Препарат «Байкал ЭМ1» и выращивание сахарной свеклы

• Об испытании микробиологического удобрения «Байкал ЭМ1» на посевах сахарной свеклы
• Эффективность ЭМ-технологии при выращивании сахарной свеклы
• Влияние препарата «Байкал ЭМ-1» на продуктивность сахарной свеклы
• Влияние эффективных микроорганизмов на микробное сообщество чернозема выщелоченного и продуктивность сахарной свеклы
• Эффективность предпосевной обработки семян сахарной свеклы биопрепаратами и диатомитовым порошком
• Сахароносные и крахмалоносные культуры

Свекловодство - важнейшая отрасль сельского хозяйства центрально-черноземной зоны. Поскольку в Украине сахар занимает в экспорте одно из ведущих мест, проблема улучшения качества сахарной свеклы и повышение ее урожайности приобретает государственный масштаб. Чтобы выйти на более высокий уровень производства в этой отрасли, нужно использовать новейшие достижения и научные разработки.

В отделе технологии Всесоюзного научно-исследовательского института сахарной свеклы и сахара (Россия) в 2000 году проведена большая работа по изучению влияния препарата «Байкал ЭМ1» на разных этапах выращивания сахарной свеклы, начиная с подготовки почвы и семян, ухода за растениями в вегетационный период и до получения зрелых корнеплодов. Определялись все основные характеристики корнеплодов сахарной свеклы при переработке ее на сахарозаводах: чистота сока, коэффициент щелочности, мелассообразующая способность несахаров и др. Таким образом, действие ЭМ-препарата на урожайность этой важной сельскохозяйственной культуры и ее качество исследовались всесторонне. Почва на экспериментальных делянках - выщелоченный, легкосуглинистый, среднегумусный чернозем со средним содержанием элементов питания и кислой реакцией. Семена сахарной свеклы гибрида «Русь» (фракция 3,0-3,5мм) высеяли на четырех делянках. Перед предпосевной культивацией на двух участках почву обрабатывали препаратом «Байкал ЭМ1» (с помощью ранцевого опрыскивателя). Препарат разводили нехлорированной водопроводной водой в соотношении 1:100 (100мл препарата на Юл воды). Расход рабочего раствора составил 200 л на 1 га. Перед посевом также опрыскивали семена сахарной свеклы, которую высеяли на двух делянках, концентрация препарата «Байкал ЭМ1» 1:1000 (10 мл на 10 л воды). На 1т семян израсходовали Юл рабочей жидкости. Пестицидами семена не обрабатывали. Посев провели 11 мая. Через неделю на контрольной делянке появились единичные ростки (2,7 шт. на 1 м ), на опытной делянке, не обработанной препаратом - 8,1 штуки на 1 м, т. е. всхожесть семян после обработки ЭМ-препаратом возросла почти в 3 раза. На 3-й делянке при совместной обработке семян и почвы за этот же период получен результат, близкий к полученному при обработке только семян (7,7 шт.на 1 м). в последующие дни результаты выровнялись, однако преимущество обработки семян над обработкой почвы было несомненным. В свою очередь, на обработанной ЭМ-препаратом делянке результат был лучше, чем на необработанной контрольной делянке. Погодные условия были благоприятными - с достаточной влажностью и температурой почвы и воздуха. Гидротермический коэффициент (ГТК), определяемый отношением общего количества осадков к сумме эффективных температур, был равен 1,19. По средним многолетним данным ГТК равен 1,42. Несмотря на то, что показатель ГТК=1,19 ниже нормы, влажность почвы на протяжении вегетационного периода была близкой к оптимальной (60% полной полевой влагоемкости). Результаты наблюдений показали, что после внесения ЭМ-препарата в почву понизилась степень поражения проростков сахарной свеклы корнеедом.

При обработке семян ЭМ-препаратом урожайность корнеплодов увеличилась на 4,9 т/га, сахаристость - на 0,5%, а сбор сахара с гектара - на 0,9 т. Внесение препарата в почву было более эффективным: урожайность повысилась на 10,3 т/га, сахаристость корнеплодов - на 0,7%, сбор сахара с гектара повысился на 2,0 т. Эффект, полученный при двукратном применении препарата при возделывании сахарной свеклы, совпал с эффектом, наблюдаемым при обработке ЭМ-препаратом почвы. При использовании ЭМ-препарата в фазу 3-4 пар листьев стимулировался процесс формообразования корнеплодов сахарной свеклы´. По размерам и массе корнеплода растения свеклы на опытных участках значительно превышали контрольные образцы. На контрольном участке урожай составил 249 ц/га, содержание сахара - 17,1%, а на участке с применением препарата соответственно 273 ц/ га и 18,3% сахара.

Проведенный анализ свидетельствовал о более высоком технологическом качестве сахарной свеклы, выращенной на опытных участках. Чистота сока и коэффициент щелочности улучшились, а потеря сахара в мелассе, т.е. отходы свеклосахарного производства, снизились. За счет этого выход сахара из единицы сырья увеличился на 0,9%. Естественно, возрос выход конечного продукта с гектара земли, обработанной препаратом «Байкал ЭМ1». ВНИИС рекомендует применение ЭМ-препарата без каких-либо ограничений при выращивании сахарной свеклы.

Об испытании микробиологического удобрения «Байкал ЭМ1» на посевах сахарной свеклы

Исследования проводились в 2007 году на полях представительства ТД «Разгуляй Сахарная Компания», г. Курск (хозяйство ООО «Кшеньарго»).

Задача эксперимента - определение влияния микробиологического удобрения «Байкал ЭМ1» на урожай сахарной свеклы.

Климатические условия выращивания сахарной свеклы в 2007 году были неблагоприятными: высокие температуры и малое количество осадков.

В опыте выращивали гибрид сахарной свеклы «Фиделия». Посев на экспериментальном участке был проведен позже, чем на остальных площадях хозяйства.

Повторность в опытах – трехкратная. Делянки имели прямоугольную форму с учетной площадью 100 га.

Таблица II.1 Влияние микробиологического удобрения «Байкал ЭМ-1» на урожайность сахарной свеклы

Почва экспериментального участка - серая лесная с маломощным черноземом. Подвижного фосфора (по Чирикову) - 101 мг/кг, обменного калия (по Масловой) - 152 кг/га, азота - 19 кг/га. Реакция почвенной среды рН = 5,1-5,5.

Обработку препаратом «Байкал ЭМ1» проводили 5 июля в фазу смыкания ботвы в грядках с нормой расхода неразбавленного препарата 2 л/га. Для оценки эффективности препарата с 5 июля по 7 августа проводили наблюдения за ростом и развитием, а так же фитосанитарным состоянием посевов. Для оценки биологической урожайности 7 августа определяли число растений на квадратном метре, средний вес корня, средний вес ботвы. Результаты представлены в таблице.

Несмотря на всего однократную обработку посевов сахарной свеклы раствором препарата «Байкал ЭМ1», биологическая урожайность сахарной свеклы на 7 августа на опытной делянке была выше контрольной на 17,7% и составила 19,13 т/га при 16,25 т/га в контроле. Прибавка урожая составила 2,88 т/га.

Полученные данные по биологической урожайности сахарной свеклы свидетельствуют о высокой эффективности препарата «Байкал ЭМ1» на посевах сахарной свеклы.

Учитывая малые нормы расхода препарата, небольшие затраты на его приобретение (164 руб./га), при закупочной цене сахарной свеклы около 1000 рублей за тонну и прибавке биологического урожая на 2,88 т/га, дополнительный доход составит: 2,88 т/га х 1000 руб./г- 164 руб./ га = 2716 руб./га, что экономически выгодно для хозяйства. По сравнению с другими микробиологическими удобрениями («Азотовит», «Бактофосфин») применение препарат «Байкал ЭМ1» более эффективно и экономически выгодно.

Эффективность ЭМ-технологии при выращивании сахарной свеклы

Изучена эффективность ЭМ-препарата при выращивании сахарной свеклы. Обработку семян производили в день посева, а также опрыскивали растения перед смыканием листьев в междурядьях.

При проведении подсчетов в Кировоградском институте АПП установлено, что по состоянию на 2 августа масса корнеплодов колебалась от 375 г в контрольном варианте до 444 г в опыте (при внесении ЭМ-препарата перед смыканием листьев в междурядьях с нормой 90 л/га).

Для приготовления рабочего раствора использовали емкость 250 л (установлена на тракторе). В зависимости от требуемой концентрации 30, 60 или 90 литров активированного препарата (ЭМ-А) заливали в эту емкость и заполняли до полного объема чистой водой.

Результаты всех проведенных обработок семян и посевов сахарной свеклы (в сравнении с контролем) приведены в таблице II.2.

Таблица II.2. Состояние посевов гибридов сахарной свеклы при обработке их препаратом ЭМ-А (на 2 августа 2006 г.)

Следует отметить, что по нашим данным, при обработке семян препаратом ЭМ-А наблюдалась незначительная прибавка массы корнеплодов - только 21 г. Большей она была при опрыскивании вегетирующих растений: при норме расхода препарата 60 и 90 л/га прибавка составляла 44 и 69г соответственно. В вариантах с внесением ЭМ-препарата при норме расхода 30 л/га увеличение массы корнеплодов почти не наблюдалось. Не были отмечены различия между обработкой только вегетирующих растений и в комплексе с обработкой семян.

Сахаристость сахарной свеклы при применении ЭМ-препарата увеличивалась от 0,05% до 1,1%, особенно в вариантах с обработкой ЭМ-препаратом семян при посеве. По сравнению с вариантами, где была произведена только обработка вегетирующих растений, сахаристость возросла на 0,75%. Вариант с внесением ЭМ-препарата (расход 30 л/га) при вегетации растений обеспечил прибавку сахаристости только на 0,05%, тогда как при внесении данного препарата 60 и 90 г/га сахаристость возросла на 0,30 и 1,1% соответственно.

Результаты первого года исследований свидетельствуют, что применение ЭМ-препарата при обработке семян сахарной свеклы не обеспечило достоверной прибавки. Так, применение ЭМ-препарата способствовало получению прибавки урожайности относительно контроля только на 2,0 т/га (HIP₀₅ = 3,1 т/га). При обработке препаратом ЭМ-А вегетирующих растений, как в соединении с вариантами обработки семян, так и отдельно, урожайность заметно возросла, но прибавка урожайности достоверной была лишь при внесении ЭМ-препарата 60 и 90 г/га и составила при сочетании обработки семян и вегетирующих растений соответственно 5,9 и 8,8 т/га, а при обработке только вегетирующих растений - 4,5 и 6,4 т/га. Самая высокая урожайность (45,9 т/га) получена в варианте с обработкой семян и вегетирующих растений с нормой применения ЭМ-препарата 90 л/га.

Данные по изменению производительности сахарной свеклы при обработке ее препаратом ЭМ-А приведены в таблице II.3.

Таблица II.3. Производительность сахарной свеклы при обработке препаратом ЭМ-А (2006 г.)

Отмечено положительное влияние ЭМ-препарата на сахаристость свеклы. Так, при обработке семян прибавка к контролю составила 0,7%. При обработке данным препаратом вегетирующих растений, как в сочетании вариантов с обработкой семян, так и отдельно, сахаристость увеличилась.

Самая высокая сахаристость (20,2%) получена при совместной обработке семян и вегетирующих растений при норме внесения ЭМ-препарата 90 л/га. Прибавка относительно контроля составила 2,0%.

Интегральным показателем производительности сахарной свеклы является содержание сахара. Наиболее высокое содержание сахара (9,27 т/га) отмечено при обработке семян и вегетирующих растений с нормой применения ЭМ-препарата 90 л/га. Прибавка в сравнении с контролем составила 2,51 т/га.

Лучшие результаты получены при комплексном сочетании обработки семян сахарной свеклы препаратом ЭМ-А и обработки посевов раствором этого препарата дозами 60 и 90 л/га.

В 2007 году планировалось провести производственную проверку применения ЭМ-препарата на посевах сахарной свеклы площадью 0,5 га.

Влияние препарата «Байкал ЭМ-1» на продуктивность сахарной свеклы

Опыт по изучению препарата «Байкал ЭМ1» был заложен в зерносвекловичном севообороте отдела технологии ВНИИ сахарной свеклы. Почва - чернозем выщелоченный, легкосуглинистый, среднегумусный, со средним содержанием элементов питания.

Повторность опыта - четырехкратная, размещение делянок - систематическое. Высевали семена сахарной свеклы гибрида «Русь», фракция 3,0-3,5 мм.

Технология возделывания сахарной свеклы - общепринятая для центральной черноземной полосы России. Обрабатывали почву препаратом «Байкал ЭМ1» с помощью ранцевого опрыскивателя. Расход рабочего раствора 200 л/га. Препарат разводили нехлорированной водопроводной водой в соотношении 1:100. Расход рабочей жидкости 10 л на 1 т семян в разведении 1:1000. Пестицидами семена не обрабатывали.

Почву опрыскивали раствором препарата непосредственно перед предпосевной культивацией. Опытные делянки засеяли 11 мая. Убирали урожай вручную с последующим подсчетом и взвешиванием корнеплодов.

Погодные условия вегетационного периода в 2000 г. были благоприятными как для роста и развития сахарной свеклы, так и для жизнедеятельности микрофлоры почвы.

Результаты применения препарата «Байкал ЭМ-1» в сравнении с контролем приведены в таблице II.4., II.5., II.6.

Таблица II.4. Влияние препарата «Байкал ЭМ-1» на полевую всхожесть семян сахарной свеклы

Таблица II.5. Влияние препарата «Байкал ЭМ-1» на продуктивность сахарной свеклы

Таблица II.6. Влияние препарата «Байкал ЭМ-1» на технологические качества сахарной свеклы

Эффективные микроорганизмы препарата «Байкал ЭМ-1» увеличили энергию всхожести семян сахарной свеклы. Максимальный результат был получен после обработки семян и при внесении препарата в почву совместно с обработкой семян, энергия прорастания увеличилась на 200 и 185%. «Байкал ЭМ1» повысил полевую всхожесть сахарной свеклы в 1,5 и 1,2 раза соответственно.

Одновременно возросла масса растений. Стимулирующий эффект деятельности микроорганизмов препарата «Байкал ЭМ1» сказывался на протяжении всего вегетационного периода, в результате чего повысилась продуктивность сахарной свеклы. Обработка этим препаратом семян сахарной свеклы способствовала увеличению урожайности корнеплодов на 4,9 т/га. При этом сахаристость возросла на 0,47% . внесение препарата в почву было более эффективным. Урожайность увеличилась на 10 т/га. Совместное использование этих двух приемов было равнозначно последнему. Сахаристость повысилась на 0,70 и 0,75% соответственно. В результате увеличение сбора сахара с гектара составило 0,9; 2,0 и 1,9 т/га в зависимости от способа обработки ЭМ-препаратом.

При производстве сахара большое значение имеют технологические качества корнеплодов. Прежде всего, чистота сока, коэффициент щелочности, которые определяют величину потерь сахара в мелассе и конечный выход сахара из единицы сырья.

Внесение эффективных микроорганизмов в почву способствовало появлению тенденции к повышению чистоты сока. При этом отмечено достоверное снижение коэффициента щелочности и потерь сахара в мелассе. В результате изменений в технологических качествах корнеплодов, вызванных препаратом «Байкал ЭМ1», выход сахара их единицы сырья в процессе переработки увеличился: после обработки семян на 0,4%; после внесения препарата в почву на 0,9%; при совмещении двух приемов на 0,8%.

Таким образом, эффективные микроорганизмы положительно влияют на рост и развитие сахарной свеклы от момента появления всходов и до уборки урожая. Благодаря их жизнедеятельности всходы появляются раньше на 2-3 дня, что позволяет корневой системе быстрее проникнуть в более влажные нижние горизонты почвы и уйти от иссушающего влияния майской засухи, которая посещает Центрально-Черноземную полосу семь раз за 10 лет.

Кроме того, функционирование полезной микрофлоры на протяжении всего вегетационного периода оказывает стимулирующее действие на рост и развитие сахарной свеклы практически до уборки, что позволяет увеличить продуктивность и улучшить технологические качества корнеплодов.

Использование эффективных микроорганизмов является многообещающей перспективой для сельского хозяйства. Кроме того, применение ЭМ-технологии позволит решить многие экологические проблемы страны.

Влияние эффективных микроорганизмов на микробное сообщество чернозема выщелоченного и продуктивность сахарной свеклы

Повысить продуктивность сахарной свеклы в Центрально-Черноземной зоне (ЦЧЗ) России можно за счет воздействия микробиологического препарата «Байкал ЭМ1» на микрофлору почвы, участвующую в формировании эффективного и потенциального плодородия. Применение этого препарата позволяет также снизить расход минеральных удобрений и повысить уровень экологической безопасности производства сахарной свеклы.

Исследованиями, проведенными во Всероссийском НИИ сахарной свеклы и сахара им. А. Л. Мазлумова (ВНИИСС), решались следующие задачи:

• установить влияние препарата «Байкал ЭМ1» на продуктивность и технологические качества корнеплодов сахарной свеклы;
• выявить влияние «Байкал ЭМ1» на динамику численности трофических и таксономических группировок микроорганизмов, определяющих эффективное и потенциальное плодородие почвы;
• определить активность полифенолоксидазы, пероксидазы и суммы фосфатаз в почве под действием «Байкал ЭМ1»;
• установить влияние препарата на содержание элементов питания в почве и вынос их с урожаем сахарной свеклы;
• дать энергетическую и экономическую оценку применения микробиологического препарата «Байкал ЭМ1» на сахарной свекле.

Проведенные исследования показали, что с помощью микробиологического препарата «Байкал ЭМ1» можно восстановить нарушенный микробиоценоз чернозема выщелоченного при возделывании сахарной свеклы на неудобренном фоне в условиях ЦЧЗ.

Работа выполнена в лабораторных и полевых условиях. Исследования проводились в 2001-2002 гг. в многофакторном стационарном опыте 9-польного зерносвекловичного севооборота с чередованием культур. Погодные условия в 2001-2002 годах складывались удовлетворительно для возделывания сахарной свеклы.

Почва - чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный среднесуглинистый на карбонатных лессовидных суглинках со средним содержанием элементов питания.

Эффективность микробиологического препарата «Байкал ЭМ1» изучалось на двух фонах минерального питания: без удобрений и с минеральными удобрениями (N₁₆₀P₁₇₀K₁₆₀).

Объекты исследований - почва и сахарная свекла (сорт РМС-70), высеваемая в звене севооборота чистый пар - озимая пшеница - сахарная свекла. Норма препарата «Байкал ЭМ1» - 1 л/га, расход рабочего раствора - 200 л/га. Препарат вносили ранцевым опрыскивателем под предпосевную культивацию почвы.

В почвенных образцах, отобранных для оценки численности микроорганизмов, определяли активность пероксидазы, полифенолоксидазы и сумму фосфатаз, а также нитрификационную способность почвы, подвижный фосфор, обменный калий и натрий, щелочногидролизуемый азот.

Оценивали сахаристость и технологические качества сахарной свеклы.

Экономическая эффективность рассчитана использованием нормативов и расценок, действующих в 2004 г.

Данные учета урожайности и основные сопутствующие исследования подвергались статистической обработке методом дисперсионного анализа.

Результаты анализов показали, что благодаря внесению в почву микробиологического препарата «Байкал ЭМ1» достигается оптимальная биохимическая активность почвы, усиливающая гумификационные процессы.

При отвальной обработке почвы на фоне без удобрений биопрепарата «Байкал ЭМ1» увеличивает коэффициент гумификации в мае в 1,4 раза, а в июле - в 1,8. На удобренном фоне эффективные микроорганизмы, входящие в состав «Байкал ЭМ1», повышают этот коэффициент почти в 2 раза.

Микробиологический препарат «Байкал ЭМ1» на фоне комбинированной обработки почвы повышает уровень гумификационных процессов лишь в конце периода вегетации сахарной свеклы. Здесь коэффициент гумификации увеличивается на неудобренном фоне до 1,37, а на удобренном - до 2,39.

Таким образом, препарат «Байкал ЭМ1» наиболее широко раскрывает свой потенциал при отвальной обработке почвы, стимулируя развитие гумификационных процессов в почве, поддерживая соотношение зимогенной и автохтонной группировок микроорганизмов на благоприятном для растений и почвенного плодородия уровне.

В проведенном опыте отмечено повышенное распространение почвенных грибов. Это объясняется тем, что сахарная свекла выделяет в почву сахарозу - основной субстрат для их развития. Поэтому в почве под посевами сахарной свеклы значительно усиливается доминирование ряда сапротрофных грибов и специфических фитопатогенов-корнееда (Pythium deboryanum, Pythium ultimum, Foma Beta), возбудителей корневых гнилей (Fusarium spp.), серых и кагатных гнилей (Botrytis cinerea).

Внесение в почву микробиологического препарата «Байкал ЭМ1» понижает численность микромицетов на 20% при отвальной обработке почвы, за исключением удобренного варианта в начале периода вегетации. В свою очередь, сокращение численности микромицетов снижает вероятность распространения фитопатогенных грибов.

Проведенные исследования показали, что внесенный в почву препарат «Байкал ЭМ1» создает положительные условия для развития споровых форм при комбинированной обработке на удобренном фоне. Споровые бациллы, в частности представитель этого рода Bacillus subtilis, являются антагонистами микроскопических грибов, среди которых встречаются наиболее агрессивные формы патогенов.

В начале периода вегетации численность этой группировки увеличилась в 2,4 раза, в середине - в 1,3, а к концу вегетационного периода сахарной свеклы наметилась тенденция к увеличению численности споровых бацилл. При отвальной обработке почвы препарат «Байкал ЭМ1» повысил численность этой группировки на неудобренном фоне в сентябре, а на удобренном - в июле.

Результаты исследований показывают, что в начале периода вегетации численность азотфиксаторов, влияющих на продуктивность сахарной свеклы, при внесении препарата «Байкал ЭМ-1» увеличивается на неудобренном фоне при отвальной обработке почвы на 0,72 млн. шт., а при комбинированной - на 1,65 млн. шт. (табл. II.7).

Таблица II.7. Влияние препарата «Байкал ЭМ-1» на численность азотфиксаторов и фосфобактерий (млн. шт. в 1 г абсолютно сухой почвы) (2001-2001 гг.)

В середине периода вегетации увеличение численности этой группировки отмечено на фоне с минеральными удобрениями, независимо от способа обработки почвы.

К концу периода вегетации сахарной свеклы положительное действие биопрепарата на эту группировку зафиксировано лишь при комбинированной обработке почвы на фоне с минеральными удобрениями. Здесь численность азотфиксаторов увеличилась почти в 2 раза.

Препарат «Байкал ЭМ1» стимулирует развитие фосфобактерий в мае и июле при отвальной обработке почвы на неудобренном фоне, увеличивая их численность в среднем на 0,8 млн.шт. в 1 г абсолютно сухой почвы.

При отвальной обработке почвы на удобренном фоне и при комбинированной обработке на обоих фонах удобренности повышение численности фосфобактерий при использовании препарата «Байкал ЭМ1» отмечено в конце вегетационного периода сахарной свеклы. В среднем оно составляет 0,68 млн.шт. (табл.II.7.).

Увеличение численности фосфобактерий к концу периода вегетации на удобренном фоне привнесении биопрепарата сопровождается активизацией их деятельности, то есть трансформацией органического фосфата до ортофосфорной кислоты, поскольку ее содержание в почве возрастает именно в этот период при обеих обработках почвы. Вынос фосфата с урожаем сахарной свеклы в среднем на 7,3 кг/га выше в вариантах, где вносится «Байкал ЭМ1».

При характеристике почв, кроме состава и численности разных групп микрофлоры, учитывают еще и суммарную активность биохимических процессов, происходящих в почве, которые обусловлены наличием в ней некоторого количества ферментов, выделяемых микроорганизмами прижизненно, а также аккумулируемых почвенными частицами после разрушения клеток. Все эти показатели включаются в общее понятие биологической активности почв.

Определение активности полифенолоксидазы и пероксидазы, участвующих в процессах гумусообразования, - дополнительная характеристика процесса синтеза и распада гумусовых веществ.

Соотношение активности полифенолоксидазы к пероксидазе представляют собой условный коэффициент гумификации.

Расчеты показывают, что на фоне без удобрений при внесении «Байкал ЭМ-1» при отвальной обработке почвы условный коэффициент гумификации увеличивается в мае и июле в среднем на 0,2. При комбинированной обработке почвы он увеличивается лишь в сентябре.

Микробиологические составляющие препарата «Байкал ЭМ1» повышают фосфатазную активность в среднем на 0,3 мг P₂O₅ на 10 г почвы за 1 ч на фоне без удобрений при отвальной и комбинированной обработках почвы в течение всего вегетационного периода сахарной свеклы (табл. II.8.).

Таблица II.8. Влияние препарата «Байкал ЭМ-1» на фосфатазную активность почвы (мг P₂O₅ на 10 г почвы за 1 ч) (2001-2002 гг.)

На удобренном фоне биопрепарат не оказывает существенного воздействия на этот показатель. Лишь к концу периода вегетации отмечено некоторое увеличение фосфатазной активности от внесения «Байкал ЭМ1»: при отвальной обработке почвы - на 0,12 мг P₂O₅ на 10 г почвы за 1 ч, а при комбинированной - 0,5 мг.

Препарат «Байкал ЭМ1», оптимизируя микробиологические процессы, определяющие режим питания сахарной свеклы, оказывает влияние на повышение ее продуктивности. Наблюдения за ростом и развитием сахарной свеклы показывают, что биопрепарат увеличивает массу растений в фазе одной пары настоящих листьев.

Урожайность корнеплодов сахарной свеклы при внесении биопрепарата «Байкал ЭМ1» увеличивается на неудобренном фоне: при отвальной обработке почвы - на 6,1 т/га, а при комбинированной - на 3,8 т/га.

При внесении «Байкал ЭМ1» на неудобренном фоне при отвальной обработке сбор сахара с гектара увеличивается до 1,0 т/га.

Микробиологический препарат «Байкал ЭМ-1» улучшает технологические качества корнеплодов. Например, снизился коэффициент натуральной щелочности: при комбинированной обработке почвы на неудобренном фоне - на 0,13, а при отвальной обработке на удобренном фоне - на 0,59. Вследствие этого сокращаются потери сахара в мелассе: при комбинированной обработке почвы - на 0,54%, а при отвальной - на 0,22%.

При внесении в почву микробиологического препарата «Байкал ЭМ-1» вынос азота сахарной свеклой увеличивается в среднем на 30 кг/га по сравнению с контролем (табл.Н.9.). Применение препарата «Байкал ЭМ1» стимулирует развитие фосфобактерий, трансформирующих органический фосфор до ортофосфорной кислоты, в основном к концу периода вегетации. В результате повышается уровень доступного растениям фосфора, и при использовании биопрепарата вынос фосфора с урожаем сахарной свеклы в среднем на 7,8 кг/га выше по сравнению с контролем.

Таблица II.9. Изменение выноса элементов питания с урожаем сахарной свеклы (кг/га) под влиянием биопрепарата «Байкал ЭМ-1» (2001-2002 гг.).

Большую часть калия содержат листья сахарной свеклы, а поскольку ее урожайность увеличивается под действием биопрепарата «Байкал ЭМ1», то и вынос калия с урожаем основной и побочной продукции повышается в среднем на 41 кг/га.

Таким образом, «Байкал ЭМ1» способствует увеличению выноса элементов питания из почвы с урожаем сахарной свеклы во всех вариантах, независимо от способа обработки почвы и фона удобренности.

Применение удобрения «Байкал ЭМ1» в производстве сахарной свеклы наиболее эффективно на неудобренном фоне: энергетический коэффициент при отвальной обработке почвы увеличивается на 0,46 по сравнению с контролем, а при комбинированной - на 0,29.

Анализ экономической эффективности изучаемой технологии возделывания сахарной свеклы показывает, что самый высокий уровень рентабельности от применения микробиологического удобрения «Байкал ЭМ1» получается на неудобренном фоне: при отвальной обработке почвы - 945%, а при комбинированной обработке почвы - 741% (табл. II.10.). Это приносит дополнительно чистый доход: 5516 руб./га и 3348 руб./га соответственно.

Таблица II.10. Экономическая эффективность применения микробиологического препарата «Байкал ЭМ-1» под сахарную свеклу в ценах 2004 г. (2001-2002 гг.).

Таким образом, в экономическом отношении при выращивании сахарной свеклы наиболее целесообразным является применение микро¬биологического препарата «Байкал ЭМ-1» на неудобренном фоне.

Эффективность предпосевной обработки семян сахарной свеклы биопрепаратами и диатомитовым порошком

Проблема использования в сельском хозяйстве технологий, безопасных для здоровья человека и окружающей среды, в настоящее время очень актуальна. Большой интерес в этом отношении представляет внесение в почву бактериальных препаратов и предпосевная обработка семян культурных растений.

Для оптимизации питания растений и получения экологически безопасной продукции также значительный интерес представляет применение высококремнистых пород, в частности диатомитов.

Совместное использование в сельскохозяйственных технологиях комплекса микробных препаратов и диатомита особенно перспективно, но требует изучения механизмов влияния этой технологии на плодородие почвы и растений.

Поэтому было проведено исследование эффективности предпосевной обработки семян сахарной свеклы (Рамонская односемянная 09) биопрепаратами «Байкал ЭМ1», Ризоагрином и диатомитовым порошком в условиях Среднего Поволжья, в том числе и при применении их совместно с минеральными удобрениями.

Были изучены следующие показатели:

• агрохимические показатели и биологическая активность чернозема выщелоченного;
• изменения в фотосинтетической деятельности растений сахарной свеклы;
• урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы;
• баланс элементов питания;
• экономические, экологические и биоэнергетические показатели. Исследования проводились в 2006-2008 гг. на базе Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии.

«Байкал ЭМ1» относится к землеудобрительным препаратам нового поколения на основе эффективных микроорганизмов (фотосинтезирующие бактерии, дрожжи, актиномицеты, ферментирующие грибы и др.). Ризоаргин представляет собой торфяной препарат на основе ассоциативных ризобактерий Agrobacterium radiobacter , штамм 2004.

Химический состав диатомита (% на сухое вещество): Н₂O-3,14; SiO₂-83,6; TiO ₂-0,29; Al₂O₃-7,88; Fe₂O₃-2,41; FeO-0,12; MnO-0,01; CaO-0,28; MgO-0,76; Na₂O-0,02; K₂O-1,06; P₂O₅-0,05; SO₃ - общ. - 0,38; SiO₂ аморфю - 42,0.

1 – контроль (без обработки);
2 – диатомитовый порошок;
3 – «Байкал ЭМ-1»;
4 – «Байкал ЭМ-1» + диатомитовый порошок;
5 – Ризоагрин;
6 – Ризоагрин + диатомитовый порошок;
7 – N ₆₀ Р₆₀ K ₆₀ ;
8 – N ₆₀ Р₆₀ K ₆₀ + диатомитовый порошок;
9 – N ₆₀ Р₆₀ K ₆₀ + «Байкал ЭМ-1»;
10 – N ₆₀ Р₆₀ K ₆₀ + «Байкал ЭМ-1» + диатомитовый порошок;
11 – N ₆₀ Р₆₀ K ₆₀+ Ризоагрин;
12 – N ₆₀ Р₆₀ K ₆₀ + Ризоагрин + диатомитовый порошок.

Обработку семян проводили в день посева: замачивание препаратом «Байкал ЭМ1» концентрацией 0,001% на 1 час; препаратом Ризоагрин - 200г на гектарную норму высева, в качестве прилипателя использовался обрат, опудривание диатомитовым порошком из расчета 30 кг/т семян.

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, среднемощ-ный, среднесуглинистый.

Агрохимические показатели. Установлено положительное влияние предпосевной обработки семян биологическими препаратами и диатомитовым порошком на основные агрохимические показатели почвы. Внесение в почву вместе с семенами этих препаратов способствовало повышению содержания подвижных форм фосфора в пахотном слое в среднем за вегетацию на 6,7%, обменного калия на 14,3%, нитратного азота на 12,3%.

Применение биопрепаратов и диатомитового порошка способствовало улучшению обеспеченности растений сахарной свеклы водорастворимой формой кремния. Причем диатомитовый порошок как отдельно, так и совместно с биопрепаратами активнее улучшал питание растений кремнием.

Внесение в почву вместе с семенами биопрепаратов «Байкал ЭМ-1», Ризоагрин и диатомитового порошка не подкисляет ее, что можно было бы ожидать из-за многокомпонентности препаратов.

Очень важно, что данное сочетание применяемых препаратов обеспечивало высокий уровень питания растений в течение всего вегетационного периода сахарной свеклы.

Интенсивность разложения целлюлозы. Скорость разложения целлюлозы - наиболее адекватный показатель деятельности почвенных микроорганизмов.

Целлюлозоразлагающая активность почвы в среднем за три года исследований по всем вариантам была выше контроля на 4,7-21,8% и характеризовалась на контроле как слабая, а на опытных вариантах – как средняя.

Ферментативная активность. Биопрепараты и диатомитовый порошок оказывают положительное влияние на ферментативную активность почвы, что оптимизирует ход биохимических процессов.

Продуктивность фотосинтеза. Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) характеризует активность работы ассимиляционной поверхности листьев в течение вегетации.

Максимальные величины ЧПФ наблюдались в фазе смыкания листьев в междурядьях, т.е. в период наибольшего развития листовой поверхности сахарной свеклы.

Наибольшие величины продуктивности фотосинтеза на уровне 9,35 г/м² в сутки были на фоне полной дозы минеральных удобрений при инокуляции семян препаратом «Байкал ЭМ-1» и диатомитовым порошком, и отдельно биопрепаратом «Байкал ЭМ-1» - 9,03 г/м² в сутки, что выше контрольного варианта на 21-25%.

Урожайность. Предпосевная обработка семян диатомитовым порошком и биопрепаратами сказалась на урожайности корнеплодов сахарной свеклы.

В среднем за 3 года исследований прибавка урожайности на фоне без минеральных удобрений составила 5,1-7,2 т/га, на фоне минеральных удобрений - 7,9-11,4 т/га. При этом более высокая прибавка урожайности была достигнута на варианте с предпосевной обработкой семян «Байкал ЭМ-1» совместно с диатомитовым порошком (7,2 т/га, или 21 ,6% к контролю).

При обработке семян препаратом Ризоагрин как отдельно, так и в сочетании с диатомитовым порошком, эффективность была ниже, и прибавка урожайности составляла 7,9-8,6 т/га (23,7 -25,7%).

Сахаристость. Анализ накопления сахара в корнеплодах сахарной свеклы показал преимущество вариантов с использованием биопрепарата «Байкал ЭМ1» как отдельно, так и совместно с диатомитовым порошком по сравнению с контролем и минеральным фоном. Наиболее высокий сбор сахара 8,4 т/га (прирост на 1,6%) обеспечивает предпосевная обработка семян биопрепаратом «Байкал ЭМ-1» и диатомитовым порошком на фоне N₆₀P₆₀K₆₀.

Экологическая оценка продукции. Обработка семян биопрепаратами и диатомитовым порошком способствовало получению экологически более чистой продукции. Содержание цинка в корнеплодах сахарной свеклы относительно контроля снизилась по вариантам опыта на 7,7 - 21,7%; меди - на 7,1-20%; свинца - на 7,9-20,6%; никеля - на 11,8-26,7%; хрома - на 11-43%; кадмия - на 7-24,3%.

Экономическая эффективность. Анализ экономической эффективности показал, что применение биопрепаратов и диатомитового порошка без минеральных удобрений наиболее рентабельно.

Наибольший экономический эффект на фоне NPK был получен при обработке семян диатомитовым порошком и биопрепаратом «Байкал ЭМ1». Уровень рентабельности составил 100%, что на 4% больше варианта с внесением NPK и на 18% - контроля.

Таким образом, при возделывании сахарной свеклы на черноземах выщелоченных в лесостепи Поволжья с целью улучшения ее минерального питания, повышения урожайности (на 5-11 т/га) рекомендуем проводить предпосевную обработку семян биопрепаратом «Байкал ЭМ-1», Ризоагрин и диамитовым порошком как отдельно, так и совместно. Эффективность этих препаратов повышается на фоне внесения N60 Р60 К60. Обработку семян данными препаратами необходимо проводить перед посевом, используя протравители семян ПС-10 или «Мобитокс».

Предпосевная обработка семян микробными препаратами и диатомитовым порошком является экологически безопасным и экономически малозатратным приемом.

Как по характеру действия, так и по эффективности бактериальные удобрения и диатомит не могут считаться аналогами минеральных удобрений, их целесообразно использовать преимущественно на фонах высокого плодородия.

Сахароносные и крахмалоносные культуры

В корнеплодах сахарной свеклы содержится 15-22% сахарозы. Эта сахароносная культура в нашей стране - главный источник сырья для производства кристаллического сахара. Отходы переработки свеклы широко и легко утилизируются. Так, в свекловичной патоке содержится до 60% сахара, около 15% других безазотистых веществ, 8-9% золы. Патоку используют для получения глицерина, спирта, она широко применяется в биотехнологических производствах. Жом, полученный при переработке свеклы, является хорошим кормом, а дефекационная грязь - эффективное удобрение. Ботва сахарной свеклы, верхушки головок, кончики корнеплодов служат ценным кормом для скота как в свежем, так и в силосном виде.

Учитывая большое народнохозяйственное значение сахарной свеклы, необходимость улучшения ее качества и повышения урожайности актуальным является изыскание новых подходов и технологий выращивания этой ценной культуры. Что касается изучения использования ЭМ-технологии в производстве сахарной свеклы, то такие исследования лишь начали проводиться. Наиболее крупные наблюдения в этом отношении проведены в ВНИИ сахарной свеклы и сахара. «Байкал ЭМ-1» применяли на разных этапах выращивания сахарной свеклы, начиная с подготовки почвы и семян, ухода за растениями в вегетационный период и до получения зрелых корнеплодов. Были определены основные производственные характеристики корнеплодов сахарной свеклы гибрида «Русь»: чистота сока, коэффициент щелочности, мелассообразующая способность несахаров и т.д. перед предпосевной культивацией почву обрабатывали препаратом «Байкал ЭМ1» в концентрации 1:100. Кроме того, перед посевом семена сахарной свеклы опрыскивали препаратом с концентрацией 1:1000. Установлено, что после обработки ЭМ-препаратом всхожесть семян возросла почти в 3 раза, урожайность корнеплодов увеличилась на 4,9 т/га, сахаристость - на 0,5%, а сбор сахара с гектара - на 0,9 т. внесение препарата в почву оказалось более эффективным. По размерам и массе корнеплодов растения свеклы на опытных участках значительно превышали контрольные образцы. Следовательно, применение «Байкал ЭМ-1» привело к более высокому технологическому качеству сахарной свеклы. Чистота сока и коэффициент щелочности улучшались, а содержание сахара в мелассе снизилось. Более того, в корнеплодах контрольного участка содержание сахара было равно 17,1%, а в корнеплодах опытного поля - 18,3% (Ю. П. Федулов и др. 2000, А. В. Корниенко и др. 2000, 3. Н. Сидорова, 2001).

В литературе нет работ, в которых было бы изучено влияние нового перспективного бактериального удобрения «Байкал ЭМ-1» на выращивание столовых сортов свеклы. Для восполнения этого пробела нами проведены в лабораторных и производственных условиях такие испытания на семенах свеклы столовой «Бордо-237» и свеклы столовой «Красный шар». Технология выращивания семян была аналогична описанным выше с той лишь разницей, что для опытов была взята одна концентрация препарата (1:1000), а время экспозиции в растворе составляло 2 или 24 часа. Сразу подчеркнем, что замачивание семян свеклы обоих сортов препаратом в течение 2 или 24 часов практически не изменяло параметров, отражающих качество посевных семян.

Показано, что под влиянием «Байкал ЭМ-1» энергия прорастания, всхожесть и дружность прорастания семян свеклы сорта «Бордо -237» возросли по сравнению с контролем соответственно на 82,0; 86,4 и 50,5%, а скорость их прорастания не изменялась. В тоже время обработка препаратом эффективных микроорганизмов не влияла на аналогичные параметры качества посевных семян свеклы сорта «Красный шар». Далее было обнаружено, что динамика роста корешков и проростков семян столовой свеклы «Бордо -238» под влиянием препарата не изменялась, а у сорта «Красный шар», к 8 дню опыта, возрастала соответственно в 2,2 и 1,4 раза. Неодинаковое воздействие препарата на эти семена свеклы установлено нами и при изучении содержания моно- и дисахаридов в корешках и проростках. В указанных органах растений их содержание у свеклы «Бордо-237» уменьшилось соответственно на 12,0 и 14,0%, а сорта «Красный шар», напротив, увеличилось на 23,0 и 4,0%. Противоположного характера действие «Байкал ЭМ-1» на эти сорта свеклы установлены нами и для содержания редуцирующих сахаров в корешках и ростках.

Что касается аскорбиновой кислоты, то уровень ее в корешках и проростках семян свеклы обоих сортов повышается, иногда значительно. Так, в корешках и проростках семян свеклы «Бордо-237» он увеличился на 29,5 и 9,9%, а сорта «Красный шар» - на 9,8 и 21,6%. Такое действие препарата связано, видимо, с его способностью подавлять активность аскорбиноксидазы, которое наиболее отчетливо было выражено для семян свеклы сорта «Бордо -237». В корешках и проростках свеклы этого сорта активность фермента снизилась соответственно в 3,7 и 1,5 раза.

В производственных условиях семена обоих сортов свеклы отличались хорошей всхожестью, тем не менее предварительная обработка семян препаратом эффективных микроорганизмов оказывала более позитивный эффект на динамику их роста. Например, к 21 дню опыта длина корешков свеклы обоих сортов увеличилась по сравнению с контролем на 12,6-30,3%, а проростков - на 5,0-7,4%. К 21 дню после высадки этих семян в почву длина корешков и проростков сорта свеклы «Бордо-237» была больше, чем в контроле соответственно на 46,9 и 16,6%, а сорта «Красный шар» - на 25.8-34,8%. Следовательно, используемые нами сорта свеклы не одинаково, особенно в лабораторных условиях, реагируют на обработку бактериальным удобрением «Байкал ЭМ-1». Однако общее впечатление, особенно по данным производственного опыта таково, что биопрепарат оказывает позитивное влияние на рост и развитие столовых сортов свеклы.

Важной продовольственной, технической и кормовой культурой является картофель. Клубни картофеля содержат 12-25% крахмала, 1,4-3,0% белка, около 1% клетчатки, 0,2-0,3% жира и до 1,0% золы. В них много витаминов группы B, каротиноидов и др. картофель один из основных продуктов питания. Из картофеля получают крахмал, патоку, спирт, декстрины, глюкозу. Клубни картофеля, продукты его переработки широко используются для кормления сельскохозяйственных животных. Повышение урожайности и получение экологически чистого картофеля - актуальная народно-хозяйственная задача.

Согласно предварительным данным (С. И. Христенко, 2001) ЭМ-технология оказалась эффективной при выращивании картофеля. Однако урожайность существенно зависела от сорта картофеля, способа обработки клубней и посевов, тщательности соблюдения технологии применения ЭМ-препарата. Данных литературы, в которых бы изучалось влияние препаратов эффективных микроорганизмов на урожайность картофеля недостаточно.