Повышение эффективности минерального питания растений на примере подсолнечника. Методические рекомендации для сельскохозяйственных консультантов (стр. 7 )

Переход сапрофитов на паразитарный образ жизни, по данным [42], [43] и других, обусловливается изменением состава питательной среды. При неблагоприятных условиях роста растений паразитами могут стать даже такие микроорганизмы-симбионты, как микоризные грибы и клубеньковые бактерии. Это нередко приводит к понижению урожайности их хозяев-растений, что наблюдалось в 1998 году [44].

О роли эффективности функционирования искусственных растительно-бактериальных ассоциаций в зависимости от почвенно-климатических условий говорят наблюдения . Действие микробов-стимуляторов на растения отчетливее всего проявляется при посеве их на хорошо окультуренных почвах, содержащих достаточное количество всех элементов питания, необходимых растениям [45]. Соответственно и недостаток питательных веществ может привести к конкуренции микроорганизмов по отношению к растениям за недостающие им органические и минеральные питательные вещества [46, 47, 48].

Как мы видим, прогнозирование эффективности использования микроорганизмов в симбиозе с растениями может оказаться не надежным методом при применении приема бактеризации растений. Следует учитывать множество факторов. В первую очередь достаточное питание для избегания возникновения конкуренции между растением и микроорганизмами. [49], анализируя обширный материал по этому вопросу, пришел к выводу: «несмотря на то, что мобилизация микроорганизмами фосфора в почве широко распространена, однако за исключением случаев, когда микроорганизмы имеют идеальные условия, как, например, в листовой подстилке весной, освобождение ими растворимого фосфора сверх собственной потребности в нем, вероятно, лишь незначительно улучшает фосфорное питание растений». В ризосфере происходит энергичная конкуренция за субстрат (экссудат корней) и за любой освобождаемый фосфор, и корни могут испытывать недостаток доступного фосфора.

было проведено около 50 опытов с использованием микробиологического препарата Азотобактерин, разработанного на основе Azotobacterchroccocum. При бактеризации полевых культур прибавка урожая отмечалась обычно в пределах 6-10%. На унавоженных почвах положительное действие Азотобактерина возрастало. Прибавка урожая на обогащенных органическим веществом почвах от бактеризации достигала 33,4% [50].

С целью обеспечения на первом этапе питанием микроорганизмов, интродукцированных в почву в качестве питательной среды, была использована культуральная среда одноклеточных водорослей рода Chlorella.

Для сравнительной оценки влияния на морфологические признаки растений бактерий и сочетания бактерии + водоросли проводилась визуальная оценка и взвешивание воздушно-сухой массы растений в вариантах на 49 день после высева, а также велся учет общего микробного числа (ОМЧ).

Варианты опыта:

Контроль Бактерии Bacillus Бактерии Bacillus + водоросли Chlorella.

Почва среднесуглинистая, отобранная в Боровском районе Калужской области.

Спустя 10 дней после обработки почвы всех вариантов был проведен высев семян озимой пшеницы в равном количестве по 50 штук на вегетационный сосуд. С целью создания условий максимально приближенных к полевым в вопросе обеспечения растений влагой, сосуды с почвой и семенами находились под открытым небом.

Первая визуальная оценка состояния растений в вариантах зафиксирована на 14-й день (рис. 1).

Первые три горшка (слева на право) – вариант 1 (контроль); 3 горшка (посередине) – вариант 2 (бактерии БТУ); следующие три сосуда (справа) – вариант 3 представлены сочетанием комплекса БТУ и водорослей рода Хлорелла.

Рис. 1. Состояние растений на 14 день после посева

Последний этап визуальной фиксации совпал с проведением замеров количества микроорганизмов в ризосфере и срезом вегетативной массы на определение ее объема. Последние замеры проведены на 49 день после посева (рис.2).

Рис. 2. Состояние растений на 49 день после посева (25.09.16г.)

Оценка роли предлагаемых агротехнических приемов по повышению продуктивности сельскохозяйственных растений наряду с морфологическими и признаками должна оцениваться на основе более сложных методов, таких как определение микробиологической активности почвы и другие показатели. Показатели микробиологической активности почвы позволяют понять причины произошедших изменений, прогнозировать и управлять важными микробиологическими процессами, определяющими эффективность применяемых агротехнических приемов.

Предложенный прием по определению влияния допосевной обработки почвы микробиологическим препаратом (2-4 недели) положительно отозвался на вегетативной массе растений (табл.8). Большую эффективность препарат проявил в сочетании с питательной средой (хлорелла).

Таблица 8. Вегетативная масса растений под действием исследуемого комплекса

Вариант	Масса, г	Прибавка, %
Контроль	5,07	-
Bacillus (БТУ)	7,62	33,5
Bacillus (БТУ)+Хлорелла	8,56	40,8

Как видно из таблицы, прибавка сухой массы от внесения в почву бактерий рода Bacillus по отношению к контролю составила 33,5%, в то время как сочетание препарата с водорослями в качестве питательной среды увеличили прибавку на 40,8%.

Анализ приживаемости интродуцированных микроорганизмов также продемонстрировал большую приживаемость бактерий в обогащенной питательной средой почве. На момент внесения микроорганизмов их концентрация составляла 3х106. Таким образом, было установлено, что на 49 день эксперимента приживаемость микроорганизмов составила:

Вариант 2. – 4х102 КОЕ.

Вариант 3. – 2х103 КОЕ.

В опыте было выявлено стимулирующее действие культуральной жидкости водорослей хлореллы на развитие внесенных микроорганизмов в препаративной форме на 0,8х102.

При подсчете общего микробного числа было выявлено, что искусственное обогащение почвы микроорганизмами ведет к его увеличению, что в итоге положительно сказывается на ее биологической активности. Так, было выявлено, что общее микробное число почвенных микроорганизмов и аэробных аммонификаторов составило:

В варианте 1. – Контроль – обработка водопроводной водой – 2х104 наблюдается рост мицелия грибов.

В варианте 2. – Bacillus - 4х106

В варианте 3. – Bacillus (1мл.) + Хлорелла (2 мл.) - было 3х107. КОЕ.

На основе приведенных результатов от обогащения почвы агрономически ценными группами микроорганизмов, в том числе в сочетании с питательной средой для них, сделан вывод о высоком потенциале приема для роста экономических показателей производства.

Увеличение биологической активности почвы различными приемами является важнейшим условием для повышения коэффициента усвоения веществ из удобрений, а также общего совершенствования системы удобрения сельскохозяйственных культур на основе регулирования микробиологических почвенных процессов.

Повышение доли веществ в почве органического и биологического происхождения позволяет избежать чрезмерного засоления околокорневой зоны, что положительно сказывается на начальном этапе развития растений, а также препятствует инфильтрации важных элементов за пределы основного корнеобитаемого слоя посредством формирования органо-минеральных соединений.

Посредством внедрения данного приема возможно регулирование микробиологических процессов в почве и оптимизация ее агрохимических показателей и питание растений.

3.6. Микроэлементы

Несмотря на то, что микроэлементы требуются растениям в значительно меньших количествах, чем макроэлементы, их роль в питании растений нельзя недооценивать. Потребность в них может полностью удовлетворяться за счет почвы, а нередко только за счет запасов в семенах. Однако в сельскохозяйственной практике может появляться недостаток микроэлементов у более требовательных к их наличию культур, выращиваемых па почвах с низким содержанием доступных для растений форм микроэлементов. В таких случаях применение микроудобрений может значительно повысить урожайность растений. Для нормального роста и развития растений необходимы многие микроэлементы (В, Мn, Си, Mo, Zn, Со и др.). Роль микроэлементов возрастает при интенсивном использовании макроудобрений и высоких урожаях сельскохозяйственных культур [51].

Подсолнечник относится к одной из культур, предъявляющих наибольшие требования к обеспеченности почвы как макро-, так и микроэлементами. Экспериментальные данные показывают, что включение микроэлементов в систему удобрения подсолнечника оказывает положительное влияние на минеральное питание растений, количество и качество урожая.

Некорневая подкормка посевов подсолнечника микроэлементами способствует улучшению питания растений азотом, фосфором и калием, тем самым создавая предпосылки для формирования высокопродуктивного агроценоза [52].

Исследования были проведены в условияхФГУПРПЗ «Красноармейский» им. в Краснодарском крае. Опыт по изучению эффективности действия микроэлементов был заложен на фоне внесения полного минерального удобрения из расчета N40Р60К60. Некорневая подкормка проводилась в возрасте 4-6 листьев у растений подсолнечника 0,01 % водными растворами микроэлементов из расчета 350 л/га. В качестве микроудобрений применяли: сульфаты – цинка, меди, кобальта, марганца; борную кислоту и молибдат аммония.

Наибольшее увеличение сухой массы растений во все фазы вегетации подсолнечника было отмечено под влиянием некорневой подкормки бором и медью. Оно составило в фазе бутонизации – 3,1 и 3,5 г, цветения – 4,5 и 4,2 г, созревания – 12,1 и 16,8 г соответственно. Меньшее и приблизительно равное влияние, чем названные микроэлементы, на накопление сухого вещества оказывают марганец, кобальт, молибден и цинк.

В проведенном опыте прослеживается прямая зависимость урожайности подсолнечника от накопления сухого вещества в процессе вегетации. Наибольшее воздействие на урожайность оказывает некорневая подкормка медью, бором и кобальтом. Влияние молибдена и марганца значительно слабее. Рост урожайности обусловлен увеличением диаметра корзинки на 5,4-13,5 %, количества семян в корзинке – 4,8-8,3 %, их массы – 3,8-11,7 % и массы 1000 зерен – на 1,9-6,0 % (табл. 9).