Влияние микробиологического удобрения «Байкал ЭМ-1» на продуктивность и качество картофеля в условиях Ленинградской области

В последние годы создано новое поколение биопрепаратов на основе ассоциативных ризобактерий. Эти биопрепараты стимулируют рост и развитие растений, подавляют развитие фитопатогенов, обеспечивают растения азотом (за счет его фиксация из атмосферы), а также увеличивают поступление других элементов минерального питания растений.

Особенно перспективны биопрепараты, содержащие комплексы микроорганизмов, а также введение комплексов микроорганизмов в новые носители, например в компосты. С «микробиологической» точки зрения, это более сложная задача (по сравнению с использованием чистых культур микроорганизмов). Однако ее решение сулит интересные в практическом плане перспективы.

При этом необходимо объективно определить параметры эффективности новых биопрепаратов (агроэкологические условия, спектр сельскохозяйственных культур с максимальной эффективностью, возможные механизмы действия на растения).

В связи с этим нами поставлены следующие задачи:

• изучить влияние биоудобрения «Байкал ЭМ-1» на продуктивность и качество картофеля (сорт Невский) в условиях Ленинградской области;
• дать оценку эффективности применения биоудобрения «Байкал ЭМ-1» (в качестве ЭМ-компоста и водного рабочего раствора для замачивания и мелкодисперсного опрыскивания) в сравнении с торфяными бактериальными препаратами (Мизорин, Ризоагрин, Флавобактерин), органическими (торфонавоз) и минеральными удобрениями (нитроаммофоска).

Для решения поставленных задач в 2001 г. было изучено влияние микробиологического удобрения «Байкал ЭМ-1» на урожайность картофеля и качество клубней.

Варианты опыта:

1. Контроль (фон-торфонавоз);
2. Фон + ЭМ-компост («Байкал ЭМ-1» + торфонавоз);
3. Фон + ЭМ-компост + «Байкал ЭМ-1» (замачивание клубней);
4. Фон + «Байкал ЭМ-1» (замачивание клубней);
5. Фон + Флавобактерин (обработка клубней);
6. Фон + N₁₀₀ Р₁₀₀ К₁₀₀.

Органические удобрения (торфонавоз и ЭМ-компост) вносили из расчета 60 т/га.

Миниклубни картофеля (в вариантах №3 и №4) замачивали в рабочем растворе препарата «Байкал ЭМ-1» (концентрация 1:1000) на 2 часа. Для обработки миниклубней картофеля Флавобактерином (вариант №5) готовили «болтушку» из торфяного препарата и воды.

Посадку провели 3 июня по схеме 70x20 см. Гребни для посадки картофеля формировали культиватором - окучником КРН - 4,2 Д. посадочный материал - миниклубни сорта Невский - оздоравливали методом апикальной меристемы.

Минеральные удобрения (нитроаммофокса) вносили в лунку вручную и сверху присыпали землей, чтобы избежать ожога поверхностных тканей миниклубней картофеля.

По вегетации растения картофеля обрабатывали 8 раз: первый раз в фазу всходов (19 июня) рабочим раствором «Байкал ЭМ-1» (1:1000) из расчета 400 л/га при помощи ручного опрыскивателя «Жук», остальные - с перерывом в 14-15 дней до смыкания ботвы. Расход рабочей жидкости при обработке составил 24 л, т.е. 8 л на вариант.

Для обработки посадок картофеля Флавобактерином 4 г препарата растворяли в 8 л воды, раствор очищали от частичек торфа, фильтруя его через полимерный материал «Лутрасил». расход рабочего раствора составил 8 л на 200 м² (4 повторности по 50 м²).

Повторность в опытах - четырехкратная, размещение вариантов - последовательное. Площадь делянки - 50 м² (10x5 м), общая площадь опыта - 1280 м².

Все обработки полевых культур по вегетации проводили в вечерние часы под полив. Для полива использовали воду из природного водоема.

Полевые опыты проводили на территории ЗАО «Агрофирма Онега» и опытном поле кафедры растениеводства Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (Пушкинский район Санкт-Петербурга). Лабораторные исследования проводили на базе кафедры растениеводства СПГАУ.

По гранулометрическому составу почва в опытах – дерново-подзолистая, среднесуглинистая. Агрохимическая характеристика почв представлена в таблице 1.10.

В проведенных научных исследованиях использованы общепринятые методики получения и обработки данных.

Таблица I. 10. Агрохимическая характеристика почв в полевых опытах (по данным кафедры агрохимии СПГАУ, г. Пушкин)

Таблица I. 11. Продолжительность наступления фенофаз картофеля сорта «Невский» в зависимости от применяемых удобрений и способов их использования

Влияние микробиологического удобрения «Байкал ЭМ-1» на продуктивность картофеля сорта «Невский»

Актуальной производной задачей сегодня является получение урожая картофеля в более ранние сроки. В связи с этим нами изучено влияние ряда микробиологических и минеральных удобрений на прохождение фенологических фаз развития у картофеля.

Установлено (табл. 1.11.), что массовые всходы картофеля сорта Невский появились достаточно быстро - через 15-17 дней после посадки. Сказалось хорошее прогревание почвы в начале июня, полив поля перед посадкой и посев нее и использование безвирусного посадочного материала (миниклубней).

При внесении под картофель ЭМ-компоста фаза бутонизации наступила на 5 дней раньше, чем в контрольном варианте (торфонавоз). Применение минеральных удобрений удлинило наступление этой фазы на 3 дня. В варианте с применением Флавобактерина существенных изменений отмечено не было (табл. 1.11.).

У растений картофеля наступление фазы цветения совпадает с началом клубнеобразования. Поэтому для увеличения урожая картофеля важно, чтобы фаза цветения наступила как можно раньше, так как у растений потенциально остается больше времени для формирования и роста клубней. В варианте с внесением ЭМ-компоста (№2 и №3) растения картофеля зацвели значительно раньше. По сравнению с контролем разница составила 7-8 дней. По сравнению с вариантом №6, где вносилась полная доза минеральных удобрений, - уже 11-12 дней. По-видимому, внесение минерального азота растягивало вегетативный период развития растений картофеля (табл. I. 11.). При обобщении результатов изучения удобрений на морфологические показатели растений картофеля сорта «Невский» установлено, что при внесении в почву ЭМ-ферментированного торфонавоза растения картофеля лучше росли в высоту по сравнению с контролем. Разница по высоте составляла 6-7 см (49,5 против 56,2 см). Однако минеральные удобрения более эффективно стимулировали рост, увеличивая высоту, по сравнению с контролем и другими вариантами, соответственно на 28 и 11-40%.

Таблица 1.12. Морфологические показатели растений картофеля сорта Невский в зависимости от применяемых удобрений и способов их использования (фаза развития растений - массовое цветение)

Стеблеобразующая способность картофельных растений-показатель, непосредственно влияющий на их продуктивность. Использование биопрепарата «Байкал ЭМ-1» для приготовления ЭМ-компоста и замачивния миниклубней привело к увеличению числа стеблей в среднем на 1,1 шт./растение, или на 37%. Наибольшим этот показатель был в варианте с использованием ЭМ-компоста - 4-5 шт./растение, причем на 0,3 шт./растение больше, чем в варианте с минеральными удобрениями.

Масса ботвы у растений картофеля при использовании ЭМ-компоста возросла на 55-63% по сравнению с контролем (до 236,6-248,8 г/ растение). Однако при этом масса надземной части была наибольшей, а составляла 84-89% от полученной в варианте с N₁₀₀P₁₀₀K₁₀₀. Использование для замачивания миниклубней «болтушки» из торфяного биопрепарата Флавобактерин незначительно повысило массу ботвы - на 5,6%. Изменение размеров площади листьев под влиянием изучаемых удобрений приведено в таблице 1.12.

Таблица 1.13. Масса и количество клубней картофеля сорта Невский в зависимости от применяемых удобрений и способов их использования

При посадке картофеля миниклубнями, меньшими по размерам, чем стандартные, семенной материал, полученный из них, приравнивается к первому клубневому поколению вместо супер-суперэлиты. При этом важно, чтобы средняя масса клубня была невелика, но не менее 25 г. В наших исследованиях наименьшая средняя масса клубня (26,7 г) была при применении микробного препарата Флавобактерин (табл. 1.13).

Использование микробиологического удобрения «Байкал ЭМ-1» повышало массу клубней картофеля в кусте. Так, в варианте с внесением ЭМ-компоста масса клубней была выше контрольной в 1,5 раза и составило 430,6 г/растение, однако все же уступало на 6% продуктивности растений на фоне с NPK (табл. 1.13.).

Важным в возделывании семенного картофеля, особенно первого клубневого поколения, является получение как можно большего количества клубней. Использование биопрепарата «Байкал ЭМ-1» увеличило количество сформировавшихся клубней в кусте до 11,8-15,4 шт. на 1,4-5,0 шт. по сравнению с контролем. Внесение ЭМ-ферментированного торфонавоза оказалось действеннее, чем внесение минеральных удобрений-разница по количеству клубней в кусте составила 0,7-1,2 шт. В пересчете на 1 га наибольшее количество клубней получено в варианте с внесением ЭМ-компоста, где их количество равнялось 1419,8 тыс. шт. Это на 453,8 и 98,2 тыс. шт./га больше, чем в контроле и при использовании минеральных удобрений. Применение Фоавобактерина повысило их число по сравнению с контролем на 8,8% - до 1051,7 тыс. шт./га (табл. 1.13.).

В хозяйственном отношении существенно получение семенного материала (клубней) стандартного размера: 30-60 мм (по большему диаметру). Наши расчеты показали, что наибольшее количество клубней, удовлетворяющих этому требованию, получено в вариантах ЭМ-компоста. В пересчете на 1 га их количество около 964-999 тыс. шт./га, т. е. на 390-425 и 240-275 тыс. шт./га больше, чем в контроле и при внесении минеральных удобрений соответственно. Использование флавобактерина повысило количество стандартных клубней по сравнению с контролем только на 16%-до 664 тыс. шт./га.

Если выразить количество стандартных клубней в процентах от общего их числа, то наибольшая их доля (66-77%) отмечена в вариантах с использованием биопрепарата «Байкал ЭМ-1», как при ферментировании торфонавоза, так и при замачивании клубней. Вторая по величине доля стандартных клубней (63%) была при обработке семян Флавобактерином, наименьшая (55%) - при внесении минеральных удобрений. Доля стандартных клубней в контроле не превысила 60%.

Таким образом, в условиях вегетационного периода 2001 г. при искусственном поливе растений картофеля в сочетании с другими приемами агротехники в производственных условиях получена достаточно высокая урожайность картофеля сорта Невский. Совместное внесение органических и минеральных удобрений (из расчета на планируемую урожайность картофеля в 45,0 т/га) обеспечило наибольший среди изучаемых вариантов сбор клубней с единицы площади - 42,5 т/га.

Таблица 1.14. Влияние удобрений и способов их использования на качество клубней картофеля

Применение микробиологического удобрения «Байкал ЭМ-1» для компостирования торфонавоза позволило получить урожайность клубней 39,7 т/га. Прибавка к контролю (внесение торфонавоза) составила 12,5 т/га, или 46%. Разница (0,9 т/га) между урожайностью в контрольном варианте и при обработке клубней Флавобактерином была в пределах ошибки.

Применение биопрепаратов и минеральных удобрений положительно сказалось на содержании крахмала в клубнях картофеля (табл.1.14).

Заметное действие на этот показатель качества отмечено в вариантах с замачиванием клубней в препаратах «Байкал ЭМ-1» и Флавобактерин, однако максимальное накопление крахмала наблюдалось в варианте с внесением полного минерального удобрения.

В этом варианте, а так же при внесении ЭМ-компоста и замачивании миниклубней в препарате «Байкал ЭМ-1» отмечено существенное увеличение содержания нитратов (в 5-6 раз по сравнению с контролем).

Таким образом, весьма перспективным оказалось применение ЭМ-компоста, в результате которого получена большая прибавка урожая высококачественной продукции.

При внесении полного минерального удобрения продуктивность была несколько выше (разница не существенна - около 7%), но при этом в продукции отмечено значительное увеличение содержания нитратов.