Содержание к диссертации
Введение
I. Литературный обзор Приемы повышения продуктивности зернобобовых культур
1.1 Значение зернобобовых культур в биологизации земледелия
1.2. Ботанические особенности зернобобовых культур
1.3. Влияние минеральных удобрений на формирование продуктивно сти зернобобовых культур
1.4. Факторы, способствующие повышению продуктивности зернобобовых культур
1.5. Влияние уровня кислотности почвенной среды на эффективность бактериальных удобрений
1.6. Эффективность предпосевной обработки семян в повышении сим биотической активности и продуктивности зернобобовых культур
1.7. Влияние зернобобовых культур, как предшественников, на продук тивность озимых зерновых культур
II. Условия и методы проведения исследований
2.1. Условия проведения опытов
2.2. Методы исследований
Экспериментальная часть
Агроэкологические аспекты применения известковых, минеральных и бактериальных удобрений в технологии возделывания зерновых и зернобобовых культур
3. Влияние известкования на изменение реакции выщелоченного чернозема
4. Влияние Ризоторфина на продуктивность и качество яровой вики в зависимости от уровня реакции среды
4.1. Формирование урожайности вики яровой в условиях различной кислотности выщелоченного чернозем
4.2. Влияние ризоторфина на формирование качества зерна вики в зависимости от уровня кислотности почвы
4.3.Формирование симбиотической деятельности яровой вики в зависимости от агрохимических свойств выщелоченного чернозема
4.4. Экономическая эффективность применения бактериального препарата Ризоторфин
5. Формирование продуктивности озимой пшеницы в зависимости от уровня кислотности почв
Выводы
Предложения производству Список литературы
- Ботанические особенности зернобобовых культур
- Эффективность предпосевной обработки семян в повышении сим биотической активности и продуктивности зернобобовых культур
- Агроэкологические аспекты применения известковых, минеральных и бактериальных удобрений в технологии возделывания зерновых и зернобобовых культур
- Влияние ризоторфина на формирование качества зерна вики в зависимости от уровня кислотности почвы
Введение к работе
Актуальность темы состоит в том, что в результате резкого сокращения работ по сохранению и повышению плодородия почв идет быстрое нарастание процессов их деградации, в том числе черноземных. По данным агрохимической службы около 80% площади пашни, только в Пензенской области в земледельческих районах лесостепной и степной зоны, нуждается в улучшении.
Одно из перспективных решений этих проблем - внедрение экологически безопасных систем земледелия, базирующихся на: севооборотах с зернобобовыми культурами и применении микробиологических препаратов комплексного действия, в том числе усиливающих азотфиксирующую способность, что обеспечивает значительную экономию азотных удобрений.
Поэтому поиск путей повышения азотфиксирующей способности бобовых культур имеет важное научное и народнохозяйственное значение. Ризоторфин разработан на основе полезных ризосферных бактерий, обладающих полифункциональным действием и является высокоэффективным микробиологическим препаратом.
Цель исследований состояла в выявлении эффективности бактериального препарата ризоторфин, как энергосберегающего малозатратного агроприема адаптивной технологии, в зависимости от уровня реакции почвенной среды в местных природно-климатических условиях на продуктивность звена севооборота с викой.
Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
изучить особенности формирования агроценоза вики яровой в зависимости от технологии возделывания, в том числе известкования почв;
определить симбиотическую и фотосинтетическую активность растений вики при использовании ризоторфина при разных уровнях рН;
определить влияние вики, как предшественника, на формирование продуктивности озимой пшеницы;
исследовать изменение агрохимических свойств почв в зависимости от применения минеральных удобрений и химических мелиорантов;
дать экономическую оценку приемам технологии возделывания вики.
Научная новизна. Впервые на черноземах выщелоченных лесостепи Среднего Поволжья исследовано влияние известкования в сочетании с внесением бактериального препарата ризоторфин на содержание подвижных форм питательных веществ и степень их воздействия на продуктивность звена полевого севооборота с викой яровой. Установлены закономерности зависимости урожайности вики и озимой пшеницы от факторов почвенного плодородия в условиях известкования почв, дана комплексная оценка значимости параметров плодородия выщелоченного чернозема для развития устойчивого земледелия в
климатических условиях Пензенской области. Определены параметры расхода СаС03 для сдвига показателей кислотности чернозема выщелоченного.
Практическая значимость результатов исследований состоит в том, что использование ризоторфина в условиях известкования почв позволяет повысить азотфиксирующий потенциал и увеличить продуктивность вики яровой при минимальных затратах минеральных удобрений. Экспериментальные данные являются теоретической и практической основой для разработки научно-обоснованных приемов применения бактериальных препаратов и известкования. Разработаны нормативы применения известковых удобрений для планируемого сдвига рН. Результаты исследований целесообразно использовать для прогнозирования изменения агрохимических свойств чернозема выщелоченного.
Результаты исследований вошли в научно-практические рекомендации по применению ризоторфина в земледелии Пензенской области и были использованы при изучении курса «Основы земледелия» и «Агрохимия» в Пензенском государственном аграрном университете.
Результаты исследований прошли производственную проверку в СПК «Гигант» в Кузнецком районе Пензенской области.
Организация исследований и личный вклад соискателя. Автор диссертационной работы принимал непосредственное участие на всех этапах проведения исследований: в разработке программы и схемы исследований; выборе методов; планировании и проведении полевых исследований; анализе литературных источников, обобщении полученных экспериментальных данных, их математической обработке; формулировании выводов; подготовке публикаций по теме исследования; оформлении диссертационной работы и автореферата. Работа выполнена в 2012-2015 годах в лаборатории агрохимии органических и известковых удобрений ФГБНУ «ВНИИ Агрохимии». Тематика исследований входила в комплексные программы НИР ВНИИА 2013-2014 годов по заданию № 02.03.02.02.
Защищаемые положения.:
Применение бактериальных препаратов, минеральных удобрений и известкования почв является непременным условием развития высокопродуктивного и устойчивого земледелия на выщелоченных черноземах.
Экономическая и агроэкологическая эффективность использования бактериального препарата ризоторфин в условиях применения минеральных и известковых удобрений;
Известкование выщелоченного чернозема - высокоэффективный агроприем, позволяющий оптимизировать содержание обменных оснований в почве, снизить антропогенную нагрузку и обеспечивает существенное повышение продуктивности агроэкоценоза;
Достоверность результатов исследований подтверждается данными полевых исследований и лабораторных анализов, выполненных по общепринятым
методикам и подвергнутых математической обработке методом дисперсионного и регрессионного анализа
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на международных и всероссийских научно-практических конференциях: «Инновационные технологии в АПК: Теория и практика» (Пенза, ПГСХА, 2013), «Перспективы применения средств химизации в ресурсосберегающих аг-ротехнологиях» (Москва :ВНИИА, 2013), «Микроэлементы и регуляторы роста в питании растений: теоретические и практические аспекты», посвященной 75-летию академика РАЕН, Костина В.И.(Ульяновск, «Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина», 2014), «Агроэкологические основы применения удобрений в современном земледелии» (Москва :ВНИИА, 2014), «Ключови въпроси в съвре-менната наука» (Болгария, София, Селско стопанство, 2014), «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, ГСХА, 2014), «Актуальные проблемы социально-экономической и экологической безопасности Поволжского региона» (Казань, МИИТ, 2015),
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 4 научных статьи в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и приложений. Работа изложена на 129 страницах основного компьютерного текста, включает 23 таблицы и 11 рисунков. Список используемой литературы включает 256 наименований, в том числе 17 иностранных авторов.
Ботанические особенности зернобобовых культур
Зернобобовые культуры производят на единице площади значительно больше белка, чем злаковые культуры, они содержат от 160 до 250 г перевариваемого протеина на 1 кормовую единицу. Основная часть запасаемого ими белка создается за счет азота воздуха в результате симбиотической деятельности клубеньковых бактерий, которые находящиеся в почве, они проникают в корни растений и начинают усиленно размножаться (Александров, 2009; Заинчиковская, 2008). На 7-10-й день после появления всходов на корнях бобовых образуются клубеньки, в которых живут бактерии, усваивающие азот воздуха и снабжающие им растения, от которых в свою очередь получают углеводы. Для каждого вида бобового растения существуют соответствующие расы клубеньковых бактерий (Вороничев , Коломейченко, 2003; Исаев, Платонов, 1996; Зубов, Китаев, 2002).
Весь симбиотически фиксированный азот воздуха отчуждается с урожаем бобовых, но с их остатками в поле остается больше азота, чем с органическими остатками небобовых, поэтому в качестве предшественника они обеспечивают больше урожая последующей культуры (Князева, 1975; Карпова, 2007). При благоприятных условиях симбиоза (рН=6-7, почвы достаточно обеспечены Р, К, Mg, B, Mo, наличие специфически вирулентно активных штаммов клубеньковых бактерий и оптимальной влажности), например, горох может усвоить за вегетацию 150 кг/га, кормовые бобы и соя – до 250 кг/га, люпин белый – 300-400 кг/га. При этом урожай может достигать 3-4 т/га и более, без затрат азотных удобрений (Козырев, 2008; Корнилов, 1977; Косолапов, 2008). Однако факторы среды, на практике, часто бывают неблагоприятны, и активность симбиоза ослабляется и фиксируется всего 20-60 кг/га азота воздуха, и, соответственно, снижается урожайность до 1,2-1,5 т/га (Красильников, 1958; Кутузова, Харьков, Туканов, 1987; Кукреш, 1992) .
Из зерновых бобовых культур, характеризующихся высоким содержанием белка не только в семенах, но и в вегетативных органах, человек получает до 20% протеина (в горохе - 20,5%, в сое - 34,9%), в рационе половины населения многих развивающихся стран белок этих культур является основным (Israel D.W, 1993; Neuebould P, 1982; Шевцова, 2003). Растительные белки обладают высокой растворимостью и поэтому хорошо перевариваются и усваиваются, они более полноценны по аминокислотному составу. Содержание наиболее важных незаменимых аминокислот (лизина, метионина, цистина, триптофана) у зернобобовых в 2-4 раза выше, чем у злаковых культур. Лимитирующие для зерновых культур лизин и треонин в зернобобовых культурах присутствуют в достаточном количестве (Чичкин, 2002; Рогов, и др. 2000). Семена зернобобовых культур -- высокопитательный и концентрированный корм для сельскохозяйственных животных. Кроме того белок бобовых не только сам хорошо усваивается животными, но и содействует усвоению ими белка других культур (Пенчуков, Дебелый, Задорин, 1993).
Семена зернобобовых культур в значительной мере удовлетворяют потребности человека и животных в углеводах, витаминах, особенно группы В и Е, отчасти и в жире. Относительно минеральных веществ отмечено высокое содержание фосфора и калия. Семена зерновых бобовых относят, благодаря выше названным свойствам, к ценнейшим концентрированным кормам (Буряков, 1984; D.W. Israel, 1993; Шпаар, Эллмер, Постников, Тара-нухо и др., 2000; Посыпанов, 2006).
Зернобобовые развивают мощную корневую систему, способную усваивать питательные вещества из глубоких слоев почвы, а также труднорастворимые фосфаты. Они являются прекрасными предшественниками для большинства полевых культур (Федоров, 1952; Кутузова Новоселов, Гарист, 1984; 1987; Леонова, 1990).
В последние годы внимание к зерновым бобовым культурам усилилось в связи с необходимостью ликвидации белковой недостаточности в питании и кормлении сельскохозяйственных животных (Мартынов, 2000; Маркова, 2008). Проблема растительного белка превратилась в жизненно важную, а белок приобретает значение стратегического сырья (Орлов, Исаев, Лосев и др., 1986; Рымарь, Покудин и др., 2005).
Согласно данным И.А. Гришина и Л.Л. Котляковой (1997) дефицит 1,4-1,6 млн. т перевариваемого протеина и 80-90 тыс. т лизина в фуражном зерне злаковых культур, составляющем основу концентрированных кормов, может быть восполнен за счет зернобобовых культур на 25 и 37% соответственно.
Среди зернобобовых культур важное место занимает вика. Вика - влаголюбивая культура, имеет тонкий полегающий, как правило, опушенный стебель, дает высокие урожаи зеленой массы с отличными кормовыми достоинствами, в т.ч. высоким содержанием перевариваемого протеина и незаменимых аминокислот, что делает возможным использовать ее для заготовки, как зеленой массы, так и сена, сенажа и травяной муки (Воронцов, 1988; Васин, Ельчанинов, 2006).
Эффективность предпосевной обработки семян в повышении сим биотической активности и продуктивности зернобобовых культур
ОЭДФ по своей структуре она наиболее близка к природным соединениям на основе полифосфатов (при ее разложении образуются химические соединения, легко усваиваемые растениями). Хелаты на ее основе можно использовать на почвах с рН 4,5-11. Отличительная черта этого хелатирующе-го агента в том, что он может, в отличие от ЭДТА, образовывать устойчивые комплексы с молибденом и бором. ОЭДФ устойчива по отношению к действию микроорганизмов почвы. Хелатные микроудобрения содержат фиксированное количество микроэлементов и различные вариации NPK, а также Mg, S, Са и др. Комплексные микроэлементные удобрения содержат композицию микроэлементов в определенной пропорции; моноудобрения (хелаты моноэлементов) — соединения отдельных металлов: наиболее распространены хелаты Fe, Zn, Cu (Школьник, 1950, 1974; Жизневская, 1961, 1969, 1972).
В работах М.Я. Школьника (1950, 1957, 1974), Г.Я. Жизневской (1972) показана роль Mo, Fe, Mn, Cu в регулировании окислительнo -восстановительных реакций биохимических процессов. Работами В.И. Ивченко (1977, 1980, 1981), R.Sato и F. Egani (1951) доказана регуляторная роль Mo в биологических системах, в редукции нитратов. Мо является компонентом нитратредуктазы как высших, так и низших организмов (Nicholas, Nason, 1954).
Мn при нитратном питании ведет себя как восстановитель, а при аммиачном как окислитель, участвует в функционировании фотосинтетической системы растений, в реакциях фоторазложения воды с выделением молекулярного кислорода (Власюк, 1946; Пейве, 1961; Ильин, Степанова, 1982). Мn повышает интенсивность дыхания, участвует в биосинтезе ДНК, витаминов, в азотном и углеводном метаболизмах (Власюк, 1956; Абдуталыбов, 1961; Климовицкая, Ковальчук, Лобанова 1976).
При низкой обеспеченности выщелоченных черноземов бором и молибденом, предпосевная обработка семян молибденовокислым аммонием (50 г/га) и внесение бора в почву (2 кг/га) увеличивают количество фиксированного азота воздуха в среднем на 8-10 кг/га, площадь листьев на 2-5 тыс.м2/га, накопление сухого вещества на 3-5 ц/га, урожай семян на 0,6-0,9 т/га (Школьник, 1985; Гельцер, 1990; Хамоков, 2006). У бобовых растений Мо улучшает азотфиксацию (Hewitt, Jones, 1947, 1952; Пейве, 1960, 1961; Ку-перман, Ржанова, 1963; Школьник, 1974; Анспок, 1978).
Предпосевная обработка семян способствует снижению тяжелых металлов (Zn, Сu, РЬ, Сd, Нg, Аs) на 8,4-40,0%, радионуклидов 137Сs - на 0,2-1,8 Бк/кг и 90Sr - 0,02-0,27 Бк/кг (Наумов, 2004).
Перспективным направлением современного сельского хозяйства становится применение регуляторов роста растений (Муромцев, 1984; Муромцева, Худояров, Муромцев, 1988; Шевелуха, Блиновский, 1990; Ковалев, 1992). Эти соединения влияют на жизненные процессы растений, не оказывая в рекомендуемых концентрациях токсического действия, но не служат источником питания для растения. Регуляторы роста повышают активность бобово-ризобиального симбиоза, так как клубеньковые бактерии, по-видимому, продуцируют рос-тостимулирующие соединения (Красильников, 1958; Доросинский, 1977; Сабельникова, Жижина, Волоскова, 1979). Препарат никфан (симбионт-2) повышает микотрофность растений, стимулирует развитие и раз-ветвленность корневой системы, улучшает обменные и синтетические процессы, повышает урожайность растений, непосредственно действует на азотфиксирующие бактерии и формирование бобоворизобиального симбиоза (Гельцер, 1963, 1990).
Использование препарата Экстрасол 55 и КМУ повышало полевую всхожесть гороха на 3,3-10,3%; выживаемость растений к уборке – на 3,3-7,2%, увеличивало листовой аппарат и корневую систему на 4,1-12,1% и 4,4-10,3%. Установлена тесная положительная связь между массой листьев или стебля и корневой массой (r=0,89-0,90) (Наумкин, 2007).
При предпосевной обработке семян регуляторами роста и микроудобрениями (Агрика, Байкал ЭМ-1, Циркон, Аквамикс, Поли-Фид) как каждым препаратом отдельно, так и при из совместном применении активность бобово-ризобиального симбиоза в значительной степени зависит от вида и способа применения препаратов (Кшникаткина, Вихрева, Блинохватов, 2007).
Обработка семян Пектином и микроэлементами улучшает качество семян, повышая содержание белка до 1,4%, аминокислотного скора до 3,9310-3%, незаменимых аминокислот – на 0,5-9,3 мг/кг и содержание фракций белка гороха. Такой прием является экономически эффективным в технологии возделывания гороха, увеличивается рентабельность до 20,9% (Андреев, Ер-мошкин, 2001; Куркина, 2011; Злотников, Алехин, Сергеев, 2011).
Агроэкологические аспекты применения известковых, минеральных и бактериальных удобрений в технологии возделывания зерновых и зернобобовых культур
Определено, что для сдвига рН сол. на 0,1 единицу необходимо 0,62 т/га доломитовой муки. Эти данные могут быть нормативным при планировании проведения известкования почв. Под влиянием известкования не только улучшаются кислотные свойства выщелоченного чернозема, но и повышается содержание кальция и магния в пахотном слое почвы. За три года мелиорант в дозе по 1 г.к. увеличивает содержание кальция на 2,2-2,5 мг-экв/100 г почвы и магния на 1,3-1,6 мг-экв/100 г почвы. В рассматриваемый краткосрочный период исследований (3 года) резкой подвижности этих элементов и их потерь из пахотного слоя почвы в условиях применения минеральных удобрений не установлено. Вероятнее всего это связано с невысокой дозой фосфорных и калийных удобрений и низкой азотных.
На основании статистической обработки экспериментальных данных в опыте, так и при обследовании почв хозяйства по содержанию в выщелоченном черноземе кальция была выявлена степень взаимосвязи между показателями кислотности и количеством кальция в пахотном слое почвы (в пересчете на СаСО3), а также рассчитать запасы карбоната кальция при определенном значении рНсол. в интервале 5,1-6,4 ед. рН. Выявленная зависимость имеет вид регрессионного уравнения : у = 60,66 — ——, r= 0.86; где у- содержание СаСО3, т/га, х- показатель рНсол, ед. Уравнение регрессии показывает, что между содержанием карбонатов кальция в почве и кислотностью почв существует тесная взаимосвязь (r=0.86). При снижении кислотности почв с 5,1 до 6,4 ед. рН., т.е. на 1,35 ед. запасы карбонатов возрастают, как минимум на 4,6 т/га, с 38,0 до 42,6 т/га. Этот способ может быть использован для определения запасов карбоната кальция в почвах без проведения предварительных аналитических работ по определению содержания этого элемента.
Одновременно с увеличением содержания кальция в выщелоченном черноземе при внесении доломитовой муки по 1,0 г.к. изменяется степень насыщенности основаниями, которая в сравнении с контрольным вариантом увеличилась на 11,5%. Как показывают многочисленные исследования, действие мелиоранта максимально в первые три года, вероятно по этому, невысокие дозы минеральных удобрений не оказали отрицательного влияния на этот показатель.
На третий год последействия известкования, влияния ежегодного внесения минеральных и бактериальных удобрений выявлено, что содержание подвижных форм фосфора по отношению к контролю возрастает (рис.5).
Фосфатный режим неудобренной почвы за годы наблюдений был относительно стабильным и в содержании подвижного фосфора не прослеживается закономерности к его снижению. За три года исследований содержание Р2О5 на контроле изменялось в пределах 54-61 мг/кг почвы, что может быть обусловлено почвенной пестротой участка и ошибкой определения показателя. Применение фосфорных удобрений в составе полного минерального удобрения увеличивает содержание подвижного фосфора, причем на фоне внесения доломитовой муки и ризоторфина отмечены максимальные значения показателя. Разница с контролем составила 29 мг/кг почвы. По-видимому, снижение почвенной кислотности в результате известкования активизирует жизнедеятельность полезных микроорганизмов, что способствует мобилизации фосфатов. Кроме того, зернобобовые культуры являются бережливыми и экономными «хозяевами» на поле. Вика, как и все зернобобо вые культуры, с помощью выделений корневой системы переводит труднодоступные для других культур соединения фосфора и калия в доступные и использует их. С помощью глубоко проникающей корневой системы может поглощать из подпахотных горизонтов макро- и микроэлементы, ранее вымытые из пахотного слоя, и возвращать их в корнеобитаемый горизонт, пре дохраняя тем самым почвенные воды от загрязнения.
По содержанию обменного калия в пахотном слое почвы в среднем за годы исследований варианты с внесением удобрений на известкованной и неизвесткованной почве мало различались между собой.
Известкование является основным условием эффективного применения удобрений на кислых почвах. В Пензенской области имеются большие запасы дефеката, который также может эффективно применяться в качестве известкового удобрения на черноземных почвах. Эффективность его связана не только с высоким содержанием кальция, основного нейтрализатора почвенной кислотности, но и комплекса питательных веществ для растений и органического вещества для повышения плодородия почвы. По данным В.А. Квасова [1994] нейтрализующее действие дефеката значительно выше доломитовой муки (на 0,1-0,4 ед. рН).
Таким образом, в результате исследований установлено, что доломитовая мука в дозе по 1.0 г.к. оказывает положительное влияние на физико-химические свойства выщелоченного чернозема: рНсол. увеличивается на 1,25-1,33 ед., с 5,1-5,4 до 6,3-6,6. При этом снижается гидролитическая кислотность, увеличивается содержание обменных кальция и магния, возрастает степень насыщенности основаниями. Отмечена положительная тенденция усиления действия мелиоранта в условиях применения ризоторфина.
Доказано, что запасы карбоната кальция в пахотном слое выщелоченного чернозема зависят от величины рНсол.: они наименьшие при исходном уровне кислотности почв. С увеличением рН на 0,1 ед. запасы карбоната кальция увеличиваются в среднем на 45 кг/га. Расход мелиоранта для сдвига кислотности на 0,1 ед.рН составляет 0,62 т/га, что можно использовать как норматив при планировании работ по химической мелиорации.
Пополнение почвы различными формами органического вещества обеспечивает оптимизацию биологических, агрофизических и агрохимических показателей плодородия почвы. Структура почвы изменяется по сезонам года. Влияние посевов проявляется в зависимости от агротехники, характера размещения культур в севообороте, ветвления корней, сроков отмирания и других факторов.
В результате проведенных исследований установлено, что в весенний период в начале вегетации озимой пшеницы пахотный слои почвы характеризовались оптимальной плотностью сложения, хорошей структурой. Выращивание вики яровой, как предшественника озимой пшеницы, не оказало заметного влияния на объемную массу почвы в слое 0-20 см. Все выявленные изменения лежат в пределах ошибки и/или обусловлены естественной пестротой почвы. Возможно более длительное исследование физических свойств почв в зависимости от возделываемых культур позволит выявить определенные закономерности.
Влияние ризоторфина на формирование качества зерна вики в зависимости от уровня кислотности почвы
Показатель продолжительности общего симбиоза не отражает времени активной работы симбиотического аппарата. Показателем, характеризующим величину симбиотического аппарата, является симбиотический потенциал, включающий в себя два критерия азотфиксации: массу клубеньков и продолжительность их функционирования. Общий симбиотический потенциал (ОСП) учитывает всю массу клубеньков, а активный (АСП) – массу клубеньков с леггемоглобином. В наших опытах максимальные значения масса клубеньков достигнута при использовании полного минерального удобрения в сочетании с ризоторфином (табл. 12).
Эффективность величины бобово-ризобиального симбиоза отражает масса клубеньков с леггемоглобином, который связывая кислород, создает необходимые микроаэрофильные условия в клубеньке и вместе с тем транспортирует к бактероидам кислород, необходимый для дыхания. В результате анализа установлено, что наибольшая масса азотофиксирующих клубеньков формируется в фазу цветения вики, в условиях сочетания ризоторфина и полного минерального удобрения на известкованной почве масса клубеньков составила 137 млн. шт/га, при этом активных -125 млн. шт/га, что выше, чем на контрольном варианте в 2 раза.
Следует отметить, что применение ризоторфина в условиях известкования способствует формированию симбиотического аппарата на фоне РК -(в фазу кущения 128 млн. шт/га из них 112 млн. шт/га активных) значительно превосходящего вариант с внесением полного минерального удобрения без применения ризоторфина (120/95 млн. шт/га также в фазу кущения).
Вика, как зернобобовая культура, обладает повышенной чувствительностью к кислотности среды. Как показали исследования, аналогичной чувствительностью обладают и клубеньковые бактерии, развитие которых и азот-фиксация интенсивнее протекали в условиях среды близкой к нейтральной. Таким образом, предпосевная обработка семян ризоторфином положи 91 тельно влияет на формирование агроценоза вики: наиболее стимулирующее действие выявлено при совместном использовании ризоторфина с полным минеральным удобрением в условиях известкования. В этих условиях отмечается наибольшее количество и масса активных клубеньков.
Анализируя состояние азотной проблемы в отечественном земледелии необходимо отметить, что даже при условии достаточного обеспечения азотом удобрений, биологический азот с экономической и экологической точки зрения будет иметь большое значение.
Для сельскохозяйственного производства небольшой практический интерес представляет пополнение азотного фонда за счет симбиотической фиксации атмосферного азота, поскольку размеры накопления азота свободно-живущими микроорганизмами не превышают 10-15 кг/га азота в год. Если учесть, что азота, накопленного бобовыми культурами, поступает в почву с пожнивными остатками, а коэффициент использования этого азота принять за 25-30%, то за счет правильного использования биологического азота бобовых культур производство зерна в стране можно увеличить почти на 8 млн тонн (Турчин, 1956; Хабарова, 1970).
Растительные остатки, в данном случае вики, поступающие в почву, в результате процессов гидролиза и распада подвергаются трансформации, вследствие чего происходит их минерализация и гумификация. Роль этих остатков с соотношением C:N около 20 в балансе азота почвы трактуется двояко. С одной стороны, азот, высвобождающийся из растительных остатков, активно используется культурами, стимулируя продукционный процесс растений, а с другой - частично закрепляется в органическом веществе почвы, улучшая ее гумусное состояние. Азот растительных остатков с малым отношением C:N используется растениями больше всего в первый год. Результаты исследований показали, что соотношения С:N в корнях и стерне вики в зависимости от доз удобрений колебалось от 1:18 до 1:21. Богатые азотом растительные остатки зернобобовых имеют узкое соотношение С:N, быстро разлагаются с выделением в почву минерального азота. После вики к моменту начала вегетации озимой пшеницы накапливалось по фону 45-50 мг NO3 на 1 кг почвы.
Исследования показали, что для получения хороших урожаев бобовых культур необходима предпосевная обработка высоко эффективным иноку-лянтом «Ризоторфин». В результате применения препарата на корнях растений формируется симбиотический аппарат (клубеньки), способный фиксировать атмосферный азот из воздуха и переводить его в доступную для растений форму и, таким образом, снабжать растения данным элементом питания. Стоимость данного агроприёма значительно ниже по сравнению с внесением минеральных удобрений и составляет в среднем 300-500 руб/га. Кроме того, использование «Ризоторфина» в максимальной степени соответствует биологическим особенностям бобовых культур.
Таким образом, разработанная ресурсосберегающая технология возделывания вики яровой обеспечивает экологизацию растениеводства, экономию материальных средств и получение высококачественной продукции. Результаты исследований автора вошли в региональные рекомендации производству по технологии возделывания зернобобовых культур (2014 г.), используются в учебном процессе Пензенской государственных сельскохозяйственных академий. Разработанные агроприемы апробированы и внедрены в хозяйстве СПК «Гигант» Кузнецкого района Пензенской области.