Вплив мінеральних добрив та бактеріальних препаратів на урожайність та якість насіння сої

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний науковий центр «Інститут землеробства НААН»

Вплив мінеральних добрив та бактеріальних препаратів на урожайність та якість насіння сої

Л.В. Губенко, А.В. Голодна, Г.Г. Ремез

Представлені результати досліджень дії азотфіксуючих бактерій при інокуляції насіння на розвиток рослин і продуктивність сої при вирощуванні на різних фонах мінерального живлення. Виявлено кращі рівні бактеріального навантаження на насінину, які сприяють підвищенню урожайності культури і якості насіння. Встановлено, що за внесення мінеральних добрив у дозі N30P60K90+N15 і оброблення насіння штамом азотфіксувальних бактерій роду Bradyrhizobium japonicum 634b з подвійним рівнем бактеріального навантаження, формувався максимальний рівень урожайності насіння сої - 2,87 т/га із вмістом сирого протеїну - 41,47%.

Ключові слова: соя, мінеральне добриво, азотфіксувальні бактерії, виробниче бактеріальне навантаження на насінину, урожайність, якість насіння.

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И БАКТЕРИАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕМЯН СОИ

Представлены результаты исследований действия азотфиксирующих бактерий при инокуляции семян на развитие растений и продуктивность сои при выращивании на разных фонах минерального питания. Определены лучшие уровни бактериальной нагрузки на семя, которые способствуют повышению урожайности культуры и качеству семян. Установлено, что за внесения удобрений в дозе №оРбоК9о+М15 и обработке семян штамом азотфиксирующих бактерий рода БгабугЬяоЬшт ]аротсит 634Ь с двойным уровнем бактериальной нагрузки, формировался максимальный уровень урожайности семян сои - 2,87 т/га с содержанием сырого протеина - 41,47%.

Ключевые слова: соя, минеральное удобрение, азотфиксирующие бактерии, производственная бактериальная нагрузка на семя, урожайность, качество семян.

THE INFLUENCE OF MINERAL FERTILIZERS AND BACTERIALPREPARATIONS ON YIELD AND QUALITY OF SOYA SEEDS

Soya - a source of valuable protein, oil, carbohydrates, as well as biological nitrogen. In Ukraine, in terms of sown area, yield and gross soybean, it is the leader among oilseeds and grain legumes. Expansion of the sown areas of this culture is a way to increase the soil fertility, increase food resources and solve the problem of protein in the world. Soybean crops in Ukraine have been increasing recently, and in 2018 they amounted to 1728.5 thousand hectares with a yield of 2.58 t / ha. At the same time, the level of production of soybeans remains quite low, which makes it impossible to fully solve the problem of vegetable protein. The main reason for this is the high dependence of the level of implementation of the soybean genetic potential on the conditions of its cultivation, especially meteorological, which leads to a significant differentiation of soybean yields both in zones and in certain areas.

From 70 to 95% of total nitrogen consumption, soybeans receive from biological fixation from the air due to symbiosis with tuberous bacteria.

Active rhizobia, with proper seed inoculation and effective strain of the bacterium, can fix up to 250 kg / ha of nitrogen available to plants during the soybean vegetation period, of which 150 are assimilated by the plant itself, and up to 100 kg remains in the cultivars for subsequent crops in the crop rotation. The question of the optimal ratio of doses of mineral fertilizers and the bacterial load of nitrogen-fixing bacteria of the genus Bradyrhizobium japonicum 634b on seeds, which would ensure the formation of high yields of soybean seeds, remains relevant.

The purpose of the research was to study the influence of mineral fertilizers and nitrogen-fixing bacteria on the yield and quality of soybean seeds. Methods of research: field (phenological observations on the growth and development of soybeans); biochemical (determination of qualitative indices of seeds); statistical (statistical processing of research results). In the conditions of the northern forest-steppe Ukraine for the best effect it is desirable to use for the inoculation of soybean seeds a strain of tuber bacteria of the genus Bradyrhizobium japonicum 634b with twice the level of bacterial load on the seeds against the background of mineral fertilizers in the dose N30P60K90 + N15. The use of such a combination of options, the average for 2012-2015, made it possible to obtain the yield of soybean seeds 2.87 t / ha with a protein content of 41,47%.

Key words: soybean, mineral fertilizer, nitrogen fixing bacteria, production bacterial load on seeds, yield, seed quality.

Вступ

Соя - одна з найважливіших сільськогосподарських культур, яка є джерелом цінного білка, олії, вуглеводів, біологічного азоту. Розширення посівних площ цієї культури - шлях до підвищення родючості ґрунту, нарощування продовольчих ресурсів та вирішення проблеми білка у світі. Сьогодні соя посідає провідні позиції в Україні за темпами росту площ її посівів і обсягів виробництва, оскільки саме соя є найбільш економічно вигідною білково- олійною культурою та добрим попередником. Посівні площі сої в Україні останнім часом постійно збільшуються, за даними Міністерства аграрної політики та продовольства України, у 2018 році вони становили 1728,5 тис. га за урожайності насіння 2,58 т/га.

За встановленими даними, від 70 до 95 % загального споживання азоту соя отримує за рахунок біологічної фіксації його з повітря завдяки симбіозу з бульбочковими бактеріями (Didora et al 2016).

Річні обсяги біологічної фіксації азоту соєю із атмосфери в США становлять 5,8 млн т, Бразилії - 4,1, Аргентині - 3,4, Китаї - 1,6 млн т. Це аналогічно роботі потужних заводів із виробництва азотних добрив (Repilevskyy 2011). Крім того бобові рослини «набирають» білкову масу в основному завдяки вищезгаданим бульбочковим бактеріям - ризобіям, які в природі існують в усіх кліматичних зонах. Однак існуючі в ґрунті природні ризобії менш «ефективні», аніж спеціально виведені сучасні штами, які у певній концентрації присутні у рістстимулюючих бактеріальних препаратах. Тому суттєвий вплив на формування продуктивності сої має фактор «інокуляції» насіння (Makarenko 2010).

Інокуляція впливає, на формування симбіотичного апарату, сприяє підвищенню продуктивності рослин, поліпшенню якості продукції, зменшує пестицидне навантаження на навколишнє середовище (Ovcharuk 2018).

За рахунок біологічної азотфіксації бульбочковими бактеріями у ґрунті під наступну культуру залишається 35-55 кг азоту. Соя у середньому залишає близько 60-150 кг/га біологічного азоту (використовується наступними культурами на 90-100 %, тоді як мінеральний - на 50-60 %), 20-25 кг/га фосфору та 30-40 кг/га калію (Lykhochvor et лі 2016).

Завдяки обробці насіння сої перед сівбою бактеріальними препаратами, які виготовлені на основі штамів бульбочкових бактерій, під час вегетації на коренях рослин значно інтенсивніше утворюються бульбочки, через які і відбувається азотфіксація.

Скільки азоту фіксує соя - це дуже важливе питання, але на нього важко дати правильну відповідь, тому що на фіксацію азоту впливає багато різних факторів. Вміст азоту в рослинах сої може становити 0-450 кг/га, з відсотковим вмістом фіксованого соєю з атмосфери до 95% (Бібога et аі 2015). В умовах зрошення середнє значення фіксації атмосферного азоту соєю становить майже 175 кг азоту на га для наземної частини рослин (майже 248 кг, включаючи коріння), в той час як в богарних умовах воно становить майже 100 кг азоту на га (142 кг, включаючи коріння). Майже 50-60% своєї потреби в азоті соя задовольняє шляхом біологічної азотфіксації.

Соєві бульбочкові бактерії, що живуть на коріннях рослин, відсутні у більшості типів ґрунтів. За інокуляції насіння на коренях сої формуються бульбочкові бактерії, які після збирання врожаю залишаються у ґрунті життєздатними протягом 3-5 років. Якщо сою вирощують на полі вперше, для одержання високого врожаю необхідно провести інокуляцію насіння бульбочковими бактеріями, які у результаті симбіозу з культурою, забезпечують рослини фіксованим атмосферним азотом у формі органічних сполук і необмеженій кількості в найбільш необхідний період росту і розвитку рослин, що дає можливість формувати стабільні та екологічно безпечні врожаї (КгаіпагПоу еї аі 2016). Для кожного виду бобових створюють свій особливий штам бактерій, на який рослина реагує утворенням бульбочок. Так, соя реагує лише на азотфіксувальні бактерії БгайугкгіоЬіит ]аропієит (Нитепуик et аі 2018).

Активні ризобії за умови правильної інокуляції насіння та ефективного штаму бактерії здатні фіксувати до 250 кг/га доступного рослинам азоту за період вегетації сої, з яких 150 засвоюється самою рослиною сої, а до 100 кг залишається у пожнивних рештках для наступних культур у сівозміні. На відміну від мінеральних добрив, симбіотична азотфіксація є процесом, який регулює сама культура. Азот потрапляє в рослину при необхідності, а в критичні фази розвитку культури у максимальній кількості. Також, завдяки фіксованому біологічному азоту в ґрунті підвищується його родючість та активізується ґрунтова мікрофлора. Якщо насіння сої оброблено якісним інокулянтом і висіяне у вологий ґрунт, то бульбочкові бактерії здатні фіксувати достатню для нормального розвитку рослин кількість атмосферного азоту.

В результаті поліпшення мінерального живлення більш інтенсивно відбувається фотосинтез у листках і створюються передумови біологічної фіксації азоту бульбочковими бактеріями, що, в свою чергу, є фундаментом для синтезу білка,жиру, ферментів, амінокислот, вітамінів, вуглеводів та інших сполу (Moysiyenko et al 2010).

На нашу думку, передпосівна інокуляція насіння сої повинна стати обов'язковим агротехнічним заходом технології вирощування цієї сільськогосподарської культури.

Метою досліджень було встановити оптимальне співвідношення доз мінеральних добрив і бактеріального навантаження азотфіксувальних бактерій роду Bradyrhizobium japonicum 634b на насінину, яке б забезпечило вирощування високих врожаїв насіння сої.

мінеральний бактеріальний насіння соя

Матеріали та методи досліджень