Микробиологические препараты в системе возделывания сои

Усложнение экологической обстановки, рост цен на минеральные удобрения и возможность исчерпания природных ресурсов усилили интерес к поиску экологически безопасных и экономичных путей развития сельского хозяйства. Одним из них является создание экологически адаптированных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, основанных на мобилизации биологических факторов. Хорошие перспективы в этом направлении имеет повышение продуктивности растений за счёт использования биопрепаратов способных осуществлять целый ряд функций, оптимизирующих рост и развитие растений.

Усложнение экологической обстановки, рост цен на минеральные удобрения и возможность исчерпания природных ресурсов усилили интерес к поиску экологически безопасных и экономичных путей развития сельского хозяйства. Одним из них является создание экологически адаптированных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, основанных на мобилизации биологических факторов. Хорошие перспективы в этом направлении имеет повышение продуктивности растений за счёт использования биопрепаратов способных осуществлять целый ряд функций, оптимизирующих рост и развитие растений.

Действующим началом биопрепаратов являются микроорганизмы, оказывающие комплексное положительное действие на растения, такие как фиксация атмосферного азота, подавление развития фитопатогенных микроорганизмов, стимуляция роста и развития растений, улучшение их минерального питания и оптимизация влагообмена, повышение устойчивости к стрессам. Путем многоступенчатой селекции из большого количества изолятов микроорганизмов отбирают те, которые оказывают положительное действие на рост и развитие сельскохозяйственных культур и хорошо приживаются в ризосфере или на корнях растений. Для человека, животных и других компонентов биоценозов такие микроорганизмы совершенно безопасны, а при внесении в почву могут существенно улучшить ее плодородие.

Прогресс в производстве и применении биопрепаратов во многом связан с разработкой высокотехнологичных препаративных форм.

К настоящему времени в институте сельскохозяйственной микробиологии выделено и изучено большое количество штаммов клубеньковых микроорганизмов для инокуляции семян бобовых растений (соя, горох, фасоль и др.). Отработаны технологии получения биопрепаратов на твёрдофазных носителях, а также жидких форм препаратов, способных сохранять свою эффективность в течение длительного времени. Разработаны способы культивирования симбиотических и ассоциативных ризобактерий с использованием подобранных стабилизирующих, питательных и защитных субстратов, обеспечивающих длительное хранение и высокую эффективность новых бактериальных препаратов.

Изучение эффективности различных форм бактериальных препаратов на растениях сои показало, что урожайность зелёной массы в вариантах, где производилась обработка возрастала до 600-700% по сравнению с контрольными вариантами.

Внешний вид корневой растений сои, обработанных биопрепаратами

Корневая система растений, неинокулированных биопрепаратами, отличалась более слабым развитием и отсутствием клубеньков. Инокулированные варианты характеризовались большим количеством активных клубеньков и более развитой корневой системой. Азотфиксирующая активность опытных растений была в 5-6 раз выше, чем в контрольных и достигала 10-12 мкмоль/растение/час.

Внешний вид корневой системы растений сои

Таким образом, предпосевная обработка семян сои биопрепаратами на основе клубеньковых бактерий позволяет в разы увеличить её урожайность. При этом из системы земледелия возможно полностью исключить минеральные удобрения и получать экологически чистую продукцию с минимальными затратами для производителя.

Эффективность Биопрепаратов на основе клубеньковых бактерий в России.

Влияние инокуляции на эффективность возделывания сои

1. Северо-Западный регион

Ленинградская.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
2000	СибНИИК-315	3,6	9,6	9,6	164 (640б)

Почва дерново-подзолистая, среднесуглинистая. рН 5,6, гумус 3,4. Предшественники: картофель. Данных о погоде нет.

2. Центральные регионы

Белгород.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1990	Белгородская 48	21,4	22,5	25,0	16,8 (А-60)
1991	Белгородская 48	19,9	22,0	23,5	18,1(634б,605д)
1992	Белгородская 48	20,4	25,6	31,6	54,9 (626а)
1993	Белгородская 48	17,5	20,3	22,9	5,4 (626а)
1994	Белгородская 48	19,4	21,5	23	3,6 (634б)
1997	Белгородская 143	24,3	29,2	32,8	8,5 (645б)

Почва: чернозем тяжелосуглинистый, хорошо окультуренный, рН-6,8, гумус – 5,5%. Данные за 1990-1991 года. Предшественники одинаковые.

Курская.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1987	ВНИИС-2	13,8	16,5	17,5	26,8 (605д)

Все варианты дали значительную прибавку. Более 25% (635б и 604д), более 20% (ТД-75). В этих же вариантах отмечено высокое содержание протеина (3-3,7%).Осадки в апреле -27мм, в мае -60мм. Температура в апреле низкая (1,6^оС), тогда как в мае – 13,9^оС. Среднегодовые данные отсутствуют. Почва темно-серая лесная, рН 5,4, гумус 3. Предшественники: оз.пшеница – сах.свекла – пар.

Брянская.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1991	Брянская	14,6	14,4	17,8	21,9 (10)

Почва серая лесная легкосуглинистая. рН 5,7.

Липецкая.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1988	ВНИИС-2	10	14,7	16	60 (634б)

Во всех вариантах прибавка более 30% (634б, 635б, 626а). Почва чернозем тяжелосуглинистый. рН5,7, гумус 5,7.

Рязанская.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1987	Магева	13,2	13,5	14,3	8,3 (634б)
1989	Магева	18,5	18,5	21,1	14,1 (640б)

В 1987 году прибавки отмечены еще в 2-х вариантах: 634б (4,5%) и 606д (6,8%). В 1989 г. прибавки отмечены еще в 2-х вариантах: 634б и 626а (5,4%). Почва темносерая, тяжелосуглинистая. рН 5,2, гумус 5,4. По температурным условиям оба года близки, однако в 1987 г.

3. Приволжские регионы

Башкирия.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1995	СибНИИК	9,03	7,6	11	21,8 (611д)

Прибавка урожая отмечена только в двух вариантах: инокулянты 634б и 611д. В остальных вариантах урожай сои был ниже контроля. Соя выращена на черноземной почве с содержанием гумуса 6,6% и рН 5.8. Самое высокое содержание протеина в вариантах д-2 и 611д (33,99 и 33,95% соответственно). В вариантах с инокулянтами содержание протеина в продукции выше по сравнению с контролем. Однако, содержание жира в контрольном варианте выше.

Уфа (столица Башкортостана).

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1990	Омская-4	25,9	31	36,8	42,4 (634б)
1990	СибНИИК-315	25,3	28,9	36,5	44,4 (640б)
1991	Омская-4	7,4 зерно	14,3	17,8	141,4 (634б)
1991	СибНИИК-315	6,3 зерно	10,6	12,4	96,1 (605д)

Почва – выщелоченный чернозем. Гумус-10,5.По данным 1991г. Во всех вариантах отмечено высокое содержание протеина по сравнению с контрольным. Причем корреляции с высоким урожаем нет. Так (для сорта Омская-4), в варианте 402 содержание белка – 40,7%, а прибавка к контролю составила 103%. Около 40% протеина содержат растения, инокулированные штаммами 626а, 634б, 635б, 640б, прибавка урожая в этих вариантах составляет 94,8, 141, 83 и 61% соответственно. Аналогичные данные получены для сорта СибНИИК-315. Максимальное содержание белка отмечено в вариантах 402 (37,8) и 640б (37,7), прибавка урожая составила 88% и 54% соответственно.

Ульяновск.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1990	Юг-30	10,4	13,4	15,5	49(635б)
1992		14,6	16,3	17,3	2,7 (626а)
1993	УСХИ-6	19,7	27,3	31,7	12 (634б)

В 1990 г. Высокий урожай получен в варианте 10-К (+45,2%). В остальных вариантах прибавка урожая была выше 15% (исключение 626а, отсутствие прибавки). Данные по почве только за 1990г.. Почва – выщелоченный чернозем, среднесуглинистый рН 5,6, гумус 6%. В1992 г. Прибавка урожая не превысила 3%. В 1993 г. Хорошее повышение урожая 10-8% показали варианты с 71Т, 626а и д-2.

4. Южные регионы

Волгоградская.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1987	ВНИИОЗ 31	31,1	32,5	33,5	7,7 (645б)
1990	Волгоградка 1	19,7	21,4	22,3	13,2 (635б)

Накопления белка выше в варианте 635б (32-35%) за оба года.

Краснодар.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1990	Ходсон	21,6	27,0	31,1	44 (2р)

Почва – выщелоченный чернозем. Гумус- 3,4. Хорошая прибавка урожая 635б (35%), МИД10 (29%) и 71Т (26%).

Ростовская.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1987	Веселовская-1		19,1	21.5 626	Нет контроля
1990	Веселовская-1	26	26,5	30,6	17,7 (634б)
2001	Зерноградка-2	13,7 (зерно)	16,4	17,1	24,8 (640б)

Почва чернозем среднемощный хорошо окультуренный, рН 7,3 (1987, 2001) – 8,3 (1990), гумус 3,8. В 1990 г. только вариант 634 б показал хорошее увеличение урожая, в остальных вариантах его либо не было, либо не превышало 4%. К тому же была большая вариабельность данных (НСР- 4,3). 2001г все варианты – более 10%. 23,3% - 645б.

Ставрополь.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1987	Букурия	19	23	24.4	28.4 (635б, 639б)
1988	Букурия	21,2	23,8	26,7	25,9 (635б)
1999	Ходсон	13,5	16,7	18,7	38,5 (645б)

Во всех вариантах прибавка более 10%. В 1987 г более 20% дали АС-17, ТД-55, 605д. В 1988г нет прибавка в 640б и 71-Т. 1987-88 почва чернозем карбонатный малогумусный, среднемощный, рН 7,5-7,9, гумус 3,4-3,9. В 1999 г. прибавка во всех вариантах более 20%, (исключение 640б – 8,9%).

5. Уральские регионы

6. Сибирский регион

Барнаул (столица Алтайского края).

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1995	Алтом	27,2	41,0	48,5	21,3 (645б)
1997	Алтом	19,5	27,2	27,2	7,7 (634б, 645б)

Данных по климату и почвенным условиям отсутствуют. Однако видна существенная разница в урожаях за два года. Причем, при высоких показателях урожая была и большая прибавка.

Краснообск (не понятно где точно).

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1993	СибНИИК-315	16,2	16,9	18,2	2 (Д-2)
1994	СибНИИК-315	10,7	15,1	16,5	5,8 (Д-2)

Прибавки урожая очень небольшие. В 1993 г. Они не превышали 1,2%, а в 1994 г.- 5,8% ( прибавка 5,6 у 611д, прибавка 5,4% - у 634б). Больше данных нет.

Красноярск.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1991	ВНИИС-1	44,9 сух.м.	44,8	50,8	13,1 (71-Т)
1992	СибНИИК	26,2	30,3	37,7	11,5 (634б)

1991 г высокая вариабельность НСР-6,7. Прибавка урожая за исследуемое время не превышала 11%. В 1991г хорошая прибавка в 635б (10,5%), в 1992г – у 626а (9,6%). Чернозем обыкновенный, рН 6,7-7,2, гумус 10,6-12,7%.

Новосибирская.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1990	СибНИИК-315	24,9	26,7	27,9	12 (626а, БД-32)

В варианте 634б прибавка составила 10,4%, в 635б – 8%. Почва чернозем оподзоленный, рН 7,1-8,1, гумус 5,5.

Омск

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1992	Омская-2	19,4	18,1	20	3,1 (626а)
1993	Омская-4	26,2	27,9	30	3,8 (645б)

В 1992 г прибавок не было, исключая 626а. В 1993 только в 2 вариантах прибавка была на уровне 3% - в М-8 и 624б. Данных по почве и температуре нет.

7. Дальневосточные регионы

Амурская область.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1988	ВНИИС-1	22,1	23,0	24,6	11 (634б)
1990	ВНИИС-1	20,3	20,6		10 (10К)

Почва лугово-черноземовидная, окультуренная. Данных по агрохимсоставу нет. В вариантах с азотом урожай возрастал на 14,5% (1998).

Благовещенск.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1988	Рассвет (зерно)	6,8	8,4	9,7	42,6 (ТС-203)
1987	ВНИИС-1	25,4	25,7	26,6	4,7(634б)
1989	ВНИИС-1	18	19,3	20,8	15,6(635б)
1993	ВНИИС-1	20	21,1	22,2	2,2 (Е-109)
1994	ВНИИС-1	20	21,2	23,4	3,4 (607д)
1996	Октябрь-70(зерн)	9,5	12,5	15,1	5,6 (635б)
1996	Октябрь-70	22,7	19,6	24,2	1,5 (635б)
1997	Октябрь-70	27,8	27,4	29,5	1,7 (635б)
1998	Октябрь-70	30,5	30,4	32,5	2 (634б)
1999	Октябрь-70	25	24,6	26,2	1,2 (607д)
2001	Соната	27,1	27,8	28,7	5,9 (634б, 626а)

Почва бурая лесная или луговочерноземовидная. Характеристики почв нет.

8. Ближнее зарубежье.

Алма-Ата. Данные 1988-1992 годов.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1988	Скентея-2	9,3	17,6	20,1	108 (603д)
1989 (1 поле)	Скентея-2	11,7	19	22	88 (71Т)
1989 (2 поле)	Скентея-2	11,4	19,3	22	93 (71Т)
1990	Скентея-2	15	28,1	36,6	144 (71Т)
1992	Скентея-2	11,6	18,5	22,5	94 (635б)

Данные по 1989г. Не смотря, на высокие показатели урожая по 2 полю разница между вариантами в большинстве случаев несущественна вследствие высокой вариабельности данных. Соя выращивалась на сероземах с рН-8,1 и содержанием гумуса 1,2.

Кустанайская (Казахстан).

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1988	СибНИИК-315	13,7	14,3	18,2	33,5 (АС-17)

Высокие прибавки еще в вариантах 71-Т (18,1%) и 639б (11,7%). Почва луговочерноземовидная легкосуглинистая, рН 6,6-7,6, гумус 4,6.

Винница (Украина!).

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1987	Нива	19,8	22,1	23	16,2 (634б)
1990	Нива	20,4	23,6	24,8	21,6 (10К, 626а)
1991	Нива	25,2	27,1	28,3	12,3 (2412)

Почва серая лесная. рН ₈₇- 5,1, рН ₉₁- 5,8, гумус 2,3 и 1,7 соответственно.

Луганск (Украина, около Поволжского района).

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1991	ЮГ 30	8,7	9,3	9,6	10,3 (634б, 2412, 2490, 2437)

В остальных вариантах прибавка менее 5%. Почва чернозем обыкновенный малогумусный на лессовидном суглинке, гумус 3,9-4,3%.

Николаевская.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га (зерно)	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1988	Белоснежка	9,9	11.4	12.6	27.3 (ТД-85)
1989	Белоснежка	9,2 зерно	9,7	10,1	9,8 (635б)
1990	Аркадия Одесская	12,7	14,2	14,9	17,3 (БД-32)
1991	Аркадия Одесская	10	10,9	11,4	14 (24114)

Кроме указанных в таблице штаммов хорошие прибавки дали: в 1988 г – 634б (26,3%) и 639б (23%); в 1989 г – ТД-85 (7,6%) и 603д, АС-17 (оба +6,5%); в 1990г – 605д (16,5), 10-К (15,7%), 71-Т и 634б (оба 14,2%); в 1991 г – 24114 (14%), 24106 и БД-32 (12%). Почва южный чернозем остаточно слабо солонцеватый, тяжелосуглинистый, рН 6,6-6,9, гумус 2,75-3%. Самый низкий уровень прибавок – 1989 и 1991гг

Одесса

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1987	Букурия	22,9	24,1	24,5	7 (640б)

Прибавка в 5,7% у штаммов 62-87 и 68-87. Содержание белка ниже контрольного. Почва чернозем обыкновенный слабосмытый малогумусный тяжелосуглинистый, рН 7,4, гумус 4,5.

Херсон.

Годы	Сорт	Средний урожай в контроле, ц/га	Средний урожай инокулированных растений, ц/га	Мах урожай, ц/га	Максимальная прибавка к контролю, %
1987	ЮГ-40	19,9	22,3	23,1	16,1 (634б)
1988	ЮГ-40	31,4	32,6	33,5	6,7 (639б)
1989	ЮГ-40	23	25,7	27,4	19,1 (639б)
1991	ЮГ-30	16,6	18,3	20,7	24,7 (10-К)
1992	ЮГ-30	9,2	11,8	14	52,2 (640б)

Самый высокий уровень прибавок урожая 1987 и 1992 гг. 1987 прибавки более 10%, 1988 – менее 7%, 1989 г от 5 до 19% (очень высокий разброс НСР 2,4). В 1991 г хороший прирост получен в вариантах 626а (19,3%), МИД 10 (18,1%) в остальных вариантах прибавка менее 9%. Почва темно каштановая старопахотная слабосолонцеватая, рН 6,9-8, гумус 1,8-2,1.

Соя

626^а

634^б

640^б

645^б

Ризоторфин

Золонит

ГНУ ВНИИ с/х микробиологии
А.П. Кожемяков, Ю.В. Лактионов
Тел. (812) 476-18-02 begin_of_the_skype_highlighting (812) 476-18-02 end_of_the_skype_highlighting
e-mail: kojemyakov@rambler.ru

теги: наука

регион: Россия