CC BY
12СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 631.847.211(571.56)
Возделывание люцерны, инокулированной штаммами клубеньковых бактерий, в условиях Центральной Якутии
М. Т. Яковлева
Установлено положительное влияние штаммов клубеньковых бактерий на продуктивность люцерны, улучшение плодородия почвы в экстремальных условиях Центральной Якутии.
Ключевые слова: клубеньковые бактерии, инокуляция, симбиоз, штаммы.
The positive influence of nodule bacteria strains on productivity of Lucerne, improving soil fertility in the extreme conditions of Central Yakutia is established.
Key words: nodule bacteria, inoculation, symbiosis, strains.
Перспективы регулирования микробиологических процессов в почве при инокуляции растений микроорганизмами связывают со способностью последних осуществлять ряд функций -улучшать минеральное питание, фиксировать атмосферный азот, подавлять фитопатогенную микрофлору, повышать урожайность растений. Инокуляция (от лат. 1посиМо - прививка) - введение живых микроорганизмов, инфицированного материала в ткани растений [1].
Нами были поставлены опыты по подбору штаммов клубеньковых бактерий (КБ) из коллекции ВНИИСХМ при посеве семян люцерны серповидной сорта «Якутская желтая» (19972007 гг.) [2,3]. Обработка семян штаммами КБ проведены в 1997 г. непосредственно перед посевом. С учетом погодных условий и особенностей мерзлотно-таежных палевых осолоделых, старопахотных почв Хангаласского улуса действие производственных штаммов наиболее четко проявилось на формировании зеленой массы посевов люцерны. Наиболее эффективными являются производственные штаммы 425а, 415б. В среднем за 1998-2007 гг. посевы люцерны, инокулированные производственными штаммами 425а и 415б, повысили урожайность зеленой массы до 34-36 т/га, что превышает уровень контроля на 117% и 124% соответственно (табл.1). После инокуляции 2 лет при учете зеленой массы люцерны был получен урожай в среднем на 2 т/га больше, чем у контроля без обработки. Как видно из данных эксперимента, наибольший эффект от инокуляции происходит в условиях избытка атмосферных
ЯКОВЛЕВА Мария Тимофеевна - к.с.-х.н., с.н.с. ЯНИИСХ РАСХН, 21-45-74.
осадков. Через 10 лет после инокуляции в 2007 г. в благоприятных погодных условиях вегетационного периода с избытком атмосферных осадков в среднем по 4 вариантам получены прибавки урожайности зеленой массы от 6 до 9 т /га [4].
Кроме высокого эффекта повышения продуктивности люцерны нами отмечено положительное изменение агрохимического состава почвы под старовозрастным травостоем люцерны (табл. 2). В начале закладки опытов почва содержала в слое от 0 до 20 см 1,43% гумуса. На 10-й год жизни травостоя содержание гумуса в пахотном слое (0-20 см) у контроля без инокуляции повысилось до 2,58%, (2007 г.), тогда как у инокулированных вариантов - в пределах 2,92-3,17%.
За годы испытания штаммов клубеньковых бактерий по реакции почвенной среды рН больших колебаний не наблюдается. На 11-й год после посева рН в пахотном слое почвы близка к нейтральному.
В плодородном слое почвы отмечается повышенное содержание фосфора и калия, что способствует хорошей перезимовке и продуктивному долголетию люцерны.
Т а б л и ц а 1 Влияние инокуляции семян люцерны на урожайность зеленой массы, т/га
Штамм 1998 г. 1999 г. 2000 г. .г о 0 2 2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г. 2006 г. 2007 г. Среднее
Контроль 8 48 60 21 30 31 39 32 26 26 29
415б 10 43 72 21 33 42 43 39 31 35 34
425а 10 52 66 21 36 45 42 43 31 32 36
412б 11 42 59 22 28 37 43 38 26 32 32
404б 12 43 60 20 28 37 39 42 29 32 32
Т а б л и ц а 2
Агрохимический состав почвы под старовозрастным травостоем люцерны
Таким образом, инокуляция семян при посеве люцерны штаммами клубеньковых бактерий положительно влияет и на агрохимический состав почвы, т.е. на ее плодородие.
Положительное влияние инокуляции также отмечено на развитии корневой системы растений (табл. 3). Учет количества клубеньков на старовозрастных посевах после 10 лет произрастания люцерны показали наибольшее превышение над контролем у варианта со штаммом 412б (среднем 6,5 млн. шт./га у контрольного варианта 5,0 млн. шт./га). Накопление массы клубеньков зависит не только от количества клубеньков на корнях, но и их крупности. Наибольшая масса клубеньков у варианта со штаммом 425а (17,0 кг/га, у контроля 6,0 кг/га). Общее накопление биомассы корней у вариантов с инокуляцией 6,3-9,2 т/га, что на 1,6-4,5 т/га больше, чем у контроля (4,7 т/га).
Из данных опытов отмечено, что инокуляция положительно сказывается и на биохимическом составе люцерны (табл. 4). Так, у варианта с
Т а б л и ц а 3
Формирование симбиотического аппарата люцерны (среднее за 1998-2007 гг.)
инокуляцией штаммом 423б содержание сырого протеина составило 20,6% на абсолютно сухое вещество, тогда как у контроля - 18,7%, сырой клетчатки - 22,7%, 23,9% соответственно.
Таким образом, инокуляция клубеньковыми бактериями семян люцерны повышает продуктивность бобовой культуры.
Заключение
1. В условиях мерзлотно-таежных палевых осолоделых почв Центральной Якутии применение клубеньковых бактерий способствует увеличению урожайности зеленой массы люцерны, улучшает деятельность симбиотического аппарата растений, повышает качество люцернового корма и содержание гумуса в пахотном слое почвы от 0 до 40 см.
2. Применение производственного штамма 425а при инокуляции семян люцерны обеспечивает получение зеленой массы до 36 т/га с содержанием сырого протеина 20,4%. При этом активность симбиотического аппарата люцерны повышается в результате увеличения количества клубеньковых бактерий от 6,5 до 8,0 млн.шт./га, масса корней от 6,3 до 9,2 т/га.
3. При использовании штаммов КБ в условиях мерзлотно-таежных палевых, старопахотных почв Центральной Якутии отмечается повышение содержания гумуса в слое 10-20 см от исходных данных в 2007 г. (от 2,58 до 3,17%) по сравнению с исходными данными (от 1,15 до 1,74%).
Литература
1. Оценка эффективности микробных препаратов в земледелии / Под общ. ред. А.А. Завалина. - М., 2000. - 82 с.
2. Алисова С.М. Методические рекомендации по получению новых штаммов клубеньковых бактерий и оценке их эффективности / С.М. Алисова, Л.М., Афанасьева, Н.Д. Васильева и др. под общ. рук. А.Т. Новиковой, Б.В. Смирновой. - Л., 1979. - 33 с.
3. Хотянович А.В. Методы культивирования азот-фиксирующих бактерий, способы получения и применения препаратов на их основе: методические рекомендации. - Л., 1991. - 60 с.
4. Емельянова А.Г., Яковлева М.Т., Сивцева В.И. Применение азотфиксирующих препаратов на основе штаммов клубеньковых бактерий при возделывании люцерны в условиях Центральной Якутии: методические рекомендации. - Якутск, 2007. - 16 с.
Поступила в редакцию 19.09.2011
Штамм Количество клубеньков, млн. шт./га ± к контролю Масса клу- бень- ков, кг/га ± к контролю Сухая масса корней, т/га ± к контролю
Кон- троль 5,0 - 6,0 - 4,7 -
425а 7,7 2,7 17,0 11 9,2 4,5
5562 8,0 3,0 22,0 16 7,3 2,6
412б 6,5 1,5 8,0 2 8,9 4,2
5563 7,5 2,5 5,0 1 6,3 1,6
Т а б л и ц а 4
Биохимический состав зеленой массы люцерны на 11-й год произрастания
Вариант Сырой проте- ин,% Сырой жир,% Сырая клетчат- ка,% БЭВ
Контроль 18,7 3,3 23,9 44,5
425а 20,4 3,9 22,1 40,6
423б 20,6 4,0 22,7 43,1
Штамм Горизонт Гумус,% ^обш Фосфор Калий рНсол
До посева 0-20 1,43 0,20 147 145 8,2
Контроль 0-20 2,58 0,18 187 275 7,0
5563 0-20 2,98 0,21 192 275 6,8
415б 0-20 2,92 0,18 166 267 7,1
412б 0-20 3,17 0,23 222 284 6,9
104
НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2012, №2
