Формирование бобово-злаковых травостоев под влиянием инокуляции бактериальными препаратами

Влияние инокуляции на ботанический состав травостоев

Учитывая актуальность проблемы усиления азотфиксации и фосфатмобилизации бобовыми травами в условиях республики нами проведены исследования, целью которых явилось установление влияния препаратов ассоциативных и симбиотических диазотрофов — азобактерина и сапронита, а также фосфатмобилизующего препарата фитостимофоса на рост, развитие и продуктивность бобовых и злаковых трав, возделываемых в составе травосмеси укосного использования путем инокуляции семян при выращивании на разных уровнях минерального питания.

Исследования проводились в стационарном полевом опыте в течение 1999 — 2003 гг. на опытном поле Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. В опыте изучались 2 травосмеси. В состав первой травосмеси включены 4 вида трав: клевер луговой Долголетний, клевер ползучий Волат, тимофеевка луговая Волна, кострец безостый Моршанский 760, а в состав второй _ клевер луговой Долголетний, клевер ползучий Волат, овсяница луговая Зорка, кострец безостый Моршанский 760. Схемой опыта предусмотрены следующие варианты обработки семян:

• 1. Контроль (без инокуляции);
• 2. Инокуляция бобовых компонентов сапронитом;
• 3. Инокуляция злаковых компонентов ассоциативным азотфиксатором азобактерином;
• 4. Инокуляция бобовых и злаковых компонентов сапронитом и фитостимофосом.

Травосмесь выращивалась на трех фонах минерального питания:

• 1. Контроль (без удобрений);
• 2. Фосфорно-калийный фон Р₆₀ К₁₁₀;
• 3. Фосфорно-калийный фон Р₆₀ К₁₁₀ с добавлением N₄₀ весной;

Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая, развивающаяся на легком лессовидном суглинке, подстилаемом с глубины 0,9 м моренным суглинком. Почва опытного участка является типичной для республики. Агрохимические показатели пахотного слоя 0−20 см следующие: рН в КСI 6,6; гидролитическая кислотность 0,86 мг.-экв. на 100 г почвы; содержание гумуса 1,68%; подвижных форм Р₂О₅ 178 и обменного К₂О — 92 мг/кг почвы.

Ботанический состав травосмесей является важным показателем в определении содержания ценных в кормовом отношении видов высеваемых трав, а также косвенным показателем качества получаемого корма.

Анализируя данные ботанического состава травосмесей необходимо отметить, что изучаемые факторы оказали на его существенное влияние.

В первый год использования травостоев (2000 г.) содержание бобовых в травосмесях, особенно в первой, было довольно высоким и колебалось от 61,2 до 64,7% в первом укосе и 76,4 до 81,5% во втором.

Из изучаемых приемов наиболее эффективным оказалась инокуляция семян многолетних бобовых трав симбиотическим препаратом — сапронитом. При его использовании доля бобовых трав в первой травосмеси на контрольном фоне составила: в первом укосе 69,1, во втором — 74,1%, а во второй травосмеси соответственно 44,2 и 36,6%. Это было на 9,8 и 12,6% выше по сравнению с контрольным вариантом без обработки семян трав первой травосмеси и на 8,9 и 2,5% - во второй травосмеси соответственно.

Аналогичные данные при инокуляции семян бобово-злаковой травосмеси сапронитом и азобактерином получены в опытах Н. А. Михайловской, Т. Б. Барашенко и др. [141], Н. А. Михайловской, Л. Н. Лученок, Л. А. Юрко [144]. При этом бактеризация семян клевера сапронитом и азобактерином по отдельности и двойная обоими препаратами повышала его удельный вес в первом и втором укосах до 70 — 90%.

В наших исследованиях совместное применение симбиотического препарата — сапронита и фосфатмобилизующего — фитостимофоса оказало положительное влияние на долевое участие бобовых в травосмесях. Доля участия бобовых трав в первой травосмеси при этом составила 64,4 в первом и 67,2% во втором укосах, что выше по сравнению с контрольным вариантом на 2,38 и 2,12%. Во второй травосмеси доля бобовых при совместной инокуляции семян бобовых трав препаратами симбиотических и фосфатмобилизующих микроорганизмов в первом укосе была ниже, а во втором на 2,5% выше контрольного варианта.

Инокуляция семян злаковых компонентов имела положительную тенденцию к повышению долевого участия в травостоях злаковых трав — костреца безостого, тимофеевки и овсяницы луговой. Так, доля злаковых компонентов в травосмесях при инокуляции семян злаковых трав азобактерином составила 34,3 в первом и 29,8% - во втором укосах первой травосмеси и 59,8 и 60,2% второй травосмеси соответственно.

Важным приемом увеличения содержания в травостоях бобовых компонентов является применение фосфорно-калийных удобрений. При их использовании бобовые травы в первой травосмеси занимали от 62,4 до 77,6, во второй — от 31,9 до 45,4%. Более высокое содержание бобовых в травостоях на фоне фосфорно-калийных удобрений (Р₆₀К₁₁₀) наблюдалось в вариантах, где семена бобовых трав были обработаны сапронитом, которое составило 75,5 в первом и 77,6 во втором укосах первой и соответственно 45,4 и 39,8% во второй травосмесях.

Применение полного минерального удобрения (N₄₀Р₆₀К₁₁₀) оказало стимулирующее влияние на увеличение в травостоях бобового компонента. Особенно положительно на внесение минерального азота реагировали злаковые травы, на долю которых в первой травосмеси приходилось 15,5 — 26,0, во второй — 56,9 — 63,3%. Однако следует отметить, что в первой травосмеси содержание злаковых трав на этом фоне уступало фосфорно-калийному фону.

Положительный эффект в увеличении ценных компонентов в травосмесях отмечен при сочетании минеральных удобрений с применением бактериальных препаратов. Так, при применении сапронита на фоне Р₆₀К₁₁₀ бобовые в первой травосмеси занимали 75,5% в первом и 77,6% во втором укосе, а на фоне N₄₀Р₆₀К₁₁₀ соответственно 76,4 и 81,5%, что существенно выше аналогичных вариантов на контрольном фоне. Такая же тенденция отмечена и при использовании на этих фонах сапронита с фитостимофосом. Аналогичное влияние совместного применения минеральных удобрений и бактериальных препаратов на ботанический состав травостоя наблюдалось и во второй травосмеси.

Содержание несеяных видов трав (разнотравья) в первый год использования травосмесей было невелико и колебалось от 0,8 до 12,4%. Более высокое их содержание в первой травосмеси наблюдалось на фоне без внесения удобрений, а во второй — на фоне фосфорно-калийных удобрений с совместным применением сапронита и фитостимофоса. Оно составило в первом укосе 10,1, во втором — 12,4%.

Самое низкое содержание разнотравья в травосмесях наблюдалось на фоне Р₆₀К₁₁₀ и N₄₀Р₆₀К₁₁₀, а также в вариантах с инокуляцией семян бобовых сапронитом. Следует отметить, что долевое участие разнотравья в травостоях ко второму укосу увеличивалось. По содержанию бобового компонента первая травосмесь существенно превосходила вторую, в которой доминировал злаковый компонент. Практически во всех вариантах опыта отмечена тенденция повышения содержания бобовых трав ко второму укосу.

В 2001 году содержание бобовых в травосмесях было достаточно высоким, однако долевое их участие снизилось из-за старения и выпадения из травостоев. Особенно ярко это проявилось на второй травосмеси.

Более высокий эффект, из изучаемых в этом году агроприемов, оказала инокуляция многолетних бобовых трав сапронитом, хотя он был несколько ниже, чем в 2000 году. Так, при инокуляции семян бобовых трав сапронитом содержание бобовых трав первой травосмеси на контрольном фоне в первом укосе увеличилось на 6,2, во втором — 5,1%, а во второй травосмеси — на 12,9 и 3,3% соответственно по сравнению с вариантом без инокуляции. Совместная инокуляция семян трав препаратами сапронит и фитостимофос, как и в предыдущем году, оказала положительное влияние на содержание бобовых компонентов в травосмесях, однако, была несколько менее эффективной по сравнению с инокуляцией сапронитом. При этом содержание бобовых трав первой травосмеси в первом укосе увеличилось только на 4,07, во втором — на 0,85%, во второй соответственно — на 1,6 и 3,38% по сравнению с контрольным вариантом без инокуляции.

Инокуляция семян злаковых трав азобактерином по сравнению с инокуляцией семян другими изучаемыми в опыте бактериальными препаратами была менее эффективной. Доля злаковых компонентов травосмеси при инокуляции семян злаковых многолетних трав азобактерином составила 38,5 в первом и 34,2% во втором укосах на первой травосмеси и 66,8 и 60,0% во второй травосмеси.

Как и в 2000 году положительное влияние на содержание в травостоях ценных видов трав оказало применение фосфорно-калийных удобрений, которые способствовали увеличению содержания бобовых трав первой травосмеси в первом укосе на 8,6, во втором — на 5,7%, по сравнению с контрольными вариантами без внесения удобрений. По второй травосмеси это увеличение составило 1,0 — 1,1%, то есть было незначительным.

Применение минерального азота на фоне фосфорно-калийных удобрений оказало стимулирующее действие на содержание в травостоях бобовых трав, однако было менее выражено, чем в 2000 году. Особенно положительно оно сказалось на росте и развитии многолетних злаковых трав. Содержание их на фоне применения полного минерального удобрения в первом укосе травосмеси 1 составило 32,7, во втором — 29,9%, и соответственно 63,5 и 60,3% травосмеси 2.

Следует также отметить положительный эффект в увеличении в травостоях бобовых многолетних трав при сочетании применения бактериальных препаратов и минеральных удобрений. Так, при применении сапронита на фоне Р₆₀К₁₁₀ содержание бобовых в первой травосмеси первого укоса увеличилось на 4,9, второго — на 5,4%, а на фоне N₄₀Р₆₀К₁₁₀ соответственно на 2,7 и 2,4% по сравнению с аналогичными вариантами без инокуляции. Несколько меньшее влияние на повышение содержания бобовых компонентов первой травосмеси оказало совместное применение минеральных удобрений с инокуляцией семян многолетних трав препаратами симбиотических, и фосфатмобилизующих микроорганизмов. Аналогичные результаты от совместного применения минеральных удобрений и биологических препаратов получены и на второй травосмеси.

Инокуляция семян злаковых трав азобактерином на обоих фонах минерального питания способствовала уменьшению доли бобовых и увеличению злаковых трав в обоих травосмесях.

В 2001 г по сравнению с 2000 г. содержание разнотравья в травосмесях увеличилось и колебалось на контрольном фоне от 3,8 до 13,1 в первом и от 5,8 до 8,8% во втором укосах. Применение минеральных удобрений и инокуляция семян бобовых и злаковых трав бактериальными препаратами способствовала уменьшению доли разнотравья в изучаемых травосмесях.

На четвертом году жизни (2002 г) доля участия бобовых трав в травосмесях резко снизилась, особенно во второй травосмеси. Причиной этому явилось продолжительная засуха и старение трав в изучаемых травосмесях.

Инокуляция семян многолетних бобовых трав, как и в предыдущие годы проведения исследований, оказала положительное влияние на содержание бобовых в травосмесях. Так, при инокуляции семян бобовых трав сапронитом содержание бобовых в первой травосмеси первого укоса в 2002 году составило 48,0, второго укоса — 53,3%, что соответственно на 13,7 и 14,7% больше по сравнению с контрольным фоном без инокуляции. Такая же тенденция в увеличении содержания бобовых отмечена и во второй травосмеси. Эффективной была также совместная инокуляция бактериальными препаратами (сапронит и фитостимофос) семян злаковых и бобовых трав, что способствовало повышению в травосмесях доли бобовых трав.

Значительно меньшее влияние на содержание злаковых трав в травосмесях по сравнению с 2000 и 2001 гг. оказала инокуляция их семян препаратом ассоциативных микроорганизмов — азобактерином. Содержание злаковых трав при этом составило 42,2 в первом и 40,1% во втором укосах первой и соответственно 72,4 и 70,0% во второй травосмесях.

Внесение в 2002 году фосфорно-калийных минеральных удобрений, как и в предыдущие годы, оказало положительное влияние на содержание бобовых трав в травосмесях. Так, на фоне Р₆₀К₁₁₀ в вариантах без инокуляции семян трав оно увеличилось на 8,6 в первом и 8,9% во втором укосах первой травосмеси и соответственно на 3,2 и 4,7% второй травосмеси по сравнению с контрольным фоном.

Применение минерального азота (N₄₀) на фоне Р₆₀К₁₁₀ в этом году не оказало влияния на увеличение содержания бобовых трав в травосмесях и способствовало лишь увеличению долевого участия злаковых трав в изучаемых травостоях. Так, содержание злаковых трав в первой травосмеси первого укоса увеличилось на 0,8, второго — на 2,5%, а во второй травосмеси соответственно на 2,3 и 3,1% по сравнению с фоном Р₆₀К₁₁₀.

Инокуляция семян многолетних бобовых трав сапронитом на фоне Р₆₀К₁₁₀ и N₄₀Р₆₀К₁₁₀ способствовала увеличению доли бобовых трав в травосмесях и уменьшению долевого участия в них злаковых трав. Применение азобактерина для инокуляции семян злаковых трав в обоих травосмесях, наоборот, способствовало уменьшению доли бобового компонента и существенному увеличению злакового. Инокуляция семян многолетних трав бактериальными препаратами (сапронитом и фитостимофосом) на фоне Р₆₀К₁₁₀ и N₄₀Р₆₀К₁₁₀ приводила к существенному увеличению бобовых и злаковых трав в травосмесях, за исключением злаковых компонентов во втором укосе, по сравнению с вариантами без инокуляции.

В 2002 году произошло дальнейшее увеличение содержания в травосмесях разнотравья. Более высокое его содержание наблюдалось на контрольном фоне в вариантах без инокуляции семян бактериальными препаратами и составило 18,2 в первом и 16,8% во втором укосе первой травосмеси и 14,6 и 14,7% соответственно во второй травосмеси.

Инокуляция семян многолетних трав бактериальными препаратами, а также внесение минеральных удобрений способствовали уменьшению участия в травосмесях невысеваемых видов.

Таким образом, инокуляция семян многолетних бобовых трав сапронитом, а также совместно сапронитом и фитостимофосом способствует увеличению долевого участия бобовых трав в травосмесях и снижению в них доли злаковых трав и разнотравья. Использование препарата ассоциативных микроорганизмов — азобактерина, путем инокуляции семян злаковых трав, наоборот, увеличивает долевое участие в травостоях злаковых трав и снижает содержание в них бобовых.

Сочетание применения минеральных удобрений с инокуляцией семян многолетних бобовых трав сапронитом способствует дальнейшему увеличению содержания в травосмесях бобовых трав. При инокуляции семян злаковых трав азобактерином существенного увеличения содержания бобовых трав в травосмесях на фоне минеральных удобрений по сравнению с инокуляцией сапронитом, не наблюдается. Первая травосмесь по содержанию бобовых трав доминирует над второй, где преобладают злаковые травы.