Симбіотична діяльність рослин нуту залежно від технологічних прийомів вирощування

Размещено на http://allbest.ru

СИМБІОТИЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ РОСЛИН НУТУ ЗАЛЕЖНО ВІД ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРИЙОМІВ ВИРОЩУВАННЯ

В.А. Мазур, І.М. Дідур,

Г.В. Панцирева, М.О. Мордванюк

Мета. Встановлення впливу інокуляції насіння бактеріальними препаратами та позакореневих підживлень мікродобривом на симбіотичну продуктивність сортів нуту в умовах Лісостепу правобережного. Методи. Під час проведення досліджень були використані такі методи: польовий; статистичний. Результати. Висвітлено результати досліджень впливу бактеріальних препаратів, а також позакореневого підживлення мікродобривом у різні етапи органогенезу, на формування бульбочок, їхньої маси та нітрифікувальної здатності нуту сортів Пегас та Тріумф. Встановлено, що найвищі показники симбіотичної продуктивності у рослин нуту спостерігались при інокуляції насіння бактеріальним препаратом Різолайн + Різосейв у поєднанні із двома позакореневими підживленнями мікродобривом Урожай Бобові. Спостереження за динамікою нагромадження кількості та маси бульбочок показали, що максимальні показники протягом вегетаційного періоду нуту фіксувались у фазі повного цвітіння. При формуванні показників кількості та маси бульбочок встановлено сортові відмінності нуту. Максимальне формування бульбочок, їхня маса та нітрогеназна активність у сорту Пегас становила 41,3 шт./рослину, 0,92 г/рослину, 4573 нМоль етилену/рослину, у сорту Тріумф - 37,9 шт./рослину, 0,72 г/рослину, 4301 нМоль етилену/рослину на варіанті досліду з передпосівною обробкою насіння бактеріальним препаратом Різолайн + Різосейв із двома позакореневими підживленнями мікродобривом Урожай Бобові. Слід також зазначити, що на цьому варіанті було відзначено найвищий показник урожайності нуту, що становив 2,93 т/га. Висновки. Для максимальної реалізації симбіотичної продуктивності нуту сортів Пегас та Тріумф технологія його вирощування повинна передбачати сівбу насінням, обробленим біопрепаратами у поєднанні з біоконструктором, та проведення двох позакореневих підживлень рослин мікродобривом у фазу інтенсивного росту та бутонізації.

Ключові слова: нут, інокуляція насіння, симбіотична продуктивність, бульбочки, позакореневе підживлення, біопрепарати, мікродобриво.

Вступ. Постановка проблеми. Сьогодні однією із основних проблем аграрного сектору України є дефіцит білка рослинного походження, вирішення якої можливе за рахунок збільшення посівних площ бобових культур та підвищення рівня їх продуктивності [1].

Після сої та квасолі нут сьогодні посідає третє місце у світі за обсягами посівних площ. Це одна з найцінніших бобових, і в цілому, сільськогосподарських культур, котра має високу харчову цінність, містить велику кількість незамінних і замінних амінокислот, мікро- та макроелементів [2]. Фермери спочатку скептично ставилися до вирощування нуту, оскільки в Україні існують більш врожайні бобові культури, такі, як горох та квасоля. Проте, оцінюючи прибутковість виробництва нуту, слід згадати, що на початку 2018 року тонна його коштувала до 1100 доларів, тож багато вітчизняних аграріїв стали розширювати площі посівів нуту [3].

Крім того, проблема нарощування аграрного виробництва й охорони навколишнього середовища викликає значний інтерес до біологічного азоту в усіх країнах світу, в тому числі і в Україні. Проводяться дослідження з вивчення особливостей азотфіксації, її значення в азотному балансі ґрунту й азотному живленні рослин, оскільки азотфіксувальні мікроорганізми є важливим резервом поліпшення балансу азоту в ґрунті, відтак і збільшення урожайності сільськогосподарських культур [4, 5].

Як і інші зернобобові культури, нут здатен до симбіозу з бульбочковими бактеріями. Таким чином у біологічний кругообіг вводиться велика кількість атмосферного азоту. Біологічно зв'язаний азот може становити до 70-80% загального азоту врожаю, крім того, значна його кількість залишається в ґрунті, що робить нут важливим попередником для наступних культур у сівозміні [6, 7]. У результаті симбіозу між культурою і бактеріями не тільки підвищується врожайність зерна, але також поліпшується якість врожаю - підвищується вміст білка, жиру, вітамінів тощо [8, 9]. Ріст і розвиток цієї культури може відбуватись без внесення азотних добрив завдяки симбіозу рослин з азотфіксувальними бактеріями, який забезпечує їхнє нормальне живлення та високу врожайність [10, 11].

Потреба нуту в поживних речовинах визначається його біологічними особливостями. На початку вегетації він розвивається дуже повільно, від сходів до цвітіння використовує незначну кількість поживних речовин. Найбільшу потребу нуту в елементах живлення спостерігали у фазу цвітіння-наливання бобів, коли рослина поглинає близько 60-70% азоту, фосфору і калію [12, 13].

Мета досліджень. Програма досліджень передбачала дослідити ріст, розвиток та продуктивність сортів нуту залежно від інокуляції насіння, позакореневого підживлення в умовах Лісостепу правобережного.

Матеріали та методи. Польові дослідження проводили в умовах дослідного господарства «Агрономічне» Вінницького національного аграрного університету в селі Агрономічне Вінницького району Вінницької області. Згідно програми досліджень був закладений один польовий дослід.

У день сівби згідно із схемою польового досліду проводили обробку насіння нуту інокулянтом Біомаг нут (350 мл на гектарну норму насіння), Різолайн (2 л на гектарну норму насіння) + Різосейв (1 л на гектарну норму насіння). Для позакореневих підживлень використовували мікродобриво Урожай Бобові з нормою використання по 2 л/га. Перше позакореневе підживлення проводили у фазі інтенсивного росту, друге - у фазі бутонізації.

Контрольний варіант досліду включав обробку насіння водою та не передбачав передпосівної обробки насіння та позакореневих підживлень.

Результати досліджень та обговорення. Ефективність бактеризації залежить від сортових особливостей культури, умов вирощування, технологічних заходів тощо.

Дослідження з наукових основ підвищення симбіотичної діяльності нуту проводили відомі вчені: Бушулян О.В., Січкар В.І., Щербакова О.М., Бабаянц О.В., Каленська С.М., Господаренко Г.М., Дідович С.В., Толкачов Н.З. та ін. Проте залишається низка невивчених питань щодо комплексного застосування аспектів технології вирощування нуту.

У своїх дослідженнях Дідович С.В. зазначає, що в ґрунтах України немає аборигенних бульбочкових бактерій нуту, і лише в окремих місцях, де раніше вирощували цю культуру, зустрічаються локальні інтродуковані популяції Mesorhizobium ciceri. Тому для формування азотфіксувальної бобово-ризобіальної системи і забезпечення живлення рослин молекулярним азотом повітря необхідна нітрагінізація - передпосівна обробка насіння біопрепаратами селекційних штамів бульбочкових бактерій нуту.

Спостереження показали, що погодні умови років вирощування мали значний вплив на кількість бульбочок у сортів нуту Пегас та Тріумф. Кількість та маса бульбочок у 2018 році була на 11% вищою у порівнянні із посушливими 2016-2017 роками. Бульбочки розміщувались в основному на головному корені та розгалуженнях першого порядку на глибині 0-15 см, вони мали світло-рожеве забарвлення, що свідчить про досить високий ступінь їхньої азотфіксувальної активності.

Під час проведення аналізу кількості бульбочок та їхньої маси у рослин нуту було встановлено, що передпосівна обробка насіння нуту бактеріальними препаратами сортів Пегас та Тріумф сприяла збільшенню кількості бульбочкових бактерій на корінні рослини (табл. 1).

У результаті спостереження за формуванням симбіотичного апарату у рослин нуту встановлено, що показники кількості та маси бульбочок істотно відрізнялися від показників контролю на варіантах з передпосівною обробкою насіння інокулянтом Різолайн + Різосейв у поєднанні із двома позакореневими підживленнями Урожай Бобові.

У середньому за роки досліджень було виявлено, що показники кількості бульбочок на одній рослині нуту варіювали залежно від періоду вегетації, вибору сорту та досліджуваних технологічних прийомів вирощування культури. Встановлено, що найвищі показники кількості утворення бульбочок на корінні нуту у сорту Пегас (41,3 шт./рослину) та у сорту Тріумф (37,9 шт./рослину) формувалися у фазу повного цвітіння при використанні у передпосівній обробці інокулянта Різолайн + Різосейв у поєднанні із позакореневими підживленнями мікродобривом Урожай Бобові.

Таблиця 1

Динаміка кількості бульбочок у рослин нуту залежно від передпосівної обробки насіння та позакореневих підживлень, шт./рослину (середнє за 2016-2018 рр.) ***M±m

Примітки: * - фаза інтенсивного росту, мікродобриво Урожай Бобові, 2 л/га;

** - фаза інтенсивного росту + фаза бутонізації, мікродобриво Урожай Бобові, по 2 л/га; *** -М±т-довірчий інтервал середньої арифметичної на 5%-му рівні значущості

Слід також зазначити, що на варіантах без інокуляції насіння симбіотичний апарат у рослин нуту формував бульбочкові бактерії гірше у порівнянні з іншими варіантами досліду. Так на контрольному варіанті кількість бульбочок у фазу повного цвітіння становила у сорту Пегас 33,0 шт./рослину, а у сорту Тріумф - 31,2 шт./рослину. За інокуляції насіння біопрепаратом Біомаг нут спостерігали зменшення показників кількості бульбочок у рослин нуту. Так динаміка кількості бульбочок у рослин нуту сортів Пегас та Тріумф у фазі повного цвітіння у поєднанні із позакореневими підживленнями мікродобривом Урожай Бобові становила відповідно 37,7 та 35,6 шт./рослину, що на 8,8% та 6,0% менше за кращий варіант.

Отже, найбільш сприятливими умовами для формування максимальної кількості утворення бульбочок на корінні у періоди вегетації у сортів нуту Пегас та Тріумф є використання інокуляції насіння бактеріальним препаратом Різолайн + Різосейв у поєднанні із двома позакореневими підживленнями мікродобривом Урожай Бобові.

Слід зазначити, що в періоди росту та розвитку рослин нуту динаміка наростання маси бульбочок залежно від інокуляції насіння та позакореневих підживлень мала аналогічний характер, як і при формуванні кількості утворених бульбочок (табл. 2).

Таблиця 2

Динаміка маси актичних бульбочок у рослин нуту залежно від передпосівної обробки насіння та позакореневих підживлень, г/рослину

(середнє за 2016-2018 рр.) ***M±m

Примітки: * - фаза інтенсивного росту, мікродобриво Урожай Бобові, 2 л/га;

** - фаза інтенсивного росту+фаза бутонізації, мікродобриво Урожай Бобові, по 2 л/га; *** -М±т-довірчий інтервал середньої арифметичної на 5%-му рівні значущості

Максимальна маса бульбочок в середньому за роки досліджень формувалася в сорту Пегас у фазі повного цвітіння на варіантах, де проводили інокуляцію насіння біопрепаратом Різолайн + Різосейв у поєднанні із двома позакореневими підживленнями мікродобривом Урожай Бобові, та становила 0,92 г/рослину, а у сорту Тріумф на цьому ж варіанті - 0,72 г/рослину. Виявлено, що на варіантах із інокуляцією насіння біопрепаратом Біомаг нут на досліджуваних сортах нуту відбувалось зменшення маси бульбочок. Так у фазі повного цвітіння на ділянках сорту Пегас маса бульбочок на даному варіанті у поєднанні із двома позакореневими підживленнями становила 0,80 г/рослину. Аналогічна тенденція спостерігалась і на рослинах сорту Тріумф, де маса бульбочок у поєднанні із позакореневими підживленнями становила 0,59 г/рослину.

Унаслідок проведення позакореневих підживлень відбувалось поступове зростання маси бульбочок у сортів нуту. Спостереження за динамікою нагромадження кількості та маси бульбочок показали, що максимальні показники протягом вегетаційного періоду нуту зафіксовано у фазі повного цвітіння. При формуванні показників кількості та маси бульбочок встановлено сортові відмінності нуту. Отже, найбільш сприятливі умови для формування максимальної величини маси бульбочок у рослин нуту спостерігались при інокуляції насіння біопрепаратом Різолайн + Різосейв у поєднанні із двома позакореневими підживленнями мікродобривом Урожай Бобові.

Важливим показником активності симбіотичної азотфіксації є нітрогеназна активність бульбочок, яка у роки досліджень досягала максимуму в період повного цвітіння рослин, тобто в період їхньої найбільшої фізіологічної активності (табл. 3).

Таблиця 3

Нітрогеназна активність бульбочок нуту залежно від передпосівної обробки насіння та позакореневих підживлень, нМоль етилену/рослину за годину (середнє за 2016-2018 рр.)

Примітки: * - фаза інтенсивного росту, мікродобриво Урожай Бобові, 2 л/га;

** - фаза інтенсивного росту+фаза бутонізації, мікродобриво Урожай Бобові, по 2 л/га

На варіанті досліду сорту Пегас за застосування для інокуляції насіння біопрепарата Різолайн + Різосейв нітрогеназна активність була в середньому на 27,7% вищою за показники на варіантах з обробкою насіння біопрепаратом Біомаг нут. Відповідно, у сорту Тріумф на даному варіанті показники нітрогеназної активності були максимальними та становили у фазу повного цвітіння 4301 нМоль етилену/росл./год, що на 21,7% більше за показники на варіанті із Біомаг нут, що можна пояснити діяльністю ґрунтових мікроорганізмів, які під впливом активації ризосферних процесів інтенсифікують фіксацію атмосферного азоту.

На варіантах досліду без застосування інокуляції насіння нітрогеназна активність коренів рослин нуту була невисокою, у фазі цвітіння - на рівні 1725 нМоль етилену/росл./год. у сорту Пегас та 1697 нМоль етилену/росл./год. у сорту Тріумф.

Слід також зазначити, що на основі отриманих нами результатів з урахуванням симбіотичної продуктивності посівів нуту найвища урожайність зерна нуту сорту Пегас становила 2,93 т/га, сорту Тріумф - 2,71 т/га та була одержана за використання комплексної дії передпосівної обробки насіння біоінокулянтом Різолайн + Різосейв та двох позакореневих підживлень мікродобривом Урожай Бобові, що на 0,97 та 0,89 т/га відповідно більше порівняно з контролем.

Висновки. На основі проведених досліджень встановлено, що в умовах Лісостепу правобережного на сірих лісових ґрунтах поєднання інокуляції насіння біоінокулянтом Різолайн + Різосейв із двома позакореневими підживленнями мікродобривом Урожай Бобові створює найсприятливіші умови для максимальної реалізації симбіотичної продуктивності як сорту Пегас, так і сорту Тріумф. нут сорт мікродобриво органогенез

Список бібліографічних посилань

1. Каленська С.М., Новицька Н.В., Джемесюк О.В. Формування площі листкової поверхні сої під впливом інокуляції та підживлення. Вісн. Полтавської держ. аграр. акад. 2016. № 3. С. 6-10.

2. Мордванюк М.О. Вплив елементів технології вирощування на врожайність нуту. Збірник наукових праць ВНАУ. Сільське господарство та лісівництво. 2020. № 16. С. 238-250.

3. Король О. Горох, квасоля та нут. Що будуть сіяти фермери у 2021? 2021. URL:https://agravery.com/uk/posts/ show/goroh-kvasola-ta-nut-so-budut-siati-fermeri-u-2021.

4. Каленська С.М., Щербакова О.М., Гончар Л.М. Асиміляційна діяльність посівів нуту залежно від сортових особливостей та передпосівної обробки насіння. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Агрономія і біологія». 2014. 9(28). С. 110-114.

5. Дідур І.М., Мордванюк М.О. Вплив позакореневих підживлень та інокуляції насіння на симбіотичну та зернову продуктивність нуту. Збірник наукових праць ВНАУ. Сільське господарство та лісівництво. 2019. № 14. С. 13-22.

6. Бабич А.О., Бабич-Побережна А.А. Селекція і розміщення виробництва сої в Україні. Вінниця: ФОП Данилюк , 2008. 216 с.

7. Pantsyreva H.V., Myalkovsky R.O., Yasinetska I.A., Prokopchuk V.M. Productivity and economical appraisal of growing raspberry according to substrate for mulching under the conditions of podilia area in Ukraine. Ukrainian Journal of Ecology. 2020. 10(1). 210-214.

8. Дідур І.М., Мордванюк М.О. Вплив інокуляції насіння та позакореневих підживлень на індивідуальну продуктивність рослин нуту в умовах Лісостепу правобережного. Збірник наукових праць ВНАУ. Сільське господарство та лісівництво. 2018. № 11. С. 26-35.

9. Бушулян О.В., Січкар В.І. Нут у сівозміні. Насінництво. 2011. № 12. С. 13-15.

10. Mordvaniuk M., Telekalo N., Shafar H., Matserа O. Agroecological methods of improving the productivity of niche leguminous crops. Ukrainian Journal of Ecology. 2019. № 9(1). 169-175. ISSN: 25202138. Web of Science (Emerging Sources Citation Index).

11. Мордванюк М.О. Вплив елементів технології вирощування на врожайність нуту. Збірник наукових праць ВНАУ. Сільське господарство та лісівництво. 2020. № 16. С. 238-250.

12. Дідур І.М., Мордванюк М.О. Вплив інокулянтів та мікродобрив на густоту стояння та висоту рослин нуту. Збірник наукових праць ВНАУ. Сільське господарство та лісівництво. 2017. № 6 (том 1). С. 14-21.

13. Горобчук А. Великі перспективи бобових культур. Агробізнес сьогодні. № 11. 2017. С. 2429.

Mazur V.A., Didur I.M., Pantsyreva H.V., Mordvanyuk M.O.

Мазур В.А., Дидур И.Н., Панцырева А.В., Мордванюк М.А.

СИМБИОТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ РАСТЕНИЙ НУТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ

Цель. Установление влияния инокуляции семян бактериальными препаратами и внекорневых подкормок микроудобрением на симбиотическую продуктивность сортов нута в Лесостепи правобережной. Методы. При проведении исследований были использованы следующие методы: полевой, статистический. Результаты. Отражены результаты исследований влияния бактериальных препаратов, а также внекорневой подкормки микроудобрением в различные этапы органогенеза, на формирование клубеньков, их массы и нитрифицирующей способности нута сортов Пегас и Триумф. Установлено, что самые высокие показатели симбиотической продуктивности у растений нута наблюдались при инокуляции семян бактериальным препаратом Ризолайн + Ризосейв в сочетании с двумя внекорневыми подкормками микроудобрением Урожай Бобовые. Наблюдение за динамикой накопления количества и массы клубеньков показало, что максимальные показатели в течение вегетационного периода нута зафиксированы в фазе полного цветения. При формировании показателей количества и массы клубеньков установлены сортовые отличия нута. Максимальное формирование клубней, их масса и нитрогеназная активность у сорта Пегас (41,3 шт./растение, 0,92 г/растение, 4573 нМоль этилена/растение), у сорта Триумф (37,9 шт./растение, 0,72 г /растение, 4301 нМоль этилена/растение) наблюдались на варианте опыта с предпосевной обработкой семян бактериальным препаратом Ризолайн + Ризосейв с двумя внекорневыми подкормками микроудобрением Урожай Бобовые. Следует также отметить, что на этом варианте были отмечены самые высокие показатели урожайности нута, составлявшие 2,93 т/га. Выводы. Для максимальной реализации симбиотической продуктивности нута сортов Пегас и Триумф технология его выращивания должна предусматривать посев семенами, обработанными биопрепаратами в сочетании с биоконструктором и проведение двух внекорневых подкормок растений микроудобрением в фазу интенсивного роста и бутонизации.

Ключевые слова: нут, инокуляция семян, симбиотическая производительность, клубеньки, внекорневые подкормки, биопрепараты, микроудобрение.

Размещено на Allbest.ru