При инокуляции
колосовых культур ассоциативными диазотрофами увеличение продуктивности обычно
составляет 10-30% (Кожемяков,1989). У сортов, отзывчивых на обработку
биопрепаратами прибавка может достигать 40% (Сергалиев, 1997,1998). Следует
отметить, что при этом не оказывается существенного влияния на качество
сельскохозяйственной продукции (Завалин и др. 97, Виноградова и др , 1997,
Сергалиев, 1997, Воробьева и др, 1997, Лыцук,1997, Никулина и др, 1998,
Алметов, Бердников, 1998, Завалин, 1998).
В результате
исследований установлено, что при использовании биопрепаратов необходимо
учитывать генотипические особенности растений. Инокулирование низкоактивных по nis-признаку генотипов может привести к
снижению биомассы растений (Степаненко,1989). Применение в сельском хозяйстве
биопрепаратов чистых культур азотфиксирующих бактерий часто дает
непредсказуемые результаты. Более эффективным считается применение естественных
смешанных ризосферных культур (консорциумов) бактерий. Инокуляция этим
консорциумом семян ячменя в полевых вегетативных опытах давала 10 % прибавки, в
то время как обработка каждым компонентом в отдельности не давала значительного
увеличения урожая (Злотников,1996). Отмечается, что уровень нитрогеназной
активности в корневой зоне того или иного растения определяется генотипом
данного растения (Емцев, 1991). Факт штаммовых различий при инокуляции ячменя в
зависимости от генотипических особенностей отмечается и другими авторами
(Танцева, Черемисов, 1992, Завалин и др 1999).
Фиксировать
молекулярный азот воздуха могут только прокариотные микроорганизмы – бактерии,
цианобактерии, актиномицеты. В год биологическим путем связывается около
169-269*106 т азота (Мишустин, Черенков, 1989, Базилинская,
1989).Помимо фиксации азота из атмосферы, асоциативные диазотрофы продуцируют
физеологически активные вещества- ауксины, гибберелины, цитокинины,
способствующие увеличению массы корней и усилению их поглотительной
способности, а так же способны активизировать развитие репродуктивных органов и
подавлять фитопатогенных микроорганизмов, обитающих на корнях
растений.(Базилинская,1989). Согласно современным представлениям ассоциативные
азотфиксаторы - это микроорганизмы, образующие эндоризосферные ассоциации с
корнями не бобовых растений (Умаров,1986, Базилинская, 1988). На долю
фиксированного ассоциативными и свободноживущими микроорганизмами азота
приходится около 30 % от общего числа.
Суть
ассоциативной азотфиксации- трофические и энергетические взаимодействия
организмов, выражающиеся в протокооперации (Шумный, 1993). Следует отметить,
что образование ассоциаций возможно на поверхности листьев (филосфера), корней
(ризосфера), стеблей (каулосфера). Возникновение ассоциаций зависит от
генотипических способностей растения и обозначена как признак nis.Этот признак лучше развит у С-4
растений (кукуруза, сорго). У них накопление первичного продукта фотосинтеза-
малата и перемещение его к корням способствует усилению фиксации атмосферного
азота. С-3 растения ( пшеница, ячмень, рожь, овес)- у них фотосинтез идет менее
интенсивно, активность нитрогеназы ниже. Следует отметить, что образование
ассоциаций растений с диазотрофными микроорганизмами контролируется несколькими
генами, которые помимо этой функции осуществляют контроль за иммунитетом и
высотой стеблей. Под воздействием генов короткостебельности возрастает
интенсивность поступления фотоассимилянтов в ризосферу, что обеспечивает
увеличение численности микроорганизмов, способных к ахотфиксации. Установлено
что азотфиксирующие ассоциации образуются между растениями и микроорганизмами
различной таксономической принадлежности, и в зависимости от вида растений и
экологических условий, в ризосферных сообществах доминируют определенные виды
диазотрофов. Одно из условий существования микрофлоры в ризосфере - поступление
корневых выделений и опада. Известно, что вещества, содержащиеся в корневых
выделениях (аминокислоты), могут являться аттрактантами для ризосферных
бактерий (Жулин, Игнатов, 1986).
Механизм
движения бактерий к корню растения основан на явлениях хемотаксиса и
аэротаксиса. Корни растения при дыхании активно потребляют кислород, и вблизи
создается градиент концентрации кислорода. Так же в результате корневых
выделений в зоне корней создается градиент концентрации веществ, входящих в
состав этих выделений (Чумаков,1997). Бактерии, благодаря набору разнообразных
рецепторов движутся в сторону повышения градиентов. Следующий этап в образовании
ассоциации - размножение бактерий на поверхности корня, в ризоплане
(Чумаков,1997). Для размножения важны бактериальные факторы подавления других
микроорганизмов (антибиотики, ксенобиотики, бактериоцины), и устойчивость к
антибиотикам, которые выделяет растение- хозяин. Следующий этап- инфекцирование
, он проходит в несколько стадий- неспецифическая и специфическая адсорбция
(Котусов и др, 1984). Следующим этапом является инфекция корневого волоска и
образование инфекционной нити (Ремпе, 1951).
Способность
проникать во внутренние ткани корня является распространенной среди
ассоциативных бактерий, и по этому свойству они отличаются от свободноживущих
бактерий (Чумаков, 1997). По результатам исследований установлено, что
проникновение осуществляется в местах присоединения боковых корней, в трещинах
корневых волосков (Collinson et al. 1998). Следует отметить, что
активная азотфиксация протекает не только в горизонте А, но и в других
горизонтах- В и С (Клевенская, 1991).
На размеры
азотфиксации в ризосферных ассоциациях влияет много факторов. Наиболее велики
они у тропических растений (200-600 кг N на гектар в год). В нашей климатической зоне у злаковых культур
накапливается до 50 кг N за вегетационный период
(Умаров, 1986). Установлено, что почвы отличаются друг от друга по активности
азотфиксации: от 0,5-1,5 кг N /гектар
в год в почвах умеренной зоны, до 200-600 кг N/ гектар в год в почвах тропической зоны (Егоров, 1982).
Значение для
азотфиксации такого фактора, как влажность, изучено многими авторами. Доказана
прямая зависимость между влажностью почвы и активностью азотфиксации. Наиболее
четко эта закономерность прослеживается в засушливых условиях, где недостаток
влаги подавляет азотфиксацию (Клевенская, 1976).
Положительно
влияет на азотфиксацию присутствие углеродосодержащих веществ в почве.
Отмечено повышение урожайности при совместном внесении соломы и бактериальных
препаратов. Так же положительно влияет применение удобрений и мелиорантов
(Завалин, 1998, Мехтиев, 1979).Отмечается, что ингибирование процесса
азотфиксации возможно под влиянием высоких доз минеральных удобрений
(Клевенская, 1991). В условиях минимального применения удобрений в странах
третьего мира и в Российской Федерации, азотфиксация может внести огромный
вклад в получение сельскохозяйственной продукции.
Анализ
опубликованных работ по вопросу действия минеральных удобрений на урожайность и
качество зерна ячменя, вынос и коэффициенты использования элементов питания из
удобрений разработаны довольно широко и опубликованы в печати. Однако,
появившиеся в последние годы препараты на основе ризосферных диазотрофов,
обеспечивающие злаковые растения азотом, стимулирующие рост и развитие растений
за счет продуцирования физеологически активных веществ различных групп, требуют
настоятельной необходимости разработки приемов их использования в технологиях
возделывания сельскохозяйственных культур, что требует выявления их роли в
формировании величины и качества урожайности зерна ячменя.
Основной целью
работы является изучение влияния ризосферных диазотрофов и азотных удобрений на
азотное питание растений, формирование урожая, качество зерна в
почвенно-климатических условиях Ивановской области.
1.
Определить
действие биопрепаратов и азотного удобрения на формирование зерновой
продуктивности зерна ячменя.
2.
Исследовать
действие биопрепаратов на показатель качества зерна.
3.
Изучение
влияния микробных препаратов и азотного удобрения на динамику формирования
биомассы растений.
4.
Установить
влияние условий минерального питания на формирование ассимиляционной
поверхности.
5.
Дать
экономическую эффективность изучаемых вариантов.
Учхоз
организован в 1958 году на базе совхоза им. Фрунзе. Территория его состоит из
двух земельных массивов, расстояние между ними 25 км. Центральная усадьба его
расположена в 10 км от города Иваново. Второе отделение учхоза находится на
автомагистрали Москва- Иваново. На территории учхоза –8 населенных пунктов, из
которых только два являются перспективными- центральная усадьба и центр второго
отделения.
Общая
земельная площадь учхоза- 3931 га, в т.ч. сельхозугодья –3142га, пашня-2340га,
сенокосы-223га, пастбища-579га. В учхозе 2688 га осушенных сельхоз угодий, в
т.ч. пашни-1945 га.
Учитывая
разобщенность земель первого и второго отделения, в учхозе определена
комбинированная структура управления. В хозяйстве созданы цехи:
растениеводства, животноводства, механизации и электрификации, строительный цех
и цех жилищно- комунального хозяйства. Основная форма организации труда-
производственная бригада. В цехе растениеводства- три производственные бригады,
две из них специализированны на производстве кормов, и одна- на выращивании
сортового картофеля и семян зерновых культур. В животноводстве - четыре
бригады, три из них- молочно- товарных и одна бригада по молодняку КРС.
Среднегодовая численность работников, занятых в сельскохозяйственном
производстве составила 395 человек, временных и сезонных рабочих- 110.
Трактористов- машинистов и комбайнеров в хозяйстве 51 человек, рабочих, занятых
на конно - ручных работах в растениеводстве и прочих работах- 250 человек.
Кроме того, в подсобных предприятиях работают 32 человека, в торговле 16
человек, на капремонте зданий 9. Специалистов- 38 человек, с высшим
образованием- 19. В напряженные периоды (уборка урожая картофеля) помощь
хозяйству оказывают работники подшефных предприятий, студенты и сотрудники
ИГСХА.
Одним из
основных показателей, характеризующих специализацию хозяйства, является
структура товарной продукции. Плановая специализация учхоза- молочно-
семеноводческое направление. В среднем за последние три года в структуре
товарной продукции 82% занимала продукция животноводства-16400 тыс. руб., и
18%- продукция растениеводства- 3600 тыс. руб. Исходя из производственной
направленности сложилась следующая структура посевных площадей.
Таблица 1.
Структура посевных площадей, га.
Культура
|
1998
|
1999
|
2000
|
Зерновые:
озимые
яровые
картофель
овощи
корм корнеплоды
мн травы
силосные
ест сен и пастб
улучш сен и
пастб
|
960
-
960
160
15
10
1008
140
90
79
|
1000
-
1000
160
15
10
1008
155
90
74
|
850
-
850
140
15
5
1008
-
90
79
|
Как видно из
таблицы, наибольшие площади занимают зерновые и многолетние травы, что
соответствует специализации хозяйства.
Таблица 2.
Урожайность сельскохозяйственных культур, ц/га.
Культура
|
1998
|
1999
|
2000
|
Зерновые
озимые
яровые
картофель
овощи
корм корнеплоды
мн травы
силосные
ест сен и пастб
улучш сен и
пастб
|
21,0
-
21,0
67,8
146,8
379,0
44,0
165,9
15,3
21,4
|
18,0
-
18,0
72,0
132,0
243,0
40,0
141,0
14,2
20
|
28,5
-
28,5
150,0
303,0
364,0
30,0
-
16,7
21,9
|
Урожайность сельскохозяйственных культур в большой степени обусловлена
погодными условиями. Так, в 1999 году в связи с засухой урожайность была
несколько ниже по сравнению с 1998 и 2000 годами.
Таблица 3.
Себестоимость 1 ц основных видов продукции растениеводства, руб.
Культура
|
1998
|
1999
|
2000
|
Зерновые
Озимые
Яровые
Картофель
Овощи
корм корнеплоды
сено мн трав
семена мн трав
зеленая масса
|
95,0
-
95,0
51,1
41,8
7,9
12,2
1916,0
1,9
|
203,0
-
203,0
161,0
183,0
41,0
48,0
1832,0
6,8
|
129,0
-
129,0
130,0
134,0
50,0
29,0
1940,0
5,0
|
Из таблицы
видно, что наибольшая себестоимость- при производстве семян многолетних трав и
зерновых, что наблюдается в течении трех лет. Варьирование себестоимости по
годам связано с величиной валового сбора, который обусловлен погодными
условиями.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|