Урожайность ячменя при использовании биопрепаратов (часть 4)
Уровень плодородия почвы воздействовал на величину урожайности зерна ячменя: при возрастании с низкого до среднего она повышалась, дальнейшее увеличение уровня плодородия почвы было не эффективно (табл. 2.19). Внесение азотного удобрения в дозе N30 обеспечивало увеличение урожайности зерна ячменя на бедной почве в зависимости от условий года с 133 до 15 г/м2, при этом достоверная прибавка сформировалась только в оптимальном 1998 г.
На почве со средним уровнем плодородия прибавки от внесения азотного удобрения достигали значений 40-492 г/м2, то есть они были выше, чем на менее плодородной почве. Следует отметить, что максимальная урожайность зерна и прибавка от азота получена в оптимальном 1998 году, в другие годы, хотя и происходило увеличение урожайности зерна от азота, однако прибавки не превышали значений НСР.
При высоком уровне плодородия почвы внесение азотного удобрения в дозе из расчета 30 кг/га обеспечило увеличение урожайности зерна ячменя только в оптимальном 1998 г., когда прибавка составила 158 г/м2. В 1999 и 2000 годах эффективность азота была низкой.
При обобщении данных в среднем за годы проведения опыта установлено, что устойчивая прибавка урожая зерна ячменя от азотного удобрения получена только на почве со средним уровнем плодородия почвы. Увеличение дозы азотного удобрения под ячмень в два раза с 30 до 60 кг/га, независимо от уровня плодородия почвы и погодных условий вегетационного периода не обеспечило возрастания массы зерна (табл. 2.19).
Действие биопрепаратов, зависело от погодных условий вегетационного периода. На почве с низким плодородием без азотного удобрения инокуляция семян ризоагрином во все годы проведения эксперимента не обеспечила роста урожайности зерна ячменя, хотя в благоприятном 1998 г. увеличение массы зерна достигало по отношению к фону 28%, а в среднем за годы проведения опыта прибавка достигла 15%. От флавобактерина в оптимальный по погодным условиям год прибавка составила 73 г/м2 или 18%, однако она не превышала значения НСР, то есть можно свидетельствовать лишь о тенденции увеличения урожайности. В неблагоприятный по погодным условиям 1999 г. инокуляция семян ячменя флавобактерином обеспечила достоверный рост массы зерна (прибавка составила 25% к фону 1). Аналогичное влияние флавобактерина в условиях засушливого вегетационного периода получено также на супесчаной почве Новозыбковского района Брянской области [Воробьева, 2000] и связано это, вероятно, со стимулирующим действием биопрепарата [Васюк, 1989]. В среднем за 3 года инокуляция семян ячменя биопрепаратом флавобактерином обеспечила увеличение массы зерна на 16% по сравнению с фоном. Оба препарата не увеличили массы зерна на фоне с азотным удобрением, не увеличивалась она и при возрастании дозы азота до N60.
На среднеплодородной почве ризоагрин достоверно повысил массу зерна в два из трех лет проведения опыта: составила 44% в благоприятном 1998 г. и 29% в 2000 г. Учитывая значительные размеры прибавок в два из трех лет проведения опыта в среднем за 1998-2000 гг. получено достоверное увеличение массы зерна. Инокуляция семян флавобактерином во все годы проведения опыта, независимо от погодных условий вегетационного периода, способствовала достоверному увеличению сбора зерна ячменя. Прибавки составили по отношению к фону без азотного удобрения от 27 до 44%. То есть, флавобактерин обеспечивает устойчивую прибавку на фоне без азота во все годы и размер которой был практически эквивалентен внесению под ячмень N30. На фоне с внесением азотного удобрения положительный эффект получен от инокуляции семян ячменя препаратом флавобактерин только в неблагоприятном 1999 г., в этом случае прибавка от него была эквивалентна внесению под культуру N60.
На высокоплодородной почве эффективность инокуляции семян биопрепаратами уступала среднеплодородной почвой, размер прибавки урожая зерна был почти в два раза меньше, в среднем за три года от ризоагрина прибавка составила 90 г/м2 (20%) и не превышала значение НСР. От инокуляции семян флавобактерином на высокоплодородной почве без азота прибавки изменялись, в зависимости от года, от 92 до 118 г/м2 или увеличение урожайности по отношению к фону достигало 16-34%. В среднем за три года на этой почве рост урожайности зерна ячменя составил 20% и был недостоверным по отношению фону PK. На фоне с внесением азотного удобрения оба биопрепарата не увеличили урожайность зерна ячменя.
Оценивая роль биопрепаратов по влиянию на массу зерна ячменя в зависимости от уровня плодородия почвы, следует подчеркнуть, что на бедной почве прибавки от инокуляции ризоагрином были меньше, чем на почве со средним уровнем плодородия, на почве с высоким уровнем плодородия прибавки получены несколько больше, чем на почве с низким уровнем плодородия, но меньше чем на среднеплодородной почве. Инокуляция семян ячменя флавобактерином обеспечила максимальную эффективность на почве со средним уровнем плодородия. На почвах со средним или низким плодородием эффективность инокуляции семян флавобактерином снижается по сравнению с почвой, имеющей средний уровень плодородия. Оба препарата по действию на урожай примерно равнозначны.
Масса соломы ячменя определялась погодными условиями вегетационного периода (табл. 2.20). Максимальная масса соломы ячменя получена в благоприятный по погодным условиям 1998 г., она была значительно меньше при дефиците атмосферных осадков в период накопления вегетативной массы или при избытке их в завершающий период вегетации.
Размер прибавок массы соломы зависел от биопрепаратов. Максимальные прибавки массы соломы получены в благоприятном по погодным условиям 1998 г., которые составляли от 155 до 258 г/м2 на бедной почве, от 462 до 630 г/м2 на средней и от 73 до 190 г/м2 на богатой почве.
Максимальная прибавка массы соломы за счет инокуляции получена на фоне без азотного удобрения в оптимальном году на почве со средним уровнем плодородия. Затем следует почва с пониженным уровнем плодородия и замыкает ряд плодородная почва. На 1 и на 2 почвах наиболее эффективным является препарат ризоагрин, а на высокоплодородной почве - флавобактерин. На фоне с внесением азотного удобрения достоверная прибавка получена от ризоагрина только среднеплодородной почве.
При недостатке атмосферных осадков в 1999 г. от инокуляции семян обоими препаратами на всех трех почвах масса соломы ячменя не возрастала. Оба препарата в 2000 г. способствовали увеличению массы соломы на фоне без азота только на высокоплодородной почве.
Надземная биомасса (зерно+солома) ячменя зависели от погодных условий вегетационного периода, уровня плодородия почвы и используемых в опыте удобрений и биопрепаратов (табл. 2.21).
При оптимальных погодных условиях 1998 г. растения накопили максимальную надземную массу, при менее благоприятных погодных условиях вегетационного периода биомасса была существенно меньше, поскольку растения в этих условиях не смогли реализовать потенциальные биологические возможности. Проявилось также воздействие уровня плодородия почвы на величину надземной массы растений: при среднем и высоком уровне плодородия надземная масса растений была больше по сравнению с менее плодородной почвой (табл. 2.21). При инокуляции семян биопрепаратами вследствие увеличения массы зерна и соломы возрастало накопление надземной сухой массы. Значение хозяйственно коэффициента, показывающего долю зерна в общебиологическом урожае, характеризует эффективность функционирования агробиоценоза [Климашевский, 1991] и чем он выше, тем большая доля зерна получена в общебиологическом урожае. Значение хозяйственного коэффициента зависело от условий года, уровня плодородия почвы и применения удобрений и биопрепаратов (табл. 2.21).
Во все годы, изучаемые препараты примерно в равной степени воздействовали на значение хозяйственного коэффициента, что позволяет рассмотреть данный показатель в среднем. На фоне без внесения азотного удобрения максимальное значение хозяйственного коэффициента получено при использовании для инокуляции ризоагрина и флавобактерина на почве со средним уровнем плодородия. При внесении азотного удобрения и инокуляции семян ризоагрином при изменении уровня плодородия почвы от низкого до высокого в общебиологическом урожае ячменя возрастала доля зерна. Для флавобактерина аналогичная закономерность характерна только при изменении плодородия почвы от низкого до среднего.
По данным ВНИИСХМ [Кожемяков, Хотянович, 1997] инокуляция семян биопрепаратами способствует увеличению массы корней за счет микробостатического эффекта. В результате этого, растения, обладая более мощной корневой системой могут поглощать из почвы большее количество питательных веществ, а также в следствие выделения корнями углеводов в ризосфере создаются лучшие условия для микроорганизмов, приводящие к усилению процесса азотфиксации. Это способствует лучшему обеспечению азотом растений и увеличению их продуктивности.
Учет корней ячменя в фазу полной спелости позволил выявить роль биопрепаратов в накоплении их массы (табл. 2.22), которая зависела от уровня плодородия почвы и погодных условий вегетационного периода. Известно, что чем беднее почва элементам минерального питания, тем растения формируют большую массу корней, и наоборот, чем богаче почва, тем меньше масса корней [Мосолов, 1979]. Эта закономерность четко проявилась в оптимальный для ячменя 1998 г., когда ячмень имел максимальную массу корней при выращивании его на низкоплодородной почве. Примерно та же закономерность характерна и для засушливого 1999 г. В 2000 г. различия в массе корней в зависимости от уровня плодородия почвы, в отличие от других годов, были выражены в меньшей степени. Инокуляция семян биопрепаратами на почве с низким уровнем плодородия в два из трех лет опыта обеспечила возрастание массы корней по сравнению с фоном без внесения азотного удобрения, при внесении же азота увеличение массы корней отмечено только в один (1998 г.) год при использовании флавобактерина.
На почве со средним уровнем плодородия без внесения азотного удобрения ризоагрин увеличил массу корней ячменя во все годы, флавобактерин - в два из трех лет опыта. При внесении азотного удобрения ризоагрин положительно действовал на массу корней в оптимальном году, флавобактерин - в два года.
При повышении уровня плодородия почвы до высокого положительная роль ризоагрина проявлялась только в оптимальном 1998 г., а флавобактерина - в неустойчивом по увлажнению 2000 г. на фоне без азота. На фоне с внесением азотного удобрения биопрепараты на массу корней не влиянияли.
Общая масса растений ячменя (сумма зерна, соломы и корней), также как и его отдельные органы, значительно изменялась в зависимости от погодных условий вегетационного периода (табл. 2.23).
Минимальная биомасса растений получена в 2000 г. при резком недостатке атмосферных осадков в начале вегетации, когда закладывались генеративные органы. Максимальную биомассу ячмень сформировал в 1998 г. с достаточным количеством осадков. Биомасса ячменя зависела от уровня плодородия почвы: при изменении уровня плодородия от низкого до среднего формировалась большая масса ячменя, а с повышением плодородия со среднего до высокого увеличения надземной массы не происходило.
За счет инокуляции ризоагрином биомасса ячменя по сравнению с фоном без азота в среднем за 3 года увеличилась на всех почвах (на первой почве на 6,8 г/сосуд, на 2 - на 17 г/сосуд, на 3 почве - на 7,5 г/сосуд). От флавобактерина это увеличение составило на 1 почве 8.4, на 2 почве - 13.2 и на 3 почве - 7,9 г/сосуд то есть явно выражено положительное действие плодородия.
На фоне азотного удобрения инокуляция семян биопрепаратами на биомассу ячменя не влияла при всех уровнях плодородия почвы.
Соотношение в биологической массе растений зерна, соломы и корней служит показателем эффективности функционирования агробиоценоза, ибо внешние и внутренние факторы жизни организма определяют направленность физиологических процессов, от которых зависит формирование хозяйственно ценной части урожая [Климашевский, 1991]. Условия выращивания оказали воздействие на соотношение органов растения в фазу полной спелости ячменя. При оптимальных погодных условиях в 1998 г. повышение уровня плодородия почвы обеспечило возрастание в общебиологическом урожае доли зерна и снижение доли корней. На почве с минимальным плодородием растения в общей биомассе сформировали минимальную долю зерна. В год с резким недостатком атмосферных осадков (1999 г.), наоборот, с увеличением уровня плодородия почвы в структуре биомассы растений имелась тенденция к увеличению доли нехозяйственной части. Это, вероятно связано с особенностями реагирования культуры на недостаток влаги, заключающийся в сохранении репродуктивных функций организма, поскольку в начале вегетации растения на плодородной почве сформировали большую биомассу, а в последующий период они в большей степени реагировали на дефицит осадков [Осипова, 2000]. В 2000 г., наблюдался недостаток атмосферных осадков в начале вегетации и их избыток в последующее время, на почве со средним плодородием в структуре биомассы ячменя имелась тенденция к увеличению доли соломы, по сравнению с другими почвами.
