапсин» обеспечивает наибольший сбор белка – 925 кг/га, что превышает значение контрольного варианта в 3,61 раза. Выявлено влияние инокуляции семян биологическими препаратами на основе ризобиальных и ризосферных ассоциативных микроорганизмов на фоне применения макро- и микроудобрений на показатели симбиотической деятельности посевов чечевицы – общий симбиотический потенциал и активный симбиотический потенциал. Показана экономическая оценка эффективности результатов экспериментальных исследований по изучению влияния биопрепаратов «Ризоторфин», «Бинорам», «Гуапсин», «Псевдобактерин-2» на фоне применения макро- и микроудобрений в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии. Применение биопрепаратов на основе ризобиальных и ризосферных ассоциативных микроорганизмов увеличивало значение чистого дохода: 21 200 руб. (фон + «Гетероауксин»), 32 774 руб. (фон + «Бинорам»), 34 074 руб. (фон + «Гуапсин»), 40 274 руб. (фон + «Бинорам» + «Гуапсин»), 21 274 руб. (фон + «Псевдобактерин-2»).
Ключевые слова: предгорная зона, чечевица, инокуляция семян, симбиоз, биопрепараты, ризобиальные микроорганизмы, ризосферные микроорганизмы.
Реальным путем устранения белкового дефицита являются расширение посевов бобовых культур и повышение их продуктивности. Бобовые культуры имеют важное значение для народного хозяйства как один из основных источников высококачественного растительного белка. Кроме того, бобовые культуры имеют и большое агротехническое значение. Их ценной биологической особенностью является способность усваивать атмосферный азот. В результате деятельности корней и клубеньков значительно возрастает содержание азота в почве, что благоприятно отражается на продуктивности последующих культур. Мощная корневая система бобовых культур улучшает физические свойства почвы, ее воздушный и водный режим, общую микробиологическую деятельность.
В повышении урожайности сельскохозяйственных культур наряду с минеральными и органическими удобрениями большая роль отводится применению бактериальных удобрений. Сущность действия последних заключается в направленном использовании жизнедеятельности полезных микроорганизмов. Низкая стоимость, высокая окупаемость, безопасность для окружающей среды обусловливают их широкое использование. Однако для успешного применения бактериальных препаратов необходимо знать их взаимодействие с почвой, растениями и вносимыми удобрениями. Следует помнить, что микроорганизмы, составляющие действующее начало бактериальных препаратов, требуют для своего развития определенных условий.
Одной из перспективных нетрадиционных культур Кабардино-Балкарии является чечевица, отличающаяся тем, что в ее семенах содержится до 30–35% белка. Данная культура должна занять свое место в деле биологизации земледелия.
Широкое внедрение чечевицы в сельскохозяйственное производство – один из основных способов для увеличения производства высокобелковых продуктов, широко применяемый в мировой практике. В числе главных условий получения экологически чистой продукции – применение экологически безопасных пестицидов, что повышает урожайность, качество семян, позволяет снизить затратность возделывания.
Как показывают результаты теоретических исследований и многолетний практический опыт, известные к настоящему времени специфичные для чечевицы штаммы клубеньковых бактерий неодинаково эффективны в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии (К. Н. Керефов, Б. Х. Фиапшев, 1977).
Вопрос влияния инокуляции ризобиальными, ризосферными ассоциативными биопрепаратами на фоне применения макро- и микроудобрений на продуктивность и симбиотическую активность посевов чечевицы в условиях Кабардино-Балкарии до настоящего времени не изучен.
Цель исследований – подбор и изучение биологических препаратов на основе ризобиальных и ризосферных ассоциативных микроорганизмов, способствующих реализации потенциально заложенных возможностей симбиотического аппарата, повышению урожайности и качества семян чечевицы на выщелоченных черноземах предгорной зоны Кабардино-Балкарии.
Для изучения этого вопроса были заложены полевые опыты, экспериментальная часть которых проводилась в 2010–2012 гг. в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии на территории учебно-опытного поля Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии им. В. М. Кокова.
Схема опыта:
1. Контроль (естественное плодородие почвы).
2. Ин. Р120К60МоВ – фон.
3. Фон + «Гетероауксин» (индолил-3-уксусная кислота).
4. Фон + «Бинорам» (д. в. Psеudomonas fluorеscеns, штаммы 7Г, 7Г2К, 17-2).
5. Фон + «Гуапсин» (Рsеudomonas aurеofaciеns В-306 (IBM B-7096 и IBM B-7097).
6. Фон + «Бинорам» + «Гуапсин».
7. Фон + «Псевдобактерин-2» (д. в. Psеudomonas aurеofaciеns, штамм BS 1393).
Фоном для испытания ризосферных ассоциативных биопрепаратов была инокуляция семян ризобиальным препаратом «Ризоторфин» и обработка их макро- и микроэлементами (Р120К60МоВ). В почву под зяблевую вспашку вносили 120 кг/га
боризированного суперфосфата. Инокуляцию семян проводили препаратом «Ризоторфин», штамм ризобий 11а, в день посева с одновременной обработкой 50%-ным молибдатом аммония (50 г на гектарную норму семян). Учет урожайности велся поделяночно, с приведением урожайности полученных семян к влажности 14% и 100%-ной чистоте.
Содержание подвижных соединений фосфора и калия определяли по методу Чирикова в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26204-91 [1]. Определение содержания нитратов проводили по методу ЦИНАО, ГОСТ 26488-85 [2].
Результаты исследований были подвергнуты математической обработке по методике, предложенной Б. А. Доспеховым (1985) [4]. Экономическая эффективность эксперимента оценивалась по общепринятым методикам.
В опытах выращивали сорт чечевицы Светлая, высев вели рядовым способом с числовой нормой 3 млн всхожих семян на 1 га.
В исследованиях использовались следующие методы:
- фенологические наблюдения по методике Госсортосети (1971) [5];
- формула 6,25 · N для расчета содержания сырого белка;
- метод обезжиренного остатка по Сокслету для определения содержания жира;
- учет густоты стояния растений чечевицы в фазе полных всходов и перед уборкой на выделенных микроделянках размером 0,5 м2;
- методики Г. С. Посыпанова (1991) для оценки симбиотической деятельности посевов [6].
Объектами исследования служили чечевица сорта Светлая, а также биопрепараты «Гетероауксин», «Псевдобактерин-2», «Бинорам», «Гуапсин» [3].
В ходе проведения исследований по изучению влияния биопрепаратов на показатели симбиотической активности посевов чечевицы в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии выявлено, что из применявшихся биопрепаратов наилучшие результаты отмечены при совместном применении «Бинорама» (д. в. Psеudomonas fluorеscеns, штаммы 7Г, 7Г2К, 17-2)
и «Гуапсина» (Psеudomonas aurеofaciеns В-306 (IBM B-7096 и IBM B-7097). Наибольший показатель АСП за вегетационный период чечевицы был сформирован на варианте фон + «Бинорам» + «Гуапсин» – 8130 кг/дней на га. При применении препарата «Гуапсин» за все время опытов активный симонотический потенциал был несколько больше, чем на варианте Ин. Р120К60МоВ, и составлял 7580 тыс. кг/дней на га, что на 730 тыс. кг/дней на га превышает показатель на варианте Ин. Р120К60МоВ. Применение препарата «Псевдобактерин-2» сильно снижало активность симбиотического потенциала, что объясняется меньшей эффективностью Psеudomonas aurеofaciеns, штамм BS 1393, в условиях выщелоченных черноземов предгорной зоны Кабардино-Балкарии.В ходе проведения исследований установлено, что совместное применение на посевах чечевицы бактерий Psеudomonas fluorеscеns, штаммы 7Г, 7Г2К, 17-2, и Psеudomonas aurеofaciеns В-306 (IBM B-7096 и IBM B-7097) – вариант фон +
+ «Бинорам» + «Гуапсин» – способствовало увеличению активности фотосинтетической системы и симбиотического аппарата и, как следствие, повышению продуктивности посевов чечевицы (табл. 1).Таблица 1 – Урожайность семян чечевицы в зависимости от применяемых биопрепаратов в условиях предгорной зоны
Кабардино-Балкарской Республики, т/га (2010–2012 гг.)Варианты опыта (B)
2010 г.
2011 г.
2012 г.
Среднее
за 3 годаПрибавка к контролю, т/га
Контроль
0,95
0,81
0,61
0,79
–
Ин. Р120К60МоВ – фон
1,91
1,74
1,63
1,76
0,97
Фон + «Гетероауксин»
1,94
1,75
1,68
1,79
1,00
Фон + «Бинорам»
2,38
2,17
1,99
2,18
1,39
Фон + «Гуапсин»
2,41
2,25
2,03
2,23
1,44
Фон + «Бинорам» +
+ «Гуапсин»2,56
2,48
2,28
2,44
1,65
Фон + «Псевдобактерин-2»
1,95
1,76
1,69
1,80
1,01
Ошибка опыта, %
1,61
1,60
1,54
–
–
НСР для фактора А (т/га)
0,07
0,07
0,05
–
–
НСР для фактора B (д. в.)
0,03
0,03
0,03
–
–
НСР для взаимодействий АВ
0,10
0,09
0,08
–
–
Максимальный урожай семян (2,44 т/га), превышающий контроль
на 1,65 т/га, получен на варианте фон + «Бинорам» + «Гуапсин». Вариант Ин. Р120К60МоВ обеспечил прибавку урожая чечевицы на 0,97 т/га,
внесение препарата «Бинорам» и «Гуапсин» по отдельности на фоне вариан-
та Ин. Р120К60МоВ увеличило урожайность по сравнению с контролем на 1,39–1,44 т/га. Следует отметить, что урожайность при применении препарата «Псевдобактерин-2» была практически на уровне варианта Ин. Р120К60МоВ и увеличилась на 0,04 т/га.Содержание белка в семенах бобовых культур – один главных показателей при оценке качества. В наших опытах применение биопрепаратов оказало положительное воздействие на белковость семян чечевицы и сбор белка с единицы площади (табл. 2).
Как следует из данных таблицы 2, содержание белка в семенах чечевицы варьирует от 32,8% (контроль, без удобрений) до 37,9% на варианте фон + «Бинорам» + «Гуапсин». Это превышает контроль на 5,1%.
Наибольший сбор белка – 925 кг/га был отмечен при применении бактерий рода Psеudomonas fluorеscеns, штаммы 7Г, 7Г2К, 17-2, и Psеudomonas aurеofaciеns В-306 (IBM B-7096 и IBM B-7097) (вариант фон + «Бинорам» + «Гуапсин»), что превышает контроль в 3,61 раза. На варианте Ин. Р120К60МоВ сбор белка увеличился на 357 кг/га,
при применении препарата «Гетероауксин» – на 371 кг/га, на варианте фон + «Бинорам» – на 530 кг/га, на варианте фон + «Гуапсин» – на 577 кг/га.Внедрение нового технологического приема в сельскохозяйственное производство оценивается не только по его влиянию на урожай той или иной культуры, но и с точки зрения его экономической эффективности и окупаемости. Экономическая оценка результатов опытов проведена с определением суммы всех затрат по возделыванию и уборке урожая на основании типовой технологической карты и согласно установленным нормативам.
Результаты анализа таблицы 3 показывают, что использование биопрепаратов повышало размеры затрат на 1 га посева с 18 000 руб. на контрольном варианте до 33 126 руб. на варианте совместного применения препаратов «Бинорам» и «Гуапсин» на фоне применения Ин. Р120К60МоВ.
Значение чистого дохода также увеличивалось: 20 474 руб. (фон), 21 200 руб. (фон + «Гетероауксин»), 32 774 руб. (фон + «Бинорам»), 34 074 руб. (фон + «Гуапсин»),
40 274 руб. (фон + «Бинорам» +
+ «Гуапсин»), 21 274 руб. (фон +
+ «Псевдобактерин-2»).Даже при самых низких значениях урожайности, полученных на контрольном варианте, уровень рентабельности был достаточно высоким и составил 31,6%. На фоновом варианте уровень рентабельности производства увеличился до 63,3%. Применение препарата «Гетероауксин» повысило рентабельность до 65,2%. Совместное применение препаратов «Бинорам» и «Гуапсин» увеличило значение рассматриваемого показателя до 121,6%.
ЛИТЕРАТУРА
- ГОСТ 26204-91. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО.
- ГОСТ 26488-85. Определение нитратов по методу ЦИНАО.
- Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. – М. : МСХ РФ, 2012. – 774 с.
- Доспехов Б. А. Методика полевого опыта: с основами статистической обработки результатов исследований. – 5-е изд., перераб. и доп. – М. : Агропромиздат, 1985. – 351 с.
- Методика Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. – Вып. 2. – М. : Колос, 1971. – 239 с.
- Посыпанов Г. С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха : справ. пособие. – М. : Агропромиздат, 1991. – 300 с.