Наукова робота Взаємодія інокуляції та мінерального азоту у живленні сої

Наукова робота

Взаємодія інокуляції та мінерального азоту у живленні сої

Ілля ВЛАСЮК у межах роботи гуртка провів наукові дослідження та познайомив своїх товаришів із його результати. Лабораторний дослід було закладено з метою вивчення взаємодії інокуляції насіння сої та різних норм мінерального азоту на поживний режим ґрунту, розвиток рослин і формування симбіотичного апарату в контрольованих умовах 26 лабораторії 2 корпусу (фітокімната). Дослідження проводили методом вегетаційного досліду у пластмасових судках із використанням ґрунту чорнозему типового.

Дослід проводили за двофакторною схемою:

 Фактор А – норми мінерального азоту (карбамід);

 Фактор В – інокуляція насіння.

Передбачено шість варіантів досліду:

1. Контроль – без добрив і без інокуляції (N₀I₀);

2. Контроль + інокуляція (N₀I₁);

3. Карбамід 20 кг/га без інокуляції (N₁I₀);

4. Карбамід 20 кг/га + інокуляція (N₁I₁);

5. Карбамід 50 кг/га без інокуляції (N₂I₀);

6. Карбамід 50 кг/га + інокуляція (N₂I₁).

Мінеральний азот вносили у вигляді водного розчину карбаміду. Згідно зі схемою досліду 50 % норми вносили перед посівом у ґрунт, решту — безпосередньо під час посіву.

Підготовка насіння та інокуляція

Для досліду використовували насіння сої сорту Аполо, яке характеризується високою схожістю, вирівняністю та доброю реакцією на інокуляцію . 22

Перед посівом насіння інокулювали біологічним препаратом РізоФікс Соя, що містить активні штами Bradyrhizobium japonicum. Інокуляцію проводили безпосередньо перед висівом шляхом рівномірного нанесення препарату на поверхню насіння з наступним ретельним перемішуванням до повного покриття насінин. Оброблене насіння захищали від дії прямих сонячних променів і висівали не пізніше ніж через 24 години після інокуляції.

У контрольних варіантах насіння не обробляли інокулянтом.

Схема демонстраційного досліду

п/п	Назва варіантів	Строки внесення добрив	Способи внесення добрив
1.	Контроль (без добрив)- N0	-	-
2.	N0 + Інокулянт	Передпосівне	Обробка насіння
3.	N1- Карбомід (20кг/га)	50% - Передпосівне, 50%- При посіві	Розчин Карбоміду (добриво+вода)
4.	N1- Карбомід (20кг/га) + Інокулянт	50% - Передпосівне, 50%- При посіві; Передпосівне	Розчин Карбоміду (добриво+вода); Обробка насіння
5.	N2- Карбомід (50кг/га)	50% - Передпосівне, 50%- При посіві	Розчин Карбоміду (добриво+вода)
6.	N2- Карбомід (50кг/га) + Інокулянт	50% - Передпосівне,	Розчин Карбоміду (добриво+вода); Обробка насіння

Примітка:

1. N0 I0 – Контроль без інокулянта;

2. N0 I1 – Контроль з інокулянтом;

3. N1 I0 – Карбомід 20 кг/га без інокулянта;

4. N1 I1– Карбомід 20 кг/га з інокулянта;

5. N2 I0– Карбомід 50 кг/га без інокулянта;

6. N2 I1– Карбомід 50 кг/га з інокулянта.

Обгрунтування: Аналіз отриманих даних дозволяє виявити такі закономірності:

1. Вплив мінерального азоту: Внесення мінеральних азотних добрив без проведення інокуляції призвело до поступового підвищення показника рН (підлужування) порівняно з контролем. У варіанті N1 I0 значення рН зросло до 6,750, а при подвійній нормі азоту (N2 I0) — до 6,871 (проти 6,645 на контролі). Це може бути пов’язано з фізіологічними особливостями поглинання рослинами певних форм азоту (зокрема нітратної, що супроводжується виділенням іонів OH⁻ або HCO₃⁻ кореневою системою для підтримання електрохімічного балансу), або буферними властивостями внесених добрив.

2. Вплив інокуляції: Застосування інокуляції на фоні азотного живлення (N2 I1) продемонструвало зворотну тенденцію — зниження рН до 6,582, що є найнижчим показником серед усіх варіантів. Це зниження кислотності (підкислення ризосфери) є характерною ознакою активного процесу симбіотичної азотфіксації. Під час функціонування бульбочок і засвоєння молекулярного азоту коренева система бобових виділяє у ґрунт протони (H⁺), що і призводить до локального підкислення ґрунтового розчину.

Визначення рН сольової витяжки підтвердило, що умови мінерального живлення та наявність симбіозу суттєво впливають на хімічний стан ґрунтового середовища. Зростання концентрації мінерального азоту сприяло деякому зниженню кислотності, тоді як активізація симбіотичної діяльності через інокуляцію призвела до її незначного підвищення (зниження рН), що є фізіологічним маркером ефективної роботи нітрогеназного комплексу. Отримані значення рН для всіх варіантів залишаються в межах оптимального інтервалу для вирощування сої (рН 6,5–7,0), що свідчить про сприятливі ґрунтові умови для розвитку культури.

рослини і Елемент, дефіцит якого проявився	Симптоми і причини нестачі	Посилюється за таких умов
Соя N0 I0	Ймовірно, Азот (N). Затримка росту, рослини низькорослі, листки блідо-зелені або жовтіють (хлороз). Причина: відсутність додаткового азоту (N0) та інокулянту (I0), що обмежує фіксацію N.	Низький вміст органічної речовини в ґрунті; холодна, перезволожена або кисла ґрунти.
Соя N0 I1	Можливий дефіцит Фосфору (P) або Калію (K). Рослини мають вигляд кращий, ніж N0I0, але ріст все ще може бути обмежений.	Низька температура ґрунту; кислі або лужні ґрунти; надмірне зволоження.
Соя N1 I0	Можливий дефіцит Азоту (N) (недостатня доза) або Калію (K). Затримка росту, можливе пожовтіння нижніх листків.	Вимивання N; піщані ґрунти (для K); висока конкуренція з бур'янами.
Соя N1 I1	Можливий дефіцит Магнію (Mg) або Заліза (Fe). Верхні листки можуть мати міжжилковий хлороз (Fe, Mg).	Високий pH ґрунту (для Fe); піщані або кислі ґрунти (для Mg); холодна погода.
Соя N2 I0	Можливий дефіцит Азоту (N) або Молібдену (Mo). Рослина виглядає найздоровішою серед N0/N1, але може бути недостатньо N. Дефіцит Mo може обмежувати використання N.	Кислі ґрунти (для Mo); надмірне зволоження (для N).
Соя N2 I1	Можливий дефіцит Мікроелементів (B, Mn, Zn). Зазвичай, при оптимальному N/інокулянті, проявляються нестачі мікроелементів.	Високий pH ґрунту (для Mn, Zn); посуха; високий вміст органічної речовини (для B).

Проведені біометричні дослідження рослин сої у фазі повного наливу бобів дозволили встановити характер впливу умов живлення (інокуляція та мінеральний азот) на формування вегетативної маси та архітектоніку кореневої системи. Результати вимірювань представлені у Таблиці №11.

1. Характеристика контрольного варіанту (N0 I0): У варіанті без внесення добрив та інокуляції рослини характеризувалися висотою в межах 31,0–33,3 см. Розвиток кореневої системи був варіабельним: довжина головного кореня коливалася від 6,5 до 13,5 см. Загальна маса рослини становила в середньому 12,35–14,01 г. Важливим показником є співвідношення маси надземної частини до кореневої, яке на контролі становило від 2,32:1 до 4,74:1. Значне переважання надземної маси над кореневою у окремих рослин (майже у 5 разів) може свідчити про слабкий розвиток кореневої системи в умовах дефіциту азоту, коли рослина спрямовує обмежені ресурси на формування фотосинтетичного апарату, жертвуючи розвитком коренів.

2. Ефективність інокуляції (варіант N0 I1): Застосування передпосівної інокуляції насіння (без мінерального азоту) змінило морфоструктуру рослин. Спостерігається тенденція до формування більш потужної кореневої системи відносно надземної маси. У рослин цього варіанту (зокрема зразки 1 та 2) маса коренів становила 3,0–3,48 г, а співвідношення надземної частини до кореневої вирівнялося до показників 2,89:1–3,34:1. Це вказує на те, що симбіотична азотфіксація сприяє кращому живленню кореневої системи, роблячи рослину більш стійкою. Окремо виділяється рослина з аномально потужним розвитком кореня (16,5 см) при низькій висоті стебла (16,7 см) і співвідношенні 1,01:1, що може бути реакцією на специфічні мікроумови або високу вірулентність штаму на конкретній рослині.

3. Вплив мінерального азоту (варіант N1 I0): Внесення стартової дози азоту без інокуляції (N1 I0) призвело до пригнічення лінійного росту рослин (висота близько 18 см) та суттєвого скорочення довжини кореневої системи (до 4,5 см) порівняно з контролем. При цьому маса надземної частини залишалася високою (10,14 г), тоді як маса коренів була найнижчою серед досліджуваних варіантів (2,53 г). Як наслідок, сформувалося широке співвідношення 4,01:1. Це підтверджує відому закономірність: наявність легкодоступного мінерального азоту знижує потребу рослини у розгалуженні кореневої системи для пошуку поживних речовин, що робить її більш "ледачою" і потенційно вразливою до посухи.

4. Взаємодія факторів (варіант N1 I1): Найбільш цікаві результати отримано при поєднанні азоту та інокуляції. Рослини відреагували формуванням найпотужнішої кореневої системи (довжина до 18 см, маса коренів 5,88 г – найвищий показник серед усіх варіантів). Співвідношення надземної маси до кореневої тут склало 1,49:1, що свідчить про винятково збалансований розвиток. Незважаючи на меншу висоту рослин (27 см) порівняно з контролем, загальна біомаса була найвищою (14,68 г). Це свідчить про синергічну дію факторів: стартовий азот підтримав рослину на початкових етапах, а інокуляція забезпечила активний розвиток кореневої системи та подальше азотне живлення.

Ілля ВЛАСЮК, магістр агробіологічного факультету ОПП «АПА»