Целесообразность применения биодеструктора стерни

Журнал "Зерно"

“Известно, что незаменимым материалом, пополняющим почву гумусовыми и питательными веществами для растений и почвенных микроорганизмов, являются растительные остатки - стерня, стебли и солома сельскохозяйственных культур. Продолжительность их разложения определяют преимущественно климатические условия (влажность и температура), количество биомассы культуры, произведенной и оставленной на поверхности почвы. Чрезмерная химизация вызывает дефицит полезной микрофлоры, замедляет разложение растительных остатков, способствует накоплению лигнина, фенолов, подавляющих рост сельскохозяйственных культур и минерализацию почвенной органики, в целом, ухудшая состояние почвы. Как следствие - снижается урожайность. Ввиду этого, в последнее время для улучшения плодородия почв применяют препараты - биодеструкторы пожнивных остатков”.

С. Корсун,
доктор сельскохозяйственных наук
Г. Давидюк,
кандидат сельскохозяйственных наук
ННЦ «Институт земледелия НААН»

Вместе с тем существует предположение, что в случае применения биодеструктора ускоряется минерализация органических веществ как почвы, так и остатков растений, что может обуславливать снижение содержания гумуса, непроизводительные потери биогенных элементов и дополнительное выделение углекислоты из почвы. Заданием эффективного биодеструктора является превращение растительных остатков на гумусовые вещества без «взрывной» интенсивности минерализации органических веществ почвы, а также улучшение его питательного режима.

Ученые ННЦ «Институт земледелия НААН» в лабораторных условиях провели исследования с целью выявления экологической целесообразности применения биодеструктора. Объектом для исследования выбрали биодеструктор «Экостерн» (производитель ─ ЧП «БТУ-Центр»), предназначенный для разложения пожнивных остатков кукурузы, подсолнечника и прочих культур, а также для обработки растительных остатков разного происхождения во время компостирования.

Прежде всего, возникает вопрос: оказывает ли действие биодеструктор на органические остатки? Может, реклама препарата - лишь коммерческий прием?

Для определения активности действия Экостерна как биодеструктора провели лабораторный эксперимент. В течение месяца (30 суток) пластины целлюлозы выдерживали в контакте с почвой, обработанной Экостерном. В качестве контроля служила почва без обработки биологическими препаратами.

Результаты эксперимента показывают, что активность разрушения целлюлозы при контакте с почвой, обработанной Экостерном, возрастает вдвое - с 25 до 54% (Табл. 1).

*степень разложения
**варианты

Табл. 1. Активность разрушения целлюлозы при использовании биодеструктора «Экостерн»: варианты субстратов: 1 - почва; 2 - почва + Экостерн.

Доля влияния биодеструктора на целлюлозу в варианте «почва + Экостерн» составляла 53%, а собственной почвенной микрофлоры - 47%. Таким образом, активность действия препарата была доказана.

Следующий вопрос, который возникает: не будет ли способствовать широкое применение биодеструктора «Экостерн» увеличению выбросов углекислого газа? Ведь проблема повышения концентрации парниковых газов, в том числе и углекислого, в атмосфере планеты является серьезной экологической проблемой на сегодняшний день. Вместе с тем, конечным продуктом разложения органических веществ в почве как раз и является углекислый газ, а также вода и прочие неорганические соединения. Поэтому интенсивность выделения углекислого газа во время компостирования почвы с биодеструктором является важным показателем экологической целесообразности его использования.

Изменение интенсивности дыхания серой лесной почвы (т.е. выделение углекислоты) при ее контакте с биодеструктором «Экостерн» определяли в лабораторном опыте, предусматривающем постоянную температуру (25°С) и увлажнение почвы. В течение 30 суток наблюдали за тем, как выделяют углекислый газ четыре субстрата: 1 - почва без добавления биопрепаратов; 2 - почва + Экостерн; 3 - почва + стебли кукурузы; 4 - почва + стебли кукурузы + Экостерн.

Согласно полученным результатам интенсивность дыхания в вариантах «почва» и «почва + Экостерн» на протяжении эксперимента менялась в широком диапазоне. Величина эмиссии СО₂ при компостировании в варианте «почва» составляла 2,2-109,5, а в варианте «почва + Экостерн» - 2,2-107,8 мг/кг в сутки (Табл. 2). Наиболее высокие значения в двух случаях получили в первые трое суток с последующим плавным убыванием. Достоверного повышения интенсивности дыхания в случае добавления в почву Экостерна не обнаружили.

В вариантах «почва + стебли кукурузы» абсолютные значения изменялись от 94,1 до 598,9 СО₂ мг/кг в сутки, а в случае добавления деструктора - 97,4-596,8 СО₂ мг/кг почвы в сутки (Табл.3 ). Как и в предыдущем случае, значительной разницы между вариантами не обнаружили. Максимума значений достигли и он удерживался с 5 до 8 суток с последующим постепенным снижением. Анализ данных в таблицах 2 и 3 свидетельствует, что добавление в почву стеблей кукурузы было значительно более весомым фактором повышения интенсивности дыхания, нежели биодеструктор.

Таким образом, результаты опыта продемонстрировали, что действие деструктора «Экостерн», созданного в ЧП «БТУ-Центр», стимулируя процессы превращения органических остатков растительного происхождения, не вызывало резкого повышения выделения углекислого газа в атмосферу, то есть препарат является экологически безопасным. Такой эффект получили как при компостировании только почвы, так и при компостировании почвы в смеси со стеблями кукурузы.

*интенсивность респирации, CO₂ мг/кг почвы
**срок проведения исследований
***Почва
****Почва+деструктор

Табл. 2. Изменение интенсивности респирации серой лесной почвы под влиянием биодеструктора «Экостерн» в лабораторном опыте

*интенсивность респирации, CO₂ мг/кг почвы
**срок проведения исследований
***Почва+солома
****Почва+солома+деструктор

Табл. 3. Изменение интенсивности респирации серой лесной почвы при добавлении стеблей кукурузы и биодеструктора «Экостерн» в лабораторном опыте.

Остается еще один важный вопрос: не теряется ли гумус почвы в связи с ускорением процессов минерализации под влиянием Экостерна? Чтобы ответить на этот вопрос, после завершения эксперимента с дыханием, который длился 30 суток, в почве определили содержание общего гумуса и углерода лабильных органических соединений.

По результатам анализа в почве, обработанной деструктором, потерь гумуса не выявили, тем не менее отметили слабую тенденцию к росту общего гумуса (Табл. 4). Очевидно, такой эффект обусловлен превращением действующими организмами Экостерна мелких и уже частично разрушенных растительных остатков, присутствовавших в почве. Содержание лабильных органических соединений, которое является первым резервом питательных элементов для растений, в составе гумуса осталось практически постоянным.

- Содержание
- Варианты
- Гумус

*Углерод лабильных органических соединений
* – значение содержания углерода лабильных органических соединений увеличено в 10 раз.

Табл. 4. Содержание гумусовых веществ в субстратах после компостирования с деструктором «Экостерн»: 1 - почва; 2 - почва + Экостерн; 3 - почва + стебли кукурузы; 4 - почва + стебли кукурузы + Экостерн.

Во время компостирования смеси почвы и стеблей кукурузы количество гумусовых веществ от применения деструктора практически не менялось. Очевидно, действие деструктора в этом случае было направлено на минерализацию крупных растительных остатков и срок действия деструктивных организмов был недостаточным для формирования гумусовых веществ. Это подтверждено четкой тенденцией к увеличению лабильных органических соединений в составе гумуса. При компостировании с деструктором их количество выросло на 9,7% (относительных) по сравнению с вариантом без деструктора.

Важно отметить, что несмотря на проявленную четкую тенденцию к изменениям органических веществ почвы под влиянием биодеструктора, компостирование почвы со стеблями кукурузы имело более положительный эффект и обеспечило рост общего гумуса на 26% (относительных) и углерода лабильных органических веществ - на 68% (относительных), по сравнению с вариантом без стеблей кукурузы.

Пример применения биодеструктора «Экостерн» в Черниговской области, 2017 г.

Проверку результатов, полученных в лабораторных условиях, провели в Черниговской области на черноземе типичном. Обработка пожнивных остатков и измельченных стеблей предшественника (кукуруза) биодеструктором «Экостерн» в дозе 1,5 л/га в комплексе с КАС в дозе 40 кг/га (контроль - 100 кг/га КАС) в посевах кукурузы способствовала увеличению урожайности гибрида Пионер 9911 на 9,7 ц/га. Внесение биодеструктора «Экостерн» в дозе 1,5 л/га в комплексе с КАС в дозе 80 кг/га (контроль - 80 кг/га КАС) в посевах кукурузы способствовало увеличению урожайности этого же гибрида на 11,4 ц/га.

Таблица 5 - Влияние биодеструктора «Экостерн» на урожайность зерна кукурузы, Черниговская область, 2017 Гибрид кукурузы Пионер 9911

№	Вариант	Урожайность, ц/га	Прирост, ц/га
1	КАС 100 кг (контроль)	118,9	–
1	КАС 40 кг + Экостерн, 1,5 л/га	128,6	9,7
2	КАС 80 кг (контроль)	110,7	–
2	КАС 80 кг + Экостерн, 1,5 л/га	122,1	11,4
	НСР ₀₅	2,365

Таким образом, полученные результаты урожайности в Черниговской области подтверждают лабораторные исследования, что внесение препарата «Экостерн» способствует разложению органических остатков растительного происхождения, оздоровлению почвы и ускоряет высвобождение основных элементов питания, необходимых растениям, связанных органическим веществом побочной продукции. То есть, под влиянием биодеструктора «Экостерн» улучшались условия питания для кукурузы, способствующие росту урожайности.

Проведенные лабораторные исследования и их проверка в производственных условиях доказывают целесообразность применения в земледелии биодеструктора «Экостерн» (производитель ЧП «БТУ-Центр»).