Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОЦЕНКА СПОСОБОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТИМУЛИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОЧВЫ ПО ИНТЕНСИВНОСТИ ПОГЛОЩЕНИЯ КИСЛОРОДА СИСТЕМОЙ ПОЧВА — РАСТЕНИЕ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ОЦЕНКА СПОСОБОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТИМУЛИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОЧВЫ ПО ИНТЕНСИВНОСТИ ПОГЛОЩЕНИЯ КИСЛОРОДА СИСТЕМОЙ ПОЧВА — РАСТЕНИЕ"

Я-г&ъвб

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМ«ЯН К. А.,ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Ш УВД ЕВ Владимир Анатольевич

УДК 631.433.3

«■Для служебного пользования». Экз. А& 74

ОЦЕНКА СПОСОБОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТИМУЛИРУЮЩЕИ СПОСОБНОСТИ ПОЧВЫ

ПО ИНТЕНСИВНОСТИ ПОГЛОЩЕНИЯ КИСЛОРОДА СИСТЕМОЙ ПОЧВА—РАСТЕНИЕ

Специальность 06.01.03 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1988

Работа выполнена на кафедре почвоведения .Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сель. скохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н. Н. Игнатьев.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, с. н. с. А, Г. Бондарев; кандидат биологических наук, доцент В, В. Киднн.

' Ведущее предприятие — Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, факультет почвоведения.

Защита диссертации состоится «22» сємт&жая 1986 г.

в часов на заседании Специализированного совета

К.120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просьба направлять в двух экземплярах.

Автореферат разослан 1986 г.

Ученый секретарь

Специализированного совета — доцент

Н. А. Гончарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

' Актуальность темы. Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на •период до 2000 года, утвержденными XXVII съездом КПСС, намечено значительное, увеличение производства продовольствия и сельскохозяйственного сырья с целью дальнейшего повышения уровня жизни народа. Для успешного ¡решения этой задачи необходим комплекс мер, в том числе по повышению почвенного плодородия и использованию стимуляторов роста растений.

Одним из факторов плодородия почвы является ее стимулирующая способность, которая может регулироваться введением в почву биологически активных препаратов и оцениваться по интенсивности биологической активности ■ системы почва I—растение. Важнейшим показателем биологической" активности- системы почва — растение является интенсивность поглощения ею кислорода. До настоящего времени использование такого способа оценки было ограничено в связи с методическими трудностями. С использованием предлагаемого нами метода измерения скорости поглощения кислорода почвой с корнями нетравмированного растения можно проводить указанные наблюдения в течение рассадного периода растений, когда протекает важнейший этап их формирования. Это дает возможность относительно быстро проводить отбор регулирующих воздействий на стимулирующую способность почвы по величине интенсивности поглощения кислорода системой почва — растение с целью повышения урожая сельскохозяйственных культур.

Цель и задачи исследований. Целью настоящих исследований. было установление возможности использования скорости. поглощения кислорода системой почва'—растение для оценки способов регулирования стимулирующей способности почвы путем введения в нее препарата Снмбионт-2. В связи.с этим были поставлены следующие задачи:

1) Установить принципиальную возможность измерения-' •скорости, поглощения кислорода почвой с корнями в месячном возрасте растений.

ІЇ-'ЧїГігікгя

-л ;—--л

сг."---;: • !: і. {. --.л і ч. 1.', Л. і..« г--.-1

2) Определить наиболее эффективную дозу - вносимого в почву препарата Симбионт-2.

3) Выяснить особенности, действия стимулятора Симбн-онт-2 на различных почвах и грунтах.

4) 'Провести измерения стимулирующей активности почвенного раствора при внесении стимулятора Симбионт-2 в почву.

5) Установить связь между колебаниями скорости поглощения кислорода системой почва — растение, вызванными поливом почвы стимулятором Симбионт-2,. и урожаем.

Научная новизна. Впервые изучено поглощение кислорода почвой с развившимися в ней корнями негр армированного растения.-Это дает возможность оценивать состояние системы почва—растение в зависимости от .'различных воздействий, в том числе и при введении стимулятора Симби-онт-2 в почву, который ранее применялся только для замочки семян. Выявлена наиболее оптимальная концентрация препарата Симбионт-2 для полива почвы с растениями в фазе проростков. Установлено достоверное взаимодействие питательного раствора (фактора питания) с биостимулятором Симбионт-2. По дыханию семян пшеницы обнаружено положительное действие внесения в почву стимулятора Симбнонт-2 на. усиление стимулирующей активности почвенного раствора. Установлено достоверное влияние введения в почву 2-сантиметровой прослойки силикагеля, замоченого в биостимуляторе Снмбионт-2, на поглощение кислорода системой почва — растение. ......

. Практическая значимость. Предложенный метод дает-возможность определять оптимальные концентрации биологически активных препаратов при внесении их в почву 'по интенсивности поглощения кислорода системой -почва*—растение в рассадный период. Полив тепличных грунтов с проростками огурцов раствором стимулятора Симбионт-2 в-концентрации 0,00001 от исходной в условиях деляночных опытов способствовал достоверному повышению урожая. Этот способ применения стимулятора Симбионт-2 позволяет повышать урожай растений без капитальных затрат.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований доложены на двух научных конференциях ТСХА (декабрь, 1983 г. и декабрь, 1984 г.) и двух научных конференциях молодых ученых ТСХА (июнь, 1984 г. и июнь, 1985 г.). По материалам диссертации опубликовано 2 статьи. - ■

Объем работы. Диссертация изложена на 157 ст.р, машинописного текста, включает 24 таблицы, 13 уравнений, 6 фотографий, 2 рисунка. Состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и приложе-

Ннй. Список использованной литературы включает 225 наименований* из них 36 на иностранных языках.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ

Объекты исследований. В качестве объектов исследований были использованы почвы: 1) чернозем выщелоченный, тяжелосуглинистый, пахотный горизонт 0—25 см; 2) чернозем типичный малогумусный среди есугл инистый, пахотный • горизонт 0—30 см; 3—4) торфоблоки для выращивания рассады растений; 5) рассадиая торфосмесь. Краткая характеристика их физических и химических свойств представлена в таблице 1.

Таблица 1

Краткая характеристика использованных почв

« а ҐҐ е іШ С Ж ьГ Общая гористость, % к объему л оч вы Влажность Гумус по Тюрину Потерн при прокали вашій рН

% к сух. массе почвы % от ПВ*

% к сух. массе почвы НіО КС1

1 1,07 55,60 33,27 64,03 6,95 6,00 5,30

2 1,28 51,70 .24,77 61,33 ' 2,37 „ 6,57 6,15

3 0,12 92,00 600,00 78.2$ — 66,65 6,43 5,82

4 0,12 92.00 600,00 78,26 .— 65,18 6,34 5,72

5 0,18 87,92 377,33 77,25 . — 87,13 5,93 5,55

* Полная влагоемкость.

В таблице 2 представлена обеспеченность растений элементами питания в использованных почвах.

Таблица 2

Обеспечение растении элементами питания к использованных почвах (с учетом внесенных питательных растворов), мг/100 г сухой почвы

Почва Л Р/О» КаО

1 12;19 17,15 25,00

2 12 ,21 13,07 28,47

3 109,89 111,36 362,60

4 . 111,54 113,4(6 364,55

5 97,24 181,67 303,27

'При проведении исследований использовались растения огурцов (гибрид ТСХА-211) и томатов (сорт Премьер), которые рекомендованы для возделывания в защищенном

грунте, а также семена пшеницы (сорт Мнроновская-808, элита).

Методика проведения исследований. Исследования были проведены в лабораторных условиях путем постановки модельных опытов, в которых изучали влияние двух или трех, факторов (биостимулятора Симбионт-2, питательного раствора, растения) на интенсивность поглощения кислорода системой почва — растение в рассадный период. Для проверки влияния введения стимулятора Симбионт-2 в почву на урожай огурцов было проведено два проверочных деля. ночных опыта в теплицах.

Для работы с месячными растениями огурцов и томатов модифицированный аппарат Варбурга (Н. Н. Игнатьев, 1972) не пригоден. Поэтому был использован прибор для измерения скорости поглощения кислорода почвой и корнями нетравмировзнного растения (Заявка на изобретение № 3768370/30—'15, приоритет от 12.07.1984 г., решение о выдаче а. с. от 29.01.1986 г.). Он позволяет проводить многоразовые измерения с одним и тем же объектом, исключив операцию отрезания стебля перед опытом. Измерения проводили при температуре воды в ванне аппарата Варбурга 25°С. Объемы кислорода приводили к 0"С и нормальному давлению. Одновременно измеряли дыхание почвы без растений. Скорость поглощения кислорода выражали- в миллилитрах на 1 кг абсолютно сухой почвы за 1 час. Окончательные результаты измерений представлены в таблицах округленными согласно правилу, приведенному- у В. Ю. Урбаха (1964). Повторность измерений — 6-кратная.

Определение физических и химических свойств исследуемых почв проведено общепринятыми методами (Практикум по почвоведению, 1980). Для черноземов содержание подвижных форм азота определено в водной вытяжке (аммиачный .— с помощью реактива Несслера, нитратный — с использованием дисульфофеноловой кислоты), а фосфора и калия в вытяжке 0,5 и уксусной кислоты по методу Чи-рикова (Агрохимические методы исследования почв, 1975), Агрохимические анализы торфяных почв проведены по методике, принятой в овощеводстве защищенного грунта (Методические указания 1973). Подвижные формы элементов питания определялись в водной вытяжке: нитратный азот с использованием дисульфофеноловой кислоты, аммиачный азот с помощью реактива Несслера, фосфор с помощью смешанного реактива. Повторность определений 2—4-кратная. Агрохимические анализы тепличных грунтов колхоза «Память Ильича» и п/х «Березовое» Московской области, при проведении полевых опытов, были сделаны

Московской областной агрохимической лабораторией по обслуживанию защищенного грунта.

В каждом из -проводимых опытов сосуды выравнивались по внутреннему объему и заполнялись одинаковым количеством (в пересчете на абсолютно сухую массу) почвы, которая увлажнялась до 25% пористости аэрации. В зависимости от опыта через 1—5 дней после увлажнения почвы в нее высевали проросшие сем ел а растений (I семя на сосуд). Семена предварительно замачивались 30 мни при температуре 35°С в дистиллированной поде или растворе стимулятора, подсушивались 30 мин на воздухе в теин и ставились на проращивание в чашки Петри при температуре 25°С. Семена огурцов перед высевом в почву проращивались 24 часа, а семена томатов — 7 суток. Параллельно вариантам с растениями в каждом опыте были использованы варианты без растений. Начиная с -1—7-дневного возраста проростков в течение 4 дней подряд в почву в соответствующих вариантах вносили 35—45 мл раствора стимулятора Симбноит-2. Путем полива пористость аэрации доводилась до 20% от объема почвы и нохчерживалась на этом уровне в течение всего опыта (трехразовым поливом в течение дня). В остальных вариантах поливы в тс же сроки и таким же количеством проводили дистиллированной водой или питательным раствором Кнопа или Алиева. Использование питательных растворов связано с тем, чтобы выяснить роль питания растений в связи с действием стимулятора Симбионт-2. - Количество питательного раствора учитывалось. В соответствующих вариантах в дни полива стимулятором последний разводился н питательном растворе.

При разработке схем опытов была использована методика математического - планирования эксперимента (В. Н. Максимов, В. Д. Федоров, 1969; И. А. Рубанов и др., 1973; Н. Н. Игнатьев, Л. И. Передкова, 1977). Результаты опытов представлены в таблицах и в виде уравнений, предназ-. наченных для работы с кодированными независимыми переменными. В уравнения можно подставлять значен»« независимых переменных только в кодированном виде. Каждый член уравнения отражает вклад фактора в наблюдаемый выход процесса, а нелинейные члены типа Х1Х2 отражают взаимодействие факторов. В каждом уравнении над независимыми переменными представлены' их пределы колебаний {нижний -и верхний уровни), а под каждым коэффициентом регрессии — соответствующие им значения фактических критериев Стьюдеита О«*.). Фактические критерии Фишера '(Рф) для уравнений рассчитывались согласно рекомендациям (И. Д. Политова, 1972). Они характеризуют' достоверность уравнения в целом.

С

Микробиологический анализ почвы в опыте с типичным черноземом проводили в трехкратной повтор л ости. На крах-малоаммиачном агаре (КАЛ) определяли численность микроорганизмов, использующих минеральную форму азота; на мясопепгонном агаре (ЛШЛ) .— микроорганизмы, использующие азог органических соединений. Количество микроскопических грибов определяли на подкисленной среде Чапека — Докса (Е. 3. Теппер и др., 1972).

Определение активности фермента каталазы в том же опыте проводили газометрнческим методом Л: Ш. Галстя-на (Ф. X. Хаэиев, 1976).

Изучение стимулирующего действия растворов биостимулятора Снмбнонт-2 и почвенных растворов (выделенных ■из торфа с помощью шприца) проводили по дыханию семян пшеницы. Для этого 3 г семян замачивались 10—20 сёк в 7 мл исследуемого раствора, подсушивались 1 час на'' воздухе в тени к проращивались в чашках Петри при температуре 25°С. Измерение интенсивности поглощения кислорода проросшими семенами проводили через 24 часа на аппарате Варбурга на манометрах с коническими сосудиками. Перед закрытием кранов на манометрах сосуды 30 мин выдерживали в ванне для доведения их до постоянной температуры 25°С. Экспозиция опыта затем составляла 15 мин. Скорость поглощения кислорода выражали в миллилитрах на 1 кг абсолютно сухих семян за 1 час. Повторность измерений — 6-кратная. - •

Стимулирующая активность почвенного раствора изучалась также по дыханию системы почва — растение (после замочки семян огурцов в почвенных растворах и выращивания огуречных растений в стеклянных стаканчиках объемом -10 мл). Интенсивность поглощения кислорода почвой с корнями семидневных проростков и без них (в контроле) определяли на аппарате Варбурга с использованием -модифицированного сосудика (Н. Н. Игнатьев, 1972)-. Перед измерением надземную часть растений срезали, а стаканчики с почвой и корнями ставили в .модифицированные сосудики аппарата Варбурга. Сосудики в ванне доводились до постоянной температуры 25 С в течение 1 часа. Экспозиция опыта составляла 1 час. Повторность определений— 6-кратная. Скорость поглощения кислорода выражали в миллилитрах на I кг абсолютно сухой почвы за 1-. час. •

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

- 1. Влияние внесения биостимулятора Симбионт-2 в почву на поглощение кислорода системой почва—растение

Первоначально нами (Н. Н. Игнатьев, В. Л. Шуваев,

Таблица З

Влияние ста му ля юра Симбионі-2 на поглощение кислорода черноземом типичным с корнями томатов, численность почвенных микроорганизмов и активность фермента ката лаз Ы

Условия опита

число раст. на «осуд

X,

раствор Кпола, мл

Симби-онт-2 коа-вдитракия

X,

мл/кг сухой почни-час

возраст растений, (дни)

40

Усыо

54

У О-5-1

Микроорганизмы

тисяч/г сух. почвы (гриби)

У,

гГЮи

МИЛЛИОН и/г сух. почвы

¡МПА

УіША

КАЛ

У

КАА

Активность фермента кат ала ш, выдел, мл СЬ за 1 ми к 1 г ПОЧВ и

1 0 0 0,00 0,80 0,80

2 1 0 0,00 1,62 1,77

3 0 140/176« 0,00 1,36 1,41

4 1 140/178 0,00 2,48 2,02

5 0 0 0,00001 1,08 ,1,10

е 1 0 0,00001 1,81 1,91

7 0 140/178 0.00001 М5 1,48

8 1 140/178 0,00001 2,81 3,01

* Числитель— 4Оли., знаменатель—54 дн.

N.7

47,7 20,2 49,6 14,0 42,9

23.0

70.1

2,9 7,5 ■3,0 10,9 2,7 8,9 3,3 15,5

5.8

7.9 12,0 :із,8

12. 13,0 16,6 .22,0

НСРф

0,2

î984) была установлена принципиальная возможность измерения скорости поглощения кислорода ПОЧВОЙ: с корнями нетравмированного растения предложенным методом, а также определено положительное влияние внесения стимуля- ' тора Симбионт-2 в концентрации 0,00001 от исходной в поч-пув фазе проростков растений на интенсивность расхода кислорода в системе почва—растение. Увеличение интенсивности поглощения кислорода почвой при поливе ее раствором стимулятора свидетельствует о его влиянии на развитие почвенных микроорганизмов: Для изучения 'этого влияния, а, также для подтверждения первоначально полученных результатов бил проведен опыт с растениями томатов и черноземом типичным (Н. И. Игнатьев, Н. П. Покровский, В, Л. Шуваев, 198-1). Схема опыта и полученные результаты представлены в таблице 3. Опит был спланирован по трехфакторной схеме. В нем изучалось влияние растения (Xi), питательного раствора Кнопа (Х2) и биостимулятора Снмбнонт-2 (Хз) на интенсивность поглощения кислорода .черноземом-с корнями растений на 40 и 54 дни их жизни, л также на численность грибов, микроорганизмов и активность фермента каталазы в почве.

Из данных таблицы 3 видно, что наличие растения обусловило значительную прибавку скорости поглощения кислорода почвой (88—100%). Причем эта прибавка обеспечивалась не только корнями растений, но и более сильным развитием в зоне корней растений микроорганизмов, изученных нами. Это согласуется с литературными данными (Б. Н. Макаров, 1952; Т. П. Славна, Л. И. Потехина, 1961 и др.). Введение питательного раствора в почву усилило дыхание пак самой почвы (3 вариант), так и системы почва — растение (1 вариант). Также питательный раствор Кнопа способствовал увеличению численности всех изученных нами микроорганизмов и активности фермента каталазы в почве как в варианте с растением, так и без_ него, Полив раствором стимулятора Снмбнонт-2 способствовал усилению скорости поглощения кислорода почвой (5 вариант) и .почвой с корнями растений (6 вариант), а также увеличению численности микроорганизмов, развивающихся на КАЛ. Но более эффективное действие стимулятора Симбионт-2 на изученные нами показатели биологической активности почвы проявилось при его совместном применении с питательным раствором Киопа.

Из таблицы 3 видно также, что с возрастом растений интенсивность поглощения кислорода системой почва—растение возросла, что связано с более сильным развитием корневой системы и сопутствующих ей рнзосферных микроорганизмов,

По результатам измерения скорости поглощения кислорода почвой и почвой с корнями томатов на 40 день жизни Растении было рассчитано уравнение 1:

XI (0—1); Х2 (0—140); Х3 (0,00-0.00001). Уоло = 1,69+0,50Х,+0,34ХИ-0.11Ха+0,12Х,Х!+0,ОЗХ1Х»+0,ОЗХ1Х»Ха (1) 1ф= 28,74 19,54 6,32 6,90 1,72 1,72

- ' Рф=228,4.

Рто,о5г=2,34; 4то,о1 =2,70; 1то,1о=1,68; 1,28.

Как видно из уравнения 1, все три фактора оказывают достоверное влияние на скорость поглощения кислорода почвой, о чем свидетельствуют величины фактических критериев Стьюдента ^ф), превышающие теоретический критерий (1т). Выявлено взаимодействие растения со стимулятором, а также тройное взаимодействие факторов. Через две недели измерения повторили и по результатам вычислили уравнение 2:

XI (0—1); Х2 (0—178); Х3 (0,00—0,00001). УО;5( = 1,77+0,56X1+0,36Х!+0,11X э+0,1ЗХ, Х2+0,03Х IX»+0.06Х ,Х4Ха (2) 1ф= 31,46 20,22 6,18 7,30 1,69 3,37

И,;, = 252,6.

Рто,о1=2,34; 1т0>01 =2,70; и,10=1,68; и,:о=1,28.

В уравнении 2 повторились все тенденции, отраженные в уравнении 1, что свидетельствует об устойчивости первоначальных результатов. Однако достоверность тройного взаимодействия повысилась. Это означает, что действие стимулятора выглядело более четко в возрасте растений 54 дня, чем в 40-дневном возрасте, хотя вносили препарат в ничтожной концентрации в фазе проростков.

Учитывая, что использованные в опытах черноземы являются почвами открытого грунта, а в теплицах для выращивания овощных культур используются грунты, составленные, как правило, на торфяной основе, следующий опыт был проведен с тепличной почвой 3 (табл. 1 и 2) и растениями огурцов. Условия опыта и полученные результаты представлены в таблице 4.

Наряду с поливом торфа препаратом Снмбионт-2 в опыте изучалось также действие замочки семян огурцов в указанном стимуляторе концентрацией 0,0001 от исходной.

Измерения скорости поглощения кислорода торфом и •торфом с корнями огуречных растений проводили в три срока — на 14, 21 и 28 дни жизни растений. Данные по срокам измерений были обработаны методом дисперсионного анализа (И. Д. Политопа, 1972). Поскольку торф характеризовался низкой обеспеченностью элементами пита-

шгя для выращивании огуречных растений, в опыте был использован питательный раствор Алиева. К первому сроку измерения скорости поглощения кислорода в соответствующих вариантах в каждый сосуд было внесено 227 мл, в промежутке между первым и вторым сроками — 8 мл, между вторым и третьим сроками — 10 мл раствора Алиева 1( в табл. 4 дано количество внесенного питательного раствора на конец опыта — 245 мл). Суммарное количество элементов питания в торфе после внесения раствора Алиева приведено в таблице 2.

Из полученных результатов по дыханию (табл. 4) ВИД-

Таблица 4

Влияние стимулятора Симбнонт-2 на поглощение кислорода торфом -с корнями огуречного растения

а с с* X о. « СЭ число рас тени Й на сосуд Услоаи раствор Алиева, ,мл я опита . концентрация н способ применения препарата Ош6»онт-2 Ог. мл/кг сух. торфа-час Возраст растеиий (дни)

полна торфа замочка семян 14 21 23

1 0 0 0,00 0,00 45,3 31,9 ' 28,1

о 0 2-15 0,00 0,00 56,3 54,3 55.6

3 0 215* 0,00001 0,00 58,7 57,3 57,7

4 1 245 0,00 0,00 66,4 68,0 68,6

5 - 1 245 0,00001 0,00 09,4 72,7 73.9

С I 245 0,00 0,00001 63,9 72,8 77,1 -

7 1 245 0,00001 0,00001 63,1 65,6 69,6

НСРс.м 2.4 2.1 1.7

по, что торфяная почва имеет довольно высокий показатель скорости поглощения кислорода (намного больше, чем у чернозема). Полив питательным раствором (2 вариант) способствовал значительному повышению этого показателя. Добавление к раствору Алиева препарата Снмбионт-2 (3 вариант) повысило поглощение кислорода торфом во второй и третий сроки измерений па достоверном уровне по сравнению со вторым вариантом. Наличие растения способствовало существенному позрастанию скорости поглощения кислорода почвой по сравнению с вариантами без растений. Полив торфа раствором стимулятора Симбионт-2 (5 вариант) так же, как и замочка в нем семян (6 вариант), обеспечил]! повышение дыхания системы почва—растение. Причем, с возрастом растений действие препарата на этот показатель усилилось. Суммарное же применение обоих способов использования стимулятора (7 вариант) И

оказало ингибнруюшее действие на. скорость поглощения кислорода почвой с корнями растения.

При проведении-следующего опыта с почвой 5 (табл. I и 2), в которую по технологии использования в подсобном хозяйстве «Березовое» вводился протравитель семян ТМТД, также было установлено достоверное влияние полива грунта раствором препарата Снмбнонт-2 на поглощение кислорода почвой и системой почва — растение.

2. Влияние препарата Снмбнонт-2 на стимулирующую активность почвенного раствора

Биостимулятор Симбионт-2, введенный в почву совместно с элементами питания, усиливает биологическую активность почвы. Следовательно, полив почвы стимулятором должен приводить и к усилению ее стимулирующей способности.

В литературе имеются сведения о том, что замачивание семян в стимулирующих веществах способствует усилению скорости поглощения ими кислорода (Ю. М, Возняковская, 1969; Н. И. Якушкина, Е, С. Стребко, 1973 и др.). - Учитывая отмеченное, нами была сделана попытка по величине дыхания замоченных семян пшеницы определить стимулирующую активность почвенного раствора в проводимых опытах с внесением стимулятора Симбионт-2 в почву. При постановке опыта использовали почву 3 (табл. 1 и 2) и растения огурца. Почвенный раствор из вариантов опыта был извлечен на 7, 20 и 31 дни'возраста растений. К первому извлечению почвенного раствора в соответствующих вариантах на сосуд было внесено 225,3 мл раствора Алиева, ко второму еще 18,0 мл, а к третьему — 1,7 мл. Суммарное внесение питательного раствора на сосуд к возрасту растений 31 день составило 245 мл. Условия и результаты опыта представлены в табл. 5.

Параллельно с замочкой в выделенных почвенных растворах семена были замочены также в дистиллированной воде и растворах биостимулятора Симбионт-2 для сравнительной оценки. Величины НСРо,ад по срокам измерения (в табл. 5) рассчитаны с учетом данных по дыханию семян без замочки и замоченных в дистиллированной воде и растворах препарата.

Из полученных результатов видно, что почвенный раствор, выделенный из вариантов опыта без растений на 7 день, оказал примерно одинаковое влияние на поглощение кислорода семенами пшеницы. Добавление к торфу раствора Алиева (2 вариант) усилило скорость поглощения кислорода семенами пшеницы, замоченными в почвенном ' * II

.Та блица 5

Влияние-почвенного раствора из.торфа на поглощение кислорода семенами пшеницы

Вари- шпы Условия опыта. ' ' Oí, мл/кг сулнх семя и-час

число растений на сосуд растаор Али ем, ил* Силабн-онт-2, жон. пен грация

Возраст растений (дни)

7 20' . 31

. 1 2 3 - 4 ■ 5 6 . * На 0 0 0 ■ 1 1 1 31 день.- 0 245 245 0 245 245 0,00 0,00 0,00001 0,00 0,00 0,00001 НСРо 05 216,5 218,2 214,5 231,3 239,5 2543 8,5 205,0 220,5 201,3 223,2 233,5 249,5 7,7 192.3 200,5 197.2 208.3 220,0 232,8 5,1

Без замочки —167,7: Замочка в Симб,-2 (0,00001) —232.8; аажгска в НгО— 213,7; замочка- в С им б.-2 (0,0001}—2Ú2.2,

растворе из этого варианта, по сравнению с контролем (1 вариант) на 20 и: 31 дни. Наличие растения усилило стимулирующую активность почвенного. раствора, что и привело к достоверному увеличению дыхания замоченных семян пшеницы. По-видимому, это связано с корневыми выделениями растений, которые усилили развитие микроорганизмов, а, следовательно, и стимуляцию почвенного раствора. Добавление питательного * раствора на фоне растения (о вариант) усилило стимулирующую способность торфа только на 31 день жизни растений. Введение стимулятора Симбионт-2 в почву с проростками огурцов (6 вариант) привело к устойчивому повышению дыхания семян пшеницы, замоченных В' почвенном растворе из этого варианта, по сравнению с 5 вариантом в течение всего опыта. Это указывает на усиление стимулирующей активности почвенного раствора при поливе торфа с растениями препаратом Симбнонт-2.

В опыте с искусственным грунтом (минеральной ватой) получены достоверные результаты только в первые два срока извлечения раствора. третьему сроку действие препарата сннвелнровалось.

3. Влияние прослоек силнкагеля на интенсивность поглощения кислорода торфом с корнями огуречных растении'

• С целью расширения способов применения стимулятора Симбиопт-2 были использованы прослойки силнкагеля, предварительно. обработанные указанным препаратом.; Ос-12

нованием для проведения-опыта явились результаты, полученные Ф. Ю. Гельцер (1966). Ею установлено, что введение в дерново-подзолистую' почву 1г5—2,0-санти метровой прослойки снликагеля способствовало значительному усилению развития корневой системы пшеницы и повышению урожая в среднем на .45%.

При постановке опыта использовали почву 4 (табл. 1 и 2), растения огурца и силнкагель ШСК (шихта силика-гель крупнопористый) двух фракций: 0,25—2,00 и 2,00— 3,00 мм. Действие снликагеля было решено усиливать в соответствующих вариантах действием стимулятора Симбионт-2. Для этого фракции снликагеля замачивались в течение 1 часа в растворе препарата разведением 0,000Гот исходной концентрации и затем просушивались на воздухе до воздушно-сухого состояния. Условия и результаты опыта представлены в таблице 6.

Таблица 6

Влияние прослоек снликагеля в почве на поглощение кислорода торфом с корнями огуречных растений

Варианты * Условия опыта О), мл/кг сухого торфа'час

прослойка силикагеля (фракция, ми) Симбионт-2, концентрация Возраст растений (дни)

14 21 28

1 0 0,00 40,0 41,2 42,1

2 0 0,00001 45.4 51,1 53,7

3 0,25—2,00 0,00 41,7 47,7 49.2

4 2,00—3,00 0,00 39,8 42.0 42,6

5 0,25—2.00 0,000/ 44,1 47,0 51,5

6 2.00-3,00 0,0001 48,6 51,2 52,5

НСРол 2,5 2,2 1.9

Из полученных результатов видно, что введение В торф прослойки снликагеля фракции 0,25—2,00 мм (3 вариант) способствовало достоверному увеличению по сравнению с контролем интенсивности поглощения кислорода ПОЧВОЙ с корнями огурцов в возрасте растений 21 и 28 дней. Прослойки снликагеля обеих фракций, замоченные в препарате Симбионт-2 (5 и 6 варианты), обеспечили увеличение интенсивности дыхания почвы с корнями растений во все сроки измерений по сравнению, с контрольным вариантом, а в 28-дневном возрасте растений — по сравнению с вариантами 3 и 4. Причем интенсивность поглощения кислорода системой почва—растение в вариантах 5 и б в третий срок измерения была примерно такой же величины, как и при поливе почвы препаратом Симбионт-2 (2 вариант),

4. Влияние введения в почву стимулятора Симбнонт-2 на урожай огурцов'

' В модельных опытах было установлено увеличение ин-' тенсивности поглощения кислорода почвой с корнями растений. в рассадный период под влиянием стимулятора Снм-бионт-2, введенного в почву с проростками огурцов и томатов. По-видимому, это связано с усилением обмена ве* ществ в растениях и улучшением их роста и развития, что дало основание рекомендовать проведение опытов с учетом урожая.

Проверочные деляночные опыты были проведены в тепличном комбинате колхоза «Память Ильича» Щелковского района (1 опыт) и в теплице подсобного хозяйства «Березовое» Красногорского района (II опыт) Московской области. В I опыте контроль и опытный вариант включали по 6 делянок площадью 1,1 м2 каждая. На делянке было 6 растений. Пол ивыг стимулятора Симбнонт-2 концентрацией 0,00001 от исходной были проведены в течение четырех дней подряд, начиная с 7-дневного возраста проростков. При поливах одновременно поливалась почва и надземная часть растения. Контрольные растения поливались таким же количеством воды. Урожайность огурцов (за 6 сборов) в контрольном варианте составила 5,9 кг/ма, а в варианте с поливом почвы стимулятором Симбнонт-2 — 9,0 кг/м2. Прибавка составила 3,1 кг/м2 или 53%. Она была достоверна на уровне значимости 0,05 (НСРо,(а = 2,0).

Второй опыт' состоял из контроля и двух опытных вариантов, в которых полив стимулятором Снмбнонт-2 был разграничен. Во втором варианте препаратом поливалась почва, а в третьем — почва и растения одновременно. Контроль и опытные варианты включали по 6 делянок площадью 2,5 м2 каждая. На делянке было 8 растений. За 23 сбора урожайность огурцов (кг/мг) составила в контрольном варианте 5,5, во втором варианте — 6,5, в третьем — 6,4. Прибавка урожая во втором варианте составила 1,0 кг/м2 (18%), в третьем варианте — 0,9 кг/мг (16%).-Прибавки были достоверны на уровне значимости 0,05 (НСРо,о5 = 0,6). Действие обоих способов полива стимулятором на урожай огурцов оказалось практически равноценно. Это указывает на то, что- урожай повышается именно благодаря действию, оказываемому стимулятором Симбнонт-2 на почву и корневую систему растений,

В теплице, п/х «Березовое» нами также был проведен проверочный опыт, в котором изучалось влияние 2-сантиметровых прослоек силикагеля размером гранул 0,25— 0,00 мм на. урожай- огурцов, Опыт- включал. 3 варианта: 14

■i) контроль; 2) с прослойкой силикагеля; 3)-с прослойкой силикагеля, замоченного в препарате Симбионт-2 концепт-рации 0,00001 от исходной. Площадь каждого варианта была 2,2 м2 (7 растений). За 23 сбора урожайность огурцов (кг/мг) составила в контрольном варианте 5,5; во втором варианте — 6,3; в третьем — 7,3.

Общие выводы

1. Модифицированный аппарат Лииса дает возможность измерять скорость "поглощения кислорода почвой с развив-'шимнся в ней корнями растений (огурцов и томатов) месячного возраста и более, что исключает необходимость отрезать стебли перед опытом. '

- 2. Интенсивность поглощения кислорода системой почва— растение может бить рекомендована для оценки стимулирующего действия биологически активных препаратов при внесении их в почву.

3. Введение в почву биостимулятора Снмбионт-2 в концентрации 0,00001 от исходной в фазе проростков способствовало достоверному изменению интенсивности поглощения кислорода почвой и системой почва — растение.

4. Наличие растения а условиях опыта обеспечило увеличение скорости поглощения кислорода черноземом ТИПИЧНЫМ на 88—106%, активности фермента каталазы — на '56—67%, численности в почве грибов — на 146—224% и других микроорганизмов — на 10—370% по вариантам опыта по сравнению с почвой без растения.

5. Стимулятор Симбнонт-2 способствовал увеличению •прибавки интенсивности поглощения кислорода, обусловленной наличием растения, в торфяных тепличных почвах на 6—25%, а в черноземе типичном — на 21—29% по сравнению с прибавкой дыхания в соответствующих вариантах без его внения в почву.

6. Установлено, что. биостимулятор Симбионт-2 в концентрации 0,00001 от исходной может быть использован для усиления стимулирующей способности почвы.

7. Замачивание семян огурцов в почвенном растворе из торфа с растениями, в который предварительно вводился препарат Симбнонт-2, способствовало усилению дыхания чернозема выщелоченного с корнями огурцов и увеличению числа корневых окончаний растения.

8. В искусственных грунтах действие препарата Симбионт-2 на стимулируюшую активность раствора проявляется слабее, чем в почвах, приготовленных на торфяной основе.

9. Интенсивность поглощения кислорода семенами пше-

ншш может ¿ыть нспольэована' для оценки стимулирующей активности почвенного раствора;

10. Введение прослойки силикагеля (фракция 0,25— .2,00 мм) в торфяную почву способствовало в условиях опыта повышению интенсивности поглощения кислорода системой почва — растение, однако,'в меньшей степени, чем полив почвы стимулятором Симбионт-2.

П. Введение в- почву прослойки силикагеля, 'предварительно замоченного в препарате Симбнонт-2, обеспечило в условиях опыта прибавку скорости поглощения кислорода почвой с корнями растений того же порядка, что и полив почвы препаратом.

12. Введение прослойки силикагеля в тепличный грунт обеспечило возрастание урожая огурцов на 16%, а прослойки силикагеля, замоченного в стимуляторе Симои-онт-2 — на 33% по сравнению с контрольным вариантом (без прослойки силикагеля),

|13. В условиях деляночных опытов установлено достоверное повышение урожая огурцов за сч-ет полива тепличной почвы в фазе проростков растений стимулятором Сим--бйонт-2 в концентрации 0,00001 от исходной.

Рекомендации по практическому использованию результатов;

1. С целью повышения урожая огурцов рекомендуется проводить поливы почвы биостимулятором Симбионт-2 в концентрации 0,00001 от исходной в фазе 4—7-дневных проростков растений в течение четырех дней подряд (расход на 1 м* рассады при этом должен составлять 20—25 лнтров раствора препарата).

2. Для повышения урожая огурцов рекомендуется использовать 2-сантиметровую прослойку силикагеля, замоченного в растворе препарата Симбионт-2 концентрации 0,00001 от исходной. Прослойка силикагеля вводится в рассадный грунт на глубину 2 см' от поверхности почвы.

Использование стимулятора Симбионт-2 в производственных целях возможно только после проведения государственных испытаний.

3. Рекомендуется использовать. интенсивность поглощения кислорода почвой с корнями нетравмированных растений в рассадный период для выявления оптимальных концентраций, вносимых в почву биологически активных веществ с целью повышения урожайности растений.

Список работ, опубликованных, по материалам диссертации

. 1. Игнатьев Н. Н., Шуваев В. Л. Поглощение -кислорода системой почва — огуречное растение при внесении препарата СимЗионт-2 в почву//Известия ТСХА. —1 1984, — Вып. 6. — С. 71—77.

2, Игнатьев Н. Н., Покровский Н. П., Шуваев В. А. Увеличение скорости поглощения кислорода системой почва — растение под действием препарата Симбионт-2//Доклади ВАСХНИЛ. — 19&4. — № 11. — С. 8—10.

3. Игнатьев Н. Н,. Шуваев В. А. Заявка на изобретение Хэ 3768370/30—15, положительное решение Госком-изобретений о выдаче а, с. от 29,01.1986 г.

Объем 1'Д д. л.

Заказ 8 (ДСП).

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии км. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44