Сорт Подолянка (оригінатор сорту Інститут фізіології рослин і генетики НАН України — ІФРГ НАН України та Миронівський інститут пшениці ім. В. Я. Ремесла НААН України) високоврожайний інтенсивного типу: генетичний потенціал продуктивності сягає 113,7 ц/га, середньоранній, має високу зимостійкість, посухостійкість, стійкість до обсипання зерна, середню стійкість до вилягання й ураження борошнистою росою, бурою листковою іржею, кореневими гнилями. Сорт характеризується високою екологічною пластичністю й належить до сильних пшениць, його занесено до Державного реєстру сортів рослин України з 2003 року для вирощування в Поліссі, Лісостепу та Степу України.
Культури азотфіксувальних мікроорганізмів (ізоляти T3, Tw3, Tw2 із колекції штамів симбіотичних й асоціативних азотфіксувальних мікроорганізмів ІФРГ НАН України) вирощували в стерильних умовах у колбах-качалках (180 обертів/хв) за температури +28 °С протягом п’яти днів на селективному для азотфіксувальних мікроорганізмів рідкому мінеральному середовищі Ешбі без сполук азоту з органічним джерелом енергії сахарозою та змішували в об’ємному співвідношенні (v : v : v, 1 : 1 : 1).
Титр клітин бактерій у суспензії визначали класичним мікробіологічним методом серійних розведень із наступним висіванням на агаризоване середовище Ешбі та підрахунком колоній, що виросли. Бактеріальну суспензію, що містила в 1 мл 1010 життєздатних клітин мікроорганізмів, розводили у воді (v : v, 1 : 360) й обприскували рослини з дрібнодисперсного обприскувача. Передпосівну інокуляцію насіння пшениці проводили в день сівби з розрахунку 100 мл бактеріальної суспензії з титром 1010 клітин/мл, які розведені у 10 л води (кінцевий титр 108 клітин/мл) на гектарну норму насіння.
Результати польових досліджень
Польові дослідження проводили на полях Бородянської сортової дослідної станції Київського філіалу Українського інституту експертизи сортів рослин (пгт Бородянка, Бородянський р-н, Київська обл.).
Ґрунт дерново-опідзолений, супіщаний. Агрохімічні й агрофізичні показники ґрунту в роки досліджень такі: вміст гумусу 1,1-1,6%, рН сольове — 4,0–5,0, гідролітична кислотність — 1,3–4,2, вміст поглинутих основ — 3,4–4,9, лекгогідролізованого азоту за Корнфілдом — 81–98 мг/кг, рухомого фосфору — 65–84 мг/кг, обмінного калію — 64–72 мг/кг. Отже, забезпеченість рослин на цих ґрунтах азотом і калієм є низькою, фосфором — середньою. Глибина залягання ґрунтових вод — 3,5–4,0 м. Загальна агротехнічна оцінка ґрунту — 24 бали, еколого-агрохімічна — 19–22.
Зона проведення досліджень належить до першого агрокліматичного району Правобережного Полісся України з помірно-теплим і вологим кліматом, що характеризується, як помірно-континентальний із перемінним зволоженням. Відповідно до багаторічних даних гідротермічний коефіцієнт у цій місцевості становить 1,5, тоді як у роки проведення досліджень — від 0,5 до 1,3, що вказує на суттєвий брак природної вологи у вигляді опадів (наявність абіотичного стрес-фактора — посухи) у певні роки досліджень. З метою оцінювання ефективності бактеріальної композиції за інокуляції насіння рослини пшениці вирощували на ґрунті (абсолютний контроль) без застосування традиційних агротехнічних заходів (унесення мінеральних добрив і засобів захисту рослин). Площа дослідних ділянок становила 50 м², повторюваність у варіанті — 3–4-разова.
Для оцінювання ефективності бактеріальної композиції за обприскування рослин пшениці озимої сорту Подолянка проводили дрібноділянковий польовий дослід (5-разова повторність у варіанті, рендомізований ручний висів) на території ІФРГ НАН України. Ґрунт світло-сірий, опідзолений, легкосуглинковий. Сівбу насіння здійснювали на початку вересня з нормою висіву 5 млн насінин на гектар. Обприскування рослин пшениці бактеріальною композицією проводили навесні (фаза відновлення весняної вегетації) з розрахунку 300 мл препарату/га.
У фазу повної стиглості зерна пшениці здійснювали комбайнування або ручне збирання врожаю й оцінювали його.
Показано (табл. 1), що в польових умовах без застосування традиційних агротехнологій (відсутність штучного мінерального фону та підживлення, відсутність обприскування рослин пестицидами) тільки за бактеризації насіння бактеріальною композицією врожай зерна за комбайнування зростав у середньому на 16,4%, що становило 6,2 ц/га. Це свідчить про перспективність обробки бактеріальною композицією на основі ізолятів азотфіксувальних мікроорганізмів із ризосфери пшениці для передпосівної інокуляції насіння з метою підвищення врожаю озимої пшениці.
Таблиця 1. Вплив бактеріальної композиції (БК) ризосферних азотфіксувальних мікроорганізмів на продуктивність пшениці озимої сорту Подолянка (середнє за 3 роки)
Примітка. * — вірогідно (Р≤0,05) до контролю (без інокуляції)
Раніше ми також установили достатньо високу ефективність (підвищення зернової продуктивності та поліпшення мікробіологічних показників ґрунту) бактеріальної композиції з ризобактерій за інокуляції насіння ярої пшениці сортів Рання 93 і Колективна 3 та пшениці-дворучки сорту Зимоярка у вирощуванні її як ярої форми в умовах вегетаційних і польових досліджень.
Упродовж дослідження ефективності обприскування по вегетації рослин озимої пшениці сорту Подолянка бактеріальною композицією на основі ізолятів ризосферних азотфіксувальних мікроорганізмів пшениці, які отримані методом аналітичної селекції з ризосферної зони пшениці ярої та озимої, встановлено (табл. 2), що обприскування рослин у фазу відновлення весняної вегетації за відсутності передпосівної інокуляції насіння сприяло ймовірному збільшенню врожайності. Урожай зерна пшениці підвищився на 2,8 ц/га, що становило 7,2% до контролю (варіант без обприскування).
Таблиця 2. Урожай зерна пшениці озимої сорту Подолянка за обприскування рослин композицією азотфіксувальних ризобактерій
Примітка. * — вірогідно (Р≤0,05) до контролю (без обприскування).
Таким чином, обприскування вегетуючих рослин пшениці озимої сорту Подолянка у фазу відновлення весняної вегетації бактеріальною композицією на основі ізолятів азотфіксувальних ризосферних мікроорганізмів пшениці ярої й озимої без залучення передпосівної інокуляції насіння забезпечило більший ступінь реалізації продуктивного потенціалу рослин проти контрольних (відсутність як передпосівної інокуляції насіння, так і обприскування рослин по вегетації), і може бути застосований у біологічному землеробстві як екологічно безпечний біотехнологічний захід підвищення продуктивності цієї культури.
Отже, застосування бактеріальної композиції на основі ризосферних мікроорганізмів пшениці, які отримано методом аналітичної селекції та є екологічно безпечними, а також характеризуються комплексом агрономічно корисних властивостей (здатність до фіксації азоту, фунгітоксична активність, рістрегуляторна здатність) як для передпосівної інокуляції насіння, так і обприскування рослин пшениці озимої у фазу відновлення весняних сходів, є перспективним екологічним способом підвищення продуктивності цієї важливої для України та світу сільськогосподарської культури.
Олена КИРИЧЕНКО, д-р біол. наук, старший науковий
співробітник відділу симбіотичної азотфіксації
Сергій КОЦЬ, д-р біол. наук, професор, член-кореспондент
НАН України, провідний науковий співробітник
відділу симбіотичної азотфіксації
Інститут фізіології рослин і генетики НАН України
