Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Экологически безопасная технология выращивания фасоли на чернозёмах Восточной Лесостепи Украины

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Экологически безопасная технология выращивания фасоли на чернозёмах Восточной Лесостепи Украины"

> ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ПОТАШОВА Лариса Миколаївна

УДК 655.654:631.847.211

ЕКОЛОГІЧНО БЕЗПЕЧНА ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОЩУВАННЯ КВАСОЛІ НА ЧОРНОЗЕМАХ

СХІДНОГО ЛЕСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Спеціальність 06.01.09 - рослинництво

Автрефсрзг дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Київ - 2000

Дисертація є рукописом

Роботл' виконано в Харківському державному аграрному університеті

імені В.В. Докучаева та в Інстіпуті землеробства УААН.

Науковий керівник - доктор біологічних наук, професор, академік УААН ПАТИКА Володимир Пилипович,

Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН, директор;

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор,

ПЕТРИЧЕНКО Василь Флорович,

Вінницький державний сільськогосподарський інстіпу проректор з наукової роботи.

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник КАМШСЬКИИ Віктор Францович,

Інститут землеробства УААН,

завідувач лабораторії інтенсивних технологій

зернобобових і круп'яних культур.

Провідна установа - Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'сва УААН, м. Хар:

Захист відбудеться «

4В У> мЩкіЛ' _ 2000 р. о № годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 в Інституті землеробстві УААН, смт. Чабани Києво-Святошикського району Київської області.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту землеробства УАА

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

Л.О. Кравченко.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У світовому землеробстві серед зернобобових культур свасоля займає друге місце після сої. Попит на квасолю зумовлений наявністю в "і зерні високоякісних за амінокислотним складом білків та інших живильних сечовин, що дозволяє широко використовувати цю культур)' в народному господарстві. Надійним шляхом одержання високоякісних екологічно чистих тродукгів переробки квасолі є впровадженій у виробництво екологічно безпечної гехнології. яка передбачає підсилення функціонування симбіотичної системи 'В.П.Патика, 1993), застосування методів алелопатичної біостимуляції макро-і лікростібіошів (Е.А.Головко, 1984; Г.Ф.Наумов, 1991), обмеження або повну зідмову від використання пестицидів і мінеральних, особливо азотних, добріш. Запровадження такої технології дозволяє одержати квасолеву сировину і харчову тродукцію без нітратів і сторонніх хімічних сполук, збагачену додатковою кількістю білка, незамінних амінокислот, ліпідів і ненасичених жирних кислот. Крім того, запропонована технологія є більш економною, порівняно з існуючою, і не потребує додаткових матеріальних витрат.

Квасоля здавна була традиційною культурою в Україні, але вона не знайшла широкого розповсюдження. Відсутність високоврожайних сортів, придатних до механізованого збирання, недостатнє використання можливостей біологічної ззотфіксації стримують вирощування квасолі у виробничих умовах. Тому подальша розробка наукових основ екологічно безпечної технології її вирощування є актуальною проблемою.

Зв“язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана у відповідності до завдання комплексної науково-технічної програми ¡НТП) «Продовольство - 95» проекту «Родючість грунтів» на 1991 - 1995 pp. та НТП «Родючість грунтів» підпрограми «Сільськогосподарська мікробіологія» на 1996 - 2000 pp. і тематичного плану лабораторії грунтової мікробіології Інституту землеробства УААН та тематичного плану' Харківського державного аграрного університету “Розробка теоретичних основ одержання біологічно активних речовин стимулюючої та регулюючої дії з проростаючого насіння-зонора та застосування практичних заходів передпосівного обробітку ними насіння польових культур” (№ державної реєстрації 194U023437).

Мета досліджень. Метою досліджень є удосконалення гехнології вирощування квасолі на основі екологічно безпечних прийомів передпосівної інокуляції і біостимуляції насіння в умовах Східного Лісостепу України.

Для досягнення поставленої мети передбачалося:

• встановити вплив різтіх штамів бульбочкових бактерій Rhizobium phascoli на формування симбіотичного і фотосинтетичного апарату квасолі та виявити серед них найбільш ефективні для передпосівної обробки насіння;

• вивчити роль сортових особливостей квасолі в ефективності симбіозу з бульбочковими бактеріями;

• з’ясувати значення фізіологічно активного пшеничного екстракту поліпшенні симбіотичної фіксації азоту рослинами квасолі;

• дослідити дію штамів бульбочкових бактерій Rh. phaseoli спільно фізіологічно активним екстрактом на процес симбіозу, ріст, розвиток і врожайнісг квасолі;

• дати біоенергетичну і економічну оцінку запропонованої технологі вирощування квасолі.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі комплексною використання прийомів передпосівної інокуляції і біостимуляції насінн удосконалено технологію вирощування квасолі, яка є екологічно безпечною сприяє ефективному засвоєнню азоту повітря, збільшенню врожаю і збору білка Вперше в умовах чорноземних грунтів Східного Лісостепу України досліджені ефективність симбіотичної азотфіксації і продуктивність районованих сорті) квасолі при використанні різних штамів бульбочкових бактерій Rhizobiun phaseoli. Виділені пггами ризобій місцевої популяції та показано їх вплив н; ефективність симбіозу і врожайність квасолі. Визначено роль алелопатичнш речовин проростаючого насіння в підвищенні симбіотичної активност бульбочкових бактерій. Одержано високоякісну продукцію квасолі з підвищенок кількістю білка за рахунок впровадження ефективної технології використанні можливостей біологічної фіксації азоту.

Практична цінність і реалізація результатів роботи.. Розроблено рекомендовано виробництву екологічно безпечні технологічні прийомі передпосівної обробки насіння квасолі фізіологічно активним пшеничні»: екстрактом і препаратом бульбочкових бактерій, які поліпшують його посіви якості, ефективність роботи симбіотичного і фотосинтетичного апараіу рослин Для районованих у Східному Лісостепу України сортів квасолі Харківське штамбова, Первомайська і перспективного сортономера 86-117 підібрані комплементарні штами Rhizobium phaseoli, що дозволяє на фоні біостимуляціі отримати прибавку врожаю 1.9-2.5ц/га, підвищити вміст білка в зерні на 1.5-2.Ê %.. Запропоновані рекомендації використовуються при плануванні напрямків експериментальних робіт на базі Інституту сільськогосподарської мікробіології УЛ.АН (м. Чернігів), його Південного філіалу (республіка Крим) і деяких іншш наукових закладів Української академії аграрних наук.

Особистий внесок здобувача. Наукові результати, що викладені в дисертації, отримані автором особисто. Самостійно проведено аналіз даних польових дослідів з районованими у Харківській області сортами квасолі та штамами бульбочкових бакіері й Rhizobium phaseoli. Обгрунтовано закономірності поведінки симбіотичної системи прн використанні для передпосівної обробки насіння квасолі фізіологічно активного пшеничного екстракту; За результатами досліджень зроблено висновки і рекомендації щодо застосування запропонованої технології.

Апробація робота. Основні положення і окремі розділи роботи розглядались

і схвалені на її Всесоюзній науковій конференції ВОДСАФ (Калуга, 1991); ІУ Всесоюзнії! науковій конференції “Микроорганизмы в сельском хозяйстве” (Пущино. 1992); республіканській науково-виробничій конференції'‘Основные направлення получения экологически чистой продуїсціш растениеводства (Горки,

] 992); щорічних наукових конференціях професорсько-викладацького складу Харківського ДАУ (Харків, 1993-1999); міжнародній конференції'‘Україна в світових земельних, продовольчих і кормових ресурсах і економічних відносинах (Вінниця, 1995); першій науково-практичній кож[юреншї «Устойчивое развитие: загрязните окружающей среды и экологическая безопасность» (Днепропетровск,

1995); конференції, присвяченій 50-річчю факультете агрохімії та грунтознавства (Харків, 1996); конференції молодих учених та спеціалістів "Актуальные вопросы ботаники и экологии» (Харьков, 1996); науковій конференції, присвяченій 140-річчю .заснування Львівського державного сільського епода рсько го інстиіуіу (Львів, 1996), міжнародній науково-практичній конференції "Селекція, насінництво і технологія вирощування польових культур” (Чернівці, 1996); міжнародному симпозіумі “Екологічні та економічні проблеми застосування засобів хімізації АПК (Умань, 1997); міжнародній науково-практичній конференції молодих учених та спеціалістів Інституту' землеробства УААН “Сучасні технології в аграрному виробництві України” (Київ, 1997); міжнародній конференції, присвяченій 90-річчю заснування Інституту рослинництва ім.В.Я. Юр’сва (Харків. 1999).

ІІу&тікації. За результатами досліджень з теми дисертації опубліковано три статті у збірках наукових праць, одну рекомендацію, 12 тез і матеріалів конференцій.

Структура і обсяг робош. Дисертаційна робота викладена на 174 сторінках комп'ютерного тексту, містить 38 таблиць і 9 рисунків; складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, рекомендацій виробництву і 12 додатків. Список використаних літературних джерел включає в себе 246 найменувань, у тому числі 64 іноземних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У першому розділі “Біологічні прийоми удосконалення технології вирощування бобових культур (огляд літератури)” показано, що виробництво екологічно чистої продукції зернобобових культур, у тому числі квасолі, дозволяє значною мірою вирішувати проблему дефіциту білка. Як свідчать результати досліджень, наведені б монографії А О.Бабича (1993), ефективні технології вирощування зернобобових культур забезпечують одержання продукції з високим вмістом протеїну і незамінних,амінокислот.

Аналіз робіт Є.М. Мішустіна, В.К. Шильникової, О.О. Берестецького, Л.М. Доросннського, Г.Ф. Наумова. 1.А. Тихоновича, В.П.Патики, М.З.Толкачова та інших дослідників показав, що впровадження екологічно чистих технологій забезпечення сільськогосподарських рослин біологічно зв’язаним азотом є

надійним шляхом підвищення якості зернобобових культур. Значне місце серед цих технологій належить мікробіологічній фіксації атмосферного азоту; яка, крім

• того, є ще й енергозберігаючою, оскільки здійснюється за рахунок енергії Сонця.

Досягти високоефективного функціонування симбіотичної системи і її стабільності неможливо без вивчення алелогатичних взаємовідносин рослин і бульбочкових бактерій при біологічній фіксації азоту повітря і використання цього процесу в селекційній роботі та одержанні високоякісної продукції

У другому розділі “Об’єкти, умови і методи досліджень” наведені основні методи, які використовувались у дослідах з вивчення ефективності біологічної фіксації азоту квасолею, математичної обробки одержаних результатів та біоенергетичної і економічної оцінки запропонованої технології передпосівної підготовки насіння.

Польові дослідження проводили у 1993-1997 рр. на дослідному полі Харківського державного аграрного університету; що знаходиться у східній частині Лісостепу України. Грунт дослідного поля - чорнозем типовий з вмістом: гумусу (за Тюрішш) - 5,5% ; легкогідролізного азоту (за Корнфілдом) - 8,1, рухомого фосфору та обмінного калію (за Чириковим) - 12,6 і 20,5 мг/100 г грунту; pH сол. -6,2-6,4; pH вод. 6,9-7,1.

Об’єктами досліджень були районовані сорти квасолі української селекції -Харківська штамбова, Первомайська і перспективний сортономер 86-117; штами бульбочкових бактерій 2624,2625,2626,2627,2631, надані Південним філіалом Інституту сільськогосподарської мікробіології УААН; фізіологічно активний пшеничний екстракт, одержаний за методикою Г.Наумова та ін. (1987).

Сівбу насіння проводили селекційною сівалкою з шириною міжрядь 45 см і глибиною загортання насіння 4-5 см. Норма висіву 500 тис. схожого насіння на гектар. Польові досліди закладали за методикою Б.Доспєхова (1985), повторюваність - чотириразова, облікова площа ділянки 20 мг, розміщення -систематичне.

Протягом вегетаційного періоду проводили фенологічні спостереження за динамікою росту рослин у висоту, нагромадженням сирої і сухої маси та площі листової поверхні (Г.Посипанов, 1991), визначали вміст хлорофілу (Х.Починок, 1976), розчинних сахаридів, азоіу, фосфор)7 (Г.Лясковський та ін., 1966, 1969, 1970) і калію (П.Полуектов, 1967) в рослинному матеріалі. Накопичення біологічного азоіу визначали за методикою С.Трепачова (1979), масу бульбочок за методикою Г.Посипанова (1991), нітрогеназну активність ацетиленовим ' методом за О.Теппер (1987). Чисельність мікроорганізмів різних фізіологічних груп визначали на агаризованих ссредовшцах згідно з методиками О.Теппер та ін. (1987). Ідентифікацію мікроорганізмів здійснювали за допомогою визначника

А.Берджі (1974). Збирання врожаю проводили роздільним способом з наступним обмолотом. Посівні якості насіння визначали згідно з ГОСТ 12038-84 і ГОСТ 12042-80. Математичну обробку одержаних результатів проводили за методикою Б.Доспєхова (1985) в обчислювальному центрі Харківського ДАУ Енергетичний

оефіцієнт розраховували відповідно до методики біоенергетичної оцінки ехнологій виробництва продукції рослинництва (Е.Базаров, Е.Глинка, 1983), юказники економічної ефективності за методикою В.Мартьянова (1996).

У третьому розділі “Результати та їх обговорення” зроблено аналіз фектіганості інокуляції квасолі як селекційними штамами Rh. phaseoli, так і 'вділеними з місцевої популяції, досліджено біостимулюючу активність екстракту ішениці та ефективність спільної передпосівної обробки насіння квасолі изіологічио активним екстрактом і бульбочковими бактеріями.

Реакція сортів квасолі на інокуляцію насіння бульбочковими бактеріями Ihizohium phaseoli. Показано, що передпосівна інокуляція насіння штамами '.h.phaseoli сприяє підвищенню польової схожості на 2-5%, помітно збільшується динаміці висота рослин, їх сира і суха маса, а також накопичення moho-, .исахяридів і азоту в корінні. При цьому наприкінці вегетації вміст азоту ідвищується, а вміст розчинних цукрів зменшується, що можна поясниш альмуванням росту кореневої системи і уповільненням відтоку асимілятів.

Спостереження за розвитком симбіотичної системи у рослин свідчать про е, що, незважаючи на наявність спонтанної інокуляції квасолі аборигенними ульбочковими бактеріями, передпосівна обробка насіння штамами Rh.phaseoli прияє інтенсивній їх модуляції, збільшенню кількості бульбочок, їх сирої маси 1,3-1,6 рази.

Накошгтсппя більшої маси буд ьбочок на варіантах з інокуляцією призводить

о збільшення активного симбіотичного потенціал) (АСП), який враховує масу і ас роботи бульбочок (рис.1). Найбільш високі показники АСП спостерігалися ри інокуляції насіння сортів Харківська штамбова і Первомайська штамами изобій 2624, 2626 і 2631. Добре проявив себе також штам 2625 на сортономері 6-117. тоді як штам 2624 виявився менш ефективним.

штамбова

ДКонтроль ^ КИ.рЬаїеоІі 2624 □ йЬ-рИазеоП 2625

ЙЯН.рЬа5еоІі 2626 О ЙЬ.рИа5Є0Іі 2627 0 БН.рИаБеоІі 2631

Рис. 1. Вплив інокуляції ЮтоЬіит рішеоіі на активний симбіотичний отеиціал квасолі за період трійчатий листок - утворення бобів

Рєзультати визначення нітрогеиазної активності бульбочок у фази бутонізації цвітіння також показали її підвищення на варіантах з інокуляцією в 1,3-1,9 раз в порівнянні з контролем. При цьому найбільшу нітрогєназну активність мал раніше достигаючі сорти Харківська штамбова і Первомайська, що свідчить пр істотну' роль генетичного потенціалу рослини-хазяїна в ефективності симбіозу.

Інокуляція квасолі активними штамами ризобій сприяла збільшенню в 1,2 1,3 рази асиміляційної поверхні і в 1,1-1,2 рази вмісту хлорофілів у листі ' Встановлено, що у фазі цвітіння площа листя на дослідних варіантах максимальн відрізнялася від контролю, а в період наливу бобів різниця була менш значнок Аналіз снопових зразків указує на позитивну' дію штамів бульбочкових бактерії особливо щодо збільшення кількості бобів на рослині і маси 1000 зерен (табл. Г

Таблиця 1.

Структура врожаю квасолі в залежності від інокуляції штамами RhizobiumphaseoU. Середнє за 1993-1996 pp.

Варіанти передпосівної обробки насіння Кількість, шт. Маса 1000 насінин, г Урожайність, ц/га

бобів на рослині насінин у бобі

Сорт Харківська штамбова

Контроль 6,8 4,0 235,7 20,5

Вода 6,9 4,0 236,3 20,9

Rh. phaseoli 2624 7,2 4.2 244,9 22,3

Rh. phaseoli 2625 6,9 4,2 239,7 21.7

Rh. phaseoli 2626 7,3 4,2 241,2 22,4

Rh. phaseoli 2627 7,0 4,1 240,8 . 21,9

Rh. phaseoli 2631 7,5 4,1 247,2 22,5

HIP05 0,4 0,2 6,4 1,0

Сорт Первомайська

Контроль 6,4 3.9 219,8 18,8

Вода 6,4 4,0 221,3 _ 19,1

Rh. phaseoli 2624 6,7 4,1 226,1 20,2

Rh. phaseoli 2625 6,5 4,1 . 227,2 19.9

Rh. phaseoli 2626 6,7 4.1 225,6 20,2

Rh. phaseoli 2627 6,4 4.1 223,9 19,8

Rh. phaseoli 2631 7,0 4.0 228,0 20,6

HTP05 0,3 0,2 5,2 1.0

Сортономер 86-117

Контроль 5,6 3,3 293,2 17.5

Вода 5,7 3,3 296,1 17,8

Rh. phaseoli 2624 5,8 3,4 304,5 18,3

Rh. phaseoli 2625 5,9 3,5 305,4 18,8

Rh. phaseoli 2626 5,9 3,5 304,1 18,6

Rh. phaseoli 2627 5,7 3,4 300,8 18,0

Rh. phaseoli 2631 6,0 3,5 304,3 19,0

HIP05 0,3 0.2 6.6 1,0

Саме ці показники, в основному, визначили приріст урожаю від застосування штамів Rh.phaseoli, що становив для сорту Харківська штамбова 1,8-2,0 ц/га (штами 2624, 2626, 2631), для сорту Первомайська - 1,4-1,8 (2624, 2626, 2631) і для сортономера 86-117 - 1,1-1,5 ц/га (2625, 2626, 2631).

Ефективність передпосівної інокуляції' насіння квасолі штамами Rhizobium phaseoli місцевої популяції. Методом відбору з природної популяції виділені штами бульбочкових бактерій, які істотно підвищували продуктивність рослин. Установлено, що передпосівна інокуляція насіння квасолі сорту Харківська штамбова штамами/<¡/7. phaseoli ФК 6 і Ф ІЗ збільшила число і масу бульбочок на коренях, біомасу рослин, асиміляційну поверхню листків, вміст у них хлорофілу.

. Крім того, ці штами позитивно вплинули на підвищення чисельності ризосферних мікроорганізмів: амоніфікуючих - на 64,8%, бульбочкових на - 33,6%, тих що віпсорттстовукггь мінеральний азот - на 27.1 %. Застосування нових штамів ФК 6 і Ф 13 сприяло підвищенню врожайності квасолі на 3.3 і 3,2 ц'га в порівнянні з контролем і на 1,9 і 1,8 ц/га в порівнянні зі пггамом-еталоном 2627, а також збільшенню вмісту білка в зерні відповідно на 1,7 і 1,5%. Штами ФК 4 і Ф 16 виявилися мент ефективними.

Стимуляція ростових процесів у квасолі фізіологічно активним пшеничним екстрактам. Фізіологічно активний екстракт (ФАЕ) є збалансованим біостимулятором росту рослин, що містить вітаміни В„ В„ РР, інозит, ауксини, гібереліни, цитокініни, флавоноїди, ферменти, нуклеїнові кислоти, білок, розчинні сахариди, мас pH 4,5-6,0, вміст сухої речовини 0,6%, де азоіу - 2,6%, фосфору -1,4%. калію - 2.1% (ПФ.Наумов, 1992). Дослідження мікрофлори ФАЕ показало, що в її складі домінують бактерії роду Pseudomonas. Замочування насіння-донора у воді призводить до посиленого розмноження Ps. herbicola, відомого як стимулятор росту різних культур завдяки пригніченню ним фітопатогенів (В.В,Смирнов. Е.А.Каприанова, 1990). Показано, що обробка черенків квасолі ФАЕ збільшує кількість корінців у 1,9 рази, довжину зони коренсутворення в 1,3 рази, а також масу корінців і висоту черенків (рис. 2).

□ вода СЗекстракт

Рис.2. Вплив фізіологічно активного екстракту на корснсутвореппя у черенків квасолі сорту Первомайська Середке за 1994-1995 pp.

Встановлено, що пшешвді ексудати посилюють розмноження бульбочкових бактерій (рис. 3). Так, через 20 годин інкубації у розчині екстракіу кількість клітин Rh phaseoli 2626 збільшилась у 1,6 рази в порівнянні з контролем (штам 2626 у воді).

Ефективність симбіозу, продуктивність і якість зерна квасолі при передпосівній інокуляції Rhizobium phaseoli і біо-стимуляціі Встановлено, що під впливом спільної передпосівної обробки насіння екстрактом і ризо-біями (СЕР) підвищується енергія проростання на 513%, польова схожість на 36%, прискорюється на 1-2 дні утворення перших бульбочок, збільшуються їх кількість і , маса, що призводить до значного підвищення АСП (рис. 4).

При спільній обробці насіння екстрактом і кращим комплементарним штамом Rh. phaseoli 2631 показник АСП за період трійчатий листок - утворення бобів становив для сорту Харківська штамбова 959,1 кг х доба/га, для сорту Первомайська 949,3, для сортономсра 86-117 795,0 кг х доба/га; на контролі відповідно 583,7, 553,7 і 502,5 кг х доба/га.

Активність нітрогенази також збільшується при обробці насіння екстрактом з бульбочковими бактеріями залежно від соріу, але максимальна її величина відмічена у фазі цвітіння при використанні екстракіу зі штамом Rh. phaseoli 2631. Так, для сорту Харківська штамбова вона становила 2152,5 нМ СзНі/рослкна х година або 172,1% до контролю, для сорту Первомайська - 2202,5 (183,5%), для сортономера 86-117 - 1621,4 нМ СгН^рослина х година (137,0%).

Обробка екстрактом з ризобіями збільшує чисельність мікрофлори в ризосфері квасолі, серед якої переважають бактерії і актиноміцети, число їх клітин досягає десятків і сотень мільйонів, воно змінюється за фазами розвитку7 в залежності від погодних умов. Підоищення кількості мікроорганізмів при обробці СЕР можна пояснити, з одного боку, збагаченням ризосфери фітогормонами екстракіу, з другого - кращим розвитком рослин і, як наслідок, збільшенням кореневих ексудатів. Використання СЕР сприяло збільшенню чисельності

термін інкубації, год.

Рис. 3. Вилив фізіологічно активного екстракту на розмноження бульбочкових бактерій

Сорт Харківська штамбова Сорт Первонайська Соргономер-86*117

Рис. 4, Вплив екстракту і бульбочкових бактерій Ші. рііазеоіі ' на активний симбіотичний потенціал квасолі за період трійчатий листок - утворення бобів. Середне за 1994-1995 рр. (1- контроль;

2- екстракт; 3- штам 2624;4 - штам 2624 + екстракт; 5- штам 2625; 6- штам 2625 + екстракт; 7 - штам 2626; 8 - штам 2626 + екстракт;

9 - шгам 2627; 10 - штам 2627 + екстракт; 11- штам 2631;

12- штам 2631 + екстракт) бульбочкових бактерій і амоніфікаторів, тоді як розмноження мікроскопічних ірибів на початкових фазах розвитку1 квасолі було слабким, а актиноміцетів нижче контролю. Фізіологічно активний екстракт, активізуючи розвиток мікроорганізмів, істотно не впливає на їх співвідношення.

Визначення фотосинтетичних параметрів квасолі показало, що при обробці СЕР рослини сорту7 Харківська штамбова у фазі трійчатого листка перевищують контроль за площею листя в 1,2-1,3 рази; бутонізації - в 1,31,4; цвітіння-в 1,4-1,5; наливу бобів-в 1,1-1,2 рази. У сортів Псрвомайська та 86-117 ця різниця була меншою і в залежності від фази розвито’ і використання обробок перевищення контролю становило 1,1-1,3 рази.

Біостимуляція ФАЕ з інокуляцією бульбочковими бактеріями позитивно впливає на накопичення біомаси і на висоту рослин, а також на структурні показники врожаю (кількість бобів на рослині, масу 1000 зерен) і, що особливо важливо для механізованого збирання врожаю, на такі технологічні параметри, як висота прикріплення нижнього бобу і відстань від кінця нижнього бобу до землі. В цілому кращі показники по всіх сортах має варіант СЕР 2631. ’

Аналіз урожайних даних свідчить про те, що використання СЕР дало прибавку врожаю як в порівнянні з контролем, так і по відношенню до

Таблиця 2.

Урожайність квасолі при передпосівній обробці иасішія екстрактом і Rhizobium phaseoli, ц/га.

Середнє за 1993-1996 pp.

Варіанти досліду 1993 1994 1995 1996 Середис ± до контролю

Сорт Харківська штамбова

Контроль 25,2 19,4 23,2 14,4 20,5 -

Екстракт 27,5 20,9 24.5 15,6 22,1 1,6

ИЬ. рИаіеоІі 2624 27,7 21,5 24,5 15,4 22,3 1,8

Тс ж з екстрактом 28,3 22,0 25,1 15,9 22,8 2,3

Нк. phasz.aU 2625 27,0 20,9 24.3 14,8 21,7 ІД

Теж з екстрактом 28,0 21,6 24,7 15,7 ' 22,5 2,0

ЯЛ. ркавеоіі 2626 27,9 21,6 24,7 15,5 22,4 1,9 ■

Те ж з екстрактом 28,1 21,6 24,8 16,0 22,6 2.1

Як ркаіео!і 2627 26,8 20,7 24,4 15,6 21,9 1,4

Те ж з екстрактом 28,1 21,6 24,9 16,3 22,7 2,2

ЛЛ. рНаіеоІі 2631 28,1 21,0 25,2 15,6 22,5 2,0

Те ж з екстрактом 28,7 22,0 25,3 15,8 23,0 2,5

НІРо, 1,40 1,33 0,77 0,74

Сорт Первомайська

Контроль 25,0 16,9 22,6 10,9 18,8 -

Екстракт 26,8 17,8 24,2 12,0 20,2 1,4

Rh. phaseoli 2624 26,6 18,2 23,9 12,0 20,2 1,4

Те ж з екстрактом 27,3 18,6 24,2 12.7 20,7 1,9 .

Rh. phaseoli 2625 26.1 17,6 24,1 11,9 19,9 1,1

Те ж з екстрактом 27,2 18,1 24,1 12,2 20,4 1.6

Rh. phaseoli 2626 26,5 18,5 23,9 11,8 20,2 1,4

Те ж з екстрактом 26,7 18,7 24,7 12,5 20,6 1,8

Rh. phaseoli 2627 ■ 25,8 18,1 23,7 11,6 19,8 1,0

Те ж з екстрактом 26,6 19,0 24,5 12,5 20,6 1,8

Rh. phaseoli 2631 27,0 18.9 24,5 12,1 20,6 1,8

Тежз екстрактом 27,5 19,1 25,0 12,6 21,0 2,2

ШРоз 1,30 1,12 1,05 0,69

Сортономер 86-117

Контроль 25,6 15,7 21,2 7,6 17,5 -

Екстракт 26,9 16,8 23,4 8,6 18,9 1,4

Rh. phaseoli 2624 26,8 16,5 22,0 8,1 18,3 0,8

Те ж з екстрактом 27,5 17,5 23,0 8,9 19,2 1,7

Rh. phaseoli 2625 27,3 17,2 22,2 8,5 18,8 1,3

Те ж з екстрактом 27,6 17,4 22,9 8,7 19,1 1,6

R!i. phaseoli 2626 26,9 16,9 22,4 8,4 18.6 1,1

Ісжз екстрактом 27,7 17.3 22,6 8,8 19,1 1,6

Rh. phaseoli 2627 26,7 15.8 21,5 8,2 18,0 0,5

Те ж з екстрактом 28,2 17,8 22,7 9,0 19,4 1,9

Rh. phaseoli 2631 27,6 16,8 22,9 8,7 19,0 1,5

Те ж з екстрактом 27,8 17,1 23,3 9.5 19,4 1.9

- НІР05 1,60 0,86 0,95 0.67

варіантів з однією інокуляцією (табл. 2). При цьому приріст урожаю за рахунок біостимуляції екстрактом з інокуляцією потенційно малоефективнім штамом ризобіум більш помітніший, ніж при біостимуляції симбіотичної пари з високоефективним штамом. Максимальний приріст урожаю отримано у сортів Харківська штамбова та Первомаиська при спільній біостимуляції з інокуляцією штамом Rh. phaseoli 2631 відповідно 2.5 і 2,2 ц/га, у сортономера 86-117 - зі штамом Rh. phaseoli 2627 і 2631 по 1,9 ц/га.

Ефект від використання СЕР проявляється також у збільшенні накопичення азоту, фосфору і талію в зерні, соломі і коренях квасолі, але не завяеди ці дані, особливо по калію, достовірні. Розрахунок накопичення азоту' в урожаї показав, що спільна передпосівнабіосгамуляція екстрактом і інокуляція/?/», phaseoli 2626 збільшує надходження в рослини симбіотичного азепу і становить для сорту Харківська штамбова 53,2 кг/га; Первомаиська - -17,6; соргономера 86-117 — 56,7 кг/га, або відповідно 128,2; 121,7; 117,1% до контролю.

Дані про вміст білка в зерні квасолі також свідчать про перевагу спільної обробки насіння. Збільшення вміст}7 білка було значним для сорту Харківська штамбоваі невеликим для сортономера 86-117. Це стосується і додаткового збору білка з гектара: при спільній біостимуляції екстрактом і інокуляції Rh. phaseoli 2624, 2626 і 2631 він становив 99-103 кг для соріу Харківська штамбова, 85-94 кг па варіантах СЕР 2624 і 2631для соріу Первомайська, 68-72 кг для сортономера S6-117 на варіантах СЕР 2625,2627 і 2631. Це говорить як про різну алелопатичну активність рослини-хазяїна, так і про генетичну відповідність до нього бульбочкових бактерій.

У четвертому розділі “Біоенергетична і економічна ефективність екологічно безпечної технології вирощування квасолі” наводиться біоенергетична та економічна оцінка запропонованих прийомів передпосівної обробки насіння.

Використання для обробки насіння штамів бульбочкових бактерій, як самостійно, так і разом з екстрактом є ефективним прийомом. Біоенеріетичний коефіцієнт вирощування квасолі соріу Харківська штамбова при застосуванні штаму 2631 склада с 1,62, при спільній обробці з екстрактом зростає до 1,65, тоді як на контролі становить 1,48. Показники економічної ефективності на варіанті штам 2631 з екстрактом такі: чистий прибуток - 1172,4 грн., рентабельність - 212,2%, окупність - 3,12 грн. Приріст чистого прибутку від інокуляції бульбочковими бактеріями становить 99,4 грн., від обробки екстрактом 125.5, а від спільної інокуляції та біостимуляції - 154,9 грн.

ВИСНОВКИ

1. В умовах Східного Лісостеп)' України передпосівна інокуляція насіння квасолі активними штамами бульбочкових бактерій покращує симбіотичні показники сортів, збільшує в 1,3-1,6 рази кількість і масу бульбочок, їх нітрогеназну

активність, масу надземної частини рослин та вміст в ній азоту.

2. Найбільш ефективним штамом виявився Як рИазгоІі 2631. Урожайність зерна при його застосуванні збільшувалася на 1,5-2,0 ц/га, тоні як інші штами Як. ркахсоїі підвищували урожайність сорту Харківська штамбова на 1,8-1,9 ц/ га (2624, 2626), сорту Первомайська - на 1,4-1,6 ц/га (2624, 2626), сортономсра 86-117-на 1,3 ц/га (2625).

3. Методом відбору з природної популяції виділені нові перспективні штами

Як. рНахеоІі ФК 6, Ф 13, що підвищують урожайність квасолі на 3,2-3,3 ц/га в порівнянні з контролем і на 1,8-1,9 ц/га в порівнянні зі штамом-еталоном Як рИсигоМ 2627. .

4. Біологічно активні речовини екстракту стимулюють розмноження

бульбочкових бактерій, збільшуючи їх чисельність в 1,6 рази, кількість корінців в 1,9 і довжину зони коренеутворення в 1,3 рази. ;

5. Передпосівна обробка насіння квасолі фізіологічно активним екстрактом позитивно впливає на кількість і масу бульбочок, утворених як спонтанними бульбочковими бактеріями, так і селекціонованими штамами Ж ркахеоіі.

6. Спільна передпосівна обробка насіння квасолі фізіологічно активним екстрактом і бульбочковими бактеріямиЛА. р/шеоіі поліпшу є його посівні якості, енергія проростання підвищується на 9-13%, польова схожість - на 3-6%.

7. Спільна передпосівна обробка насіння квасолі штамами Як. рНаяеоІі і фізіологічно активним екстрактом посилює активність нітрогеназив 1,6-1,8 рази, збільшує чисельність бульбочкових бактерій і мікроорганізмів інших фізіологічних груп у ризосферній зоні рослин.

8. Рослини різних сортів квасолі неоднаково реагують на інокуляцію бульбочковими бактеріями спільно з фізіологічно активним екстрактом. Нітрогеназна активність бульбочок у рослин сорту Харківська штамбова, інокульованих штамами ІіИ. ркахеоіі 2625 і 2627 із застосуванням екстракіу, підвищується на 25-31%, при інокуляції штамами 2624,2626,2631 збільшується в меншій мірі.

9. Встановлено, що серед сортів квасолі, які вивчалися, найбільш активними в алелопатичному відношенні є Харківська штамбова і Первомайська: у симбіозі зі штамом Як рказеоіі 2631 при додаванні екстракіу воші підвищили врожайність зерна відповідно на 2,5 і 2,2 ц/га. Селекційний сорганомср 86-117 виявився менш чутливим на спільну обробку: збільшення врожаю становило 1,9 ц/га при застосуванні екстракіу зі штамами Як рішеоіі 2627 і 2631.

10. Спільна передпосівна обробка насіння екстрактом і найбільш ефективними штамами Як. рИахеоІі підвищила вміст білка в зерні квасолі на 1,5-2,6%, а його додатковий збір - на 72-103 кг/га.

11. Передпосівна обробка насіння кьасолі екологічно чистими препаратами бульбочкових бактерій і фізіологічно активним екстрактом є економічно вигідним і енергозберігаючим заходом. Енергетичний коефіцієнт виробництва зерна квасолі сорту Харківська штамбова збільшу ється до 1,65 (на контролі - 1,48), а всієї біомаси - до 2,89, (на контролі - 2,59).

ПРАКТИЧНІ ПРОПОЗИЦІЇ

. Для сортів Харківська штамбова і Первомайська виробництву запропоновані високоефективні штами Rh. phaseoli 2626 і 2631, які підвищують їх продуктивність в умовах Східного Лісостепу7 України. Досліджені "сорти можна використовувати в селекційній роботі для одержання сортів квасолі з високою здатністю до симбіозу з бульбочковими бактеріями.

. Рекомендовано прийом спільної передпосівної обробки насіння фізіологічно активніш екстрактом і біопрепаратом бульбочкових бактерій, що дозволяє поліпшити його посівні якості, ріст і розвиток рослин, підвищити ефективність роботи їх симбіотичної системи, а також урожайність квасолі. Розроблений метод рекомендується використовувати в енергозберігаючій технології вирощування екологічно чистої продукції квасолі

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

. Патыка В.Ф., Поташева JI.H. Исследование эффективности штаммов клубеньковых бактерий фасоли в Восточной Лесостепи Украины // 36. наутс. пр. Ін-ту землеробства УААН. - Вил. 2. - К., 1997.- С. 13-16.

1. Наумов Г.Ф., Поташова Л.М. Вплив біологічно активних речовин пшеничного екстракіу на інокуляцію квасолі // 36. наук, праць Уманської СГА. - K., 1997. -С. 312-314. * '

і. Поташева JI.H., Поташёв Ю.Н. Изменение симбиотической активности и урожайности фасоли под действием штаммов клубеньковых бактерий и физиологически активного экстракта //Вісник ХДАУ - 1998. - №1. - С. 93-99. к Рекомендації по ефективному застосуванню біопрепаратів азотфіксуючих і фосформобілізуючих бактерій в сучасному7 ресурсозберігаючому землеробстві /

В.П.Патика, М.З.Толкачов.О.В.Шерстобоєва,... Л.М. Поташова та ін. -K., 1997. -20 с.

і. Биологическая стимуляция семян бобовых культур / Г.Ф. Наумов, М.С.Кисель,

0.В.Харина, В. А.Ельнигагл. Л.Н.Поташёва, Т.В.Щепкина, О.А.Куфориджи .-Инфсрм. листок №064-90. - Харьков: ЦНТИ, 1990. - 4 с.

1. Наумов Г.Ф., Кисель М.С., Поташева Л.Н. Аллелопатическое действие

пшеничного экстракта как целевая функция повышения фиксации молекулярного азота // Биологический азот: Тез. докл. второй Всесоюз. науч. конф. СОИСАФ. -Калуга, 1991.-С. 74-76. ■

7. Наумов Г.Ф., Кисель М.С., Николаенко A.H., Поташева Л.Н., Елышкою В.А., Подоба Л.В. Аллелопатическис приемы повышения активности клубеньковых и ассоциативных фиксаторов азота. // Микроорганизмы в сельском хозяйстве: Тез. докл. IV Всесоюз. науч. конф. Пущипо, 1992. - С. 146-147.

5. Наумов Г.Ф., Кисель М.С., Николаенко А.Н., Подоба Л.В., Поташева Л.H., Ельникова В.А. Экологические чистые методы улучшения азотного режима'

питания растений и повышения их продуктивности // Основные направлен; получения экологически чистой продукции растскисводства: Тез. докл. pea науч.-произвол, конф. - Горки. 1992, - С. 21.

9. Поташова Л.М., Мантео С.А., Тетте Е.Л. Ефективність передпосівні інокуляції насіння квасолі штамами Rhizobiumphaseoli Н Шляхи раціональної використання земельних ресурсів України: Тезидоп. міжнар. наук,-пракг. коші молодих вчених і спеціалістів. - Чабани, 1995. - С. 140.

10. Наумов Г.Ф., Поташёва Л.Н. Влияние комплексной бактеризации стимуляции семян фасоли обыкновенной на азотфикеацию и продуктивное! растений // Україна в світових земельних, продовольчих і кормових ресурсах економічних відносинах: Тези доп. міжнар. конф.- Вінниця, 1995. - С. 216.

11. Наумов Г.Ф., Подоба Л.В., Коваленко А.М., Погашёва Л.Н., Николаенко А.Н Ельникова В.А. Значение комплексной бактеризации и биостимуляции семя зернобобовых и зерновых культур в повышении эффективности биологическо азотфиксации и продуктивности растений П Україна в світових земельни: продовольчих і кормових ресурсах і економічних відносинах: Тези доп. міжна] конф. - Вінниця, 1995. - С. 310-311.

12. Поташёва Л.Н. Сортовая специфичность фасоли во взаимодействии клубеньковыми бактериями // Актуальные вопросы ботаники и экологии: Те: докл. молодых учёных и специалистов. - Харьков. 1996. - С. 89.

13. Наумов Г.Ф., Поташёва Л.Н. Эффективность инокуляции фасол клубеньковыми бактериями на чернозёме типичном // Грунти України: екології еволюція, систематика, окультурення, оцінка, моніторинг, географії використання: Тези доп. конф. - Харків, 1996. - С. 134.

14. Наумов Г.Ф., Поташова Л.М. Активність симбіотичного апарату' т продуктивність квасолі при бактеризації насіння // Проблеми агропромислової комплексу України: стан і перспективи: Тези доп. наук. конф. - Дубляни, 199( - С. 66-87.

15. Наумов Г.Ф., Поташева Л.Н., Мантео С.А., Тетте Е.Л. Изучени эффективности нескольких симбиотических комплексов фасоли обыкновенно // Селекція, насінництво і технологія вирощування польових культур: Мат-л міжнар. наук.-прает. конф. - Чернівці: Буковина, 1996. - С. 161-162.

16. Поташёва Л.Н. Влияние комплексной бактеризации и стимуляции н корневую микрофлору фасоли // Наукові основи стабілізації виробництв продукції рослинництва: Тези доп. міжнарод. конф. - Харків, 1999. - С. 191 192.

Поташова Л.М Екологічно безпечна технологія вирощування квасолі п чорноземах Східного Лісостепу України. - Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук з спеціальністю 06.01.09 - рослинництво. Інститут землеробства У/VU І. Київ, 2000.

На основі комплексного використання прийомів передпосівної інокуляції

біостимулянії насіння удосконалено технологію вирощуііання квасолі. Для районованих сортів Харьківська штамбова, Первомайська і перспективного сортономера 86-117 підібрані комплементарні штами бульбочкових бактерій Юі. рИазеоИ, що дозволяє збільшити урожайнісіь квасолі на 1,5-2,0 цЛ-а, вміст білка в зерні - на 1,7-2,4%.

Передпосівна біосгимуляція екстрактом з проростаючого насіння озимої пшениці і екстрактно-ризобіальною суспензією поліпшує симбіотичні властивості сортів, збільшує кількість і масу бульбочок в 1,4-2,4 рази, посилює активність нітрогснази в 1,6-1,8 рази, сприяє підвищенню асиміляційної поверхні листя та накопиченню біомаси рослин, забезпечує прибавку врожаю 1,9-2,5 ц з гектара.

К'.ночові слова: технологія вирощування, квасоля, бульбочкові бактерії, штами, інокуляція, екстракт, біостимуляція.

Поташёва Л.Н. Экологически безопасная технология выращивания фасоли на черноз&чах Восточной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук но специальности 06.01.09 - растениеводство. - Институт земледелия "УЛАН, Киев, 2000.

На основе комплексного использования приёмов предпосевной инокуляции и биостимуляции семян усовершенствована технология выращивания фасоли . Для районированных сортов Харьковская штамбовая, Первомайская и перспективного сортономера 86-117 подобраны комплементарные штаммы клубеньковых бактерий ДА. рпаіеоН, позволяющие увсличшь урожайность ка 1,5-2,0 ц/га, содержание белка в зерне - на 1.7-2,4%.

Установлено стимулирующее действие биологически активных веществ экстракта, полученных из прорастающих семян озимой пшеницы, на размножение клубеньковых бактерий, что способствует активизации симбиотических взаимоотношений макро- и микросимбионтов.

Предпосевная биостимуляция пшеничным экстрактом совместно с клубеньковыми бакісриями стнм\лирует обменные процессы в прорастающих семенах, положительно влияет на их посевные качества. Максимальный стимулирующий эффект был получен при совместной биостимуляции с инокуляцией штаммом клубеньковых растений Л А. ріигзеоіі 2631, благодаря чему энергия прорастания семян повысилась на 11-13%, полевая всхожесть - па 4-6% по сравнению с контролем

Применение совместной предпосевной обработки семян способствует увеличению массы клубеньков в 1,4-2,4 раза, усилению нитрогеназной активности в 1,6-1,8 раза, увеличению площади листовой поверхности в 1,3-1,5 раза.

Сорта фасоли Харьковская штамбовая, Первомайская и сортономер 86-117 характеризуются различной реакцией на обработку физиологически активным экстрактом и экстракто-ризобиальной суспензией, что может указывать на различную природу их аллелопатической активности.

Микробиологические исследования показали высокую степень колонизации ризосферной зоны фасоли клубеньковыми, аммонифицирующими бактериями и другими микроорганизмами. Исследование ризоценозов трёх сортов фасоли под влиянием

ицокуляции, применяемой совместно с биостимушщией, показало наибольшее увеличение численности ризобий в ризосфере фасоя-и Харьковская штамбовая. Другие микроорганизмы также проявили тенденцию в. повышенному размножению.

Предпосевная биостимуляция семян совместно с клубеньковыми бактериями оказывает существенное влияние на продуктивность фасоли1, увеличиваются выживаемость растений, количество бобов на растении и их озёрнснностъ, повышается масса 1000 семян. '

Аллелопатическая биостимуляция семян физиологически активным экстрактом совместно с клубеньковыми бактериями способствовала повышению урожайности фасоли и улучшению качества продукции. Максимальная прибавка урожая с гектара отмечена у сорта Харьковская штамбовая на варианте с предпосевной обработкой семян экстрактом и штаммом Rh, phaseoli 2631 -2,5 ц, у сорта Первомайская - также на варианте с обработкой экстрактом и штаммом 2631-2,2 ц, у сортономера 86-117 - на варианте с обработкой экстрактом и штаммами 2627 и 2631 - по 1,9 ц. Повышение урожайности в указанных вариантах сопровождалось увеличением содержания белка в зерне на 1,5-2,6 %, что обеспечило дополнительный его сбор в количестве 72 - 103 кг/га.

Результаты биоэнергетического и экономического анализа свидетельствуют, что энергетический коэффициент производства зерна на варианте обработки экстрактом со штаммом Rh. phaseoli 2631 возрастает по сравнению с контролем на 11,5%.

Ключевые слова: технология выращивания, фасоль, клубеньковые бактерии, штаммы, инокуляция, экстракт, биостимуляция.

Potashova L /V. The ekological dangerless technology of kidney beans growing on chernozem Eastern Forest Steppe of Ukraine-Manuscript

Dissertation on the scientific degree competition of candidate of agricultural science in the speciality 06.01.09 - planting. Institute of agriculture UAAS, Kiev, 2000.

The techology of kidney beans growing has been improved on the base of complex usage of reception of till seeding innokulation and biostimulation.The complementary strains of noodle bacterias Rh.phaseoli that improve the yield of kidney beans to 1.5-2.0 с/ha and contain more than 1.7-2/4 % protein in grain have been selected for such sorts as Kharkovskaya stambovaya, Pervomayskaya and sort № 86-117.

Till seeding biostimulation with extract of germinating wheat seeds and extract-risobium suspense raise simbiotic qualities of varieties, increase of number and mass of nodules 1,4-2,4 , and nitrogenase activity 1,6-1,8 , raise the assimilation leaf surface and accumulation of the plant biomass and provide the yield surplus of 1,9-2,5 c/h.

Key words: technology' of growing, kidney beans, nodules bacterias, strains, inoculation, extract, biostimulation. ‘