Введение
1.Обзор литературы
1.1. Бобовые культуры и их роль в биологизации земледелия
1.2. Ботаническая и биологическая характеристика сои
1.3. Влияние ризобиальных препаратов и стимуляторов роста на рост и развитие растений
- Условия, объекты и методика проведения исследований
2.1.Почвенно-климатическая характеристика места проведения исследований
2.2 Погодные условия в годы исследований
2.3 Методика проведения исследований
2.4. Технология возделывания сои
- Результаты исследований
3.1. Густота стояния и сохранность растений
3.2.Вегетационный период
3.3. Высота растений
3.4. Структура урожая
3.5. Урожайность сои в зависимости от предпосевной обработки семян
4. Экономическая эффективность выращивания сои в зависимости от предпосевной обработки семян биологическими препаратами
Заключение
Практические рекомендации
Соя – ведущая культура среди зерновых бобовых по содержанию в семенах белка. Учитывая высокую потребность населения в белке, она является незаменимой культурой в решении этой проблемы. В настоящее время площади ее выращивания в России увеличиваются, в том числе и в Краснодарском крае. Для успешного выращивания этой культуры необходимо соблюдение агротехнических приемов, одним из которых является инокуляция семян сои ризобиальными препаратами; она обязательна не только при введении этой культуры на новых территориях, но даже на тех участках, где уже возделывалась соя, так как обработка семян специально подобранными высокоактивными штаммами клубеньковых бактерий существенно увеличивает урожайность растений [16,22]
Возможностью положительно влиять на урожайность и качество семян сои обладают также регуляторы роста и развития растений. Они увеличивают адаптивность культуры к водным, температурным и другим стрессовым условиям. Максимальная эффективность достигается сочетанием обработки семян и некорневых подкормок, с поэтапной стимуляцией обработанных семян и растений биологически активными веществами препаратов [43]
Одним из элементов технологии возделывания сои является предпосевная инокуляция семян препаратами клубеньковых бактерий.
Для внедрения в производство в зоне неустойчивого увлажнения элементов технологии возделывания сои на зерно, способствующих росту урожайности и улучшению качества семян, таких как обработки семян бактериальными препаратами, а также применение этих препаратов в сочетании со стимуляторами роста необходимо теоретическое и практическое обоснование данных мероприятий в конкретных почвенно-климатических условиях и на определенных сортах [44,45].
Поэтому изучение обработки семян ризобиальными препаратами, стимуляторами роста и влияния их совместного применения на продуктивность растений сои является актуальным.
Цель исследований – установить влияние биопрепаратов при предпосевной обработке семян на развитие растений и урожайность сои в условиях Восточного Казахстана.
В рамках поставленной цели решались следующие задачи:
- Выявить влияние предпосевной обработки семян биологическими препаратами на рост и развитие растений сои.
- Изучить влияние применения ризобиальных препаратов, на формирование элементов структуры урожая и урожайность сои.
- Определить экономическую эффективность возделывания сои при предпосевной обработке семян биопрепаратами.
1.Обзор литературы
1.1. Бобовые культуры и их роль в биологизации земледелия
Биологическая фиксация азота атмосферы имеет большое значение. Об этом свидетельствуют масштабы процесса – до 200 млн т азота в год. Фиксируемый растениями биологический азот экологически безвреден и практически неисчерпаем [16].
Из существующего разнообразия микроорганизмов наибольший интерес в практическом плане вызывают организмы, фиксирующие атмосферный азот. Биологический азот может служить существенным дополнением азотного фонда почвы, способствуя повышению ее плодородия и обеспечивая тем самым более экономное расходование азота удобрений.
Благодаря биологической фиксации азот переходит в формы, которые могут использовать все растительные, а через них и животные организмы.
Микроорганизмы, усваивающие азот, находящийся в составе атмосферного воздуха, условно классифицируют на три подгруппы:
– симбиотические азотфиксаторы, т.е. микроорганизмы, которые могут усваивать атмосферный азот только при условии сосуществования с высшим растительным организмом;
– асимбиотические азотфиксаторы – микроорганизмы, свободно живущие в почве и усваивающие азот, находящийся в бесчисленном множестве почвенных пор;
– ассоциативные азотфиксаторы – микроорганизмы, населяющие поверхность корневой системы растительных организмов.
Феномен симбиотической фиксации азота воздуха был открыт Ж.Б. Буссенго (1838) и научно обоснован Г. Гельригелем (1886) (по Шабалдас О.Г., 2017) [44]. Но и на современном этапе проблема симбиотической фиксации азота воздуха не потеряла своей актуальности.
Фиксация азота – это, по сути, процесс превращения атмосферного азота в ту его форму, которая наиболее используема растением сои, и поэтому является особо важной для получения высокого урожая. Для этого процесса требуется, чтобы азотфиксирующая бактерия в необходимый период развития растения или уже находилась в достаточном количестве и хорошем состоянии в почве вблизи семян, или была нанесена на них, чтобы на корне сформировались клубеньки. При прорастании семян бактерии охватывают корневые волоски, образующиеся на проростке, и начинают размножаться. Клубеньки, пре дставляющие со бой скопления бактерий в вид е колоний, рас полагаются на корнях рас тений [38].
Концепция симбиоза, пре дложенная Антоном де Бари 150 лет на зад, рас сматривает его как длительное со существование не родственных орган измов, в ходе кот орого осуществляется широкий спектр взаимовыгодных и паразитарных (антагонистических) взаимодействий Наибольшую знач имость в фиксации атмосферного азота им еют спец ифические бактерии из род а Rhizobium, об итающие в на ростах (клубеньках) на корнях бобовых рас тений и вступившие в симбиоз с рас тением-хозяином.
Эти бактерии, на зываемые клубеньковыми, в вид е аэробных палочек бы ли от крыты М. Бейеринком в 1888 год у. В род е Rhizobium вид ы клубеньковых бактерий по дразделяются с учет ом на звания рас тения-хозяина, на пример Rhizobium loti в т. 1 «Определителя бактерий Берджи» [12,14].
Установлено, что симбиотические от ношения клубеньковых бактерий и бобовых рас тений складываются так им об разом: бактерии связывают азот во здуха и в вид е легкоусвояемых со единений пер едают рас тению, а питательные вещ ества и энергию по лучают от не го за счет фотосинтетических ре акций, про исходящих в листьях, и об разования легкодоступных питательных вещ еств в корнях. После уборки урожая бобовых культ ур по чва остается об огащенной до ступным азотом не один год [13,16,45].
Бактерии-ризобии бобовых культ ур им еют очень раз личный вне шний вид и строение, по тому что в про цессе эволюции при спосабливались к раз личным вид ам бобовых. Каждый штамм бактерий мож ет за ражать тол ько один или не сколько вид ов бобовых рас тений [5].
Внутренняя по верхность клубенька розовеет из -за от тенка пигмента леггемоглобина (аналогичного гемоглобину в животных клетках), про изводимого клетками корня по сле их инф ицирования. После об разования леггемоглобина бактерии на чинают фиксировать азот[22].
Усвоение азота про исходит по схеме его во сстановления до аммиака по д во здействием фермента нитрогеназы. Его эффективно сть за висит от на личия анаэробных усл овий, и это про исходит в том слу чае, когда нужнейший для дыхания клеток корня кислород за крепляется в телах бактерий при по мощи леггемоглобина [8,48].
В стимулировании усвоения азота так же бол ьшую знач имость им еют акт ивные химические элемент ы. Например, Сu, Fe и Со нужны для во зникновения леггемоглобина, а Fe и Мо входят в со став нитрогеназы [5].
Хотя от ношения между рас тениями и бактериями-ризобиями считаются симбиозом, но в на чале инф ицирования бактерии тол ько питаются за счет рас тения, не от давая ничего взамен (как паразит), при это м даже за медляется рос т рас тений. С раз витием у ризобий способ ности усваивать азот он в бол ьших количествах пер едается рас тению в вид е со единений, в от вет бактерии ис пользуют для 14 сво его раз вития питательные вещ ества, вы рабатываемые рас тением (симбиотические от ношения). Интенсивно раз виваясь, рас тение нуждается в бол ьшом количестве азота и в определен ный момент на чинает паразитировать на бактериальных клетках, от нимая вес ь фиксированный азот, что при водит к остановке раз вития и гибели клеток бактерий [5,13].
Если взять в рас чет, что мин ерального азота в по чве мало, а со ответствующие удобрения очень до роги, то ста новится очевидной колоссальная роль симбиотической азотфиксации. Она стимулирует учен ых на про должение ис следований в дан ной об ласти [38].
Соя, как и друг ие вид ы семей ства бобовых, является культ урой, улучшающей по чвенное плодородие. Благодаря де ятельности корневой сис темы и азот- 16 фиксирующих клубеньковых бактерий, со я ослабляет уплотнение по чвы, а так же об огащает по чву азотом. Это способ ствует увеличению про никновения вла ги, ее эконом ному рас ходованию и по лучению вы соких урожаев след ующих за со ей культ ур [5,13,34,44].
Являясь хорошим пре дшественником для многих культ ур, со я вы держивает на сыщение в севообороте до 50 %. Она успешно во зделывается в спец иализированных короткоротационных севооборотах, чередуясь с зерновыми культ урами, кукурузой, сахарной свеклой, карт офелем, рис ом. Сою так же ис пользуют как по укосную или по жнивную культ уры [47].
