Способ пополнения доступного бора в почве

В статье рассмотрено влияние запашки соломы зерновых культур с дополнительными компонентами на содержание водорастворимого бора в почве и вынос бора с урожаем сахарной свёклы, а также на динамику численности диазотрофов (азотфиксаторов). Показано, что запашка соломы с азотом, а также с азотом и  целлюлозолитическим микромицетом Humicola fuscoatra ВНИИСС 016 и ПК (патока) способствует накоплению бора в ботве и корнеплодах сахарной свёклы и увеличению выноса бора из почвы с урожаем соответственно на 386-467 г/га. Установлено, что внесение микромицета Humicola fuscoatra способствует повышению численности азотофиксирующих бактерий.

Среди сельскохозяйственных культур, определяющих продовольственную безопасность государств, сахарная свёкла занимает одно из ведущих мест. Она предъявляет высокие требования к содержанию в почве макроэлементов и биологически значимых микроэлементов. 

Сахарная свёкла является боролюбивой культурой, поэтому для получения высоких урожаев качественных корнеплодов и повышения устойчивости свекловичного растения к болезням важным микроэлементом является бор (В). Значительная часть соединений бора в почве находится в недоступных для растений формах, трудно разлагаемых микроорганизмами. Валовое содержание бора в почве, как правило, не является показателем обеспеченности им растений. Наибольший интерес с точки зрения физиологии представляет количество доступных форм бора в почве, прежде всего, водорастворимых.

Из основных макроэлементов азот имеет первостепенное значение в питании растений. Несмотря на внесение минеральных и органических удобрений, значительную роль в азотном питании растений принимают азотфиксирующие бактерии (диазотрофы). Однако для нормальной жизнедеятельности микроорганизмам необходимы и микроэлементы, особенно бор. Микроорганизмы, поглощая подвижные формы бора в почве, предохраняют его от вымывания, снабжая после отмирания им сахарную свёклу. В годы с промывным водным режимом элемент интенсивно вымывается из почвы. Таким образом, микроорганизмам принадлежит важнейшая роль в удержании подвижного бора в корнеобитаемом слое растений.

Для формирования потенциального плодородия за счёт стабилизации гумуса в почве используется солома зерновых культур. Солома является важным источником пополнения запасов элементов минерального питания в почве, в том числе бора. При разложении соломы в почве возможна иммобилизация азота и микроэлементов, в результате чего они становятся доступными для поглощения растениями. Поэтому важно обеспечить наиболее быстрое разложение поступивших в почву растительных остатков. Длительность разложения соломы можно сократить с помощью аборигенного целлюлозолитического микромицета (Humicola fuscoatra ВНИИСС 016). Внесение в почву соломы совместно с целлюлозолитическим микромицетом, который ускоряет процессы деструкции субстрата, может частично компенсировать дефицит бора.

Цель исследований авторов – определить влияние запашки соломы зерновых культур с Humicola fuscoatra ВНИИСС 016 на накопление в почве водорастворимых форм бора и его доступности для сахарной свёклы.

Исследования проводили в многолетнем полевом опыте «ВНИИ сахарной свеклы и сахара им. А.Л. Мазлумова» при запашке под сахарную свёклу соломы озимой пшеницы и ячменя в паровом звене зернопаропропашного севооборота (пар – озимая пшеница – сахарная свёкла – ячмень). Норма внесения соломы – 4-6 т/га, азотного удобрения – 40 кг д. в. на 1 га. В качестве питательной добавки (ПК) использовали патоку в разведении 1:1000, 200 л/га. Целлюлозолитический микромицет Humicola fuscoatra ВНИИСС 016 вносили на делянки в виде инокулюма (344 тыс. КОЕ/м²).

Схема полевого опыта:

1. Контроль. 

2. Солома. 

3. Солома + N (40 кг/га). 

4. Солома + N (40 кг/га) + Humicola fuscoatra ВНИИСС 016 + ПК (1:1000).

Высевали диплоидный гибрид сахарной свёклы РМС 127. Солому вносили ежегодно, исходя из фактической урожайности, которая колебалась от 4 до 6 т/га в зависимости от зерновой культуры и погодных условий года. Минеральное удобрение использовали в форме азофоски N₁₆P₁₆K₁₆ из расчёта 40 кг/га д.в. Питательную добавку вносили вручную непосредственно перед лущением стерни и вспашкой. Технология возделывания сахарной свёклы – общепринятая в Центрально-Чернозёмном регионе РФ.

Для сахарной свёклы оптимальное содержание бора в почве составляет 4-6 мг/кг. Результаты исследований показали, что содержание водорастворимого бора в почве на контрольном варианте составляло 2,75-3,25 мг/кг почвы. Использование целлюлозолитического микромицета с дополнительными компонентами способствовало снижению содержания бора в почве. Вероятно, это связано с увеличением выноса бора с урожаем сахарной свёклы после запашки соломы зерновых культур с H. fuscoatra и дополнительными компонентами.

Внесение в почву соломы и дополнительных компонентов способствовало росту содержания бора в корнеплодах на 0,76-3,96 мг/кг. Бор в листьях сахарной свёклы накапливался в значительно большем количестве, чем в корнеплодах, а запашка соломы с дополнительными компонентами в существенной степени повышала этот показатель. Так, на контроле содержание бора в листьях составляло 17,4 мг/кг, а после использования соломы с азотом, ПК и целлюлозолитическим микромицетом накопление бора в листьях возрастало до 25-30 мг/кг.

Сахарная свёкла выносит из почвы по сравнению с другими культурами, большее количество элементов минерального питания. Известно, что на каждые 100 ц урожая сахарной свёклы (с ботвой и корнеплодами) вынос бора составляет 80-100 г/га. Согласно результатам исследования, вынос бора из почвы с урожаем сахарной свёклы после запашки соломы с азотом и целлюлозолитическим микромицетом и азотом с ПК увеличился до 897 и 978 г/га (на контроле вынос бора составил 511 г/га).

Азот является значимым элементом в питании сахарной свёклы. Однако минеральных и органических удобрений недостаточно для полной компенсации выноса азота с урожаем культуры. Известно, что за счёт фиксации азота диазотрофами азот дополнительно поступает в растения. Многолетними наблюдениями установлено, что запашка соломы, в том числе совместно с дополнительными компонентами, способствовала росту численности диазотрофов в почве. Этот показатель увеличивался  в мае и июле, особенно при использовании H. fuscoatra для ускорения разложения соломы (рис. 2). Численность диазотрофов при использовании H. fuscoatra в июле, в период интенсивного роста культуры, была выше, чем в контроле на 0,13 млн КОЕ (колонии образующие единицы). К концу вегетации сахарной свёклы в почве снижалось количество продуктов полураспада целлюлозы, которые используют диазотрофы. А поскольку они не могут поглощать углекислый газ в качестве источника углерода, то численность исследуемой группы микроорганизмов сокращалась.

Запашка соломы с азотом (40 кг/га), ПК, целлюлозолитическим микромицетом H. fuscoatra активизировала микробное сообщество почвы и способствовала повышению потенциального плодородия за счет накопления бора и оптимизации питания сахарной свёклы.

Продуктивность гибрида сахарной свёклы РМС 127 значительно увеличилась: при урожайности корнеплодов на контроле 34,0 т/га при запашке соломы она составила 34,2 т/га. Использование азота в дозе 40 кг/га способствовало повышению урожайности до 39,4 т/га, а добавление азота, ПК и H. fuscoatra – до 44,4 т/га. 

Сахаристость корнеплодов в контроле составила 16,03%. После запашки соломы наметилась тенденция роста сахаристости, которая достигла 16,29%. Использование азота снизило сахаристость корнеплодов на 0,53% за счёт повышения урожайности культуры. Совместное применение азота, H. fuscoatra и ПК несколько компенсировало снижение сахаристости, которая  стабилизировалась на уровне 15,63%. В итоге сбор сахара достиг соответственно 6,11 и 6,94 т/га. Урожай ботвы вырос с 11,2 т/га на контроле до 15,0-17,4 т/га после запашки соломы с азотом и соломы с дополнительными компонентами.

В результате исследований выявлено, что благодаря ускоренному разложению соломы под влиянием азота и H. fuscoatra с дополнительными компонентами накопление в почве водорастворимого бора снизилось. Это объясняется увеличением выноса этого элемента с урожаем ботвы и корнеплодами сахарной свёклы на 386-467 г/га. 

Запашка соломы с азотом и соломы с H. fuscoatra и дополнительными компонентами способствовала повышению урожайности корнеплодов сахарной свёклы соответственно на 15,9 и 30,6%. Установлено увеличение урожайности не только корнеплодов, но и ботвы сахарной свёклы.  Немаловажную роль в росте продуктивности культуры играл круговорот бора. Рост выноса бора при запашке соломы зерновых культур с дополнительными компонентами свидетельствовал об улучшении обеспеченности сахарной свёклы этим микроэлементом на протяжении периода вегетации.

^{_{Статья подготовлена по материалам журнала «Наше сельское хозяйство», выпуск №15 (335) 2024 г}}