Урожайность ячменя при использовании биопрепаратов (часть 2)
Однако, в оба года проведения исследований инокуляция семян приводила к повышению содержания сырого белка в зерне как на фоне без азота, так и при внесении N30 (в среднем на 0,7 и 0,4% соответственно). Следовательно, инокуляция семян ячменя ризоагрином не влияет на величину урожая, но способствует повышению содержания белка в зерне пивоваренного ячменя. А.А. Сарычева [1997] установила, что препараты ассоциативных диазотрофов могут двояким образом влиять на аккумуляцию азота в растениях - либо повышают массу зерна без увеличения его белковости, либо увеличивают содержание белка в зерне, не изменяя продуктивности. Эти противоположные тенденции, по - видимому, проявляются в зависимости от реакции ассоциации сорт - диазотроф на величину фона азотного питания.
В оба года проведения исследований вариант с инокуляцией семян на безазотном фоне по содержанию белка в зерне ячменя практически равноценен внесению N60 до посева. Х.А. Хусайнов [2000] сообщал о более высокой эффективности препаратов ассоциативных диазотрофов на культуре ячменя в годы при недостатке атмосферных осадков, но по величине урожая зерна.
Отмеченная выше особенность действия инокуляции семян ячменя риоагрином: повышение содержания сырого белка в зерне без существенного увеличения урожая может быть основой использования биопрепарата в технологии возделывания кормового ячменя.
Сбор соломы на фонеР45К60 с инокуляцией семян биопрепаратом имел тенденцию к снижению, а на фоне N30 - к увеличению. При этом содержание общего азота в нетоварной части урожая, имело тенденцию к увеличению на обоих уровнях азотного питания (табл. 2.6). При несущественных изменениях урожая под действием инокулянта вынос азота зерном несколько возрастал по сравнению с контрольными вариантами по азоту ввиду повышения содержания белка в нем.
При инокуляции семян ячменя наблюдалась тенденция к увеличению Кхоз. на фоновом варианте и к его снижению на фоне N30. В таком же направлении изменялась и величина азотного индекса. Это позволяет сделать заключение о том что на безазотном фоне связанный азот атмосферы в большей степени локализуется в зерне, а при внесении умеренной дозы азотных удобрений - в нетоварной части урожая, хотя в обоих случаях наблюдается повышение содержания белка в зерне.
При использовании инокулянта на фоне без применения азотных удобрений и при внесении N30 по сравнению с контрольными вариантами по азоту масса 1000 зерен имела тенденцию к увеличению, а натура - к снижению (табл. 2.7). То есть, у указанных выше показателей технологических качеств зерна ячменя под действием инокуляции семян биопрепаратом происходили такие же изменения, как и при внесении возрастающих доз азотных удобрений. Инокуляция семян биопрепаратом не оказывала существенного влияния на технологические качества зерна ячменя: содержание экстрактивных веществ, крупность и прорастаемость зерна.
Следовательно, эффективность биопрепаратов на ячмене зависит от погодных условий вегетационного периода, внесения азотных удобрений и почвенных условий выращивания культуры. Об этом свидетельствуют также данные мелкоделяночного опыта с различными сортами ячменя.
На светло-серой лесной почве доля погодных условий, включая и другие неконтролируемые факторы, в формировании урожайности ячменя составляла 22-27%. Основной вклад в формирование урожайности зерна ячменя принадлежал уровню азотного удобрения - 32,5 %, роль его значительно возрастала в оптимальный год и снижалась в годы с недостатком атмосферных осадков. Сорту ячменя принадлежит около 13 %, примерно такую же долю занимали инокулянты. Действие последних несколько выше при недостатке атмосферных осадков.
Среднегодовая зерновая продуктивность растений ячменя мало зависела от сортовых особенностей культуры и составила у сорта Риск 624 г/м2, у сорта Добрый - 616 г/м2 и чуть ниже у сорта Андрей - 568 г/м2. Урожайность зерна сильно изменялась в зависимости от погодных условий вегетационного периода (табл. 2.8). Так, при оптимальных погодных условиях 1998 г., сбор зерна у всех сортов был в 1,5-2,0 раза больше, чем в годы с дефицитом атмосферных осадков. Следует подчеркнуть, что меньшим колебаниям урожайности зерна, в зависимости от погодных условий вегетационного периода, подвержен сорт Риск (1,50-1,65 раз), выше у сортов Андрей (1,85 - 1,95 раз) и Добрый (1,94-2,04 раза).
Урожайность зерна ячменя при внесении азотного удобрения в дозе N30 практически во всех случаях возрастала по отношению к фону PK. Так, в среднем за три года это увеличение составило 220 г/м2 у сорта Риск (46%), у сорта Добрый - 202 г/м2 (41%) и у сорта Андрей 133 г/м2 (28%). Наибольшей отзывчивостью на азотное удобрение характеризуются сорта Риск и Добрый. В зависимости от погодных условий вегетационного периода были значительные колебания прибавок урожайности зерна от азотного удобрения. При достаточном количестве атмосферных осадков (1998 г.) прибавка от N30 у сорта Риск составила 94%, в то время как при их дефиците она снижалась до 9 - 28%. В оптимальный по увлажнению год прибавка от азота к фону PK у сорта Андрей составила 56%, а в неблагоприятный она была значительно меньше (28%) или отсутствовала совсем. У сорта Добрый абсолютный размер прибавок урожая зерна от азотного удобрения был максимальным по сравнению с другими сортами, а относительные прибавки от него более устойчивы по годам.
Эффективность ризоагрина зависела от погодных условий вегетационного периода, сортовых особенностей ячменя и применяемых под культуру минеральных удобрений. При недостаточной обеспеченности растений влагой (1997 г.) от ризоагрина у сортов Риск и Андрей прибавка к фону PK получена около 20%, а у сорта Добрый она достигла 71%. При оптимальном увлажнении 1998 г. сорт Риск обеспечил максимальную прибавку 350 г/м2 (67%), а у сортов Добрый и Андрей это увеличение составило 34 и 23% соответственно. При резком дефиците атмосферных осадков (1999 г.) ризоагрин дал дополнительную прибавку урожая зерна только у сорта Андрей.
Влияние погодных условий на эффективность инокуляции подтверждают также данные ВНИИСХМ [Кулакова, 1998], так инокуляция семян ячменя мизорином и ризоагрином увеличивала урожайность зерна в условиях холодного лета. В условиях жаркого лета получена прибавка зерна при инокуляции ризоагрином и флавобактерином. В тоже время, в условиях оптимального температурного режима почвы не происходило увеличения урожая зерна от инокуляции, за исключением мизорина. Делается заключение, что наибольший эффект от инокуляции наблюдался при моделировании стрессовых для растений температурных условиях.
Остается дискуссионным вопрос о роли стартовой дозы азотного удобрения. Установлено на светло-серой лесной почве на фоне с внесением азотного удобрения у сортов Риск и Андрей положительного влияния инокуляции на урожайность зерна не получено ни в один из годов проведения опыта. У сорта Добрый, кроме резко засушливого 1999 г., инокуляция ризоагрином обеспечила достоверное увеличение зерновой продуктивности, составившее, в среднем за 3 год 65 г/м2 или 11% (при значении HCP = 25 г/м2).
Применение флавобактерина для инокуляции семян на фоне PK у сорта Риск, независимо от погодных условий вегетационного периода, обеспечило достоверный рост урожайности зерна ячменя, достигающий, в среднем за 3 года, 30%. Однако, прибавка уступает внесению азотного удобрения в дозе 30 кг/га (46%). На его фоне инокуляция флавобактерином была эффективной только в год с резким недостатком атмосферных осадков (1999) и превышала прибавку, полученную от N30 (табл. 2.8).
У сорта Добрый флавобактерин во все годы увеличивал сбор зерна по отношению к фону PK на 100 - 145 г/м2, или на 25% в среднем за 3 года. На фоне с внесением азотного удобрения, положительное действие флавобактерина на этом сорте достигнуто только в годы с недостатком атмосферных осадков, что указывает на роль этого препарата при неблагоприятных погодных условиях вегетационного периода.
У сорта Андрей инокуляция семян флавобактерином обеспечила достоверное увеличение урожая зерна только на фоне с внесением PK-удобрений, при этом эффект от препарата соответствовал внесению азотного удобрения под ячмень в дозе N30.
Масса соломы сортов ячменя также определялась условиями увлажнения вегетационного периода. Выше сбор соломы получен при оптимальных погодных условиях 1998 г., существенно ниже он в годы с недостатком (1997 г.) или резким дефицитом (1999 г.) осадков. Учитывая примерно равнозначное воздействие изучаемых факторов на сбор соломы в отдельные годы, проанализируем эти данные в среднем за 3 года проведения опыта (табл. 2.9).
Прежде всего, явно выражены сортовые различия в абсолютных величинах сбора соломы: у сорта Риск сбор соломы несколько выше, чем у сортов Добрый и Андрей.
Внесение азотного удобрения у всех сортов повысило сбор побочной продукции. Инокуляция семян на фоне PK ризоагрином в большей мере увеличивала сбор соломы у сорта Риск и в меньшей - у сорта Добрый, а у сорта Андрей увеличения сбора побочной продукции не происходило. Влияние инокуляции флавобактерином на сбор соломы в большей степени наблюдалась у сортов Добрый и Андрей, при этом он был эквивалентен внесению N30. На фоне с внесением азотного удобрения от применения ризоагрина сбор соломы существеннее возрастал у сортов Риск и Андрей, меньше у сорта Добрый, а от флавобактерина - у сортов Добрый и Андрей.
С учетом сбора надземной массы ячменя рассчитаны значения хозяйственного коэффициента в урожае сортов ячменя (табл. 2.9). Известно, что показатель хозяйственного коэффициента, в большей степени, определяется сортовыми особенностями культуры и меньше, условиями минерального питания [Павлов, 1984; Климашевский, 1991]. Данные этого опыта, в определенной степени, подтверждают ранее полученные результаты. В среднем, за годы исследований, просматривается тенденция зависимости хозяйственного коэффициента от сортовых особенностей ячменя (табл. 2.9). Неоднозначно действие биопрепаратов и азотного удобрения на этот показатель в зависимости от сорта. Если у сорта Добрый N30 не изменял Кхоз, то у сорта Риск он снижался, а у сорта Андрей, наоборот, увеличивался.
Масса корней ячменя зависела от погодных условий вегетационного периода, применения минеральных удобрений и биопрепаратов, а также от сортовых особенностей (табл. 2.10). Сорт Добрый формировал массу корней чуть большую, чем сорта Риск и Андрей. При оптимальных погодных условиях 1998 г. у всех сортов масса корней была более высокой по сравнению с годами, когда погодные условия не соответствовали многолетним значениям.
Следует отметить, что при достаточном количестве атмосферных осадков 1998 г., увеличение массы корней у всех сортов, в результате улучшения условий минерального питания, составило в 1,45-1,90 раз у сорта Риск, в 1,05-1,30 раз у сорта Добрый ив 1,09-1,52 раз у сорта Андрей. В условиях крайне неблагоприятного, 1999 г., это увеличение составило в 1,11-1,38 раз у сорта Риск, у сорта Добрый, наоборот, масса корней снижалась, а у сорта Андрей увеличение произошло только от ризоагрина на фоне полного минерального удобрения.
Обобщение данных в среднем за годы исследований показало, что ризоагрин и флавобактерин увеличивали массу корней у сорта Риск, у других сортов эта закономерность отсутствует. Применение под все сорта полного минерального удобрения обеспечило развитие более мощной корневой системы у всех изучаемых сортов по сравнению с фоном PK (табл. 2.10) и только у сорта Андрей на этом фоне было увеличение корневой системы от использования биопрепаратов.
Учет зерна, соломы и корней позволил определить биомассу различных сортов ячменя в зависимости от фона минеральных удобрений и биопрепаратов, а также рассчитать структуру биомассы растений в фазу полной спелости зерна (табл. 2.11).
