CARROT YIELD AND QUALITY WHEN APPLYING JFB BIOPREPARATION

Рабинович Г.Ю.¹, Смирнова Ю.Д.²

¹Доктор биологических наук, профессор,

²Кандидат биологических наук,

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель»

УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КОРНЕПЛОДОВ МОРКОВИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ БИОПРЕПАРАТА ЖФБ

Аннотация

Морковь – одна из распространенных овощных культур. Применение минеральных удобрений в сочетании с биосредствами обеспечивает рост её урожайности и получение качественной экологически безопасной продукции. Во ВНИИМЗ разработана ферметационно-экстракционная технология получения жидкофазного биопрепарата ЖФБ, характеризующегося наличием высокого титра различных групп микроорганизмов, физиологически активных веществ, метаболитов микроорганизмов и элементов питания. Действие ЖФБ основано на стимулировании процессов роста и развития растений. Приведены результаты исследований внесения биопрепарата ЖФБ на посевах моркови, выращиваемой на торфяной почве в среднем за 2015-16 гг. В опыте исследовались три концентрации рабочих растворов биопрепарата ЖФБ (1:100; 1:300; 1:500) и три нормы его внесения (300, 500 и 1000 л/га). Полученные данные показали, что использование биопрепарата ЖФБ при возделывании моркови на торфяной почве целесообразно. Предложена оптимальная норма внесения ЖФБ – 300 л/га в разбавлении 1:300. Прирост урожайности относительно контроля по общему весу составил 19,4%, по массе товарных корнеплодов 14,4%. Также отмечали снижение содержания нитратов и повышение сухого вещества в корнеплодах, что в целом свидетельствовало об улучшении качественных характеристик товарной продукции моркови.

Ключевые слова: морковь, биопрепарат ЖФБ, урожайность, нитраты, сухое вещество.

Rabinovich G.Yu.¹, Smirnova Yu.D.²

¹PhD in Biology, Professor,

²PhD in Biology,

FSBSI All-Russian Research Institute of Reclaimed Lands

CARROT YIELD AND QUALITY WHEN APPLYING JFB BIOPREPARATION

Abstract

Carrot is one of the most widespread vegetable crops. The application of mineral fertilizers in combination with bioagents ensures the increase of its yield and the production of qualitative environmentally safe products. The scientists of ARRIRL developed a fermentation extraction technology for obtaining a liquid phase biopreparation – JFB, characterized by the presence of a high titer of various groups of microorganisms, physiologically active substances, metabolites of microorganisms and nutrients. The effect of JFB is based on stimulating the growth and development of plants. The results of research on the introduction of the biopreparation JFB on carrot crops grown on peat soil on an average for 2015-16 are presented. Three concentrations of working solutions of the biopreparation JFB (1:100, 1:300, 1:500) and three application rates (300, 500 and 1000 l/ha) are studied in the experiment. The obtained data show that the use of the biopreparation JFB in the cultivation of carrots on peat soil is advisable. The optimal rate of application JFB is 300 l/ha in dilution 1:300. The increase in yields concerning control by the total reweight was 19.4%, by weight of commercial root crops 14.4%. Also, a decrease in nitrate content and an increase in dry matter in root crops are noted, which generally indicated an improvement in the quality characteristics of commercial carrot products.

Keywords: carrot, biopreparation JFB, yield, nitrates, dry matter.

В России площадь возделывания моркови столовой достигает 93-95 тыс. га, а валовой сбор составляет 1,5–1,7 млн. т. Доля моркови в общем объёме производства овощей в РФ составляет 11% от площади возделывания и 7% по валовому сбору урожая овощных культур [1]. По медицинским нормам потребности в моркови на одного человека составляют 17 кг в год, это около 9% от всего объёма потребности в овощной продукции [2]. Морковь столовая в среднем содержит 1,1% азотистых веществ, до 10% сахара, также в ее состав входят минеральные вещества (содержание золы – 0,7%), необходимые для организма человека: калий, железо, фосфор, магний, кобальт, медь, йод, цинк, хром, никель, фтор и др. Кроме этого, морковь богата витаминами В₁, В₂, РР и особенно провитамином А – каротином (до 25 мг%) [3, С. 577]. Актуальность увеличения производства моркови столовой не вызывает сомнения. Одним из путей увеличения урожайности данной культуры является совершенствование технологии её возделывания. Разработаны и повсеместно применяются различные технологические процессы и технологии возделывания моркови столовой, обеспечивающие достаточно высокую урожайность культуры, достигаемую чаще всего за счёт применения высоких доз удобрений. В этой связи на первый план выходит новая важная проблема – экологическая. Поэтому для снижения доз вносимых минеральных удобрений при возделывании моркови столовой рекомендуется применение подкормок различными биопрепаратами, регуляторами роста, гуминовыми препаратами, что обеспечивает не только рост урожайности, но и получение достаточно качественной экологически безопасной продукции. Такие данные получены многочисленными отечественными исследователями.

Во ВНИИМЗ разработана ферментационно-экстракционная технология получения различных жидкофазных биосредств, в том числе жидкофазного  биопрепарата ЖФБ для растениеводства и земледелия. Производство ЖФБ включает стадию ферментации торфо-навозной смеси с получением твердофазного продукта ферментации, затем его экстракцию солевым раствором с последующей фильтрацией [8]. Количество микроорганизмов (аммонифицирующих, амилолитических, фосфатмобилизующих, аминокислотсинтезирующих и др.) в свежем биопрепарате достигает nx10⁹ – nx10¹² КОЕ/мл, что позволяет отнести его к микробным биопрепаратам. В нем отсутствует патогенная микрофлора и паразиты. В составе ЖФБ содержание общего азота составляет 0,2-0,5 г/л, подвижных форм калия (К₂О) и фосфора (Р₂O₅) – 9,5 и 10 г/л соответственно. Также, в его состав входят микроэлементы (медь, цинк, марганец, железо) и различные метаболиты микроорганизмов (сахара, ферменты, аминокислота триптофан) [9]. При непосредственном контакте с листовой поверхностью растений ЖФБ действует как стимулятор, усиливая естественные биохимические процессы, способствуя росту и развитию листовой поверхности и, тем самым, усилению фотосинтетических реакций, дополнительному усвоению питательных веществ и др. [10].

Применение ЖФБ в составе общих агротехнических мероприятий способствует повышению урожайности различных сельскохозяйственных культур, в частности, картофеля на 20-25 %, огурцов (тепличный грунт) и зерновых – на 15-20 %. При этом существенно улучшаются отдельные показатели качества продукции [11], [12].

Целью исследований являлось изучение влияния биопрепарата ЖФБ на урожайность и качество корнеплодов моркови столовой, определение наиболее оптимальных концентрации и нормы внесения.

Опыты проводили на моркови сорта Карини на торфяной почве в районе Яхромской поймы (Дмитровский р-н, Московская обл.) в 2015-2016 гг. Технология возделывания общепринятая для культуры. Агрохимическая характеристика опытного участка: рН 5,35, P₂O₅ – 400-430 мг/кг, K₂O – 300-350 мг/кг, С – 38-41 %. Внесение основного удобрения P₄₀K₆₀ осуществлялось под вспашку. Биопрепарат ЖФБ применялся в качестве внекорневой подкормки трижды за сезон, начиная с трех настоящих листьев, далее с периодичностью в три недели. В опытах исследовались три концентрации рабочих растворов биопрепарата ЖФБ (1:100; 1:300; 1:500) и три нормы его внесения (300, 500 и 1000 л/га). Опыты были заложены в трехкратной повторности, площадь делянки – 4,2 м², учётной – 1,8 м². Размещение делянок в опытах систематическое, со сдвигом на 2 и с выделением защитных полос. Контролем служили учетные делянки с фоном основного минерального удобрения.

Уборку моркови проводили вручную при полном созревании и формировании корнеплодов, сортируя на товарные и нетоварные. В корнеплодах моркови определяли: содержание нитратов – ионометрически, сухого вещества – методом высушивания до абсолютно сухой массы, повторность аналитических определений двукратная.

Полученные данные по урожаю моркови показали, что все испытуемые варианты способствовали увеличению продуктивности культуры относительно фонового варианта, но не всегда достоверно. Наибольший достоверный прирост урожайности моркови отмечали на вариантах с применением биопрепарата ЖФБ в разбавлении 1:300 (табл. 1). Среди данных вариантов максимальный рост массы корнеплодов наблюдали от нормы расхода рабочего раствора ЖФБ 300 л/га: прирост относительно контроля по общему весу составил 19,4%, по массе товарных корнеплодов –14,4%, масса не товарных корнеплодов также была выше в данном варианте.

В вариантах с разбавлением ЖФБ 1:100 достоверный прирост как товарного, так и общего урожая отмечали только от нормы внесения 300 л/га, прибавка соответственно составила 8,3 и 7,1 %. В вариантах с разбавлением ЖФБ 1:500 достоверного прироста урожайности товарных корнеплодов не наблюдали, но в варианте с нормой внесения 300 л/га было отмечено увеличение общей урожайности моркови за счет нетоварной фракции. Надо отметить, что по каждой концентрации ЖФБ была обнаружена одна и та же тенденция: с увеличением нормы внесения препарата падала общая урожайность моркови.

 

Таблица 1 – Урожайность и качество моркови сорта Карини в опытах с применением биопрепарата ЖФБ (2015-2016 гг.)

Число товарных корнеплодов с 1 м² было наибольшим во всех трех разбавлениях ЖФБ с нормой внесения рабочего раствора 300 л/га, и было в среднем на 4% выше, чем в фоновом варианте. В остальных вариантах значимых изменений не отмечали (табл. 1).

При анализе данных по массе одного товарного корнеплода выделяются варианты с применением ЖФБ в разбавлении 1:300, здесь большая масса отмечена от нормы рабочего раствора препарата 500 л/га – 87 г, на варианте 300 л/га – 85 г (табл. 1). Следовательно, повышенная урожайность в лучшем варианте с биопрепаратом ЖФБ (разбавление 1:300 и норма внесения 300 л/га) получена за счет формирования большего количества корнеплодов повышенной массы.

ЖФБ во всех испытуемых вариациях способствовал снижению содержания нитратов в корнеплодах моркови по сравнению с контрольным вариантом в 1,2–2,1 раза (табл. 1). Не отмечалось явной зависимости содержания нитратов в корнеплодах от доз и концентраций ЖФБ, однако следует отметить, что применение биопрепарата в больших нормах маточного раствора способствовало более значительному их снижению. Так применение ЖФБ в самой большой дозе маточного раствора (разбавление 1:100 и доза 1000 л/га) снизило нитратонакопление в 2 раза. В варианте с максимальной урожайностью содержание NO₃ уменьшилось в 1,3 раза по сравнению с фоновым вариантом.

Опрыскивание посевов моркови биопрепаратом ЖФБ во всех исследуемых вариантах способствовало увеличению в корнеплодах сухого вещества (табл. 1). Его содержание в вариантах с применением ЖФБ в среднем составиляло 8,5% против 7,9% в контроле.

Таким образом, основываясь на полученных данных можно заключить, что использование биопрепарата ЖФБ при возделывании моркови на торфяной почве целесообразно, оптимальная норма расхода рабочего раствора составляет 300 л/га (разбавление 1:300). Было отмечено снижение содержания нитратов и повышение сухого вещества в корнеплодах моркови под влиянием ЖФБ, свидетельствовуя об улучшении качественных характеристик товарной продукции.

Список литературы / References

1. Удобрение моркови столовой [Электронный ресурс] / сайт Агроархив – сельскохозяйственные материалы. URL: http://agro-archive.ru/sistema-udobreniya/963-udobrenie-morkovi-stolovoy.html (дата обращения 26.02.2018).
2. Минздрав России. Приказ. Об утверждении Рекомендаций по рациональным нормам потребления пищевых продуктов, отвечающих современным требованиям здорового питания: [Утв. Мин. здравоохранения РФ 19 августа 2016 г. № 614]. – М., 2016. – 4 с.
3. Большая советская энциклопедия (в 30 томах). Т. 16. Мёзия - Моршанск / под общ. ред. А.М. Прохорова. – 3-е изд. – М.: Советская энциклопедия, 1974. – 616 с.
4. Ахияров Б.Г. Урожайность и качество корнеплодов моркови в зависимости от применения регуляторов роста / Б.Г. Ахияров, Л.М. Ахиярова, Р.Р. Бикметов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2015. – № 5 (55). – С. 61-63.
5. Лящева Л.В. Влияние Иммуноцитофита на урожайность и качество корнеплодов различных сортов и гибридов столовой моркови / Л.В. Лящева, А.С. Семенков // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2009. – № 2. – С. 44-50.
6. Коковкина С.В. Перспектива применения регуляторов роста на посевах моркови столовой / С.В. Коковкина // Научно-практический журнал Пермский аграрный вестник. – 2016. – № 2 (14). – С. 44-49.
7. Малхасян А.Б. Применение регуляторов роста на различных сортах столовой моркови / А.Б. Малхасян, Л.И. Яловик, Н.А. Китаева. // Аграрная наука. – 2015. – № 2. – С. 14-15.
8. Рабинович Г.Ю. Способ получения жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия / Рабинович Г.Ю., Фомичева Н.В., Смирнова Ю.Д. / Патент РФ № 2365568, 2009.
9. Рабинович Г.Ю. Инновационная технология для решения проблем агроэкологии / Г.Ю. Рабинович, Ю.Д. Смирнова, Е.А Васильева и др. // Региональная экология. – 2015. – № 6 (41). – С. 7-15.
10. Смирнова Ю.Д. Влияние биопрепарата ЖФБ на урожайность и качество сельскохозяйственных культур: дис. … канд. биол. наук: 06.01.04: защищена 16.10.17: утв. 22.02.18 / Смирнова Юлия Дмитриевна. – М., 2017. – 166 с.
11. Рабинович Г.Ю. Применение новых биоудобрений и биопрепаратов при возделывании яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) и картофеля (Solanum tuberosum L.) / Г.Ю. Рабинович, Н.Г. Ковалев, Ю.Д. Смирнова // Сельскохозяйственная биология. – 2015. – Т. 50. – № 5. – С. 665-672. doi: 10.15389/agrobiology.2015.5.665rus
12. Рабинович Г.Ю. Эффективность применения биопрепаратов в растениеводстве / Рабинович Г.Ю., Смирнова Ю.Д. // Теоретические и прикладные проблемы агропромышленного комплекса. – 2017. – № 3 (32). – С. 25-30.

Список литературы на английском языке / References in English

1. 1. Udobrenie morkovi stolovoj [Fertilizer carrots canteen] [Electronic resource] / sajt Agroarhiv – sel'skohozjajstvennye materialy [Site Agroarchive - agricultural materials]. URL: http://agro-archive.ru/sistema-udobreniya/963-udobrenie-morkovi-stolovoy.html (accessed02.2018) [in Russian]
2. Minzdrav Rossii. Prikaz. Ob utverzhdenii Rekomendacij po racional'nym normam potreblenija pishhevyh produktov, otvechajushhih sovremennym trebovanijam zdorovogo pitanija [The Ministry of health of Russia. Order. Approval of Recommendations for rational norms of food consumption that meet the modern requirements of healthy eating]: Approved by Ministerstvom of health of the Russian Federation of August 19, 2016 № 614. – М., 2016. – 4 p. [in Russian]
3. Bol'shaja sovetskaja jenciklopedija (v 30 tomah). T. 16. Mjozija - Morshansk. [Great Soviet encyclopedia (in 30 volumes). Vol. 16. Mezia-Morshansk] / edited by A.M. Prohorova. – 3nd edition. – M.: Sovetskaja jenciklopedija, 1974. – 616 р. [in Russian]
4. Ahijarov B.G. Urozhajnost' i kachestvo korneplodov morkovi v zavisimosti ot primenenija reguljatorov rosta [Yielding and quality of carrot root crops as dependent on the use of growth regulators] / B.G. Ahijarov, L.M. Ahijarova, R.R. Bikmetov // Izvestija Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [News of the Orenburg state agrarian University] – 2015. – № 5 (55). – P. 61-63. [in Russian]
5. Ljashheva L.V. Vlijanie Immunocitofita na urozhajnost' i kachestvo korneplodov razlichnyh sortov i gibridov stolovoj morkovi [Effect of Immunocytophyte on yield and quality of roots with different varieties and hybrids of garden carrot] / L.V. Ljashheva, A.S. Semenkov // Sibirskij vestnik sel'skohozjajstvennoj nauki [Siberian Bulletin of agricultural science] – 2009. – № 2. – P . 44-50. [in Russian]
6. Kokovkina S.V. Perspektiva primenenija reguljatorov rosta na posevah morkovi stolovoj [Outlook of application of growth regulators in crops of garden carrots] / S.V. Kokovkina // Nauchno-prakticheskij zhurnal Permskij agrarnyj vestnik [Scientific and practical journal Perm agrarian Bulletin] – 2016. – № 2 (14). – P. 44-49. [in Russian]
7. Malhasjan A.B. Primenenie reguljatorov rosta na razlichnyh sortah stolovoj morkovi [Comparative influence of growth regulators on various carrot varieties] / A.B. Malhasjan, L.I. Jalovik, N.A. Kitaeva // Agrarnaja nauka [Agrarian science] – 2015. – № 2. – P. 14-15. [in Russian]
8. Rabinovich G.Ju., Fomicheva N.V., Smirnova Ju.D. Sposob poluchenija zhidkofaznogo biosredstva dlja rastenievodstva i zemledelija [A method of producing liquid-phase biological means for plant growing and agriculture]. Patent RF, no. 2365568, 2009.
9. Rabinovich G.Ju. Innovacionnaja tehnologija dlja reshenija problem agrojekologii [An innovative technology to solve the problems of agroecology] / G.Ju. Rabinovich, Ju.D. Smirnova, E.A Vasil'eva and others // Regional'naja jekologija [Regional ecology] – 2015. – № 6 (41). – Р. 7-15. [in Russian]
10. Smirnova Ju.D. Vlijanie biopreparata ZhFB na urozhajnost' i kachestvo sel'skohozjajstvennyh kul'tur [Influence of LPB biological product on yield and quality of agricultural crops]: dis. … of PhD in Biology: 06.01.04: defense of the thesis 16.10.17: approved 22.02.18 / Smirnova Yuliya Dmitrievna. – M., 2017. – 166 p. [in Russian]
11. Rabinovich G.Ju. Primenenie novyh bioudobrenij i biopreparatov pri vozdelyvanii jarovoj pshenicy (Triticum aestivum L.) i kartofelja (Solanum tuberosum L.) [Application of new bioferttilizers and biological products in the cultivation of spring wheat (Triticum aestivum L.) and potato (Solanum tuberosum L.)] / G.Ju. Rabinovich, N.G. Kovalev, Ju.D. Smirnova // Sel'skohozjajstvennaja biologija [Agricultural biology] – 2015. – V. 50. – № 5. – P. 665-672. doi: 10.15389/agrobiology.2015.5.665rus [in Russian]
12. Rabinovich G.Ju. Jeffektivnost' primenenija biopreparatov v rastenievodstve [Efficiency of biopreparations in crop production] / Rabinovich G.Ju., Smirnova Ju.D. // Teoreticheskie i prikladnye problemy agropromyshlennogo kompleksa [Theoretical and applied problems of agro-industrial complex]. – 2017. – № 3 (32). – P. 25-30. [in Russian]