CC BY
20
Интенсивность роста штриха Количество штаммов %
NaCl, г/л рН* t, °С
0 0,2 8,5 7 8 +27+1 +39+1
Нет роста 0 0 0 0 0 0 21
Скудный рост 0 0 18 0 0 0 7
Умеренный рост 7 4 7 0 7 0 11
Хороший рост 25 32 54 21 18 32 21
Обильный рост 68 64 21 79 75 68 40
■л о
N
о
ф
s ^
ш ч
ш ^
s
ш со
* На слабокислой МРС при рН 6 не удалось выявить интенсивность роста бактериальной массы в результате ее разжиже-
При оптимальной температуре +27±1°С все штаммы вида S. fredii также показали обильный и хороший рост. Однако при ±39±1°С прекратили рост на оптимальной МРС 6 образцов (21%), 2 культуры (ТБ-430 и ТБ-461) резко замедлили его, а 17 (61%) - развивались хорошо и обильно. Штаммы МБ-135, ТБ-640, ТБ-643, ББ-55, ББ-90, ТБ-407, ТБ-488, ТБ-498, 061, ВБ-20, ТБ-331 проявили одинаково обильный рост при обеих температурах.
Таким образом, в результате исследования коллекции ризобий сои было определено, что 93% изученных штаммов вида B. japonicum заметно снижали интенсивность роста штриха на МРС с 0,85% NaCl, практически не росли при температуре +39+1 °С, но проявили способность развиваться на средах с рН 6. В то же время 75% штаммов вида S. fredii имели обильный или хороший рост на МРС с 8,5 г/л NaCl, 93% - на среде с рН 8, а 60% штаммов хорошо росли при повышен-
3. Интенсивность роста штаммов вида Б. fredii на 10 сутки выращивания, баллы
Штамм NaCl, г/л рН* t°C
0 0,2 I 8,5 7 8 +27+1° I +39+1°
МБ-135 4 4 4 4н 4н 4к 4к
ТБ-640 4 4 4 4н 4щ 4к 4к
ТБ-643 4 4 4 4н 4н 4к 4к
БД-32 4 4 3 4к 4к 4к 3к
ББ-55 4 4 3 4н 4н 4к 4к
ББ-49 4 4 3 4н 4н 4к 2н
ББ-90 4 4 3 4н 4н 4к 4к
МБ-85 4 4 3 4н 4н 4к 0к
ТБ-407 4 4 3 4н 4н 4к 4к
ТБ-430 2 3 1 4н 3н 3к 1н
ТБ-461 3 3 2 4н 3н 4к 1к
ТБ-467 4 4 3 4н 4н 4к 0к
ТБ-488 4 4 4 4н 4щ 4к 4н
ТБ-490 3 3 2 4н 4щ 3к 3к
ТБ-498 4 3 3 4н 4н 3к 4к
ТБ-536 3 3 1 3н 2щ 4н 0к
ТБ-634 4 4 4 4к 4к 4к 2щ
061 4 4 3 4н 4щ 4к 4к
071 4 4 4 4н 4н 4к 3к
ВБ-3 3 3 1 4н 4щ 3н 0к
ВБ-20 4 4 3 4н 4н 4к 4к
ЗБ-73 3 3 1 3н 3щ 3н 0к
СБ-39 4 3 3 4н 4щ 3н 2н
СБ-51 2 2 1 3н 2щ 3н 0к
КБ-11 4 4 3 4н 4н 4к 3к
ТБ-508 3 3 3 3н 3щ 3к 3к
ТБ-331 4 4 3 4к 4к 4к 4к
065 3 4 3 3к 3к 3к 3к
Средний балл 3,6 3,6 2,8 3,8 3,7 3,7 2,5
* На слабокислой МРС при рН 6 не удалось выявить интенсивность роста бактериальной массы в результате ее разжижения.
Дополнительная оценка на минимальной агаризованной среде при концентрации NaCl 8,5 г/л показала умеренный рост штаммов B. japonicum: ТМ-469, ТМ-464, ТМ-566, ОМ-41, БМ-68, ТМ-455 и 062, которые были способны расти при таком же содержании соли на МРС. Большинство штаммов вида S. fredii, за исключением ТБ-536, ТБ-430, МБ-85 и СБ-51, проявили умеренный или хороший рост, что также согласуется с данными, полученными на стандартной МРС.
ной температуре. Наиболее стрессоустойчивыми оказались штаммы вида Э. fredii - МБ-135, ТБ-640, ТБ-643, ББ-55, ТБ-488.
Литература.
1. Якименко М.В. Изменение свойств клубеньковых бактерий сои родов Bradyrhizobium и Sinorhizobium амурской селекции под воздействием экологических факторов: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Благовещенск, 2006. 23 с.
2. Бегун С.А., Тильба В.А. Способы, приемы изучения и отбора эффективных
штаммов клубеньковых бактерий сои. Методы аналитической селекции. Благовещенск: Изд-во «Зея», 2005. 70 с.
Estimation of resistance of soybean rhizobia strains of amur selection to different environmental factors
S.A. Begun, M.V. Yakimenko
All-Russian Scientific Research Institute of Soybean,Ignatevskoe road, 19, Blagoveshchensk, Amur region, 675027, Russia
Summary. The goal of investigations was research of the collection strains of soybean rhizobia of species Bradyrhizobium japonicum (Jordan, 1982) and Sinorhizobium fredii (Scholia, Elkan, 1984) of Amur selection to identify crops resistant to different environmental factors. We were faced with the task of finding strains resistant to high salt concentration NaCl, temperature, acidity, which are often found in soil conditions. Out of 30 collection strains of species Bradyrhizobium japonicum 93% markedly decreased the growth intensity on mineral-plant medium (MPM) with 8.5 g/l NaCI, practically did not grow at temperatures +39 + 1°С, but evolved on medium with рН 6. From 28 strains of species Sinorhizobium fredii 75% showed good growth on mineral-plant medium with 8.5 g/l NaCI, 93% - on medium with рН 8, and 60% of strains grew at temperatures +39+ 1°С. Similar data were also obtained on minimal agarized medium with concentrations of NaCI 0.1 and 8.5 g/l. In result of investigations, strains resistant to stressful factors are selected: 11 strains of species Bradyrhizobium japonicum and 23 strains of species Sinorhizobium fredii stable to high concentrations of NaCI in mineral-plant medium; 4 and 20 strains respectively - to high temperatures of cultivation; all the studied strains grew well on mineral-plant medium with pH 8, and strains of species Bradyrhizo-bium japonicum even at рН 6.
Keywords: rhizobia strains, soybean, stressful environmental factors.
Author Details: S.A. Begun, Cand. Sc.(Biol.), Leading Researcher (e-mail: [email protected]), M.V. Yakimenko, Cand. Sc.(Biol.), Head of Laboratory.
For citation: Begun S.A., Yakimenko M. V. Estimation of resistance of soybean rhizobia strains of amur selection to different environmental factors // Zemledelie. 2015. No. 3. pp. 15-16 (in Russ.).
УДК 633.313
Оценка накопления органического вещества новыми сортами люцерны в серых лесных почвах Татарстана
М.Ш. ТАГИРОВ, доктор сельскохозяйственных наук, директор
О.Л. ШАЙТАНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом Г.Ф. ШАРИПОВА, научный сотрудник
Татарский НИИ сельского хозяйства, ул. Оренбургский тракт, 48, г Казань, 420059, Россия E-mail: [email protected]
В 2008-2010 гг. в ТатНИИСХ изучали шесть новых сортов традиционной для республики культуры люцерны на трех фонах минерального питания: без удобрений, Одна из задач этой работы - исследование влияния минеральных удобрений на средоо-бразующие способности новых сортов люцерны, в частности - на накопление в почве органического вещества. Почва участка - серая лесная тяжелосуглинистая с содержанием гумуса 3,56 % и рН 5,4. Содержание щелочногидролизуе-мого азота 92,4 мг/кг почвы, подвижного фосфора - 157,5, обменного калия - 85,2 мг/кг почвы. В опыте участвовали сорта люцерны: Айслу - стандарт, Гюзель, Татарская пастбищная, Муслима, Сар-га, Камелия. Площадь делянки 45 м2. В контроле достоверно превысил стандарт по накоплению сухого вещества ПКО только сорт Гюзель (14,27 т/га против 10,85 т/га у сорта Айслу), а по накоплению суммы NPK в пожнивно-корневых остатках существенно превзошли стандарт (221,34 кг/га) Татарская пастбищная (277,32 кг/га) и Гюзель (264,00 кг/ га). Внесение минеральных удобрений N4gP4gK4g и дальнейшее увеличение их дозы до продемонстрировали высокую отзывчивость трех сортов: Гюзель, Сарга и Татарская пастбищная, обеспечивших наибольшую прибавку сухого вещества ПКО к контролю - 12,72; 12,31 и 11,14 т/га соответственно. Наибольшее количество азота в расчете на 1 га отмечено в ПКО сорта Татарская пастбищная на фоне N7.p7.;K72(385,11 кг). Он же характеризовался самым высоким накоплением суммы NPK, как на фоне естественного плодородия почвы (277,32 кг/га), так и при внесении минерального удобрения (547,76 кг/га на фоне N72P72K72). Несущественно меньше величина этого показателя была у сорта Гюзель (507,42 кг/га на фоне N72P72K72).
Ключевые слова:люцерна (Medicago), плодородие, пожнивно-корневые остатки, агрофон, гумус.
Для цитирования: Тагиров М.Ш., Шайтанов О.Л., Шарипова Г.Ф. Оценка накопления органического вещества новыми сортами люцерны в серыхлесных почвах Татарстана// Земледелие. 2015. №3. С. 17-20.
В современных ресурсосберегающих системах земледелия, его биологизации решающее значение придается травосеянию. И дело не только в том, что затрат энергии и материальных ресурсов на возделывание многолетних трав в 1,3-2,0 раза меньше, чем при выращивании однолетних культур. Многолетние травостои отличаются комплексом полезных биологических, экологических и хозяйственно-экономических признаков, из которых основополагающими служат высокие адаптационные и средообразующие свойства.
Главное слагаемое плодородия, быстро убывающее в последние десятилетия, - гумус. На сегодняшний день при сложившихся структуре посевных площадей и урожайности сельскохозяйственных культур в Татарстане с 1 га пашни теряется 1800 кг гумуса в год [1]. Если учесть, что общая ее площадь без 508 тыс. га [2], занятых многолетними травами, в республике составляет 2,8 млн га, то за год регион лишается 5,04 млн т гумуса. Как их восполнить?
Во-первых, за счет пожнивно-корневых остатков (ПКО), масса которых в среднем для всех возделываемых в республике сельскохозяйственных культур (кроме многолетних трав) составляет 6-7 т сухого вещества на 1 га посевной площади. Из такого количества органического вещества на 1 га образуется 1,26 т гумуса. Посевы всех однолетних культур занимают 2,47 млн га пашни [2]. Если вычесть из них 130 тыс. га подпокровных посевов многолетних трав (поскольку масса ПКО, образующиеся в год их посева, учитываются при распашке после окончания использования травостоев), в целом по Татарстану за счет ПКО однолетних культур на площади 2,34 млн га прибавка гумуса составит 2,95 млн [3].
Второй источник - измельченная солома. Хозяйства республики в среднем за последние 5 лет собирают
в закрома более 3,5 млн т зерна в год, вместе с которым формируется около 3,0 млн т соломы. Из них на подстилку животным, по расчетам специалистов Центра животноводства ТатНИИСХ, расходуется максимум 1,2 млн т, а остальную солому можно использовать в качестве удобрения полей. Из 1 т соломы образуется 0,2 т гумуса, а 1,8 млн т добавят пашне 0,36 млн т гумуса.
В последнее десятилетие в Татарстане вносят около 4 млн т навоза в год [1]. Это - третий источник, который позволяет получить еще 0,28 млн т гумуса (70 кг из 1 т навоза).
Четвертый источник восполнения органического вещества почвы -запашка сидератов, которую планируется к 2020 г. осуществлять на площади не менее 250 тыс. га [3]. При урожайности 30 т/га и выходе 60 кг гумуса из 1 т зеленой массы сидерация позволит получить 0,45 млн т гумуса, а 6 т/га СВ корневых остатков сидеральных культур добавят еще 0,3 млн т гумуса.
По оперативным данным МСХиП Татарстана, в республике ежегодно распахивают 120-130 тыс. га многолетних трав, в подавляющем большинстве люцерновых и люцерно-злаковых травостоев. При этом в гумусообразовательный процесс вовлекается до 10-12 т/га сухого вещества пожнивно-корневых остатков. Благодаря этому дефицит гумуса по республике сократится еще на 0,4 млн т (из 1 т ПКО многолетних бобовых трав образуется 240-260 кг гумуса).
Остается небольшой дефицит гумуса - 0,31 млн т. Расширение посевных площадей многолетних трав в республике до оптимальных для нашего региона, по мнению большинства татарстанских ученых, 650-680 тыс. га, позволит сформировать его бездефицитный баланс.
К сожалению, среди руководителей сельхозпредприятий региона сложилось устойчивое мнение о том, что 500-530 тыс. га - оптимальный предел насыщения пашни Татарстана многолетними травами. Это обстоятельство повысило актуальность поиска травостоев, обладающих повышенными средообразующими свойствами. Поскольку многолетние травы в республике представлены главным образом люцерной е и ее смесями со злаками, в 2007 г. | в ТатНИИСХ был заложен опыт по ® изучению основных средообразую- е щих свойств шести новых, хорошо | адаптированных к местным услови- № ям и доступных для производства 3 сортов люцерны изменчивой: Айслу м (выведен в ТатНИИСХ, включен в Гос- 1 реестр в 1990 г., на сегодняшний день 5
1. Пожнивно-корневые остатки изучаемых сортов люцерны и содержание в них элементов питания в зависимости от уровня внесения удобрений, 2010 г.
Сорт Накопление ПКО, т/га сухого вещества Содержание, %
N Р 1 к | Са
Контроль(без удобрений)
Айслу (стандарт) 10,85 1,42 0,32 0,30 1,82
Гюзель 14,27 1,19 0,28 0,38 1,36
Татарская пастбищная 12,78 1,58 0,29 0,30 1,28
Муслима 11,95 1,47 0,22 0,34 0,97
Сарга 12,01 1,19 0,26 0,29 0,84
Камелия 11,08 1,49 0,33 0,34 1,20
^8р48К48
Айслу (стандарт) 15,389 1,45 0,34 0,34 1,86
Гюзель 22,64 1,23 0,28 0,30 1,40
Татарская пастбищная 19,87 1,58 0,31 0,35 1,29
Муслима 17,77 1,49 0,23 0,35 1,00
Сарга 20,02 1,24 0,29 0,41 0,87
Камелия 16,23 1,50 0,34 0,37 1,23
^72X2
Айслу (стандарт) 18,73 1,49 0,36 0,35 1,89
Гюзель 26,99 1,24 0,30 0,34 1,44
Татарская пастбищная 23,92 1,61 0,32 0,36 1,31
Муслима 19,58 1,51 0,25 0,39 1,00
Сарга 24,33 1,25 0,31 0,45 0,89
Камелия 19,17 1,56 0,37 0,38 1,28
НСР0,05 2,755
наиболее широко распространен в республике, поэтому в опыте принят за стандарт), Гюзель, Муслима, Татарская пастбищная (Татарский НИИСХ), Сарга (Уральский НИИСХ); Камелия (Пензенский НИИСХ). Опыт заложен на поле Центральной экспериментальной базы Татарского НИИСХ в Лаишевском районе РТ. Почва - типичная для республики серая лесная тяжелосуглинистая, рН 5,4, содержание гумуса 3,56%, щелочногидролизуемого азота -92,4 мг, подвижного фосфора - 157,5 мг и калия - 85,2 мг в 1 кг почвы. С целью определения отзывчивости сортов люцерны на применение ми-неральныхудобрений исследования проводили на трех фонах: контроль (без удобрений); ^8Р48К48; ^2Р72К72. Удобрения вносили ежегодно рано весной.
Площадь делянки 45 м2, повтор-ность - четырехкратная. Для уменьшения числа влияющих факторов посев проводили беспокровно.
В годы исследований (20082010 гг.) проводили наблюдения за ростом и развитием травостоев, определяли их семенную и кормовую продуктивность, качество кормовой массы в зависимости от агрофона. Осенью 2010 г. были определены такие изменения параметров почвенного плодородия, произошедшие под
влиянием 3-хлетнего возделывания травостоев люцерны, как накопление органической массы и питательных элементов, изменение содержания гумуса, азота, подвижного фосфора, обменного калия и кальция в пахотном горизонте, структурно-агрегатного состояния плодородного слоя 0-25 см.
Наибольшей интенсивностью накопления пожнивно-корневых остатков в почвенно-климатических условиях Татарстана отличается люцерна [4]. Результаты наших исследований свидетельствуют, что величина этого показателя сильно зависит от сортовых особенностей культуры (табл. 1). На фоне естественного плодородия почвы (контроль) количество ПКО в пахотном слое варьировало от 10,85 т/га сухого вещества у сорта Айслу (стандарт) до 14,27 т/га у сорта Гюзель, то есть разница составила 3,42 т/га, или 31%.
Ежегодное поверхностное внесение умеренной ^48Р48К48) и повышенной ^72Р72К72) доз минерального удобрения переориентировало корневую систему люцерны на активное развитие в верхнем горизонте почвы. Кроме того, внесение минеральных удобрений повысило содержание в пахотном слое легкоусвояемых элементов питания, что, в свою очередь, способствовало некоторому росту
концентрации азота, фосфора, калия и кальция в сухом веществе ПКО люцерны.
При этом изучаемые сорта люцерны по-разному реагировали на применение минеральных удобрений. Например, наибольшую массу ПКО после 3 лет эксплуатации в контроле (без удобрений) оставили сорта Гюзель (14,27 т/га сухого вещества), Татарская пастбищная (12,78 т/га) и Сарга (12,01 т/га), разница между которыми по величине этого показателя находилась в пределах ошибки опыта. Первые два из них способны размножаться корневыми отпрысками, что существенноувеличивает накопление органического вещества в верхнем слое почвы.
Умеренная доза полного минерального удобрения выявила высокую отзывчивость трех указанных сортов, обеспечив прибавку сухого вещества ПКО к контролю на уровне 7,098,37 т/га (табл. 2). При этом на 1 кг д.в. внесенных удобрений формировалось от 49,2 кг (сорт Татарская пастбищная) до 58,1 кг (сорт Гю-зель) пожнивно-корневых остатков. У остальных сортов масса сухого вещества ПКО увеличилась, по сравнению с контролем, на меньшую величину -на 4,54-5,82 т/га, или по 31,5-40,4 кг на 1 кг д.в. удобрений.
На фоне повышенного минерального питания, вопреки нашим ожиданиям, масса ПКО изучаемых сортов увеличилась еще больше. При этом максимальную в опыте и практически равную прибавку к контролю сформировали посевы сортов Гюзель (12,72 т/га) и Сарга (12,31 т/га), а в расчете на 1 кг д.в. удобрений они накапливали по 58,9 и 57,0 кг сухого вещества ПКО. У сорта Татарская пастбищная в этом варианте прибавка оказалась достоверно ниже, чем у сорта Гюзель - 11,14 т/га сухого вещества. Полученные результаты подтверждают мнение академика В. Р. Вильямса о том, что для земледельца наиболее выгодно внесение удобрений под многолетние травы [5]. Они не только повышают урожай кормовой массы, но и усиливают средообра-зующие функции многолетников.
Нельзя недооценивать и то обстоятельство, что в корневой массе многолетних трав за три года на-
ю ^
о см со
е
^
е
е
5
е
СО
2. Окупаемость 1 кг д. в. минеральных удобрений сухим веществом ПКО изучаемых сортов люцерны
Сорт N Р К 48 48 48 N Р К 72 72 72
прибавка к контролю, т/га сухого вещества окупаемость 1 кг д.в., кг сухого вещества прибавка к контролю, т/га сухого вещества окупаемость 1 кг д. в., кг сухого вещества
Айслу (стандарт) 4,54 31,5 7,88 36,5 Гюзель 8,37 58,1 12,72 58,9 Татарская пастбищная 7,09 49,2 11,14 51,6
Муслима 5,82 40,4 7,63 35,3
Сарга 8,01 55,6 12,31 57,0
Камелия 5,15 35,8 8,09 37,5
