Влияние азотфиксирующих бактерий на урожайность козлятника восточного

УДК 633.37/631.461.5

Ст. науч. сотрудник Е.П. ШКОДИНА

ВЛИЯНИЕ АЗОТФИКСИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО

Близкое расположение Новгородской области к Москве и Санкт-Петербургу дает доступ к самым крупным в России рынкам сбыта продовольственной продукции. Поэтому производство и переработка сельскохозяйственной продукции является одной из ключевых составляющих в экономике области, обеспечивая занятость населения в агропромышленном комплексе.

На сегодняшний день сельхозтоваропроизводители области полностью покрывают потребности населения области в мясе, овощах, картофеле, зерне, яйцах, реализуя излишки продукции на внутреннем и внешнем рынке. Производство продукции по этим направлениям неуклонно растет. Негативная тенденция наблюдается в молочном животноводстве. Для самообеспечения области молочной продукцией необходимо производить 155 тыс. т молока в год. В 2000 году в Новгородской области производили 150,9 тыс. т, в 2010 году производство упало до 101,7 тыс. т, в 2015 - до 79,4 тыс. т, в 2017 году произведено 75,9 тыс. т молока, или 49 % от потребности населения области. Численность молочного скота за этот период уменьшилась почти в 3 раза - с 54,1 до 18,4 тыс. голов. Посевные площади, занятые кормовыми культурами, также уменьшились с 205,8 тыс. га в 2000 г. до 135,8 тыс. га в 2015 г. [1].

Развитие сельского хозяйства области невозможно без интенсивного развития растениеводства, так как задачами отрасли являются не только полное обеспечение населения и перерабатывающей промышленности растениеводческой продукцией и сырьем собственного производства, но и максимальное увеличение кормовых угодий, от которых зависит уровень развития животноводства [2].

В условиях изношенности материально-технической базы для производства и переработки растениеводческой продукции, недостаточной обеспеченности предприятий материальными ресурсами, минеральными удобрениями и средствами защиты растений вопрос расширения посевных площадей под кормове культуры с выходом качественной высокобелковой дешевой продукцией является основным.

Козлятник восточный (Galega orientalis) - многолетняя бобовая культура, ценная ранним отрастанием зеленой массы, высоким уровнем урожайности и питательностью корма. От клевера лугового, являющегося традиционной культурой для региона, сохраняющегося в травостое 2-3 года, козлятник отличается долголетием, способен произрастать на одном месте в течение 10-15 лет без снижения продуктивности, дает 2-3 укоса за сезон [3-5]. Козлятник поедается всеми видами домашнего скота, идет на зеленый корм, для приготовления сена, травяной муки, сенажа, силоса (с добавлением злаковых культур), улучшает структуру почвы, способствует накоплению атмосферного азота в почве, улучшая ее плодородие. Медленный рост растений и их слабое развитие первые 2-3 года жизненного цикла, отсутствие в почве специфичных для козлятника азотфиксирующих бактерий затрудняют распространение культуры [4-6]. Важнейшим требованием для эффективной азотфиксации является наличие штамма клубеньковых бактерий, способного в условиях конкуренции со стороны спонтанных бактерий захватывать места образования клубеньков и формировать эффективно работающий симбиотический аппарат. Ассоциативный симбиоз на корнях растений с образованием колоний ризосферных бактерий способствует выработке растительных гормонов, ассоциативной азотфиксации, усвоению фосфорных соединений, биоконтролю роста фитопатогенов [7].

Цель исследования - оценить влияние инокуляции штаммов азотфиксирующих бактерий рода Rhizobium galegae и ассоциативных ризосферных бактерий рода Arthrobacter mysorens на уровень урожайности козлятника восточного сорта Кривич.

Материалы, методы и объекты исследования. Исследования проводились на опытном поле ФБГНУ «Новгородский НИИСХ» в 2012-2017 гг. Почвы участка -легкосуглинистые, дерново-подзолистые, кислотность почвы рН = 5,9-6,6, массовая доля подвижных соединений калия (К2О) составляет 6,9мг/100г почвы, соединений фосфора (Р2О5) - 11,1мг/100г, массовая доля органического вещества - 3,5%. Фенологические наблюдения, измерения и учеты проводились в соответствии с Методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. Микробиологические материалы предоставлены Лабораторией экологии симбиотических и ассоциативных ризобактерий ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии», семена козлятника сорта Кривич - ФГБНУ «Псковский НИИСХ».

Схема опыта: посев козлятника восточного сорта Кривич с инокуляцией семян Ризоторфином, штаммы 916, 912, К-2, К-1, Мизорином, а также совместная обработка Мизорином с вышеперечисленными штаммами Ризоторфина. Контрольный вариант - без обработки микробными препаратами. Опыт заложен в августе 2011 года.

Результаты исследования. Температурный режим вегетационных периодов в годы наблюдений был на уровне или выше средних многолетних значений, 2017 г. оказался холодным. В 2011 и 2015 гг. наблюдался дефицит осадков и влаги на полях, в 2016-2017 гг. избыток влаги. В 2017 г. из-за аномального количества осадков в области была объявлена чрезвычайная ситуация.

В 2012 г. отмечено преобладание сорной растительности, слабая вегетация основной культуры, учеты урожайности не проводились. В 2013 г. растения стали набирать мощь. Высота побегов в 2013 г. составила 70-95 см, с 2014 г. находилась на уровне 130-150 см (табл. 1).

Таблица 1. Высота побегов козлятника восточного, см

Вариант Годы наблюдений

2013 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. Ср.

Без инокуляции 69,5 111,1 129,0 119,7 131,7 112,2

Ризоторфин 916 91,0 136,7 156,3 140,7 141,7 133,3

Ризоторфин 912 101,0 139,2 157,4 139,1 140,7 135,5

Ризоторфин К-2 88,5 139,8 149,0 136,5 136,5 130,1

Ризоторфин К-1 102,6 127,2 150,1 138,8 141,3 132,0

Мизорин 84,9 123,5 138,6 132,1 131,5 122,1

Мизорин+Р-916 95,4 128,2 156,0 131,6 135,7 129,4

Мизорин+Р-912 98,5 129,4 151,7 136,3 142,6 131,7

Мизорин+К-2 96,1 131,6 152,7 137,6 143,8 132,4

Мизорин+К-1 98,4 140,6 155,1 136,4 139,9 134,1

В среднем по году 92,6 130,7 149,6 134,9 138,5 129,3

В 2013 г. козлятник восточный выше контроля на вариантах с обработкой штаммами Ризоторфина на 19-33 см, Мизорином - на 15 см. При совместном применении микробных препаратов козлятник выше на 26-30 см, чем на варианте без инокуляции. С 2014 г. высота растений стабильно превышает отметку 1м, однако растения без обработки микробиологическими препаратами все годы наблюдений остаются ниже на 10-28 см. В среднем за 5 лет наблюдений более высокие растения отмечены на вариантах с применением Ризоторфина штамма 912 (135,5 см), 916 (133,3 см), при совместном применении Мизорина и Ризоторфина К-1 (134,1 см).

Засоренность посевов козлятника в 2013 г. остается высокой: доля культуры составляет в общей массе 18-45% (табл. 2). Отмечено положительное влияние биопрепаратов на конкурентоспособность козлятника: растения постепенно начинают вытеснять сорную растительность из агроценозов. Если в варианте без инокуляции масса сорняков составляет

82%, то в варианте с обработкой Ризоторфином К-1 и Мизорином с Ризоторфином К-1 процент сорной растительности снижается до 55%, по остальным вариантам колеблется от 59 до 79%.

В 2014 г. доля козлятника в общей массе превышает 50%, количество сорной растительности в биоценозах снижается в вариантах с инокуляцией до 21-37%, на контрольной делянке составляет почти 45 %. С 2015 г. козлятник становится доминирующей культурой в агроценозах, вытесняя сорную растительность, засоренность на контрольных делянках составляет от 34 до 6%. В сортомикробных системах со штаммами Ризоторфина количество сорняков не превышает 11-14%, с Мизорином - 7-11%. Наиболее благоприятное влияние на повышение конкурентоспособности козлятника в начальные годы жизни наблюдается в вариантах с инокуляцией Ризоторфином 912, К-2, при совместной обработке Ризоторфином 916 и Мизорином.

Таблица 2. Засоренность посевов козлятника по годам, %

Вариант Годы наблюдений

2013 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г.

Без инокуляции 82 44,8 34,4 12,9 6,4

Ризоторфин 916 65 36,6 6,0 5,9 14,1

Ризоторфин 912 67 33,8 10,9 5,3 8,3

Ризоторфин К-2 65 23,1 8,6 7,1 1,4

Ризоторфин К-1 55 21,2 4,4 5,7 6,1

Мизорин 79 34,5 18,3 11,5 7,0

Мизорин + 916 64 31,6 7,8 9,3 5,0

Мизорин + 912 59 34,6 6,4 12,9 3,9

Мизорин + К-2 69 23,6 11,8 5,8 8,4

Мизорин + К-1 55 24,8 7,7 8,5 7,4

В среднем по году 66 30,9 11,6 8,5 6,8

Козлятник формирует побеги из зимующих почек, заложенных на подземной части стеблей и корневых отпрысков. Интенсивность побегообразования влияет на засоренность агроценоза, продуктивность культуры. В 2013 г. количество побегов козлятника на делянках без обработки микробиологическими препаратами составило 25 шт./м2, при обработке ассоциативными ризобактериями (Мизорином) - 26 шт./м2 (табл. 3). На делянках, обработанных штаммами Ризоторфина / Мизорином со штаммами Ризоторфина, количество побегов больше в 1,3-2,3 раза.

Таблица 3. Густота побегов козлятника восточного, шт./м2

Вариант Годы наблюдений

2013 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. Ср.

Без инокуляции 25 52,8 10,2 112 156 71,2

Ризоторфин 916 47 72,8 32,5 127 168 89,5

Ризоторфин 912 34 64,0 33,2 140 195 93,2

Ризоторфин К-2 31 72,0 31,5 155 213 100,5

Ризоторфин К-1 39 78,0 35,0 152 187 98,2

Мизорин 26 74,8 23,7 116 139 75,9

Мизорин+Р-916 40 62,0 31,0 135 188 91,2

Мизорин+Р-912 46 80,4 33,5 126 155 88,2

Мизорин+К-2 41 70,0 33,2 135 130 81,8

Мизорин+К-1 59 72,0 29,7 137 183 96,1

В среднем по году 38,8 69,9 29,4 133,5 171,4 88,6

С годами количество побегов увеличивается, травостой загущается. Анализ данных таблицы позволяет сделать вывод о влиянии условий вегетационного периода на процесс побегообразования. Так, в засушливый 2015 г. произошло снижение численности по отношению к 2014 г., в 2016 и 2017 г. при избытке осадков и переувлажнении почвенного горизонта наблюдается значительное увеличение количества побегов. Штаммы Ризоторфина оказывают положительное влияние на численность побегов козлятника восточного в первые годы жизни, повышая его конкурентоспособность. Мизорин такого эффекта не производит.

Облиственность побегов козлятника составляет 45-47%, влияния микропрепаратов на показатель облиственности не выявлено. Однако отмечено влияние штаммов Ризоторфина на массу одного побега: на контрольном варианте средний вес одного побега составляет 17,3 г, при инкуляции вес увеличивается в 1,5-1,8 раза, до 26,4-32,1 г. Лучшие результаты получены в сортомикробных системах с Ризоторфинами К-1 (31,4 г), 912 (31,3 г), К-2 (30,7 г), при совместном применении Ризоторфина К-2 и Мизорина (32,1 г).

Урожайность травостоя на посевах козлятника восточного в 2013 г. без применения биопрепаратов составила 20 т/га, при инокуляции штаммами ризобий происходит увеличение урожайности на 6-15 т/га (табл. 4). Закономерность в получении более высоких показателей продуктивности зеленой массы на вариантах с применением ризоторфиновых бактерий прослеживается на протяжении всего периода исследований.

Таблица 4. Урожайность зеленой массы козлятника восточного, т/га

Вариант Урожайность, т/га Отклонение от контроля

2013 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. средняя т/га %

Без инокуляции 20,0 16,4 21,5 24,4 34,7 23,4 0 0

Ризоторфин 916 28,3 28,8 45,0 37,1 59,2 39,7 16,3 69,6

Ризоторфин 912 33,9 27,6 49,8 45,3 59,3 43,2 19,8 84,6

Ризоторфин К-2 26,1 25,7 55,1 55,8 79,4 48,4 25,0 106,8

Ризоторфин К-1 28,3 32,3 44,5 50,8 61,4 43,5 20,1 85,9

Мизорин 26,4 22,4 35,8 33 39,6 31,4 8,0 34,2

Мизорин + 916 29,5 25,7 39,6 36,1 46,6 35,5 12,1 51,7

Мизорин + 912 33,6 28,0 36,2 36 44,1 35,6 12,2 52,1

Мизорин + К-2 32,7 31,7 44,2 46,5 47,2 40,5 17,1 73,1

Мизорин + К-1 35,8 30,7 42,7 36,5 67,3 42,6 19,2 82,1

НСР 05 1,5 4,9 8,8 16,4 3,36

Уровень урожайности козлятника восточного без инокуляции штаммами Ризоторфина и Мизорина по годам не превышает 20-35 т/га. Прибавка от применения микробных препаратов составляет 8-25 т/га в среднем за 5 лет наблюдений. Наиболее эффективные симбиотические системы образовались при инокуляции штаммами Ризоторфина К-2, К-1, 912, а также при совместной обработке Ризоторфином К-1 и Мизорином. При таких показателях себестоимость производства зеленой массы не превышает 300-350 руб./т, обеспечивая высокий уровень рентабельности.

Выводы. Инокуляция козлятника восточного специфичными штаммами микробных препаратов позволяет снизить засоренность посевов на начальном этапе развития растений, повышает их жизнеспособность и конкурентоспособность. При образовании эффективных симбиотических связей урожайность зеленой массы козлятника увеличивается на 70-107%. Положительные результаты получены по всем используемым штаммам, на данном этапе наиболее эффективный симбиотический союз отмечен со штаммами Ризоторфина К-2, К-1, 912, при инокуляции Ризоторфином К-1 - с Мизорином.

Литература

1. Новгородстат. Официальная статистика, novgorodstat.gks.ru

2. Государственная программа Новгородской области. Развитие агропромышленного комплекса в Новгородской области на 2014-2020 годы. (Постановление Правительства Новгородской области № 271 от 17.10.2013 г.).

3. Основные виды и сорта кормовых культур: Итоги научной деятельности Центрального селекционного центра / ФГБНУ ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса РАН. - М.: Наука, 2015. - 545 с.

4. Дегунова Н.Б., Данилова Ю.Б., Шкодина Е.П. Влияние биопрепаратов на продуктивность зеленой массы козлятника восточного //Аграрная Россия. - 2015. - №7. -С. 6-9.

5. Дегунова Н.Б., Данилова Ю.Б., Шкодина Е.П. Применение новых биопрепаратов на козлятнике восточном и их влияние на продуктивность зеленой массы и семян в условиях Северо-Западного региона // Владимирский земледелец. - 2016. - № 3(77). - С. 44-48.

6. Харьков Г.Д., Золотарев В.Н., Бондарев В.А. Возделывание и использование козлятника восточного на корм и семена. - М.: ФГОУ Рос АКО АПК, 2005. - 28 с.

7. Тихонович И.А., Кожемяков А.П. и др. Биопрепараты в сельском хозяйстве (Методология и практика применения микроорганизмов в растениеводстве и кормопроизводстве). - М., 2005. - 154 с.

Literatura

1. Novgorodstat. Oficial'naya statistika, novgorodstat.gks.ru

2. Gosudarstvennaya programma Novgorodskoj oblasti. Razvitie agropromy'shlennogo kompleksa v Novgorodskoj oblasti na 2014-2020 gody'. (Postanovlenie Pravitel'stva Novgorodskoj oblasti № 271 ot 17.10.2013 g.).

3. Osnovnye vidy' i sorta kormovyx kultur: Itogi nauchnoj deyatel'nosti Central'nogo selekcionnogo centra / FGBNU VNII kormov im. V.R. Vil'yamsa RAN. - M.: Nauka, 2015. -545 s.

4. Degunova N.B., Danilova Yu.B., Shkodina E.P. Vliyanie biopreparatov na produktivnost' zelenoj massy' kozlyatnika vostochnogo//Agrarnaya Rossiya. - 2015. - №7. - S. 6-9.

5. Degunova N.B., Danilova Yu.B., Shkodina E.P. Primenenie novy'x biopreparatov na kozlyatnike vostochnom i ix vliyanie na produktivnost' zelenoj massy' i semyan v usloviyax Severo-Zapadnogo regiona// Vladimirskij zemledelecz. - 2016. - № 3(77). - S. 44-48.

6. Xarkov G.D., Zolotarev V. N., Bondarev V.A. Vozdely'vanie i ispol'zovanie kozlyatnika vostochnogo na korm i semena. - M.: FGOU Ros AKO APK, 2005. - 28 s.

7. Tixonovich I. A., Kozhemyakov A.P. i dr. Biopreparaty' v sel'skom xozyajstve (Metodologiya i praktika primeneniya mikroorganizmov v rastenievodstve i kormoproizvodstve). - M., 2005. -154 s.

УДК 633

Канд. с.-х. наук Э.В. ТИМОШЕНКО

ОЦЕНКА СОРТОВ ГРЕЧИХИ ПО ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫМ ПРИЗНАКАМ В УСЛОВИЯХ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Гречиха - ценная продовольственная культура, одна из важнейших крупяных культур, имеющая большое народнохозяйственное значение [1].

Общая площадь пашни в Амурской области составляет чуть более 1200 тыс. га. Под посевами гречихи занято около 15 тыс. га. Средняя урожайность её в Амурской области колеблется 0,4-0,6 т/га, в отдельные годы до 0,7-0,8 т/га. Однако известно, что при