Содержание к диссертации
Введение
1. Эффективность предпосеной обработки семян различными препаратами 8
1.1. Микробиологические препараты на основе эффективных микроорганизмов 8
1.2. Ассоциативная азотфиксация и её роль в азотном питании растений .
1.3. Кремний как необходимый элемент питания растений 23
2. Условия, объекты и методы исследований 30
2.1 Почвенно-климатическая характеристика опытного поля 31
2.2 Объекты исследований, технология возделывания сахарной свёклы 33
2.3 Учеты, наблюдения, анализы и методы исследований 39
3. Влияние биопрепаратов и диатомитового порошка на свойства чернозёма выщелоченного 43
3.1 Агрохимические показатели 43
3.2 Микробиологическая активность 52
3.2.1 Интенсивность разложения целлюлозы 53
3.2.2 Ферментативная активность 56
4. Фотосинтетическая деятельность посевов сахарной свёклы в зависимости от предпосевной обработки семян биопрепаратами и диатомитовым порошком 62
4.1 Динамика площади листьев 62
4.2 Динамика накопления сухого вещества 66
4.3 Продуктивность фотосинтеза 69
5. Влияние предпосевной обработки семян биопрепа ратами и диатомитовым порошком на урожайность и качество корнеплодов сахарной свёклы 73
5.1. Урожайность 73
5.2. Содержание питательных элементов в корнеплодах 79
5.3. Сахаристость 83
5.4. Экологическая оценка продукции 86
6. Баланс элементов питания при возделывании сахарной свёклы с использованием для предпосевной обработки семян биоперепаратов и диатомитового порошка 93
7. Экономическая и биоэнергетическая эффективность технологий возделывания сахарной свёклы с использованием биопрепаратов и диатомитового порошка 98
7.1. Экономическая эффективность 98 ,-
7.2. Биоэнергетическая оценка 101
8. Перспективы применения биопрепаратов и кремниевых удобрений в земледелии 104
Выводы 108
Предложение производству по
Список использованных источников 111
Приложения 132
- Ассоциативная азотфиксация и её роль в азотном питании растений
- Учеты, наблюдения, анализы и методы исследований
- Интенсивность разложения целлюлозы
- Динамика накопления сухого вещества
Введение к работе
Актуальность. Проблема поиска новых перспективных направлений в сельском хозяйстве с использованием технологий, безопасных для здоровья человека, животных и окружающей среды, в настоящее время актуальна. Особый интерес в этом отношении представляет внесение в почву бактериальных препаратов или предпосевная обработка ими семян культурных растений. Биопрепараты являются доступным и вполне рентабельным средством повышения урожайности. К сожалению роль их, как фактора сохранения плодородия почв и повышения урожайности культур, а также охраны биосферы, недооценивается. В оптимизации питания растений и получении экологически безопасной продукции значительный интерес представляют также высококремнистые породы, в частности, диатомиты.
Использование в технологии возделывания сельскохозяйственных культур комплекса микробных препаратов и диатомита позволит снизить расход минеральных удобрений, может обеспечить высокую продуктивность сельскохозяйственных культур и повысить уровень экологической безопасности продукции. В связи с этим выявление механизмов влияния биопрепаратов и диа-томитового порошка на плодородие почвы и растения, в том числе на фоне минеральных удобрений, имеет большое значение как в теоретическом, так и практическом плане.
Исследования являются составной частью плана научной работы ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (per. №01.200.203529).
Цель работы. Целью исследований являлось изучение эффективности предпосевной обработки семян сахарной свёклы биопрепаратами (Байкал ЭМ-1, Ризоагрин) и диатомитовым порошком в условиях Среднего Поволжья при применении как отдельно, так и совместно с минеральными удобрениями.
Задачи исследований:
- изучить влияние биопрепаратов и их сочетаний с диатомитовым по-
рошком на агрохимические показатели и биологическую активность чернозема выщелоченного;
выявить изменения в фотосинтетической деятельности растений сахарной свёклы под влиянием биопрепаратов и диатомитового порошка;
установить влияние биопрепаратов и диатомитового порошка на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы;
- определить баланс элементов питания при возделывании сахарной
свёклы с использованием для предпосевной обработки семян биопрепаратов и
диатомитового порошка;
- дать экологическую, экономическую и биоэнергетическую оценку тех
нологии возделывания сахарной свеклы с использованием биопрепаратов и
диатомитового порошка.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья проведены исследования по изучению эффективности предпосевной обработки семян сахарной свёклы биопрепаратами (Байкал ЭМ-1, Ризоагрин) и диатомитовым порошком в чистом виде и в сочетании с минеральными удобрениями. Установлено, что изучаемые препараты способствуют оптимизации жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и улучшению питательного режима чернозёма выщелоченного. Инокуляция семян Байкалом ЭМ-1, Ризоагрином и диатомитовым порошком положительно влияет на урожайность и качество корнеплодов сахарной свёклы. Дана экологическая, экономическая и биоэнергетическая оценка технологии возделывания сахарной свеклы с использованием данных препаратов.
Практическая значимость. Предпосевная обработка семян микробными препаратами и диатомитовым порошком является экологически безопасным и малозатратным приемом, который позволяет повысить урожайность сахарной свёклы на 5 - 11 т/га, увеличить выход сахара на 1 - 2,7 т/га. Результаты исследований являются основанием для использования биопрепаратов и диатомитового порошка в технологии возделывания сахарной свёклы в Ульяновской и других областях Среднего Поволжья.
Защищаемые положения:
биопрепараты Байкал ЭМ-1, Ризоагрин и диатомитовый порошок способствуют оптимизации биологической активности и питательного режима чернозёма выщелоченного, улучшению фотосинтетической деятельности посевов сахарной свёклы. При этом содержание элементов питания в пахотном слое в течение всей вегетации поддерживалось выше контрольного варианта: К20 на 6 - 14,3 %, Р205 на 2,4 - 6,7 %, N03 на 1,6 - 12,3 %.
применение биопрепаратов и диатомитового порошка обеспечивает повышение урожайности сахарной свёклы на 5,1 - 11,4 т/га (15,3 - 34,1 %). Для формирования более высокой урожайности корнеплодов необходимо использование Байкала ЭМ-1 совместно с диатомитовым порошком на фоне N60P60K60, что позволяет повысить урожайность на 11,4 т/га (34,1 %);
предпосевная обработка семян сахарной свёклы диатомитовым порошком экономически и энергетически эффективно.
Личный вклад соискателя. Соискателем лично разработана программа исследования, проведены полевые и лабораторные эксперименты, сделаны анализ и обобщение полученного материала, а также выводы и рекомендации производству.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований и положения диссертации докладывались и обсуждались на ежегодных внутривузовских научных конференциях Ульяновской ГСХА (2005 - 2008); на 2-м Всероссийском конкурсе научных студенческих работ (Москва, 2005); на Всероссийской научно-практической конференции «Современное развитие АПК: региональный опыт, проблемы, перспективы» (Ульяновск, 2005); на Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования, посвященной 65-летию Ульяновской ГСХА» (Ульяновск, 2008);. на Международной научно-практической конференции «Агрохимия и экология: история и современность» (Нижний Новгород, 2008); на Всероссийской научно - практической конференции «Перспективы развития агропромышленного
комплекса России» (Москва, 2008).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 110 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству, включает 16 таблиц, 5 рисунков, 22 приложения, 19 из которых содержат результаты исследований, 4 фотографии. Список литературы включает 242 источника отечественных и зарубежных авторов.
Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук профессору Куликовой Алевтине Христофоровне, коллективу кафедры почвоведения, агрохимии и агроэкологии, а также студентам-дипломникам, принимавшим участие в проведении опытов, за поддержку и помощь при выполнении работы.
Ассоциативная азотфиксация и её роль в азотном питании растений
Важнейшим этапом развития исследований в области микробиологической фиксации молекулярного азота стало обнаружение повышенного уровня азотфиксации, осуществляемой гетеротрофными бактериями в ризосфере небобовых растений и которая в отличие от известных её форм получила название ассоциативной азотфиксации (Базилинская М.В., 1985; Ума-ровМ.М., 1986).
Открытие почвенных микроорганизмов, связывающих азот, явилось началом новой эры в истории сельского хозяйства - практического применения чистых культур азотфиксаторов для повышения плодородия почвы, разработки бактериальных удобрений. Заманчивая перспектива повышения интенсивности земледелия путем обогащения почвы азотсодержащими веществами за счет такого дешевого источника, как атмосферный азот, сконцентрировала на себе внимание многих ученых и уже с конца XIX столетия предпринимались попытки искусственного введения азотфиксаторов в почвы.
В качестве активных ассоциативных азотфиксаторов к настоящему времени выделено около 50 видов, принадлежащих к разным родам: Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Azotobacter, Beijerinckia, Derxia, Azospirillum, Bacillus, Clostridium, Mycobacterium и др. (Умаров M.M., 1984; Берестецкий О.А., 1985; Balandreau J., 1983). Список ассоциативных азотфиксаторов, осуществляющих процесс связывания атмосферного азота, непрерывно растет. Фиксация атмосферного азота обнаружена в ризосфере представителей семейств Роа сеае мятликовые (злаковые), Brassicaceae капустные (крестоцветные), Apiaceae сельдерейные (зонтичные), Asteraceae астровые (сложноцветные), Solonaceae паслёновые, Chenopodiaceae маревые (лебедовые), и др. (Емцев В.Т., Ницэ Л.К., Покровский Н.П., 1985 a; Dart P.J., 1986).
Ассоциативное связывание атмосферного азота происходит в фитоплане — зоне обитания микроорганизмов на подземных и надземных органах растений, где имеется необходимое обеспечение в виде продуктов экзоосмоса и корневого опада, существует обмен различными метаболитами и благоприятные гидротермальные условия и др. (Умаров М.М., 1983).
На активность ассоциативной азотфиксации существенное влияние оказывают аэрация и увлажнение, а также температура, минеральные удобрения и другие факторы (Умаров М.М., 1983; Емцев В.Т., Ницэ Л.К., Годова Г.В., 19856; Клевенская И.Л., 1991; Rao V.R., Jena Р.К., Adhya Т.К., 1987). Нитрогеназная активность диазотрофных бактерий увеличивается при понижении концентрации кислорода (Мошкова М.В., Судницын И.И., 1985). Низкое содержание и давление влаги в почве тормозит процесс микробиологической азотфиксации. Высокая влажность благоприятствует азотфиксации вследствие понижения парциального давления кислорода при насыщении почвенных пор водой. При этом создаются наиболее благоприятные для азотфиксации условия (Калининская Т.А., Миллер Ю.М., Белов Ю.М., 1977). Предполагается, что при иссушении почвы наряду с торможением развития и размножения бактерий происходит снижение активности нитрогеназного комплекса диазотрофов, чем и обусловлено падение азотфиксирующеё активности почвы при уменьшении её влажности (Умаров М.М., 1986).
Значительное действие на ассоциативную азотфиксацию оказывает минеральный азот. Выявлено, что производственные дозы минеральных азотных удобрений (100 - 150 кг N/ra) вызывают лишь кратковременное подавление азотфиксации в ризосфере небобовых растений (Калининская Т.А., Миллер Ю.М., Белов Ю.М., 1977; Емцев В.Т., 1982; Умаров М.М., 1982; Калининская Т.А., Санкар Прасад Паул, 1986). При внесении азотных удобрений в невысоких «стартовых» дозах нитрогеназная активность подавляется на первых фазах развития растений из-за высоких концентраций минеральных соединений в почве, а затем восстанавливается и достигает более высокого уровня, чем в почве, где растения выращивали без минерального азота (Сирота Л.Б., 1982, 1989; Умаров М.М., 1982; Годова Г.В., 1988). Отмечено стимулирующее влияние минерального азота на азотфиксирующую активность в ризосфере при внесении в небольших дозах (20 - 80 кг N/ra в зависимости от культуры и типа почвы) (Волкогон В.В., 1988, 1997; Годова Г.В., 1988; ПатыкаВ.Ф., 1988).
Показано положительное влияние фосфорных удобрений и молибдена (Степанов А.Л., 1985; Rao V.R., 1986) на процесс ассоциативной азотфиксации. Так, для дерново-подзолистой почвы средней окультуренности под ячменём максимальный уровень азотфиксирующей активности отмечен при внесении 47 мг Р/кг почвы (Умаров М.М., 1984). Важная роль при биологической фиксации молекулярного азота принадлежит и другим микроэлементам, которые входят в состав активного центра азотфиксирующего фермента нитрогеназы (Колешко О.И., 1981).
Изучение взаимодействия растений и микроорганизмов имеет в настоящее время особую актуальность, поскольку резкое сокращение применения в сельском хозяйстве минеральных и органических удобрений, средств защиты растений ставит, необходимость поиска дополнительных источников азотного питания растений. Исходя из этого, возможность искусственного внесения в агроценоз определенных организмов для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур привлекает внимание ученых многих стран (Базилин-ская М.В., 1989; Saha K.S., Sannigrahi S., Ghosh Т.К., 1990; Кожемяков А.П., Белимов А.А., 1991; Okon Y., Labandera-Gonzalez С, 1994). Выполнены многочисленные исследования по интродукции в почву специально отобранных бактериальных штаммов, положительно влияющих на растения; препараты на их основе применяются в производстве.
Учеты, наблюдения, анализы и методы исследований
Комплексные исследования по изучению влияния предпосевной обработки семян сахарной свёклы биопрепаратами Байкал ЭМ-1, Ризоагрин и диатомитовым порошком на свойства чернозема выщелоченного, урожайность и качество корнеплодов включали: наблюдения за изменением агрохимического состояния и биологической активности почвы, ростом растений и состоянием посевов. Получаемая продукция проходила экологический контроль.
Учеты, наблюдения и анализы в опыте проводились по общепринятым методикам, в том числе: - целлюлозоразлогающую активность почвы по интенсивности разложения льняного полотна (метод льняных полотен) за период вегетации культуры в слое 0-30 см; - активность каталазы методом Джонсона и Темпле (1964), пероксидазы (ПО) и полифенолоксидазы (ПФО) методом Галстяна (1974) (Хазиев Ф.Х., 1976); - химический состав почвы - в смешанных почвенных образцах, отобранных в пахотном слое буром Малькова: рН потенциометрическим методом (ГОСТ 26483-85), подвижный фосфор и калий по Чирикову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-91), нитратный азот ионометрическим методом (ГОСТ 26951 - 86); содержание водорастворимого кремния по методу В.В. Матыченкова (2007); - химический анализ корнеплодов: содержание нитратов ионометриче-ски, содержание азота по Къельдалю (ГОСТ 26 483 - 85), содержание фосфора по Бондаренко и Харитоновой (ГОСТ 30504 - 97), содержание калия методом пламенной фотометрии (ГОСТ 26 261 - 84), содержание сахара поляриметрическим методом (17421-72), содержание тяжелых металлов атомно-абсорбционным методом (МУ РД 25. 13. 191 - 89), радиоактивных изотопов (цезий-137 и стронций-90) - на установке малого фона УМФ - 2000 (МУ 5779-91, МУ 5778-91); содержание кремния по методу В.В. Матыченкова (2007); - учет фактического урожая корнеплодов сахарной свеклы - со всей площади учётной делянки (20 м2) (ГОСТ 27548-97); - густоту стояния растений формировали в фазу полных всходов; - содержание сухого вещества определялось отбором средней пробы измельченных растений. Из каждого образца отбирались навески по 50 г в двукратной повторности, фиксировались и высушивались в сушильном шкафу при температуре 105 С до постоянной массы. Содержание сухого вещества определялось по формуле: где, А - масса навески после высушивания, г; В - масса навески до высушивания, г; — чистая продуктивность фотосинтеза вычислялась по формуле Кидда, Веста и Бриггса (Ничипорович А.А., 1956): Во — Вт ЧПФ = (ЛІ + Л2) . 0,5 п где, ЧПФ - чистая продуктивность фотосинтеза;
Ві и В2 - сухая биомасса пробы урожая в начале и конце учетного периода, г; В2— Bi — прирост сухой массы за учетный период п дней, г; (Лі + Л2) 0,5 — средняя работавшая площадь листьев за этот промежуток времени, м2; п — число дней в учётный период; — площадь листовой поверхности определялась методом «высечки» по фазам развития сахарной свёклы на 5 растениях с делянки на трёх повторно стях по формуле: где, S - общая площадь листьев одного растения, см ; Si - площадь одной высечки, см ; Р - общая масса листьев одного растения, г; Pi — масса высечек, г; п - число высечек. Зная густоту стояния растений на 1 га, рассчитывалась площадь листьев на 1 га; Все анализы проведены в аккредитованной агрохимической лаборатории ФГУ САС «Ульяновская» (№ РОСС. RU. 0001.510.251) и испытательной лаборатории «Ульяновской ГСХА (№ РОСС. RU. 001.513.748). Качественный состав диатомитового порошка - в аналитико-технологическом сертификационном испытательном центре ЦНИИ геолнеруд МПР России.
Экономическую оценку технологии возделывания сахарной свёклы с предпосевной обработкой семян биопрепаратами,и диатомитовым порошком проводили по системе натуральных и стоимостных показателей с использо ванием нормативов и расценок, принятых для производственных условий учебно-опытного хозяйства ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (2008 г.). Биоэнергетическая эффективность технологии возделывания сахарной свёклы с применением биопрепаратов и диатомитового порошка определялась по совокупным затратам энергоресурсов на возделывание и накопление потенциальной энергии в урожае основной продукции (Базаров Е. И., Глинка Е.В., 1983; Коринец В. В., Коз-ловцев А.Ф., Козенко В.И., 1985).
Интенсивность разложения целлюлозы
По мнению Н.Д. Сорокина (1996) наиболее адекватными показателем деятельности микроорганизмов является скорость разложения целлюлозы. В связи с этим, целлюлозоразрушающая способность почвы является одним из основных показателей биологической активности, которая способна меняться в зависимости от вида вносимых удобрений. Так, по данным A.M. Лыкова (1985) внесение азота, фосфора и калия несколько повышает интенсивность разложения целлюлозы. Как считают Н.В. Зольникова, Н.В. Серебренникова (1990), Н.Д. Сорокин (1996) и др., скорость разложения клетчатки может достаточно полно отражать общую направленность микробиологических процессов в почве.
Разлагающие целлюлозу микроорганизмы лучше развиваются в нейтральных почвах. Установлено, что активность этой группы микроорганизмов подвержена сезонным изменениям. В зимний период разложение целлюлозы подавлено, а в мае процесс усиливается и достигает максимума в летний и осенний периоды, когда в почву поступает растительный опад (Мишустин Е.Н., 1975, 1978).
По показателю целлюлозоразлагающей активности можно судить об одной из главных функций микробного сообщества — разложении органического вещества почвы. Чем ниже его величина, тем больше элементов питания находится в недоступном для растений состоянии, что может привести к снижению урожайности (Волосенкова И.А., Гогмачадзе Г.Д., Титова В.И., 2004).
В качестве критерия оценки микробиологической активности почвы нами была выбрана интенсивность разложения льняного полотна под воздействием биоудобрений Байкал ЭМ-1, Ризоагрин и диатомитового порошка. Д.Г. Звягинцевым (1978) предложена следующая шкала оценки биологической активности почвы по интенсивности разрушения клетчатки (% разложившегося полотна за вегетационный период): 10 - очень слабая, 10-30 -слабая, 30-50 - средняя, 50-80 - сильная, 80 - очень сильная. Результаты исследований показали (рисунок 3, приложение 7), что цел-люлозоразлагающая активность почвы по всем вариантам была выше контроля на 4,7 - 21,8 % и характеризовалась на контроле как слабая, а на опытных вариантах средняя.
При инокуляции семян диатомитовым порошком разложение льняного полотна составило 36,6 %, Байкал ЭМ-1 39,6 %, а при совместном их применении 40,5 %. Данные варианты не уступали варианту с внесением полного минерального удобрения, где разложение полотна составило 35,0 %. Следовательно, при внесении биопрепаратов, диатомитового порошка и минеральных удобрений создаются более благоприятные условия для развития микроорганизмов за счет создания соответствующей питательной среды.
При обработке семян биопрепаратом Байкал ЭМ-1 совместно с диатомитовым порошком на фоне NPK микробиологические процессы в почве активизировались в большей степени и разложение полотна составило 48 %. Составляющие биопрепарата Байкал ЭМ-1 выделяют в почву различные биотические вещества — ауксины, витамины, биотин, аминокислоты, никотиновую, пантотеновую, фолевую кислоты, которые, по-видимому, повлияли на разложение полотна. Такая же повышенная активность микроорганизмов наблюдалась при отдельном их применении на фоне NPK, где разложение льняной ткани составило 46,1 и 41,1 %.
При инокуляции семян Ризоагрином как отдельно, так и совместно с диатомитовым порошком наблюдалось несколько меньшее разложение клетчатки, которое составило 30,9 и 32,3 % без удобрений, а на фоне NPK - 35,8 и 38,7 % соответственно. Анализ целлюлозоразлагающей активности пахотного слоя чернозёма выщелоченного на опытных вариантах за три года позволяет сделать выводы: - комплекс микроорганизмов препарата Байкал ЭМ-1 в большей степени активизировал целлюлозоразлогающие процессы в почве при примении как в чистом виде, так и совместно с диатомитовым порошком (на 13,4 и 14,3 % соответственно); — фон минеральных удобрений повышал данный показатель на всех вариантах. Полученные нами результаты подтверждают данные других авторов. Например, наиболее интенсивно микробиологические процессы в почве протекали при предпосевной обработке семенного материала картофеля при использовании биопрепаратов Псевдобактерин и Байкал ЭМ-1 (Ивенин В.В., Левина А.Г., Левин Г.А., 2008), а также при использовании кремнийсодер-жащих соединений (Сластя И.Ф., Дорожкина Л.А., Мосина Л.В., 1997; Сладких А.Ф., Карасёв О.А., 2001).
Динамика накопления сухого вещества
Накопление сухого вещества в посевах сахарной свёклы тесно связано с развитием листовой поверхности, ее фотосинтетической деятельности и зависит от сорта, уровня минерального питания, густоты растений, погодных условий вегетационного периода и других факторов (Дулов М.И., 1999).
Нарастание сухой массы корнеплода свёклы происходит до конца вегетации. Причем интенсивность этого процесса в значительной степени зависит от уровня минерального питания растений (Дрейкотт А.П., 1977).
Изучение динамики накопления сухой биомассы сахарной свёклы в наших условиях показало (рисунок 5; приложение 12), что этот процесс протекает в нарастающем порядке, начиная от всходов до уборки. Накопление сухой органической массы, главным образом, зависело от изучаемых факторов и метеорологических условий, складывающихся по периодам вегетации растений.
Первый год исследований характеризовался умеренным увлажнением и, в фазу смыкания листьев в рядках сухая биомасса составила 3,4 — 4,8 т/га; смыкания листьев в междурядьях - 5,4 - 8,0 т/га; перед уборкой - 7,2 — 11,6 т/га.
В 2007 году растения сахарной свёклы сформировали наибольшее количество сухого органического вещества: в период от 3-х пар настоящих листьев до уборки культуры образовалось 3,3 - 14,8 т/га сухой биомассы. В данный год исследований перед уборкой с 1 га посевов сахарной свёклы было получено 12,4 - 14,8 т/га сухой биомассы.
В условиях 2008 года накопление сухого вещества посевами сахарной свёклы протекало менее интенсивно. Последнее связано с медленным нарастанием листовой поверхности в результате малого количества осадков, выпавших в начале развития культуры. За период вегетации сформировалось 3,2 - 11,0 т/га сухого вещества.
Интенсивность накопления сухого вещества в различные периоды вегетации сахарной свёклы неодинакова. Максимальный прирост, связанный с интенсивным ростом, наблюдался в начале и конце вегетации.
В середине вегетации (июль - август) темпы прироста сухого вещества ослабевают, что связано с расходованием органических соединений на дыхание. Как правило, дыхание возрастает с повышением температуры значительно быстрее, чем ассимиляция, а потому баланс между этими двумя процессами становится менее выгодным. Дыхание с повышением температуры может возрасти настолько, что всякий прирост общей растительной массы совершенно прекратиться и растения начнут не накапливать, а терять органическое вещество (Максимов Н.А., 1948). Анализ полученных данных позволяет сделать следующий вывод: на накопление сухого вещества положительно влияла предпосевная обработка семян сахарной свёклы биопрепаратами и диатомитовым порошком.
Ведущая роль в формировании урожайности принадлежит чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ), которая характеризует активность работы ассимиляционной поверхности листьев в течение вегетации. В связи с этим продуктивность фотосинтеза широко изучается в различных почвенно-климатических условиях для выяснения факторов, способствующих повышению продуктивности культурных растений (Дулов М.И., 1999).
По данным А.А. Ничипоровича (1970), величина ЧПФ колеблется от 4 до 6 г/м сутки. Максимальные же величины ее достигают 12-14 г/м сутки. Показатели ЧПФ посевов во многом зависят от обеспеченности растений элементами питания.
Результаты наших исследований показывают, что в 2006 г. чистая продуктивность фотосинтеза по периодам вегетации сахарной свёклы в зависи-мости от вариантов опыта варьировала от 3,18 до 8,93 г/м -сутки; в 2007 г. -4,40 - 11,49; в 2008 году - 3,00 - 9,35 г/м2 сутки (таблица 6, приложение 13). В фазу 3-х пар настоящих листьев продуктивность фотосинтеза была в пределах 3,53 — 4,72 г/м2-сутки. Инокуляция семян способствовала увеличению ЧПФ на 0,37 - 1,19 г/м2-сутки (10,5 - 34 %).
Рядом авторов установлено, что по мере увеличения в посевах площади листьев ЧПФ падает.
В наших опытах увеличение площади листьев не приводило к снижению продуктивности фотосинтеза. По-видимому, это связано с тем, что сахарная свёкла имеет наибольшую листовую поверхность среди выращиваемых в регионе полевых культур, достигающую в особо благоприятных усло виях 70 тыс. м2/га, а в среднем 30 тыс.м2/га. Если площадь выше этой величины, то листья затеняются и снижается интенсивность фотосинтеза.
В фазу смыкания листьев в рядках продуктивность фотосинтеза в зависимости от инокуляции испытуемыми препаратами повышалась на 0,47 -1,18 г/м2 сутки (10 - 24,4 %). Максимальные величины ЧПФ наблюдались в фазе смыкания листьев в междурядьях, т.е. в период наибольшего развития листовой поверхности сахарной свёклы. Наибольшие величины продуктивности фотосинтеза были на фоне полной дозы минеральных удобрений при инокуляции семян Байкалом ЭМ-1 совместно с диатомитовым порошком на уров-не 9,35 г/м сутки и отдельно биопрепаратом Байкал ЭМ-1 — 9,03 г/м сутки, что выше контрольного варианта на 1,57 — 1,89 г/м сутки (21—25 %).
К уборке количество фотосинтезирующих листьев уменьшалось и вели у чина ЧПФ снижалась (2,44 — 3,63 г/м сутки). В данную фазу наибольшее значение ЧПФ наблюдалось на варианте Байкал ЭМ-1 + диатомитовый порошок на фоне NPK, что превысило контроль на 1,19 г/м сутки (49 %).
За период вегетации во все годы исследований более высокая ЧПФ наблюдалась при совместном применении Байкала ЭМ-1 с диатомитовым порошком на фоне полной дозы минеральных удобрений и составляла в среднем 5,93 г/м сутки.
В целом, изучение влияния биопрепаратов Байкал ЭМ-1, Ризоагрин и диатомитового порошка на фото синтетическую деятельность сахарной свёклы показало: - предпосевная обработка семян биопрепаратами и диатомитовым порошком способствует увеличению листовой поверхности листьев среднем за вегетацию (2006 - 2008 гг.) в 1,1 - 1,4 раза относительно контроля. Наибольший эффект достигался под действием Байкала ЭМ-1 в сочетании с диатомитовым порошком с полной дозой минерального удобрения; - наибольшая продуктивность фотосинтеза в большинстве случаев наблюдалась в фазу смыкания листьев в междурядьях и повышалась относительно контроля на 0,52 - 1,89 г/м2 сутки (7 - 25 %); - применение биопрепаратов и диатомитового порошка способствовало увеличению прироста сухого вещества в 1,2 — 1,4 раза по сравнению с контролем. Совместное применение биопрепарата Байкал ЭМ-1 и диатомитового порошка на фоне NPK увеличило прирост сухой биомассы на 2,4 т/га (33 %).
