Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ И ГЕРБИЦИДОВ НА МИКРОФЛОРУ И ТРАНСФОРМАЦИЮ АЗОТА УДОБРЕНИЙ В ПОЧВЕ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ РИСА

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ И ГЕРБИЦИДОВ НА МИКРОФЛОРУ И ТРАНСФОРМАЦИЮ АЗОТА УДОБРЕНИЙ В ПОЧВЕ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ РИСА"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Наталья Петровна ГРАЧЕВА

ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ И ГЕРБИЦИДОВ НА МИКРОФЛОРУ И ТРАНСФОРМАЦИЮ АЗОТА УДОБРЕНИЙ В ПОЧВЕ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ РИСА

(Специальность 03,00,07 — микробиология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА —1982

Работа выполнена в отделе агрохимии Всесоюзного научно-исследовательского института риса.

Научный руководитель — академик АН СССР, доктор биологических наук Е. Н. Мишустин.

Официальные оппоненты — доктор биологических наук Е. X. Ремпе, кандидат биологических наук О. Д. Сидоренко.

Ведущее предприятие — Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства.

Защита диссертации состоится «

1982 г. в « » час. на заседании Специализированного совета К 120.35.06 при Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49, корп. 17, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

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

Автореферат разослан

«/?» . . .1982 г.

Ученый секретарь Специализирован" о совета— ¿УУ^. кандидат бися^ 'их наук СУ ) ^ Марьенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Центральным Комитетом КПСС и Советским правительством придается большое значение развитию рисосеяния в стране, в том числе н в Краснодарском крае. Претворяя в жизнь постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 26 февраля 1974 года и решення ХХу съезда КПСС, трудящиеся края за 1976—1980 гг. построили новые оросительные системы на площади более 100 тыс. гектаров. Увеличение сборов белого зерна в XI пятилетке, предусмотренное XXVI съездом партии, предполагается только за счет повышения урожайности до 50—55 ц/га.

Важным средством повышения урожайности рп с а являются минеральные удобрения, особенно азотные. Однако в условиях Кубани коэффициент использования азота удобрений рисом не превышает 25—40 процентов.

Значительные потери азота приводят не только к снижению эффективностсн удобрений, но и к возрастанию опасности загрязнения окружающей среды нитратами и нитритами вследствие их интенсивной миграции с поливной водой в сбросную сеть и грунтовые воды. Все это обуславливает настоятельную необходимость изучения и внедрения в практику приемов повышения эффективности азотных удобрений при возделывании риса.

Одним из таких приемов является ингибирование процесса нитрификации, так как именно его последствия ('вымывание и денитрификация нитратов) играют определяющую роль в потерях азота из почв рисовых полей. Однако в проводимых в этом направлении исследованиях внимание уделялось влиянию веществ-ингибиторов в основном на нитрифицирующие микроорганизмы. Действие этих веществ на другие микроорганизмы, обитающие в почве рисовых 'полей, изучено недостаточно. Еще менее исследован вопрос о влиянии вносимых химических препаратов на микрофлору ризосферы и ризопла-ны, хотя численность и активность этих микроорганизмов играет существенную роль в жизнеобеспечении растений риса в затопленной почве. _

/

Цель к задачи исследований. В работе ставились следующие задачи:

а) выявить влияние некоторых ингибиторов нитрификации и почвенных протнвозлаковых гербицидов группы тиокарбама-тов на микрофлору почвы рисовых лолей;

б) установить влияние исследуемых ингибиторов нитрификации и гербицидов на превращение вносимых азотных (,5М) удобрений и продуктивность растений риса.

Опыты проводились на лугово-черноземовидной почве Краснодарского края.

Новизна исследований. Работа содержит новые данные о влиянии ингибиторов нитрификации и гербицидов группы тно-карбаматов на микрофлору почвы рисовых полей, ризосферы и ризопланы риса, о трансформации и потерях азота (15М) удобрений до посева риса и в течение вегетационного периода, о размерах выноса азота рисом по фазам вегетации в присутствии1 ингибиторов нитрификации и гербицидов и об их влиянии на рост, развитие и урожайность риса.

Практическая ценность работы. В результате исследовании установлена существенная эффективность применения ингибитора нитрификации Ы-Бегуе в условиях Кубани. При внесении ингибитора совместно с сульфатом аммония повышается коэффициент использования азота рисом, на 12—20% сокращаются общие потери азота удобрений, а урожайность возрастает на 11—19%. Это позволяет рекомендовать данный прием для широкой производственной проверки.

Апробация работы, Материалы диссертации доложены и одобрены: на научно-теоретической конференции молодых ученых ВНИИриса (1977), на научно-теоретическом семинаре «Повышение эффективности азотных удобрений с помощью ингибиторов нитрификации» (ЦИНАО, 1978), на расширенном заседании отдела агрохимии ВНИИ риса (1979), на координационном совещании по рису (1980), на советско-американском симпозиуме «Технология применения и результаты производственных испытаний ингибитора нитрификации Н-серве на хлопчатнике н рисе» (Ташкент, 1980).

По результатам исследований опубликовано 7 статей.

Внедрение. Производственная проверка эффективности ингибитора нитрификации М-Бегуе проведена в Краснодарском крае: в 1977 году на площади 1 га в элитно-семеноводческом хозяйстве «Красное» (Красноармейский район), в 1978 г. на площади 12 га в колхозе «Память Ильича» (Крымский район), с экономическим эффектом 134 руб./га дополнительного чистого дохода.

Объем работы. Работа изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 39 таблиц, 5 рисунков и 13 приложений. В приложения включены данные микробиологических

и агрохимических анализов почвы, подтверждающие основные положения текста диссертации, н результаты математической обработки основных экспериментальных данных.

Список использованной литературы включает 214 наименований, m них 131 —зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Методы исследований. Исследования проводили в полевых и лабораторных условиях в течение 1972—1978 гг. Постановка полевых опытов осуществлялась в элитно-семеноводческом хозяйстве «Красное» ВНИИриса (Красноармейский район, Краснодарский край).

В лабораторных условиях было проведено предварительное испытание влияния некоторых ингибиторов нитрификации н гербицидов на микрофлору и содержание минерального азота, а также на прорастание семян, рост проростков риса и накопление ими сухого .вещества.

Вегетационно-полевые опыты проводили на делянках площадью 0,185 м2, ограниченных полиэтиленовой пленкой, погруженной на 20 см ниже поверхности почвы и поднятой над ней на 30 см. Удобрения (суперфосфат и калийная соль по 120 кг д. в. на га и 2/3 нормы сульфата аммония (l5N) заделывали в слой почвы 0—8 см перед .посевом. Остальной азот вносили в подкормку в начале кущения риса. Норма азота — 120 и 180 кг N/ra. Ингибиторы нитрификации вносили совместно с азотным удобрением (N-serve— 1—2% от дозы N, циангуаниднн — 50 кг/га). Гербициды применяли в количестве 4 кг д. в. на га в виде эмульсии, которой опрыскивали почву мнкроделянок после посева риса. Повторность вариантов — 6-кратная.

Варианты полевых опытов размещали на делянках с учетной площадью 10—100 ма. Повторность вариантов 4-кратная. Сорт риса — Краснодарский 424. Технология возделывания риса соответствовала рекомендуемой ВНИИриса. Учет урожая— сплошной, поделяночный.

Почвенные образцы для микробиологических и агрохимических анализов отбирали согласно руководству Красильнико-ва Н. Л. (1966).

Для изучения ризосферной микрофлоры стерильным скальпелем отбирали почву, находящуюся в непосредственной близости (0—2 мм) от корней риса. Для анализа корневой микрофлоры готовили суспензию из отмытых и растертых корней риса. Коэффициент избирательности рассчитывали как отношение количества микроорганизмов в рнзоплане или ризосфере к их количеству в почве без растений.

Количество микроорганизмов различных групп учитывали

Методом посева на соответствующие питательные среды, указанные и таблицах, по общепринятой методике (Красильников, 1966).

Аммонийный и нитратный азот определяли феноловым методом в модификации Кудеярова В. Н. (1966, 1969).

Содержание минеральных форм меченого азота (13МН4+, ,3?40з~) определяли методом дистилляции (Замятина, 1975). Общий азот—методом Кьельдаля-Р1одльбауэра. Для определения содержания меченого азота использован масс-спектрометр МИ-1305 кафедры агрохимии ТСХА.

Статистическую обработку полученных результатов проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1979).

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ РАБОТЫ

Микрофлора почвы и ризосферы риса и влияние на нее ингибиторов нитрификации и почвенных противозлаковых

гербицидов

Почвы Кубани, занятые лосевом риса, обильно населены микроорганизмами. Общее количество микробов, потребляющих минеральный азот, в почве без растений риса колеблется от 8 до 39 млн. клеток на 1 г почвы, а в ризоплане риса — от 46 до 258 млн. клеток на 1 г корней (табл. 1).

Их численность на корнях на протяжении всего вегетационного периода выше, чем в почве. Общее количество микроорганизмов, а также численность аммонифпкаторов, деннтрифика-торов, ннтрифнкаторов и олигоннтрофилов на корнях риса наиболее значительна в период всходов. В последующие фазы развития риса количество микроорганизмов на корнях уменьшается.

В ризосфере и ризоплане риса обнаружено большое количество нитрифицирующих и денитрифицирующих бактерий, т, е. тех микроорганизмов, с деятельностью которых связаны процессы, приводящие к потерям азота. Коэффициент избирательности для них в фазу всходов составляет 5 и 77 соотвегст-• венно.

Размножение этих микроорганизмов в значительной степени стимулируется переменным водным режимом, применяемым на период получения всходов. Так, если численность микроорганизмов, учитываемых на КАА, и аммонифпкаторов в результате первого увлажнительного полива возрастает в 2—4 раза, то количество денитрнфнкаторов увеличивается в 50 раз, ни-трификаторов — почти в 5 раз, а при втором поливе увеличивается еще больше (табл. 2).

В целях сокращения потерь азота удобрений возникает настоятельная необходимость избирательного подавления питри-4

Динамика численности микроорганизмов в ризосфере и р изо плане риса, млн. * или тыс. ** (1 г сухой почвы или корней)

Зона исследования Фазы вегетации риса

Микроорганизмы всходы куше ниє цветение созревание

Потребляющие минеральный азот* (учет на на крахмало-аммиач* ком агаре)..... Олигонитрофиды* (учет на среде Эшби) . , . 1 2 3 1 о 5 17,4 1Ä.8 257,5 2-1,9 31,3 234,5. 15,8 18,6 77.7 10.8 10,7 &0,4 а.1 7,0 45.5 эл У6,С> 38,4 37.4 51,8 25.3 21,3 53,8

Лммоннфикаторы ' (учет на мясо-пептонном агп* ре)........ о * 3 7,0 fi,9 34,7 9,3 5.3 12,5 2,3 1 ч 1 3.2 3,5 3,3 1,5

Денитрификаторы ** (учет на среде Гиль-тая)....... 1 2 3 120 370 0231 522 17WÍ 6250 95 255 541 129 233 1571

Нитрнфикаторы** (учет на среде Виноградско-го)........ 1 , 2 3 0.05 0,12 0,25 0,04 0.07 0,02 ода 0,06 0,04 0,23 1,98 0,31

Примечание: I—почва; 2— ризосфера; 3—ризопланэ.

фицирующей и денитрифицирующей микрофлоры в начальные фазы вегетации риса.

Нашими исследованиями показано, что на рисовых полях Кубани для этих целей может быть применен ингибитор нитрификации М-зегуе. В его присутствии в начальные периоды инкубации обнаруживается в 2—7 раза меньше нитрификато-ро-в, чем в необработанной ингибитором почве (табл. 2). Действие ингибитора проявляется до затопления поля постоянным слоем воды, т. е. примерно около месяца. Эта закономерность отмечалась в течение всех лет изучения данного ингибитора.

Одновременно с иитрификаторами М-Бепге в количестве 2% от лозы азота подавляет размножение н денитрифицирующих микроорганизмов.

Существенно снижают численность денитрифицирующих микроорганизмов также гербициды сатурн и ордрам. Несколько слабее, чем М-эегуе, эти гербициды действуют на нитрифицирующую микрофлору (табл. 3). Продолжительность влияния гербицидов на эти микроорганизмы примерно такая же, как М-эегуе: около месяца.

Они не оказывают отрицательного влияния на численность микроорганизмов, потребляющих минеральный азот, а разви-

Динамика численности микроорганизмов в почв«, обработанной ингибиторами нитрификации и гербицидом

Вариант Ми к роо р гз н из м ы Срок определения и состояние почвы по влажности***

4 подсушенная затопленная 14, подсушенная 36. затопленная

Контроль Потребляющие ми- 33,8 70,5 18.9 15,3

N-serve 1% неральный азот* 36,9 93 0 36,5 21,7

N-serve 2% (учет на крах- 34,5 бо;& 38,4 13,0

Un а н гуаши и ti мало -аммиачном 33,9 69,5 28,8 12,0

Сатурн агаре) 31,3 61,а 27,5 22.7

Контроль Аммонифицирую* (1,9 33,8 12,9 11,3

N-serve 1 % щие* (учет на 23,9 Эй.1 оо о 13,5

N-serve 2% мясо-пептон ном 12 0 * 32,7 20,1 10 6

lina игуан иди и агаре) 7,9 Э1,0 26,6 11,6

Сатурн 12,4 30.9 22,3 17.4

Контроль Д ен и три ¡Ьи ц ир у ю- 0,15 7.9 2,5 1,7

N-serve 1% щие* (учет из 0,16 5,1 3,1 2,4

N-serve 2% среде Гнльтая). 0,07 1,0 08 0,Э

Циапгуаниднн 0,14 7,8 2,0 1,7

Сатурн 0,04 3^0 2,5 1.7

Контроль Нитрифицирую- 0,6 2,9 4,9 0.2

N-serve 1% щие* * (учет на 0.5 0.6 4.1 0,2

N-serve 2% среде Вавуло) 0,1 04 2,3 0,2

Циангуэнидин <W 2,3 3.1 0.3 '

Сатурн 0.3 2.4 4,6 0,2

Примечание: * — млн.; ** — тыс/г сухой почвы; ***— п днях после закладки опыта.

тне аммонификаторов и олигонитрофилов несколько стимулируют.

В непосредственной близости от корней риса действие ингибитора ннтрификашш проявляется сильнее и более длительный срок, чем на удалении от них. Особенно это справедливо для нитрифицирующих бактерий (табл. 4).

Через 35—40 дней после посева риса (фаза полных всходов) численность их на корнях растений с делянок без применения ингибитора довольно высока, и коэффициент избирательности равен примерно трем. В присутствии М-Бегуе п эту фазу данные микроорганизмы обнаруживаются на корнях в единичных количествах (К. И. = 0,008).

И-Бел/е и сатурн угнетают денитрифицирующую .чикрофло-* ру ризосферы риса почти всю первую половину вегетационного периода (табл. 5).

В период полных всходов М-зегУе иигибирует денитрифицирующую микрофлору и на корнях риса. Во все остальные сроки 6

Динамика численности микроорганзмов некоторых физиологических групп в почве, обработанной гербицидами

Взриант Микроорганизмы Срок определения и состояние почвы по влажности***

13 подсушенная 34 подсу-шейная 55 затопленная

Контроль Сатурн Ордрам Потребляющие минеральный азот* (учет на крахмало-аммиачном агаре) .... 70.5 51.6 60,9 33,8 106,3 47,6 55.6 48.9 57,4

Контроль Сатурн Ордраи Аммонифицирующие* (учет на мясо-пептон ном агаре) . , . 5.3 6.4 в,« 7.9 16>6 9,2 3,3 4.1 •и

Контроль Сатурн Ордрам Олигонитрофнлы* (учет на среде Эшбн)........ 52.6 67.7 64.8 125,4 179 3 143,4 50.8 62,6 55.4

Контроль Сатурн Ордрам Денитрифншірукшне* (учет на среде Гильтая) ...... 1,74 0,34 0,34 0.16 0.05 0.09 0.01 0,01 0,01

Контроль Сатурн Ордрам Нитрифицирующие" (учет на среде Вавуло)...... 2,4 1.7 1 2 6,1 3,3 3,3 2.5 3,7 3.6

Примечание; * — млн.; ** —тис./1 г сухой почвы; *** — о днях после закладки опыта.

наблюдений количество этих микроорганизмов на корнях было всегда выше, если в почву был внесен гербицид или ингибитор.

На корнях риса в присутствии ингибитора Ы-эегуе и гербицида сатурн наблюдается значительное развитие аммонифицирующих микроорганизмов, особенно во вторую половину вегетации. Это может быть связано с лучшим развитием растений риса в присутствии М-5еп/е и сатурна.

Изменений в численности микроорганизмов, учитываемых на КАЛ, количестве олигоннтрофнловь грибов н целлюлозораз-рушающнх микроорганизмов в ризосфере - н ризоплане риса при обработке почвы ингибитором нитрификации Ы-Бегуе и гербицидом сатурн не обнаружено.

Микробиологическая трансформация азота в почве рисовых полей и некоторые способы ее регулирования

Результаты агрохимических анализов показали, что интенсивная нитрификация н последующая деннтрнфнкация аммонийного азота удобрений приводят к значительным его поте-

Численность нитрифицирующих микроорганизмов и ризосфере и ризоллзке риса при внесении и сатурна

{тыс./1 г сухой почвы или корней)

Вариант Зона исследования Фаза вегетации риса

всходы кущение цветение созревание

Контроль...... ! 1,13 3 30 55,5 4,44

2,76 7,1.0 4,25 2,01

3 2,88 0,27 0.24 14,92

N-serve 2%..... I а,во 7,25 7,85 5,56

2 1,85 5.35 8,40 1,60

3 0,0Э 1,85 1.92 20,76

Сатурн....... I 1,06 5,65 7,30 7.00 '

о 4,97 3,58 5v70 2,52

3 1,10 0,98 10.60 26,33

Примечание: 1—почва; 2 — ризосфера; 3 —ризоплана.

рям, которые могут происходить eine до посева риса. В этих случаях даже при заделке на глубину 0—8 см за день теряется из почвы более 1% внесенного азота (табл. 6).

При нарушении рекомендаций по применению удобрений еще до посева .может потеряться более- четверти внесенного азота.

Таблица 5

Численность денитрифицирующих микроорганизмов в ризосфере II риэоплане риса при внесении Г4-5егуе и сатурна (М.К1./1 г сухой почвы или корней)

Вариант Зона исследования Фаза вегетации

всходы кушей ие цветение созревание

Контроль ..... 1 2 00 2,61 1,25 0,42

2 4,00 6.71 1,24 2,33

3 39,36 10,30 1,53 4,27

N-serve 2%..... 1 0,88 1,89 1,94 0,431

2 0.94 0 81 0.44 0

3 19,02 21,61 12,90 8,31

Сатурн....... 1 1,93 1,37 1,26 1,74

о 2,91 0,25 1,27 0,68

3 45,60 10,32 8,42 11,98

Примечание: 1 — почва, 2 —ризосфера, 3— ризоплана.

Особенно значительны потери азота в начальный период вегетации рнса. До затопления поля постоянным слоем воды из почвы теряется 22—25% азота удобрений- При этом в пе-6

риод просушек чека количество нитратов в 5—6 раз выше, чем аммонийного азота, что указывает на высокую активность процесса нитрификации.

За весь вегетационный период общие потери азота удобрений могут составить более половины внесенного азота (52—58%), особенно при заблаговременном внесении удобрений или без заделки их в почву.

Таблица 6

Баланс азота ("М) удобрений* перед посевом риса, % от внесенного

Внесение удобрений Содержание N уд. в почве Дефицит N уд.

Поверхностно........ 73,8 26,2

Заделаны в почву....... 88,0 12,0

Совместно с М-эегуе заделаны в

почву ........... 98,5 1,5

* Удобрения внесены за 10 дней до посева роса.

Подавление жизнедеятельности нитрифицирующих микроорганизмов М-зепге приводит к снижению содержания в почве нитратов, особенно в период просушек чека, и накоплению аммонийного азота. К началу кущения в присутствии Ы-зегуе содержание аммонийного азота в почве повышается примерно в три раза по сравнению с контролем.

При обработке удобрении Ы-эегуе почти в 2 раза снижается содержание нитратов (13М) в почве, значительно возрастает закрепление азота удобрений почвой, что связано с интенсивным размножением ряда групп микроорганизмов. Это способствует сокращению потерь азота во время- просушек чеков (табл. 7).

Таблица 7

Баланс азота удобрений перед затоплением поля постоянным слоем воды,

% от внесет« ого

Вариант Содержание ,5М удобрення в Дефииит а зо га

почве растениях ночва+ растения

............ 76,19 1.60 77,79 22 21

Мімі+М-ієгує 2%....... 88.65 2.93 91.58 8,42

............ 72,00 2,91 74,91 25,09

(^І50+іМ-5ЄГУЄ 2%....... 83.51 4,90 68.43 11.57

М|М+сатури......... 77,92 2.99 80.91 19,09

Мім+°рлрзм........ 75,64 1,41 77,05- 22,95

Определенное влияние на трансформацию азота оказали гербициды. Лабораторными опытами установлено, что в присутствии сатуриа и ордрама в почве в два с лишним раза повышается содержание аммонийного азота и на 80% уменьшается содержание нитратов (табл. 8).

Таблица 8

Влияние гербицидов на содержание в почве подвижных форм минерального азота (мг/кг сухой почвы)

Вариант

мн(+

N0*-

Пятнадкатидневное компостирование

Контроль .....

Сатурн ......

Ордрам ......

НС Роз.......

29,13 50.20 42,80 13,85

18.48

48.49 41,20

2,40

10,65 1.71 1,60

Учет микроорганизмов цикла азота, а также опыт в стерильных условиях показали, что изменения, происходящие в трансформации азота в почве при внесении гербицидов, имеют биологическую природу;

Довольно заметное увеличение содержания обменного аммония в почве при обработке ее гербицидами обнаруживалось все три года полевых исследований. Вместе с тем исследования с 15М показали, что на трансформацию азота удобрений, особенно на размер их нитрификации, гербициды оказывают меньшее влияние, чем Ы-эегуе.

Совместное внесение М-Беп/е и сатурна приводит к уменьшению количества нитрифицирующих и денитрифицирующих микроорганизмов. Вследствие сокращения потерь к кущению риса в почве сохраняется в 5 раз больше азота (15Г^) удобрений в аммонийной форме, чем без их внесения-

Повышенное содержание обменного аммония привело к лучшему его использованию растениями риса. Наиболее сильно («а 7—14%) увеличивается коэффициент использования азота удобрений при обработке их М-Бенте. При внесении гербицидов повышение коэфициента составило всего 3—4 процента. Однако в их присутствии значительно (на 22—24%) возрастает вынос почвенного азота.

. Итоговый баланс азота удобрений показал, что около трети внесенного азота закрепилось в почве, от 31 до 38% использовано растениями. Примерно столько же азота потеряно (табл. 9).

Обработка удобрений М-5епге приводит к сокращению потерь азота удобрений. Это связано с увеличением закрепления

ю

Баланс азота удобрений в фазу созреваний риса,

% от внесенного

Вариант

Содержание п Лефнинг □зо га

почве растениях почва-)-растения

32,4 37,6 70,0 30.0

38,1 44,1 82,2 17,8

30,1 31,4 61,5 33.5-

35,8 45.9 81,7 ■ 18,Э

30,0 35,1 Г,5,1 34,9

29,4 33,8 63,2 3^9

31.2 46,7 77,9 10 І —і *

МА........

М|я+М-5ЄП/Є . . . .

М,„.......

Мім+М-£СГУЄ . , .

[Мім+сатурн . . . . N«0 + ордрам . . .

Мш+^егте+сагурн

азота почвой, но главное, с лучшим его использованием растениями в течение всего вегетационного периода.

Некоторое снижение потерь азота в вариантах с гербицидами связано с небольшим увеличением коэффициента его использования рисом. Значительно меньше потери обнаружены при совместном применении сатурна и Ы-зегУе,

Таким образом, применение ингибитора нитрификации М-5егуе и гербицидов сатурн и ордрам приводит к изменениям в азотном режиме почвы в сторону накопления аммонийной формы азота. При внесении М-зепге главная роль в этом принадлежит торможению процесса нитрификации и сокращению потерь азота вносимых удобрений.

Влияние ингибитора нитрификации Ы-$егуе и почвенных иротивозлаковых гербицидов сатурн н ордрам на урожайность и качество зерна риса

Изменения, происходящие в азотном режиме почвы при использовании ингибитора нитрификации Ы-зегуе и гербицидов сатурн и ордрам, благоприятны для риса. Установлено, что проростки, выросшие в присутствии Ы-вегуе, опережают в росте и темпах накопления сухого вещества растения контрольных вариантов. Высота растений увеличивается на 16% и на 8—11% возрастает накопление ими сухого вещества.

Противозлаковые гербициды, особенно ордрам, на ранних этапах развития риса оказывают иа иего отрицательное влияние, несмотря на благоприятный азотный режим. Очевидно, в данном случае проявляется действие гербицидов на обмен веществ в самих растениях. Замедление роста растений в начальные фазы вегетации в присутствии гербнцидов отрицательно не отражается на их дальнейшем развитии и продуктивности. Применение сатурна давало все годы исследований

П

стабнльную прбавку урожая, в среднем на 14—17 процентов, за счет увеличения продуктивной кустистости (на 10%) и количества выполненных зерен. Действие ордрама оказалось менее эффективным {табл. 10),

Таблица 10

Влияние .гербицидов на урожайность риса

В опытах •

вегетационно-полевых полевых

Вариант в среднем за 2 года, г/делянку средняя прибавка в среднем за 2 гола, ц с/га средняя прибавка

г/делянку % . ц с 1 га %

Контроль Сатурн Ордрам Сатури+ ' М-5ЄГУЄ 2% НСРе5 176,2 201,6 193,6 +25,4 +17.4 +14,4 57.6 67.7 64,2 + 10,1 +6,6 + 17,5 +11,5

214,2 16,5 +33,0 +21,6 73,2 3.7 + 15,6 +27,0

Урожайность риса при обработке удобрений Ы-зег\'е в среднем за 3 года вегетационно-полевых. опытов повысилась на 10—12%, а в полевых условиях—на 15—19% {табл. 11).

Таблица 11

Влияние Ы-зепге на урожайность рнса

Вариант В опытах

ве гетз иионно•полев ы х полевых

в среднем аа Э года средняя прибавка в среднем за 4 года средняя прибавка

г/делянку 1 ■ % ' ц с 1 га %

160,8 _ • 52,5 _

•МІІН-М-ьєгує 161,0 +20,2 +12.5 60,7 +8,2 +15.6

N180 196,1 — — 60,2 — —.

Мш+М-5ЄГ\Є 216,7 +201,6 +10,5 71,8 +11,6 +19.2

НСРс5 6.7 1,9

Использование К-эег\'е позволило в полевых опытах полупить при дозе азота, сниженной на одну: треть, урожай, равный полученному при полной дозе, но без внесения ингибитора. Это было подтверждено и в производственных условиях. В колхозе «Память Ильича» на площади 12 гектаров прибавка урожайности составила почти 12%, а в ЭСХ «Красное» ВНИИ риса на площади 1 гектар — около 18%. В обоих случаях доза азота при внесении ингибитора была снижена. . * Прибавка урожая риса при внесении М-вегуе получена за счет повышения продуктивной кустистости (на 11—14%) и

увеличения продуктивности боковых метелок, вследствие чего вес зерна с одного растения повысился на 0,23—0,58 г.

Наиболее высокий урожай риса (73,2 ц с 1 га) получен при. совместном применении сатурна и К-вегуе.

Экономическая оценка результатов производственного опыта показала, что по .таким показателям, как вновь созданный продукт, чистый доход, уровень производительности труда, рентабельность, вариант с применением ингибитора нитрификации, М-йег\*е оказался эффективнее контрольного на И — 19%. При этом издержки возросли всего на 4%, уровень оплаты труда почти не изменился, а себестоимость основной продукции снизилась на 8%.

Определение некоторых качественных показателей зерна риса показало, что применение Ы-зегуе и гербицидов не вызывает нежелательных отклонений в содержании белка, амилозы и незаменимых аминокислот.

Выводы

1. Лугово-чериоземовидная почва рисовых полей Краснодарского края обильно населена микроорганизмами, количество которых в парующей почве (при учете на КАЛ) в течение вегетационного периода колеблется от 8 до 39 млн. клеток на 1 г почвы. Численность микроорганизмов растет по мере приближения к корню риса, достигая максимальных показателей в этой зоне в период всходов. '

2. Внесение удобрений и периодическое затопление, применяемое при культуре рнса, стимулируют размножение почвенных микроорганизмов, особенно денитрифицирующих н нитрифицирующих. При первом увлажнительном поливе количество депнтрификаторов возрастает почти в 50 раз, тарификаторов — в 5 раз.

3. Эффективность азотных удобрений, применяемых под рис, на Кубани довольно низка. За вегетационный период рисом используется 24—38% внесенного азота, а величина потерь колеблется от 30 до 58 процентов. При несвоевременном и некачественном внесении удобрений потери азота резко возрастают- В этих случаях еще до посева риса (за 10—12 дней) из почвы теряется более четверти внесенного азота.

4. Потерн азота удобрений особенно велики (22—25% от внесенного) в начальные фазы вегетации риса, когда проводятся периодические подсушки почвы. В этот период внесенные аммонийные удобрения интенсивно нитрифицируются, что увеличивает содержание нитратов (,51\10з), которых в это время обнаруживается в о—6 раз больше, чем аммонийного азота.

5. 'Применение ингибитора нитрификации N-serve и противораковых гербицидов сатурн и ордрам оказывает селективное угнетающее воздействие на нитрифицирующую и денитрифицирующую микрофлору. Влияние гербицидов на нитрифицирующую микрофлору несколько слабее, чем 'N-serve. N-serve и гербициды не снижают общую численность микробного населения почвы.

6. Внесение N-serve приводит'к увеличению содержания в почве аммонийного азота и снижению количества нитратов (в 2 раза). Потери азота (,SN).удобрений в начальные фазы вегетации риса при этом существенно сокращаются. Ингибитор увеличивает закрепление азота удобрений почвой на 5— 6% и повышает коэффициент^ использования его рисом на 7— 14%, в связи с чем общие потери азота сокращаются на 12— 20%. • '

7. Применение гербицидов сатурн и ордрам увеличивает в 2 раза содержание в почве аммонийного азота в лабораторных и на 12—40%—в полевых условиях. Количество нитратов снижается соответственно на 80% и 20—60%- Под влиянием гербицидов на 23—38% усиливается минерализация азотсодержащих соединений почвы и особенно после кущения риса.

8. Применение ингибитора нитрификации N-serve повысило урожайность риса в вегетацнонно-полевых опытах в среднем на 11—13%, а применение сатурна — на 14%. В полевых условиях,повышение урожайности от использования N-serve составило 15—19% (8—12 ц/га), от внесения сатурна—18% (10 ц/га). Наиболее высокий урожай-получен при совместном

•применении N-serve и сатурна. . , Внесение сульфата аммония совместно с N-serve позволило при дозе азота, сниженной на 1/3 (120 кг N/ra) но сравнению с оптимальной, получить урожай риса (60,7 ц/ra), практически равный полученному при полной дозе азота (180 кг N/ra), но ■без внесения ингибитора.

9. Содержание в зерне pifca общего аз^ота, сырого белка н амилозы, а также аминокислотный состав'белка при «несении N-serve и гербицидов сатурн и ордрам существенно не изменяется.

Предложения производству

В целях повышения эффективности азотных удобрений при культуре риса в Краснодарском крае целесообразно применение ингибитора нитрификации N-serve в количестве 2% от дозы азота совместно с сульфатом аммония. Необходимо продолжить широкое испытание отечественных ингибиторов нитрификации в рисосеющих зонах страны.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Долгих Ю, Р., Грачеоа И. П. Корневая и ризосфернал микрофлора риса. — Бюллетень НТИ ВНИИриса, Краснодар, 1973 г. вып. 10, с. 28—31.

2. Долгих Ю. Р., Грачева Н. П. Микрофлора ризосферы риса it ее связь с корневыми выделениями.—В кн.: Повышение плодородия почв рисовых полей. М„ Наука, 1977 г., с. 144— 150.

3. Долгих Ю. Р., Грачева Н. П., Ладатко Л, Г., Долгих JI. В. Изучение микробиологических процессов, связанных с цре-яращением соединения элементов питания в почвах рнсоиых нолей.— В кн.: Краткий отчет о научно-исследовательской работе но рису в СССР зз 1971 —1975 гг. Краснодар, 1976 г., с. 125—130.

4. Неунылов Б. Д., Долгих Ю. Р., Грачева Н. П. Влияние ингибиторов нитрификации на биологические процессы в почве и продуктивность риса.—Бюллетень НТИ ВНИИриса, Краснодар, 1977 г., вып. 22, с 40—44.

5. Неунылов Б. Д., Долгих Ю. Р„ Грачева Н. П. Влияние ингибиторов нитрификации на повышение эффективности азотных удобрений, применяемых под рис. — В кн.: Повышение эффективности азотных удобрений с помощью ингибиторов нитрификации. М., ЦИНАО, 1979 г. с. 52—58.

6. Грачева Н. П., Долгих Ю. Р. Влияние ингибитора нитрификации Н-серве на микробиологические процессы, трансформацию азота в почве и продуктивность риса.— В кн.: Доклады на соиетско-а-мериканчжом симпозиуме «Технология применения и результаты производственных испытаний ингибитора нитрификации Н-серве на хлопчатнике и рисе» (25—27 марта 1980 г., Ташкент). М„ ЦИНДО, 1980 г. с. 100—106.

7. Грачева Н. П. Влияние гербицидов сатурн н ордрам па динамику микроорганизмов и содержание в почве основных элементов питания.— Бюллетень НТИ ВНИИриса, Краснодар, 1980 г., вып. 27, с. 50—54.

Л 101538 24/У—82 г. Объем 1 п. л. Заказ 1180.

Тираж 100

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