Влияние микробиологических препаратов на рост и развитие сеянцев Pinus sylvestris L.

В настоящее время новые направления развития сельского хозяйства представлены преимущественно в форме биологического земледелия.  Они требуют значительного расширения агроценозов на основе внутривидового и межвидового взаимодействия растений, животных и микроорганизмов в конкретной агроэкосистеме по принципу естественного отбора

Ведение экологически безопасного растениеводства невозможно без восстановления естественной микробиологической активности почвы. Главной составляющей биологического земледелия является применение современных биотехнологий на основе микробных биопрепаратов. Использование данных технологий позволяет резко снизить себестоимость продукции и восстановить экологический баланс природной среды

В Сеульской декларации XV Всемирного Лесного Конгресса (2022 г.) зеленый путь для решения проблем устойчивости определен как одно из приоритетных направлений развития лесной отрасли XXI века. В России разработка природоподобных биотехнологий на основе взаимодействия лесных древесных растений и микроорганизмов только начинает свое развитие

Цель исследований — разработка и модификация природоподобной биотехнологии применения микробных препаратов на сосне обыкновенной и апробирование ее этапов на семенах разных сортовых категорий и урожаях разных по погодным условиям лет; изучение влияния предпосевной инокуляции семян сосны биопрепаратами на грунтовую всхожесть, сохранность и биометрические характеристики двухлетних сеянцев.

В мае 2021 года в лесопарковом участке ВНИИЛГИСбиотех заложен эксперимент по апробации природосовместимой биотехнологии на основе ассоциативных биопрепаратов на семенах сосны обыкновенной двух популяций: Ступинского тест-объекта и засухоустойчивого сорта сосна ‘Острогожская’. Ступинская популяция произрастает в оптимальных лесорастительных условиях центральной части лесостепи (Воронежская область, Рамонский район, ТУМ А2 сосняк травяной). Сорт популяция сосна «Острогожская» находится на юге лесостепного района (Воронежская обл., Острогожский р-н, патент на селекционное достижение № 9187).

За сутки до посева семена прошли процесс инокуляции биопрепаратами на основе активных штаммов ассоциативных микроорганизмов. Они зарегистрированы как землеудобрительные биопрепараты комплексного действия группы «ФАРМАТ» (ВНИИСХМ, г. Санкт-Петербург). Каждый из них является оригинальным биопрепаратом, обладающим специфическими механизмами взаимодействия с растениями. Затем инокулированные семена высеяны в грунт. Схема опыта представлена в работе

Для статистической обработки использовали пакет программного обеспечения MS Excel-2019. Для их сравнения использовали однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA), для оценки достоверности различий – двухвыборочный t-критерий с различными дисперсиями.   

В таблице 1 и рисунке представлены данные анализа влияния биопрепаратов на сохранность двухлетних сеянцев сосны обыкновенной Ступинской популяции и сорт-популяции «Острогожская».

Следует отметить, что показатель сохранности контрольного варианта сорта сосна «Острогожская» несколько выше, чем в контроле ступинской популяции: 49,5% (сосна «Острогожская») и 42,7% (ступинская популяция). Низкая сохранность связана с гибелью сеянцев во время мощного ливня, который прошел в Воронеже 13 июня 2022 г. Выявлено, что на сортовых семенах максимальный положительный эффект в целом показали те же штаммы ассоциативных микроорганизмов, что и у ступинской популяции. Так, наибольшая сохранность отмечена в варианте со шт.SS-1 — 86,0%. Также высокая сохранность показана в вариантах со шт. 204 (ризоагрин), шт. 30 (флавобактерин) и шт. SS-2 – 84,1; 69,9 и 61,4%, соответственно (таблица 1).

Рисунок 1 - 2-летние сеянцы сосны обыкновенной ступинской популяции

DOI:10.60797/JAE.2025.62.5.2

Результаты анализа биометрических характеристик 2-летних сеянцев сосны обыкновенной показали, что биопрепараты оказали стимулирующее действие на высоту растений ступинской популяции в вариантах со шт. 8 (азоризин), шт. 30 (флавобактерин), шт. 2П-7, шт. SS-1 и шт. SS-2. Показано, что максимальный эффект выявлен в варианте со шт. SS-2 – +8,1% к контролю (таблица 2). Также существенное увеличение высоты сеянцев относительно контроля отмечено в варианте со шт. 2П-7 и 30 (флавобактерин) — +4,2 и 3,5%. Контроль равен 5,92±0,21 см (таблица 2). Для сортовых сеянцев выявлен стимулирующий эффект практически во всех вариантах обработки ассоциативными биопрепаратами. При этом максимальное увеличение высоты относительно контроля показано в варианте со шт. SS-2 — +27% (высота составляет 7,06±0,14 см). Контроль равен 5,56±0,10 см (таблица 2). Также существенный стимулирующий эффект отмечен при инокуляции штаммами 18-5, 2П-7 и SS-1: +20,7%, +18,7% и +12,6%, соответственно.

Таким образом, 3-летние результаты по апробации и полевой проверке влияния биопрепаратов на грунтовую всхожесть, сохранность, приживаемость на лесокультурной площади, ростовую активность и качество сеянцев сосны обыкновенной показали стимулирующий эффект. Это основные хозяйственно важные показатели растений на этапе получения посадочного материала и на начальном этапе создания лесных культур, что важно с экономической точки зрения применения технологии. В ходе апробации получен положительный отклик для семенных потомств разного происхождения (сортовых и несортовых семян, потомств чувствительных и устойчивых к засухе деревьев, семян урожая оптимальных и засушливых лет). Сортовые семена урожая оптимального 2020 г. были достаточно отзывчивыми на инокуляцию в большинстве вариантах обработки.