Биологическая активность почвы под цикорием корневым в зависимости от предшественников и удобрений

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Иванова С. С. Биологическая активность почвы под цикорием корневым в зависимости от предшественников и удобрений // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2016. – Т. 15. – С. 516–520. – URL: http://e-koncept.ru/2016/96007.htm.
Аннотация. В данной научной статье приведены результаты биологической активности почвы на фоне разных предшественников цикория корневого на основе исследований, проведенных в Ярославской области. Установлено, что она тесно связана с системами удобрений. Биологическая деятельность значительно выше после пропашных культур.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Иванова Светлана Степановна,Кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник НИЛРТЗ, ФГБОУ ВО Ярославская Государственная Сельскохозяйственная Академия, г. Ярославльs.ivanova@yarcx.ru

Биологическая активность почвыпод цикорием корневым

в зависимости от предшественников и удобрений.

Аннотация. В данной научной статье приведены результаты биологической активности почвы на фоне разных предшественников цикория корневого на основе исследованияпроведенных в Ярославской области. Установлено, что она тесно связано с системами удобрений. Биологическая деятельность значительно выше после пропашных культур.Ключевые слова: цикорий корневой, предшественники, удобрения, микоорганизмы, грибы, актиномицеты.

Введение.Цикорий коревой (Cichorium intybus) весьма ценная техническая, овощная и лекарственная культура. Особая ценность этого растения заключается в высоком содержании в корнеплодах углевода инулина и гликозида интибина, благотворно влияющих на лечение диабета, заболеваний сердечнососудистой системы, внутренних и кроветворных органов [1, 2].

Рис.1 –Цикорий корневой.

В настоящее время цикорийкоревойвыращивают многие страны Европы: Польша, Франция, Голландия и др. В России цикорное промышленное производство относится к 1800 году в Ростовском уезде Ярославской губернии. Хозяйства цикорного треста получали высокие доходы, а урожайность достигала 350 ц/га и больше корнеплодов. В последние годы изза ряда объективных причин имеет место значительное сокращение посевных площадей и снижение урожайности, хотя спрос на него как на продукт питания не уменьшается. Сложившееся в сельскохозяйственном производстве положениетребуют разработки новой концепции поддержания плодородия дерновоподзолистых почв, которая бы гарантировала получение достаточного количества дешевой с.х. продукции хорошего качества.В решении данной проблемы большая роль отводится севооборотам с включением в них сидеральных культур и выделения лучших предшественников для цикория корневого[3].Получить высокий урожай той или иной сельскохозяйственной культуры можно, только обеспечив растение полноценным питанием. Эти питательные вещества растения берут из почвы, и естественно, что при хорошем урожае, почва теряет много питательных элементов. Сохранить ее потенциал можно, лишь применяя различные удобрения. С другой стороны, биологические процессы, составляющие суть совершающегося в почве грандиозного круговорота веществ, в процессе осуществления которого рождается и сама почвас ее плодородием мало изучены [4]. Это объясняется большой трудоемкостью проводимых исследований и недостаточностью знаний о протекающих процессах. Для условий Ярославской области такие исследования не проводились вообще.Методы исследований.Исследования проводились в краткосрочном двухфакторном (6 х 4) полевом опыте, заложенном методом рендомизированных повторений на опытном поле ФГОУ ВПО ЯГСХА на части бывшей земельной территории СП «Молот» Ярославского района Ярославской области в течение 20012005 гг., в трех закладках.Схема опыта включает следующие варианты:I.Фактор А (звенья полевого севооборота с цикорием корневым):А1

Пар занятый (вико овсяная смесь) –цикорий –ячмень;А2

Пар занятый (вико овсяная смесь с посевом поукоснойгорчицы белой на сидерат) –цикорий –ячмень;А3

Озимая пшеница –цикорий –ячмень;А4

Ячмень –цикорий –ячмень;А5

Картофель –цикорий –ячмень;А6

Цикорий –цикорий –ячмень;II.Фактор В (удобрения):В1

Без удобрений;В2

NРК (минеральный фон на первый уровень урожая);В3

NРК (минеральный фон на второй уровень урожая); В4

Навоз 60 т/га + NРК (минеральный фон на первый уровень урожая).Опыт заложен в четырехкратной повторности; площадь делянок первого порядка –300 м2; второго порядка –75 м2.В опыте выращивали сорта сельскохозяйственных культур: озимая пшеница Мироновская 808, однолетние травы вика яровая Немчиновская 42 + овес Скакун, ячмень Зазерский 85, горчица белая Заря, картофель Невский, цикорий корневой Ярославский. Нормы удобрений рассчитывали балансовым методом на планируемый урожай. Первый уровень урожая составляет: зеленой массы однолетних трав, картофеля, цикория (корнеплодов) 150 ц/га, зерна озимой пшеницы и ячменя 20 ц/га. Второй уровень урожая составляет соответственно: 300и40 ц/га.Почва опытного участка дерновоподзолистая слабоглееватая среднесуглинистая на карбонатной морене.Перед закладкой опыта в целях характеристики опытного участка было проведено исследование генетического сложения почвы на глубину до 120 см и анализ агрохимических свойств почвы на глубину 22 см (табл. 1).Таблица 1Агрохимическая характеристикапочвы опытного участка

Глубина пахотного горизонтаГумус, по Тюрину, %рНКСIСумма поглощенных основанийГидролитическая кислотностьР2О5К2Омгэкв на 100 г почвыпо Кирсанову, мг на 1 кг почвы222,32,55,65,822,1022,152,12,3163165133135

Все анализы, наблюдения, и учеты проводили по общепринятым методикам и ГОСТам.Биологическую активность почвы определялипо степени и скорости распада льняной ткани. Закладывались льняные полотна в слоях почвы 010 и 1020 см под цикорием коревым.Количество и качественный состав микроорганизмов определяли методом пластинок на твердых питательных средах: мясопепттонном агаре (МПА), на смеси мясопепттонном агара с суслоагаром (МПА+СА), и крахмалоаммиачном агаре (КАА).В опыте использовалась обычная, общепринятая для Ярославской области, агротехника сельскохозяйственных культур, за исключением изучаемых факторов.Климат характеризуется умереннохолодной зимой и умереннотеплым и влажным летом, с ясно выраженными сезонами весны и осени.Метеоусловия в годы проведения эксперимента значительно отличались и не всегда соответствовали биологическим требованиям возделываемых культур.

Рис.2

Метеорологические условия вегетационных периодов 20012005 гг.

Результаты исследований.Данные по скорости разложения льняного полотна под цикорием, указывают, что в звеньях, где под предшествующую культуру вносили навоз совместно с минеральными удобрениями, протекали с незначительным превышением по сравнению с одними минеральным фоном. Внесение навоза на фоне зеленых удобрений в викоовсяной смеси под цикорий способствовало значительному усилению активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов(табл. 2).Таблица 2

Разложения льняного полотна под цикорием в слое почвы 020 см, %Варианты Годы20032004В среднемФактор А –севооборотные звеньяА151,453,152,3А253,855,054,4А350,652,351,5А449,751,950,8А549,951,050,5А650,250,450,3Фактор В –фон удобренийВ145,146,946,0В250,050,950,5В352,253,753,0В456,457,657,0

Степень разложения льняного полотна в слое 020 см в звене с однолетними травами (А1) составила в 2003 г 51,4%. При посеве горчицы поукоснойстепень (А2) разложение льняного полотна возрастает на 2,4%. Остальные изучаемые предшественники оказали практически одинаковое влияние на скорость разложения льняного полотна. Аналогичная картина наблюдается в 2004 г, но степень разложения полотна выше на 1,4%.Внесение удобрений способствовало более интенсивному разложению льняного полотна. Наибольшее влияние на распад льняного полотна отмечено при внесении удобрений: N60Р40К70(В2) разложение увеличилось в 2003 г на 4,9%, N120Р70К130 (В3) –на 7,1%, навоз с N60Р40К70 (В4) –11,3%. В 2004 г влияние удобрений увеличилось на 0,9, 1,5, 12,8% соответственно. Максимальное значение было на варианте навоз совместно с N60Р40К70(В4) –56,4% (2003 г).Общая численность сапрофитных микроорганизмов. Возрастает она при внесении минеральных удобрений и, особенно на варианте N60Р40К70 (В3). В качественном отношении из сапрофитных микроорганизмов преобладают бактерии родов Pseudomonas, Mycobacterium. После зерновыхв почве в качественном отношении почти одинаково представлены рода Pseudomonas, Mycobacterium.Спорообразующие бактерии в вегетативном состоянии составляют около 10% всей микрофлоры этой группы после зерновых. Высокий процент (29,2%) спорообразующихмикроорганизмов в почве после викоовсяной смеси свидетельствует о менее благоприятных для роста растений условиях. Это можно объяснить тем, что после викоовсяной смеси в почву поступает небольшое количество растительных остатков, и они в значительной степени минерализовались в предыдущий год, а в разложении уже труднодоступных соединений участвует группа спорообразующих микроорганизмов(табл. 3).Таблица 3Численность сапрофитных организмов (МПА) и спорообразующих микроорганизмов (МПА+СА), находящихся в состоянии спор и их качественный состав в почве под цикорием, тыс. клеток в г. абсолютно сухой почвы

ВариантыФон удобрений(Фактор В)МПАМПА+САОбщее количествоКачественный составОбщее количествоКачественный составPseudomonas, %Mycobacterium, %спорообразующие, %Bacillusidosus, %Bacillus cereus, %Bacillus megaterrium, %Звено севооборота (Фактор А) А1В129,441,546,811,726,458,30,041,7В232,740,434,325,330,828,60,071,4В335,438,432,429,2165,046,716,037,3В435,431,042,326,728,646,20,054,5А2В158,643,446,610,239,650,80,049,2В265,145,739,714,646,239,61,858,6В369,947,240,612,2247,541,64,354,4В470,551,143,65,342,930,60,069,4А3В141,642,851,45,813,233,333,333,3В254,457,048,74,321,021,021,062,9В356,044,548,16,9193,634,111,454,5В460,049,142,58,415,428,60,071,4А4В122,325,165,90,026,466,716,716,7В227,949,146,94,021,047,621,031,4В330,453,342,74,031,564,40,035,6В443,149,246,84,015,471,40,028,6А5В122,164,222,613,237,417,611,870,6В235,669,416,314,337,423,52,970,6В357,786,810,72,590,268,314,622,0В455,284,911,83,339,644,411,144,4А6В137,417,571,610,830,828,60,071,4В245,124,667,48,039,638,922,238,9В347,821,376,12,6277,257,18,734,1В455,235,558,75,888,055,015,030,0

В варианте, где высевали цикорий после картофеля, обнаружено резкое преобладание бактерий рода Pseudomonas(86,8%). После цикория наоборот, резко возрастает численность бактерий рода Mycobacterium(76,1%).В качественном отношении преобладают рода Bacillusidosus, Bacilluscereusи Bacillusmegaterrium. Заметных различий в качественном составе спорообразующих микроорганизмов между вариантами N60Р40К70 (В2), N120Р70К130 (В3), навоз с N60Р40К70 (В4) не установлено. Однако следует отметить, что в почве после озимой пшеницы заметно возрастает численность Bacillusmegaterrium(до 62,9%), а после картофеля Bacillusidosus(63,4%). Остальные предшественники не оказали существенного влияния на качественный состав спорообразующих микроорганизмов, находящихся в состоянии спор (МПА+СА).Количество спорообразующих бактерий в состоянии спор (МПА+СА) невелико и составляет 12% численности спорообразующих, находящихся в вегетативном состоянии (МПА). Оно практически не отличается от контроля при заделке удобрений N60Р40К70(В2) и в 56 раз возрастает при внесении N120Р70К130 (В3). В целом можно сказать, что численность спорообразующих микроорганизмов в состоянии спор несколько выше под пропашными культурами, особенно при посеве цикория по цикорию.Таблица 4

Численность грибов и содержание актиномицетов в почве под цикорием, тыс. клеток в г. абсолютно сухой почвы

ВариантыФон удобрений(Фактор В)САКААОбщая численностьКачественный составОбщая численностьАктиномицеты, %Mucor, %Aspergillus, %Penicillium, %Звено севооборота (Фактор А) А1В117,041,123,535,428,07,8В212,033,333,333,432,810,4В323,026,230,443,433,08,5В417,035,329,435,354,211,0А2В114,639,727,133,233,615,6В211,931,637,031,439,420,8В317,424,734,740,639,617,0В414,733,733,931,465,022,3А3В112,058,316,625,126,28,4В213,053,823,123,133,09,7В318,044,422,232,437,48,8В414,042,821,535,738,89,8А4В19,057,114,428,515,25,3В210,040,016,243,818,47,6В321,033,818,547,720,48,8В417,041,111,947,033,810,6А5В118,033,538,818,014,011,4В229,034,531,034,516,614,5В352,019,213,567,321,416,8В437,024,321,654,118,818,0А6В115,040,020,040,011,36,2В215,018,320,161,612,26,5В319,015,821,163,115,08,0В413,030,830,838,424,014,8

Внесение минеральных удобрений способствует ускорению минерализации растительных остатков, поэтому в годы исследований в этих вариантах наблюдается снижение численности плесневых грибов рода Mucor. Максимальное его количество отмечается в вариантах, где предшественником являлись викоовсяная смесь, озимая пшеница, ячмень, а в вариантах после пропашных культур наблюдается снижение его процентного содержания.Численность грибов рода Penicilliumсоставляет 2367% общего количества. Она несколько выше после пропашных культур (67,3%), после зерновых (47,7%). Заметных различий между вариантами разных предшественников и вносимых удобрений не наблюдается. Следует отметить, что после пропашных культур количество грибов рода Penicilliumнесколько выше при применении удобрений N120Р70К130(В3). Численность грибов рода Aspergillusвыше после викоовсяной смеси с посевом горчицы поукосной, где она достигает 37,0%. Внесение удобрений N120Р70К130(В3) под пропашные культуры приводит к замедлению развития грибов данного рода (13,5%).Рассматривая численность и качественный состав микроорганизмов, выявляемых на КАА, следует отметить, что общая численность этой группы возрастает с увеличением норм удобрений. Максимальное их количество отмечается при совместном внесении навоза и минеральных удобрений. Процент актиномицетов составляет 510%, за исключением предшественника викоовсяной смеси с посевом горчицы поукосной, где актиномицеты составляют 15,622,3%, что имеет важное фитосанитарное значение. Следует отметить, что внесение удобрений N120Р70К130(В3) привело к некоторому снижению численности актиномицетов в сравнении с заделкой навоза на фоне N60Р40К70(В2).Содержание микроорганизмов, выявляемых на КАА, значительно выше в варианте, где предшественниками являются зерновые культуры, и достигает максимума (65,0 тыс. клеток) после викоовсяной смеси с посевом горчицы поукосной.Актиномицеты составляют около 10% общей численности. Максимальное их количество (22,3%) обнаружено в варианте, где предшественником является викоовсяная смесь с посевом горчицы поукосно. В этом случае она остается высокой во всех вариантах применяемых удобрений. Максимальная численность сапрофитных организмов было отмечено в севооборотном звене викоовсяной смеси с посевом горчицы поукосно –65,0 тыс. клеток на 1 г. абсолютно сухой почвы. Совместное внесение навоза с N60Р40К70способствует повышению микробиологической активности почвы. Внесение удобрений способствует усилению минерализации растительных остатков.

Выводы.1. Целлюлозоразлагающаяспособность почвенных микроорганизмов, в пахотном слое под цикорием была наибольшей после предшественника однолетних трав и составила52,3%, использование пожнивного сидерата после однолетних трав увеличивало степень разложения льняной ткани до 54,4%. Применение удобрений существенно повысило целлюлозоразлагающую способность –В2на 4,5; В3–7,0 и В4–11,0%.2.Влияние предшественников на численность микроорганизмов в почвеможно отметить,что минимальна после ячменя 30,9 тыс. клеток в г абсолютно сухой почвы, возрастает после однолетних трав и озимой пшеницы, максимальна после подсева горчицы поукосной66,0 тыс. клеток в г. абсолютно сухой почвы. Эти показатели еще раз подтверждают, что данные культуры являются хорошими предшественниками цикория.3. Максимальное количество сапрофитных микроорганизмов обнаружено при совместном внесении навоза с минеральными удобрениями, где она в 1,21,5 раза выше, чем при внесении минеральных удобрений N60Р40К70 (В2). Заделка минеральных удобрений N120Р70К130 (В3) способствовала повышению микробиологической активности почвы, но она остается ниже в сравнении с использованием навоза с N60Р40К70.4. Общая численность плесневых грибов сравнительно высокая. Максимальное их количество обнаружено в вариантах N120Р70К130(В3), где она достигает 52 тыс. клеток в г. сухой почвы. Их численность несколько выше и в варианте, где предшественником является картофель.

Ссылки на источники1.Борисов, В.А., Вьютова О.М., Евсеева Е.А. Удобрение цикория / В.А. Борисов,О.М. Вьютова, Е.А.Евсеева // Картофель и овощи. 2016. №1. –С.1617.2.Вьютнова, О.М. Корневой цикорий –ценная культура / О.М. Вьютнова // Картофель и овощи.2008.№7.С. 2122.3.Иванова С.С. Влияние предшественников и удобрений на плодородие слабоглееватой дерновоподзолистой почвы и продуктивность севооборотных звеньев с цикорием корневым. Дисс. канд. с.х. наук 2009. с. 6774. 4.Комаревцева, Л.Г. Микробиологическая активность почвы на фоне последействия удобрения / Л.Г. Комаревцева // Сборник научных трудов.Ярославль.2006.с.2934.