Влияние бактериальных микроорганизмов и бинарного препарата Биолинум на семенную продуктивность льна-долгунца


Введение

Значительную роль в процессе воспроизводства почвенного плодородия биологическим путем играют микроорганизмы. В природе при самом активном, широком их участии постоянно осуществляется два противоположных процесса: синтез из минеральных веществ сложных органических соединений и наоборот, разложение органических веществ до минеральных. Единство этих противоположностей лежит в основе биологической роли микроорганизмов в круговороте веществ.

Анализ источников

Одним из решающих факторов повышения урожайности льна-долгунца и улучшения его качества является применение удобрений. Азот, как правило, играет ведущую роль в повышении урожайности этой культуры. Однако даже при небольшом избытке азота в почве ухудшается качество льнопродукции, снижается выход волокна и его качество [1].

Неиспользованным в этом отношении резервом является применение бактериальных препаратов ассоциативных диазотрофных микроорганизмов, активных не только в отношении биологической азотфиксации, но и способных синтезировать вещества фитогормональной природы и оказывать ростостимулирующее влияние на рост и развитие надземных органов и корневой системы, повышать устойчивость к инфекциям и неблагоприятным экологическим воздействиям [2].

В настоящее время в мировом сельском хозяйстве наблюдается замена традиционных минеральных удобрений на "микробные" биопрепараты, что способствует снижению высоких доз химикатов за счет замены их на более экологически чистые и экономически выгодные ресурсосберегающие технологии [3].

Изучение эффективности почвенных диазотрофов показало, что бактеризация положительно влияет на урожайность и качество сельскохозяйственной продукции [4].

Применение биологического азота является экологически безвредным и достается растениям почти даром, по сравнению с его минеральной формой, которая экологически небезопасна и усваивается наполовину [5].

Наряду с азотом, фосфор положительно влияет на развитие корневой системы и формирование цветков, повышает качество волокна, ускоряет созревание. Вместе с тем установлено, что из вносимых в почву удобрений фосфор используется только на 12-15%. В связи с этим инокуляция растений льна биопрепаратами на основе микроорганизмов, в результате жизнедеятельности которых происходит процесс трансформации фосфора из труднорастворимых фосфатсодержащих минералов почвы и удобрений, актуальна [6]. Так, применение биопрепарата фитостимофос на основе фосфатмобилизующего микроорганизма Agrobacterium radiobacter АР (штамм ЛПМ В 2258, титр 610 млрд. жизнеспособных клеток/мл) под культуру льна обеспечило эффект, равный внесению 30 кг/га Р2О5. Это ростостимулирующий биопрепарат, осуществляющий микробиологическую трансформацию труднорастворимых фосфатов почвы и удобрений в доступную растениям форму [7].

Методы исследования

Полевые опыты проводились на опытных полях РУП "Институт льна" в Оршанском районе Витебской области.

Почва опытного участка дерново-подзолистая, суглинистая, развивающаяся на среднем лессовидном суглинке, подстилаемом ближе одного метра моренным суглинком, имеет следующую агрохимическую характеристику: рН (КСl) - 5,2-5,3, 100 г почвы, гумус по Тюрину - 2,20-2,25%, содержание подвижных форм фосфора (Р2О5) - 218-228 и обменного калия (К2О) - 220-225 мг/кг почвы.

Опыты заложены в четырехкратной повторности, общая площадь делянки 32 м2, учетная - 25,6 м2.

Подготовка опытного участка и обработка почвы: после уборки предшественника внесение глифосат содержащих препаратов, лущение стерни в первой декаде сентября на глубину 8-10 см, вспашка на зябь в конце третьей декады сентября на глубину 20-22 см, весной - культивация для "закрытия влаги" в второй декаде апреля на глубину 5-7 см, внесение удобрений и заделка культиватором на глубину 8-10 см, вначале первой декады мая предпосевная обработка АКШ-3,6.

Минеральные удобрения в опыте вносились общим фоном: азотные - 30 кг/га, фосфорные - 60 кг/га, калийные - 90 кг/га (д. в.).

Мероприятия по уходу за посевами проводились согласно принятым рекомендациям: обработка инсектицидами, гербицидами, фунгицидами проводились на всех делянках, включая контроль.

Для инокуляции семян были использованы азотфиксирующие и фосфатмобилизующие микроорганизмы, выделенные из ризопланы растений льна-долгунца, а также бинарный бактериальный препарат Биолинум, разработанные в ГНУ "Институт микробиологии НАН Беларуси":

    - ассоциативный диазотроф Enterobaсter sp. Э10 (АФБ)- грамотрицательный, факультативный анаэроб, обладающий нитрогеназной активностью, продуцирует гормоны роста; - фосфатмобилизующий гетеротроф Pseudomonas sp. Ф3 (ФМБ) - грамотрицательный, факультативный анаэроб, растворяет ортофосфаты Са (диаметр зоны растворения 19 мм), продуцирует гормоны роста. - препарат Биолинум - бинарный микробный препарат на основе эффективных штаммов ассоциативного диазотрофа Enterobaсter sp. Э10, альтернативного минеральным азотным удобрениям и гетеротрофного ростостимулирующего микроорганизма Pseudomonas sp. Ф3, мобилизующего труднорастворимые фосфаты почвы и удобрений. Используется из расчета 10 л на одну гектарную порцию (200 мл) для инокуляции технической культуры льна-долгунца. Полученную суспензию препарата наносят на семена предварительно очищенные и отмытые от остатков ядохимикатов, и тщательно перемешивают либо вручную (перелопачиванием), либо в машинах для протравливания.

Семена, обработанные бактериальными препаратами, рекомендуется высевать в тот же день. При неблагоприятных погодных или производственных условиях семена можно высевать в течении 3-5 дней после обработки.

Микробиологическими препаратами были проинокулированы семена льна-долгунца сорта Е-68. Посев льна проведен в 2005 г. - 23 мая, 2006 г. - 1 мая, в 2007 г. - 25 апреля, в 2009 г. - 26 апреля в оптимальные для льна-долгунца сроки, при физическом созревании почвы. Норма высева 22 млн. всхожих семян на гектар. Посев сеялкой "Саксония". Способ сева узкорядный, ширина междурядий 7,5 см.

В качестве протравителя использовали Витавакс 200ФФ 2 л/т, Витавакс 200ФФ со сниженной дозой - 1,4 л/т.

Инкрустацию проводили перед посевом.

Математическую обработку данных проводили методами статистического анализа по Б. А. Доспехову [8].

Погодно-климатические условии, я сложившиеся в 2005, 2006, 2007, 2009 гг. исследований, отличались как от средних многолетних, так и между собой.

Основная часть

Получены экспериментальные данные по эффективности биопрепарата Биолинум и инокулянтов, выделенных из ризопланы льна-долгунца, показывающие, что инкрустирование семян способствует увеличению урожайности семян.

В среднем за годы исследований семенная продуктивность в контрольном варианте составила всего 5,8 ц/га (табл. 1). Протравливание семян фунгицидом Витавакс 200ФФ в дозах 2,0 л/т и 1,4 л/т позволило дополнительно получить 0,7 и 0,8 ц/га семян соответственно. Включение в инкрустационный состав микробиологических препаратов (азотфиксирующие, фасфатмобилизующие бактерии и Биолинум на фоне сниженной дозы протравителя 1,4 л/т) способствовало дальнейшему росту урожайности семян. При применении азотфиксирующих бактерий урожайность семян составила 7,2 ц/га, фасфатмобилизующих бактерий - 7,6 ц/га и Биолинум - 8,2 ц/га, что на 2,4 ц/га выше контрольного варианта.

Таблица 1. Влияние микробиологических организмов на урожайность семян льна-долгунца, ц/га.

Вариант

Урожайность семян

Среднее

+ К контролю

2005 г.

2006 г.

2007 г.

2009 г.

N30P60K90 - без обработки семян

5,6

5,1

7,1

4,5

5,8

-

Фунгицид в полной (2,0 л/т) и сниженной дозах (1,4 л/т)

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ (2,0 л/т)

6,0

5,8

8,2

4,9

6,5

+0,7

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ (1,4 л/т)

5,9

7,3

8,3

4,9

6,6

+0,8

Фунгицид со сниженной дозой (1,4 л/т) и микробиологические организмы

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ + АФБ

6,6

7,0

9,1

6,1

7,2

+1,4

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ + ФМБ

6,8

7,7

10,2

5,7

7,6

+1,8

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ + Биолинум

7,3

8,4

10,8

6,4

8,2

+2,4

Фунгицид в полной дозе (2,0 л/т) и микробиологические организмы и удобрения

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ +АФБ

7,1

8,4

10,1

6,4

8,0

+2,2

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ + ФМБ

6,7

7,8

9,7

6,0

7,5

+1,7

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ +Биолинум

7,1

8,6

10,4

6,4

8,1

+2,3

Микробиологические организмы

N30P60K90 + АФБ

6,0

7,0

9,3

5,1

6,8

+1,0

N30P60K90 + ФМБ

6,2

6,9

8,8

5,0

6,7

+0,9

N30P60K90 + Биолинум

6,8

7,8

9,9

5,8

7,6

+1,8

НСР05

0,88

0,39

0,57

0,89

-

-

Применение полной дозы Витавакс 200ФФ (2,0 л/т) в сравнении со сниженной на 30% и с применением азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий и биопрепарата Биолинум увеличило сбор семян льна от 7,5 до 8,1 ц/га к контролю (на 1,7-2,3 ц/га соответственно). Инокуляция семян льна микробиологическими препаратами без использования протравителя Витавакс 200ФФ также способствовала увеличению урожайности семян и дала прибавку от 0,9 до 1,8 ц/га относительно контрольного варианта.

Представляет интерес изучить влияние бактериальных микроорганизмов и препарата Биолинум на биометрические показатели семенной продуктивности льна-долгунца (табл. 2).

Таблица 2. Биометрические показатели семенной продуктивности льна-долгунца.

Вариант

Количество коробочек на 1 растение, шт.

Количество семян на 1 растении, шт.

Количество семян в 1 коробочке, шт.

Масса 1000

Семян, г

N30P60K90 - без обработки семян

4,05

22,6

5,58

4,2

Фунгицид в полной (2,0 л/т) и сниженной дозах (1,4 л/т)

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ (2,0 л/т)

4,74

26,5

5,59

5,1

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ (1,4 л/т)

4,41

24,3

5,51

4,5

Фунгицид со сниженной дозой (1,4 л/т) и микробиологические организмы

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ + АФБ

4,28

26,0

6,07

4,8

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ + ФМБ

4,43

26,5

5,98

4,7

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ + Биолинум

4,65

27,4

5,89

5,0

Фунгицид в полной дозе (2,0 л/т) и микробиологические организмы и удобрения

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ +АФБ

4,53

28,1

6,20

5,2

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ + ФМБ

4,60

25,3

5,50

4,9

N30P60K90 + Витавакс 200ФФ +Биолинум

4,71

28,0

5,94

5,5

Микробиологические организмы

N30P60K90 + АФБ

4,47

24,9

5,57

5,0

N30P60K90 + ФМБ

4,38

25,8

5,89

4,8

N30P60K90 + Биолинум

4,60

24,6

5,35

5,1

Нами был проведен анализ таких показателей, как количество коробочек на одном растении, количество семян в одной коробочке, количество семян на растении и масса 1000 семян.

В среднем за годы исследований в контрольном варианте количество коробочек на одном растении составило 4,05 шт., с содержанием 5,58 шт. семян в каждой, и масса 1000 семян - 4,2 г.

Обработка семян протравителем Витавакс 200ФФ в полной дозе (2,0 л/т) и сниженной (1,4 л/т) способствовала увеличению количества коробочек на 0,69 и 0,36 шт. соответственно, общего числа семян на растении на 3,9 и 1,7 шт. соответственно и массы тысячи семян на 0,9 и 0,3 г соответственно по отношению к контрольному варианту.

Инкрустация семян с включением в защитно-стимулирующий состав протравителя в дозе 2 л/т и Биолинума на фоне минерального питания N30P60K90 обеспечила формирование до 4,71 шт. коробочек и 28 шт. семян на одном растении.

Относительно массы 1000 семян следует заметить, что положительное влияние на их размер оказывала обработка семян препаратом Биолинум с использованием полной дозы протравителя Витавакс 200ФФ 2,0 л/т, где она составила 5,5 г.

Инокуляция семян льна-долгунца живыми микроорганизмами перед посевом без протравителя также оказывала положительное влияние на образование числа коробочек относительно контроля, которое варьировало по вариантам от 4,38 до 4,60 шт. на растение. Более высокое число коробочек (4,60 шт.) отмечено при инокуляции препаратом Биолинум. Обработка азотфиксирующими бактериями обеспечила формирование 4,47 шт. коробочек и 24,9 шт. семян на растении, а применение фосфатмобилизующих бактерий - 4,38 шт. коробочек и 25,8 шт. семян на растении с массой 1000 шт. - 4,8-5,1 г.

Результаты морфологических показателей семенной продуктивности растений льна-долгунца дают основание полагать, что применение биологического препарата Биолинум на фоне N30P60K90 способствует формированию коробочек, увеличению количества семян и массы 1000 семян практически на уровне полного удобрения.

Заключение

    1. При применении азотфиксирующих, фосфатмобилизующих бактерий и биопрепарата Биолинум с протравителем Витавакс 200ФФ полной (2,0 л/т) и сниженной (1,4 л/т) дозами урожайность семян превышала контрольный вариант и колебалась в пределах от 7,2 до 8,2 ц/га, что на 1,4-2,4 ц/га выше контроля. 2. Анализ морфологических показателей семенной продуктивности льна-долгунца показал положительное влияние биопрепарата Биолинум и микробиологических организмов (АФБ и ФМБ) на число коробочек на одном растении, количество семян на одном растении и массу 1000 семян.

В результате экспериментальных данных можно сделать следующий вывод: бактериальный бинарный препарат Биолинум способствует увеличению урожайности семян и несколько улучшает биометрические показатели льна-долгунца.

Литература

    1. Миронов, Е. Д. Причины отрицательного влияния повышенных доз азотных удобрений на растения льна-долгунца / Е. Д. Миронов // Вести АН БССР. Сер. с-х. наук. 1982. №1. С. 54-61. 2. Воробейков, Г. А. Минеральное питание и продуктивность льна-долгунца при обработке семян бактериальными препаратами / Г. А. Воробейков [и др.] // Агрохимия. 1996. №8-9. С. 28-34. 3. Применение диазотрофных и фосфатмобилизующих бактериальных препаратов при возделывании основных сельскохозяйственных культур: рекомендации / сост. Т. Ф. Персикова [и др.]. Горки: БГСХА, 2003. 28 с. 4. Боровик, И. А. Генетический контроль азотфиксации у ассоциативных и свободноживущих диазотрофов / И. А. Боровик // Сельскохозяйственная биология. 1987. №10. С. 76-85. 5. Патыка, В. Ф. Роль азотфиксирующих микроорганизмов в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.04 / В. Ф. Патыка; Сельскохозяйственный институт. Ленинград, 1991. С. 104. 6. Суховицкая, Л. А. Микробные биотехнологии в экономически целесообразной адаптивной интенсификации земледелия / Л. А. Суховицкая // Стратегия и тактика экономически целесообразной адаптивной интенсификации земледелия: материалы Междунар. науч.-практ. конф, 1-2 июля 2004 г. / НАН Беларуси. Институт земледелия и селекции. Минск, 2004. Т. 1. С. 42-48. 7. Кукреш, С. П. Эффективность применения экологически безопасных бактериальных препаратов под лен-долгунец / С. П. Кукреш, С. Ф. Ходянкова, Н. А. Михайловская [и др.] // Сахаровские чтения 2005 года: экологические проблемы XXI века: материалы 5-ой Междунар. науч. конф., 20-21 мая 2005 г. / Гомель, 2005. Ч. 2. С. 80-81. 8. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. М.: Агропромиздат, 1985. 352 с.

Похожие статьи




Влияние бактериальных микроорганизмов и бинарного препарата Биолинум на семенную продуктивность льна-долгунца

Предыдущая | Следующая