Geum.ru

Удк 631. 468: 631. 81 Гаврилюк В. А., к с. г н., с н. с

Вид материалаДокументы

Содержание


Однією з головних проблем
Вважають, що повну
Поліським філіалом Національного
Мета досліджень – створення
Встановлено, що внесення “Біотерму-С”
Подобный материал:
УДК 631.468:631.81


Гаврилюк В.А., к. с.-г. н., с. н. с. (Поліський філіал Національного

наукового центру “Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н.Соколовського”, м. Луцьк), Ковальчук Н. С., аспірант (Національний університет водного господарства та природокористування, м. Рівне)


добрива нового покоління та ефективність їх

використання


Наведені результати експериментальних досліджень впливу нових видів добрив на основі місцевих сировинних ресурсів за участю мікробіологічних препаратів на врожайність зеленої маси вівса та мікробіологічну активність ґрунту. Розглянуто можливість використання мікробіологічних препаратів, як при обробці насіння, так і внесенні в грунт.


The results of experimental researches of influence of new types of fertilizers are resulted on the basis of local sources of raw materials with participation of microbiological preparations on the productivity of green mass of oat and microbiological activity of soil. Possibility of the use of microbiological preparations is considered, both at treatment of seed and bringing in soil.


Однією з головних проблем сучасного землеробства є розробка високоефективних ресурсозберігаючих агротехнологій, які зможуть забезпечити не тільки одержання високих сталих урожаїв сільськогосподарських культур, а і розширене відтворення родючості ґрунтів.

Основна ідея полягає у використанні саморегуляційних механізмів агроекосистем, місцевих або отриманих на території господарства ресурсів і управління екологічним та біологічними процесами і реакціями. Використання зовнішніх джерел енергії, як хімічних, так і органічних, обмежується, наскільки це можливо [1].

На даному етапі постало питання, заміни важкорозчинних і слабко доступних для рослин добрив повністю розчинними та пролонгованої дії добривами нового покоління, створеними на основі місцевих сировинних ресурсів. [2].

Вважають, що повну віддачу від добрив можна одержати, якщо їх застосовувати в біологічно сприятливий час, а форма добрив максимально сприяє найкращому засвоєнню живильних речовин агроекосистемою [3].

На ефективну родючість і дію добрив значний вплив справляє фосфатний режим ґрунтів який має надзвичайно важливе значення у фізіології живлення, росту і розвитку рослин, забезпечуючи ефективне використання інших елементів живлення [4].

Відомо, що фактичне застосування фосфорних добрив останніми роками становить менше 0,1 млн. т діючої речовини (д. р.), тобто рівень застосування добрив на гектар-3-4 кг д. р., а співвідношення у добривах N:Р2О5–1:0,17 [16].

Така ситуація пов’язана, перш за все, з тим, що на ринку України панують фосфорні добрива, які виробляються з імпортної сировини. Їхнє різке подорожчання в останні роки призвело до того, що вони стали недоступними для державного і приватного аграрного секторів [5].

Зняти гостроту питання частково можливо за рахунок фосфоритів місцевих родовищ, які є найдешевшими, поскільки одержані переважно шляхом механічного подрібнення природних фосфоритоносних агроруд.

В цьому зв’язку застосування фосфоритного борошна виробленого із родовищ України може бути важливим фактором зниження дефіциту фосфору в землеробстві й поліпшення його балансу. [6].

Однак, низький вміст фосфору в сировині багатьох місцевих родовищ фосфоритів висуває додаткову проблему значних енергетичних і фінансових витрат при їх добуванні та переробці у водорозчинні форми за існуючих технологій.

Проблема підвищення доступності культурним рослинам фосфору добрив і фосфоровмісних сполук ґрунту потребує уваги вчених і практиків сільськогосподарського виробництва. Одним із шляхів вирішення проблеми оптимізації фосфорного живлення є використання таких прийомів і методів, що дозволили б активізувати діяльність ґрунтової мікрофлори, яка бере участь у трансформації фосфоровмісних сполук ґрунту і добрив. Дослідження мікробіологічних процесів перетворення фосфору є необхідною ланкою для розробки заходів регулювання фосфорного живлення рослин в агроекосистемах [14].

Головним завданням у забезпеченні рос­лин фосфором є мобілізація ґрунтових ре­зервів цього елемента і підвищення ефектив­ності використання фосфорних добрив.

Одним із найбільш перспективних шляхів вирішення цієї проблеми є застосування мікробних препа­ратів, створених на ос­нові агрономічно цінних штамів мікроорганізмів, які здатні трансформувати важкорозчинні органічні та мінеральні сполуки добрив у форми, що легко засвоюються рослинами [15].

Здатністю перетворювати фосфоровмісні сполуки як мінеральні, так і органічні з вивільненням фосфору в оточуюче середовище володіє більшість мікроорганізмів. До них відносяться гриби й актиноміцети, спороутворюючі бактерії, представники неспороносних бактерій родів Pseudomonas, Місrососсus, Corinebacterium, Alcaligenes.

Особливе місце займають гриби, які утворюють мікоризу з корінням вищих рослин. Їх особливість полягає в тому, що вони поєднують у собі здатність добувати фосфор із важкодоступних джерел як мінерального, так і органічного походження і підсилювати транспортування та поглинання поживних сполук рослиною за рахунок збільшення поглинаючої поверхні коріння [16].

Оцінюючи ситуацію, що склалася, дедалі більше дослідників вважають, що альтернативою є використання бактеріальних препаратів. Це екологічно безпечні добрива комплексної дії, оскільки мікроорганізми, на основі яких вони створені, не тільки фіксують азот атмосфери або трансформують фосфати ґрунту, а й продукують амінокислоти, рістактивуючі сполуки та речовини антибіотичної природи, що стримують розвиток фітопатогенів [10].

Саме мікроорганізми є відповідальними за перетворення низки складних сполук у прості, доступні для живлення рослин. У системі грунт - мікроорганізми - рослина ґрунтові мікроорганізми є незамінною і невід'ємною складовою. Тому рослина в оточенні повноцінного комплексу мікроорганізмів одержує необхідне кореневе живлення і, як наслідок, реалізує свій генетичний потенціал щодо врожайності [11].

Біопрепарати мають комплексний вплив на ріст і розвиток рослин та стан агроценозів. Ґрунтові мікроорганізми виконують цілий ряд найважливіших функцій, з яких слід відмітити вплив бактерій на доступність важкорозчинних фосфатів ґрунту.

Слід зазначити, що фізіологічно активні речовини, крім зазначених біопрепаратів, певною мірою є і в інших біодобривах і це суттєво впливає на ступінь засвоєння рослинами поживних речовин ґрунту. Як відомо, коефіцієнти використання добрив культурними рослинами є досить низькими. Так, засвоєння мінерального азоту не перевищує 45-50 %; фосфору - 20 %; калію - 25-60 % залежно від грунтово-кліматичних умов вирощування рослин. Більша частина добрив, таким чином, спрямовується на забруднення довкілля. Звичайно, це невиправдано з точки зору екологічної безпеки [9].

Важливо підкреслити, що підсилене засвоєння поживних речовин за використання мікробних препаратів не призводить до накопичення мінеральних сполук елементів у продукції. Так, наприклад, відомо, що фосфор до 50% вмісту у рослинах може накопичуватись у вигляді неорганічних сполук. Внаслідок впливу на інтенсивність ферментативних процесів, бактеризація сприяє переходу їх в органічні сполуки, тим самим підвищуючи енергетичну цінність одержуваної продукції [10].

Можливості використання біологічних препаратів, в першу чергу – стимуляторів росту, в еколого-адаптованих технологіях вирощування сільськогосподарських культур стали темою чисельних наукових досліджень останніх років. Встановлено, що біостимулятори росту активізують розвиток рослин, підвищують їх продуктивність та поліпшують якість продукції [11].

Не викликає сумніву у дослідників і наявність впливу біопрепаратів на мікроорганізми ґрунту. Особливості і напрямок їх дії визнача­ються ознаками виду і штаму мікробних культур, що використовуються, концентрацією препарату та його власними якостями [12].

Знаючи функціональну специфіку найважливіших токсикологічних груп ґрунтових мікроорганізмів і її залежність від умов існування, можна істотно і цілеспрямовано впливати на інтенсивність ґрунтової біодинаміки. Дослідження з цього напряму відкривають широкі перспективи для розробки заходів управління біологічними процесами в ґрунтах. Без сумніву, до головних факторів, що впливають на активність ґрунтових мікроорганізмі, належать системи землеробства, які включають різні способи обробітку ґрунту, сівозміни, добрива [13].

На сьогоднішній день, коли землеробство України функціонує в умовах від’ємного балансу гумусу, а також фосфору, азоту та інших поживних речовин, саме широке застосування біопрепаратів є істотним ресурсом підвищення продуктивності рослинництва [16].

Перелік біотехнологічних продуктів – мікробних препаратів для рослинництва останніми роками значно розширився і включає створені на основі вільноіснуючих, асоціативних, симбіотрофних азотфіксуючих, фосфор мобілізуючих мікроорганізмів, а також препаратів бінарної дії у результаті поєднання різних таксономічних груп мікроорганізмів.

Застосування фосформобілізуючих мікробіологічних препаратів сприяє підвищенню врожайності зерно­вих культур на 8-21%, водночас збільшується вміст протеїну в зерні до 3% [15].

Одним із видів добрив, які сприяють відтворенню родючості ґрунтів і одержанню екологічно безпечної сільськогосподарської продукції, є новий високоефективний екологічно чистий, біологічно активний компост універсальної дії “Біотерм-С”, що виробляється методом біологічної ферментації на основі місцевих нетрадиційних сировинних ресурсів, а саме: гній, курячий послід, торф, сапропель, фосфорити, солома та інші органічні матеріали.

Сировиною для добрив “Біотерм-С” є гній ВРХ вологістю не більше 87 % та курячий послід, вологістю не більше 80 % з використанням одного або декількох органічних та мінеральних наповнювачів: торф вологістю не більше 55 %; тирса вологістю до 30 %; солома подрібнена (20-50 мм) вологістю до 20 %; різноманітні рослинні залишки, подрібнені до 50 мм, вологістю до 25 %; мінеральна компонента. При умові використання добрив “Біотерм-С” в системі органічного землеробства мінеральні домішки повинні бути природного походження (для прикладу: зернисті або жовнові фосфорити).

Процес ферментації – є аналогічним по відношенню до компостування, метою якого є приготування повноцінних добрив. Він використовується для зменшення втрат поживних елементів в одних видах (гній, послід, фекалії) та зростання доступності для рослин в інших інертних матеріалах (торф, сапропель, фосфорити, тирса). Головна різниця в термінах виробництва кінцевого продукту: якщо компостування проходить від 2-х до 6-ти місяців, то біоферментація – за 6-10 днів. Крім того, в процесі біоферментації гинуть яйця та личинки гельмінтів та мух, відбувається знезараження компосту від патогенних мікроорганізмів, втрачає схожість насіння [17].


Саме тому, залучення місцевих сировинних ресурсів (гній, послід, торф, фосфорити, сапропель) для створення нових видів добрив насичених мікробіологічними препаратами на основі фосфатмобілізуючих бактерій є перспективним напрямком наукових досліджень, який в свою чергу має прямий вплив на ефективність ведення сільськогосподарського виробництва.

Поліським філіалом Національного наукового центру “Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського” сумісно з науковцями з інших установ проводяться роботи по розробці та створенню нових видів добрив. В результаті проведеної наробки, отримали добриво “Біотерм-С” з таким вмістом основних елементів: N – 2,76 %; P – 3,23 %; K – 1,12 %.

Для вивченню ефективності застосування нових видів добрив створених на основі місцевих сировинних ресурсів були проведені вегетаційні дослідження на дерново-слабопідзолистих ґрунтах при вирощуванні вівса на зелену масу. Вивчався впив таких мікробіологічних препаратів українських виробників як Поліміксобактерин і Байкал ЭМ-1У та російського виробництва – АГАТ-25К. Мікробіологічні препарати вносили двома способами: обробка насіння перед посівом та обробка ґрунту – також перед посівом.

Мета досліджень – створення та вивчення ефективності добрив нового покоління, виготовлених на основі місцевих сировинних ресурсів (гній, курячий послід, торф, фосфорити, сапропель) шляхом ферментації за участю мікробіологічних препаратів в умовах Західного Полісся України на дерново-слабопідзолистих ґрунтах.

Встановлено, що внесення “Біотерму-С” в поєднанні з азотно-калійними добривами сприяло отриманню 159,6 г/посудину зеленої маси вівса, перевищуючи контроль на 93,4 г/посудину.

При застосуванні Р90 у формі зернистих фосфоритів Милятинського родовища приріст врожаю становив 101,7 г/посудину (контроль–66,2 г/пос.).

На варіанті з внесенням такої ж кількості фосфору, із послідуючою обробкою препаратом АГАТ-25К (обробка ґрунту та з обробкою насіння) одержано збір врожаю зеленої маси, відповідно – 178,0 і 182,6 г/посудину.

За використання мікробіологічного препарату Поліміксобактерин (обробка насіння перед посівом), отримано максимальну врожайність зеленої маси вівса – 190,2 г/посудину, при внесенні в грунт перед посівом, на 6,8 г/посудину зеленої маси менше ніж при обробці насіння.

Внесення препарату Байкал ЭМ-1У поступається по ефективності Поліміксобактерину, але переважає АГАТ-25К як при внесенні в грунт, так і за обробки насіння перед посівом (таблиця 1.).

Результати проведених досліджень показали, що застосування різних мікробіологічних препаратів неоднозначно впливає на чисельність мікроорганізмів.

Так, кількість мікроорганізмів, які засвоюють мінеральну форму азоту, була найвищою на варіантах де використовували Поліміксобактерин при одночасному внесенні з “Біотермом-С” та зернистими фосфоритами, як при обробці насіння, так і ґрунту, відповідно 9,64 та 7,02 млн./г ґрунту, що істотно перевищувало показники інших варіантів.

На даних варіантах спостерігається і найвищий показник мінералізації, який розрахували за співвідношенням кількості мікроорганізмів, що засвоюють мінеральний та органічний азот (КАА/МПА). За внесення Поліміксобактерину (обробка ґрунту) його показник становить 2,37 що перевищує ефективність внесення Байкалу ЭМ-1У і Агату - 25К, відповідно на 0,14 та 0,42 одиниці.

Встановлено, що максимальна кількість мікроорганізмів, які розчиняють фосфати, виявлено за використання Байкалу ЭМ-1У та Поліміксобактерину (обробка ґрунту) 2,2 і 2,1 рази в порівнянні до абсолютного контролю (9,0 млн. шт./1 г. ґрунту).


За використання Поліміксобактерину, особливо при обробці ґрунту перед посівом, виявлено зростання вмісту грибів порівняно з неудобреним контролем та фоновим варіантом, відповідно в 4,9 і 2,3 рази. За обробки мікробіологічними препаратами насіння перед посівом, кількість грибів в ґрунті зростає в значно меншій мірі (таблиця ).

Отже, застосування мікробних препаратів є дієвим засобом підвищення економічної ефективності сільськогосподарського виробництва.

Застосування добрив нового покоління, створених на основі місцевих сировинних ресурсів шляхом ферментації за участю мікробіологічних препаратів, характеризуються комплексною дією на ґрунтові процеси та біопродуктивність ґрунту.


– Використання мікробіологічного препарату Поліміксобактерин (обробка насіння перед посівом), сприяє максимальному збору врожаю зеленої маси вівса – 190,2 г/посудину.

– Внесені в грунт нові види добрив в поєднанні з мікробіологічними препаратами, крім покращення живлення рослин, підсилюють інтенсивність мікробіологічних процесів та сприяють зростанню чисельності мікроорганізмів, які засвоюють азот, грибів, бактерій, які розчиняють фосфати в 2-5 рази.


Таблиця

Вплив нових видів добрив за участю мікробіологічних препаратів на врожайність зеленої маси вівса та мікробіологічну активність дерново-слабопідзолистого ґрунту


Варіанти досліду
Врожай, г/пос.
Приріст до

контролю
Мікроорганізми, що засвоюють азот

КАА


МПА
Мікроорга-

нізми, що беруть участь в

мобілізації

фосфатів
Гриби,

тис. шт./

1 г. ґрунту

Мінер.
Орган.

г/пос.
%
млн.шт./1 г. ґрунту
млн.шт./1 г. ґрунту

Контроль (без добрив)
66,2
-
100
1,00
1,10
0,90
9,0
15,0

“Біотерм-С” -10 т/га+N120К120- фон
159,6
93,4
241
2,03
1,42
1,43
10,0
32,8

Фон+Р90 зернисті фосфорити
164,9
101,7
253
2,99
1,60
1,87
12,4
36,0

Фон+Р90 з. ф.+ АГАТ-25К - (об. гр.)
178,0
111,7
269
3,61
1,85
1,95
15,4
44,4

Фон+Р90 з. ф.+ АГАТ-25К - (об. нас.)
182,6
116,4
276
3,27
1,72
1,90
14,3
47,2

Фон+Р90 з. ф.+ Байкал ЭМ- (об. гр.)
175,6
109,4
265
4,87
2,18
2,23
19,5
58,3

Фон+Р90 з. ф.+ Байкал ЭМ- (об. нас.)
188,6
122,4
285
4,27
2,00
2,14
15,4
48,8

Фон+Р90 з. ф.+ Полімікс.- (об. гр.)
183,4
117,2
277
9,64
4,06
2,37
18,9
74,0

Фон+Р90 з. ф.+ Полімікс.- (об. нас.)
190,2
124,0
287
7,02
3,56
1,97
17,6
60,7

Р, % 1,94

НІР, г/посудину 9,64


1. Охорона ґрунтів: Навчальний посібник. – Шикула М.К. та ін. – К.: Видавництво “Знання”, 2004. – 398 с. 2. Мерленко І.М., Зінчук М.І., Веретельніков О.Л. Ефективність нового виду удобрення – Проферму в умовах Західного Полісся України // Матеріали науково-практичної конференції, присвяченої 50-річчю з дня створення Інституту ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського. – Харків, 2006. – С. 220-221. 3. Якість ґрунтів та сучасні стратегії удобрення // За ред. Дж. Хофмана, Д. Мельничука, М. Городнього. – К.: Арістей, 2004. – 488 с. 4. Гинзбург К.С. Фосфор основных типов почв СССР. - М.: Наука, 1981.- 224 с. 5. . Брагін Ю.М. Зернисті фосфорити України. - Сімферополь: Вид. ВПП “Таврія”. - 2000. - 70 с. 6. Носко Б.С., Христенко А.А., Максимова В.П., Копоть Н.П. Використання фосфоритів родовищ України на чорноземних ґрунтах //Вісник аграрної науки. - 2001. - № 1. - С.34-36. 7. Агроэкологическая роль азотфиксирующих микроорганизмов в аллелопатии высших растений. /Под ред. В.Ф. Патика и др. - Киев, 2004.-273с. 8. Рекомендації з ефективного застосування мікробних препаратів у технологіях вирощування сільськогосподарських культур. – Київ. – 2007. – 53 с. 9. Рекомендації з ефективного застосування біологічного препарату мікрогуміну в технології вирощування ярого ячменю. - Чернігів. - 2005. - 16 с. 10. Волкогон В.В., Надкернична О.В., Ковалевська Т.М. і ін. Мікробні препарати у землеробстві. Теорія і практика. - К.: Аграрна наука, 2006.-312 с. 11. Калинин Л.Ф. Биологически активные вещества в растениеводстве. - Киев: Наукова думка.-1984.-320 с. 12. Іутинська Г.О., Пономаренко С.П., Сіра Л.І., Малова В.В. Вплив біостимуляторів, фунгіцидів на параметри росту природних асоціацій ґрунтових мікроорганізмів. // Мікробіологічний журнал - 2000. - 62. №3. – С. 36-43. 13. Кисіль В.І., Шедей Л.О., Шевченко Н.Г., Кімова Р.В., Гвоздік В.Б. Вплив різних систем землеробства на мікробіологічну активність чорнозему опідзоленого // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції присвяченої 50-річчю з дня створення Інституту ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського. - Харків, 2006. - С. 189-191. 14. Христенко С.І., Маклюк О.І. Фосфор у ґрунті і мікробіологічні процеси його перетворення // Матеріали науково-практичної конференції: “Фосфор і калій у землеробстві. Проблеми мікробіологічної мобілізації”. - Чернігів-Харків, 2004. - С. 171-177. 15. Токмакова Л. Мікробні препарати на основі фосфатмобілізуючих мікроорганізмів у землеробстві // Пропозиція. – 2006. - № 9. - С. 68-70. 16. Комплексне застосування біопрепаратів на основі азотфіксуючих, фосформобілізуючих мікроорганізмів, фізіологічно активних речовин і біологічних засобів захисту рослин (Патика В.П., Тараріко Ю.О., Мельничук Т.М. та інші) – Київ: Аграрна наука, 2000. – 40с. 17. Органические удобрения / А.А. Бацула, Э.Г. Дегодюк, В.И. Гамалей и др.; Под. ред. А.А. Бацулы. - 2-е изд., пер. и доп. - К.: Урожай, 1988.- 184 с.