Результаты и их обсуждение

Существенная роль в формировании продуктивности сельскохозяйственных культур принадлежит фотосинтезу. Его интенсивность зависит в значительной степени от сформированной площади листьев и продолжительности ее функционирования за вегетационный период. Очень важно создать такие условия для агроценоза, при которых посевы формировали бы оптимальную площадь листьев как можно раньше, чтобы солнечная энергия, которая максимальна в начале летнего периода, потреблялась растениями[6].

Трехлетние исследования показали, что использование смеси биопрепаратов (ризоторфин + флавобактерин) благоприятно влияло на площадь листьев злакового и бобового компонента в смешанных посевах. Установлено, что на вариантах без внесения минеральных удобрений, площадь листьев была больше в люпино-ячменном посеве на 13,1%, в соево-ячменном на 9,4% и горохово-ячменном на 6,8% по сравнению с контролем без внесения биопрепаратов (таблица 1).

Таблица 1 — Влияние биопрепаратов и минерального азота в дозе N 60 на площадь листьев в смешанных посевах, в среднем за 2013;2015гг.

Установлено, что использование смеси биопрепаратов (ризоторфин + флавобактерин) в смешанных посевах, благоприятно влияло на площадь листьев на фоне внесения небольших доз азотных удобрений. На вариантах с внесением аммиачной селитры (NH4NO3) в дозе N60 на фоне смеси биопрепаратов, площадь листьев была больше в люпино-ячменном посеве на 29,6%, горохово-ячменном посеве на 33,9% и соя-ячменном посеве на 34,5%, по сравнению с вариантом смеси ризобактерий без внесения аммиачной селитры (таблица 1). Однако в горохово-ячменном посеве было установлено, что максимальное значение площади листьев формировалось при внесении минеральных азотных удобрений в виде калийной селитры на фоне смеси биопрепарата по сравнению с вариантом без применения азотных удобрений только с предпосевной обработкой семян ризобактериями. Площадь листьев составляла 47,3 тыс. м2/га или на 37,1% выше (таблица 1).

Таким образом, как показали трехлетние исследования, наибольшую площадь листовой поверхности формировали смешанные люпино-ячменные и соя-ячменные посевы при предпосевной обработки семян ризобактериями включающими клубеньковые и ассоциативные бактерии (ризоторфин + флавобактерин) с внесением аммиачной селитры в дозе N60 по сравнению с внесением азота в виде калийной селитры в дозе N60. Наиболее благоприятным видом азотных удобрений для горохо-ячменных посевов для формирования площади листовой поверхности при предпосевной обработки семян смесью ризобактерий было внесение калийной селитры в дозе N60, где использовалась только нитратная форма азота.

Важным показателем фотосинтетической деятельности изучаемых посевов является и чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), она выражается количеством сухого вещества (в граммах), которое формируется на одном квадратном метре листовой поверхности за 24 часа. Изучение ЧПФ при разных условиях возделывания позволяет в течение периода вегетации выявить лимитирующие факторы в реализации потенциальной продуктивности изучаемых культур[6].

Результаты трехлетних исследований показали различное влияние изучаемых агроприемов на величину фотосинтетического потенциала (ФП) и чистую продуктивность фотосинтетического потенциала (ЧПФ) в смешанных посевах. Внесение смеси клубеньковых и ассоциативных ризобактерий в смешанных посевах ризоторфина в дозе 300 г/га в смеси с флавобактерином в дозе 400 г/га в люпино-ячменном посеве ФП увеличился на 9,6%, в соя-ячменном на 4,6% и в горохо-ячменном на 3,4%, а ЧПФ на 7,8%, на 5,8% и на 4% соответственно по сравнению с контролем без внесения смеси биопрепаратов (таблица 2).

Таблица 2 — Влияние биопрепаратов и минерального азота в дозе N 60 на фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза в смешанных посевах, в среднем за 2013;2015гг.

Изучении влияния различных форм минеральных азотных удобрений при совместном применении их с биопрепаратами показало, что на фоне аммиачной селитры в дозе N 60 в люпино-ячменном посеве ФП увеличился на 6,1%, в горохо-ячменном на 3,2% и в соя-ячменном на 7,5%, а ЧПФ на 12,5%, на 3,5% и на 10,5% соответственно по сравнению с вариантом на фоне внесения калийной селитры в дозе N60 (таблица 2). Наибольшее влияние этого агроприема на ФП и ЧПФ установлено при использовании в смешанных посевах минеральных азотных удобрений с биопрепаратами ризоторфином комплементарным к своему виду бобового растения и флавобактерином, стимулирующим рост злакового компонента на фоне аммиачной селитры по сравнению с калийной селитрой.

Анализируя фотосинтетическую деятельность изучаемых культур за три года, нами было установлено, что площадь ассимиляционной поверхности, показатели фотосинтетического потенциала и чистой продуктивности фотосинтеза в смешанных посевах зависели от внесенных биопрепаратов и вида минерального азотного удобрения и оказали влияние на формирование урожайности зерносмеси.

В последние десятилетия достаточно много научных работ посвящено установлению зависимости процессов азотфиксации и фотосинтеза. Многие авторы считают, что поступление фотоассимилянтов из листьев в клубеньки является главным фактором, лимитирующим восстановления молекулярного азота и процесс его ассимиляции в растении [9,10,11,12].

Изучение влияния смеси ризоторфина и флавобактерина на вариантах без внесения минеральных удобрений в смешанных посевах зернобобовых с ячменем показали, что масса активных клубеньков была выше у растений люпина на 6,9 кг/га или на 7,5%, у гороха на 5 кг/га или на 19,3%, у сои на 6,1 кг/га или на 7,6% по отношению к контрольным вариантам без обработки семян (таблица 3).

Таблица 3 — Влияние биопрепаратов и минерального азота в дозе N 60 на массу активных клубеньков в смешанных посевах, в среднем за 2013;2015гг.

Было установлено, что внесение минеральных удобрений в виде аммиачной селитры в смешанных посевах зернобобовых на фоне смесевого биопрепарата повышали массу активных клубеньков по сравнению с вариантом — ризоторфин + флавобактерин: люпино-ячменном посеве на 26,1 кг/га или на 26,4%, горохо-ячменном посеве на 11,8 кг/га или на 38,3%, соя — ячменном посеве на 23,4 кг/га или на 27% и благоприятно влияло на формирование урожайности зерносмеси (таблицы 3,5).

Внесение удобрений в смешанных посевах люпина и сои в нитратной форме — калийная селитра (КNO3) на фоне смеси биопрепарата было менее эффективна, чем внесение аммиачной формы. Однако, в смешанных посевах гороха наиболее благоприятной формой для накопления массы активных клубеньков установлено при внесение калийной селитры при обработки семян ризоторфин + флавобактерин (таблица 3).

Таким образом, как показали трехлетние исследования влияние различных видов минеральных азотных удобрений на массу активных клубеньков растений люпина и сои в смешанных посевах, что наиболее высокая масса активных клубеньков формировалась при внесении аммиачной селитры в дозе N60 по сравнению с нитратной формой в виде калийной селитры в дозе N60. У растений гороха в смешанных посевах масса активных клубеньков была выше при внесении калийной селитры по сравнению с внесением аммиачной селитры.

Количество симбиотически фиксированного азота зависит не только от массы клубеньков с леггемоглобином, но и от продолжительности их функционирования. Для объединения этих двух показателей азотфиксации Г. С. Посыпановым введен показатель «активный симбиотический потенциал» (АСП) [7].

Наши исследования показали, что использование смеси ризобактерий (ризоторфин + флавобактерин) в смешанных посевах способствовало увеличению АСП у зернобобовых культур по сравнению с контролем на 3,5−18,6% (таблица 4). Установлено, что внесение азота в виде аммиачной селитры (NH4NO3) и в виде калийной селитры (КNO3) обеспечило увеличение АСП в смешанных посевах у люпина на 26% и 13,4%, у гороха на 23,7% и на 37,1%, у сои на 28,1% и 9,4%, по сравнению с контролем и благоприятно влияло на формирование урожайности зерносмеси (таблица 4,5).

Таблица 4 — Влияние биопрепаратов и минерального азота в дозе N 60 на активный симбиотический потенциал в смешанных посевах, в среднем за 2013;2015 гг.

Было установлено, что внесение минеральных удобрений в виде аммиачной селитры в смешанных посевах при внесении смеси ризобактерий (ризоторфин + флавобактерин) обеспечивало лучшую активность симбиотической азотфиксации, что подтверждается наибольшими значениями АСП. АСП в люпино-ячменном посеве составил 12,20 тыс. кг.* сут./га или на 25,5% выше, в соя-ячменном — 10,85 тыс. кг.*сут./га или на 28,5% выше по сравнению с вариантом с внесением смеси ризобактерий без применения азотных удобрений (таблица 4). Однако в горохово-ячменном посеве было установлено, что максимальное значение АСП формировалось при внесении минеральных азотных удобрений в виде аммиачной и калийной селитры на фоне смеси биопрепарата по сравнению с вариантом без применения азотных удобрений только с предпосевной обработкой семян ризобактериями АСП составлял 7,64 и 7,88 тыс. кг.* сут./га (таблица 4).

Таким образом, как показали трехлетние исследования, наибольшим активным симбиотическим потенциалом характеризовались смешанные люпино-ячменные и соя-ячменные посевы с внесением аммиачной селитры в дозе N60 при предпосевной обработки семян ризобактериями включающими клубеньковые и ассоциативные бактерии (ризоторфин + флавобактерин) по сравнению с внесением азота в виде калийной селитры в дозе N60. Наиболее благоприятным видом азотных удобрений для горохо-ячменных посевов для формирования АСП при предпосевной обработки семян смесью ризобактерий было внесение калийной селитры в дозе N60, где использовалась только нитратная форма азота.

Наши исследования показали, что урожайность значительно изменялась в зависимости от изучаемых агроприёмов (таблица 5).

Таблица 5 — Влияние биопрепаратов и минерального азота в дозе N 60 на урожайность зерна в смешанных посевах, в среднем за 2013;2015 гг.

Результаты исследования показали, что в смешанных посевах при использовании смеси симбиотических и ассоциативных ризобактерий ризоторфина с флавобактерином, урожайность зерна в люпино-ячменной смеси увеличилась на 18,9%, в горохо-ячменной смеси на 11,8%, в соя-ячменной смеси на 9,7% по сравнению с контролем (таблица 5).

Наши исследования показали, что при выращивании смешанных люпино-ячменных и соя-ячменных посевов обязательным приемом должно быть внесение смесевого биопрепарата включающего симбиотические ризобактерии биопрепарат ризторфин в дозе 300 г/га (для люпина штамм 363а и сои штамм 6346) и ассоциативные ризобактерии биопрепарат флавобактерин (для ячменя штамм 30) в дозе 400 г/га совместно внесенных при предпосевной обработке семян и минерального азота в дозе N60 в виде аммиачной селитры, обеспечивших увеличение зерна люпино-ячменной зерносмеси на 21,3%, соя-ячменной зерносмеси на 19,2% по сравнению к варианту с внесением только биопрепарата. В горохо-ячменном посеве обязательным приемом, так же должно быть внесение смесевого биопрепарата включающего симбиотические ризобактерии биопрепарат ризоторфин штамм 2616для гороха в дозе 300 г/га и ассоциативные ризобактерии биопрепарат флавобактерин для ячменя в дозе 400 г/га совместно внесенных при предпосевной обработке семян и минерального азота в дозе N60 в виде калийной селитры, обеспечивших увеличение зерна зерносмеси на 24,7% по сравнению к варианту с внесением только биопрепарата (таблица 5).