The influence of fertilizers, biomass of white mustard and bio-preparation rhyzoagrin on yield and grain quality of spring wheat (Triticum aestivum L.), the sustainability of the agroecosystem

 
PIIS250026270000628-5-1
DOI10.31857/S250026270000628-5
Publication type Article
Status Published
Authors
Affiliation: Vserossijskij nauchno-issledovatel`skij institut agroximii im. D.N. Pryanishnikova
Address: Russian Federation, Moscow
Affiliation: Vserossijskij nauchno-issledovatel`skij institut agroximii im. D.N. Pryanishnikova
Address: Russian Federation, Moscow
Journal nameRossiiskaia selskokhoziaistvennaia nauka
EditionNumber 5
Pages47-51
Abstract

The use of white mustard biomass as a siderate under spring wheat increases the grain yield by 58%, and the introduction of nitrogen fertilizer in the dose of N45 – by 42%. Inoculation of rhyzoagrin (RA) seeds provides an increase in grain yield by 15 %. The maximum grain yield was obtained by introducing mustard biomass, ammonium nitrate and inoculation of RA seeds (+120%). At the same time, the protein content in the grain increased to a greater extent with the introduction of mustard biomass (+0,8%) and nitrogen fertilizer (+0,7%), RA provided a tendency to increase the protein content of the grain. The sustainability of the agroecosystem is characterized by nitrogen flows. During the growing season of spring wheat, the amount of mineralized nitrogen depending on the fertilizer reached 17,7-30,2 g/m2, while the amount of remobilized nitrogen was 4,4-15,1 g/m2. The inoculation of RA seeds does not significantly affect the processes of mineralization and remobilization, only a positive trend of growth of mineralization and remobilization of nitrogen in the soil is observed. Indicators of integrated assessment of the functioning of the agroecosystem in sowing of spring wheat when applying mustard biomass indicate that the system is in a stable state (homeostasis) (RI:M=50%, N-M:RI=1,0). The use of nitrogen fertilizer leads agroecosystem in a resistant state-the zone of the maximum permissible level of exposure (RI:M=25%, N-M:RI=3,1). On average, over the years of research, inoculation of RA seeds does not change the indicators of sustainability of agroecosystem when applying fertilizers.

 

 

KeywordsSpring wheat, rhyzoagrin, nitrogen fertilizer, mustard biomass, yield, protein, the sustainability of the agroecosystem
Received21.08.2018
Publication date14.11.2018
Number of characters13262
Cite   Download pdf To download PDF you should sign in
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной
1 В современных условиях развития сельского хозяйства России при широком использовании адаптивно-ландшафтных систем земледелия и по сравнению с 1990 г. снижением применения минеральных удобрений (с 83 до 57 кг/га) возрос интерес к поиску дополнительных источников элементов питания растений, особенно азотного [1, 2]. В связи с этим актуальны исследования вопросов использования биологического азота, так как 70-90% азота пахотных почв фиксируется из атмосферы симбиотическими, ассоциативными и свободноживущими микроорганизмами [3]. В последнее время применение биопрепаратов на основе ассоциативных диазотрофов на яровых зерновых культурах повыило урожайность зерна на 8-45% [4-6]. Однако эффективность их существенно варьирует в зависимости от почвенно-климатических условий [7]. Микроорганизмы, входящие в состав биопрепаратов, оказывают влияние на процессы трансформации азота удобрений [3, 5, 8]. Однако отсутствуют данные, показывающие режимы функционирования агроэкосистемы (удобрения – микроорганизмы – почва – атмосфера) [9] при использовании сидерата, азотного удобрения и инокуляции семян зерновых культур микробным препаратом, что имеет важное значение для экологизации земледелия [3, 10, 11].
2 Цель данной работы состояла в экспериментальном изучении влияния удобрений и биопрепарата ризоагрин на урожайность и качество зерна яровой пшеницы и на устойчивость агроэкосистемы.
3 Методика. Исследования проводили в 2014-2016 гг. в микрополевом опыте в сосудах без дна на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в Смоленской области. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы (0–22 см): содержание гумуса (по Тюрину) – 1,98-2,04%, рНkcl – 5,1-5,2, содержание подвижных форм Р2О5 и К2О (по Кирсанову) – соответственно 58-67 и 153-161 мг/кг. В сосудах площадью 0,018 м2 выращивали по 10 растений яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) сорта Злата, предшественник – картофель. Фосфорные и калийные удобрения, биомассу горчицы вносили осенью при набивке сосудов почвой. В качестве азотного удобрения использовали меченый 15NH415NO3 с обогащением 54,04 ат.% в дозе 81 мг/сосуд (соответствует 45 кг N/га), который вносили весной перед посевом яровой пшеницы. Биомассу горчицы белой, содержащую 15N с обогащением 24,65 – 25,88 ат. %, вносили из расчета 10 г/сосуд. Содержание общего азота в биомассе составляло 2,17-2,33% (на сухое вещество). Соотношение С:N было равно 25:1. В качестве фона применяли Рсд и Кх в дозах Р60К60. Семена яровой пшеницы обрабатывали биопрепаратом ризоагрин (РА), созданным на основе штамма 204, относящегося к роду Agrobacterium radiobacter. Препарат с содержанием 5-10 млрд. КОЕ/г представляет собой порошковидный торфяной субстрат влажностью 45–50 %. Штамм хорошо приживается в ризосфере пшеницы, риса, некоторых кормовых злаков и других сельскохозяйственных растений [10]. Повторность опыта – 4-кратная. Варианты размещали методом рендомизированных повторений. В 2-х повторениях при внесении 15NH415NO3 применяли биомассу горчицы белой, содержащую 14N. В других 2-х повторениях при внесении 14NH414NO3 биомасса горчицы белой содержала 15N.

views: 153

Readers community rating: votes 0

1. Sychev V.G., Sokolov O.A., Zavalin A.A., Shmyreva A.Ya. Rol' azota v intensifikatsii produktsionnogo protsessa sel'skokhozyajstvennykh kul'tur. Tom 2. Ehkologicheskie aspekty roli azota v produktsionnom protsesse. – M.: VNIIA, 2012. – 272 s.

2. Rosstat. Ofitsial'naya statistika. Sel'skoe khozyajstvo, okhota i lesnoe khozyajstvo / http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/ enterprise/economy/#, 2017.

3. Tikhonovich I.A., Zavalin A.A. Perspektivy ispol'zovaniya azotfiksiruyuschikh i fitostimuliruyuschikh mikroorganizmov dlya povysheniya ehffektivnosti agropromyshlennogo kompleksa i uluchsheniya agroehkologicheskoj situatsii RF // Plodorodie. – 2016.– № 5. – S. 28-32.

4. Zavalin A.A., Berdnikov V.V., Almetov N.S. Ehffektivnost' primeneniya biopreparatov i udobrenij pod yarovuyu pshenitsu // Vestnik Rossel'khozakademii. – 2004. – № 5. – S. 76-78.

5. Zavalin A.A. Biopreparaty, udobreniya i urozhaj. – M.: VNIIA, 2005. – 302 s.

6. Almetov N.S., Goryachkin N.V. Urozhajnost' i kachestvo zerna yarovoj pshenitsy v zavisimosti ot predshestvennikov, udobrenij i biopreparatov // Vestnik Marijskogo gosudarstvennogo universiteta. – 2013. – № 11. – S. 7-9.

7. Umarov M.M. Azotfiksatsiya v assotsiatsiyakh organizmov // Problemy agrokhimii i ehkologii. – 2009. – № 2. – S. 22-26.

8. Zavalin A.A., Sokolov O.A. Potoki azota v agroehkosisteme: ot idej D.N. Pryanishnikova do nashikh dnej. – M.: VNIIA, 2016. – 591 s.

9. Pomazkina L.V. Novyj integral'nyj podkhod k otsenke rezhimov funktsionirovaniya agroehkosistem i ehkologicheskomu normirovaniyu antropogennoj nagruzki, vklyuchaya tekhnogennoe zagryaznenie pochv // Uspekhi sovremennoj biologii. – 2004. – T. 124. – № 1. – S. 66-76.

10. Tikhonovich I.A., Kozhemyakov A.P., Chebotar' V.K., Kruglov Yu.V., Kandybin N.V., Laptev G.Yu. Biopreparaty v sel'skom khozyajstve (Metodologiya i praktika primeneniya mikroorganizmov v rastenievodstve i kormoproizvodstve). – M., 2005. – 154 s.

11. Chebotar' V.K., Laktionov Yu.V., Yakhno V.V. Mikrobiologicheskie preparaty v sisteme ehkologicheskogo zemledeliya // Regional'naya ehkologiya. – 2015. – № 6. – S. 41-47.

12. Shmyreva N.Ya., Sokolov O.A., Tsurikov L.N. Uchastie azota mnogoletnikh trav v formirovanii organicheskogo veschestva dernovo-podzolistoj pochvy // Plodorodie. – 2012. – № 6. – S. 25–27.

13. Shaposhnikov A.I., Belimov A.A., Kravchenko L.V., Vivanko D.M. Vzaimodejstvie rizosfernykh bakterij s rasteniyami: mekhanizmy obrazovaniya i faktory ehffektivnosti assotsiativnykh simbiozov // Sel'skokhozyajstvennaya biologiya. – 2011. – № 3. – S. 16-22.

14. Zavalin A.A. Azotnoe pitanie i produktivnost' sortov yarovoj pshenitsy. – M.: Agrokonsalt, 2003. – 152 s.

Система Orphus

Loading...
Up