Биолого-хозяйственные особенности люпина узколистного при использовании микробиологических препаратов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Биолого-хозяйственные особенности люпина узколистного при использовании микробиологических препаратов

Смирнова В.В., Григоров В.П.

Костромская государственная сельскохозяйственная академия

Аннотация

В результате проведенных исследований установлено, что применение микробиологических препаратов «Экстрасол», «Флавобактерин» и «Псевдобактерин» в технологии возделывания люпина узколистного можно рассматривать как эффективный прием, существенно повышающий урожайность зерна этой культуры. В среднем за 2016-2018 гг. использование этих препаратов в дозах, рекомендуемых производителями, способствовало увеличению полевой всхожести растений на 4,2-7,2 %, сохранности - на 0,9-9,0 %, по сравнению с вариантом без обработки, что дало возможность увеличить урожайность зерна на 0,5-0,6 т/га, или 29,8-35,2 %.

Ключевые слова: люпин узколистный, микробиологические препараты, сохранность растений, полевая всхожесть, урожайность зерна, структура урожайности

Активная интенсификация сельскохозяйственного производства в России привела к обострению проблемы наличия в продуктах питания остаточных количеств химических веществ, которые негативно влияют на качество жизни людей, в частности, приводят к развитию различных заболеваний. В связи с этим значительно возрос спрос на качественную сельскохозяйственную продукцию как в растениеводстве, так и в животноводстве. В 2018 году принят ФЗ «Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», который регулирует отношения, связанные с производством, хранением, транспортировкой, маркировкой и реализацией органической продукции. Поэтому у производителей органической продукции возникает ряд проблем: в животноводстве, например, - чем балансировать рационы по протеину, в растениеводстве - вопросы, связанные с сохранением и повышением плодородия почв.

Одним из путей решения этих проблем является расширение ассортимента зернобобовых культур, которые для обеспечения высокой продуктивности и устойчивости агроландшафтов в структуре зерновых культур должны составлять не менее 6-7 % (по данным ВНИИ кормов) [1]. В Костромской области этот показатель составляет 3,9%. Поэтому возникает необходимость увеличения посевных площадей зернобобовых культур за счет расширения их видового и сортового разнообразия.

Определенный интерес для решения этих задач представляет забытый в 90-е годы прошлого века люпин узколистный (Lupinus angustifolius L), который, согласно агроландшафтно-экологическому районированию, рекомендован для возделывания в Костромской области [1].

Люпин - культура универсальная, обладающая высоким средообразующим, кормопродукционным и ресурсосберегающим потенциалом. Поскольку он обладает уникальной азотфиксирующей и высокой фосфатмобилизующей способностями, его можно выращивать без применения азотных и фосфорных минеральных удобрений. Люпин - культура многоцелевого использования. Прежде всего, это высокобелковая кормовая культура, дополнительный источник протеина в рационе животных. Современные сорта люпина узколистного способны обеспечить в производственных условиях 3-4 т/га зерна с содержанием белка 32-36 %, или 400-600 ц/га высокобелковой зеленой массы. Они содержат в среднем 0,02-0,05 % алкалоидов в зерне и 0,01-0,04 % в зеленой массе в расчете на сухое вещество и входят в группу малоалкалоидных. Это позволяет использовать люпин для производства концентрированных грубых и сочных кормов и скармливать их в рационах всех видов сельскохозяйственных животных и птицы без ограничений для оптимизации обеспечения их физиологических потребностей переваримым протеином [2].

Учитывая эти обстоятельства, с 2012 года на кафедре ботаники, физиологии растений и кормопроизводства Костромской ГСХА на дерново-подзолистых почвах проводятся исследования по изучению продукционных возможностей люпина узколистного в условиях Костромской области при разных способах его использования. В результате исследований выявлено, что посевы люпина узколистного в условиях Костромской области могут обеспечить получение урожая не только кормовой массы, но и зерна. Агрофитоценозы люпина узколистного могут формировать урожайность зеленого корма, которая более чем в 3 раза превышает урожайность аналогичных культур (однолетних трав) в среднем по Костромской области [3]. При выращивании люпина узколистного на зерно он ежегодно обеспечивает получение стабильного полноценного урожая, который по содержанию протеина почти в 2 раза превышает традиционные зернофуражные культуры. В среднем за 2013-2014 гг. агрофитоценозы люпина узколистного, в зависимости от изучаемых элементов технологии, сформировали 13,9-24,6 т/га зерна [4].

Исследования, проведенные в 2013-2015 гг., показали, что в Костромской области люпин узколистный в сильной степени поражается грибными болезнями, особенно антракнозом. В 2015 году, без обработки фунгицидами, пораженность болезнями в момент уборки урожая зерна составила 100% [5]. В связи с этим в технологию возделывания люпина узколистного необходимо включать мероприятия по борьбе с грибными болезнями. Определенный интерес в этом отношении представляют микробиологические препараты фунгицидного действия, которые, кроме защиты от болезней, являются стимуляторами роста.

В настоящее время на основании многочисленных исследований создано большое количество микробиологических препаратов, предназначенных как для предпосевной обработки семян, подготовки почвы, некорневых подкормок для стимуляции их роста, развития, так и для борьбы с различными грибковыми и бактериальными заболеваниями.

Комплексное использование биопрепаратов является обязательным условием повышения урожаев полевых культур, защиты посевов от вредных объектов. Устойчивость к болезням формируется благодаря применению биопрепаратов, в основе действия которых лежат механизм активизации защитных свойств растительного организма и способность угнетать вредные объекты. Биопрепараты успешно применяются в корректировке основных процессов жизнедеятельности растительных организмов. Использование производных органических веществ имеет неоспоримые преимущества по сравнению с продуктами производства химической промышленности, основное из которых - интегральное высокоэффективное воздействие на основные процессы в растительном организме.

Экологически ориентированные системы в земледелии на основе биопрепаратов дают возможность снизить на 25-60 % дозы минеральных удобрений, повысить урожайность и качество продукции на фоне снижения себестоимости и повышения рентабельности производства [6].

Эффективность таких препаратов доказана на различных бобовых культурах. Так, при изучении биопрепаратов в технологии возделывания гороха наиболее эффективными оказались следующие препараты: «Экстрасол» с прибавкой урожая 0,56 т/га (14,6%) и уровнем рентабельности 232%, «Мивал Агро» - 0,54 т/га (14,1%) и 192%, «Биогумат Кубанский» - 0,55 т/га (14,3%) и 271%. Хороший уровень рентабельности (97%) отмечен при использовании препарата «Флавобактерин», обеспечившего прибавку урожайности на 0,36т/га (9,4%) [7].

Данных по использованию этих препаратов в технологии возделывания люпина узколистного не имеется. Поэтому в 2016-2018 гг. на опытном поле Костромской ГСХА на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве со средним уровнем окультуренности проведены исследования, целью которых было изучение эффективности использования микробиологических препаратов в технологии выращивании люпина узколистного.

Объектом исследований был сорт люпина узколистного Витязь. Микробиологические препараты в опыте изучались по следующей схеме: 1. Обработка водой (контроль); 2. Экстрасол; 3. Флавобактерин; 4. Псевдобактерин.

Люпин узколистный в опытах выращивали по технологии органического земледелия. Предшественником был картофель. Препараты в опыте применяли для предпосевной обработки семян с нормой расхода: «Экстрасол», «Флавобактерин» - 2 л/т, «Псевдобактерин» - 1 л/т и обработки растений по вегетации - в фазе стеблевания с нормой расхода 2 л/га согласно схеме опыта.

Учеты, анализы и наблюдения проводились по стандартным методикам [8, 9].

Метеорологические условия вегетационных периодов 2016-2018 гг. различались как по показателям среднесуточных температур, так и по количеству выпавших осадков. В 2016 году на протяжении всего периода вегетации люпина узколистного среднемесячная температура и количество выпавших осадков (последнее - в среднем в 2,5 раза) превышали среднемноголетние значения этих показателей, что обеспечило избыточное увлажнение, которое не дало возможность реализовать потенциальные возможности люпина. В 2017 году избыточное увлажнение в первой половине вегетации (до 2-й декады июля) способствовало формированию вегетативной массы растений люпина и обеспечило оптимальные условия увлажнения во второй половине вегетации, несмотря на то, что сумма осадков была почти в 2 раза ниже среднемноголетней. В 2018 году на начальных этапах роста сумма осадков была ниже среднемноголетнего значения, что неблагоприятно сказалось на росте и развитии культуры, но более благоприятные условия увлажнения второй половины (с 1-й декады июля) обеспечили возможность формирования полноценного урожая зерна.

В результате проведенных исследований выявлено, что обработка семян микробиологическими препаратами способствовала повышению полевой всхожести люпина узколистного, которая в среднем за 2016-2018 гг. в вариантах с обработкой препаратами составила 76,4-79,4 % и была на 4,2-7,2 % выше, чем в варианте без обработки. При этом следует отметить, что влияние препарата «Экстрасол» было менее значительным и стабильным по годам, так как зависело от метеорологических условий конкретного года. Так, в условиях 2016 года не отмечено влияние препарата на полевую всхожесть растений, в 2017 и 2018 гг. полевая всхожесть увеличилась на 7,8 и 4,9 %, соответственно. Это связано с тем, что микробиологические препараты повышали сопротивляемость к болезням, стрессам, оказывали положительное влияние на рост и развитие растений на начальных этапах жизни (табл. 1).

Таблица 1. Полевая всхожесть люпина узколистного в зависимости от обработки микробиологическими препаратами, %

Опрыскивание посевов вегетирующих растений изучаемыми препаратами способствовало повышению сохранности растений. В среднем за 2016-2018 гг. в вариантах с обработкой препаратами она составила 48,2-56,3 % (на 0,9-9,0 % выше, чем в варианте без обработки), практически не зависела от метеорологических условий, при этом эффективность препарата «Псевдобактерин» была в 1,2 раза выше, чем у препарата «Экстрасол» (табл. 2). В варианте с обработкой препаратом «Флавобактерин» положительное влияние на сохранность растений не выявлено.

Анализируя урожайность, полученную в опыте, можно отметить, что в среднем за 2017-2018 гг. варианты с применением микробиологических препаратов обеспечили 1,6-1,8 т/га зерна, что достоверно превышает урожайность варианта без обработки препаратами на 0,5-0,6 т/га при НСР₀₅ 0,4 т/га. Достоверной разницы между вариантами с применением препаратов по урожайности зерна не выявлено.

Таблица 2. Сохранность растений люпина узколистного в зависимости от обработки микробиологическими препаратами, %

Несмотря на то, что в 2016 году урожайность зерна люпина узколистного была в среднем в 1,7 раза ниже, а в 2017 и 2018 гг., соответственно, в 1,3 и 1,1 раза выше, чем в среднем за 2016-2018 гг., ее можно считать стабильной, так как коэффициент вариации по вариантам в среднем составил 16,3% (табл. 3).

Таблица 3. Биологическая урожайность зерна люпина узколистного в зависимости от применяемых микробиологических препаратов, т/га

Применение микробиологических препаратов оказало существенное влияние на структуру урожайности люпина узколистного. Установлено, что в среднем за 2016-2018 гг. количество бобов с одного растения увеличилось в среднем на 1,5 шт./растение, количество зерен с одного растения - на 5,7 шт./растение, вес семян с одного растения - на 0,7 г/растение, при этом масса 1000 зерен увеличилась только в варианте с обработкой препаратом «Экстрасол».

Активизация процессов роста в вариантах с обработкой препаратами привела к увеличению густоты стояния растений, которая по сравнению с вариантом Контроль увеличилась в среднем на 7,2 шт./м² (табл. 4).

микробиологический препарат люпин узколистный

Таблица 4. Структура урожайности люпина узколистного при использовании микробиологических препаратов, в среднем за 2016-2018 гг.

Вариант*: 1 - контроль, 2 -Экстрасол, 3 - Флавобактерин, 4 - Псевдобактерин

Таким образом, микробиологические препараты, применяемые в технологии возделывания люпина узколистного, способствовали снижению влияния неблагоприятных метеорологических условий, повышали полевую всхожесть и сохранность растений. Все изучаемые в опыте микробиологические препараты повышали сопротивляемость к болезням, стрессам, оказывали положительное влияние на рост и развитие растений в вегетационный период и обеспечили достоверную прибавку урожайности. При этом действие всех препаратов в равной степени зависело от погодных условий. Следовательно, при возделывании люпина узколистного возможно применение всех изучаемых микробиологических препаратов. Выбор конкретного препарата будет зависеть от планируемой технологии возделывания культуры. При производстве зерна люпина узколистного по технологии органического земледелия возможно применение микробиологических препаратов «Экстрасол» и «Псевдобактерин», которые входят в список разрешенных препаратов. Препарат «Флавобактерин» пока не разрешен для использования в технологиях органического земледелия, поэтому его можно применять при возделывании люпина узколистного по традиционной или интенсивной технологии.

Список использованных источников

1. Справочник по кормопроизводству. - 4-е изд., перераб. и дополн. / Под ред. В.М. Косолапова, И.А. Трофимова. - М.: Россельхозакадемия. - 2011. - 700 с.

2. Инновационный опыт производства кормового люпина. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех». - 2012. - 80 с.

3. Смирнова В.В., Григоров В.П. Продуктивность люпина узколистного при возделывании на зеленый корм в зависимости от норм высева // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: сборник статей 67-й международной научно-практической конференции: в 3-х т., т. 1. - Караваево: Костромская ГСХА. - 2016. - C. 101-105.

4. Смирнова В.В., Григоров В.П. Продуктивность агрофитоценозов люпина узколистного в зависимости от нормы высева в условиях Костромской области // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: сборник статей 69-й международной научно-практической конференции: в 3-х т., т. 1. - Караваево: Костромская ГСХА. - 2018. - C. 106-112.

5. Смирнова В.В., Зыкова К. В., Григоров В.П. Влияние микробиологических препаратов на продуктивность люпина узколистного в условиях Костромской области // Актуальные вопросы развития науки и технологий: сборник статей международной научно-практической конференции молодых ученых. - Караваево: Костромская ГСХА. - 2018. - С. 62-67.

6. Оказова З.П. Биопрепараты в современном земледелии // Современные проблемы науки и образования. - 2013, № 6. - С. 971-979.

7. Камбулов С.И., Рыков В.Б., Дёмина Е.Б. и др. Эффективность возделывания гороха при использовании микроудобрений и регуляторов роста // Научный журнал КубГАУ “Scientific Journal of KubSAU”. - 2017, №129. - С. 1081-1089.

8. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. - М.: Россельхозиздат. - 1997. - 155 с.

9. Опытное дело в полеводстве / Под ред. Г.Ф. Никитенко. - М.: Россельхозиздат. - 1982. - 190 с.

10. Смирнова В.В., Григоров В.П. Биолого-хозяйственные особенности люпина узколистного при использовании микробиологических препаратов // АгроЭкоИнфо. - 2019, №3.

Размещено на Allbest.ru