Оцінка впливу симбіотичної азотфіксації на продуктивність рослин сої та азотний стан ґрунту
DOI:
https://doi.org/10.31073/acss88-11Ключові слова:
азот; запаси мінерального азоту; інокуляція; розвиток рослин сої; симбіотична азотфіксація; чорнозем типовийАнотація
В умовах польового дрібноділянкового досліду на чорноземі типовому малогумусному оцінено агрономічну ефективність симбіотичної азотфіксації за вирощування сої шляхом порівняння індикаторів стану ґрунту та морфометричних характеристик рослин, насіння яких перед сівбою було оброблене інокулянтом на основі вірулентних штамів бульбочкових бактерій Bradyrhizobium japonicum, з варіантами з необробленим насінням. Встановлено, що симбіотична азотфіксація сприяє формуванню більш потужної кореневої системи з активними бульбочками, збільшенню на 42 % інтенсивності наростання вегетативної маси та поліпшенню забезпеченості рослин сої азотом, оціненого за вмістом хлорофілу в листях. Підвищується на 29 % урожайність зерна, яке містить, як і листостеблова маса та корені, більше азоту та характеризується тенденцією до зниження вмісту фосфору та калію. Визначено, що на фоні зменшення відношення побічної продукції до зерна сої (1,5 : 1) збільшується винос азоту на формування як листостеблової маси (в 2,2 раза), так і зерна (на 32 %). Встановлено, що частка біологічно фіксованого азоту, винесеного з біологічним урожаєм сої з гектару площі, становить 43 %, азот ґрунту становить 57 %. Для діагностики забезпеченості ґрунту азотом у післядії симбіотичної азотфіксації пропонується визначати «нетто» азотфіксації за фактичними запасами мінерального азоту у ґрунті під інокульованою соєю (за мінусом його запасів під неінокульованою) та за потенційною кількістю азоту, який надходить додатково з загальною листостебловою масою (за різницею між вмістом азоту в листостебловій масі інокульованої та неінокульованої сої). В погодних умовах 2018 року на чорноземі типовому «нетто» азотфіксації під соєю становило 69 кг N/га, з яких 40 кг/га – запаси мінерального азоту в ґрунті та 29 кг/га – азот, що надходить із листостебловою масою
Посилання
References
Umarov M.M., Kurakov A.V., Stepanov A.L. 2007. Microbiological transformation of nitrogen in the soil. Mosсow GEOS. 138 p. (Rus.).
Altobelli F., Amanullah, Benedetti A., Calles T., Caon L., Charrondiere R., Giri S.P., Grande F., Muthuraman R.P., Pisante M., Pramar B., Vargas R., Verma D., Vishwakarma A. K., Wiese L., Xipsiti M. 2016. Soils and pulses: Symbiosis for life. Rome: FAO, 104 p. URL: http://www.fao.org/3/a-i6437e.pdf.
Volobueva O. G. 2011. Symbiotic nitrogen fixation as a factor of ecological safety and soil fertility. Vestnyk RUDN. No 1. Р. 53–60. (Rus.).
Patyka V.P., Gnatjuk T.T., Buleca N.M., Kyrylenko L.V. 2015. Biological nitrogen in the system of agriculture. Zemlerobstvo. V. 2. P. 12–20. (Ukr.).
Morgun V.V., Kots S.Ja. 2018. Biological nitrogen on present agriculture. Plant Varieties Studying and Protection. Vol. 14, No 3. Р. 285–294. DOI: 10.21498/2518-1017.14.3.2018.145293. (Ukr.).
Volkogon V.V., Sal'nyk V.P. 2005. The importance of growth regulators in the formation of active nitrogen fixing symbiosis and associations. Fiziologija i biohimija kul'turnyh rastenij. No 3. P. 187–197. (Ukr.).
Kots S. Ja. 2011. The current state of research on the biological fixation of nitrogen. Fiziologija i biohimija kul't. rastenij. Vol. 43, No 3. Р. 212–225. (Ukr.). URI: http:// dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/66368.
Pervachuk M. V., Vradij O. I. 2016. Intensification of the process of fixation of atmospheric nitrogen under the influence of microbial preparations on crops of perennial legumes. Sil's'ke gospodarstvo ta lisivnyctvo. No 4. P. 220–230. (Ukr.). URL: http://socrates.vsau.org/repository/getfile.php/15746.pdf.
Babych A. O., Babych-Poberezhna A. A. 2011. Selection, production, trade and use of soybeans in the world. Kyiv: Agrarna nauka. 548 p. (Ukr.).
Plant Growing of Ukraine : Statistical Collection 2017. 2018. Kyiv. 222 p. URL: http://www.ukrstat.gov.ua/. (Ukr.).
Provorov N. A., Simarov B. V. 1992. Genetic polymorphism of legumes on the ability to symbiosis with nodule bacteria. Genetika. Vol. 28, No 6. Р. 5–14. (Rus.).
Gamajunova V. V., Nazarchuk A. A. 2013. Formation of soybean productivity depending on variety, mineral nutrition and seed treatment with biopreparations in southern Ukraine. Agropromyslove vyrobnyctvo Polissja. V. 6. P. 70–73. (Ukr.).
Posypanov G. S., Kobozeva T. P., Tazin I. I., Beljaev E. V., Delaev U. A. 2006. Modern methods for determining the amount of fixed nitrogen in the field. Izvestija TSHA. V. 2. Р. 129–134. (Rus.).
Dіdora V.G., Stupnіc'ka O. ., Dіdora L.D. 2015. The effectiveness of symbiotic activity of soybean crops in the conditions of the Polissya of Ukraine. Вulletin of Agricultural Science. No 8. P. 56–60. (Ukr.). URL: http://agrovisnyk.com/archive_ua_2015_08_11.html
Zoundji C. C., Houngnandan P., Kouelo F. A., F. E. Boko, J. J. Adu Gyamfi. January 2016. Symbiotic nitrogen fixation and nitrogen budget of Brazilian soybean [Glycine max (L.) Merril] varieties introduced in Benin using 15N isotopic dilution method. African Journal of Agricultural Research. Р. 7–15. URL : https://www.researchgate.net/publication/290449458_Symbiotic_nitrogen_fixation_and_nitrogen_budget_of_Brazilian_soybean_Glycine_max_L_Merril_varieties_introduced_in_Benin_using_15N_isotopic_dilution_method.
Petrychenko V. F., Sereda L. M. 2000. Features of formation of soybean productivity depending on hydrothermal resources and influence of agrotechnical measures. Zb. naukovyh prac' Vinnyc'kogo derzhavnogo agrarnogo universytetu. V. 8. T. 1. P. 53–57. (Ukr.).
Zabolotnyi G. M., Cygansyij V. I., Cygans'ka O. I. 2015. Symbiotic productivity of soybeans depending on the level of fertilization in the right-bank forest-steppe. Zbirnyk naukovyh prac' NNC «Instytut zemlerobstva NAAN». Vyp. 4. P. 66–71. (Ukr.). URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/znpzeml_2015_4_11.
Trepachev E. P. 1981. About methods of study of nitrogen-fixing capacity of legumes. Agrohimija. No 12. P. 129–141. (Rus.).
Posypanov G.S. 1991. Determination of the quantity of fixed nitrogen of air in the field. In the book : Methods of studying the biological fixation of nitrogen in air. Moscow: Agropromizdat. P. 27–30. (Rus.).
Dotsenko O.V., Solokha M.O., Nikonenko V. ., Vinnichenko L. M. 2018. Recommendations for operational evaluation and correction of nitrogen supply of basic cereal crops under production conditions with the use of terrestrial and remote methods of plant diagnostics. Kharkiv. 24 p. (Ukr.).
Soil quality. Determination of nitrate and ammonium nitrogen in modification of NSC ISSAR named after O.N. Sokolovsky : DSTU 4729:2007. 2007. [Existing with 2008-01-01]. Kyiv: Derzhcpozhyvstandart Ukraine. 14 p. (Ukr.).
Plants. Determination of common forms of nitrogen, phosphorus, potassium in one stress of vegetative material : MVV 31–497058–019–2005. 2005. In: Methods of determining the composition and properties of soils. Book 2. Kharkiv. Drukarnja No 13. Р. 189–208. (Ukr.).
Judin F.A. 1971. Methodology of agrochemical research. Moscow: Kolos. 271 p. (Rus.).
Hvorova L. ., Topazh A.G., Abramova A.V., Neupokoeva K.G. 2015. Approaches to the description of symbiotic nitrogen fixation. Part 1. Analysis and selection of a list of factors with an assessment of their priority. Izvestija Altajskogo gosudarstvennogo universiteta. No 1/1 (85). Р. 187–191. (Rus.). DOI: 10.14258/izvasu(2015)1.1-34.
Bahmat O.M. 2012. Simulation of adaptive technology of soybean cultivation [monograph]. Kam’janets–Podil's'kyj. 436 р. (Ukr.).
Prokopchuk S.V. 2017. Efficiency of application of nitrogen fertilizers and bacterial preparations for soy. In: Symbiotic nitrogen fixation and crop. Uman: «Sochins'kyj M. M.». Р. 217–259. (Ukr.).
Zimmer S., Messmer M., Haase Th. Piepho H.-P., Mindermann A., Schulz H., Habekuß A., Ordon F., Wilbois K.-P., Heß J. 2016. Effects of soybean variety and Bradyrhizobium strains on yield, protein content and biological nitrogen fixation under cool growing conditions in Germany. Europ. J. Agronomy. № 72. P. 38–46. DOI: 10.1016/j.eja.2015.09.008.
Coskan A., Dogan K. 2011. Symbiotic Nitrogen Fixation in Soybean. Soybean Physiology and Biochemistry. Р. 167–182. DOI: 10.5772/20073.
Tamiru S., Lalit M. P., Tsige A. 2012. Effects of Inoculation by Bradyrhizobium japonicum Strains on Nodulation, Nitrogen Fixation, and Yield of Soybean (Glycine max L. Merill) Varieties on Nitisols of Bako, Western Ethiopia. ISRN Agronomy. Vol. 2012, Article ID 261475, 8 pages. DOI: 10.5402/2012/261475.
Long S.R. 1996. Rhizobium symbiosis: Nod factors in perspective. Plant Cell. № 8. P. 1885–1898. DOI : 10.1105/tpc.8.10.1885.
Mus F., Crook M.B., Garcia K., Garcia Costas A., Geddes B.A., Kouri E.D., Paramasivan P., Ryu M. H., Oldroyd G. E. D., Poole P. S., Udvardi M. K., Voigt C. A., Ane J. M., Peters J. W. 2016. Symbiotic nitrogen fixation and the challenges to its extension to nonlegumes. Appl Environ Microbiol. № 82. P. 3698–3710. DOI: 10.1128/AEM.01055-16.
Serova A.T., Cyganov V.E. 2014. Aging of the symbiotic nodule in legume plants: molecular genetic aspects. Sel'skohozjajstvennaja biologija. No 5 Р. 3–15. (Rus.). DOI: 10.15389/agrobiology.2014.5.3rus .
Leggett M., Diaz-Zorita M.,Koivunen M.,Bowman R.,Pesek R., Stevenson C.,Leister T. 2017. Soybean Response to Inoculation with Bradyrhizobium japonicum in the United States and Argentina. Agronomy Journal. Vol. 109. No 3. P. 1031–1038. DOI: 10.2134/agronj2016.04.0214.
Netis V.I. 2018. Formation of elements of soybean productivity for different growing practices. Tavrijs'kyj naukovyj visnyk. Vyp. 99. Р. 100–107. (Ukr.).
Babych A.O. 1998. Soybeans for health and life on planet Earth. Kyiv: Agrarna nauka. 272 с. (Ukr.).
Podobedov A.V. Tarushkin V. I., Sajko V. F. 1998. World soybean production. Agrarna nauka. No 6. С. 12–15. (Rus.).
Salvagiotti F., Cassman K. G., Specht J. E., Waltersa D. T., Weissb A., Dobermanna A. 2008. Nitrogen uptake, fixation and response to fertilizer N in soybeans: A review. Field Crops Research. No 108 (1). P. 1-13. DOI: 10.1016/j.fcr.2008.03.001.
Ogurcov Je. M., Myhjejev V. G., Bjelins'kyj Ju. V., Klymenko I. V. 2016. Adaptive Soybean Growing Technology in the Eastern Forest-Steppe of Ukraine: [monograph]. Ed. by Bobrо M. A. Kharkiv: Machulin. 272 р. (Ukr.).
Soil quality. Fertility indexes of soils : DSTU 4362:2004. 2006. [Existing with 2006-01-01]. Kyiv : Derzhcpozhyvstandart Ukrai'ny. 22 p. (Ukr.).
Azarov B. F., Akulov P. G., Azarov V. B., Solovichenko V. D. 2008. Contribution of the symbiotic nitrogen of legumes in the fertility of the soils of the central black earth. Dostizhenija nauki i tehniki APK. No 9. Р. 9–11. (Rus.).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Поширення статті здійснюється на умовах ліцензії відкритого доступу Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
