ЗАВИСИМОСТЬ ПРОДУКТИВНОСТИ МНОГОЛЕТНЕГО ТРАВОСТОЯ ОТ ДЕЙСТВИЯ БИОПРЕПАРАТОВ И РАЗНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ

Сложные природно-климатические условия Сахалинской области ограничивают набор кормовых культур, используемых в животноводстве. В связи с этим влаголюбивые и малотребовательные к теплу многолетние травы являются одним из главных компонентов рациона островных животных. В структуре посевных площадей Сахалина, занятых кормовыми культурами, им принадлежит значительная доля − 14,8 тыс. га, или 65 %. Причем рациональное ведение сельского хозяйства на острове позволяет получать достаточно высокий урожай зеленой массы многолетних трав.

В последнее время в условиях ресурсо- и энергосбережения особое значение придается использованию потенциала долголетия многолетних трав. Долголетние фитоценозы при достаточной обеспеченности элементами питания способны сохранять ценный состав, поддерживать высокую продуктивность [1,2,7,8].

Известно, что минеральные удобрения являются основным фактором формирования урожая и качества продукции. Однако высокий уровень цен на них заставляет искать новые альтернативные источники питания растений [4,5].

Решением этой проблемы могут стать биологически активные вещества [2,3], которые при умеренных затратах способны обеспечить экономически выгодную прибавку урожая. При этом значительно возрастает интенсивность микробиологических, биохимических и иных процессов в ризосфере, повышается растворимость труднодоступных элементов питания, накапливается биологический азот [3, 6].

Максимальный эффект некорневой обработки культурных растений биологическими препаратами достигается при сбалансированном и достаточном содержании в пахотном слое питательных веществ, необходимых растениям. Следовательно, создание оптимальных агрохимических фонов имеет большое значение для эффективности использования микробиологических препаратов, способствующих уменьшению доз минеральных удобрений и повышению коэффициента их использования.

Целью наших исследований являлось изучение комплексного действия биологически активных веществ и разных агрохимических фонов на продуктивность многолетних трав.

В 2012-2014 гг. на экспериментальных полях долголетнего стационара ФГБНУ СахНИИСХ проведены опыты по установлению степени влияния бактериальных препаратов экстрасола (штамм Bacillus subtilis Ч-13) и мизорина (р. Arthrobacter mysoren, штамм 7) на продуктивность многолетних трав при выращивании их на разных агрохимических фонах.

Препараты разработаны в ВНИИСХМ на основе ризосферных ассоциативных микроорганизмов; они представляют собой жидкую форму, в 1мл которой содержится не менее 5-10 млрд. бактериальных клеток.

Агрохимические фоны (2012 г.) созданы путем поверхностного внесения извести (Ca) по 0,5 ГК (7,2 т/г), 20 т/га навоза (H) и двух доз минеральных удобрений (ДАФК) в травостое 4-го года пользования по следующей схеме: 1) без удобрений (естественный фон) 0NPK; 2) органический − H+Ca; 3) минеральный − 30N108PK (базовая доза, 1NPK); 4) минеральный − 60N216PK (2NPK); 5) органо-минеральный − H+Ca+30N108PK; 6) органо-минеральный − H+Ca+60N216PK.

Минеральные удобрения в виде диаммофоски (9% N:25% PK) вносили ежегодно в качестве подкормки из расчета 30 и 60 кг/га действующего вещества азота.

Некорневые обработки многолетних трав биопрепаратами (экстрасолом и мизорином) проводили методом опрыскивания 0,01% раствором двукратно в ранние фазы развития растений (начало отрастания) из расчета 0,5 л/га.

Почва опытного участка лугово-дерновая старопахотная среднесуглинистая; характеризовалась невысоким содержанием минеральных форм азота (9,7 мг/кг), низким (79,0 мг/кг) – обменного калия и высоким (334 мг/кг) – подвижного фосфора. По уровню кислотности почва относилась к категории очень кислых (рН 3,9). Повторность опыта четырехкратная, общая площадь делянки 16,8 м², учетная − 9 м². Размещение вариантов систематическое.

Результаты исследований показали, что сформированные системы удобрения не оказали заметного влияния на физико-химические свойства почвы (Табл.1).

Таблица 1 Влияние разных систем удобрения и биопрепаратов на показатели кислотности и содержание поглощенных оснований (среднее за 2012-2014гг.)

Величина pH почти на всех фонах достоверно не изменилась и, по-прежнему, находилась в пределах низких показателей – 3,7-4,1. Этой величине соответствовали и другие свойства: высокие значения гидролитической и обменной кислотности, большое количество алюминия, низкое содержание обменных оснований.

Использование базовой системы удобрения (30N108PK) на естественном (0NPK) и органическом (HCa) фонах способствовало понижению обменной кислотности во всех вариантах опыта независимо от применения биологически активных веществ. С увеличением значения pHсол наблюдали положительную динамику в изменении и других видов почвенной кислотности. По отношению  к контрольным вариантам происходило снижение гидролитической кислотности на 0,24−1,25 ммоль /100 г и обменной кислотности − на 0,34−0,54 мг/100 г почвы. Содержание алюминия в почве было в 1,5−1,8 раза меньше, чем в вариантах без удобрения, сумма поглощенных оснований и содержание кальция, наоборот, возрастали на 7,9−10,9 и 3,9−9,7 % соответственно.

Применение двойной дозы минеральных удобрений (60N216PK) на естественном и органическом фонах не способствовало улучшению почвенной среды под многолетними травами. Результат действия этих систем был ниже полученного от использования базовой системы удобрения (30N108PK).

Обеспечение почвы всех вариантов минеральными формами азота оставалось невысоким (11,4 мг/кг). В контроле запас этих форм азота в пахотном слое (0−20 см) не превышал 16,8−29,0 кг/га (Табл.2).

Следует отметить, что повышение содержания минерального азота в слое почвы 0−20 см на 1,2−13,2 и 1,0−5,2 кг/га в отношении контроля наблюдалось при совместном действии минеральных удобрений и биопрепаратов (экстрасола и мизорина).

Показатели обменного калия находились на низком уровне (84,3 мг/кг), а подвижного фосфора (360,8 мг/кг) − на очень высоком. Максимальное накопление подвижного фосфора (174,0 и 194,2 мг/кг) было в вариантах с применением экстрасола и базовой системы удобрения (30N108PK) на естественном фоне и на фоне HCa.

Таблица 2 Влияние систем удобрения на содержание минерального азота, подвижных соединений фосфора и калия в почве под многолетними травами, мг/ кг (среднее за 2012-2014 гг.)

Наибольшее повышение содержания в почве обменного калия – 61,7 и 41,8 мг/ кг приходилось соответственно на варианты с обработкой экстрасолом и мизорином на фоне 30N108PK.

Использование биопрепаратов положительно сказалось на росте многолетнего травостоя. Наибольшая высота растений отмечена в вариантах с обработкой экстрасолом и мизорином на фоне 30N108PK+HCa. Причем показатели роста травостоя по каждому году исследований в этих вариантах были равнозначны. Средняя высота растений по  вариантам  варьировала от 130  до 138 см. Применение экстрасола и мизорина способствовало увеличению высоты растений на 3-7 см.

Урожайность зеленой массы многолетних трав за два укоса составила 257,7-377,1 ц/га (Табл.3).

Совместное использование биопрепаратов и различных норм минеральных удобрений повысило урожайность трав в среднем на 2,7-54,1 ц/га, или 0,8-17,0 %. При этом максимум получен на высоком фоне минерального питания (60N216PK+HCa) с применением мизорина.

Таблица 3 Урожайность зеленой массы многолетних трав 4-6-го годов пользования в зависимости от действия биологически активных веществ и разных систем удобрения, ц/га

Прибавка в этом варианте относительно контроля равна 4,7 ц/га (1,3 %) и 35,9 ц/га (10,5 %) − относительно применения экстрасола. Положительным оказался и результат действия мизорина на фоне 60N108PK. Прибавка по отношению к контролю здесь составила 54 ц/га (17,0 %) и 30,0 ц/га (8,8 %) − к варианту с экстрасолом.

Таким образом, применение мизорина на оптимальных фонах минерального питания оказывает положительное влияние на формирование урожая многолетнего травостоя.

В целом анализ уровня продуктивности показал, что, несмотря на эффективность биопрепаратов и систем удобрения, вследствие старения травостоя наблюдается тенденция снижения урожайности.

Улучшение условий минерального питания многолетнего травостоя за счет внесения двойных доз удобрения и применения мизорина отразилось на качественных показателях кормов.

Наиболее высокий выход сухой массы отмечен в вариантах с обработкой трав мизорином на  фонах 60N216PK+HCa и 60N216PK: прибавка относительно контрольных  вариантов равна 10,3 и 3,0 ц/га соответственно (Табл.4).

Таблица 4 Влияние систем удобрения и биопрепаратов на продуктивность многолетнего травостоя 4-6-го годов пользования (среднее за 2012-2014 гг.)

Аналогичная зависимость прослеживалась в отношении сбора кормовых и зерновых единиц. Наибольшее их количество получено при использовании мизорина на фоне 60N216PK+HCa. Разница между максимальным и минимальным показателями составила 19,0 (к.ед.) и 13,2 (з.ед.) ц/га.

Применение бактериального препарата мизорина с увеличением нормы азота до N60 на органическом фоне (HCa) обеспечило максимальное содержание сырого протеина. Прибавка от применения мизорина составила 0,2 ц/га к показателю контрольного варианта (60N216PK+HCa без мизорина). Эффективность этого препарата оказалась на 12% выше действия экстрасола и на 46% − без удобрения.

Таким образом, полученные результаты показали, что совместное применение некорневой обработки растений биологически активными веществами  и оптимальных систем удобрения оказывает положительное влияние на продукционный процесс старовозрастного многолетнего травостоя. Наиболее высокий эффект от действия мизорина получен на фонах 60N108PK и 60N108PK+ HCa.

Список литературы

1.      Гурфель, Д.Б. Микробиологические процессы в почвах культурных пастбищ и их зависимость от способов использования /Д.Б. Гурфель //Вопросы долголетних культурных пастбищ: Сб.науч. тр. − Таллин, 1961. − С.79-85.

2.      Кулаков, В.А. Продуктивность луговых агрофитоценозов и плодородие почвы /В.А. Кулаков, М.Ф. Щербаков //Земледелие, 2009. − № 8. − С.32-34.

3.      Оценка эффективности микробных препаратов в земледелии / Под ред. Завалина А.А. − М.: Россельхозакадемия, 2000. − 82 с.

4.      Рекомендации по проектированию интегрированного применения средств химизации в ресурсосберегающих технологиях адаптивно-ландшафтного земледелия /Под  ред. А.Л. Иванова, Л.М. Державина. − М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. − 464 с.

5.      Сычев, В.Г. Тенденция изменения агрохимических показателей плодородия почв Европейской части России /В.Г. Сычев. − М.: ЦИНАО, 2000. − 187 с.

6.      Тихонович, И.А. Использование биопрепаратов − дополнительный источник элементов питания растений /И.А. Тихонович, А.А. Завалин, Г.Г. Благовещенская, А.П Кожемяков //Плодородие, 2011.− № 3. − С. 9-13.

7.      Трофимова, Л.С. Современное экспериментальное обоснование развития дернового процесса на лугах /Л.С. Трофимова, В.А. Кулаков //Кормопроизводство, 2003. − № 11. − С. 11-14.

8.      Федорова, Л.Д. Изменение плодородия почвы и урожайности луга при 35-летнем внесении удобрений /Л.Д. Федорова, В.В. Гудков //Агрохимия, 1982. − № 11. − С. 91-95.