Влияние биопрепаратов на урожайность и качество кормовых культур в условиях Волынского Полесья Украины


Введение

Нарушение круговорота питательных веществ в почве в результате сокращения внесения органических и минеральных удобрений, эрозионных процессов, разрушения мелиоративных систем, широкого распространения вредителей и возбудителей болезней и в целом деградации почв угрожают эффективному ведению агропромышленного производства. Поэтому необходимо такое ведение земледелия, которое бы обеспечивало получение устойчивых урожаев сельскохозяйственной продукции высокого качества с улучшением плодородия почвы.

Анализ источников

Решением данной проблемы может стать ведение биологической системы земледелия, которая базируется на значительном сокращении применения минеральных удобрений и пестицидов с широким использованием бактериальных препаратов, сидератов, другой побочной продукции полевых культур. Главными преимуществами такой системы земледелия является получение высокого качества продукции сельскохозяйственных культур, уменьшение загрязнения окружающей среды и повышенияе плодородия почвы [1-8].

В биологической системе земледелия одним из перспективных направлений повышения урожайности сельскохозяйственных культур и их качества, а также повышения плодородия почв является внедрение в производство энергосберегающих технологий с применением биологических препаратов.

Цель исследований - повышение урожайности кормовых культур: кукурузы, ярового ячменя и кормового гороха и улучшение их качества путем активизации азотфиксации биологического азота в мелиорированных агроэкосистемах за счет использования бактериальных препаратов.

Методы исследования

Исследования проводили в течение 2010-2012 гг. в условиях стационарного полевого опыта на дерново-подзолистых глеевых супесчаных почвах опытного хозяйства "Первое мая" Волынской государственной сельскохозяйственной опытной станции (Рожищенский район Волынской области).

Опытная площадь участка 96 м2, учетная - 50 м2, повторность трехкратная. Схема опыта: контроль (без удобрений), минеральная (NPK), биологическая (навоз, солома, сидерат). Исследования проводили в звене зерно-кормового пятипольного севооборота (яровой ячмень, клевер, озимая пшеница, кормовой горох (пелюшка), кукуруза на зеленую массу). Технология выращивания культур общепринятая для зоны Западного Полесья.

Инокуляцию семян проводили в день посева нанесением бактериальных препаратов на семена из расчета 200 г на гектар. Биогран (Azospirillum lipoferum 4014, биогумус, макроэлементы и микроэлементы в хелатной форме) на кукурузе; микрогумин (Azospirillum brasilense 410, биогумус, макроэлементы и микроэлементы в хелатной форме) на яровом ячмене; ризогумин (клубеньковые бактерии, биогумус, макроэлементы и микроэлементы в хелатной форме) на кормовом горохе.

Почва опытного участка характеризуется такими показателями плодородия: содержание гумуса в пахотном слое составляет 1,4 %; рН солевой вытяжки - 5,0, количество соединений азота легкогидролизуемого - 5,6 мг/ 100 г, содержание подвижного фосфора - 17,4 мг/ 100 г и обменного калия - 7,8 мг/100 г почвы.

Применение в наших опытах биологической и минеральной систем удобрения с использованием бактериальных препаратов на дерново-подзолистой супесчаной глеевой почве оказало значительное влияние на качество сельскохозяйственных культур в севообороте.

Так, содержание "сырого" протеина в зеленой массе кукурузы колебалось в зависимости от системы удобрений без инокуляции 10,8-13,6 %, а на инокулированных вариантах - 11,46-13,50 %. Максимальное количество протеина в зеленой массе кукурузы получено в биологической системе удобрения (50 т/га навоза и сидерат) - 13,6 %. Меньше его содержалось при применении минеральной системы удобрений с внесением N100P90K100 - 10,77 %. При инокуляции семян кукурузы биограном меньше всего протеина содержалось при биологической системе удобрения - 11,46 %, а самый высокий показатель был на контроле - 13,50 %. Повышение содержания клетчатки в силосной массе кукурузы приводит к значительному ухудшению ее качества, что отрицательно влияет на переваримость корма. Нами обнаружено, что меньше "сырой" клетчатки находилось в растениях на контроле и при биологической системе удобрения без инокуляции - 22,3 и 21,5 % соответственно. При инокуляции содержание клетчатки в урожае с внесением N100P90K100 Составляло 20,3 %. Высокое содержание "сырой" золы на кукурузе было в растениях на контроле (4,8 %), а при биологической и минеральной системах удобрений она составила 4,7 %. Инокуляция кукурузы биограном повысила содержание золы по сравнению с участками без инокуляции при минеральной системе удобрения на 1,1 % и биологической - на 0,2 %. Высокое содержание безазотистых экстрактных веществ (БЭВ) было отмечено на контрольных участках - 57,3 % и при внесении 50 т/га навоза и сидерата - 57,2 %. Инокуляция семян кукурузы биограном способствовала повышению содержания БЭВ при минеральной системе на 3,1 %, а биологической - на 2,6 % по сравнению с растениями без инокуляции (табл. 1).

Таблица 1. Влияние систем удобрения и предпосевной обработки семян бактериальными препаратами на качество продукции, 2010-2012 гг., % на абсолютно сухое вещество

Системы удобрений

"Сырой"

Протеин

"Сырой" жир

"Сырая"

Клетчатка

"Сырая" зола

БЭВ

Кукуруза на зеленую массу

Без инокуляции

Контроль (без удобрений)

13,5

2,1

22,3

4,8

57,3

Минеральная N100P90K100

10,8

2,1

26,6

4,7

55,8

Биологическая навоз 50 т/га, сидерат

13,6

2,9

21,5

4,7

57,2

С инокуляцией

Контроль (без удобрений) + биогран

13,5

2,0

25,2

4,5

54,7

Минеральная N100P90K100 + биогран

12,9

2,1

20,3

5,8

58,9

Биологическая навоз 50 т/га + сидерат + биогран

11,5

2,7

21,2

4,9

59,8

Яровой ячмень

Без инокуляции

Контроль (без удобрений)

17,8

2,9

5,0

2,9

71,3

Минеральная N60P50K60

14,4

2,5

5,1

3,0

74,9

Биологическая навоз (последействие)

14,7

3,2

4,8

3,0

74,2

С инокуляцией

Контроль (без удобрений) + микрогумин

16,9

2,6

5,1

2,9

72,4

Минеральная N60P50K60 + микрогумин

13,8

2,3

3,7

2,8

77,6

Биологическая навоз (последействие)+ микрогумин

15,1

3,1

5,1

2,7

74,11

Кормовой горох

Без инокуляции

Контроль (без удобрений)

22,6

4,0

29,8

6,5

37,2

Минеральная N30P60K60

21,5

4,0

30,9

6,5

37,1

Биологическая солома

21,6

3,9

30,7

7,0

36,7

С инокуляцией

Контроль (без удобрений) + ризогумин

23,8

4,0

30,7

6,6

35,0

Минеральная N30P60K60 + ризогумин

19,9

4,1

29,8

6,5

39,7

Биологическая солома + ризогумин

19,9

3,8

30,5

6,7

39,1

Наблюдения качества зерна ячменя показали, что содержание "сырого" протеина в зерне ячменя ярового при указанных системах удобрения без инокуляции колеблется в пределах 14,4-17,8 %, а по инокуляции семян бактериальным препаратом микрогумин - 13,8-16,9 %. На контрольных участках без внесения препарата содержание протеина составляло 17,8 % , а при минеральной и биологической системе удобрения его содержание снизилось до 14,4 и 14,7 % соответственно. При внесении N60P50K60 и использовании бактериального препарата микрогумин содержание протеина было низким (13,8 %). При внесении минеральных удобрений в норме N60P50K60 содержание "сырой" клетчатки в зерне ярового ячменя повысилось лишь на 0,1 % по сравнению с участками без удобрений. А использование только последействия навоза в биологической системе удобрения снизило содержание клетчатки на - 0,2 % против контроля. Проведение инокуляции семян микрогумином повысило содержание клетчатки только в биологической системе удобрения на 0,3 % , против вариантов без инокуляции. Содержание "сырой" золы в растениях ячменя в зависимости от системы удобрений находилось на уровне 2,9-3,2 % без инокуляции, а с инокуляцией - на 2,6-3,1 %. Показатели БЭВ на ячмене яровом при минеральной и биологической системах удобрения без инокуляции колебались в пределах 74,9-74,2 %, при проведение инокуляции - 77,6-74,1 %. Достаточно высокое содержание БЭВ было при минеральной системе удобрения - 74,9 %, что превысило контроль на 3,8 %. Немного меньше БЭВ содержалось при биологической системе удобрения (74,2 %, против 71,3 % без удобрения). Бактеризация семян микрогумином при минеральной системе удобрения повысила показатели БЭВ на 2,7 % против участков без инокуляции. При биологической системе удобрения с инокуляцией содержание БЭВ уменьшилось на 0,1 % против участков без инокуляции.

Высшим содержание "сырого" протеина в зеленой массе кормового гороха было на контроле - 22,6 %. Меньшее содержание протеина наблюдали после заделки соломы, его показатели были ниже контрольных участков на 1 %. Бактеризация семян кормового гороха ризогумином повысила содержание протеина только на контрольных участках до 23,8 %. Содержание "сырой" клетчатки в растениях пелюшки на зеленую массу без бактеризации колебалось в пределах 29,8-30,9%, а при бактеризации - 29,8-30,7 %. Больше "сырой" клетчатки содержалось в растениях на участках с минеральной системой удобрения (30,9 %), что превышало контроль на 1,1 %, а менее всего биологической системы удобрения - 30,8 %, что превышало контроль на 0,96 %. Инокуляция семян уменьшала содержание клетчатки на участках с минеральной и биологической системами удобрений на 1,1 и 0,3 % соответственно против минеральной и биологической систем удобрения, на которых бактеризация не проводилась. Меньше всего "сырой" золы содержалось в растениях пелюшки при минеральной системе удобрения (6,5 %), а при биологической немного больше - 7,0 %. Использование биопрепарата ризогумин повысило содержание сырой золы на контрольном участке на 0,1 %. Содержание БЭВ при разных системах удобрения без инокуляции семян колебался в пределах 36,7-37,2 % , а проведение инокуляции семян повысило его содержимое на 0,4-2,4 %. Высшим показатель БЭВ был на контроле и составил 37,2, а при минеральной системе он снизился на 0,1 % , при биологической - на 0,5 %. Инокуляция повысила содержание БЭВ на участках при биологической системе удобрения (39,1 %), минеральной - 39,7 % против посевов без инокуляции.

Нами установлено, что минеральная система с внесением N100P90K100 Повысила урожайность зеленой массы кукурузы на 12,8 т/га, а биологическая с применением 50 т/га навоза и сидерата - на 6,6 т/га против контроля 32,2 т/га (табл. 2). Наибольшую прибавку урожая имели при инокуляции семян кукурузы биограном в биологической системе удобрения, что обеспечивало прирост урожайности к контролю без инокуляции 2,8 т/га, а биологической системе удобрения без инокуляции - на 6,3 т/га.

Таблица 2. Влияние систем удобрения и инокуляции семян биопрепаратами на урожайность Сельскохозяйственных культур т/га (2010-2012 гг.)

Система удобрения

Кукуруза (зеленая масса)

Пелюшка (зеленая масса)

Яровой ячмень (зерно)

Урожайность

Прирост к препарату т/га +

Урожайность

Прирост к препарату т/га +

Урожайность

Прирост к препарату т/га +

І*

ІІ*

І*

ІІ*

І*

ІІ*

Биогран

Ризогумин

Микрогумин

Контроль (без удобрений)

32,2

35,4

3,3

23,6

25,4

1,8

0,8

0,9

0,1

Минеральная

45

46,9

1,9

40,2

42,5

2,3

3,3

3,5

0,1

Органо-минеральная

43,5

46,9

3,4

35,1

38,1

3,1

2,5

2,9

0,4

Биологическая

38,7

45

6,3

35,8

36,7

0,9

2,3

2,3

0

НСР05, т/га

НСР05 инокуляция, т/га

НСР05 удобрения, т/га
    4,43 2,21 3,13
    4,32 2,16 3,06
    0,24 0,12 0,17

Примечание*

І - без инокуляции,

ІІ - с инокуляцией.

Наименьшую урожайность пелюшки на зеленую массу на дерново-подзолистой глеевой супесчаной почве получили на участке без применения удобрений (23,6 т/га). Использование минеральной системы удобрения обеспечило урожайность культуры на уровне 40,2 т/га. Биологическая система удобрения при заделке соломы предшественника обеспечила урожайность на уровне 35,8 т/га, что на 13,1 т/га превышает контроль.

Внедрение бактериального препарата ризогумин при минеральной и биологической системах удобрения обеспечило урожайность культуры на уровне 42,5 и 36,7 т/га, что на 0,9 и 2,3 т/га больше по сравнению с растениями без инокуляции семян бактериальным препаратом.

Наилучшие результаты от применения систем удобрения были отмечены на яровом ячмене, при минеральной системе удобрения N30P60K60, - 3,4 т/га, что в 2 раза превышало показатели урожая на контроле. Урожайность ячменя при биологической системе удобрения были на уровне 7 т/га, против контроля 0,9 т/га. зерновой севооборот урожайность

Инокуляция семян ярового ячменя микрогумином мало влияла на урожайность, очевидно причиной этого было неиспользование потенциала бактериального препарата, вызванное тем, что ячмень является покровной культурой клевера.

Заключение

На дерново-подзолистой супесчаной глеевой почве в условиях Волынского Полесья применение бактериальных препаратов биогран, ризогумин, микрогумин при биологической и органо-минеральной системах удобрения обеспечивало стабильную прибавку урожая кукурузы на зеленую массу на - 6,3 т/га, пелюшки - 3,1, ячменя ярового - 0,4 т/га, против урожайности культур на участках без их внесения. Совместное применение бактериальных препаратов с биологической системой удобрения положительно влияло на качество зеленой массы кукурузы, зерна ярового ячменя, зеленой массы кормового гороха.

Литература

    1. Бегей, С. В. Екологічне землеробство: підруч. / С. В. Бегей, І. А. Шувар. - Львів : Новий Світ - 2000, 2007. - 429 с. 2. Відтворення родючості грунтів у грунтозахисному землеробстві / М. К. Шикула, С. С. Антонець, В. О. Андрієнко [та ін.]. - Киев: Оранта, 1998. - 680 с. 3. Волкогон, В. В. Мікробні препарати у землеробстві. Теорія і практика / В. В. Волкогон, О. В. Надкернична, Т. М. Ковалевська. - Київ: Аграрна наука, 2006.- 312 с. 4. Канівець, В. І. Життя грунту/ В. І. Канівець. - Київ: Урожай, 1990. - 160 с. 5. Носко Б. С. Шляхи підвищення родючості грунтів у сучасних умовах сільськогосподарського виробництва / Б. С. Носко. - Киев: Аграрна наука, 1999. - 98 с 6. Патика, В. П. Біологічний азот / В. П. Патика, С. Я. Коць, В. В. Волкогон. - Київ: Світ, 2003. - 424 с. 7. Рижук, С. М. Агроекологічні основи ефективного використання осушуваних грунтів Полісся і Лісостепу України / С. М. Рижук, І. Т. Слюсар. - Київ, 2006. - 421 с. 8. Тараріко, Ю. О. Формування сталих агроекосистем / Ю. О. Тараріко. - Київ: Аграрна наука, 2005 - 508 с.

Похожие статьи




Влияние биопрепаратов на урожайность и качество кормовых культур в условиях Волынского Полесья Украины

Предыдущая | Следующая