Виснаження грунту — закономірне явище під час вирощування будь-яких культур. Рослини поглинають із родючого шару поживні речовини. Причому чим більш урожайний сорт, тим більше мінералів і залишків органіки знадобиться посівам.
Розвиток сільського господарства на сьогодні неможливо без використання добрив, які дозволять підвищити родючість ґрунтів, збільшити врожайність, поліпшити якість сільськогосподарської продукції. На початку ХХ ст. із бурхливим розвитком сільського господарства набула поширення практика використання мінеральних добрив. Це призвело до значної зміни ґрунтових формувань і деградації ґрунтів. Тому ситуація, яка склалася сьогодні, вимагає кардинальних змін у практиці ведення сільського господарства.
Рішенням проблеми подальшої зміни ґрунту може стати відмова від використання мінеральних добрив і перехід на сучасні органічні добрива або біодобрива.
В Україні вже кілька років застосовується нова енергозберігальна технологія переробки органічних відходів у біодобрива. Вона дозволяє отримати за допомогою анаеробного зброджування натуральне біодобриво, яке містить у великій кількості біологічно активні речовини, мікроелементи. Основною перевагою біодобрив перед традиційними (гній, послід тощо) в елементах живлення є їхня форма, доступність і збалансованість, високий рівень гуміфікації органічної речовини. Остання служать потужним енергетичним матеріалом для ґрунтових мікроорганізмів, тому після внесення у ґрунті відбувається активізація азотофіксувальних та інших мікробіологічних процесів.
У процесі росту і розмноження у складних мікробних добривах утворюються численні вторинні метаболіти. Формування зернистої структури призводить до того, що грунт стає рихлим та м’яким, і вода, газ, тепло довше зберігаються у ній, що сприяє швидшому розвитку кореневої системи, забезпечуючи комфортні умови для вирощування сільськогосподарських культур. Поліпшення фізико-хімічних властивостей ґрунту підвищує активність корисних мікроорганізмів, які стимулюють ріст рослин і підвищують родючість ґрунту. Функціональні мікроорганізми утворюють домінантні популяції навколо коренів рослин, пригнічують або протидіють зростанню і розмноженню шкідливих патогенних бактерій, зменшують ступінь хвороб сільськогосподарських культур.
Використання біодобрив збільшує вміст ефективного кальцію у ґрунті, а органічні кислоти, що утворюються в результаті розкладання органічних речовин, сприяють його абсорбції, що призводить до опріснення та денітрифікації води в ґрунті. Внаслідок дії складного мікробного добрива вміст іонів і значення рН засоленого ґрунту зменшується, а показник буферизації збільшується.
Використання біодобрив
Біодобрива містять відносно концентровані мінерали в легко засвоюваній для рослин формі, завдяки чому ефект від їх використання з’являється швидше, ніж у разі використання звичайних добрив. Однак поживні речовини з органічних добрив не переносяться безпосередньо в сільськогосподарські культури. Елементи, що містяться у них, можуть засвоюватися рослинами тільки після мінералізації органічних сполук. Цей процес відбувається завдяки ґрунтовим мікроорганізмам. Біодобрива рекомендується використовувати перед посівом і посадкою сільськогосподарських культур і в якості підгодівлі під час росту рослин.
У ситуації гострої нестачі поживних речовин бактеріальні добрива вносяться у грунт одночасно з використанням органо-мінеральних добрив, що містять органічні сполуки, котрі збагачують гумусний шар ґрунту, і елементи, що дозволяють швидко заповнити дефіцит мінералів у ґрунті. Ризик такого поєднання — надмірне удобрення мінеральними добривами, яке може призвести до стерилізації ґрунту і виснаження гумусового шару, настільки необхідного для росту рослин.
Переваги біодобрив
Бактеріальні добрива покращують активність мікроорганізмів і підтримують ефект від удобрення ґрунту максимально довго. Вони не тільки закривають потребу рослин у поживних речовинах, але й сприяють поліпшенню стану води в ґрунті, температури і газового середовища для стимулювання росту рослин.
Біодобрива перевершують інші органічні добрива за більшістю показників, а саме:
- Відсутність насіння бур’янів. В одній тонні свіжого гною знаходиться до 10 тис. насінин бур’янів, які, пройшовши через шлунок тварин, не втрачають здатність до проростання. Це призводить до втрати врожаю.
- Відсутність патогенної мікрофлори. Через гній часто поширюються багато збудників захворювань рослин. У гної можуть міститися понад 100 збудників небезпечних для тварин і людини хвороб. Завдяки спеціальній технології використання біогазової установки біодобрива повністю очищені від патогенної мікрофлори.
- Відсутність адаптаційного періоду. Перед внесенням у ґрунт гній вимагає тривалої підготовки (6–12 місяців). Корисні речовини, що містяться у торфі, переходять у ґрунт тільки на четвертий рік після його закладки. Біодобриво починає ефективно працювати відразу.
- Стійкість до вимивання із ґрунту. За сезон з нього вимивається близько 80% гною, тому доводиться його додавати щороку. За цей же час із ґрунту вимивається всього 15% біодобрив.
- Збереження азоту. Тривале азотне голодування призводить до гідролізу білків і руйнування хлорофілу. Під час компостування гною втрачається до 50% азоту. У біодобриві, отриманому з газової установки методом бродіння біовідходів, азот зберігається повністю.
PGPR бактерії
В наш час бактерії, що володіють сукупністю корисних для рослин властивостей, отримали назву PGPR (від Plant Growth-Promoting Rhizobacteria — ризобактерії, що сприяють росту рослин).
Користь цієї групи ґрунтових бактерій пояснюється механізмами позитивного впливу, які можна розділити на два типи:
1. Пряма стимуляція росту за рахунок синтезу корисних для рослин речовин;
2. Опосередкована стимуляція завдяки пригніченню та витісненню фітопатогенів або бактерій, які пригнічують ріст рослин.
Пряма ростостимулююча дія пов’язана з підвищенням доступності поживних речовин, синтезу гормонів росту, розкладання медіаторів стресу.
Фосфор належить до макроелементів, обов’язкових для живлення рослин, беручи участь у синтезі нуклеїнових кислот, ферментів, фосфоліпідів мембран клітин тощо. Фосфор стимулює диференціацію тканин, перехід до репродуктивної фази. Доступними для рослин є тільки 15–50% валових запасів фосфору ґрунту.
Застосування біодобрив на основі фосфатомобілізуючих бактерій дає можливість заощадити до 50% маси фосфатних добрив.
Ще одним з елементів, що часто обмежує як зростання, так і врожайність культур, є залізо. Воно досить рухливе тільки в ґрунтах із високою кислотністю (рН менше 6), однак такі землі принципово малородючі.
Азот — елемент першої необхідності для рослин. Його особливостями є те, що доступні для рослин мінеральні форми з легкістю мігрують слідом за вологою і можуть вимиватися із кореневмісного шару.
Поширені біодобрива
Нітрагін — препарат високоактивних культур бульбочкових бактерій Rhizobium, досить широко застосовуваний для інокуляції насіння бобових — гороху, люпину, сої, люцерни, конюшини та інших. Під час проростання насіння бактерії проникають у коріння рослин, утворюючи на них бульби, де розмножуються у великих кількостях. Активні штами їх мають здатність засвоювати азот атмосфери і переводити його в пов’язану форму, доступну для живлення рослин.
Рослини забезпечують бактерії енергією, необхідною для здійснення цього процесу. В результаті симбіозу бактерій бобових культур створюються сприятливі умови азотного живлення, що сприяє підвищенню їх урожаю. У разі використання нітрагіну врожайність бобових рослин підвищується на 15–20% та призводить до зростання у рослинах вмісту білка на 3–5%. Крім того, бобові рослини, інокульовані активними бульбочковими бактеріями, накопичують у корінні і пожнивних залишках значну кількість азоту, збагачують ґрунт, що сприяє зростанню урожайності сільськогосподарських культур, висіяних після бобових.
Азотобактерин — високоефективний бактеріальний композиційний препарат на основі ґрунтових бактерій роду Azotobacter для підвищення продуктивності овочевих, технічних, злакових, квіткових, ягідних культур.
Ефективність препарату визначається здатністю бактерій, на основі яких він виготовлений, фіксувати азот атмосфери, покращувати мінеральне живлення рослин, стимулювати їх ріст і розвиток, забезпечуючи біологічно активними речовинами (вітамінами, фітогормонами, амінокислотами, антибіотичними речовинами проти фітопатогенів), підвищувати стійкість рослин до захворювань, урожай і якість рослинницької продукції. Препарат призначений для передпосівної обробки насіння (або розсади) овочевих, технічних, злакових, квіткових, ягідних культур.
Фосфобактерін — бактеріальне добриво, що містить спори мікроорганізму Bacillus megaterium var. phosphaticum. Бактерії мають здатність перетворювати складні фосфорорганічні сполуки (нуклеїнові кислоти, нуклеопротеїни тощо) і важко засвоювані мінеральні фосфати в доступну для рослин форму. Крім цього, бактерії виробляють біологічно активні речовини (тіамін, піридоксин, біотин, пантотенову і нікотинову кислоти тощо), що стимулюють ріст рослини. Фосфобактерін відноситься до числа препаратів із стимулювальним ефектом. Його рекомендують застосовувати на чорноземних ґрунтах, які містять найбільш значну кількість фосфороорганічних з’єднань. Необхідний для підвищення урожайності зернових, картоплі, цукрових буряків та інших сільськогосподарських рослин.
ЕМ-технологія (застосування Ефективних Мікроорганізмів для стійкого симбіозу із рослинами, який сприяє забезпеченню їх живленням і придушенню патогенної мікрофлори) — один із найперспективніших напрямів розвитку аграрного виробництва XXI ст. Засновником ЕМ-технології є японський професор, мікробіолог Теруо Хіга. Для біодобрив, отриманих у ході анаеробного зброджування, характерною рисою є невелика норма внесення (до 1 т/га).
ЕМ-технологія визнана сьогодні всім світовим товариством та істотно впроваджується в останнє десятиліття як частина національної політики в багатьох країнах світу, а особливо в Японії, Кореї, США, Канаді, Німеччині, Польщі, Австралії, Англії тощо.
Під час внесення у ґрунт препарат радикально впливає на біоценоз, пригнічує його патогенну мікрофлору. В результаті здійснюється налаштування основної маси мікроорганізмів на регенерацію (відновлення), а всьому ґрунту надається продуктивна сила. Він протягом 3–5 років практично повністю відновлює свою високу природну родючість без застосування хімічних добрив і пестицидів. За мінімальних витрат праці з таких ґрунтів можна збирати максимально можливі врожаї високої якості.
У разі внесення потрібно дотримуватися наступних умов:
- грунт повинен містити достатньо вологи;
- розчин варто вносити акуратно, щоб уникнути попадання його на рослини;
- препарат краще всього вносити ввечері.
Ослаблені рослини або ті, що нещодавно посадили, не рекомендується удобрювати таким чином, позаяк вони знаходяться в ослабленому стані.
Оптимальні періоди внесення біодобрив під різні культури
Правильне використання добрив досягається лише за успішного виконання всіх інших сільськогосподарських заходів. Складовим елементом системи агрохімічних заходів є добрива (захист від хвороб і шкідників, бур’янів, вибір найбільш вдалих сортів, дотримання норм висіву й посадки тощо). Застосування спеціального устаткування для внесення на поля рідкої та твердої фракції забезпечує мінімальні втрати азоту.
На результативність внесення добрив помітно впливає водний режим, який залежить від фізичних властивостей ґрунту, кліматичних умов. Ефективність добрив за недостатньої вологості знижується. Якщо в районі є дефіцит вологи, то необхідно контролювати глибину закладання добрив і доцільно виконувати підживлення рослин. Під час зрошення або в умовах достатнього зволоження біодобрива необхідно вносити в дуже великій кількості і підбирати найбільш ефективні способи внесення. Такий підхід дозволить усунути вимивання поживних речовин у нижні шари ґрунту. У разі створення системи удобрення слід пам’ятати, що дія добрив залежить від рівня агротехніки. За низької норми добрив та високого рівня агротехніки можна отримати значний ефект.
Ольга ВЛАСОВА, канд. с.-г. наук
Інситут захисту рослин НААН
