Способ оценки азотфиксирующей активности бобовых культур

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству, и предусматривает прогнозирование накопления биологического азота в почве различными бобовыми культурами. В основе способа лежит фотоколориметрическое определение содержания пигмента леггемоглобина в клубеньках бобовых растений. Выделяются три степени активности азотфиксации: высокая, средняя и низкая. Использование способа позволит оценивать азотофиксирующую активность зернобобовых культур, однолетних и многолетних трав. 1 табл.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства (растениеводству) и может быть использовано для прогнозирования накопления бобовыми культурами биологического азота в почве.

Бобовые растения обладают способностью фиксировать атмосферный азот, тем самым насыщая почву доступными для растений элементами азотного питания и повышая ее плодородие [1, 2].

Известен способ прогноза азотфиксирующей активности бобовых культур, предусматривающий визуальный анализ состояния азотфиксирующих клубеньков, расположенных на корневой системе растений, при этом наличие крупных клубеньков розового или красного цвета свидетельствует о высокой активности азотфиксации. Если клубеньки мелкие и имеют зеленый или бурый цвет, что свидетельствует об отсутствии в них азотфиксирующего пигмента-леггемоглобина (легоглобина), придающего им окраску, то азотфиксация у растений низкая или вовсе отсутствует [2]. Однако названный способ, основанный на визуальных признаках, которые носят элементы субъективизма, не является объективным.

Используя сведения о том, что азотфиксирующий пигмент - леггемоглобин является катализатором процесса усвоения атмосферного азота, а от его содержания в клубеньках зависит активность азотфиксации [3], мы разработали новый, более объективный, по сравнению с вышеназванным, способ оценки азотфиксирующей активности бобовых культур, основанный на измерении концентрации пигмента в клубеньках у 30-дневных бобовых растений.

Для этого в четырех точках опытного поля выкапывают по 10 растений бобовых культур. Корневую систему очищают от почвы и промывают в проточной холодной (10-15°С) воде. Затем с помощью лезвия клубеньки, расположенные в центральной части корня, отделяют от корневой системы.

Навеску (0,5 г) гомогенизируют с помощью гомогенизатора или растирают в ступке с кварцевым песком в 20 мл 96%-ного этанола. При этом пигмент переходит в спиртовый раствор.

Затем гомогенат фильтруют через плотный бумажный фильтр, а фильтрат, имеющий розовую окраску, обусловленную наличием в нем леггемоглобина, используют для оценки плотности окрашивания. Измерение плотности проводят с помощью фотоэлектроколориметра (ФЭК) на синем светофильтре при 520 нм. В качестве контроля используют этанол.

О содержании леггемоглобина и активности азотфиксации судят по показаниям прибора (экстинкции). При этом выделяют три степени активности фиксации: высокую (экстинкция 0,750 и выше); среднюю (0,501-0,749) и низкую (0,500 и ниже).

Объективность оценки азотфиксирующей активности при использовании нового способа подтверждается уровнем накопления биологического азота, накопленного в почве различными бобовыми культурами за период вегетации.

Результаты апробации нового способа приведены в таблице.

Бобовая культура	Показания прибора (экстинкция), ед.	Степень активности	Фиксация азота, кг/га
клевер	0,910	высокая	150
бобы кормовые	0,780	высокая	130
люцерна	0,590	средняя	100
горох	0,640	средняя	110
фасоль	0,450	низкая	70
чечевица	0,370	низкая	60

Новый способ можно использовать для сравнительной оценки азотфиксирующей активности зернобобровых культур, однолетних и многолетних бобовых трав.

Источники информации

1. Зернобобовые культуры. Под ред. Д.Шпаара. - Минск.: ФУ Аинформ, 2000, - стр.53-56.

2. Растениеводство /Г.С.Посыпанов, В.Е.Долгодворов, Г.В.Коренев и др. - М.: Колос, 1997, - стр.28

3. Растениеводство Центрально-Черноземного региона /Под ред. В.А.Федотова, В.В.Коломейченко. - Воронеж: Центр духовного возрождения Черноземного края. 1996, стр.163, 340.

Способ оценки азотфиксирующей активности бобовых культур, включающий выкапывание 40 растений, очистку корневой системы от почвы, отличающийся тем, что корни прорывают проточной водой при температуре 10-15°С, затем с помощью лезвия отделяют клубеньки, 0,5-граммовую навеску которых гомогенизируют или растирают в ступке с кварцевым песком в 20 мл 96%-ного этанола, гомогенат фильтруют через плотный бумажный фильтр, с помощью фотоэлектроколориметра измеряют плотность окрашивания на синем светофильтре при 520 нм, на основании чего выделяют три степени активности азотфиксации: высокую - экстинкция 0,750 и выше, среднюю - 0,501-0,749 и низкую - 0,500 и ниже.