Влияние клубеньковых бактерий на одновидовые и смешанные посевы люпина и ячменя

УДК 581.1:631.584.5

ВЛИЯНИЕ КЛУБЕНЬКОВЫХ БАКТЕРИЙ НА ОДНОВИДОВЫЕ И СМЕШАННЫЕ ПОСЕВЫ ЛЮПИНА И ЯЧМЕНЯ

А.С. Кононов, И.В. Белоус, Б.А. Петрушин

Были установлены преимущества растений люпина и ячменя обработанных штаммом 363 а в смешанных посевах по сравнению с контрольными посевами без обработки. Установлено усиление в смешанных посевах ростовых процессов, интенсивности транспирации, интенсивности фотосинтеза, содержания хлорофилла, ЧПФ, которые тесно взаимосвязаны между собой.

Ключевые слова: смешанные посевы, рост, хлорофилл, люпин, ячмень, интенсивность транспирации.

Одна из многих задач физиологии растений - нахождение путей эффективного повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, что позволяет при удачном исходе решить ряд продовольственных и технических проблем. Существует несколько вариантов решения этой проблемы. В данном случае нами были проведены исследования над одновидовыми посевами люпина, смешанными посевами люпина и ячменя без обработки, а также смешанными посевами люпина и ячменя, обработанного штаммом клубеньковых бактерий.

Цель исследований - изучить влияние клубеньковых бактерий на одновидовые и смешанные посевы люпина и ячменя.

Методика исследований. Полевые исследования проводились на опытном поле БГУ в 2009 году. Объектами исследований были одновидовой посев люпина, смешанный посев люпина и ячменя без обработки, смешанный посев люпина и ячменя, обработанный штаммом 363 а. Для проведения исследований опытные образцы были высажены на трех вариантах в пятикратной повторности. Ширина делянки 1 метр, длина 2.5 метра.

Рост растений определяется методом измерения высоты стебля с точностью до одного знака после запятой. Для этого в каждом варианте берется случайная выборка 10 растений и измеряется их высота до верхнего листа. Измерения проводятся в два срока. Интервал проведения измерений составляет 5 дней. Среднесуточный прирост определяется как разностью между последним измерением высоты растений и первым. Интенсивность транспирации растений определялась весовым методом. Определение интенсивности фотосинтеза проводили при помощи прибора Л. А. Иванова и И.Л. Косович. Количество хлорофилла в листьях определяли на фотоколориметре КФК - 3. Интенсивность дыхания определяли методом титрования.

Результаты работы. Наши исследования показали, что прирост наблюдался во всех без исключения вариантах (табл.1), но с разной интенсивностью в различных посевах.

Рост растений люпина, как в одновидовых, так и смешанных посевах с обработкой и без, был примерно одинаков в начале исследований. За 5 дней в одновидовых посевах и смешанных посевах с обработкой штаммом 363 а прирост был примерно одинаков, а вот в смешанных посевах без обработки в 2 раза меньше (табл.1). Из этого следует, что на данный период вегетации растений интенсивность ростовых процессов люпина в смешанных посевах с обработкой штаммом 363а была значительно выше, чем люпина в смешанных посевах без обработки. Прирост растений люпина обработанного штаммом

363 а одинаков и немного даже выше, прироста люпина без обработки - это говорит о том, что даже испытывая конкуренцию со стороны ячменя, люпин в смешанном посеве с обработкой штаммом 363 а отличался хорошим ростом стебля.

Таблица 1

Интенсивность ростовых процессов, в см

№ Вариант Культура Прирост за 5 дней, см Средний прирост за 1 день, см

1 люпин (контроль) Люпин 8,05 1,61

2 люпин + ячмень Люпин 4,85 0,97

Ячмень 12.2 2,44

3 люпин + ячмень + шт. 363А Люпин 8,9 1,78

Ячмень 11,7 2.34

Исследование интенсивности транспирации растений показало, что интенсивность транспирации ячменя в смешанных посевах без обработки и с обработкой штаммом 363 оказалась примерно равна (табл. 2). В то время как у люпина в смешанном и особенно в обработанном штаммом 363 а посеве она значительно превышает значения, полученные в одновидовом посеве.

Таблица 2

Интенсивность транспирации, мг/дм *час

№ Вариант Культура Интенсивность транспирации, мг /дм2-час

1 люпин (контроль) Люпин 571,4

2 люпин + ячмень Люпин 1153,9

Ячмень 566.9

3 люпин + ячмень + Люпин 1469,4

шт. 363А Ячмень 535,7

И

сследования по определению интенсивности фотосинтеза показали интенсивность фотосинтеза у ячменя в смешанном посеве, обработанном штаммом 363 а, примерно, на 40% меньше, чем у ячменя в смешанном посеве без обработки (табл.3).

Таблица 3

Интенсивность фотосинтеза, мгСО2/ дм2-час_

№ Вариант Культура Интенсивность фотосинтеза, мг СО2/ дм2-ч

1 контроль Люпин 290,1

2 люпин (контроль) люпин + ячмень Люпин 245,1

Ячмень 121,8

3 люпин + ячмень + шт. 363А Люпин 260,1

Ячмень 72,1

У растений люпина - на 10,3% в смешанном посеве, обработанном штаммом 363 а и на 15,6% в смешанном посеве без обработки соответственно - снижается интенсивность фотосинтеза по сравнению с контролем - одновидовым посевом люпина (табл.3). Поглощение люпином С02 было больше, чем ячменем в смешанном посеве без обработки в 2 раза, а в смешанном посеве со штаммом 363 а в 3 раза.

Интенсивность фотосинтеза имеет обратную зависимость с содержанием хлорофилла в листьях исследуемых растений. Исследования показали, что содержание хлорофилла у люпина и ячменя в смешанном посеве, обработанном штаммом 363 а повысилось по сравнению с смешанным посевом без обработки примерно в 2 раза (табл.4). В содержании хлорофилла в одновидовом и смешанном без обработки контрольных посевах существенных различий не выявлено.

Таблица 4

_Содержание в листьях хлорофилла, в мг/л_

№ Вариант Культура Содержание хлорофилла, мг/л

1 Люпин (контроль) Люпин 20,5

2 Люпин + ячмень Люпин 21,0

Ячмень 54.5

3 Люпин + ячмень + шт. 363А Люпин 37,6

Ячмень 105,0

В результате опытов было обнаружено значительное увеличение чистой продуктивности фотосинтеза смешанных посевов люпина и ячменя, обработанных штаммом 363 а, по сравнению с другими одновидовыми посевами (табл.5).

Таблица 5

_Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2 за 1 сут_

№ Вариант Культура Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2 за 1 сут

1 люпин (контроль) Люпин 1,4

2 люпин + ячмень Люпин 1,5

Ячмень 2,8

3 люпин + ячмень + шт. 363А Люпин 2,9

Ячмень 5,1

В результате работы по определению интенсивности дыхания, было установлено существенное уменьшение интенсивности дыхания в смешанных посевах люпина и ячменя, обработанных штаммом 363а (табл.6). У растений люпина со штаммом 363 а в раз меньше, чем у люпина в смешанном посеве без обработки и в 6 раз, по сравнению с люпином в одновидовом посеве соответственно.

Таблица 6

_Интенсивность дыхания, в мг/г-час_

№ Вариант Культура Интенсивность дыхания, мг/г-ч

1 Контроль

2 люпин (контроль) люпин 7,26

3 люпин + ячмень люпин 5,21

ячмень 6,09

4 люпин + ячмень + шт. 363А люпин 2,27

ячмень 1,17

Для ячменя было зафиксировано снижение интенсивности дыхания в растениях смешанного посева, обработанных штаммом 363 а, немногим более чем в 5 раз по сравнению с ячменем в смешанном посеве без обработки (табл.6).

Заключение. В результате исследований было доказаны значительные преимущества растений люпина и ячменя обработанных штаммом 363 а в смешанных посевах по сравнению с контрольными посевами. Установлено усиление в смешанных посевах ростовых процессов, интенсивности транспирации, интенсивности фотосинтеза, содержания хлорофилла, ЧПФ, которые тесно взаимосвязаны между собой.

Таким образом, нами доказано более целесообразное использование в агропромышленном комплексе смешанных люпино-злаковых посевов, для повышения урожайности.

Advantages of plants lupinus and barley processed shtamm 363 а in the mixed crops in comparison with control crops without processing have been established.

Strengthening in the mixed crops grouth processes, intensity transpiration, intensity of photosynthesis, the chlorophyll maintenance, CPP which are closely interconnected among themselves is established.

The key words: the mixed crops, growth, a chlorophyll, lupinus, barley, intensity transpiration.

Об авторах

А.С. Коконов - док., проф. Брянского государственного университета им. академика И.Г. Петровского, bryanskgu@ mail.ru.

И.В. Белоус - студент Брянского государственного университета им. академика И.Г. Петровского, bryanskgu@ mail.ru.

Б.А. Петрушин - студент Брянского государственного университета им. академика И.Г. Петровского, bryanskgu@ mail.ru.