Урожайность ячменя при использовании биопрепаратов (часть 1)
Интегральным показателем условий внешней среды растений служит их зерновая продуктивность [Жученко, 1994]. Среди экзогенных факторов, оказывающих воздействие на формирование урожайности ячменя, важнейшее значение принадлежит условиям азотного питания растений и погодным условиям в период его вегетации [Иванова, 1989].
В полевом опыте на дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой почве [Волков, 2003] погодные условия вегетационного периода 1999 г. были неблагоприятными для роста и развития яровых зерновых культур. Установившаяся засуха отрицательно сказалась на продуктивности ячменя. На контроле без внесения удобрений получено только 9,0 ц/га зерна (табл. 2.1).
Обработка семян ризоагрином повысила урожайность зерна ячменя до 10,2 ц/га, флавобактерином до 10,9 ц/га. На фоне Р30К60 урожайность незначительно выше, чем на контроле (9,6 ц/га). Фон удобрений N30P30K60 увеличил сбор зерна лишь до 9,4 ц/га. Обработка семян ризоагрином на фоне N30P30K60 обеспечила равную урожайность этому варианту на фоне Р30К60 (10,2 ц/га). При инокуляции семян ячменя флавобактерином на фоне N30P30K60 урожай зерна был 10,4 ц/га. Прибавка урожая зерна ячменя от фосфорно-калийных удобрений к контролю без удобрений составила 0,6 ц/га, а при применении NPK она составила 0,4 ц/га. При высеве семян, обработанных ризоагрином, на обоих фонах удобрений в 1999 г. получена одинаковая прибавка урожая - 1,2 ц/га. Прибавка урожая зерна от применения флавобактерина была выше, чем от ризоагрина, на фоне Р30К60 она составила 1,9 ц/га, а на фоне N30P30K60 - 1,4 ц/га. Прибавка урожая от ризоагрина к PK - фону составила 0,6 ц/га, от флавобактерина - 1,3 ц/га, то есть последний более эффективнее. На фоне NPK прибавка урожая зерна от ризоагрина составила 0,8 ц/га, от флавобактерина - 1,0 ц/га. В засушливый вегетационный период 1999 г. от N - удобрения увеличения урожая не произошло.
Вегетационный период 2000 г. был благоприятным, урожайность зерна на контроле составила 11,2 ц/га. Применение РК-удобрений позволило получить 12,8 ц/га, а на фоне NPK она составила 13,6 ц/га. Действие ризоагрина и флавобактерина на фоне Р30К60 было практически одинаковым и позволило увеличить сбор зерна ячменя, соответственно, до 15,4 ц/га и до 15,3 ц/га.
Увеличение урожайности от обработки семян биопрепаратами на фоне N30P30K60 было выше и они оба были равноценны (17,4 и 17,3 ц/га). Фосфорно-калийные удобрения увеличили сбор зерна в 2000 г. к контролю на 1,6 ц/га. Прибавка урожая зерна ячменя на фоне N30P30K60 к абсолютному контролю составила 2,4 ц/га. Инокуляция семян ячменя препаратами на обоих фонах удобрений обеспечила достоверную прибавку урожая. На фоне Р30К60 от ризоагрина она составила 2,6 ц/га, от флавобактерина 2,5 ц/га. На фоне N30P30K60 эффективность биопрепаратов была еще больше, прибавки составили, соответственно, 3,8 ц/га и 3,7 ц/га.
Погодные условия вегетационного периода 2001 г. были самыми благоприятными для роста и развития ячменя из всех трех лет исследований, урожайность зерна на контроле составила 16,5 ц/га. Применение фосфорнокалийных удобрений позволило получить урожай зерна 17,5 ц/га, от полного минерального удобрения он составил 27,6 ц/га. Эффективность биопрепаратов на фоне фосфорно-калийных удобрений в 2001 г. была значительно выше, по сравнению с предыдущими годами. На фоне N30P30K60 обработка семян ризоагрином обеспечила получение урожайности ячменя до 29,9 ц/га, флавобактерином - 30,1 ц/га. В 2001 г. прибавка урожая зерна от применения фосфорно-калийных удобрений к контролю составила 1,0 ц/га, значительное увеличение сбора зерна получено от NPK (11,1 ц/га). Биологические препараты были равноценны по действию на урожайность ячменя. Прибавки урожая от биопрепаратов на фоне Р30К60 были достоверны. На втором минеральном фоне получена несколько большая прибавка (от ризоагрина - 2,3 ц/га, от флавобактерина - 2,5 ц/га).
В среднем за 3 года урожайность ячменя без удобрений составила 12,2 ц/га, прибавка от внесения Р30К60 составила 1,1 ц /га и 4,7 ц/га от N30P30K60. Эффективность изучаемых инокулянтов была равноценной как на фоне Р30К60, так и на фоне N30P30K60. Вместе с тем, на фоне с внесением азотного удобрения, прибавки урожая зерна ячменя были существенно больше, что указывает на роль стартовой дозы азота для развития интродуцируемых диазотрофов. Однако прибавки урожая от биопрепаратов уступали действию азотного удобрения в дозе 30 кг/га, кроме того, эффективность азотного удобрения возрастала при использовании на этом фоне ризоагрина и флавобактерина.
В среднем за 3 года масса соломы ячменя на контроле без удобрений составила 12,9 ц/га. Применение фосфорно-калийных удобрений увеличило ее до 14,8 ц/га. Обработка семян биологическими препаратами также увеличила этот показатель: ризоагрин на 1,9 ц/га, флавобактерин на 2,1 ц/га. Внесение азота в дозе 30 кг/га в дополнение к фону Р30К60 повысило урожайность соломы до 17,5 ц/га (на 2,7 ц/га). Эффект действия биологических препаратов на этом фоне был значительно выше по сравнению с эффектом на фосфорно-калийном фоне: от ризоагрина он составил 3,9 ц/га и флавобактерина - 4,0 ц/га.
Содержание сырого белка в зерне ячменя на контрольном варианте в 1999 г. составило 11,9% (табл. 2.2). Внесение фосфорно-калийных удобрений увеличило этот показатель до 12,3%, а внесение N30P30K60 до 12,6%. Инокуляция семян биопрепаратами увеличивала белковость зерна ячменя на PK - фоне на 0,8 - 1,3% и на 0,2 - 0,3% на фоне N30P30K60.
В 2000 г. содержание белка в зерне ячменя на контроле составило 11,6%, внесение Р30К60 увеличило этот показатель до 12,1%, N30P30K60 - до 13,0%. Ризоагрин и флавобактерин на обоих фонах удобрений равноценно повышали белковость зерна ячменя: на 1 фоне - 0,3% и 0,6% на 2 фоне.
Самое низкое содержание белка в зерне ячменя было в 2001 г., хотя в этот год также сохранилась тенденция увеличения белковости зерна: применение фосфорно-калийных удобрений обеспечило увеличение содержание белка до 9,4%, а внесение всех трёх макроудобрений - до 9,7%. Обработка семян ризоагрином и флавобактерином на обоих фонах минеральных удобрений одинаково влияло на белковость зерна: на первом фоне прибавка составила 0,1%, на втором - 0,6%.
В среднем за 3 года содержание белка в зерне ячменя без удобрений составило 10,6%, на фонах удобрений - 11,8%. Использование биопрепаратов способствовало увеличению белковости зерна на 0,4-0,5% (табл. 2.2).
Внесение фосфорно-калийных удобрений не изменяло содержание азота в соломе ячменя (табл. 2.3). Добавление азота в дозе 30 кг/га к фону Р30К60 увеличило его содержание в соломе на 0,1%. Обработка семян ризоагрином и флавобактерином обеспечила тенденцию увеличения содержания азота в соломе ячменя. На фоне внесения азотного удобрения от биопрепаратов произошло значительное повышение концентрации этого элемента в соломе.
Внесение фосфорно-калийных удобрений слабо влияли на концентрацию фосфора в урожае (табл. 2.3). Внесение азота на фоне PK незначительно увеличило содержание Р2О5 в зерне (1,01%). От применения биопрепаратов на обоих фонах удобрений просматривается тенденция повышения содержания фосфора в зерне.
Содержания фосфора в соломе слабо зависело от погодных условий в период вегетации, внесение PK - удобрений незначительно увеличило содержание этого элемента в соломе. Добавление к ним азотного удобрения практически не изменило этот показатель. Тенденция снижения содержания Р2О5 в соломе ячменя отмечается на вариантах применения биологических препаратов.
Различий в концентрации K2O в зерне в зависимости от погодных условий вегетационного периода не отмечено. При применении минеральных удобрений отмечается тенденция незначительного увеличения содержания этого элемента в зерне. Предпосевная обработка семян ячменя биологическими препаратами на втором фоне удобрений практически не влияла на увеличение содержания калия в зерне, а в отдельные годы (2000 и 2001 гг.) даже снижала концентрацию этого элемента в урожае основной продукции. На фоне без внесения N-удобрения прослеживается тенденция увеличения содержания калия в зерне от бактериальных препаратов.
Содержание калия в соломе ячменя также слабо изменялось в зависимости от условий выращивания культуры. Биологические препараты на содержание калия в соломе не влияли.
Хозяйственный коэффициент ячменя слабо изменялся по вариантам и по годам исследований. Наблюдалась тенденция снижения этого показателя на фоне фосфорно-калийных удобрений по сравнению с контролем, такая же тенденция сохраняется от действия биологических препаратов на обоих фонах удобренности (табл. 2.4).
Минеральные удобрения и обработка семян перед посевом бактериальными препаратами изменили массу 1000 зерен ячменя по сравнению с контрольным вариантом (табл. 2.4). Применение удобрений во все годы увеличивало этот показатель. Ризоагрин на фоне без внесения N-удобрения в 2000 и 2001 годах увеличил массу 1000 зерен, а в 1999 г. на этот показатель не влиял.
При обработке семян ячменя флавобактерином на этом фоне наблюдалась тенденция увеличения массы 1000 зерен за все годы исследований. Такая же закономерность прослеживалась от обработок обоими препаратами на фоне N30P30K60. Причем эффект от применения флавобактерина был чуть выше, хотя в среднем за 3 года исследований на обоих фонах удобренности флавобактерин и ризоагрин по действию на массу 1000 зерен ячменя были практически эквивалентны (48,6 и 49,1 г на первом фоне, 52,3 и 52,7 г на втором фоне).
Длина стебля ячменя в среднем за 3 года от внесения PK -удобрений незначительно увеличилась (37,3 см), а использование N30P30K60 повысило её до 48,4 см. Применение обоих биопрепаратов способствовало увеличению высоты растений, причем более значимо на фоне N30P30K60.
Установлено, что фосфорно-калийные удобрения в 2001 г. не изменили, а в 1999 и 2000 годах незначительно увеличили длину колоса ячменя. Внесение N30 в дополнение к Р30К60 увеличило длину колоса в среднем за 3 года на 0,9 см. Биопрепараты существенного влияния на данный показатель не оказали (табл. 2.4).
Фосфорно-калийные удобрения (табл. 2.4) не влияли на количество зерен в колосе, а внесение N30 на фоне Р30К60 увеличило их количество на 1,7 штуки. Обработка семян ризоагрином и флавобактерином повысила количество зерен в колосе ячменя в среднем за 3 года на 0,9-1,1 шт. на фоне Р30К60 и на 0,6-1,2 шт. на фоне N30P30K60.
В опыте НИИСХ Северо-востока на дерново-подзолистой среднесуглинистой хорошо окультуренной почве урожайность зерна ячменя изменялась в зависимости от гидротермических условий вегетационных периодов (табл. 2.5). В относительно благоприятном году (1997 г.) средняя урожайность зерна по опыту составила 31,1, в менее благоприятном (1998 г.) - 22,7ц/га. При инокуляции семян ячменя ризоагрином на фоне без азота и при внесении N30 до посева снижения урожая зерна не происходило, что вероятно связано с достаточным количеством минеральных форм азота в почве после оборота пласта многолетних бобовых трав (клевер).
