Оценка вклада биологического азота в формирование урожая (часть 1)
По данным академика Д.А. Коренькова (1999), истинные представления о характере использования растениями азота могут быть получены только в опытах с применением стабильного изотопа. Этот метод позволяет выявить роль различных источников азотного питания растений в формировании урожая сельскохозяйственных культур. Решение поставленной задачи осуществлено в микрополевых и мелкоделяночных опытах с использованием стабильного изотопа азота 13N, согласно методики [Методика..., 1998, Оценка..., 2000].
В опытах оценивали действие биопрепаратов на яровой ячмень, яровую пшеницу и кукурузу в зависимости от плодородия почвы, сорта культур, применения органических и минерального азотного удобрений (табл. 4.1). Во всех опытах вносили азотное удобрение, меченное по 15N различного обогащения, а также меченую по 15N солому озимой ржи. Доза азотного удобрения составляла от 3 до 6 г/м2 N, что соответствует 30-60 кг/га, доза соломы и навоза 300 г/м2.
Оптимальные условия фосфорно-калийного питания растений, в случае низкого содержания этих элементов в почве, создавали внесением фосфорного и калийного удобрений. Оценивали эффективность микробных препаратов - ризоагрин (p. Agrobacterium radiobacter - штамм 204), флавобактерин (p. Flavobakteriiim sp. - штамм J130), биоплант (p. Klebsiella mobilis), экстрасол (p. Pseudomonas Jluorescens), мобилин (Kleheitla mobilis), а так же новые препараты: Pseudomonasfluorescences шт. 2137 и Pseudomonas eorrudato шт. 2184.
Продуктивность сельскохозяйственных культур является интегральным показателем, отражающим условия жизнедеятельности растений. Биопрепараты, обладая многофункциональным действием, оказывали влияние на массу основной и побочной продукции изучаемых в опытах злаковых культур.
В опыте 1 на дерново-подзолистой супесчаной почве применение азотного удобрения на фонах PK, РК+солома и РК+навоз обеспечило повышение зерновой продуктивности яровой пшеницы (табл. 4.2).
Действие ризоагрина зависело от погодных условий вегетационного периода. В неблагоприятном 1996 г. прибавка урожая от инокуляции по отношению к РК-фону была ниже, чем от применения N30. В более благоприятные годы (1997 и 1998 гг.) урожайность зерна на этих двух вариантах была близкой.
Инокуляция семян ризоагрином на фоне внесения соломы влияло на сбор зерна эквивалентно азотному удобрению. В 1997 г. при достаточном количестве осадков ризоагрин повысил зерновую продуктивность растений на 14% по сравнению с вариантом РК+солома+N30. Достоверная прибавка урожайности получена также от инокуляции семян на фоне N30.
При низком содержанием в почве гумуса внесение навоза позволяет улучшить водный баланс дерново-подзолистой супесчаной почвы, повысить микробиологическую активность и обеспечить растения легкодоступными элементами питания [Минеев и др., 1993]. В этих условиях инокуляция семян ризоагрином обеспечила, практически во все годы, достоверную прибавку урожая зерна, при этом максимальные его значения от инокуляции получено на фоне навоз+№0.
На фонах РК+солома и РК+навоз (табл. 4.2) во все годы возрос сбор соломы яровой пшеницы по сравнению с фоном PK. Связано это с тем, что эта органическая масса усиливает минерализацию гумуса почвы [Использование соломы..., 1979] и способствует увеличению в ней активности свободноживущих азотфиксаторов [Мишустин, 1972].
Ризоагрин влиял на сбор соломы яровой пшеницы при внесении в почву органического субстрата. На фоне с внесением соломы действие ризоагрина на массу соломы яровой пшеницы во все годы превосходило азотное удобрение, а максимальный ее сбор получен при инокуляции семян на фоне N30.
Четких закономерностей влияния азотного и органических удобрений, а также микробного препарата на содержание азота в зерне и соломе не выявлено. В среднем за годы исследований зерно содержало 1,66-1,80% N, солома 0,37-0,43% N.
В результате изменений массы зерна и соломы, вынос азота с урожаем (табл. 4.3) определялся внесением азотного и применением органических удобрений, инокуляцией семян биопрепаратами и погодными условиями, вегетационного периода. Азотное удобрение увеличило вынос азота урожаем яровой пшеницы, при этом максимальное его значение было на фоне органических удобрений. Ризоагрин способствовал увеличению выноса азота с урожаем по сравнению с контролем на всех фонах, при этом максимальное его значение получено при внесении навоза, затем следовал фон с соломой. На фоне без органических удобрений накопление азота в урожае при внесении N30 превышало вариант с инокуляцией, а на фоне с внесением соломы они были равными.
Имеются сведения о том, что ассоциативные микроорганизмы могут увеличить минерализацию органического вещества почвы, а растения потребляют свежеминерализованные соединения и лабильные формы азота [Кудеяров, 1989]. Исходя из этого, предпринята попытка оценить роль ризоагрина в использовании растениями яровой пшеницы азота из свежеминерализованного органического вещества - соломы озимой ржи, меченной стабильным изотопом 15N. Неинокулированными растениями яровой пшеницы из соломы усвоено 0,5-0,6 г/м2 азота удобрений, что соответствовала 1,8% от внесенного количества (табл. 4.3). При обработке семян ризоагрином усвоение растениями азота из соломы существенно не отличалось от варианта без инокуляции. Внесение под пшеницу азотного удобрения (14N), практически, не изменило вынос неинокулированными растениями 15N из соломы и коэффициент его использования составил 1,9%. Инокуляция на фоне N30 несколько увеличивала вынос пшеницей 15N из соломы при благоприятных погодных условиях, в результате чего на этом варианте отмечена тенденция к повышению коэффициента использования растениями азота из соломы озимой ржи внесенной под яровую пшеницу (табл. 4.3).
