Введение. Нерациональное использование минеральных удобрений приводит к снижению плодородия почв и вызывает загрязнение почвы и биосферы нитратами и агрохимикатами. В мире возрастает интерес к природным добытчикам азота, как наиболее выгодным средством экологически эффективного выращивания здоровых сельскохозяйственных культур. Актуальными становятся разработки биопрепаратов природного происхождения, в мире уже запатентовано много различных штаммов микроорганизмов и запущено в производство [1, 2]. Однако применение биопрепаратов содержащих живые бактерии в аграрном секторе для максимального эффекта должно проводиться с предварительным изучением способов внесения и набором сельскохозяйственных культур [3, 4].
При возделывании сельскохозяйственных культур одним из основных агротехнических приемов является предпосевная обработка семян стимуляторами роста, микроэлементами, полезными бактериями. Такие обработки обеспечивают активизацию роста и развития растений, увеличение урожая, устойчивость к вредителям и болезням[5, 6]. Такой прием имеет ряд преимуществ: экологически безопасный, экономичный способ внесения микроэлементов, обеспечивающий высокий коэффициент поглощения действующего вещества, соответствие требованиям охраны окружающей среды. Микробиологическая фиксация атмосферного азота – представляется экологически чистым путем снабжения растений связанным азотом, при котором становится невозможно загрязнение окружающей среды. Считается, что всеобщее освоение процесса микробиологической фиксации молекулярного азота позволит решить ряд проблем в обеспечении питания населения планеты. Особое значение имеет изучение использования биологического азота, поскольку в пахотных почвах до 80 % азот фиксируется из атмосферного воздуха бактериями, вступающими в симбиотические связи с высшими растениями и ассоциативными свободноживущими микроорганизмами [7].
Научно-практический интерес представляет действие бактерий, способных повышать урожайность, влиять на вегетацию, учитывая неблагоприятные климатические условия и устойчивость к заболеваниям растений физиологического и инфекционного происхождения, экологичность продукта. Микроорганизмы в почве развиваются не как обособленные или индивидуальные представители, а как сложное, многофункциональное сообщество, которое образует биологическую сеть взаимовыгодного существования растений и микроорганизмов. За счет действия микроорганизмов в ризосфере осуществляется переход труднодоступных органических и минеральных форм азота в доступные для растений. Ризосфера растений с одной стороны выполняет важные естественные функции деструктора органических соединений, а с другой является биостерилизатором патогенных организмов. В результате в почве растение – микроорганизмы формируют сложный комплекс биологически активных веществ. Необходимо создавать оптимальные условия для взаимодействия бактериального штамма и сорта растения, для повышения азотфиксирующей активности и выгодного сотрудничества между растением и микробным пулом [8].
Цель исследований - изучение сравнительной эффективности препарата «OrganitN» содержащего живые бактерии Аzospirillum zeae способные фиксировать атмосферный азот и их влияние на урожайность и содержания крахмала картофеля сорта «Регги».
Картофель является одной из самых ценных продовольственных культур в мире. В республике Татарстан его возделывают на площади 74,2 тыс.га, их них на долю личных подсобных и крестьянских фермерских
хозяйств, приходится – 68,4 тыс. га,
сельскохозяйственных формирований – 5,8 тыс. га [9, 10, 11].
Результаты и обсуждение. Важной характеристикой выращивания сельскохозяйственных культур остаются показатели продуктивности сорта, качества, сведения к минимуму заболевания, экологически безопасное применение препаратов.
Первые всходы взошли на 16-18 день после посадки. Фенологические наблюдения вегетации роста сорта «Регги» не выявили существенных изменений в росте, вегетации, цветение в вариантах запускалось практически одинаково с контролем. Полегание и пожелтение в вариантах опыта не отличалось.
Микробная активность бактерии рода Аzospirillum zeae способствовала увеличению клубней с одного куста картофеля, при осенней выкопке на столонах корней картофеля были обнаружены молодые недоразвившиеся клубеньки, можно заключить, что увеличение азотфиксации влияет на урожайность положительно. Если климатические условия, позволят выкапывать картофель в более поздние сроки, увеличивается вероятность получения большего урожая. Средний вес клубней картофеля 780 грамм с одного куста был получен с делянки на варианте 2, в сравнении с контролем - 530 грамм и в делянках варианта 3 - 650 грамм. Так, по результатам уборки урожая картофеля сорта «Регги» в варианте 2 получено 21,7 т/га, что по отношению к контролю является достоверной прибавкой (больше на 16,4%). Методом полива без замачивания (вариант 3) собрано 19,3 т/га клубней картофеля и это на 3,5% больше по отношению
к контролю, но прибавка не достоверна (18,6 т/га) (табл.1).
Картофель, обработанный препаратом «ОrganitN» увеличил количество клубней с куста и массы, но в количестве уступает.
Во время цветения картофеля были отобраны почвенные образцы и проведен анализ на содержание щелочногидролизуемого азота, увеличение азота в почве произошло в варианте 2 с предварительным замачиванием, и
составило 190 мг/кг, в варианте 3 - 167,4
мг/кг и на контроле - 136 мг/кг соответственно
(табл. 2)
Качественные признаки культуры картофеля определяются содержанием крахмала в клубнях, которое зависит от урожайности и сорта. Данные показатели учитываются при расчете рентабельности производства. Следует учесть, что низкое содержание крахмала не всегда удается компенсировать высоким урожаем. Поэтому при возделывании картофеля необходимо выбирать сорта не только высокоурожайные, но и с высоким содержанием в них крахмала (табл. 3).
Исходя из полученных данных можно заключить, что увеличение азотфиксации в ризосфере при применении препарата «ОrganitN» не привело к увеличению крахмала в клубнях картофеля.
Экономическая эффективность, выращивания картофеля сорт «Регги» используя препарат «ОrganitN», методом предварительного замачивания клубней в растворе на 4 часа увеличила рентабельность для хозяйства и составила 38%, на контроле - 36%. Свидетельствует о прибыльности использования препарата в хозяйстве, так как с увеличением прироста урожайности связанно и увеличение затрат на применение удобрений, соответственно эффективность их использования хорошая.
Эффективность определяется экономическими параметрами, в частности условным чистым доходом и уровнем рентабельности, которые зависят от урожайности культуры, стоимости полученной продукции и производственных затрат. Результаты экономической эффективности возделывания картофеля в зависимости от вариантов опыта представлены в таблице 4.
Грамотное использование биопрепаратов отвечающее поставленным целям и правильное назначение позволяет решить в аграрном секторе массу вопросов от увеличения урожайности до экологически безопасных
мероприятий в процессе роста и развития культуры [12].
Выводы. Предпосевная обработка клубней картофеля сорта «Регги» препаратом
оказывает положительное воздействие на рост картофеля. Наибольший эффект от препарата «ОrganitN» по результатам уборки урожая картофеля сорта «Регги» получена достоверная прибавка урожая (16,4%) в варианте 2 с нормой расхода 5л/га, методом замачивания клубней, урожай составил 21,7 т/га, метод полива без замачивания оказался менее результативным.
Замачивание клубней дает более устойчивую связь между бактериями и ризосферой растения. Наличие более обширного количества азотфиксирующих бактерий привело к высокому содержанию показателя щелочногидролизованного азота в почве (190мг/кг) по сравнению с контролем (136 мг/кг) и улучшило пищевой режим почвы.
Активность азотфиксаторов продлевает период вегетации и влияет на рост и формирование клубней. Применение препарата
методом замачивания посевного материала увеличило урожай картофеля, также способствовало увеличению количества клубней с одного куста. Показатели крахмала не
увеличены. Использование бактерий в
аграрном секторе будет способствовать
оздоровлению почвы, увеличению почвенной биоты, достижения и создания между ними кворума для совместного действия и
накоплению почвенного органического вещества.
