Применение бактериальных и минеральных удобрений под полевые культуры на черноземах Ростовской области

УДК 631.8

ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД ПОЛЕВЫЕ КУЛЬТУРЫ НА ЧЕРНОЗЕМАХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Е.В. АГАФОНОВ, доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой

С.А. ГУЖВИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой

В.В. КЛЫКОВ, аспирант Н.П. КАМЕНСКИЙ, аспирант

Резюме. В полевых опытах на черноземных почвах Ростовской области изучали эффективность использования минеральных и бактериальных удобрений под полевые культуры. При возделывании арбуза в 2007-2009 гг. применяли ассоциативные азотфиксаторы со штаммами бактерий Азоризин-8 и Агрофил; проса в 2010-2011 гг. - Азоризин-6, Азоризин-8 и 17-1; картофеля в 2010-2011 гг. - Флавобактерин 30, Мобилин, 30, 18-5, 880, 204 и ПГ-5; сои в 20072011 гг. - симбиотические азотфиксаторы со штаммами бактерий 634б, 626а и МБ-85. На фоне естественного плодородия (контроль) в среднем за все годы исследований урожайность арбуза составила 38,3 т/га, проса - 2,10 т/га, картофеля - 11,8 т/га, сои - 1,94 т/га. Внесение минеральных удобрений положительно сказывалось на урожайности. При выращивании всех изучаемых культур отмечен ее рост в случае увеличения дозы азота. В блоке вариантов минерального питания при возделывании арбуза наибольший эффект получен от внесения N120Р160К160 - урожайность составила 50,3 т/га; проса - N^^^(2,98 т/га); картофеля -N90P60К60 (13,0 т/га); сои - Ng0P45К60 (2,47 т/га). Среди всех изучаемых штаммов азотфиксирующих бактерий лучшими для арбуза были Азоризин-8; для картофеля - 18-5; для проса - Азоризин-6; для сои - 626а. Применение препаратов с этими штаммами микроорганизмов способствовало увеличению урожайности изучаемых полевых культур на 10,4...16,5 %. Однако на всех культурах, за исключением проса, максимальный эффект получен от совместного применения минеральных и бактериальных удобрений. Оптимальное сочетание удобрений для арбуза - Азоризин-8 + N^^,0 для картофеля - 18-5 + N^^0 для сои - 626а + N^„5^. Урожайность в этих вариантах составила в среднем! соответственно 60,0, 14,5 и 2,6 т/га. При возделывании проса эффект от совместного применения минеральных и бактериальных удобрений не превышал действие каждого из них в отдельности.

Ключевые слова: арбуз, соя, картофель, просо, ассоциативные и симбиотические азотфиксаторы, урожайность.

Проблема разработки научно обоснованной системы удобрения сельскохозяйственных культур - одна из самых важных для отрасли, поскольку она в основном определяет направление изменения плодородия почв, уровень урожайности и качество продукции. Такая система включает в себя применение в определенной последовательности оптимальных доз и форм удобрений, лучшие сроки и способы их внесения [1].

Сегодня из-за дороговизны и негативного влияния минеральных удобрений, как на окружающую среду, так и на саму продукцию все большую актуальность приобретает использование экологически безопасных микробиологических препаратов, которое позволяет уменьшить себестоимость продукции при одновременном увеличении урожайности с условием сохранения плодородия почвы и окружающей среды [2].

В связи с этим система удобрения должна предусматривать применение таких средств и частичную замену минерального азота биологическим, получаемым путем симбиотической или ассоциативной азотфикса-ции, с использованием бактериальных препаратов.

Как показывают опыты, проведенные на различных почвах, бактериальные удобрения способствуют существенному увеличению урожайности сельскохозяйственных культур [3...7].

Цель наших исследований - изучение влияния минеральных и бактериальных удобрений на урожайность таких сельскохозяйственных культур, как арбуз, картофель, просо и соя.

Условия, материалы и методы. Исследования по применению удобрений под арбуз, картофель и сою проводили на черноземе обыкновенном мицелярно-карбонатном, под просо - на черноземе южном в Ростовской области. Технология выращивания сельскохозяйственных культур общепринятая в соответствующих зонах. Арбуз и сою возделывали на орошении, остальные культуры - в богарных условиях.

Опыты с арбузом выполнены в 2007-2009 гг. в Семикаракорском районе, с соей - в 2007-2011 гг. в Веселовском районе. В первом случае использовали ризоторфин (Р/т) на основе ассоциативных азотфик-саторов Азоризин-8 и Агрофил, во втором - симбиотические азотфиксаторы со штаммами бактерий 634б, 626а и МБ-85. Эффективность удобрений, вносимых под картофель, определяли в Усть-Донецком районе, под просо - в Каменском районе в 2010-2011 гг. На картофеле применяли ассоциативные азотфиксаторы Флавобактерин 30, Мобилин, штаммы 30, 18-5, 880, 204 и ПГ-5; на просе - Азоризин-6, Азоризин-8 и штамм 17-1. Все препараты произведены во ВНИИСХМ.

Бактериальные удобрения под арбуз и просо вносили при посеве через туковысевающий аппарат сеялки в смеси с наполнителем (сухая структурированная почва) [8], под сою - путем предпосевной инокуляции семян, а под картофель - обработкой клубней перед высадкой. Во всех случаях применяли гектарную норму бактериального препарата. Минеральные удобрения под все культуры вносили под предпосевную культивацию. Схемы применения удобрений приведены в таблице.

Результаты и обсуждение. В опытах с соей наиболее эффективным оказался штамм бактерий 626а, как на естественном фоне плодородия чернозема обыкновенного, так и в сочетании с применением минеральных удобрений. Урожайность от инокуляции семян бактериями на естественном фоне питания повысилась до 2,26 т/га, прибавка к контролю составила 0,32 т/га, или 16,5 % (см. табл.).

Применение минеральных удобрений также приводило к существенному увеличению урожайности. Причем ее прирост прямо зависел от дозы минерального азота.

Еще больший эффект получен от совместного использования минеральных и бактериальныхудобрений. Следовательно, штамм бактерий 626а обладает не только высокой активностью, вирулентностью и толерантностью к естественной почвенной микрофлоре, но и хорошо переносит увеличение концентрации азота в почвенном растворе. Максимальная в опыте урожайность получена от инокуляции семян сои на фоне М90Р45К60. Она составила 2,60 т/га, что на 0,66 т/га, или 34,0 % больше, чем в контроле.

Таблица. Влияние удобрений на урожайность сои, арбуза, проса и картофеля, т/га

Вариант Урожай- Прибавка к контролю

ность т/га 1 %

соя

Контроль 1,94 - -

М30Р45К60 2,24 0,29 14,9

N>4X0 2,38 0,44 22,7

мрк 90 45^'60 Р/т 626а 2,47 2,29 0,53 0,32 27,3 19,5

Р/т 626а +N^4^0 2,41 0,47 24,2

Р/т 626а +N^4X0 Р/т 626а + N>4X0 2,53 0,59 30,4

2,90 0,99 34,0

просо

Контроль 2,10 - -

N^40 2,92 0,52 24,8

^0р40к40 2,94 0,54 25,7

^°РК 40 80 40 2,78 0,98 32,4

^°РК 80 80 40 2,98 0,88 41,9

Азоризин-6 2,33 0,23 11,0

Азоризин-6 + ^0Р40 2,95 0,55 29,2

арбуз

Контроль 38,3 - -

[^Р20^20 120 120 120 49,4 48,0 8,1 9,7 21,1 25,5

^Р К 120 160 160 50,3 12,0 31,3

Азоризин-8 42,3 4,0 10,4

Аз°ризин-8 +1\160Р120К120 54,1 15,8 41,3

Аз°ризин-8 +М8„Р120К120 Азоризин-8 + М80Р160К160 59,3 18,0 47,0

90,0 21,7 59,7

картофель

Контроль 11,8 - -

М60Р60К60 12,9 0,8 9,8

М90Р60К60 13,0 1,2 11,0

мрк 1 8С159 90 13.1 13.1 1.3 1.3 11,0 11,1

18-5 + М30р90к90 13,8 2,0 19,9

18-5 + М90Р90К90 14,5 2,7 22,9

Однако при увеличении дозы минерального азота роль бактериальных удобрений уменьшается. В варианте с дозой азота 60 кг/га урожайность была меньше всего на 0,07 т/га. Поэтому, учитывая экологическую и экономическую сторону вопроса, наиболее предпочтительным представляется сочетание Р/т 626а + N Р К

60 45 60

Применение двух других штаммов симбиотических азотфиксаторов оказалось менее эффективным.

Хорошие результаты дало использование под арбуз ассоциативных азотфиксаторов. Инокуляция штаммом Азоризин-8 способствовала повышению урожайности до 42,3 т/га, что на 4,0 т/га, или 10,4 % больше, чем в контроле.

В блоке с вариантами минерального питания урожайность культуры повышалась с увеличением дозы азота до 120 кг/га, фосфора и калия - до 160 кг/га. В среднем за 3 года самой высокой она была в варианте ^20Р160К160 - 50,3 т/га, где абсолютная прибавка к контролю составила 12,0 т/га, а относительная - 31,3 %. Дальнейшее увеличение дозы NPK приводило к снижению эффекта.

При сочетании минеральных удобрений и Азори-зина сбор арбузов вырос более значительно, максимально в случае использования ^0Р160К160. Урожайность при этом составила 60,0 т/га, что на 21,7 т/га

выше контроля, а по сравнению с лучшим вариантом в блоке с минеральными удобрениями (^20Р160К160) преимущество было равно 25,4 %. Даже сочетание Азоризина с ^0Р120К120 дало эффект на 10 % выше, чем ^20Р160К160. Следовательно, использование бактериальных удобрений не только обеспечило экономию 60 кг/га азота и по 40 кг/га Р2О5 и К2О, но и прибавку урожая на 6 т/га. Применение Агрофила оказалось менее эффективным.

Урожайность проса в контроле в среднем за 2 года составила 2,1 т/га. Выявлена очень сильная положительная реакция культуры на улучшение условий минерального питания. Ее урожайность повышалась с увеличением дозы азота и фосфора до 80 кг/га (в сочетании с К40). В среднем за 2 года исследований в варианте ^0Р80К40 сбор зерна составил 2,98 т/га, а прибавка к контролю - 0,88 т/га, или 41,9 %.

Лучшим из всех бактериальных препаратов был Азоризин-6, инокуляция семян которым способствовала увеличению урожайности в сравнении с контролем, в среднем на 11,0 %. Применение других препаратов дало значительно меньшие результаты.

Использование под просо бактериальных удобрений на фоне минеральных практически не влияло на урожайность. По-видимому, бактерии испытывали угнетение при увеличении концентрации минеральных веществ в почве.

Урожайность картофеля в контроле в среднем за 2 года составила 11,8 т/га. В оба года наиболее эффективным из всех использованных штаммов оказался 18-5. Сбор клубней при его применении составил 13,1 т/га, прибавка к контролю - 1,3 т/га, или 11,1 %. Влияние бактериальных препаратов, содержащих другие штаммы микроорганизмов, было значительно слабее.

Внесение минеральных удобрений в дозе ^0Р60К60 обеспечило формирование самой низкой прибавки. При повышении дозы азота она также увеличивалась. В варианте ^0Р60К60 урожайность составила 13,0 т/га, что больше, чем в контроле на 11,0 %.

Самые лучшие результаты обеспечило использование штамма 18-5 в сочетании с минеральными удобрениями. Максимальная в опыте урожайность получена на фоне ^0Р60К60 - 14,5 т/га, прибавка к контролю составила 22,9 %. По сравнению с вариантом, предусматривающим внесение минеральных удобрений в такой же дозе, но без бактерий, сбор клубней картофеля увеличился на 1,9 т/га, или 16,1 %.

Выводы. Из всех испытанных штаммов азотфикси-рующих бактерий на черноземных почвах Ростовской области в опытах с арбузом наибольший эффект получен от применения Азоризина-8, с просом - Азоризина-6, с соей - 626а и с картофелем - 18-5. Самый высокий прирост урожайности при возделывании арбуза, картофеля и сои отмечен при совместном применении минеральных и бактериальных удобрений. По сравнению с контролем, она увеличивалась на 22,9...56,7 %. Это дает возможность снизить дозу минерального азота на 30.50 кг/га. Оптимальная система удобрения: для арбуза - Аз°ризин-8 + ^0...80Р120. ,60К120...160; картофеля - штамм 18-5 + ^0Р60К60; проса - ^0Р80К40

или Азоризин-6; сои - штамм 626а + ^0Р45К60.

Литература.

1. Литвинов С.С. Научные основы современного овощеводства. М.: Россельхозакадемия, 2008. 776 с.

2. Лактионов Ю. Новые технологии возделывания озимых культур, основанные на использовании микробиологических препаратов ризоагрин и флавобактерин производства ФГУП «Экос» Россельхозакадемии (г. Санкт - Петербург) // Главный агроном. 2011. № 8. С. 20 - 21.

3. Кокорина А.Л., Кожемяков А.П., Тимофеева С.В. Эффективность влияния биопрепаратов комплексного действия на продуктивность овощных культур в различных регионах России // Известия СПб государственного аграрного университета. 2005. № 2. С. 41 - 48.

4. Сергеева И.И. Изучение азотного питания растений при использовании регуляторов роста растений и бактериальных препаратов//Агрохимический вестник. 2007. № 5. С. 38 - 40.

5. Завалин А.А. Применение биопрепаратов при возделывании полевых культур //Достижения науки и техники АПК. 2011. № 8. С. 9 - 11.

6. Лукин С.М., Марчук Е.В. Влияние биопрепаратов ассоциативных азотфиксирующих микроорганизмов на урожайность сельскохозяйственных культур //Достижения науки и техники АПК. 2011. № 8. С. 18 - 21.

7. Агафонов Е.В., Гужвин С.А., Абраменко С.В. Применение бактериальных удобрений под сельскохозяйственные культуры //Значение и перспективы агрохимических исследований в повышении продуктивности земледелия: Материалы науч. конф. пос. Персиановский, 2011. С. 23 - 26.

8. Пат. 2454060 Российская Федерация, МПК51 А01С 21/00. Способ внесения бактериальных удобрений в ризосферу растений, высеваемых пневматическими сеялками на черноземах [Текст]/ Е.В. Агафонов, В.С. Барыкин, А.Я. Чернов, С.А. Гужвин; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет. - № 2010147197/13; заявл. 18.11.2010; опубл. 27.06.2012, Бюл. № 18.

APPLICATION OF BACTERIAL AND MINERAL FERTILIZERS UNDER CROPS ON CHERNOZEMS IN

ROSTOV REGION E.V. Agafonov, S.A. Guzhvin, V.V. Klykov, N.P. Kamensky

Summary. It has been studied an efficiency of using mineral and bacterial fertilizers under field cultures in field experiences on chestnut soils in Rostov region. At cultivation of a water-melon in 2007-2009 associative nitrogen fixers with bacteria stock Azorizin-8 and Agrofil were applied; millet in 2010-2011 - Azorizin-6, Azorizin-8 and 17-1; potato in 2010-2011 - Flavobakterin 30, Mobilin, 30, 18-5, 880, 204 and PG-5; an action of symbiotic nitrogen fixers with stock bacteria 634б, 626а and MB-85 was studied at cultivation of soy bean in 2007-2011. In the light of natural fertility on the average for all years of researches water-melon productivity has made 38,3 t/ha, millet -2,10 t/ha, potato - 11,8 t/ha, soy bean -1,94 t/ha. Application of mineral fertilizers had positive effect on productivity. Positive effect from increasing of mineral nitrogen doze is marked at cultivation of all investigated cultures. The greatest effect at cultivation of water-melon in the block of a mineral nutrition variants is received from application N120P160K160 - productivity has made 50,3 t/ha; millet - N80P80K40, 2,98 t/ha; potato - N90P60K60, 13,0 t/ha; soy bean - N90P45K60, 2,47 t/ha. Among all investigated stocks of nitrogen fixers bacteria the best were: for a water-melon - Azorizin-8; for potato - 18-5; for millet - Azorizin-6; for soy bean - 626а. Application of preparations with these microorganisms stocks promoted productivity increasing of investigated field cultures at 10,4-16,5 %. However, the maximal effect has been received from joint application of mineral and bacterial fertilizers on all cultures, except for millet. An optimum combination of fertilizers is: for water-melon - Azorizin-8 + N80P160K160; for potato - 18-5 + N60P60K60; for soy bean - 626а + N-0P45K60. Productivity of water-melon has made on the average 60,0, potato - 14,5, soy bean - 2,6 t/ha. The effect from joint application of mineral and bacterial fertilizers at millet cultivation did not exceed each of them action separately.

УДК: б31.45:б33.1б:577.152.34

ФИТОРЕГУЛЯТОР «ЛАРИКСИН» И ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

С.Л. БЕЛОПУХОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Т.И. ШАТИЛОВА, кандидат биологических наук, доцент

РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева

О.В. ГАВРИЛИНА, магистр

И.С. ВИТОЛ, кандидат биологических наук, доцент

Г.П. КАРПИЛЕНКО, доктор технических наук, профессор

Московский государственный университет пищевых производств

E-mail: vitolis@yandex.ru

Резюме. В условиях полевого опыта показана возможность использования фиторегулятора Лакрисин в дозе 50 мл/га д.в. для повышения урожайности пивоваренного ячменя сорта Ксанаду и яровой пшеницы сорта Тризо, а также формирования высококачественного зерна. Обработку препаратом проводили в фазе кущения культуры в баковых смесях с гербицидами. Отмечено повышение урожайности на 14,7. ..15,5 %. Кроме того, при обработке ячменя натура увеличилась - на 4,5 %, масса 1000 зерен - на 8,1 %, крупность - на 12,3 %,

экстрактивность - на 2,8 %, энергия и степень прорастания -на 16 %. Обработка Лариксином пшеницы способствовала увеличению в зерне количества и качества клейковины, белка - на 1,7 %, стекловидности - на 30 %.

Ключевые слова: зерновые культуры, фиторегуляторы, урожайность, показатели качества зерна.

Актуальность проблемы повышения урожайности и улучшения качества зерновых культур сегодня достаточно высока, поскольку дефицит высококачественного зерна, который испытывает отечественная перерабатывающая промышленность сдерживает развитие импортозамещающих технологий и производства в целом [1, 2].

Среди мер, способствующих ее решению можно назвать применение средств химизации, повышение окультуренности почвы и использование фиторегуляторов, способных осуществлять качественные сдвиги внутренних биохимических процессов [2...5].

Цель наших исследований - определить влияние фиторегулятора Лакрисин на технологические и биохимические показатели качества пивоваренного ячменя и яровой пшеницы.