Доцільність застосування біодеструкторів

Журнал "Зерно"

Відомо, що незамінним матеріалом, який поповнює ґрунт гумусовими і поживними речовинами для рослин та ґрунтових мікроорганізмів є  рослинні рештки – стерня, стебла та солома сільськогосподарських культур. Тривалість їх розкладання визначають переважно кліматичні умови (вологість і температура), кількість біомаси культури, виробленої і залишеної на поверхні ґрунту. Надмірна хімізація спричинює дефіцит корисної мікрофлори, уповільнює розкладання рослинних решток, сприяє накопиченню лігніну, фенолів, які пригнічують ріст сільськогосподарських культур і мінералізацію ґрунтової органіки, загалом погіршуючи стан ґрунту. Як наслідок – знижується врожайність. Тому останнім часом для покращання родючості ґрунтів застосовують препарати - біодеструктори пожнивних решток.   

С. Корсун
доктор сільськогосподарських наук,
Г. Давидюк,
кандидат сільськогосподарських наук,
ННЦ «Інститут землеробства НААН»

     

Разом з тим існує припущення, що в разі застосування біодеструктора пришвидшується мінералізація органічних речовини як ґрунту, так і решток рослин, що може зумовлювати зниження вмісту гумусу, непродуктивні втрати біогенних елементів і додаткове виділення вуглекислоти з ґрунту. Завданням же ефективного біодеструктора є перетворення рослинних решток на гумусові речовини без «вибухової» інтенсивності мінералізації органічних речовин ґрунту, а також покращення його поживного режиму.

Науковці ННЦ «Інститут землеробства НААН» у лабораторних умовах провели дослідження з метою виявлення екологічної доцільності застосування біодеструктора. Об’єктом для дослідження обрали біодеструктор «Екостерн» (виробник ─ ПП «БТУ-Центр»), призначений для розкладання післяжнивних решток кукурудзи, соняшнику й інших культур, а також для оброблення рослинних решток різного походження під час компостування. 

Насамперед, виникає питання: чи діє взагалі біодеструктор на органічні рештки? Може, реклама препарату – лише комерційний хід?

Для визначення активності дії Екостерну як біодеструктора провели лабораторний експеримент. Упродовж місяця (30 діб) пластини целюлози витримували у контакті з ґрунтом, обробленим Екостерном. Контролем слугував ґрунт без оброблення біологічними препаратами.

Результати експерименту демонструють, що активність руйнування целюлози за контакту з ґрунтом, обробленим Екостерном, зростає удвічі - з 25 до 54% (Табл. 1).

Частка впливу біодеструктора на целюлозу у варіанті «ґрунт + Екостерн» становила 53%, а власної ґрунтової мікрофлори – 47%. Таким чином, активність дії препарату була доведена.


Наступне запитання, що виникає: чи не сприятиме широке застосування біодеструктора «Екостерн» збільшенню викидів вуглекислого газу? Адже проблема підвищення концентрації парникових газів, у тому числі і вуглекислого, в атмосфері планети є сьогодні серйозною екологічною проблемою. Разом з тим, кінцевим продуктом розкладу органічних речовин у ґрунті саме і є вуглекислий газ, а також вода та інші неорганічні сполуки. Тому інтенсивність виділення вуглекислого газу під час компостування ґрунту з біодеструктором є важливим показником  екологічної доцільності його використання.

Зміну інтенсивності дихання сірого лісового ґрунту (тобто виділення вуглекислоти) за його контакту з біодеструктором «Екостерн» визначали в лабораторному досліді, який передбачав сталу температуру (25ºС) і зволоження ґрунту. Впродовж 30 діб спостерігали за тим, як виділяють вуглекислий газ чотири субстрати: 1 – ґрунт без додавання біопрепаратів; 2 – ґрунт + Екостерн; 3 – ґрунт + стебла кукурудзи; 4 – ґрунт + стебла кукурудзи + Екостерн.

Згідно отриманих результатів інтенсивність дихання у варіантах «ґрунт» і «ґрунт + Екостерн» упродовж експерименту змінювалась в широкому діапазоні. Величина емісії СО2 під час компостування у варіанті «ґрунт» становила 2,2–109,5, а у варіанті «ґрунт + Екостерн» – 2,2–107,8 мг/кг ґрунту за добу (Табл. 2). Найвищі значення в обох випадках отримали в перші три доби з наступним плавним спаданням. Достовірного підвищення інтенсивності дихання в разі додавання до ґрунту Екостерну не виявили.

У варіантах «ґрунт + стебла кукурудзи» абсолютні значення змінювалися від 94,1 до 598,9 СО2 мг/кг за добу, а в разі додавання деструктора – 97,4–596,8 СО2 мг/кг ґрунту за добу (Табл.3). Як і в попередньому випадку, значної різниці між варіантами не виявили. Максимуму значень досягли й він утримувався з п’ятої до восьмої доби з наступним поступовим зниженням. Аналіз даних у таблицях 2 і 3 свідчить, що додавання до ґрунту стебел кукурудзи було значно вагомішим чинником підвищення інтенсивності дихання, аніж біодеструктор.

Отже, результати досліду продемонстрували, що дія деструктора «Екостерн», створеного в ПП «БТУ-Центр», стимулюючи процеси перетворення органічних решток рослинного походження, не спричинювала різкого підвищення виділення вуглекислого газу в атмосферу, тобто препарат є екологічно безпечним. Такий ефект отримали як при компостуванні лише ґрунту, так і при компостуванні ґрунту в суміші зі стеблами кукурудзи.



Залишається ще одне важливе питання: чи не втрачається гумус ґрунту у зв’язку з пришвидшенням процесів мінералізації під впливом Екостерну? Щоб відповісти на це питання , після завершення експерименту з диханням, який тривав 30 діб, у ґрунті визначили вміст загального гумусу і вуглецю лабільних органічних сполук.

За результатами аналізу в ґрунті, обробленому деструктором, втрат гумусу не виявили, натомість відзначили слабку тенденцію до зростання загального гумусу (Табл. 4). Очевидно, такий ефект зумовлений перетворенням діючими організмами Екостерну дрібних і вже частково зруйнованих рослинних решток, що були присутні в ґрунті. Вміст лабільних органічних сполук, що є першим резервом поживних елементів для рослин, у складі гумусу лишився майже сталим.


Під час компостування суміші ґрунту і стебел кукурудзи кількість гумусових речовин від застосування деструктора практично не змінювалася. Очевидно, дія деструктора в цьому випадку була спрямована на мінералізацію великих рослинних решток і строк дії деструктувальних організмів був недостатнім для формування гумусових речовин. Це підтверджено чіткою тенденцією до збільшення лабільних органічних сполук у складі гумусу. За компостування з деструктором їх кількість зросла на 9,7 % (відносних), порівняно з варіантом без деструктора.

 Важливо відзначити, що попри виявлену чітку тенденцію до змін органічних речовин ґрунту під впливом біодеструктора, компостування ґрунту зі стеблами кукурудзи мало більш  позитивний ефект і забезпечило зростання загального гумусу на 26 % (відносних) і вуглецю лабільних органічних речовин – на 68 % (відносних), порівняно з варіантом без стебел кукурудзи.

 

Приклад застосування біодеструктору «Екостерн» у Чернігівській області, 2017 р.

Перевірку результатів, отриманих в лабораторних умовах, провели у Чернігівській області на чорноземі типовому. Оброблення пожнивних решток і подрібнених стебел попередника (кукурудза) біодеструктором «Екостерн» у дозі 1,5 л/га сумісно з КАС  у дозі 40 кг/га (контроль – 100 кг/га КАС) у посівах кукурудзи сприяло збільшенню урожайності гібриду Піонер 9911 на 9,7 ц/га. Внесення біодеструктора «Екостерн» у дозі 1,5 л/га сумісно з КАС у дозі 80 кг/га (контроль – 80 кг/га КАС)  у посівах кукурудзи сприяло збільшенню урожайності цього ж гібриду на 11,4 ц/га. 


Таблиця 1. Вплив біодеструктора ЕКОСТЕРН на врожайність кукурудзи, Чернігівська область, 2017р. гібрид кукурудзи - Піонер 9911

Таким чином, отримані результати врожайності у господарстві підтверджують лабораторні дослідження, що внесення препарату «Екостерн» сприяє розкладанню органічних решток рослинного походження, оздоровленню ґрунту й пришвидшує  вивільнення основних елементів живлення, необхідних рослинам, які були зв’язані органічною речовиною побічної продукції. Тобто, під впливом біодеструктора «Екостерн» покращувались умови живлення для кукурудзи, які сприяли зростанню урожайності.

Проведені лабораторні  дослідження  та їх перевірка у виробничих умовах доводять доцільність застосування в землеробстві біодеструктора «Екостерн» (виробник ПП «БТУ-Центр»).