Результаты исследований. 
Развитие микрофлоры в ризосфере корней яблони при внесении удобрений

удобрение ризосфера микроорганизм фертигация Как уже упоминалось выше, микроорганизмы обитающие в прикорневом слое — ризосфере, оказывают большое влияние на доступность питательных элементов и поглощение корнями [6]. Выделения микроорганизмов, в первую очередь антибиотики, могут сильно изменять проницаемость мембран. Тем самым они могут значительно увеличивать поглощение тех или иных элементов корнями. Применение различных удобрений и разных способов их внесения оказало несомненное влияние на микробиологическую активность ризосферы растений яблони (табл. 1).

Таблица 1 — Численность микроорганизмов в ризосфере корней яблони сорта Жигулевское/62−396, млн. шт. в 1 г сухой почвы.

Количество микроорганизмов в области ризосферы в конце июня 2013 года (период максимальной потребности растений в элементах питания) было наиболее высоким при фертигации, ниже при поверхностном внесении бактериальных удобрений и в контроле. В сентябре количество микроорганизмов в почве увеличилось во всех вариантах кроме фертигации, но существенных различий по вариантам не отмечено. Наибольшее количество микроорганизмов наблюдали в варианте с поверхностным внесением удобрений.

Внесение удобрений, как правило, повышает количество микроорганизмов в почве, поскольку вносится дополнительное питание, в т. ч. и для микроорганизмов. Фертигация обеспечивала наиболее высокое количество микроорганизмов в почве за счет внесения минеральных веществ с поливной водой в период наиболее высокой потребности растений в питании. После того, как была прекращена подача питания (азота, фосфора и калия), несколько уменьшилось и количество микроорганизмов в ризосфере. При поверхностном внесении минеральных и бактериологических удобрений в почву максимальная численность микроорганизмов в ризосфере была отмечена в сентябре, когда потребность растений в питании значительно ниже.

В 2014 году динамика количества микроорганизмов в ризосфере была похожей на предыдущий год исследований. Количество микроорганизмов в ризосфере в июне было ниже, чем в конце вегетации. Количество микроорганизмов в ризосфере в 2014 году в июне было примерно одинаковым во всех вариантах с поверхностным внесением в почву бактериальных, минеральных удобрений и фертигацией. В конце августа 2014 года количество микроорганизмов в ризосфере растений яблони при внесении бактериальных удобрений было самым высоким. Количество микроорганизмов при фертигации было несколько ниже, хотя это и не было подтверждено математически. Количество микроорганизмов в ризосфере корней яблони при поверхностном внесении минеральных удобрений было существенно ниже, чем в вариантах, указанных выше. Самым низким этот показатель, как в июне, так и в конце августа, был в контроле. Внесение бактериальных удобрений обеспечило достаточно высокое содержание микроорганизмов в ризосфере корней яблони.

Совершенно логично отметить, что внесение удобрений повышало содержание элементов питания в почве. Особенно сильно внесение удобрений способствовало увеличению содержания азота (табл.2).

Внесение всех видов удобрений обеспечивало оптимальное содержание в почве, притом, что содержание элементов питания в контроле было ниже оптимума. Важным является тот факт, что внесение бактериальных удобрений обеспечивало содержание легкогидролизуемого азота на уровне применения минеральных удобрений поверхностным способом и фертигацией. Обеспеченность почвы легкогидролизуемым азотом в 2014 году была несколько ниже, чем в 2013 году.

Таблица 2 — Содержание основных элементов питания в почве при выращивании деревьев яблони сорта Жигулевское/62−396, мг/кг.

Особенно существенное влияние удобрения оказали на обеспеченность почвы доступным фосфором. Содержание этого элемента в контроле практически не изменялось в годы исследований, и было относительно низким. В 2013 году содержание фосфора в почве при внесении удобрений было несколько ниже оптимума, однако в 2014 году содержание фосфора было оптимальным во всех вариантах с применением удобрений.

Внесение бактериальных удобрений обеспечивало содержание доступного фосфора в почве на оптимальном уровне, так же как и внесение минеральных удобрений поверхностным способом и фертигацией.

Содержание калия в почве было на оптимальном уровне, внесение бактериальных удобрений обеспечивало даже повышенный уровень содержания калия как в 2013, так и в 2014 году.

Следует отметить, что содержание элементов питания в почве имело тесную корреляцию с количеством микроорганизмов в ризосфере. В июне 2013 была отмечена корреляция между содержанием азота и количеством микроорганизмов (r=0,76), которая, однако, не была отмечена в сентябре. С содержанием в почве доступного фосфора, напротив, корреляции не было в июне, но она была отмечена в начале сентября. Содержание калия в почве в 2013 году не коррелировало с количеством микроорганизмов в ризосфере. В 2014 году мы наблюдали тесную корреляцию между содержанием легкогидролизуемого азота, доступного фосфора и обменного калия с количеством микроорганизмов в ризосфере корней яблони. Подобный факт отмечен нами как в июне, так и в конце августа.

Таблица 3 — Коэффициенты корреляции количества микроорганизмов в ризосфере с содержанием основных элементов питания в почве.

Говоря об обеспеченности растений элементами питания, нельзя обойти момент, связанный с содержанием последних в листьях растений. Содержание основных элементов питания в листьях яблони давно считается показателем обеспеченности растений элементами питания [14]. Содержание элементов питания в листьях, например, азота, имеет тесную корреляцию с урожайностью [7]. В наших опытах содержание элементов питания при внесении удобрений, как правило, было в пределах оптимума (табл.4).

Содержание общего азота в листьях без внесения удобрений было ниже оптимального, особенно в 2013 году. При внесении удобрений содержание азота можно считать оптимальным как в 2013, так и в 2014 году. В 2013 году при внесении минеральных и бактериальных удобрений содержание азота было практически у самой нижней границы оптимума, фертигация обеспечивала более высокий уровень содержания азота в листьях в пределах оптимума.

В 2014 содержание общего азота было выше, чем в 2013 году. При внесении минеральных удобрений, содержание общего азота в листьях было выше, чем оптимальное. Слишком высокое содержание азота в листьях может оказывать серьезное негативное влияние на качество плодов и их лежкоспособность [15].

Таблица 4 — Содержание основных элементов питания в листьях яблони сорта Жигулевское/62−396, %.

Содержание фосфора в листьях было в пределах оптимума и практически не зависело от вида удобрений и способа их внесения. Следует отметить, что в контроле содержание фосфора было у нижней границы оптимума.

В 2013 году содержание калия в листьях было ниже оптимального во всех вариантах опыта, но самое высокое содержание его отмечено при использовании бактериальных удобрений. В 2014 году содержание калия в контроле было ниже оптимума. Во всех вариантах с применением удобрений содержание калия было выше оптимума. Самое низкое содержание калия в листьях было при внесении в почву минеральных удобрений поверхностным способом. При фертигации и внесении бактериальных удобрений было отмечено самое высокое содержание фосфора в 2014 году.

Таблица 5 — Коэффициенты корреляции количества микроорганизмов в ризосфере с содержанием основных элементов питания в листьях

Содержание элементов питания в листьях также имело тесную корреляцию с количеством микроорганизмов в ризосфере в июне 2013: с содержанием общего азотом в листьях коэффициент корреляции составил 0,87; фосфора 0,67; с содержанием калия была отмечена тесная отрицательная корреляция -0,73 (табл.5). Отсутствие положительной корреляции между содержанием калия в почве или листьях достаточно легко объяснимо. Взаимосвязь между содержанием этого элемента в почве и количеством микроорганизмов в первую очередь зависит от таких факторов как температура воздуха, гидротермического коэффициента, содержание азота и влажности почвы [3]. В этот период корреляция между количеством микроорганизмов и содержанием калия отсутствовала, но отрицательную корреляцию между данными показателями можно объяснить антагонистическими взаимоотношениями между отдельными видами микроорганизмов в ризосфере, что снизило поступление калия в листья.

В начале сентября этого же года этого корреляция между содержанием микроорганизмов в ризосфере и содержанием элементов питания в листьях отсутствовала.

В 2014 году количество микроорганизмов в ризосфере в июне имело тесную корреляцию с содержанием общего азота (r=0,68) и фосфора (r=0,81). Корреляции между количеством микроорганизмов в ризосфере и содержанием калия отмечено не было (r=-0,14). В конце августа количество микроорганизмов в почве имело положительную корреляцию с содержанием всех элементов питания в листьях: азота r=0,65, фосфора r=0,81, калия r=0,91.

Применение удобрений основной своей целью имеет повышение продуктивности растений. Поэтому, говоря о благоприятном воздействии внесения удобрений, нельзя не говорить об урожайности, которая является одним из наиболее значимых показателей эффективности любых агротехнических мероприятий (табл.6).

Таблица 6 — Урожайность яблони сорта Жигулевское/62−396.

Применение удобрений способствовало существенному повышению урожайности по сравнению с контролем как в 2013, так и в 2014 году. За 2 года исследований наиболее высокая урожайность была отмечена при использовании фертигации. Особенно существенной прибавка урожайности была в 2014 г., когда была отмечена засуха в июле-августе.

Внесение бактериальных удобрений обеспечивало в 2013 г. такую же урожайность, как и внесение минеральных удобрений. В 2014 году применение бактериальных удобрений обеспечило более высокую урожайность, чем внесение минеральных удобрений.

Количество микроорганизмов в ризосфере яблони имело тесную взаимосвязь с урожайностью. Коэффициент корреляции между урожайностью в 2013 году и количеством микроорганизмов в июне составил r=0,96. В 2014 году также была отмечена тесная положительная корреляция в июне (r=0,96); в конце августа коэффициент корреляции (r=0,83).

Следует отметить этот факт, который позволяет рассмотреть вопрос о частичной замене поверхностного внесения в почву минеральных удобрений на бактериальные при выращивании экологически безопасных плодов яблони.