CC BY
51
УДК 635.652:631.8
ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН НА УРОЖАЙНОСТЬ ФАСОЛИ ОБЫКНОВЕННОЙ В ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ПРАВОБЕРЕЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ
Л. С. КРАЕВСКАЯ
Винницкий национальный аграрный университет, г. Винница, Украина, 21008, e-mail: [email protected]
(Поступила в редакцию 05.04.2017)
Фасоль является одной из самых ценных продовольственных культур среди зернобобовых. По своим вкусовым качествам среди продуктов питания растительного происхождения она занимает одно из первых мест [1,2]. Производство фасоли обыкновенной еще не полностью удовлетворяет спрос населения Украины. Важная роль в решении этого вопроса в настоящее время принадлежит как научным учреждениям, которые создают конкурентоспособные сорта, так и фермерским хозяйствам, огородникам-любителям, специализированным хозяйствам. [3]. Фасоль служит важным элементом совершенствования и интенсификации севооборотов [4]. Для эффективного использования биологического потенциала сортов фасоли и почвенно-климатических условий Лесостепи важное значение имеет разработка и внедрение в производство новой адаптивной сортовой технологии выращивания с использованием высокопроизводительных штамбовых сортов и биопрепаратов. Представлены результаты влияния применения предпосевной обработки семян фасоли штаммами микроорганизмов, обработка стимулятором роста Регоплант и биологическим прилипателем ЭПАА сорта фасоли обыкновенной Славия. Показано, что фотосинтетическая производительность зависит от предпосевной обработки семян фасоли. По результатам трехлетних исследований установлено, что применение различных штаммов Rhizobium phaseoli и препарата Регоплант совместно с прилипателем ЭПАА повысило чистую продуктивность фотосинтеза фасоли обыкновенной сорта Славия. Установлено также, что урожайность семян фасоли обыкновенной зависит от биопрепарата и азот-фиксирующих штаммов. Данные меры влияют на развитие растений фасоли, семенную продуктивность культуры. Самый высокий прирост урожая зерна отмечен в вариантах, где семена фасоли обрабатывались штаммами микроорганизмов Ф-16 и биологическим препаратом Регоплант + ЭПАА.
Ключевые слова: фасоль обыкновенная, штамм, сорт, производительность, урожайность.
Beans are one of the most valuable food crops among leguminous plants. Due to its taste qualities among food products of vegetable origin, it occupies one of the first places. Production of common beans is not yet fully satisfying the demand of the p opulation of Ukraine. An important role in the solution of this issue now belongs to both scientific institutions that create competitive varieties and farmers, amateur gardeners, specialized farms. Beans are an important element in improving and intensifying crop rotations. To efficiently use the biological potential of bean varieties and soil and climatic conditions in the forest-steppe, it is important to develop and introduce a new adaptive varietal growing technology into production using high-performance stamping varieties and bio-preparations. We have presented results of research into pre-sowing treatment of bean seeds with strains of microorganisms, and treatment with growth regulator Regoplant and biological adhesive EPAA of Slaviia variety of common beans. We have shown that photosynthetic productivity depends on the pre-sowing treatment of beans seeds. According to the results of three-year studies, we have established that the use of various strains of Rhizobium phaseoli and Regoplant preparation together with the EPAA adhesive increased the net productivity of photosynthesis of Slavia variety of common beans. We have also established that the yield of bean seeds depends on biological preparation and nitrogen-fixing strains. These measures affect the development of bean plants and the seed productivity of the crop. The highest increase in grain yield was noted in variants where the bean seeds were treated with strains of microorganisms F-16 and biological preparation Regoplant + EPAA.
Key words: common bean, strain, variety, productivity, yield.
Введение
Производительность обусловлена сложным комплексом биологических, морфологических и других свойств и признаков, к которым относятся элементы структуры урожайности, устойчивости к болезням и вредителям, засухе и низким температурам, полеганию и т. д. [5, 6]. Уровень продуктивности растений в значительной степени определяется изменением площади питания и способами размещения их в посеве [7]. Важным показателем в исследовании производственных процессов является чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), характеризующая интенсивность накопления органического вещества единицей листовой поверхности за определенный промежуток времени (сутки) и непосредственно влияет на уровень урожайности [8]. Урожай находится в тесной связи с площадью листьев, продолжительностью и интенсивностью фотосинтеза. Следует учитывать, что чрезмерное увеличение густоты посевов, а также размеров фотосинтетического аппарата усиливает взаимное затенение листьев, одновременно снижается их освещенность, ухудшается аэрация посевов, это в свою очередь замедляет перенос к листьям углекислого газа и приводит к ухудшению условий фотосинтеза, снижению эффективности водоснабжения и удобрения [9].
Поэтому цель работы - исследовать влияние азотфиксирующих штаммов микроорганизмов на растения фасоли сорта Славия, и биологически активного вещества Регоплант совместно с ЭПАА, и их воздействие на производительность семян фасоли в почвенно-климатических условиях Лесостепи правобережной.
Основная часть
Экспериментальные исследования проводили в течение 2014-2016 гг. на опытных участках Института кормов и сельского хозяйства Подолья НААН Украины в деревне Бохоники Винницкого района. Грунт опытного поля серый лесной средне-суглинистый. По данным агрохимического обследования содержание гумуса в пахотном слое низкое 3 %. Содержание легкогидролизованого азота (по Корнфилду) низкое - 7,0-8,0, подвижного фосфора (по Чирикову) высокое - 16,0-19,4, обменного калия (по Чирикову) повышено - 9,5 мг / 100 г почвы.
Для закладки опыта использовали кустовой сорт фасоли обыкновенной Славия. Сев фасоли проводили во второй декаде мая в хорошо прогретую и достаточно увлажненную почву. Способ сева широкорядный с междурядьями 45 см, норма высева 500 000 всхожих семян на 1 га на фоне минеральных удобрений в дозе Учетная площадь участка 100 м2, повторение опыта четырехкратное, размещение участков систематическое. Предшественник - озимая пшеница.
Эксперименты над растениями фасоли проводили по схемам полевого опыта: опыт 1 - контроль (обработка водой) штамм - эталон Rhizobium phaseoli,657а; Rhizobium phaseoli, 700; Rhizobium phaseoli, Ф-16; Rhizobium phaseoli, ФК-6; опыт 2 - контроль (обработка водой) штамм - эталон Rhizobium phaseoli, 657а + Регоплант + ЭПАА; Rhizobium phaseoli, 700 + Регоплант + ЭПАА; Rhizobium phaseoli, Ф-16 + Регоплант + ЭПАА; Rhizobium phaseoli, ФК-6 + Регоплант + ЭПАА.
Предпосевную инокуляцию проводили за 1-2 часа до посева семян, контрольный вариант увлажняли водой (1-2 % от массы), другие варианты обрабатывали водной суспензией семидобовой культуры ризо-бий штаммов 657а, 700, ф-16, фк-6 из расчета 0,2-0,5 х 106 бактерий на семя. На отдельных вариантах опыта семена фасоли дополнительно обрабатывали стимулятором роста Регоплант (20 мл / т) и биологическим прилипателем ЭПАА в норме расхода 0,15 л / т семян [10,11]. Наиболее благоприятные климатические условия для роста и развития фасоли были в 2016 г., менее благоприятные 2014-2015 гг., то есть последние были более засушливыми и с более высокими температурами воздуха и почвы.
Важный показатель ассимиляционной деятельности в посевах - чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), характеризующая интенсивность накопления сухого вещества урожая в течение суток в расчете на 1 м2 листовой поверхности растений. Этот показатель находится в определенной обратной связи с размером листовой поверхности, что является наиболее влиятельным фактором в развитии надземной массы растения и играет важное значение в поглощении СО2 и в выработке органической массы в процессе фотосинтеза. Урожайность семян зависит от величины ассимилирующей поверхности, ее максимум обеспечивается при достижении суммарной площади листьев в период наиболее активного роста растений фасоли.
В течение всего вегетационного периода растений фасоли значение чистой продуктивности фотосинтеза растений фасоли несколько отличалось в фазы роста и развития (табл. 1 ).
Таблица 1. Динамика чистой продуктивности фотосинтеза растений фасоли в зависимости от обработки штаммами Rhizobium phaseoli и биологическим препаратом Регоплант + ЭПАА г / м2 в сутки (среднее за 2014-2016 гг.)
Варианты опыта Фаза развития
бутонизация-цветения налив бобов созревание бобов
Опыт 1
Контроль (обработка водой) 3,82 3,84 3,55
Штамм-эталон Rhizobium phaseoli, 657а 3,95 4,28 3,76
Rhizobium phaseoli, 700 4,82 4,55 3,98
РЫгоЪшт рИа8еоН, ф-16 5,04 5,03 4,65
РЫгоЪшт рИа8еоН, фк-6 3,92 3,92 3,67
Опыт 2
Контроль (обработка водой) 3,82 3,84 3,55
Штамм - эталон, 657а + Регоплант + ЭПАА 4,65 5,26 4,35
Rhizobium рИа8еоН, 700 + Регоплант + ЭПАА 5,45 5,69 4,80
Rhizobium phaseoli, Ф-16 + Регоплант +ЭПАА 6,23 6,06 5,26
Rhizobium phaseoli, ФК-6 + Регоплант + ЭПАА 4,75 4,06 4,33
Как видно из таблицы, самые низкие данные получены в вариантах контроль (обработка водой) с показателями 3,82 г/м2 в сутки. Далее можно увидеть, что хорошие результаты получены в вариантах первого опыта, где проводили инокуляцию штаммом микроорганизмов Rhizobium phaseoli, ф-16 (5,04 г/м2 в сутки - в фазу бутонизация-цветения; 5,03 г/м2 в сутки - в фазу налива бобов и 4,65 г/м2 в сутки - в фазу созревания бобов). Самые высокие данные получены в вариантах второго опыта, где проводили обработку семян Rhizobium phaseoli, ф-16 совместно с Регоплант + ЭПАА (6,23 г/м2 в сутки, 6,06 г/м2 в сутки и 5,26 г/м2 в сутки соответственно по фазам роста и развития).
Таким образом, использование предпосевной обработки семян фасоли азотфиксирующими штаммами Rhizobium phaseoli, а также биологическим препаратом Регоплант и ЭПАА положительно влияет на чи-
стую продуктивность фотосинтеза. Благоприятные условия для формирования урожая зерна фасоли обыкновенной образуются в тех посевах, которые отвечают потребностям растений. В результате проведенных исследований выявлено положительное влияние предпосевной инокуляции семян фасоли обыкновенной штаммами микроорганизмов и биопрепаратом на урожайность растений фасоли (табл. 2).
Таблица 2. Урожайность фасоли обыкновенной в зависимости от инокуляции штаммами Rhizobium [^к^ч)!! и биологическим препаратом Регоплант + ЭПАА, т/га
№ варианта Урожайность Прирост
2014 г. 2015 г. 2016 г. среднее т/га
Опыт 1
Контроль (обработка водой) 2,10 1,50 2,40 2,00 - -
Штамм-эталон КЫгоЪшш рИа8еоН, 657а 2,18 1,58 2,49 2,08 0,08 4,00
КЫгоЪшш рИа8еоН, 700 2,06 1,66 2,66 2,13 0,13 6,50
КЫгоЪшт рИа8еоН, ф-16 2,35 2,02 2,78 2,38 0,38 19,00
КЫгоЪшт рИа8еоН, фк-6 2,15 1,53 2,65 2,11 0,11 5,50
ШР„5 0,024 0,049 0,024 0,045 - -
Опыт 2
Контроль (обработка водой) 2,10 1,50 2,40 2,00 - -
Штамм - эталон, 657а + Регоплант + ЭПАА 2,38 1,73 2,55 2,22 0,22 11,00
КЫгоЪшт рИа8еоН, 700 + Регоплант + ЭПАА 2,21 1,82 2,85 2,29 0,29 14,50
КЫгоЪшш рИа8еоН, Ф-16 + Регоплант + ЭПАА 2,60 2,20 2,93 2,58 0,58 29,00
КЫгоЪшш рИа8еоН, ФК-6 + Регоплант + ЭПАА 2,36 1,79 2,90 2,35 0,35 17,50
ШР„5 0,023 0,020 0,006 0,021 - -
Сравнивая урожайность зерна фасоли за годы проведения исследований, видно, что самая высокая урожайность получена в 2016 г. по всем вариантам опытов, которая колебалась в пределах 2,402,93 т/га. Прежде всего это связано с благоприятными климатическими условиями, достаточным количеством влаги и температурным режимом за вегетационный период фасоли.
В среднем за 2014-2016 гг. сорт Славия имел урожайность - 2,00-2,58 т/га. Оценка влияния различных штаммов Rhizobium phaseoli позволяет выделить среди них наиболее эффективны. Так, в среднем за годы исследований самая высокая урожайность семян фасоли - 2,38 т/га была получена в вариантах, где семена обрабатывали перед посевом штаммом азотфиксирующих бактерий Rhizobium phaseoli, Ф-16.
Таким образом, применение штаммов микроорганизмов для инокуляции семян фасоли и биологически активного вещества, регулирующих рост и развитие растений является следующим шагом в биологической системе питания и защиты культурных растений, что позволяет сохранить благоприятную агроэкологическую ситуацию и увеличить урожайность и качество семян фасоли.
Заключение
Лучшие результаты были получены в вариантах опыта, где семена фасоли обыкновенной сорта Славия были обработаны азотфиксирующим штаммом Rhizobium phaseoli, Ф-16 совместно используя биологический препарат Регоплант + ЭПАА - чистая продуктивность фотосинтеза 6,23 г/м2 в сутки.
Предпосевная инокуляция и обработка биопрепаратом семян фасоли положительно влияет на урожайность и качество зерна фасоли. Наивысшая урожайность в ходе исследований была получена при инокуляции Rhizobium phaseoli, Ф-16 и обработке семян, используя препарат Регоплант и прили-патель ЭПАА (2,58 т/га).
ЛИТЕРАТУРА
1. Путырский, И. Н. Фасоль, горох / И. Н. Путырский, В. Н. Прохоров, П. А. Родионов. - М .: Феникс, 2004. - 95 с.
2. Чапурин, Ф. К. Роль бобовых культур в увеличении производства протеина / Ф. К. Чапурин, В. В. Федорин // Зерновое хозяйство. - 1973. - №1. - С. 26-28.
3. Сайко, А. Ю. Исходный материал для селекции фасоли обыкновенной на пригодность к механизированной уборке и переработке / А. Ю. Сайко. - Харьков, 2015. - 300 с.
4. Методические указания по селекции овощных культур на пригодность к механизированной уборке. - М., 1973. - 24 с.
5. Грищенко, А. Н. Устойчивость сортов фасоли обыкновенной к болезням в условиях Северной Лесостепи Украины / А. Н. Грищенко, В. Л. Жемойда, Н. М. Полторецька // Сб. наук. пр. Умани. гос. аграр. ун-та. - Умань, 2009. - Ч. 1, вып. 72. - С. 135-142.
6. Клим, А. И. Взаимосвязь признаков продуктивности и их влияние на урожайность фасоли / А. И. Клим, И. В. Хо-рошун // Вестн. Полтав. гос. аграр. акад. - 2009. - Вып. 2. - С. 41-44.
7. Шевников, Н. Я. Оптимизация площади питания различных сортов сои путем формирования интенсивной структуры посева / М. Я. Шевников, А. Н. Логвиненко // Вестн. Полтав. гос. аграр. акад. - 2012. - № 2. - С. 30-33.
8. Шляхтуров, Д. С. Особенности формирования продуктивности фасоли в зависимости от технологии выращивания в условиях северной Лесостепи / Д. С. Шляхтуров. - Чабаны, 2009. - 200 с.
9. Плешков, Б. П. Биохимия сельскохозяйственных растений / Плешков Б. П. - М., 1980. - 495 с.
10. Биологически активные вещества в растениеводстве / С. М. Грицаенко [и др.]. - М., 2008. - 352 с .
11. Методические рекомендации. ЭПАА- универсальный биологический прилипатель микробных препаратов, пестицидов и регуляторов роста растений / С. К. Воцелко, Л. А. Данкевич, В. В. Круть и др. Под ред. В. П. Палкой // Институт микробиологии и вирусологии им. Д. К. Заболотного НАН Украины. - Киев, 2014. - 30 с.
