Дом  ->  Квартира и дача  | Автор: | Добавлено: 2015-03-23

Использование ассоциативных диазотрофов при возделывании растений сидератов

Горчица белая - Sinapis alpa, принадлежит к семейству Крестоцветных Горчица белая является полезным растением, ее используют в качестве масличной, лекарственной, медоносной культуры. Несмотря на такой большой спектр, хозяйственного применения, мы используем ее, как сидерат. Потому что в настоящие время при выращивании растений в условиях севера Тюменской области очень остро ощущается недостаток органических удобрений. Повсеместно снижается плодородие почв, в результате чего получаем низкие урожаи при больших затратах труда и посадочного материала. Эту проблему можно решить, высевая сидеральные культуры. При выращивании Горчицы белой образуется зеленая масса до 30-50 т/г, содержащей 150-200 кг азота. Запахивание сидерата несколько снижает кислотность почвы, повышает ее буферность, емкость поглощения и влагоемкость, уменьшает подвижность алюминия и улучшает жизнедеятельность почвенных микроорганизмов. Внесение сидерата особенно эффективно для повышения плодородия песчаных мало окультуренных почв и там где мало органических удобрений или затруднена их перевозка.

Для увеличения азотфиксирующей способности сидералъных растений широко используются бактериальные препараты. В последнее время в научном мире наблюдается повышенный интерес к азотфиксирующим штаммам бактерии, способным оказать положительное влияние не только на продуктивность растений, но и на состояние окружающей среды. Актуальность исследования заключается в том, что для повышения плодородия почв мы используем экологически чистое удобрение и увеличиваем азотофиксирующую способность с помощью бактериальных препаратов, которые не содержат в своем составе токсикантов и не загрязняют почву, как минеральные удобрения, ионами тяжелых металлов.

Цель исследования - изучить, влияние бактериальных препаратов на ростовые процессы горчицы белой, с целью повышения ее продуктивности в условиях города Сургута.

Задачи исследования:

- установить влияние различных бактериальных препаратов на биометрические показатели растений.

- изучить влияние различньгх бактериальных штаммов на продуктивность горчицы белой.

I. Обзор литературы.

1. История культуры и распространение.

Горчица белая (горчица обыкновенная, горчица, горушица, горчичник, свирепка) – Sinapis alba.

Горчица белая происходит из Средиземноморья, откуда она распространилась почти по всем странам северного полушария, в Америку, Японию, Индию. В России горчица белая впервые стала известна в Нижнем Поволжье в 18 веке, но там не получила распространения.

Сейчас горчица белая распространена в европейской части России, в Западной и Восточной Сибири, на Украине, в Крыму, Белоруссии, Молдове, на Кавказе, в Предкавказье (степи, до нижнегорного пояса), в Средней Азии, почти по всей Европе и как заносное растение – в Сибири, северной Африке, Китае, Северной Америке. Культивируют ее преимущественно в Швеции, Дании, Голландии. Как культура возможна в Заполярье. В диком виде встречается в посевах, по берегам рек, по дорогам и пустырям .

1. 2. Биологические особенности.

Жизненная форма: травянистое однолетнее растение . Стебель прямостоячий, ветвистый, 30 – 75 сантиметров высотой, покрытый, как и листья, жесткими волосками. Имеется стержневой корень, проникающий на глубину 2 – 3 метра.

Нижние листья черешковые лировидно-перисто-раздельные, верхняя лопасть овальная, состоящая из трех долей, боковых лопастей – 2-3 пары. Верхние листья на более коротких черешках, с меньшим числом лопастей и с более острыми их очертаниями. Редко нижние листья бывают рассечены на узкие доли. Все листья жестко-волосистые, реже – почти голые .

Молодые листья горчицы богаты витаминами, солями кальция и железа, витамином С, каротином, витаминами групп В и Р. , флавоноидами, ростовыми веществами. Семена содержат стероиды (бета-ситостерин, кампестарин, 21 – метиленхолестерин, брассикастерин, холестерин), сапонины, тиогликозид синальбин, изотиоцианат оксибензилизотиоцианат, жирное масло (28-32,7%), в составе которого эруковая, олеиновая, линолевая, линоленовая, эйкозеновая, пальмитиновая, стеариновая, бегеновая кислота.

1. 3. Морфологические особенности.

Соцветие кистевидное, многоцветковое (25 – 100 цветков) с сильным медовым запахом . Цветки ярко-желтые, обоеполые. Чашечка четырехлистная; венчик четырехлепестный; лепестки расположены накрест. Тычинок 6, из которых 2 короче и находятся против створок пестика, 4-длинее и сближены против швов пестика. Пестик состоит из двух плодолистиков и разделяется семяносцем на 2 гнезда. Цветет в июне, плодоносит в августе. Насекомоопыляемые .

Плод – стручок, 2-4 сантиметра длинной, оканчивающийся мечевидным широким носиком, покрыт жесткими волосками, не растрескивается. Шаровидные семена (4-7 в стручке) имеют диаметр 1,5 – 2 миллиметра, желтой или кремовой окраски, с гладкой поверхностью. Масса 1000 семян -4 – 6 грамм .

1. 4. Особенности выращивания.

Лучшие предшественники горчицы – озимые, зерновые, бобовые и пропашные культуры. Ее не следует размещать после масличных семейства Капустные, так как они имеют общих вредителей (земляная блошка и др. ). Под белую горчицу целесообразно вносить фосфоритную муку взамен примерно 1/3 дозы суперфосфата .

Вегетационный период горчицы белой – 65-90 суток . Растения длинного дня, влаголюбивое и холодоустойчивое. Семена ее прорастают при температуре 1-2 градуса Цельсия. Всходы переносят продолжительные заморозки до -6 градусов.

Размножается семенами, не требует много тепла для прорастания. Коэффициент размножения составляет в среднем 1:200. Это скороспелое растение подходит для выращивания в северно-западных районах страны как одна из самых быстрорастущих культур. К типу почв горчица нетребовательна, но отзывчива на подкормки азотными удобрениями.

Для использования в пищевых целях необходимо высевать в несколько сроков. С интервалом примерно в 2-3 недели. Нормы высева составляют:20-30 г/100м с целью получения семян и 50-80 г/м – на другие цели. Сроки сева – весь вегетационный период. Глубина заделки семян – от 2-3 до 4-5 см, в зависимости от типа почвы и характера увлажнения . Всходы появляются на 3-4 день. Оптимальная густота стояния всходов равна: 10-20 x 20 см –для получение урожая зелени; 30 50 – для получения семян. В последнем случае растения после достижения фазы восковой спелости семян выдергиваются, подсушиваются на вешалах и обмолачиваются .

Урожайность семян составляет 1,5 т/га. Урожай убирают, когда созревают нижние и средние стручки, растение приобретает желтый оттенок, а нижние листья опадают. Косят горчицу переоборудованными комбайнами, семена очищают на веялках. При скашивании уборочными машинами траву сушат в валках, обмолачивают комбайнами, не допуская пересыхания и осыпания семян. Если необходимо семена досушивают на токах, рассыпая тонким слоем (2-3см) на брезентах или другой ткани. Готовое сырье упаковывают в мешки по 60 кг. Хранят в сухих, хорошо вентилируемых помещениях в группе эфиромасличного сырья в упакованном виде на поддонах.

1. 5. Хозяйственное значение.

Горчица белая – пряно-вкусовое растение, используется также в качестве масличной, лекарственной, медоносной культуры, и как сидерат (зеленое удобрение). После извлечения из семян масла оставшийся жмых размалывают, и полученный порошок идет на приготовление столовой горчицы, различных приправ и соусов, его добавляют в майонезы. Как острая приправа к мясным и рыбным блюдам она возбуждает аппетит, усиливает выделение желудочного сока, повышает усвояемость пиши и тем самым способствует нормализации пищеварения. Листья розетки употребляют в пищу в сыром виде в салатах, свежими и вареными как гарнир к рыбным и мясным блюдам.

Семена горчицы используют целыми как пряность в пищевой промышленности: при консервировании овощей, грибов, рыбы, а также в приготовлении блюд из капусты, мясных супов, фаршей. Молотыми они употребляются в хлебопекарной, кондитерской, мыловаренной, текстильной фармацевтической промышленности. Обладая антибактериальными свойствами, является хорошим средством для хранения скоропортящихся продуктов.

В медицине в качестве лекарственной субстанции применяются семена горчицы (для изготовления горчичников и сами по себе); из нежных стеблей выжимается горчичный сок.

Горчичный порошок используют в качестве средств защиты от вредителей сада и огорода. Во время цветения горчица привлекает полезных насекомых. Обладает фунгицидными бактерицидными свойствами. Очищает почву от проволочника – вредителя картофеля и моркови. При посадке в междуречья многолетних плодово-ягодных культур подавляет рост сорняков. Горчица белая – экологически чистый инсектицид против листогрызущих и сосущих вредителей сада и огорода. Особенно эффективно действует против тлей.

В домашнем хозяйстве его раньше применяли как средство для мытья посуды, особенно запачканной жиром.

Горчица относится к наиболее оздоровляющим пряностям. Широко применяются в народной медицине. Авиценна рекомендовал делать из горчицы целебные повязки при астме, листья вместе с серой прикладывать на воспаленные опухоли, использовать наружно при лечении трахомы, болей в суставах, воспалении седалищного нерва. Он же советовал прикладывать горчичные повязки на голову больным, находящимся в летаргии, а сок травы пускать при болях в уши, капать на больные зубы. Древние говорили, что если пить горчицу натощак. Она обостряет сообразительность.

В народной медицине горчица белая также используется как противоядие; внутрь – при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, раке желудка, при заболеваниях органов дыхания. В косметике она использовалась для отчистки кожи лица, ею сводили синяки, кровоподтеки. На Руси горчицу применяли при цинге, водянки, отдышке.

Горчица белая применяется и в научной медицине. Семена горчицы официальны в Турции и Венесуэле. В Китае назначают в виде порошка как раздражающие и отвлекающее средство при простудных заболеваниях, невралгии; для рассасывания инфильтратов при хронических болезнях кожи, при гипертонии, костном туберкулезе. В научной медицине использование горчицы белой допускается при следующих болезнях: бронхит хронический, острые респираторные заболевания, пневмония, ревматизм, артрит (полиартрит) подагрический. Запор, лихорадка, насморк, нервное возбуждение, неврит седалищного нерва, истерия, веснушки.

При гомеопатии семена принимают против сенной лихорадки, простудного насморка, катара верхних дыхательных путей, охриплости голоса, а также против изжоги.

В ветеринарии семена дают внутрь для улучшения пищеварения. В животноводстве используются в виде подкормок для всех видов животных и птиц. Энергетическая ценность сухого вещества на уровне зерна. В отличие от последнего, зеленая масса содержит 30-35% сырого протеина, 14-22% клетчатки, множество витаминов и биогенных веществ.

Применение горчицы противопоказано при туберкулезе легких и воспалении почек, беременным женщинам (обладают абортативным действием) .

II. Материалы и методика исследований.

2. 1. Объект исследования.

Объектом исследования является растение семейства Крестоцветных горчица белая – Sinapis alba.

2. 2. Варианты и схемы закладки опытов.

Для обработки корневой системы использовали бактериальные препараты на основе каолина и торфа, изготовленные в лаборатории технической микробиологии ВНИИСХМ:

1. Агрофил – создан на основе штамма, относящегося к роду Agrobacterium.

2. Азоризин – создан на основе штаммов, относящихся к роду Azospirillum.

3. Экстрасол – создан на основе штамма, относящегося к роду Pseudomonas.

4. Флавобактериин – создан на основе штамма относящегося к роду Flavobacterium.

2. 3. Методика проведения опытов.

В процессе биометрических наблюдений измерения проводили на 10 фиксированных растениях каждого варианта. Измерения повторяют каждые 15 дней после посадки рассады на постоянное место. На фиксированных растениях измеряют высоту растения, количество боковых побегов, количество листьев, количество соцветий.

Ликвидация культуры происходит в фазе активного цветения, при этом учитывают массу срезанного растения.

2. 4. Условия проведения опытов.

1. Климатические условия.

Данные опыты мы проводили на территории Сургутского района, расположенного в северо-восточной части Ханты-Мансийского автономного округа, на Западно-Сибирской низменности, в подзоне средней тайги.

Наиболее важным факторами формирования климата Сургутского района является западный перенос воздушных масс и влияние континента. Взаимодействие этих двух факторов обеспечивает быструю смену циклов и антициклонов, что способствует частым изменением погоды и сильным ветром.

Климат Сургутского района резко континентальный. Среднегодовая температура воздуха – 3,1 °С, средняя температура воздуха наиболее холодного месяца января - 22°С, а самого жаркого июля +17°С.

Средняя относительная влажность в течение года изменяется от66% до 83%.

2. Почвенные условия.

Сургутский район относится к среднетаежной подзоне, которая характеризуется подзолистыми и болотными почвами. Почва опытного поля - дерново – слабопод- золистая супесчаная, характеризующаяся хорошей обеспеченностью гумусом, слабокислой реакцией среды, близкой к нейтральной. Почва имеет рыхлую аэрируемую структуру, она средне плодородная, так как ежегодно весной пополняется перепревшим навозом или компосом.

III. Экспериментальная часть.

3. 1. Биологические свойства и механизм действия бактериальных препаратов.

Наряду с минеральными, микро- и органическими удобрениями в последние годы большое внимание уделяется анализу использования бактериальных штаммов для повышения урожайности растений. Действие бактериальных препаратов основана на использовании жизнедеятельности полезных почвенных микроорганизмов, повышающих плодородие почвы и перевод элементов минерального питания в формы, доступные для растений.

Основой положительного воздействия ассоциативных азотфиксаторов на растения является: снабжение растений биологическим азотом, фиксированным бактериям, продуцирование бактериями физиологически активных веществ – ауксинов, гиббереллинов, витаминов и др. , мобилизация минеральных элементов из труднорастворимых соединений почвы, угнетение возбудителей грибных и бактериальных инфекций.

Во-первых, это экологически чистый вид удобрений, не загрязняющий среду опасными компонентами, потому что микроорганизмы не патогенны и не токсичны и они не способны проникать внутрь клеток теплокровных организмов, и размножаться в них. Во-вторых, оставшийся в почве неиспользованный азот находится в связанном состоянии, не вымывается и проходит довольно длительный период минерализации. В-третьих, в продукции не происходит чрезмерного накопления нитратов .

Для решения поставленных задач исследования, полевые опыты были заложены на базе учебно-опытного участка станции юных натуралистов 2006 году. Почва опытного поля – дерново-слабоподзолистая, супесчаная, характеризующаяся хорошей обеспеченностью гумусом, слабокислой реакцией среды, близкой к нейтральной. В полевых экспериментах растения выращиваются в мелкоделяночных опытах размером 5x1 метр. Повторность опытов 4-х кратная. Учетная площадь делянки 50 см². Норма высева семян – 15-18 кг/га. Глубина заделки семян – 2-5 см. Посев осуществляется в первой декаде июня.

Инокуляция семян препаратами на основе торфа и каолина проводится после посева семян в бороздки, перед присыпкой почвы. Мы использовали бактериальные препараты- агрофил, азоризин, экстрасол, флавобактерин, представленные лабораторией экологии симбиотических и ассоциативных ризобактерий Всероссийского НИИ сельскохозяйственной микробиологии. При комплексной инокуляции берутся равные весовые количества бактериальных препаратов, тщательно перемешиваются и семена обрабатываются согласно рекомендациям для торфяных бактериальных препаратов .

Для инокуляции горчицы белой были использованы следующие бактериальные препараты на основе торфа и каолина:

Агрофил – создан на основе штамма, относящегося к роду Agrobacterium . Рекомендуется для применения на овощных культурах открытого и закрытого грунтов и ягодных культур. Повышает устойчивость к инфекциям и увеличивает урожай: прибавки урожая составляют 2-4 килограмма с квадратного метра в закрытом грунте, в открытом грунте урожай повышает на20-50 Ц. /га.

Азоризин – создан на основе штаммов, относящимся к роду Azospirillum. Азоспириллы проявляют эффективность в посевах зерновых и других культур . У инокулированных растений возрастает доля фиксированного азоспириллами азота в урожае. Исследования выявили возможность снижения доз минерального азота. Применение бактериальных удобрений на основе азоспирил оказалось эквивалентным внесению 30 кг/га минерального азота.

Экстрасол – создан на основе псевдомонад (Pseudomonas fluorescens, штаммы 15, 30, КО и других). Наиболее высокий результат от действия препарата наблюдается на хорошо аэрируемых почвах с внесением органических удобрений. На бедных песчаных почвах без дополнительного внесения органических удобрений эффективность препарата снижается.

Флавобактериин – создан на основе штамма, относящегося в род Flavobacterium sp. (штамм30). Механизм положительного действия препарата определяется способностью бактерий использовать молекулярный азот, стимулировать рост, продуцировать фитогормоны, улучшать минеральное питание, водный объем и активизировать другие физиологические процессы растений.

IV. Результаты исследования.

В нашем опыте мы применяли бактериальные препараты для увеличения азотофиксирующей способности сидеральных растений.

Анализ полученных данных показал что, при использовании бактериальных препаратов на основе торфа значительно повышается продуктивность, а при использовании бактериальных препаратов на основе каолина значительно снижалась продуктивность. Возможно, при перевозке бактериального препарата не выполнялись условия его хранения, поэтому он пагубно повлиял на рост растения.

V. Выводы

1. Установили влияния различных бактериальных препаратов на биометрические показатели растений. Выявили, что бактериальные препараты на основе торфа положительно влияют на биометрические показатели растения горчицы белой. А бактериальные препараты на основе каолина отрицательно.

2. Изучили влияние различных штаммов на продуктивность горчицы белой. В результате лучшее воздействие на высоту растения, количество листьев, количество боковых побегов, количество соцветий показали штаммы флавобактериина.

VI. Заключение.

В работе исследовано влияние бактериальных препаратов на продуктивность растений седератов, выращиваемых на основе торфа и каолина на примере горцици белой. Вдальнейшем предпологаем продолжить исследования и выявить влияния бактериальных препаратов на другие растения седераты.

Комментарии


Войти или Зарегистрироваться (чтобы оставлять отзывы)