Введение к работе
Актуальность. Задачей сельскохозяйственного производства является повышение урожайности и улучшение качества бобовых культур, которые служат одним из основных источников растительного белка и имеют важное значение для создания полноценной кормовой базы и обогащения почвы биологическим азотом Сокращение применения в земледелии минеральных удобрений привело к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и содержания в них белка, ухудшению плодородия почвы, что вызвало необходимость поиска новых источников минерального питания растений, среди которых особое место занимают микробные препараты, обеспечивающие растения азотом в результате фиксации атмосферного азота и повышающие доступность почвенных запасов фосфора и калия Среди них определенная роль принадлежит растительно-микробной ассоциации везикулярно-арбускулярных ми-коризообразующих (AM) грибов
Реакцию на инокуляцию AM грибами связывают с их влиянием на рост и минеральное питание растений, особенно поглощение труднодоступных форм фосфора в почве Проблема этого элемента остается одной из самых острых в земледелии, что объясняется ограниченным геологическим запасом фосфора и связыванием его в почве при внесении с удобрениями Усвояемость сельскохозяйственными культурами фосфора из удобрений не превышает 25%, а подавляющее его количество фиксируется почвой, превращаясь в труднодоступные для растений соединения Улучшить минеральное питание можно путем применения двойной инокуляции растений азотфиксирующи-ми и фосфатмобилизующими организмами, что позволит более эффективно использовать элементы питания из почвы В настоящее время является возможным применение эндомикоризных AM грибов и азотфиксирующих бактерий в качестве регулирования продуктивности бобовых культур за счет улучшения фосфорного и азотного питания растений
Цель и задачи исследований: оценить влияние гриба арбускулярной микоризы (AM) на показатели фотосинтетической активности и накопление биомассы вики яровой, использование ею элементов минерального питания для создания биопрепарата нового поколения Для этого решали следующие вопросы
изучить действие AM на фотосинтетическую деятельность и биометрические показатели вики яровой,
оценить влияние арбускулярной микоризы на накопление биомассы и показатели качества урожая при внесении минеральных удобрений на почвах, различающихся по степени окультуренности,
выявить роль гриба арбускулярной микоризы в использовании викой яровой фосфора и калия из почвы и удобрений
Научная новизна Впервые в Верхневолжье оценено влияние эндомико- \_ ризного гриба Glomus intraradices на растения вики яровой На слабоокуль-\>, туренной почве (содержание подвижных форм Р205 - 80-100 мг/кг и К20 - ,_v
80-90 мг/кг) он увеличивал площадь листьев как без внесения РК-удобрений, так и при их использовании На среднеокультуренной почве (содержание подвижных форм Р205- 190-200 мг/кг и К20 - 130-140 мг/кг) эффективность гриба AM проявлялась только без внесения РК-удобрений Действие AM положительно отразилось на фотосинтетическом потенциале, который достоверно возрастал у растений, выращиваемых на слабоокультуренной почве, во все фазы вегетации, а на среднеокультуренной почве эффект от AM наблюдался в бутонизацию и плодообразование без внесения РК-удобрений
Увеличение биомассы вики яровой в фазу плодообразования от инокуляции семян AM на среднеокультуренной почве соответствовало внесению Р«Кво, а на слабоокультуренной почве прибавки от AM превышали использование удобрений в обеих дозах На среднеокультуренной почве с повышенным содержанием Р205 и средним К20 инокуляция семян не увеличивала биомассу вики на фоне внесения РК-удобрений, тогда как на слабоокультуренной почве получен ее достоверный рост и на фонах Р45К60 и Р90К120
Содержание сырого белка в зеленой массе возрастало при внесении РмКпо и при использовании гриба AM как без удобрений, так и при использовании обеих доз Инокулянт AM и дозы РК-удобрений не изменяли содержание сырого белка в зеленой массе вики, выращиваемой на слабоокультуренной почве, поскольку в результате увеличения урожайности происходило ростовое разбавление
Инокуляция семян вики яровой грибом AM обеспечила тенденцию повышения концентрации азота в растениях во время вегетации равноценно внесению РК-удобрений, что свидетельствовало об улучшении условий для азотфиксации клубеньковыми бактериями
Накопление в растениях элементов минерального питания на обеих почвах возрастало при внесении РК-удобрений, а также в результате использования гриба AM Эффект от инокуляции соответствовал на среднеокультуренной почве внесению минеральных удобрений в обеих дозах, а на слабоокультуренной почве он превосходил их
Применение гриба арбускулярной микоризы повышает коэффициенты использования растениями фосфора и калия из почвы и вносимых удобрений
Практическая значимость работы. На основании экспериментальных данных установлено, что препарат эндомикоризного гриба арбускулярной микоризы (изоляг СІАМ 8) положительно влияет на растения вики яровой Он улучшает минеральное питание растений в основные фазы вегетации и увеличивает биомассу Положительный эффект AM проявляется на среднеокультуренной почве без внесения РК-удобрений, а на почве с низким со-держанием подвижного фосфора он положительно влияет на растения и при внесении под культуру РК-удобрений Полученные результаты служат основанием для использования гриба арбускулярной микоризы в качестве эффективного штамма для создания нового биопрепарата, обеспечивающего за счет улучшения минерального питания растений, увеличение урожайности вики яровой на средне- и слабоокультуренных почвах на 13-28% без внесения РК-
удобрений и на 22-28% при их внесении на почвах с низким содержанием подвижного Р205
Апробация работы и публикации. Результаты исследований докладывались на региональной научно-практической конференции «Современные проблемы развития АПК в работах молодых ученых и студентов ИГСХА» (Иваново, 2006 г), на международной научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса» (Иваново, 2007 г ), на всероссийской конференции «Ориентированные фундаментальные исследования и их реализация в АПК России» (Санкт-Петербург, 2008). По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы, в том числе одна в журнале, рекомендуемом ВАК РФ
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ-офи № 06-04-08268
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 128 страницах машинописного текста, включает введение, 5 глав, выводы и практические предложения В работу входит 22 таблицы, 6 рисунков, 9 приложений Список цитируемой литературы состоит из 185 отечественных и зарубежных источников
