Використання нового біологічного препарату комплексної дії біограну як засобу оптимізації продукційного процесу рослин картоплі - Автореферат

Сучасні технології вирощування сільськогосподарських культур повинні передбачати використання агроприйомів, які сприяють оптимізації живлення рослин і при цьому є екологічно доцільними і економічно вигідними. Сучасна сільськогосподарська мікробіологія може запропонувати виробництву широкий спектр біопрепаратів, які використовуються для підвищення продуктивності сільськогосподарських культур, покращення якості продукції, зниження норм внесення добрив і пестицидів (Звягінцев, 2001, Завалін, 2005, Волкогон та ін., 2006). Проте дослідження, присвячені розробці біопрепаратів для картоплі, знаходяться на початкових етапах. Роботу виконано в лабораторії біологічної трансформації азоту і фосфору Інституту сільськогосподарської мікробіології УААН у відповідності з НТП УААН "Наукові основи сталих агроекосистем", підпрограмою "Сільськогосподарська мікробіологія", завданням "Розробити заходи оптимізації процесів біологічної трансформації сполук азоту і фосфору в ґрунті для поліпшення живлення рослин" (ДР № 0101U003751), та НТП УААН "Захист рослин" , завданням "Розробити нові та удосконалити існуючі засоби біологічного захисту овочевих та плодових культур від шкідливих організмів" (ДР № 0103U002430). Метою роботи було зясування мікробіологічних особливостей оптимізації продукційного процесу рослин картоплі за використання нового біологічного препарату комплексної дії біограну, створеного на основі Azospirillum brasilense та вермикомпосту.В умовах польових дослідів протягом чотирьох років вивчали ефективність біограну при вирощуванні картоплі сорту Кобза на різних агрофонах. В ході досліджень показано, що біопрепарат комплексно впливає на ріст і розвиток рослин картоплі. При вивченні впливу мінерального удобрення на динаміку чисельності азотфіксувальних бактерій ризосфери показано, що зі збільшенням дози добрив їх кількість знижується в усі досліджені фази розвитку рослин (табл. Чисельність ризосферних діазотрофів при поєднанні дії препаратів і мінеральних добрив у невеликій і середній дозах збільшується в 2 - 23 рази залежно від варіанта і досліджуваної фази розвитку рослин. Інокуляція сприяє розвитку фосфатмобілізувальних бактерій - їх чисельність у період інтенсивного росту і розвитку рослин зростає в переважній більшості варіантів із застосуванням біопрепарату і зменшується, або залишається на рівні контролю тільки на початку відмирання бадилля.У дисертаційній роботі теоретично обґрунтовано і практично вирішено наукове завдання, що полягає в оцінці особливостей взаємодії бактерій роду Azospirillum з рослинами картоплі, створенні біологічного препарату комплексної дії на основі азоспірил та вермикомпосту, в оптимізації продукційного процесу культури за використання біопрепарату та екологічно обґрунтованих доз мінеральних добрив. При інтродукції бактерій роду Azospirillum у зону коренів картоплі in vitro формується ендосимбіозний звязок на клітинному рівні між коренями картоплі і бактеріями. За інокуляції азоспірили приживаються в кореневій зоні рослин картоплі (чисельність - 260-380 тис. 2. КУО/г коріння), впливаючи при цьому на їх ріст і розвиток. Встановлено, що для підсилення активності азоспірил можна використовувати біогумус, за умови оптимізації поєднання в препараті цих компонентів.

У дисертаційній роботі теоретично обґрунтовано і практично вирішено наукове завдання, що полягає в оцінці особливостей взаємодії бактерій роду Azospirillum з рослинами картоплі, створенні біологічного препарату комплексної дії на основі азоспірил та вермикомпосту, в оптимізації продукційного процесу культури за використання біопрепарату та екологічно обґрунтованих доз мінеральних добрив.

1. При інтродукції бактерій роду Azospirillum у зону коренів картоплі in vitro формується ендосимбіозний звязок на клітинному рівні між коренями картоплі і бактеріями. За інокуляції азоспірили приживаються в кореневій зоні рослин картоплі (чисельність - 260-380 тис. 2. КУО/г коріння), впливаючи при цьому на їх ріст і розвиток.

3. Вплив азоспірил на формування урожаю культури значною мірою обумовлений їх рістстимулювальною функцією. У звязку з цим при створенні мікробного препарату для картоплі врахована рістстимулювальна здатність компонентів. Встановлено, що для підсилення активності азоспірил можна використовувати біогумус, за умови оптимізації поєднання в препараті цих компонентів. У процесі вермикомпостування в біогумусі накопичуються фізіологічно активні речовини, формується угруповання азотфіксувальних та фосфатмобілізувальних бактерій. При інокуляції ці мікроорганізми є додатковим чинником позитивного впливу на рослини.

4. Створено біологічний гранульований препарат біогран, ефективний при вирощуванні картоплі. За необхідності можливе застосування рідкої форми препарату.

5. Використання біограну впливає на формування мікробного угруповання в ризосфері картоплі: зростає чисельність азотфіксувальних і фосфатмобілізувальних бактерій. Це позитивно позначається на перебігу процесів біологічної трансформації азоту і фосфору в кореневій зоні рослин і сприяє покращенню їх мінерального живлення. Використання біопрепаратів, як правило, еквівалентне за дією внесенню N30Р30К30.

6. Застосування біограну сприяє розвиткові кореневої системи, надземної частини та формуванню фотосинтетичного апарату рослин картоплі. Урожайність культури зростає на

7. 8,7 - 28,0 % (20 - 46 ц/га) залежно від агрофону та сорту. В одержаній продукції знижується вміст нітратів, зростає кількість крохмалю та аскорбінової кислоти.

8. При вирощуванні картоплі на дерново-підзолистому ґрунті за використання біограну екологічно оптимальним і економічно обґрунтованим є внесення N90P<90K120.>9. Застосування біограну певною мірою обмежує розвиток і поширення фітофторозу на рослинах картоплі. І хоча препарат не можна розглядати як біофунгіцид, ця складова в комплексному позитивному впливі препарату на продукційний процес культури є важливою.

10. Прибуток від застосування біограну в розрахунку на 1 га збільшується на 2651 грн. в умовах невисокого (N60P60K90) агрофону, на 4337 грн. при середньому (N90P90K120) та на 2969 грн. при високому (N120P90K150) фоні мінеральних добрив.

1. Дімова С.Б. Ефективність інокуляції картоплі азоспірилами // Вісник аграрної науки Причорноморя. - Миколаїв, 2003 - Вип. 3 (23), т. II - С. 280 - 283.

2. Волкогон В.В., Дімова С.Б. Біопрепарати комплексної дії при вирощуванні картоплі // Вісник аграрної науки. - 2004. - № 10. - С. 29 - 32. (Особисто здобувачем проведено дослідження, що стосуються ефективності бактеризації картоплі.)

3. Дімова С.Б. Вплив біопрепаратів на мікробний ценоз ризосфери, урожайність і якість картоплі // Науковий вісник Національного аграрного університету. - 2005. - Вип.87. - С. 290 - 298.

4. Дімова С.Б., Луценко Н.В., Волкогон В.В. Особливості фосфорного живлення картоплі при застосуванні біопрепаратів комплексної дії // Зб. наук. праць Камянець-Подільського держ. аграрн. ун-ту. - Вип.15, Т.1. - Камянець-Подільський, 2007. - С. 197 - 200. (Особисто здобувачем проведено польові досліди, аналіз одержаних результатів, статистична обробка даних.)

5. Пат. 47303 Україна, МПК С05F11/08. Спосіб одержання гранульованого біологічного препарату: Пат. 47303 Україна, МПК С05F11/08 В.В. Волкогон., В.І. Лохова., С.Б. Дімова. - №2001107417; Заявл. 31.10.2001; Опубл. 16.05.2005, Бюл. № 5. - 3 с. (Особисто здобувачем проведено дослідження з оптимізації поєднання компонентів біопрепарату, строків його зберігання, ефективності застосування.)

6. Волкогон В.В., Димова С.Б., Мамчур А.Е. Особенности взаимоотношений бактерий рода Azospirillum с растениями картофеля, культивируемыми in vitro // Сільськогосподарська мікробіологія: Зб. наук. праць. - Чернігів: ЦНТЕІ, 2005. - Вип. 3. - С. 19 - 25. (Особисто здобувачем проведено досліди з вирощування картоплі, визначення нітрогеназної активності, аналіз одержаних результатів.)

7. Дімова С.Б., Волкогон В.В., Луценко Н.В. Технологічні особливості виготовлення та застосування нового біологічного препарату біограну // Сільськогосподарська мікробіологія: Зб. наук. праць. - Чернігів: ЦНТЕІ, 2006. - Вип.4. - С. 104 - 116. (Особисто здобувачем досліджено в динаміці мікробний ценоз вермикомпосту, проведено дослідження з оптимізації поєднання компонентів біопрепарату, строків його зберігання, ефективності застосування.)

8. Волкогон В.В., Дімова С.Б., Мамчур О.Е., Неборачко В.В. Особливості взаємовідносин Azospirillum spp. з рослинами картоплі в умовах in vitro // Онтогенез рослин, біологічна азотфіксація та азотний метаболізм: Міжнар. наук. конференція. Тернопіль, 1 - 4 жовт. 2001 р.-Тернопіль, 2001. - С.186 - 189. (Особисто здобувачем проведено досліди з вирощування картоплі, визначення нітрогеназної активності, аналіз одержаних результатів.)

9. Волкогон В.В., Лохова В.И., Димова С.Б., Носовец Е.И. Биологические препараты полифункционального действия // Биотехнология - состояние и перспективы развития: 10. I Междунар. конгресс. Москва, 14 - 18 октября 2002 г. - Москва, 2002. - С. 142 - 143. (Особисто здобувачем проведено дослідження, що стосуються ефективності бактеризації картоплі.)

11. Дімова С.Б., Волкогон В.В. Ефективність бактеризації картоплі в умовах Полісся // Оптимізація агроландшафтів: раціональне використання, рекультивація, охорона: Міжнар. наук.-практ. конференція. Дніпропетровськ - Орджонікідзе, 2 - 4 червня 2003 р. - Дніпропетровськ, 2003. - С. 35 - 37. ( Особисто здобувачем проведено дослідження в умовах польових експериментів.)

12. Volkogon V.V., Dimova S.B. Mutual relation of Azospirillum sp. with potato plants in vitro // Molecular plant-microbe interaction: New bridges between Past and Future: 11-th Intern. Congr. On Molecular Plant-Microbe interactions. St.-Petersburg, July 18 - 26, 2003. - St.-Petersburg, 2003. -

13. P. 308. (Особисто здобувачем проведено досліди з вирощування картоплі, визначення нітрогеназної активності, аналіз одержаних результатів.)

14. Волкогон В.В., Димова С.Б., Сальник В.П., Волкогон Е.И., Луценко Н.П. Пищур И.Н., Штанько Н.П. Новые биологические препараты для земледелия // Дождевые черви и плодородие почв: II Междунар. конференция. Владимир, 17 - 19 марта 2004 г. - Владимир, 2004.- С. 210 - 211. (Особисто здобувачем проведено дослідження ефективності біограну в технології вирощування картоплі.)

15. Волкогон В.В., Дімова С.Б., Волкогон К.І., Борулько Р.О. Нові принципи створення ефективних мікробних препаратів // Мікробні біотехнології: Міжнар. наук. конференція. Одеса, 11 - 15 вересня 2006 р. - Одеса: Астропринт, 2006. - С. 45. (Особисто здобувачем досліджено ефективність різних співвідношень бактеріальної суспензії і біогумусу як компонентів експериментального препарату для картоплі.)

16. Dimova S.B., Volkogon V.V. The peculiarities of Azospirillum sp. interaction with potato plants in vitro // S.P.Kostychev and contemporary agricultural microbiology: Intern. Scientific Conf. Yalta, October 8 - 12, 2007. - Chernigiv: CSTEI, 2007. - P. 26. (Особисто здобувачем проведено досліди з вирощування картоплі, визначення нітрогеназної активності, аналіз одержаних результатів.)

17. Рекомендації з ефективного застосування мікробних препаратів у технологіях вирощування сільськогосподарських культур / М-во аграр. політики України, УААН; С.І. Мельник, 18. В.А. Жилкін, М.М. Гаврилюк, ... С.Б. Дімова та ін. - К., 2007. - 53 с. (До рекомендацій включено підрозділ щодо інокуляції картоплі, який підготовлено особисто здобувачем.)