16 февраля 2016г.
Приведены результаты полевых исследований влияния инокуляции семян биопрепаратами на рост и развитие гибридов лопающейся кукурузы. Установлена возможность повышения урожайности и качества лопающейся зерна кукурузы за счет обработки семян биопрепаратами диазофит, КЛ- 9, фосфоэнтерин + диазофит.
Ключевые слова: лопающаяся кукуруза, гибриды, биопрепараты, вегетация, урожайность.
В валовом сборе зерновых в Украине кукуруза занимает одно из первых мест среди зерновых культур. Ценность кукурузы определяется как высоким уровнем продуктивности, так и биохимическим составом зерна – это белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины. Из зерна кукурузы, прошедшего заводскую переработку, изготавливают много ценных пищевых продуктов.
Залог получения высокой урожайности и качества продукции лопающейся кукурузы – внедрение эффективной технологии выращивания. К важным элементам агротехники следует отнести рациональное применение удобрений, регуляторов роста и биопрепаратов [3,5]. Значительную роль среди них играют микробиологические препараты для усиления фиксации азота из воздуха и мобилизации фосфорных соединений в почве, поскольку за счет этого расходы минеральных удобрений уменьшаются и повышается реализация генетического потенциала растений [4].
Самым распространенным способом внесениям микробиологических препаратов является обработка семян (инокуляция). При наличии разных препаратов можно получить их смеси, в случае применения которых имеет место синэнергетический эффект. Используя такие смеси, есть возможность уменьшить дозы удобрений или количество обработок и тем самым ослабить экологическую нагрузку. Стимуляция роста растений достигается непосредственно за счет синтеза регуляторов роста, органических кислот, витаминов или вытеснением патогенных микроорганизмов из ризосферы корней [6].
Азотфиксирующий потенциал взаимодействия зерна кукурузы с имеющимися в почве формами имеет невысокую активность и недостаточное их количество в зоне прорастания семян. За счет улучшения азотфиксации свободно существующих бактерий возможно улучшить баланс азота, уменьшить объемы использования минерального азота и существенно повысить урожайность зерна лопающейся кукурузы [4].
Особенного внимания заслуживают исследования по биологизации питания лопающейся кукурузы фосфором [3]. За счет биологических препаратов труднорастворимые органические и минеральные соединения фосфора трансформируются в формы, которые легко усваиваются растениями.
Объектом исследования были два гибрида лопающейся кукурузы: трехлинейный среднеранний гибрид Вулкан и простой межлинейный среднеспелый гибрид Гостинец. Оригинаторы – Институт сельского хозяйства степной зоны НААН Украины и Синельниковская селекционно-опытная станция ИСХСЗ НААН Украины. На фоне гибридов изучали бактериальные препараты диазофит, КЛ-9, биокомплекс (диазофит + фосфоэнтерин) для обработки семян непосредственно перед посевом.
Цель исследований – установить особенности формирования урожайности лопающейся кукурузы под воздействием комбинации различных видов биологических препаратов в условиях северной Степи Украины.
Препараты диазофит и КЛ-9 способствуют накоплению азота и распределению его на протяжении вегетационного периода растений лопающейся кукурузы, а фосфоэнтерин – использованию неусвоенных предшественником фосфорных и труднодоступных фосфатов почвы, который дает возможность более полно реализовать потенциал гибридов, улучшить качество зерна.
Исследования проводили в 2011-2012 годах на кафедре биологии Луганского национального университета им. Тараса Шевченко и на полях фермерского хозяйства «Венера-2005» Старобельского района Луганской области, которые расположены в степной северо-центральной слабо засушливой подзоне северной Степи Украины. Почвы опытных участков – чернозем обыкновенный с содержанием гумуса в пахотном слое 3,5-3,6 %, гидролизованного азота – 10,4-11,2 мг, подвижного фосфора – 10,1-10,8 мг, обменного калия – 14,4-15,3 мг на 100 грамм почвы.
При проведении экспериментов, наблюдений и учетов использовались общепринятые и специальные методические рекомендации по проведению полевых опытов [1,2]. Предшественник кукурузы - пшеница озимая. Обработка почвы – дискование УДА- 4,5 в два следа, вспашка на глубину 25-27 см, ранневесеннее боронование и предпосевная культивация на 7-8 см, под которую вносили минеральные удобрения N40P60. Высевали семена кукурузы сеялкой СУПН-8 27 и 29 апреля. Семена протравливали препаратом дерозал за 2-3 недели до посева (1,5 л/т), а биологическими препаратами - обрабатывали в день посева.
Биопрепараты на ранней стадии развития растений незначительно влияли на темпы прироста. Существенное влияние препаратов было на высоту растений и листовую поверхность. Сравнительная оценка влияния препаратов на рост гибридов лопающейся кукурузы представлена в Табл.1.
Таблица 1 Влияние биологических препаратов на высоту и площадь листьев гибридов лопающейся кукурузы
Вариант
|
Высота растений, см
|
Площадь листьев одного растения, см2
|
2011 г.
|
2012 г.
|
среднее
|
2011 г.
|
2012 г.
|
среднее
|
Вулкан
|
Контроль
|
180
|
186
|
183
|
4200
|
4220
|
4210
|
Диазофит
|
181
|
189
|
185
|
4270
|
4330
|
4300
|
КЛ-9
|
185
|
189
|
187
|
4380
|
4420
|
4400
|
Диазофит + фосфоэнтерин
|
196
|
201
|
198
|
4490
|
4510
|
4500
|
Гостинец
|
Контроль
|
200
|
210
|
205
|
4530
|
4630
|
4580
|
Диазофит
|
202
|
210
|
206
|
4590
|
4610
|
4600
|
КЛ-9
|
212
|
220
|
216
|
4770
|
4790
|
4780
|
Диазофит + фосфоэнтерин
|
217
|
223
|
220
|
4810
|
4890
|
4850
|
Особенно положительное действие наблюдалось от обработки семян лопающейся кукурузы препаратами КЛ-9 и биокомплексом. После обработки семян КЛ-9 в среднем площадь листьев на растении и высота растений характеризовались такими показателями: 4400-4780 см2 и 187-216 см, в то время в контроле 4210-4580 см2 и 183- 205 см соответственно. Что касается результатов обработки биокомплексом, то площадь листьев на растении и высота растений характеризовались следующими показателями: 4500-4850 см2 и 198-220 см соответственно. Прирост массы одного растения за счет применения биопрепаратов у гибрида Вулкан составлял 17 % и 14 % у гибрида Гостинец.
В целом микробиологические препараты положительно влияли на структурные элементы урожая лопающейся кукурузы. В годы проведения эксперимента увеличивались такие показатели, как количество зерен и масса зерен в початке. Если в среднем за 2011-2012 годы у гибрида Вулкан в контроле количество рядов зерна в початке составляло 14-16, то при применении препаратов – 16-18, а у гибрида Гостинец – 16-18 и 18-20 соответственно. В среднем на 4-8 % вырос коэффициент увеличения объема зерна при приготовлении попкорна.
Гибриды Вулкан и Гостинец при одинаковых условиях возделывания показали практически равные результаты по урожайности и зависели только от собственного генетического потенциала.
Наибольшее суммарное водопотребление отмечено у растений гибрида Гостинец – 1285-1343 м3/га.
Эффективнее грунтовые запасы влаги использовал гибрид Вулкан. Коэффициент водопотребления у него составлял 1149-1222 м3/га, что на 9 % меньше, чем у гибрида Гостинец. Среди биологических препаратов по этому показателю лучшие результаты обеспечил диазофит в посевах гибрида Вулкан, а биокомплекс – в посевах гибрида Гостинец.
Рост и развитие растений лопающейся кукурузы под действием биологических препаратов заметно изменялся, о чем свидетельствуют показатели урожайности зерна (Табл.2).
Таблица 2 Урожайность зерна лопающейся кукурузы в зависимости от применения биологических препаратов
Название препаратов
|
Урожайность зерна гибридов по годам, т/га
|
Вулкан
|
Гостинец
|
2011 г.
|
2012 г.
|
среднее
|
2011 г.
|
2012 г.
|
среднее
|
Контроль
|
2,24
|
2,34
|
2,29
|
2,60
|
2,70
|
2,65
|
Диазофит
|
2,40
|
2,56
|
2,48
|
2,80
|
2,90
|
2,85
|
КЛ-9
|
2,60
|
2,78
|
2,69
|
3,10
|
3,10
|
3,10
|
Диазофит + фосфоэнтерин
|
2,96
|
3,26
|
3,11
|
3,20
|
3,40
|
3,30
|
Следует отметить, что среди гибридов лучшим по урожайности был Гостинец. В среднем за годы изучения урожайность этого гибрида составляла 3,20-3,40 т/га, что на 0,14-0,24 т/га больше, чем у гибрида Вулкан. Среди микробиологических препаратов лучшими оказались КЛ-9 и биокомплекс. Безусловно, рост урожайности является следствием улучшения условий питания лопающейся кукурузы, о чем свидетельствуют запасы питательных веществ в почве и растениях. В 2011 году на контрольных площадях под конец вегетации лопающейся кукурузы 1 кг почвы содержал нитратного азота 6,6 мг, а при внесении КЛ-9 – 8,7 мг, диазофита – 10,5 мг, биокомплекса – 10,7 мг.; в 2012 году – 6,5; 6,9; 8,3; 6,5 мг соответственно.
Таким образом, обработка семян лопающейся кукурузы биопрепраратами диазофит, КЛ-9, фосфоэнтерин и комплексом диазофит + фосфоэнтерин активирует почвенную микрофлору, способствует мобилизации и оптимизации питания растений кукурузы азотом и фосфором, улучшению у них ростовых процессов, формированию высокой зерновой продуктивности и улучшению качества зерна.
Список литературы
1. Ещенко В. Е. Основы опытного дела в растениеводстве / В. Е. Ещенко, М. Ф. Трифонова, П. Г. Копытко и др. – М.: Колос, 2009. – 268 с.
2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. – М.: Агропромиздат, 1986. – 351 с.
3. Носко Б. С. Сучасний стан та перспективні напрямки досліджень в агрохімії // Вісн. аграр. науки. – 2002. - № 9. – С. 9-12.
4. Патыка В. Ф. Агроэкологическая роль азотфиксирующих микроорганизмов – К., 2004. – 320 с.
5. Ситник В. П. Екологічні аспекти агропромислового комплексу // Вісн. аграр. науки. – 2002. - № 9. – С. 55- 57.
6. Томакова Л. М. Мікробіологічні препарати на основі фосфат мобілізуючих мікроорганізмів у землеробстві // Пропозиція. – 2006. - № 9. – С. 68-70.