Статья: Свойства фосфатмобилизующих бактерий и их влияние на урожайность зерновых культур на дерново-подзолистых супесчаных почвах

Для оценки влияния фосфатмобилизующих бактерий на урожайность яровой пшеницы проведены полевые эксперименты на дерново-подзолистых супесчаных почвах.

Эффективность фосфатмобилизующих бактерий на посевах озимого тритикале в зависимости от обеспеченности дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почвы подвижным фосфором. Изучена эффективность фосфатмобилизующих бактерий на посевах озимого тритикале Вольтарио в зависимости от уровня обеспеченности дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почвы фосфором и доз фосфорных удобрений. на первом уровне обеспеченности почвы Р2О5 (207 мг/кг) достоверные прибавки от применения фосфатмобилизующих бактерий получены на фонах NК, NКР10 (табл. 2). наиболее высокая прибавка от бактеризации, 3,3 ц/га зерна, отмечена на фоне NК при содержании подвижного фосфора в почве 207 мг/кг. При внесении Р10 на фонах NК прибавка от бактеризации снижалась и составила 3,0 ц/га зерна. наиболее высокая урожайность озимого тритикале, 52,6 ц/га, получена при внесении NКР60, но в этих условиях применение фосфатмобилизующих бактерий не оказывало влияния на урожайность возделываемой культуры (табл. 2). При содержании в почве 207 мг/кг Р2О5 наиболее обосновано применение фосфатмобилизующих бактерий на фонах NK и NKР10, так как это обеспечивает урожайность 46,5-48,0 ц/га зерна озимого тритикале и достоверные прибавки урожайности 3,0-3,3 ц/га.

на втором уровне обеспеченности почвы Р2О5 (244 мг/кг) статистически достоверная прибавка от бактеризации посевов, 2,3 ц/га зерна, получена на фоне NК (табл. 2). При внесении Р10-Р60 прибавки от бактеризации снижались и были не достоверны.

на третьем и четвертом уровнях обеспеченности почвы Р2О5 (286-394 мг/кг) прибавки от внесения фосфатмобилизующих бактерий не достоверны (табл. 2).

Эффективность фосфатмобилизующих бактерий на посевах яровой пшеницы в зависимости от обеспеченности дерново-подзолистой связносупесчаной почвы подвижным фосфором. Стационарный полевой опыт проводили на дерново-подзолистой супесчаной почве, подстилаемой с глубины 0,7 м моренным суглинком (КСУП «Стреличево» Хойникский р-н Гомельская обл.). на посевах яровой пшеницы сорта Банти изучена эффективность фосфатмобилизующих бактерий в зависимости от обеспеченности дерново-подзолистой супесчаной почвы фосфором и дозы фосфорных удобрений.

Установлена зависимость урожайности яровой пшеницы от содержания подвижного фосфора в дерново-подзолистой связносупесчаной почве. В диапазоне обеспеченности почвы 200, 400 и 600 мг Р2О5/кг отмечено повышение урожайности зерна от первого к третьему уровню насыщения - на фонах N60K90 урожайность составила 28,1, 33,2 и 36,8 ц/га соответственно (табл. 3). При дальнейшем повышении содержания подвижного фосфора в почве до 800 мг Р2О5/кг отмечено снижение урожайности зерна, связанное с нарушением баланса элементов питания.

Таблица 2 Влияние фосфатмобилизующих бактерий на урожайность озимого тритикале в зависимости от обеспеченности дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почвы фосфором (СПК «Хотляны», 2009 г.)

Дозы NK-удобрений - N120K90.

Внесение фосфатмобилизующих бактерий на фонах N60K90 позволило получить достоверные прибавки урожайности на первом (200 мг/кг) и втором (400 мг/кг) уровнях обеспеченности почвы фосфором - 4,7 и 4,3 ц/га зерна соответственно. Отмечена также тенденция повышения содержания фосфора в зерне, что свидетельствует о повышении доступности почвенных фосфатов для растений. При насыщении почвы подвижным фосфором до 600 мг/кг эффект от бактеризации яровой пшеницы снижался, прибавка зерна составляла 1,5 ц/га (табл. 3). Внесение фосфатмобилизующих бактерий при очень высокой обеспеченности почвы подвижными фосфатами (800 мг Р2О5/кг) было не эффективно.

Схема опыта включала варианты с внесением фосфорных удобрений (P30) на фонах N60K90. на этих вариантах отмечена тенденция повышения урожайности яровой пшеницы на трех уровнях обеспеченности фосфором - 200, 400 и 600 мг/ кг почвы, урожайность зерна составила 29,8, 35,4 и 38,9 ц/га по сравнению с 28,1, 33,2 и 36,8 ц/га на фонах N60K90 соответственно (табл. 3). Повышение содержания Р2О5 до 800 мг/кг не приводило к росту урожайности. Применение фосфатмобилизующих бактерий было эффективным только на первом (200 мг/кг) уровне обеспеченности почвы подвижными фосфатами, прибавка от бактеризации составила в среднем 3,6 ц/га зерна, на втором и третьем уровнях - отмечена тенденция повышения урожайности (табл. 3).

Таким образом, установлена эффективность применения фосфатмобилизующих бактерий на посевах яровой пшеницы в зависимости от содержания подвижного фосфора в дерново-подзолистой связносупесчаной почве. наиболее эффективно внесение фосфатмобилизующих бактерий на фонах N60K90 при обеспеченности почвы подвижными фосфатами в диапазоне 200-400 мг/кг, прибавки зерна на уровне 4,3-4,7 ц/га. Применение фосфатмобилизующих бактерий на фонах N60P30K90 эффективно только при содержании 200 мг/кг подвижного фосфора в почве, прибавка зерна на уровне 3,6 ц/га. Внесение фосфатмобилизующих бактерий при высокой обеспеченности почвы подвижными фосфатами нецелесообразно.

Таблица 3 Влияние фосфатмобилизующих бактерий на урожайность яровой пшеницы при разной обеспеченности дерново-подзолистой связносупесчаной почвы подвижным фосфором (КСуП «Стреличево», в среднем за 2002, 2004 гг.)

ВЫВОДЫ

Изучены свойства фосфатмобилизующих бактерий, установлена их способность стимулировать рост корневой системы и переводить в доступную для растений форму нерастворимый трикальцийфосфат Са3 (РО4)2. Способность к фосфатмобилизации и стимуляции роста корневой системы определяет положительное влияние внесения фосфатмобилизующих бактерий на режим питания и урожайность сельскохозяйственных культур. Применение бактерий может способствовать устранению дефицита фосфора в критический период питания, в начале вегетации растений.

Установлена взаимосвязь эффективности фосфатмобилизующих бактерий с содержанием подвижных форм фосфора в дерново-подзолистых рыхло- и связносупесчаных почвах. При обеспеченности дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почвы Р2О5 на уровне 207 мг/кг наиболее обосновано применение фосфатмобилизующих бактерий на фонах N120K90 и N120K90Р10, что позволяет получить урожайность зерна озимой тритикале 46,5-48,0 ц/га и достоверные прибавки от бактеризации 3,0-3,3 ц/га; при повышении содержания Р2О5 в почве до 244 мг/кг достоверная прибавка от бактеризации посевов, 2,3 ц/га зерна, получена только на фоне N120K90; при содержании Р2О5 в пределах 286-394 мг/кг прибавки от фосфатмобилизующих бактерий не достоверны. на дерново-подзолистой связносупесчаной почве применение фосфатмобилизующих бактерий наиболее эффективно на фонах N60K90 при обеспеченности почвы подвижными фосфатами в диапазоне 200-400 мг/кг, прибавки зерна на уровне 4,3-4,7 ц/га, а на фонах N60P30K90 эффект от бактеризации отмечается только при содержании 200 мг/кг подвижного фосфора в почве, прибавка зерна на уровне 3,6 ц/га. Внесение фосфатмобилизующих бактерий при высокой обеспеченности почвы подвижными фосфатами нецелесообразно.

ЛИТЕРАТУРА

1. Богдевич, И. М. Фосфорные удобрения в сельском хозяйстве важны и незаменимы / И. М. Богдевич, В. В. Лапа // Земляробства i ахова раслiн. - 2004. - №2. - С. 24-25.

2. Синягин, И. И. Превращения фосфорных и калийных удобрений в почве и повышение их усвояемости / И. И. Синягин. - М.: МСХ СССР, ВнИИнТИ. - 1969. - С. 6-24.

3. Илялетдинов, А. н. Биологическая мобилизация минеральных соединений / А. н. Илялетдинов. - Алма-Ата: наука, 1966. - С. 63-73.

4. Геллер, И. Т. Мобилизация нерастворимых минеральных соединений почвенными микроорганизмами: автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.00.07 / И. Т. Геллер; ТСХА. - М., 1971. - 17с.

5. Goldstein, A. H. Bacterial solubilization of mineral phosphates: Historical perspective and future prospects / A. H. Goldstein // Am. J. Alternative Agric. - 1986. - №1. - P. 51-57.

6. Mikanova, O. Evaluation of the P-solubilizing activity of soil microorganisms and its sensitivity to soluble phosphate / O. Mikanova, J. Novakova // Rostl. Vyr. - 2002. - №48. - P. 397-400.

7. Mikanova, O. Uvolnovani fosforu z tezko rozpustnych sloucenin pudni mikroflorou / O. Mikanova, J. Kubat // Rostlinna vyroba. - 1994. - T. 40. - Vol. 9. - P. 833-840.

8. Mikanovб, O. Phosphorus Solubilizing Microorganisms and their Role in Plant Growth Promotion / O. Mikanovб, J. Kubбt // Microbial Biotechnology in Agriculture and Aquaculture (ISBN: 1-57808-443-1) / Science Publishers; eds. R. C. Ray. - New Hampshire, USA, 2006. - Vol. II. - P. 111-145.

9. Mikanovб, O. Practical Use of Phosphate Solubilizing Soil Microorganisms / O. Mikanovб, J. Kubбt // Phosphate Solubilizin Microbes for Crop Improvement (ISBN: 978-1-60876-112-8). / Nova Science Publishers; eds. M. S. Khan, A. Zaidi. - USA, 2009. - P. 129-143.

10. Gaur, A. C. Phosphate solubilizing microorganisms as biofertilizers / A. C. Gaur. - New Delhi: Omega Sci. Publishers, 1990. - 283 p.

11. Khurana, A. L. Role of vesicular-arbuscular mycorrhizae (VAM) in sustainable agriculture / A. L. Khurana, S. S. Dudeja // Proc. Seminar on National Resource Management. - 1995. - P. 37-45.

12. Halder, A. K. Solubilization of inorganic phosphates by Bradyrhizobium / A. K. Halder, A. K Mishra, P. K. Chakrabartty // Ind. J. Exp. Biol. - 1991. - №29 - P. 28-31.

13. Halder, A. K. Solubilization of inorganic phosphate by Rhizobium. / A. K. Halder, P. K. Chakrabartty // Folia Microbiol. - 1993. - №38. - P. 325-330.

14. Schopnost kmenu Rhizobium leguminosarum zpristupnovat fosfor / O. Mikanova [et al.] // Rostlinna vyroba. - 1995. - T. 41. - S. 423-425.

15. Mikanova, O. The role of P-solubilizing activity of Rhizobium and Bradyrhizobium japonicum strains in the phosphorus nutrition of soybean / O. Mikanova, J. Kubat // International Conference on sustainable crop production in fragile environments. - New Delhi, 1996. - Р. 86.

16. Murphy, J. P. A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters / J. P. Murphy, J. P. Riley // Anal. Chem. Acta. - 1962. - Vol. 27. - P. 31-36.

17. Изучение способности штамма Azospirillum brasilense к мобилизации ортофосфатов кальция / н. А. Михайловская [и др.] // Почвенные исследования и применение удобрений. - 2003. - Вып. 27. - С. 325-332.

18. Алешин, е. П. Физиология растений / е. П. Алешин, А. А. Пономарев. - М.: Агропромиздат, 1985. - 153 с.

19. Novel approaches for analysis of biodiversity of phosphate-solubilizing bacteria / M.-H. Ramirez-Bahena [et al.] // Phosphate Solubilizing Microbes for Crop Improvement / Nova Science Publishers; eds. M. S. Khan, A. Zaidi. - 2009. - P. 15-40.

АННОТАЦИЯ

Some properties of P-mobilizing bacteria were investigated. P-mobilizing bacteria capabilities of transfer the insoluble Са3(РО4)2 into accessible form and stimulation of root development determine their positive effect on nutrition regime and crop yields. The efficiency of P-mobilizing bacteria introduction was found to depend on the content of mobile of phosphorus in soil.

Under Luvisol loamy sand (coarse) soil supply by Р2О5 207 mg/kg-1 most effective was introduction of P-mobilizing bacteria at the backgrounds of N120K90 and N120K90Р10 that provided winter triticale yields 46.5-48.0 c/ha-1 and reliable responses to inoculation 3.03.3 c/ha-1; under soil supply by Р2О5 244 mg/kg-1 grain response 2.3 c/ha-1 was obtained only at background of N120K90; in a range of soil supply by Р2О5 286-394 mg kg-1 grain responses was not statistically sound.

Application of P-mobilizing bacteria on Luvisol loamy sand (bind) soil was most effective if mobile phosphates contents were in diapason of 200-400 mg kg-1 at the backgrounds of N60K90 that resulted in spring wheat responses 4.3-4.7 c/ha-1; at the backgrounds of N60P30K90 grain response 3.6 c/ha-1 was obtained only if P2O5 content in soil not exceed 200 mg/kg-1. Under high soil supply by mobile phosphates the introduction of P-mobilizing bacteria is not profitable.