Группа исследователей Кафедры растениеводства Жешувского университета совместно с коллегами из Силезского ботанического сада протестировала влияние азотных удобрений и инокуляции Bradyrhizobium japonicum на образование клубеньков и урожайность сои. В своей научной работе, опубликованной в журнале Agronomy 2023 на портале MDPI, авторы отмечают следующее: «В последние годы наблюдается растущий интерес к выращиванию сои. Текущая площадь возделывания сои в мире составляет 129,5 млн га, а мировое производство — 371,7 млн тонн. Выращивание зернобобовых культур оправдано с точки зрения обогащения почвы в устойчивых сельскохозяйственных системах, в частности, в зонах умеренного климата.
Питание бобовых культур зависит от двух источников азота (N): минерального азота из почвы и биологической фиксации азота (BNF). Азот (N) является важнейшим компонентом многочисленных биомолекул, в состав которых входят белки, нуклеиновые кислоты, обуславливающие жизнедеятельность живых организмов. Таким образом, этот элемент отвечает за многие процессы, происходящие в растениях, такие как синтез хлорофилла или белков. Азот также важен для вегетативного роста сои и производства оптимальной биомассы. Несмотря на наличие в атмосфере молекулярного N 2, восстановление этого компонента до форм, легко усваиваемых организмами, затруднено.
Некоторые растения способны использовать молекулярный азот, присутствующий в атмосфере, в процессе симбиоза с бактериями, связывая и восстанавливая его с помощью фермента нитрогеназы. Яркий и всем уже известный пример – соя. В связи с возросшим в последние годы интересом к биологическим методам повышения плодородия почвы, а значит, и увеличения размера и качества урожая, растет интерес к инокуляции сои бактериями.
Инокуляция семян сои бактерией B. Japonicum в сочетании с оптимальным уровнем удобрения приводит к наиболее эффективной биологической фиксации азота. При этом влияние внесения азотных удобрений на образование клубеньков и BNF зависит, например, от количества внесения и времени внесения удобрений. Высокие концентрации азота могут ингибировать образование клубеньков сои и фиксацию азота, в то время как низкие концентрации азота способствуют образованию клубеньков на корнях и BNF.
Одна из проблем дальнейшего повышения урожайности сои - высокая потребность в азоте по сравнению с зерновыми и масличными культурами. Высокоурожайная соя связана с высоким поглощением питательных веществ, поэтому иногда вносится до 80 кг азота на гектар.
Повышенное внесение азота в сочетании с ранним посевом относится к способам повышения продуктивности сои, особенно в засушливые годы, за счет увеличения периода эффективного поглощения азота. Например, в польских почвенно-климатических условиях рекомендуется удобрять сою в объеме 60 кг азота на гектар в двух нормах внесения: ½ или ¾ перед посевом, а остальную часть во время развития стручков и семян — в сочетании с внесением серы. Такая обработка позволяет изменить химический состав семян для лучшего баланса жирных кислот в сое для пищевых целей.
Однако, поскольку чрезмерное использование азотных удобрений негативно влияет на функционирование экосистем и увеличивает углеродный след, а также может отразиться на функциональности бактериальной инокуляции, была выполнена проверка влияния инокуляции B. Japonicum в сочетании с различными объемами внесения азотных удобрений на компоненты урожайности сои в условиях юго-восточной Польши.
Трехлетний полевой опыт (2017–2019 гг.) проводился на пахотных землях на Опытной станции оценки сортов в Пшецлаве, юго-восточная Польша. Опыт проводился на поле, где ранее не выращивали сою. Предшественником была озимая пшеница, высевали сорта сои «Алдана» и «Аннушка», применяли бактериальные инокулянты производства BASF и Института почвоведения и растениеводства - Государственного научно-исследовательского института Польши.
В среднем за годы исследований внесение азотных удобрений внесение в дозе 30 кг на гектар с инокулированной соей не привело к значительному снижению количества и массы клубеньков, в том числе на главном корне и боковых корнях, по сравнению с участками с инокулированными семенами, но без азотных удобрений или с удобрениями при дозе 60 кг на гектар.
На основании результатов этого исследования было установлено, что для обоих испытанных сортов сои наилучшей комбинацией было азотное удобрение в дозе 30 кг на гектар и инокуляция семян B. japonicum, независимо от используемого бактериального препарата. Этот вариант привел к увеличению количества стручков, а также количества и веса семян на растении».
По статье группы авторов (Ева Шпунар-Крок, Дорота Бобрека-Ямро, Войцех Пикула, Марта Янчак-Пенёнжек), опубликованной на портале www.mdpi.com.
