Біологічно активні речовини в рослинництві

Размещено на http://www.allbest.ru/

Біологічно активні речовини в рослинництві

Постановка проблеми, аналіз останніх досліджень і публікацій. Унікальною властивістю бобових є формування кореневих бульбочок, які були описані ще в XVI ст., а в XIX ст. їх почали вважати діагностичною ознакою цих рослин. Але не всі бобові рослини утворюють бульбочки. На думку авторів, у процесі еволюції бобових відбувалось істотне зростання їхнього азотфіксуючого потенціалу, яке супроводжувалось ускладненням організації бульбочок і розвитком більш тісного контакту між клітинами партнерів. При взаємодії з бобовими рослинами бульбочкові бактерії індукують процес утворення бульбочок, який тісно пов'язаний з основними функціями рослини - органогенезом, азотним та вуглецевим обміном, захистом від патогенів, регуляцією розвитку тощо [1].

В сучасних технологіях вирощування бобових культур важливим елементом енергозаощадження та екологічної чистоти довкілля є використання біологічного азоту. Встановлено, що значну потребу в азоті соя покриває за рахунок симбіозу з бульбочковими бактеріями. При цьому дуже важливо врахувати біологічні вимоги макро- і мікросимбіонтів до факторів, що лімітують активність цього процесу. Відомо, що висока активність бульбочкових бактерій із роду Bradyrhizobium japonicum в симбіозі з рослинами конкретного сорту сої можлива лише за створення оптимальних умов [2].

Загальновідомо, що однією з найгостріших проблем пов'язаних із вирощуванням сої є забур'яненість її посівів, тому застосування гербіцидів є необхідним заходом за вирощування сої на зерно, який дозволяє вести успішно боротьбу з бур'янами та отримувати високі врожаї. Більшість гербіцидів, що застосовують в оптимальних дозах не пригнічують ґрунтову мікрофлору і в деяких випадках навіть стимулюють мікробіологічні процеси, але відомі факти депресії в розвитку мікроорганізмів і їх перерозподілу в бік збільшення грибів та актиноміцетів [3]. Регулятори росту рослин, в свою чергу, позитивно впливають на природні мікробні асоціації. Зокрема, під їх впливом збільшується здатність мікроорганізмів синтезувати антибіотичні речовини до окремих хвороботворних бактерій. При чому зростає кількість мікроорганізмів, стійких до деяких груп фунгіцидів [4].

Мета і завдання досліджень. Вплив гербіцидів на активність симбіотичного апарату є малодослідженим, тому метою наших досліджень було визначення впливу гербіциду та регулятора росту рослин на симбіотичну діяльність рослин сої, на чисельність ризосферної мікрофлори ґрунту та інших фізіологічних груп мікроорганізмів. Згідно з поставленою метою завданням досліджень було підібрати найбільш ефективні комплекси даних препаратів у посівах сої відповідно до ґрунтово-кліматичних умов Лісостепу України.

Метеріал і методика досліджень. Досліди з вивчення впливу гербіциду Дєсілєт, регулятора росту рослин Біолан та мікробіологічного препарату Ризобофіт на активність ґрунтової мікрофлори ризосфери та симбіотичного апарату сої закладали на дослідному полі Уманського національного університету садівництва впродовж 2010-2013 років. Гербіцид Дєсілєт вносили по сходах культури у фазу 2-3 справжніх листків у нормах 0,6 та 0,8 л/га. Витрата робочого розчину - 300 л/га. Регулятором росту рослин Біолан (20 мл/т) та мікробіологічним препаратом Ризобофіт (100 г/т) обробляли насіння сої безпосередньо перед посівом. Облік мікроорганізмів у ризосфері здійснювали за методиками М.В. Федорова [5], де загальну кількість мікроорганізмів визначали шляхом посіву ґрунтової суспензії відповідних розведень на МПА, грибів - на середовищі Чапека. Підрахунки амоні-, нітри- та целюлозоруйнівних бактерій здійснювали на специфічних для цих видів мікроорганізмів середовищах за методиками К.З. Теппер та ін. [6]. Тривалість загального й активного симбіозу та чисельність і масу бульбочкових утворень на коріннях сої підраховували на 20 рослинах за методикою Г.С. Посипанова [7].

Результати досліджень та їх обговорення. У результаті проведених досліджень нами встановлено, що досліджувані препарати по різному впливали на активність ґрунтових мікроорганізмів та симбіотичну активність сої. Загальна кількість мікрофлори залежала від норм Дєсілєту та його сумісного поєднання з Біоланом та Ризобофітом.

Так, при застосуванні Біолану 20 мл/т загальна кількість бактерій через 10 днів була на 12 % вищою, порівняно з контролем, а при застосуванні Ризобофіту 100 г/т на 14 %. Застосування Дєсілєту сприяло збільшенню загальної кількості бактерій на 20 %. Сумісне застосування Дєсілєту з Біоланом значно підвищило загальну кількість бактерій, на 30 і 36 % відповідно. Застосування Дєсілєту з Ризобофітом мало найвищі показники по досліду. В цих варіантах досліду спостерігали найбільшу кількість бактерій, що становило 138 та 144 % відповідно до норм застосування препаратів (табл. 1).

Кількість мікроміцетів на 10-й день після застосування препаратів за обробки Біоланом та Ризобофітом зростала до 142 та 150 % відповідно. Застосування Дєсілєту забезпечило зростання кількості мікроміцетів на рівні 134-137 %. Сумісне застосування Дєсілєту з Біоланом сприяло збільшенню мікроміцетів до 159 %, а з Ризобофітом - 166 % порівяняно з контролем.

Через 25 днів після застосування препаратів кількість бактерій дещо зменшилася в досліді. Однак, у варіантах де використовували гербіцид сумісно з Біоланом та Ризобофітом кількість бактерій була найвищою, що становило 124-130 % та 129-134 % відповідно. Кількість мікроміцетів, навпаки, була високою порівняно з контролем. Найбільша їх кількість спостерігалась за сумісного застосування Дєсілєту з Ризобофітом, що становило 189 та 208 % до контролю.

Отже, сумісне застосування Дєсілєту як з Біоланом, так із Ризобофітом сприяє збільшенню бактерій та мікроміцетів, що покращує мінералізацію органічних решток та забезпечує рослини сої поживними речовинами.

Метою досліджень було також вивчення впливу препаратів на активність деяких фізіологічних груп мікроорганізмів. Нами встановлено, що найбільш чутливими до гербіциду були нітрифікатори І і ІІ фази нітрифікації. Застосування Біолану та Ризобофіту позитивно впливало на розвиток фізіологічних груп мікроорганізмів (табл. 2). Так, через 10 днів після застосування гербіциду їх кількість помітно зменшувалась порівняно з контролем, особливо за дії гербіциду, що становило 91-95 % нітрифікаторів І фази та 92-94 % нітрифікаторів ІІ фази. При застосуванні Дєсілєту з Біоланом чисельність нітрифікаторів І фази дещо зростала, що становило 98-101 % до контролю та нітрифікаторів ІІ фази - 92-94 % до контролю. Сумісне застосування Дєсілєту з Ризобофітом забезпечило збільшення чисельності нітрифікаторів І фази до 101-103 % та зменшення нітрифікаторів ІІ фази до 86-88 %.

Кількість амоніфікаторів у досліді залежала від норми гербіциду та його поєднання з Біоланом та Ризобофітом. За внесення Дєсілєту кількість амоніфікаторів знаходилася у межах 108111 %. За сумісного застосування з Біоланом кількість зростала до 119 та 115 % відповідно. Сумісне застосування з Ризобофітом забезпечило зростання амоніфікаторів у межах 120-122 %.

Таблиця 1 - Вплив Дєсілєту, Біолану та Ризобофіту на Грунтову мікрофлору у ризосфері сої (середнє за 2010-2013 рр.)

Таблиця 2 - Чисельність мікроорганізмів окремих фізіологічних груп у ризосфері сої при застосуванні Дєсілєту і Біолану та Ризобофіту на 10-й день (середнє за 2010-2013 рр.)

Малочутливими до Дєсілєту виявилися целюлозоруйнівні бактерії, які відіграють важливу роль у створенні родючості ґрунту. Чисельність целюлозоруйнівних бактерій була дещо вищою, ніж у контролі й практично не залежала від норм Дєсілєту. Однак, найбільша їх кількість спостерігалася в варіанті із застосуванням Дєсілєту у нормі 0,6 л/га сумісно з Ризобофітом 100 г/т, що становило 121 % до контролю.

На 25-й день після застосування Дєсілєту, Біолану та Ризобофіту розвиток нітрифікаторів І і ІІ груп у ґрунті відновився і навіть перевищував контроль. Найбільша чисельність нітрифікаторів І та ІІ фази спостерігалась за використання Ризобофіту у нормі 100 г/т, що відповідно становило 126 та 121 % до контролю. Найменша їх кількість спостерігалась у варіанті із нормою витрати Дєсілєту 0,8 л/га, що становило 109 % порівняно з контролем. Сумісне застосування Дєсілєту у нормі 0,6 л/га з Біоланом сприяло збільшенню чисельності нітрифікаторів І і ІІ фази до 114 та 115 %. Подібні результати отримані за використання Дєсілєту у нормі 0,6 л/га з Ризобофітом, при цьому кількість нітрифікаторів І і ІІ фази зростала до 118 та 116 % відповідно.

Проведені дослідження показали, що в контрольному варіанті (без застосування препаратів) та у варіанті із застосуванням лише Біолану бульбочки не утворювались. Водночас за використання Ризобофіту, як окремо, так і сумісно з Дєсілетом їх наростання продовжувалось впродовж всіх фаз розвитку культури.

Сумісне застосування Дєсілєту у нормі 0,6 л/га з Ризобофітом сприяло збільшенню кількості бульбочкових утворень порівняно з використанням лише Ризобофіту. Разом з тим максимальна кількість й маса бульбочок на кореневій системі сої формувалася у фазу цвітіння культури в усіх варіантах де використовували Ризобофіт (табл. 3). Зокрема, якщо за використання Ризобофіту їх кількість у фазі бутонізації складала 41,5 шт., а маса - 1,13 г, то у фазу цвітіння їх кількість становила 58,4 шт., а маса 2,19 г, у фазу повного наливу бобів їх кількість зменшувалася до 45,1 шт., а маса до 1,38 г.

Таблиця 3 - Кількість і маса бульбочок на коріннях сої залежно від застосування Дєсілєту, Біолану та Ризобофіту (середнє за 2010-2013 рр.)

Нами також встановлено, що гербіцид Дєсілєт не мав негативного впливу на бульбочкові бактерії. Водночас спостерігалася найбільша їх кількість при застосуванні Дєсілєту у нормі 0,6 л/га сумісно з Ризобофітом 100 г/т, що відповідно становило у фазу бутонізації 50,3 шт., з масою 1,82 г, у фазу цвітіння їх кількість сягнула максимуму - 68,9 шт. за маси 2,63 г та у фазу повного наливу бобів - 60,3 шт. при масі 2,40 г.

Висновки

Досліджувані препарати Дєсілєт, к.е., Ризобофіт та Біолан позитивно впливають на симбіотичну активність посівів сої та розвиток бактерій, мікроміцетів та інших фізіологічних груп мікроорганізмів ризосфери як на 10-ту так і 25-ту добу. Застосування Дєсілєту дещо пригнічує розвиток окремих фізіологічних груп мікроорганізмів, порівняно з варіантами, де використовували Ризобофіт та Біолан. Однак їх чисельність повністю відновлюється на 25-ту добу.

Список літератури

1. Проворов Н.А. Коэволюция бобовых растений и клубеньковых бактерий: таксономические и генетические аспекты / Н.А. Проворов // Журн. общ. биологии. -1996. - №2. - С.52-77.

2. Грицаєнко З.М. Вплив гербіцидів і Емістиму С на мікробіологічну активність ґрунту у посівах сої в умовах Лісостепу України / З.М. Грицаєнко, О.В. Голодрига // Зб. наук. праць Уманського НУС. - 2011.- С. 103-107.

3. Манаєва Н.Н. Мікробіологічна активність ґрунту під посівами гороху залежно від системи захисту рослин / Н.Н. Манаєва, М.П. Голік // Захист рослин. - 2002. - № 2. - С. 9.

4. Біологічно активні речовини в рослинництві / З.М. Грицаєнко, С.П. Пономаренко, В.П. Карпенко, І.Б. Леонтюк. За ред. З.М. Грицаєнко. - К.: ЗАТ „НІЧЛАВА”, 2008. - 346 с.

5. Федоров М.В. Руководство к практическим занятиям по микробиологии / М.В. Федоров. - М.: Из-во с.- х. литературы, 1957. - 278 с.

6. Теппер Е.З. Практикум по микробиологии / Е.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзєва. - М.: Колос, 1987. - С. 145-167.

7. Посыпанов Г.С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха / Г.С. Посыпанов. - М.: Агропром- издат, 1991. - 300 с.

Размещено на Allbest.ru