Оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції
Розглянуто ефект азотфіксуючої мікрофлори в забезпеченні рослин доступним азотом та вказані способи збільшення розмірів асоціативної азотфіксації у різних видів сільськогосподарських культур. У польових дослідженнях, проведених у ґрунтово-кліматичних умовах західного Лісостепу, виявлено вплив інокул...
Збережено в:
| Дата: | 2001 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Західний науковий центр НАН України і МОН України
2001
|
| Назва видання: | Праці наукового товариства ім. Шевченка |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73493 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції / А. Демчишин // Праці Наукового товариства ім. Шевченка. — Л., 2001. — Т. VII: Екологічний збірник. Екологічні проблеми природокористування та біорозмаїття Львівщини. — С. 292-296. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-73493 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-734932015-01-13T03:02:11Z Оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції Демчиншин, А. Прикладні екологічні проблеми Розглянуто ефект азотфіксуючої мікрофлори в забезпеченні рослин доступним азотом та вказані способи збільшення розмірів асоціативної азотфіксації у різних видів сільськогосподарських культур. У польових дослідженнях, проведених у ґрунтово-кліматичних умовах західного Лісостепу, виявлено вплив інокуляцій насіння райграсу однорічного активними штамами азоспірил на рівень асоціативної азотфіксації, продуктивність та якість наземної фітомаси. The role of nitrogen-fixing microorganisms in the providing of not-leguminous plants with biologically assimilated nitrogen was shown. The field investigations were carried out in soil-climatic conditions of western Forest-Steppe. The effect of annual inoculation of ryegrass seeds with Azospirillum active strains on nitrogen association in the plant, its productivity level and quality was established. 2001 Article Оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції / А. Демчишин // Праці Наукового товариства ім. Шевченка. — Л., 2001. — Т. VII: Екологічний збірник. Екологічні проблеми природокористування та біорозмаїття Львівщини. — С. 292-296. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. 1563-3569 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73493 576.8.38: 633.265 uk Праці наукового товариства ім. Шевченка Західний науковий центр НАН України і МОН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Прикладні екологічні проблеми Прикладні екологічні проблеми |
| spellingShingle |
Прикладні екологічні проблеми Прикладні екологічні проблеми Демчиншин, А. Оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції Праці наукового товариства ім. Шевченка |
| description |
Розглянуто ефект азотфіксуючої мікрофлори в забезпеченні рослин доступним азотом та вказані способи збільшення розмірів асоціативної азотфіксації у різних видів сільськогосподарських культур. У польових дослідженнях, проведених у ґрунтово-кліматичних умовах західного Лісостепу, виявлено вплив інокуляцій насіння райграсу однорічного активними штамами азоспірил на рівень асоціативної азотфіксації, продуктивність та якість наземної фітомаси. |
| format |
Article |
| author |
Демчиншин, А. |
| author_facet |
Демчиншин, А. |
| author_sort |
Демчиншин, А. |
| title |
Оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції |
| title_short |
Оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції |
| title_full |
Оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції |
| title_fullStr |
Оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції |
| title_full_unstemmed |
Оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції |
| title_sort |
оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції |
| publisher |
Західний науковий центр НАН України і МОН України |
| publishDate |
2001 |
| topic_facet |
Прикладні екологічні проблеми |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73493 |
| citation_txt |
Оптимізація біологічно-доступного азоту в фітоценозах небобових культур методом інокуляції / А. Демчишин // Праці Наукового товариства ім. Шевченка. — Л., 2001. — Т. VII: Екологічний збірник. Екологічні проблеми природокористування та біорозмаїття Львівщини. — С. 292-296. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. |
| series |
Праці наукового товариства ім. Шевченка |
| work_keys_str_mv |
AT demčinšina optimízacíâbíologíčnodostupnogoazotuvfítocenozahnebobovihkulʹturmetodomínokulâcíí |
| first_indexed |
2025-07-05T22:04:17Z |
| last_indexed |
2025-07-05T22:04:17Z |
| _version_ |
1836846214911361024 |
| fulltext |
УДК 576.8.38: 633.265
Анатолій ДЕМЧИШИН
ОПТИМІЗАЦІЯ БІОЛОГІЧНО-ДОСТУПНОГО АЗОТУ
В ФІТОЦЕНОЗАХ НЕБОБОВИХ КУЛЬТУР
МЕТОДОМ ІНОКУЛЯЦІЇ
Розглянуто ефект азотфіксуючої мікрофлори в забезпеченні рослин до-
ступним азотом та вказані способи збільшення розмірів асоціативної
азотфіксації у різних видів сільськогосподарських культур. У польових
дослідженнях, проведених у ґрунтово-кліматичних умовах західного Лі-
состепу, виявлено вплив інокуляцій насіння райграсу однорічного актив-
ними штамами азоспірил на рівень асоціативної азотфіксації, про-
дуктивність та якість наземної фітомаси.
Основним завданням сільського господарства, зокрема галузі рослин-
ництва, є виробництво органічної речовини, яка створюється рослиною на
основі енерґії сонячного променя та за участі хемічних сполук, чільне місце
з яких належить сполукам азоту. Ще в середині минулого століття
німецький дослідник Шульц так характеризував цей елемент: „Якщо не
говорити про воду, то саме азот є наймогутнішим двигуном у процесах
розвитку, росту і творчості природи. Його вловити, ним оволодіти — ось в
чому завдання, його зберегти — ось в чому ключ до економіки; підпо-
рядкувати собі його джерело, яке б’є з невичерпною енерґією, — ось в чому
таємниця добробуту” [1].
У рільництві існує два закони, відкритих Лібіхом. Порушивши їх не-
можливо забезпечити людство в достатній кількости продуктами харчу-
вання. У них проголошено таке: закон повернення — елементи живлення,
винесені з урожаєм, необхідно повернути у ґрунт; закон мінімуму —
величина врожаю регулюється елементом, який є у найменшій кількости.
У більшості ґрунтів західного реґіону в першому мінімумі перебувають
доступні рослинам мінеральні азотні сполуки, тому підвищення родючости
залежить насамперед від забезпечення їх цим хемічним елементом. В
останні 20 років підвищення урожайности сільськогосподарських культур
досягалося за рахунок широкого використання мінеральних добрив.
Впровадження інтенсивних, високоврожайних сортів культурних рослин
потребувало створення у кореневому шарі ґрунту високих концентрацій
мінерального азоту. Однак внесення високих доз мінеральних азотних
добрив супроводжується інтенсивною мінералізацією гумусу — головного
компонента, який визначає природну родючість ґрунтів. Незасвоєна
ОПТИМІЗАЦІЯ БІОЛОГІЧНО-ДОСТУПНОГО АЗОТУ В ФІТОЦЕНОЗАХ… 293
частина добрив забруднює середовище токсичними для людей і тварин
нітратами. Висока енерґоємність і вартість азотних добрив спричиняє
зростання собівартости аграрної продукції.
Зменшити рівні внесення мінерального азоту можна, використовуючи
процес фіксації молекулярного азоту мікроорганізмами, асоційованими (або
симбіотичними) з кореневою системою рослин. Перевага цієї технології
полягає у тому, що фіксований мікроорганізмами азот не досягає токсичних
концентрацій. Інтенсивність процесу зв’язування молекулярного азоту
наростає відповідно до потреб рослин. Сучасними досягненнями
мікробіології запропоновано шляхи, за допомогою яких можна на 30—50 %
вирішити питання живлення рослин цим елементом. Активізації діяльности
азотфіксуючої мікрофлори ґрунту можна досягти кількома шляхами:
• цілеспрямованою селекцією рослин з одержанням генотипів, що здатні
до високого рівня енерґетичного забезпечення азотфіксуючих мікро-
організмів кореневої зони;
• створенням оптимальних умов для рослин і діазотрофів, при яких
найповніше використовується азотфіксуючий потенціал симбіозів та
асоціацій (макродобрива, мікроелементи, стимулятори росту тощо);
• інтродукцією до ризодерми рослин активних штамів азотфіксаторів.
Найреальнішим і перспективним методом сьогодні є внесення бакте-
ріальних препаратів під час передпосівного обробітку насіння сільсько-
господарських рослин, що дає змогу зменшити витрати мінерального азоту,
підвищити врожайність культур та поліпшити якість продукції.
Основним джерелом біологічно доступного азоту є бобові трави і зерно-
бобові культури, для яких характерне утворення симбіотичних зв’язків із
бульбочковими бактеріями. Для підсилення азотфіксуючої активности
рослин на практиці застосовують азотфіксуючий біопрепарат симбіотичної
дії — ризоторфін, передпосівне оброблення насіння яким підвищує урожай
бобових на 10—30 %. Розміри азотфіксації за веґетаційний період
досягають: для бобових трав 150—200, зернобобових культур — 50—100
кг/га [2].
На відміну від бобових, на коренях яких утворюються морфологічно
виражені структури з потужним механізмом азотфіксації, у злакових теж є
певні взаємозв’язки з азотфіксуючими мікроорганізмами, що отримали
назву „асоціативна азотфіксація”, проте її природній рівень є значно
нижчий. У науково-дослідних установах України виділені активні штами
бактерій, які в зоні кореневої системи цих культур можуть забезпечувати
рослини певною кількістю фіксованого азоту. Зокрема, створено на основі
чистих культур бактерій роду ентеробактер та агробактеріум торф’яні і
гельні форми препаратів ризоагрин і ризоентерин, які забезпечують
рослини азотом, сприяють росту врожаю і якости зернових: озимої і ярої
пшениці, озимого і ярого ячменю, рису, пригнічують розвиток
фітопатогенних грибів.
Флавобактерин (чисти культури роду флавобактерій на торф’яній основі
або в гельній формі) підвищує урожайність картоплі, цукрових буряків,
соняшнику, озимої пшениці, багаторічних злакових трав більше, ніж на 10
АНАТОЛІЙ ДЕМЧИШИН294
%. При тому поліпшується якість продукції: збільшується вміст крохмалю у
картоплі, цукру в коренях буряків, олії у соняшнику.
Агрофіл застосовують в овочівництві відкритого й закритого ґрунту,
забезпечуючи прибавку врожаю огірків, помідорів, перцю, салату та інших
овочевих культур. Він стимулює ріст і розвиток овочевих культур, підвищує
схожість насіння, стійкість проти хвороб. Продукція прискорено дозріває і
має кращі споживні якости.
Азотобактерин (основою є чиста культура бактерій роду азотобактера)
стимулює проростання насіння і прискорює їх ріст за рахунок синтезованих
мікроорганізмами ростових речовин (вітамінів, гормонів, амінокислот),
пригнічує ріст і розвиток багатьох фітопатогенних мікроорганізмів, зокрема
грибів, що дає змогу відмовитися від багатьох хемічних обробок.
Діазобактерин — препарат для підвищення урожаю і поліпшення якости
зерна озимого жита, гречки, зеленої маси і насіння кормових злакових трав
(райграсу пасовищного, райграсу однорічного, стоколосу безостого).
Основою цих препаратів є мікроорганізми різних таксономічних груп, що
й обумовлює їхнє застосування на різних культурах. Але дія їх на рослину
— комплексна. Крім основної функції — підсилення активности асоціативної
азотфіксації, ці бактерії продукують фізіологічно активні речовини
ауксинової природи, які стимулюють ріст і розвиток кореневої системи, чим
значно підвищується її абсорбційна здатність і, як наслідок, збільшується
коефіцієнт використання елементів живлення з ґрунтового розчину на 20—
38 % [2]. При тому весь азот добре засвоюється рослиною і не забруднює
продукції нітратами. Бактерії-інокулянти підвищують імунітет рослин до
фітопатогенів за рахунок стимуляції росту і розвитку рослин, а також
фунгістатичної дії. Для різних злакових культур характерні специфічні
таксономічні групи ґрунтової мікрофлори прикореневої зони і лише окремі з
них здатні в польових умовах активно фіксувати молекулярний азот [3].
В дослідженнях, що проводилися на полях Інституту рільництва і біології
тварин УААН (с. Оброшино), ми вивчали вплив азоспірил на активність
азотфіксації та продуктивність наземної фітомаси за умов передпосівної
інокуляції насіння райграсу однорічного. Для інокуляції насіння
використовували препарати на основі Azospirillum lipoferum 4014, Az.
lipoferum Lc, Az. brasilense 410 селекції Інституту сільськогосподарської
мікробіології УААН (м. Чернігів). Вимірювання нітрогеназної активности
проводили ацетиленвідновним методом (метод Харді) [4], а польову
активність азотфіксації визначали у ґрунтових монолітах за методом
Умарова [5], модифікованим Волкогоном [6].
Згідно з рекомендаціями, для отримання високих урожаїв зеленої маси
райграсу однорічного в умовах західного Лісостепу треба вносити під
передпосівну інокуляцію азотні добрива одночасно з фосфорно-калійними
(N60P60R60 ), а також після кожного укосу в нормі N45—60. У польових дослідах
при таких дозах мінерального азоту активність азотфіксації була дуже
низька, тому що інтродуковані активні штами азотфіксуючих бактерій
використовують мінеральний азот ґрунту і лише після зниження його
концентрації до відповідного рівня починають фіксувати молекулярний
азот.
ОПТИМІЗАЦІЯ БІОЛОГІЧНО-ДОСТУПНОГО АЗОТУ В ФІТОЦЕНОЗАХ… 295
В усіх варіантах із застосуванням азоспірил рівень азотфіксації був
значно вищий, ніж без проведення інокуляції. Відзначено також, що при
інокуляції насіння азотфіксуюча активність була більша на фоні невисоких
доз азотних добрив. Так, на 27 день після їх внесення у варіантах без
добрив вона становила: при застосуванні Azospirillum lipoferum 4014 — 24,3
мкг азоту/г коренів за годину, Az. lipoferum Lc — 18,3 мкг/г, Az. brasilense
410 — 12 мкг/г. При внесенні 15 кг/га мінерального азоту вона була для
кожного штаму азоспірил відповідно 118,7, 46,7 та 87,3 мкг/г азоту. Дози
мінерального азоту 20 кг/га і 30 кг/га мали інгібуючий вплив на нітрогеназну
активність. Але до 55 днів польова активність знижується у варіанті з
мінеральним азотом 15 кг/га і зростає при дозах 20 кг/га і 30 кг/га.
З розвитком кореневої системи рослин зростає загальна кількість
азотфіксуючих бактерій, посилене надходження кореневих ексудатів
призводить до збільшення їх питомої кількости. З настанням другого укосу
райграс однорічний має добре сформовану кореневу систему, фази
розвитку рослин проходять значно скоріше, максимальні температурні
умови є оптимальними для розвитку азотфіксуючої мікрофлори. Всі ці
фактори, очевидно, сприяють тому, що у другому укосі активність
азотфіксації досягає максимальних розмірів.
Передпосівна інокуляція насіння райграсу однорічного позитивно
впливає на його кормову цінність. В середньому за три роки вихід зеленої
маси при інокуляції Azospirillum lipoferum 4014 був на 80—100 ц/га вищим,
ніж при застосуванні одних тільки азотних добрив (15, 20 і 30 кг/га), на 74—
98 ц/га — для Az. brasilense 410, на 55—72 ц/га — для Az. lipoferum Lc.
Відповідно збільшувався вихід сухої речовини, кормових одиниць і протеїну
та зменшувався вміст нітратів.
На противагу попередніх десятиріч, які характеризуються екстенсивним
використанням високих доз мінеральних добрив, в останні роки в Україні
широко розгорнулися дослідження мікробіологічної фіксації азоту в
ризосфері різних видів рослин. У наслідку створені на основі активних
штамів азотфіксуючих бактерій виробничі препарати для широкого спектра
сільськогосподарських культур. Застосування бактеріальних препаратів не
потребує великих енерґетичних витрат. Їх дія, як звичайно, еквівалента
15—17 кг/га мінерального азоту, а вартість набагато нижча, ніж
мінеральних добрив [2]. Інокуляція насіння біопрепаратами дає можливість
штучно підсилити природні асоціації ґрунтової мікрофлори з вищими
рослинами.
За умов економічної кризи в Україні налагодження випуску і реґіональне
впровадження у сільськогосподарське виробництво біологічних добрив
може стати одним з основних і найдешевших способів забезпечення рослин
азотом, отримання стабільних урожаїв високої якости і, що вкрай важливо,
дасть змогу підтримати природну родючість ґрунтів. Не є винятком і західні
реґіони України, зокрема Львівщина, про що свідчать наші дослідження.
ЛІТЕРАТУРА
АНАТОЛІЙ ДЕМЧИШИН296
1. Прянишников Д. Н. Общие вопросы земледелия и химизации // Избр. соч. М.:
Колос, 1965. Т. 3. 284 с.
2. Патика В. П., Волкогон В. В. Можливости використання біологічного азоту в
сучасному землеробстві // Зб. наук. праць ін–ту землеробства УААН. Вип. 2. К.,
1997. С. 72—75.
3. Волкогон В. В., Хальчицкий А. Е., Миняйло В. Г., Онищенко Л. И., Лемеш-
ко С.В. Азотфиксирующие микроорганизмы корневой зоны райграса и костреца //
Микробиол. журн. 1991. 53. № 6. С. 3—10.
4. Hardy R. W., Burns R. S., Holsten B. D. Application of the acetyleneethylene
assay for measurement of nitrogen fixation // Soil Biol. and Biochem. 1973. 5. № 1. Р.
47—83.
5. Умаров М. М., Судницын И. И., Мошкова М. В. А. с. 822025 (СССР). Способ
определения азотфиксирующей активности почв. Опубл. в Б.И., 1981. № 14.
6. Волкогон В. В. Способ определения активности азотфиксации в почве //
Микробиол. журн. 1984. 46. № 2. С. 89—91.
SUMMARY
Anatoliy DEMCHYSHYN
INFLUENCE OF INOCULATION ON BIOLOGICAL NITROGEN OPTIMIZATION
IN NON-LEGUMES
The role of nitrogen-fixing microorganisms in the providing of not-leguminous plants with
biologically assimilated nitrogen was shown. The field investigations were carried out in soil-climatic
conditions of western Forest-Steppe. The effect of annual inoculation of ryegrass seeds with
Azospirillum active strains on nitrogen association in the plant, its productivity level and quality was
established.
|