Эффективность различных штаммов клубеньковых бактерий люцерны, клевера и гороха на серых лесных почвах Томской области

Вестник ТГПУ. 2000. Выпуск 9 (25). Серия: ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

ЭКОЛОГИЯ, БИОЛОГИЯ, МЕДИЦИНА

Е.Е. Фомичсв, С.Е. Козлова, Т.Г. Угай

УДК 631. 847. 211

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ШТАММОВ КЛУБЕНЬКОВЫХ БАКТЕРИЙ ЛЮЦЕРНЫ, КЛЕВЕРА И ГОРОХА НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Томский государственный педагогический университет

В решении проблемы дефицита белка особая роль отводится бобовым культурам, которые способны в симбиозе с клубеньковыми бактериями усваивать молекулярный азот воздуха и накапливать за счет этого источника значительное количество белков высокого качества. Производство белка посредством бобовых - самый выгодный способ, так как выращивание зерновых и других небобовых культур с применением минерального азота обходится значительно дороже и в условиях интенсивного земледелия сопряжено с загрязнением окружающей среды нитратами. Кроме того, как справедливо отмечает А.П. Кожемяков [1], возделывание бобовых способствует снижению энергозатрат в стране, экономии минеральных ресурсов, повышению плодородия почв.

Для повышения продуктивности бобовых культур необходимо при их выращивании, наряду с обычными агротехническими приемами, применять предпосевную обработку семян ризо-торфином (нитрагином), представляющим собою препарат, насыщенный клубеньковыми бактериями соответствующего вида. Однако эффективность этого препарата находится в зависимости от целого ряда факторов, среди которых чрезвычайно важная роль отводится активности, вирулентности и конкурентной способности тех штаммов клубеньковых бактерий, которые используются для изготовления ризоторфина. Отбор эффективных штаммов осуществляется через географическую сеть опытов с бактериальными препаратами. В эту сеть с 1966 г. включена и кафедра ботаники Томского государственного педагогического университета. В данной работе обобщаются результаты опытов по проверке эффективности новых штаммов клубеньковых бактерий люцерны, клевера и гороха в составе ризоторфина за период с 1991 по 1998 г.

Полевые исследования проводились на типичной для Томской области серой лесной почве, содержащей большое количество спонтанных клубеньковых бактерий гороха и клевера (до 700 тыс. клеток в 1 г почвы) [2]. Опыты размещались на делянках по 120 м2 при 4-кратной повторности. Фо-

ном для всех опытов были фосфорно-калийные удобрения в количестве по 60 кг действующего вещества на гектар. Схемы опытов указаны в таблицах. Для выяснения потребности почвы в азотных удобрениях в один из вариантов каждого опыта вносилась аммиачная селитра в дозе 60 кг/га действующего вещества. Посев производился узкорядным способом непротравленными семенами в третью декаду мая. Норма высева гороха - 300 кг/га, клевера и люцерны - 12-16 кг/га. В опытах использовались следующие сорта: гороха - Неосыпаю-щийся 1, клевера - Томский, люцерны - Бийская 3. Бактеризация семян проводилась в день посева ризоторфином, полученным из ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. С.-Петербург).

По данным агрохимических анализов в пахотном слое опытного участка содержалось: 4,0-4,7 % гумуса; 0,14-0,16 % общего азота; 13,4-15,8 мг/100 г почвы Р205 и 11,4-15,5 мг/100 г почвы К,0.

Об эффективности ризоторфина, изготовленного на новых штаммах клубеньковых бактерий судили, по урожаю зеленой массы бобовых культур и содержанию в ней сырого протеина. Урожайные данные обработаны дисперсионным методом [3].

Результаты 8 полевых опытов по проверке эффективности новых штаммов клубеньковых бактерий люцерны обобщены в табл. 1. Из приведенных результатов следует, что под влиянием всех испытываемых штаммов получены достоверные прибавки урожая зеленой массы. Однако эффективность проверяемых штаммов не одинакова, она колеблется в пределах 13-20 % при урожаях зеленой массы по соответствующим контрольным вариантам в 310 и 292 ц/га. Прирост сырого протеина при этом варьирует от 300 до 554 кг/га. В условиях нечерноземной зоны Западной Сибири наиболее стабильные прибавки зеленой массы люцерны на уровне 15-19 % на протяжении семи лет были получены от ризоторфина, изготовленного на 425а, 4126, 4046 штаммах клубеньковых бактерий. Значительную эффективность проявили и другие штаммы (15, 126, 4086, 4156, 4236, 5562, СХМ 1-226, 2М24), под

Е.Е. Фомичев, С.Е. Козлова, Т. Г. У гай. Эффективность различных штаммов клубеньковых..

Таблица 1

Эффективность разных штаммов клубеньковых бактерий люцерны

Штаммы Число опытных вариантов Урожай зеленой массы, ц/га Прибавка урожая П1, % НСР095, ц/га Сырой протеин, кг/га

контроль ризо-тор-фин ц/га % контроль ризо- торфин прибавка

425а 7 302 359 57 19 3,4532 32 1010 1595 585

4126 7 302 355 17 _ 3,45 32' 1010 1539 529

4046 7 302 348 46 15 3,45 32 1010 1484 474

4156 4 298 352 54 18 3,42 31 1012 1519 507

4236 4 298 353 55 18 3,42 31 1012 1566 554

5563 4 298 343 45 15 3,42 31 1012 1448 436

4086 4 307 366 59 17 3,34 31 1039 1593 554

5562 3 292 346 44 18 3,42 29 936 1288 362

2М24 3 292 369 77 20 3,42 29 936 1436 554

ЗА .5 310 357 47 16 3,49 35 1007 1375 368

15 3 310 363 53 17 3,49 35 1007 1416 409

126 3 310 364 54 17 3,49 35 1007 1425 418

СХМ 1-226 5 310 349 39 13 3,49 35 1007 1307 300

СХМ 1-239 3 310 368 58 19 3,49 35 1007 1406 399

СХМЗ 3 310 351 41 13 3,49 35 1007 1369 362

Всего 65

Таблица 2

Эффективность разных штаммов клубеньковых бактерий клевера

Штаммы Число опытных вариантов Урожай зеленой массы, ц/га т, % НСРо(95! ц/га Сырой протеин, кг/га

контроль ризо-торфин прибавка

всего с достоверной прибавкой % ц/га контроль ризо-торфин прибавка

3296 9 9 33,0 36,7 11 3,7 2,55 2,50 367 490 123

348а 6 6 35,1 40,6 16 5,5 2,59 2,73 341 439 98

3406 5 5 35,1 39,0 11 3,9 2,88 2,91 361 486 125

3396 3 1 36,6 41,2 13 4,6 2,40 2,68 411 529 118

106 3 1 29,3 32,3 10 3,0 2,30 2,13 271 341 70

42 3 0 29,3 31,1 6 1,8 2,30 2,10 - — - -

3436 3 0 32,2 33,1 3 0,9 2,03 2,19 - — -

110 2 1 40,3 49,4 14 6,2 2,50 3,40 364 462 98

40 2 1 29,3 36,6 15 7,3 2,30 2,10 276 351 75

41 2 2 39,9 45,1 13 5,2 2,45 3,04 340 424 84

3486 2 2 32,2 36,6 12 2,9 2,03 2,19 355 445 90

3446 2 0 29,3 30,7 5 1.4 2,30 2,10 - - -

406 1 1 43,2 48,4 12 5,2 2,50 3,40 344 388 44

ГДР 1 1 36,6 42,1 15 5,5 2,40 2,68 346 420 74

N60 8 8 30,3 33,9 12 3,6 2,57 2,56 330 465 135

Всего 44 30

влиянием которых урожай зеленой массы люцерны повышался на 17- 20 %, однако эти штаммы проверялись не более чем в трех-четырех полевых опытах, а поэтому представляется преждевременным делать вывод об их высокой эффективности в условиях нашей области.

Таким образом, в опытах с люцерной проверено 15 штаммов клубеньковых бактерий, с которыми проведено 8 полевых опытов, включав-

ших 65 опытных вариантов, и во всех случаях получены достоверные прибавки урожая.

В посевах клевера за 8 лет (1991-1998 гг.) испытана эффективность ризоторфина, изготовленного на 14 штаммах клубеньковых бактерий. Опытами установлено (табл. 2), что эффективность этого бактериального препарата колеблется'в пределах 10-16 % при урожаях по соответствующим контрольным вариантам в 29,3 и 35,1 ц/га сена клевера.

Вестник ТГПУ. 2000, Выпуск 9 (25). Серия: ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Наиболее эффективными оказались следующие штаммы: 348а, 40, НО, 41, 3486, ГДР, 3406, под влиянием которых урожай сена клевера повышался на 12-16 %, а прирост сырого протеина возрастал в пределах 74-125 кг/га. Самые устойчивые прибавки урожая в условиях нашей зоны были получены от ризоторфина, изготовленного на 3296, 348а и 3406 штаммах клубеньковых бактерий. Однако три штамма (42, 3436, 3446) не обеспечили достоверных прибавок урожая. Всего в посевах клевера за отчетный период проверено 14 штаммов, с которыми проведено 8 полевых опытов, включавших 44 опытных варианта, но достоверные прибавки получены в 30 вариантах, что составляет 68 % положительных случаев.

В опытах с горохом, проведенных как в условиях деф! цитсх влаги (1994, 1997, 1998 гг.), так и при ее дсстпо шом и избыточном содержании (1991-1993, 1995, 1996 гг.), искусственная

инокуляция его семян ризоторфином оказалась в абсолютном большинстве случаев неэффективной. Лишь под влиянием трех штаммов: 2606 в 1993 г., а также 2636 и 245а в 1995 г. были получены достоверные прибавки урожая зеленой массы гороха.

Таким образом, результаты исследований по проверке эффективности ризоторфина, изготовленного на разных штаммах клубеньковых бактерий, показывают, что в опытах с люцерной по всем испытываемым штаммам получены достоверные прибавки урожая зеленой массы. При этом наиболее эффективными оказались 425а, 2М24, СХМ1-239 штаммы, обеспечившие прирост урожая зеленой массы люцерны на 19-20 %. Эффективным оказался ризоторфин и в посевах клевера, Однако в опытах с горохом проверяемые штаммы в большинтсве случаев не имели преимущества над спонтанными клубеньковыми бактериями.

Литература

1. Кожемяков А.П. // Биологический азот в сельском хозяйстве СССР. М.,1989. С. 15-27.

2.. Фомичев Е.Е. // Тр. Всесоюз. научно-исслед. ин-та сельскохозяйственной микробиологии. Л,, 1989. С. 5-13.

3, Доспехов БА Методика полевого опыта. М., 1985.

УДК 551.510

В.П. Гладышев*, Г.М. Пьяных**, Е.В. Колесникова*, Н.Р. Нуриахметова*

МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ КАК ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

'Томский государственный педагогический университет "Государственная станция агрохимической службы «Томская»

Почвы являются одним из важнейших объектов окружающей среды, на которых производится более 90% пищевых продуктов и сырья для многих отраслей народного хозяйства. От их «чистоты» во многом зависят урожайность и гигиеническое качество растениеводческой продукции, которая является источником поступления токсичных веществ через пищевые цепи в организм человека [I].

Для тяжелых металлов (ТМ) почвы являются хорошей депонирующей средой, в которой они прочно сорбируются и взаимодействуют с почвенным гумусом, образуя труднорастворимые соединения, за счет чего идет их накопление в почве. Кроме того, под воздействием различных факторов в почве происходит постоянная миграция попадающих в нее веществ и перенос их на большие расстояния. Загрязняющие почву вредные вещества могут переходить в воду, растения и, следовательно, в организмы животных и человека. Однако в естественных условиях в связи с

вымыванием растворенных микроэлементов из почвенного раствора в нижележащие горизонты или с поверхностным стоком происходит уменьшение содержания в почвах биогенных веществ [2].

Несбалансированное содержание биогенных элементов в почвах предопределяет необходимость применения различных видов минеральных удобрений: азотных, нитратных, фосфорных, калийных, магниевых (в соответствии с ГОСТ 20432-75) [2].

Интенсивный рост химизации сельского хозяйства требует рационального подхода к применению минеральных удобрений. Использование их в соответствии с научно-обоснованными рекомендациями приводит к увеличению содержания в почве биогенных элементов питания растений и ее плодородия и повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Однако нередко при нарушении технологии их применения они начинают играть роль токсикантов.