Іншою причиною підвищеного інтересу до гумінових препаратів є постійне збільшення випадків застосування пестицидів, що призводить до забруднення довкілля, накопичення їх у продукції рослинництва, появи стійких штамів і популяцій шкідливих організмів тощо. Подальше їх використання створює небезпеку для здоров’я мільйонів споживачів продукції і її виробників. Доведено, що пестициди виступають як «постачальники» хімічних мутагенів, канцерогенів, викликають різні порушення нервової системи, органів травлення тощо.
Тому в питаннях підвищення ефективності та покращення екологічної ситуації в сільському господарстві важливу роль відводять використанню гумінових препаратів (гуматів).
Гумати — добрива та препарати
На відміну від пестицидів і агрохімікатів, гумінові речовини є природними життєво необхідними компонентами ґрунту, вони не мають будь-яких побічних ефектів (алергічних, фітотоксичних, канцерогенних властивостей), безпечні для рослин, комах, тварин та людей.
Залежно від способу виробництва гумусові речовини можна розділити на гумінові препарати й гумінові добрива.
Гумінові речовини, на підставі їх розчинності в кислотах і лугах, підрозділяють на три складові: гумін — недоступний залишок, не розчинний ні в лугах, ні в кислотах; гумінові кислоти — фракція, розчинна в лугах і не розчинна в кислотах (при рН <2); фульвокислоти — фракція, розчинна і в лугах, і в кислотах. Гумінові і фульвокислоти — найбільш рухлива й реакційно здатна компонента гумінових речовин, що бере активну участь у природних хімічних процесах.
Гумінові препарати найчастіше є очищеними від домішок гуміновими кислотами або солями гумінових кислот, які називають гуматами. Найбільш поширеним методом отримання гуматів є виділення гумінових речовин з природної сировини (торфу, бурого вугілля, сапропелю) в присутності лугу. Залежно від лугу, яким здійснюють екстракцію, виділяють гумати калію, натрію або амонію. У рослинництві надають перевагу гуматам калію. Їх використовують у малих концентраціях як стимулятори росту для обприскування насіння, посівів, замочування бульб, живців і саджанців.
Гумінові добрива також є солями гумінових кислот, але під час їх одержання не проводять відділення від субстрату (торфу, вугілля, сапропелю) і очищення від домішок гумінових сполук. Це так звані баластні добрива. Їх використовують як основне добриво під перекопування, рідше — для підживлення. Застосовують гумінові добрива в досить великих дозах, як і традиційні органічні добрива. А оскільки вони не багаті основними елементами живлення, то під час виробництва їх часто збагачують азотом, фосфором, калієм і мікроелементами. Такі добрива називають органо-мінеральними. До гумінових добрив належать гуміни — нерозчинні залишки органічної речовини молекулярною масою понад 100000 а. о. Фізіологічно неактивні речовини.
Гумінові кислоти — природні органічні сполуки, що утворюються в процесі гуміфікації продуктів рослинного, тваринного й мікробного походження. Основна їх частина стійка до біохімічного розщеплення і тому накопичується в ґрунті. Гумінові кислоти мають молекулярну масу від 10000 до 100000 а. о. У ґрунті накопичуються у вигляді нерозчинних і недоступних рослинам сполук. Гумінові кислоти, маючи високу фізіологічну активність, покращують енергетичний обмін у ґрунті, відновлюють баланс мікроелементів у субстраті, сприяючи переходу мікроелементів у хелатну форму органічних сполук, які доступні для засвоєння рослинами, зменшивши дію важких металів і вміст нітратів.
Фульвові кислоти мають найнижчу молекулярну масу — 800–10000 а. о. Ці кислоти володіють високою біологічною активністю. Вони майже не накопичуються в ґрунті.
Якщо коротко, то фульвові кислоти як низькомолекулярні сполуки найбльше впливають на вегетуючі рослини. Гумінові кислоти покращують розвиток кореневої системи і запобігають стресам. Гуміни поліпшують структуру ґрунту та створюють умови для росту й розвитку рослин, але безпосередньо рослиною не засвоюються.
Потрапляючи в ґрунт, гумінові речовини, насамперед, активізують життєдіяльність ґрунтових мікроорганізмів, покращують фізичні властивості ґрунтів, підвищують вологоємність легких ґрунтів і водопроникність важких, покращують структуру, зменшують щільність ґрунту. Це, у свою чергу, сприяє накопиченню гумусу й зміні біологічних характеристик ґрунту.
Гумінові речовини мають пряму всебічну дію на процеси росту рослин і здійснюють їх регуляцію протягом всього періоду вегетації рослин. Характер їхнього впливу на рослини досить складний і багатоступінчастий. Потрапляючи в рослину, гумінові речовини сприяють ферментативній активності всіх клітин рослини, тобто збільшують енергетику рослинної клітини, та стимулюють процеси життєдіяльності, посилюють корисну дію інших речовин.
Виробництво гуматів пройшло досить великий шлях: від високобаластних гумінових речовин із низьким вмістом активних речовин до сучасних високотехнологічних продуктів нового покоління. Це продукти з мінімальним вмістом баласту, високим вмістом біологічно активних речовин, з гарантовано стабільними властивостями, що забезпечують точне дозування і прогнозовано високу ефективність дії. Саме безбаластні гумати проявляють найбільш специфічну дію і використовуються здебільшого як стимулятори росту і загальнозміцнюючі засоби для рослин.
На ефективність дії гуматів впливає якість сировини
Чим вищий вміст гумінових кислот у сировині, тим більша концентрація гуматів у кінцевому продукті. Чим однорідніша сировина (довший процес гуміфікації), тим стабільнішою є якість препарату. Найбільш концентровані продукти виготовляються з леонардиту.
Препаративні форми гумінових препаратів різноманітні: від рідких чи сухих безбаластних (очищених) до гранульованих органо-мінеральних комплексних добрив.
Щорічно на українському ринку з’являються нові виробники й нові препарати на основі гумінових кислот. Гумати активно використовуються в сільському господарстві Європи та Америки, де приділяється багато уваги не тільки економічності продукції, але і її екологічності. Накопичений науковий досвід українських вчених дозволив забезпечити випуск препаратів, які за якістю не поступаються зарубіжним розробкам. Нині асортимент гумінових препаратів в Україні дуже широкий: від продукції солідних фірм із країн Західної Європи до препаратів, виготовлених не промисловим способом.
За досить невеликий проміжок часу українські аграрії належним чином оцінили унікальні властивості гумінових препаратів і активно використовують їх в сучасних технологіях вирощування сільськогосподарських культур.
Найбільш поширеними гуміновими препаратами є препарати на основі гумату калію. Гумат калію має найширший спектр дії. Його pH — 7–9, тобто калієвий гумат хімічно близький до нейтрального. Особливо він ефективний для передпосівної обробки насіння, бульби, живців для вкорінення. Препарати на основі гумату натрію мають pH ≥ 10, тому його варто обережно використовувати, особливо це небажано на лужних ґрунтах.
Найкраще гумінові добрива проявляють себе на дерново-підзолистих ґрунтах, дещо слабше діють на чорноземах. Максимальну дію гумінових добрив можна помітити на низькородючих ґрунтах із невеликим вмістом гумусу, а також на виснажених неструктурованих ґрунтах.
Різні культури по-різному відгукуються на застосування гуматів. Так, томат, картопля і столовий буряк сильно реагують на їхнє внесення, трохи гірше — кукурудза, слабо — горох і квасоля, майже не реагують соняшник і гарбуз. Однак реакція різних культур на гумінові добрива сильно залежить і від умов вирощування. В екстремальних умовах ефективність гумінових добрив зростає, і навіть культури, що слабо реагують, дають суттєву прибавку врожаю за умови їх використання. Дослідженнями встановлено: рослини найбільш чутливі на внесення гуматів на початку свого росту і в момент утворення репродуктивних органів. Проте застосовувати гумінові препарати можна в будь-якій фазі розвитку рослин.
Надзвичайно цінною особливістю гумінових речовин є їхній позитивний вплив на рослини за несприятливих умов вирощування: під час посухи, заморозків, надлишку в ґрунті азоту або пестицидів, під час кисневого голодування, пошкодженнях шкідниками і хворобами. Вони підвищують стійкість рослин у стресових умовах, за що їх ще називають антистресантами.
Використання гуматів дозволяє зменшити обсяги додавання мінеральних добрив без погіршення врожайності. Одночасно внесення солей гумусових кислот дозволяє домогтися підвищення якості сільгосппродукції завдяки меншій кількості нітратів, пестицидів та інших токсичних речовин (гумінові речовини зв’язують шкідливі речовини).
Для підвищення якості та розширення спектру дії гумінові препарати збагачують мікроелементами (бором, залізом, сіркою, міддю, марганцем, цинком, молібденом, кремнієм), стимуляторами росту (бурштиновою кислотою), фітогормонами, біологічно активними речовинами мікробного походження.
На українському ринку досить широко представлені гумінові препарати ТМ «Українські гумати», які застосовують на всіх стадіях росту й розвитку рослин: від передпосівної обробки, обприскування рослин під час вегетації, до деструктора стерні. Цілу лінійку спеціальних гумінових добрив вивела на ринок компанія ПП «НВФ «Добробут». Здобув симпатії аграріїв і гуматоподібний препарат «Лігногумат» (ПП «Родоніт»). Компанії використовують різну сировину для виробництва гумінових препаратів: вугілля, торф, сапропель, відходи деревообробної промисловості.
Все більшої популярності в Україні набувають гумінові препарати національного виробника-компанії «Life Force Ukraine» (Лайф Форс Україна). Продукти компанії сертифіковані «Органік стандарт», що свідчить про їх високу якість і екологічну чистоту. На ринок випущено як чисті гумінові препарати (Гумат LF 20, Гумат 500), так і спеціалізовані продукти («Гумат Старт», «Фульвігум», «Гумат Аміно», «Гумат Кремній», «Антистрес 03», «Фульвімакс»). Це концентровані рідкі препарати з різним вмістом солей гумінових і фульвових кислот. Спеціалізовані продукти додатково містять мікроелементи, екстракти морських водоростей, амінокислоти. Комбінація гуматів та інших фізіологічно активних речовин сприяє прояву потужного ростостимулюючого та антистресового ефекту.
Україна також імпортує гумінові препарати з інших країн — Білорусі, Китаю, Угорщини тощо. Наприклад, компанія «Агротехносоюз» представляє в Україні німецьку компанію «HuminTech GMBH» і завозить концентровані та очищені гумати з леонардиту. Її продукти на українському ринку становлять більше 50% від загального імпорту в Україні. Крім основних гумінових препаратів Гуміфілд, в. г., Гуміфілд ВР-18 та Фульвітал, в. г., фірма зареєструвала й спеціальні гумінові препарати: «Гуміфілд Форте Аміно» з додаванням амінокислот та «Гуміфілд Форте Брікс» з екстрактом морських водоростей, а також комбіновані препарати: «Гуміфілд Форте Фульвік», що містить додатково фульвові кислоти, та «Гуміфілд Форте Макс», що збагачений азотом.
Застосування у синергії
Численними науковими дослідженнями доведено ефективність сумісного застосування гумінових препаратів із засобами захисту рослин. Це дозволяє зменшувати хімічне навантаження на агроценози та пестицидний прес на рослини за рахунок зменшення норм витратів пестицидів на 25–30%. При використанні гуматів разом з протруйниками зменшується їх інгібуючий вплив на проростання зародка насінини, підвищується схожість і темп розвитку рослин. Застосування гуматів у сумішах з гербіцидами зменшує фітотоксичний вплив останніх, скорочується період пригнічення культурних рослин. Рослини не втрачають 3–7 днів на вихід зі стресового стану. За умови сумісного використання гуматів з фунгіцидами за рахунок імуностимулюючих властивостей підвищується стійкість рослин проти хвороб, у результаті чого ефективність обробок зростає, а період захисної дії фунгіцидів подовжується.
Проте варто враховувати, що в бакових сумішах із пестицидами гумати додаються першими. Їх не рекомендовано змішувати з високоселективними гербіцидами, фосфорорганічними інсектицидами, мідевмісними фунгіцидами.
В Інституті захисту рослин нами неодноразово були досліджені гумінові препарати на основі гумату калію на різних культурах: зернових, овочевих, бобових, олійних. Завдяки цим препаратам було отримано значно вищий урожай культур порівняно з варіантами без гуматів. Особливо це було відчутним у посушливі сезони в роки досліджень. Отримані результати свідчать про здатність гумінових препаратів посилювати захисні реакції рослин і протистояти стресам, що спричинені повітряною і ґрунтовою посухою.
Також були проведені досліди на пшениці з обробкою насіння, збагаченого препаратами «Гуміфілд Форте Брікс» і «Гуміфілд Форте Фульвік». Результати досліду засвідчили високі стимулюючі властивості цих препаратів. Схожість насіння та висота рослин у цих варіантах були відповідно на 7–10% та 17–20% вищими порівняно з контролем.
Препарат «Гуміфілд Форте Аміно» випробовувався на ріпаку озимому під час обприскування ним рослин у фазі бутонізації-цвітіння. У результаті двократного застосування ефективність дії проти альтернаріозу ріпаку становила, в середньому, 52%, а урожайність підвищилась на 32% при загальнонизькому рівні врожайності в роки досліджень.
Отже, використання гумінових препаратів є досить актуальним для сучасних умов господарювання, оскільки завдяки їм можна поєднувати принципи інтенсивного землеробства з екологічною безпечністю сільськогосподарського виробництва.
Гумінові препарати мають ряд беззаперечних цінних властивостей. Вони проявляють антиоксидантну та антистресову активність, виступають як регулятори росту та органічні добрива. Використовуючи їх, можна зменшувати пестицидне навантаження на агроценози, підвищувати стійкість рослин проти біотичних і абіотичних факторів, покращувати живлення рослин і структуру ґрунту, підвищувати урожайність культур і якість продукції.
Валентина СЕРГІЄНКО, канд. с.-г. наук,
Інститут захисту рослин НААН
