Влияние бактериальных и органических удобрений на симбиотическую азотфиксацию и продуктивность нута в подзоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья

• Автор: Демченко, Марина Михайловна
• Шифр специальности: 06.01.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 188 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Народно-хозяйственное значение и биологические особенности 8 нута

1.2. Значение биологического азота в земледелии

1.2.1. Свойства клубеньковых бактерий

1.3. Теоретические основы применения нитрагинизации

1.3.1. Экология клубеньковых бактерий. Значение предшественни- 28 ков и покровной культуры

1.3.2. Влияние физических факторов на создание активного сим- 30 биоза

1.3.3. Влияние минерального азота на симбиоз бобовых культур с 31 клубеньковыми бактериями
1.3.4. Влияние органических удобрений и микроэлементов на про- 36 цесс азотфиксации
1.3.5. Значение видовой и сортовой специфичности
1.4. Особенности микробиологических процессов в почве (биоло- 42 гическая активность и биологическая токсичность почвы)
1.5. Азотобактер и азотобактерин
ГЛАВА II. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Природные условия района исследований
2.1.1. Метеорологические условия в годы исследований
2.2. Краткая характеристика агрофизических и агрохимических 58 свойств светло-каштановых почв
2.3. Цели и задачи исследований
2.4. Методика проведения опытов
2.5. Особенности технологии возделывания нута в полевых уело- 67 виях

ГЛАВА III. ВЛИЯНИЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ СИМБИОТИЧЕСКОГО АППАРАТА НУТА И БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ В ПОСЕВАХ
3.1. Выделение чистой культуры клубеньковых бактерий
3.2. Развитие симбиотического аппарата на корнях нута
3.2.1. Влияние и температуры почвы на симбиоз
3.3. Динамика развития корневой системы нута
3.4. Слагаемые суммарного водопотребления и среднесуточная 88 эвапотранспирация посевов нута
3.5. Биологическая активность почвы
3.5.1. Биогенность почвы
3.5.2. Биологическая токсичность почвы 103 ГЛАВА IV. ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОСЕВОВ И ПРОДУКТИВНОСТЬ НУТА. СОДЕРЖАНИЕ ОБЩЕГО И БИОЛОГИЧЕСКОГО АЗОТА В РАСТЕНИЯХ НУТА
4.1. Элементы фотосинтетической деятельности растений нута
4.2. Полевая всхожесть растений нута
4.3. Элементы структуры урожая нута
4.4. Влияние инокуляции и органических удобрений на продуктив- 120 ность нута
4.5. Содержание общего и “биологического ” азота в надземной 123 части растений нута
4.6. Содержание общего азота и сырого протеина в зерне нута
Глава V. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ 130 НУТА
ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Вопросы регулирования почвенного плодородия, являющегося важнейшим экологическим фактором в жизни человека, приобретают большое значение. В настоящее время при высоких техногенных нагрузках на почву возникла опасность экологического кризиса, поэтому в сложившейся обстановке перед сельским хозяйством появилась необходимость использовать все приемы био-логизации земледелия (научно-обоснованные севообороты, рациональное использование минеральных, органических и бактериальных удобрений). С другой стороны, высокого почвенного плодородия требуют постоянно растущие потребности населения в высококачественных продуктах питания.
Наиболее перспективным направлением в решении проблемы биологиза-ции земледелия является использование “биологического” азота в технологии возделывания бобовых и зернобобовых культур, которые в симбиозе с клубеньковыми бактериями фиксируют азот воздуха, переводя его в азот “биологический. Основными аргументами, объясняющими пристальное внимание к “биологическому” азоту является его полная безвредность для человека и окружающей среды и относительно небольшие затраты энергии на активизацию микроорганизмов, осуществляющих азотфиксацию.
Для создания активного симбиоза необходима инокуляция активными специфичными штаммами, что требует научного обоснования и экологического подхода для каждой почвенно-климатической зоны, так как вносимые микроорганизмы крайне чувствительны к условиям окружающей среды. Поэтому проблема использования инокуляции клубеньковыми бактериями и создания условий (минеральные и органические удобрения) для активного симбиоза является весьма актуальной.
В засушливых условиях Нижнего Поволжья наиболее перспективной бобовой культурой является нут, семена которого обладают высоким пищевым, кормовым достоинством, более высокой продуктивностью по сравнению с другими зернобобовыми культурами, возделываемыми в данном регионе. В России нут в 2001 году высевался на площади около 28 тыс. га, из них 20 тыс. га - в

рального азота под бобовые культуры количество продуктов фотосинтеза, поступающих в клубеньки, значительно снижается. Однако, дополнительное внесение в почву органических удобрений снимает ингибирующее влияние минерального азота на образование клубеньков и активность нитрогеназы, предполагается, что в данном случае положительное значение имеет дополнительное снабжение растений углеводами (Яковлева З.М., 1975; Griswell J.G., Hume D.J., Tanner J.W., 1976; F.B. Dazzo, W. Brill, 1978; E.P. Papanicolaor, V.D. Skarlou, Apostolakis C.G., 1977; Ambrus P., 1977;).
По Jl.M. Доросинскому (1967, 1970), K.P. Haydock, D.O. Norris (1967) активные расы клубеньковых бактерий при нормально сложившихся симбиотических взаимоотношениях с растением-хозяином полностью удовлетворяют его потребность в азоте. С этим согласуются результаты исследований P.S. Nutman (1966). По наблюдениям Е.И. Ратнера (1964), усвоение растениями гороха и сои атмосферного азота при симбиотрофном питании протекает успешнее, чем использование ими минеральных форм азота при автотрофном типе питания. При этом в клубеньках бобовых растений обычно не содержатся нитраты и мало амидов. Здесь преобладает белковый азот и азот аминокислот (G.W. Butler, N.O. Bathurst, 1958; С.Д. Богачева, 1961; О.Н. Заргарян, 1970; A.B. Манорик с соавт., 1970).
М.В. Федоров (1952) утверждал, что при малых дозах внесения минерального азота в почву образование клубеньков может не только не тормозится, но и стимулироваться. Стимулирующее действие малых доз азота связано с тем, что существует определенный период времени между концом использования запасных веществ семени и началом активной фиксации азота, в течение которого растения могут испытывать азотное голодание, сказывающееся отрицательно на росте самого растения, а в связи с этим и на образовании клубеньков.
Поэтому для агрономической практики особый интерес представляет вопрос о “стартовых дозах” азота, рекомендуемых для подкормки растений в начальный период их развития до момента установления симбиотических взаи-