Комплексное изучение действия биоудобрения «Белогор» серии КМ-104 на биологическую активность почвы под цветочными культурами в условиях оранжереи Ботанического сада ЮФУ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 576.8:581.1:631.63

КОМПЛЕКСНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ БИОУДОБРЕНИЯ «БЕЛОГОР» СЕРИИ КМ-104 НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ ПОД ЦВЕТОЧНЫМИ КУЛЬТУРАМИ В УСЛОВИЯХ ОРАНЖЕРЕИ БОТАНИЧЕСКОГО САДА ЮФУ

© 2008 г. Е.И. Симонович, А.А. Казадаев

The biofertilizer "Belogor" influence upon biological activity of the flower-bed soil is being explored completely in the conditions of SFU botanical garden greenhouse. The results of produced investigations revealed that biofertilizer use for nourishing flower herbs makes better the conditions for existence of the most of microartropode groups and stimulates the most of micro-organisms in the soil.

Повышение и поддержание почвенного плодородия - одна из самых важных и сложных задач практической и теоретической деятельности человека. Урожайность сельскохозяйственных культур и интенсивность микробиологических процессов, протекающих в почве, находятся в прямой зависимости, поэтому большое значение приобретают способы активизации микробиологических процессов в ней. Одним из способов активизации жизнедеятельности почвенной биоты является внесение биоудобрений - удобрений нового поколения [1, 2].

На протяжении ряда лет в условиях оранжереи Ботанического сада ЮФУ изучалось воздействие биоудобрения «Белогор» (БУ) серии КМ-104 производства ООО «Научно-технического центра биологических технологий в сельском хозяйстве» (НТЦ БИО) г. Ше-бекино Белгородской области на рост, развитие тропических цветочных культур и биологическую активность почвы под ними.

Методика

Исследования по выявлению действия БУ на рост и развитие цветочных культур гранатового дерева (Punica granatum), фикуса Бенджамина пестрого, «Star light» (Ficus benjamina variegata), мурайи иноземной (Murraya exotica L.) проведены в оранжерее Ботанического сада ЮФУ в следующих вариантах: контроль (вода), опыт (биоудобрение +вода).

БУ серии КМ-104 (жидкая форма) содержит комплекс молочно-кислых, пропионово-кислых бактерий, дрожжи и антифитопатогенные культуры микроорганизмов родов Bacillus и Pseudomonas, а также бактериальные продукты метаболизма, макро- и микроэлементы, необходимые для жизнедеятельности микроорганизмов и полезные для развития растений.

Препарат БУ серии КМ-104 предназначен для корневой и внекорневой обработки растений в различные вегетационные периоды с целью интенсификации биохимических процессов и транспорта пластических веществ за счет биологической активности микробных продуктов метаболизма, содержащихся в препарате и индуцируемых эпифитными микроорга-

низмами, развивающимися на вегетативной массе растений после внесения препарата.

Механизм действия КМ-препаратов в растениеводстве обусловлен усилением симбиоза растений и почвенного микробиологического сообщества. Цель применения КМ-препаратов - организация и усиление доминанты полезных микроорганизмов, в частности, группы свободноживущих азотфиксаторов, фосфат-гидролизующих, антифитопатогенных и других видов микроорганизмов, функционально необходимых для растений и почв.

КМ-препараты созданы на основе специально подобранных штаммов полезных почвенных микроорганизмов, депонированных во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) и Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ).

В условиях Ростовской области были проведены исследования воздействия препарата «Белогор» серии КМ-104 на агроценоз многолетних трав [3] и на овощные культуры в защищенном грунте [4].

Корневая подкормка на опытах проводилась через месяц после всхода семян (гранатовое дерево и мурайя иноземная) или высадки черенков в грунт (фикуса Бенджамина пестрый, «Star light») по 100 растений на вариант в течение вегетации (с января 2005 по июнь 2007г.) через 10 дней рабочим раствором (100 мл препарата на 10 л воды) из расчета 50 мл под каждое растение (по 3 обработки ежемесячно), а на контроле -такое же количество воды соответственно.

Через месяц после первой обработки и в дальнейшем велись измерения растений по следующим показателям: длине побега, количеству листьев на одном растении, и дополнительных побегов.

Для учета численности микроартропод почвенные пробы брали металлической рамкой объемом 125 см3 в период пересадки растений.

Экстракция микроартропод проводилась по методике Балога (1988) без электрического обогрева в течение 7 дней. Разбивка на группы и подсчет проводились под бинокуляром МБС-1. Одновременно отбирались пробы почвы на микробиологические анализы, которые проведены в лаборатории Ботанического сада ЮФУ.

Сравнительный анализ численности различных групп микроартропод почвы и биометрических показателей растений проводили методом оценки существенной разности выборных средних по ^критерию [5].

Результаты исследований

Для изучения эффективности БУ при корневой подкормке цветочных культур в оранжерее Ботанического сада ЮФУ в период пересадки растений отбиралась почва, в которой учитывалась численность мелких членистоногих и микроорганизмов.

В табл. 1 представлена численность микроартропод, тыс. экз./м2, под цветочными культурами по истечении 9 мес. с начала опытов (средние данные по трем цветочными культурами: гранатовому дереву, фикусу пестрому, мурайи иноземной.

В результате исследований выявлено, что БУ способствует увеличению численности сапрофагов - панцирных клещей под всеми цветочными культурами в среднем в 1,2 раза. Клещи акароидно-тромбиди-формного комплекса, ногохвостки, а также прочие беспозвоночные встречались в незначительных количествах в пределах до 1 тыс. экз./м2.

Таблица 1

Изменение численности микроартропод, тыс. экз./м2, под воздействием БУ (средние данные) (Ботанический сад ЮФУ, г. Ростов н/Д, 2006 г.)

Группа микроартропод Контроль (вода) Опыт (БУ + вода) Р

Панцирные клещи 0,94 ± 0,02 1,09 ± 0,03 < 0,01

Гамазовые клещи 1,08 ±0,31 2,27 ±0,40 < 0,05

Акароидно-тромбидиформный комплекс клещей 0,21± 0,04 0,38± 0,05 < 0,05

Ногохвостки 0,27 ± 0,05 0,45 ± 0,02 < 0,01

Прочие беспозвоночные 0,34 ± 0,02 0,57 ± 0,05 < 0,01

Всего микроартропод 2,84 ±0,20 4,76 ±0,35 < 0,01

В процентном соотношении 100 168

На опытных вариантах численность гамазовых клещей в 2 раза превышала контрольный вариант.

По нашим данным реакция разных групп микроорганизмов при подкормке биоудобрением цветочных культур различна. Наиболее активно реагируют бак-

терии, использующие органический и минеральный азот, их численность увеличивалась в среднем под всеми культурами в 2 раза по сравнению с контрольным вариантом (табл. 2).

Таблица 2

Численность микроорганизмов некоторых физиологических групп в почве под цветочными культурами (средние данные) (Ботанический сад ЮФУ, г. Ростов н/Д, 2006-2007 гг.)

Вариант Бактерии, млн/г Азотобактер, % обрастания комочков Актиномицеты, млн/г Микроскопические грибы, тыс./г

СПА КАА С-А Среда Чапека

Контроль (вода) 30,56 46,22 42 4,17 84,4 177,8

Опыт (БУ+ вода) 49,67 90,5 59 8,15 120,2 209,4

Примечание. СПА - бактерии, использующие органический азот; КАА - бактерии, использующие минеральный азот; С-А - грибы, использующие органический азот; Среда Чапека - грибы, использующие минеральный азот.

БУ оказывало положительное действие на азотобактер - процент обрастания комочков в 1,3 раза превышал контрольный вариант, и на актиномицеты - их численность на опытных вариантах превышала контрольные в 2 раза. Численность микроскопических грибов, использующих органический и минеральный азот, на опытных вариантах под цветочными культурами превышала контрольные варианты в среднем в 2 раза. Результаты опытов показали, что БУ способствовало ускорению роста и развитию всех испытуемых цветочных культур (табл. 3-5).

Через месяц после первой подкормки цветочных культур проводились измерения растений, которые оказались не достоверными (р > 0,05). Достоверные результаты различий в измерениях растений были

получены при повторных и последующих учетах по всем показателям.

При пересадке растений были отобраны пробы почвы в опыте и контроле на гумус и содержание макроэлементов №К. Агрохимические исследования почвы проведены в Государственном центре агрохимической службы «Ростовский».

Результаты исследований свидетельствуют о том, что гумус опытного и контрольного варианта не имеет достоверных различий (опыт - 4,37; контроль -4,02). Количество макроэлементов №К в почве в опыте оказалось значительно больше, чем в контрольном варианте (табл. 6).

Таблица 3

Показатели измерений гранатового дерева (Ботанический сад ЮФУ, г. Ростов н/Д, 2005-2006 гг.)

Таблица 5

Показатели измерений мурайи иноземной (Ботанический сад ЮФУ, г. Ростов н/Д, 2006-2007 гг. )

Показатель и дата учета Варианты

Контроль (вода) Опыт (БУ+вода) Р

Длина побега, см

29.08.2005 26,4+0,27 29,2+0,56 <0,01

03.05.2006 27,4±0,22 29,7±0,24 <0,01

15.06.2006 28,2±0,34 31,4±0,32 <0,01

Количество ветвей

29.08.2005 9,0+1,46 9,0+0,71 >0,05

03.05.2006 11,0±1,29 15,0±1,29 <0,05

15.06.2006 11,0±2,14 18,0±1,60 <0,05

Количество буто-

нов

29.08.2005 2,0±0,50 2,0±0,87 >0,05

03.05.2006 1,0±0,24 3,0±0,26 <0,01

15.06.2006 1,0±0,50 4,0±1,33 <0,05

Количество цветов

29.08.2005 2,0±0,47 1,0±0,242, >0,05

15.06.2006 1,0±0,20 0±0,10 <0,01

Количество плодов

03.05.2006 - 1

15.06.2006 - 1

Показатель и дата учета Варианты

Контроль (вода) Опыт (БУ+вода) Р

Длина побега, см

12.09.2006 7,2+0,42 8,3+0,55 >0,05

29.11.2006 7,2+0,57 10,8+0,60 <0,01

28.03.2007 15.05.2007 11,8+0,55 12,9±0,50 15,4+0,70 19,2±1,20 <0,01 <0,01

Количество листь-

ев на одном рас-

тении

12.09. 2006 6,0 +0,30 6,2+0,20 >0,05

29.11.2006 7,1+0,52 8,6+0,50 <0,05

28.03.2007 15.05.2007 8+0,30 10+0,80 11+0,40 17+1,20 <0,01 <0,01

Количество буто-

нов

29.11.2006 - 2+0,45 <0,01

28.03.2007 1±0,47 3+0,56 <0,05

15.05.2007 4±0,60 7+0,45 <0,05

Количество цветов

15.05.2007 1±0,70 5±0,66 <0,01

Таблица 4

Показатели измерений фикуса Бенджамина пестрого «Star light» (Ботанический сад ЮФУ, г. Ростов н/Д, 2006-2007 гг.)

Таблица 6

Результаты агрохимического анализа почвы под цветочными культурами (средние данные) (Ботанический сад ЮФУ, г. Ростов н/Д, 2007 г.)

Показатель и дата учета Варианты

Контроль (вода) Опыт (БУ+вода) Р

Длина побега, см

15.06.2006 13,8±0,67 13,4±0,73 >0,05

29.08.2006 19,2+0,50 23,2+0,35 <0,01

28.03.2007 20,0+1,25 26,0+0,75 <0,01

Количество листь-

ев на одном расте-

нии

15.06.2006 4,0±0,86 3,0±0,25 >0,05

29.08.2006 31,0±0,80 34,0±0,60 <0,05

28.03.2007 32,0±0,26 36,0±0,45 <0,01

Количество до-

полнительных

побегов

15.06.2006 3,0+1,23 3,0+0,89 >0,05

29.08.2006 10,0+0,23 12,0+0,20 <0,01

28.03.2007 10,0+0,4 14,0+0,4 <0,01

Вариант Гумус, % N-NO3, мг/кг P2O5, мг/кг K2O, мг/кг

Опыт (БУ+вода) 4,37 20,7 98,5 589

Контроль (вода) 4,02 9,2 25,6 561

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что использование БУ при подкормке цветочных культур улучшает условия существования и активизирует большинство групп микроорганизмов в почве.

Таким образом, положительный эффект объясняется наличием в БУ комплекса биологически активных соединений, которые стимулируют развитие большинства групп микроорганизмов и мелких членистоногих, улучшают корневое питание растений и рост надземной массы и в конечном счете способствуют обогащению почвы элементами питания растений в процессе вегетации.

Литература

1. Казадаев А.А. Биологическое обоснование примене-

ния препаратов микробного синтеза (концентрата лизина, активного ила, аминобактерина) в защите растений: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М., 1995.

2. Казадаев А.А., Пономаренко А.В., Вальков В.Ф. // На-

учная мысль Кавказа. 1997. № 2. С. 55-62.

3. Симонович Е.И., Везденеева Л.С., Казадаев А.А. // Есте-

ственные и инвазийные процессы формирования биоразнообразия водных и наземных экосистем: Материалы Междунар. науч. конф. (5-8 июня 2007 г.) Ростов н/Д, 2007. С. 273-275.

4. Симонович Е.И., Казадаев А.А. // Изв. вузов. Сев.-Кавк.

регион. Естеств. науки. 2007. № 4. С. 86-88.

5. Доспехов Б.А. // Методика полевого опыта. М., 1985.

С. 193-196.

2007 г.

Южный федеральный университет_17 августа