Влияние биологизации на состояние почвы, минеральное питание и продуктивность винограда

Цель исследования — изучить влияние совместного применения задернения междурядий многолетними травами и внесения биоудобрений — микробных препаратов (МП) на показатели плодородия почвы, ее биологическую активность, а также на минеральное питание, продуктивность и качество винограда. Опыт был заложен на винограднике сорта Мускат Белый на подвое Шасла×Берландиери 41Б в районе г. Севастополя. Схема опыта представлена 2 факторами: фактор «задернение» включал два варианта — задернение сегетальной растительностью (ЕЗ) и смесью сеяных злаково-бобовых трав (СТ); фактор «микробные препараты (МП)» включал бактеризацию корневой системы винограда и почвы МП различного спектра действия — азотфиксатор Диазофит, фосфатмобилизатор Фосфоэнтерин (ФЭ) и комплекс микробных препаратов (КМП), содержащий кроме первых двух еще и биопротектор Биополицид. Контроль — без применения МП по двум фонам — ЕЗ и СТ. Препараты вносили в почву один раз в год перед цветением винограда в дозе 200 г разведенной суспензии МП на куст. Травы скашивали 5-6 раз за сезон по мере их отрастания на высоту 30-40 см. Установлено, что совместное применение задернения и МП способствовало повышению содержания нитратов на 24-45 %, подвижного Р₂О₅ — на 16-21 % и обменного К₂О — на 28-50 %, содержание органического вещества увеличивалось на 0,06-0,13 % от контроля. Наибольший эффект по повышению содержания N-NO₃ и К2О оказывало совместное применение СТ с Диазофитом и КМП, на подвижный Р₂О₅ и органическое вещество — ФЭ и КМП на фоне СТ. Биологизация способствовала оптимизации минерального питания винограда, особенно Р и К, увеличивала продуктивность кустов на 10-14 % (максимально КМП по СТ) за счет увеличения массы ягоды и грозди, улучшению качества винограда — существенно увеличивала сахаристость сусла при снижении его кислотности. На фоне СТ КМП максимально увеличивал численность микроорганизмов агрономически ценных групп, участвующих в трансформации органических и минеральных соединений азота и фосфора: аммонификаторов и олиготрофов на 120-130 %, амиллолитиков и фосфатмобилизаторов на 50-70 %, олигонитрофилов — на 50-80 %. Все это способствовало обогащению почвы элементами питания и гумусом. Методом графанализа были определены наиболее существенные структурно-функциональные связи в ампелоценозе при биологизации.

1. Воробьева Т. Н. Экологические проблемы промышленного виноградарства. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2017;44(02):177-185. URL: http://journal.kubansad.ru/pdf/17/02/14.pdf. Ссылка активна на 18.06.2021. Vorobieva T. N. Environmental problems of commercial viticulture. Plodovodstvo i vinogradarstvo Yuga Rossii. 2017;44(02):177- 185. URL: http://journal.kubansad.ru/pdf/17/02/14.pdf. Link active on 06/18/2021. (In Russ.)

2. Miao Y., Stewart B. A., Zhang F. Long-term experiments for sustainable nutrient management in China. A review. Agronomy for Sustainable Development. Springer Verlag /EDP Sciences/INRA, 2011;31:397-414. https://doi.org/10.1051/agro/2010034

3. Guzmán G., Cabezas J. M., Sánchez-Cuesta R., Lora Á., Bauer T., Strauss P. etal. A field evaluation of the impact of temporary cover crops on soil properties and vegetation communities in southern Spain vineyards. AgrEcosystEnviron. 2019;272:135-145.

4. Кудеяров В. Н., Соколов М. С., Глинушкин А. П. Современное состояние почв агроценозов России, меры по их оздоровлению и рациональному использованию. Агрохимия. 2017;6:3-11. Kudeyarov V. N., Sokolov M. S., Glinushkin A. P. The current state of soils of agrocenoses in Russia, measures for their improvement and rational use. Agrokhimia. 2017;6:3-11. (In Russ.) https://doi.org/10.7868/S0002188117060011

5. Жученко А. А. Адаптивное растениеводство (экологогенетические основы). Теория и практика. В 3-х томах. М.: Агрорус, 2008, 1, 816 с. Zhuchenko A. A. Adaptive plant growing (ecological and genetic bases). Theory and practice. In 3 volumes. Moscow: Agrorus, 2008, 1, 816 p. (In Russ.)

6. Рубин С. С. Содержание почвы и удобрение в интенсивных садах. М.: Колос, 1983, 272 с. Rubin S. S. Soil content and fertilization in intensive gardens. Moscow: Kolos, 1983, 272 p. (In Russ.)

7. Соколов М. С., Спиридонов Ю. Я., Торопова Е. Ю., Глинушкин А. П., Семeнов А. М. Экологические и фитосанитарные функции почвенного органического вещества (проблемно-аналитический обзор). Агрохимия. 2018;5:79-96. Sokolov M. S., Spiridonov Yu. Ya., Toropova E. Yu., Glinushkin A. P., Semenov A. M. Ecological and phytosanitary functions of soil organic matter (problem-analytical review). Agrokhimia. 2018;5:79-96. (In Russ.) https://doi.org/10.7868/S0002188118050113

8. Волков Я. А., Клименко Н. Н., Странишевская Е. П., Волкова М. В. Влияние посевов растений-сидератов на динамику численности основных эколого-трофических групп микроорганизмов в почве виноградника. «Магарач». Виноградарство и виноделие. 2019;21(1):36-40. Volkov Ya. A., Klimenko N. N., Stranishevskaya E. P., Volkova M. V. Influence of crops of green manure plants on the dynamics of the number of the main ecological and trophic groups of microorganisms in the soil of the vineyard. “Magarach”. Vinogradarstvo i vinodelie. 2019;21(1):36-40. (In Russ.)

9. Петров В. С., Лукьянов А. А. Формирование экологически безопасных ампелоценозов при нарастании антропогенной нагрузки. Виноделие и виноградарство. 2009;5:23-25. Petrov V. S., Lukyanov A. A. Formation of ecologically safe ampelocenoses with increasing of anthropogenic load. Vinodelie i vinogadarstvo. 2009;5:23-25. (In Russ.)

10. Hendgen M., Hoppe B., Döring J., Friedel M., Kauer R., Frisch M. etal. Effects of different management regimes on microbial biodiversity in vineyard soils. SciRep. 2018;8:9393.

11. Урденко Н. А., Тихомирова Н. А., Бейбулатов М. Р. Эффективность применения эндомикоризных грибов на виноградниках Крыма. Аграрный научный журнал. 2017;10:37-42. Urdenko N. A., Tikhomirova N. A., Beibulatov M. R. Efficiency of application of endomycorrhizal fungi in the vineyards of Crimea. Agrarny nauchny zhurnal. 2017;10:37-42. (In Russ.)

12. Чайковская Л. А., Ключенко В. В., Баранская М. И., Овсиенко О. Л. Фосфатмобилизующие бактерии в агроценозах Крыма: монография; под ред. Л. А. Чайковской. Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2018, 156 с. Tchaikovskaya L. A., Klyuchenko V. V., Baranskaya M. I., Ovsienko O. L. Phosphate-mobilizing bacteria in agrocenoses of the Crimea. Simferopol: IT «ARIAL», 2018, 156 p. (In Russ.)

13. Lugtenberg B., Kamilova F. Plant-growth-promoting rhizobacteria. Annu. Rev. Microbiol. 2009;63:541-556.

14. Воробьева Т. Н., Волкова А. А., Ветер Ю. А. Принципы биологического земледелия на виноградниках Тамани. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2013;17(4):53- 58. URL: http://journalkubansad.ru/pdf/13/04/06.pdf. Ссылка активна на 18.06.2021. Vorobieva T. N., Volkova A. A., Wind Yu. A. Principles of biological agriculture in the vineyards of Taman. Plodovodstvo i vinogradarstvo Yuga Rossii. 2013;17(4):53-58. URL: http://journalkubansad.ru/pdf/13/04/06.pdf. Link active on 06/18/2021. (In Russ.)

15. Vystavna Y., Schmidt S. I., Klimenko O. E., Plugatar Y. V., Klimenko N. I. and Klimenko N. N. Species-dependent effect of cover cropping on trace elements and nutrients in vineyard soil and Vitis. J. Sci. Food Agric. 2020;100:885-890. https://doi.org/10.1002/jsfa.10006.

16. Клименко Н. Н. Оценка влияния биопрепаратов на урожай винограда Мускат белый. Биомика. 2018;10(1):51-56. Klimenko N. N. Assessment of the influence of biological products on the grape harvest White Muscat. Biomika. 2018;10(1):51-56. (In Russ.)

17. Церлинг В. В. Диагностика питания сельскохозяйственных культур: справочник. М.: Агропромиздат, 1990, 235 с. Zerling V. V. Diagnostics of the nutrition of agricultural crops: a reference book. Moscow: Agropromizdat, 1990, 235 p. (In Russ.)

18. Теппер Е. З., Шильникова В. К., Переверзева Г. И. Практикум по микробиологии: под ред. В. К. Шильниковой, 5-е изд., перераб. и доп. М.: Дрофа, 2004, 256 с. Tepper E. Z., Shilnikova V. K., Pereverzeva G. I. Workshop on microbiology. Moscow: Drofa, 2004, 256 p. (In Russ.)

19. Нетрусов А. И., Егорова М. А., Захарчук Л. М. и др. Практикум по микробиологии. М.: Издательский центр «Академия», 2005, 608 с. Netrusov A. I., Egorova M. A., Zakharchuk L. M. et all. Workshop on microbiology. Moscow: Academia, 2005, 608 p. (In Russ.)

20. Титова В. И., Козлов А. В. Методы оценки функционирования микробоценоза почвы, участвующего в трансформации органического вещества: научно-методическое пособие. Нижегородская с.-х. академия. Нижний Новгород, 2012, 64 с. Titova V. I., Kozlov A. V. Methods for assessing the functioning of soil microbiocenosis involved in the transformation of organic matter: scientific and methodological manual. Nizhny Novgorod agricultural academy. Nizhny Novgorod, 2012, 64 p. (In Russ.)

21. Методические рекомендации по агротехническим исследованиям в виноградарстве Украины. Ялта: НИВиВ «Магарач», 2004, 264 с. Guidelines for agrotechnical research in viticulture in Ukraine. Yalta: NIViV “Magarach”, 2004, 264 p. (In Russ.)

22. Воробьев Н. И., Свиридова О. В., Кутузова Р. С. Методические рекомендации по использованию графанализа в исследованиях систем, состоящих из биотических и абиотических компонентов: 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: ГНУ ВНИИСХМ, 2006, 59 с. Vorobiev N. I., Sviridova O. V., Kutuzova R. S. Methodical recommendations for the use of graphanalysis in studies of systems consisting of biotic and abiotic components: 2nd ed., Revised. and add. Saint Petersburg: GNU VNIISKhM, 2006, 59 p. (In Russ.)