За даними звіту Міністерства сільського господарства США в структурі витрат аграріїв Сполучених Штатів п’ята частина припадає на добрива. У виробників кукурудзи та пшениці цей показник ще більший — 36% та 35% операційних витрат відповідно. В Україні ситуація схожа. Не останню роль у цьому відіграє стрімке зростання цін на добрива, тому аграрії шукають альтернативні шляхи та намагаються заощадити кошти. Нижче ми докладно розглянемо, як у цьому допомагає прикладна мікробіологія, який ефект приносить використання деструкторів та чи можна відмовитися від внесення азотних добрив восени. Спойлер: багато схем, статистики, практичних кейсів.
Деструкція рослинних решток: яку роль відіграє азот?
Рослини є джерелом живлення всіх живих організмів на планеті. Поки рослина вегетує, комахи, тварини, патогенні мікроорганізми харчуються легкодоступними цукрами, які утворює ця рослина. Але після того як рослина відмирає, її надземна частина і коренева система не завершують свою місію у сівозміні. Адже основна складова стінок рослини та кореневої системи — це складні поліцукри (целюлоза, лігніни та ін.), що містять у собі багато енергії для споживання мікроорганізмами, але щоб розкласти їх треба докласти більше зусиль. Для цього мікроорганізми мають синтезувати велику кількість різних ферментів — сполук білкової природи, для синтезу яких потрібний азот. Отже, щоб мікроорганізми розкладали рослинні рештки, азот має бути в достатній кількості. Саме за цієї умови будуть синтезовані ферменти для проходження біохімічних процесів розчеплення целюлози й отримання енергії для розвитку самих мікроорганізмів.
Від атмосфери до екскрементів: звідки мікроорганізми можуть брати азот?
У здоровому ґрунті завжди міститься певна кількість азоту. Розглянемо, як він туди потрапляє. Залежно від походження існує кілька джерел азоту.
- Атмосферний азот, який мікроорганізми весь час фіксують для себе. Використовуючи цей азот, мікроорганізми також здатні забезпечувати азотне живлення рослини.
- Азот, який потрапляє в ґрунт із рослинними рештками. Рослина споживає той азот, який виділяється з клітин мікроорганізмів, і використовує його для побудови власних тканин. Потім з відмерлими рештками цей азот, який був зафіксований мікроорганізмами, знову стає доступним як для інших рослин, так і для мікроорганізмів у ґрунті. Це своєрідний колообіг азоту в ґрунті.
- Азот, що надходить до ґрунту з екскрементами тварин. Тут і так усе зрозуміло.
Як працюють азотні добрива?
Якщо йдеться про сільськогосподарські угіддя, то тут використовують й інше джерело — різного роду азотні добрива, які можуть бути як органічного, так і неорганічного походження. Перевага добрив у тому, що вони здатні одномоментно дати велику кількість легкодоступного азоту мікроорганізмам, які займаються розкладанням рослинних решток.
Що при цьому відбувається в ґрунті? По-перше, мікроорганізми «вимикають» механізм фіксації атмосферного азоту, який до того ж є досить енергозатратним. По-друге, починають активно розмножуватися мікроорганізми, які є патогенами сільськогосподарських рослин.
Саме тому важливо прослідкувати за балансом мікроорганізмів на полі після збору врожаю. Якщо ми не використовуємо біопрепарати для контролю патогенів, зокрема біологічні деструктори, то розкладанням займатимуться ті мікроорганізми, які накопичились на поверхні рослини за час вегетації. У більшості випадків це патогенні мікроорганізми, різноманітні збудники хвороб, які залишилися на рослинних рештках після активного сезону.
Навіщо Екостерн?
Екостерн від компанії БТУ-ЦЕНТР — це поєднання агрономічно цінних мікроорганізмів (бактерій, грибів) та продуктів їхньої життєдіяльності, застосування яких дає змогу керувати розкладанням рослинних решток і відновлювати здоров’я ґрунту, нейтралізуючи фітотоксини та фітопатогени в ґрунті, підвищуючи його біологічну активність, покращуючи фізичні та фізико-хімічні властивості.
Деструктори можна використовувати без азотних добрив, ефект від розкладання пожнивних решток буде, але наскільки швидко він проявиться залежить від того, чи підгодуємо ми целюлолітиків азотом чи ні у подальшому.
Коли аграрії використовують азот, попередньо обробивши деструктором пожнивні рештки, то отримують більш швидкий процес розкладання — упродовж 30-60 днів можна втратити до 50% біомаси рослинних решток. За даними Інституту прикладної біотехнології, додавання азоту до деструкторів підвищує ефективність розкладання решток соломи на 17-70%, як порівняти з внесенням без азоту.
На одну тонну поживних решток потрібно як мінімум 10-15 кг д.р. азоту. Сьогодні багато хто з аграріїв не має такої можливості. Що робити?
Якщо ми не додаємо азот, здешевлюючи технологію, то процес розкладання відбуватиметься повільніше. Адже мікроорганізми використовуватимуть ті джерела азоту, які залишилися — це доступний азот у ґрунті (амонійний азот, нітратний та нітритний азот), азот інших органічних решток, різних білкових відходів тощо.
Якщо ж азоту в ґрунті недостатньо, мікроорганізми почнуть фіксувати атмосферний азот самостійно. Зокрема, більшість бактерій, які містяться в Екостерні, здатні робити це: Azotobacter chroococcum — один із найактивніших азотфіксаторів, бактерія Bacillus subtilis — розкладає рослинні рештки, але також здатна фіксувати атмосферний азот, забезпечуючи власні потреби.
Агрономи БТУ-ЦЕНТР радять:
• Обов’язково внести невелику кількість стартових добрив під посів. Якщо ми даємо деструктори перед посівом наступної озимої культури, то під посів самої культури даємо азотне живлення — 10-15 кг у фізичній величині. Для літніх культур аналогічно, адже той азот, який рослини використають з осені, за зиму може не відновитися.
• Якщо все-таки вносити разом із деструкторами азотні добрива, то норму не менше 10-15 д.р. на 1 га.
• Використовувати органічні добрива, зокрема різного роду компости.
• Використовувати мікробні фіксатори азоту протягом вегетації або під основний обробіток ґрунту. Зокрема, у лінійці компанії є природній регулятор росту Азотофіт, який активно фіксує молекулярний атмосферний азот і збагачує ним ґрунт до 60 кг/га (в середньому — 20 кг/га).
• Підвищити ефективність Екостерна, скомбінувавши внесення з іншими мікробіологічними препаратами компанії, як-от: гумат калію Гуміфренд, біофунгіцид Склероцид, PK-мобілізатор Граундфікс. Важливо брати до уваги вихідні умови сівозміни та стан ґрунту на час внесення.
Як підвищити ефективність деструктора?
Якщо ж фермер вважає за необхідне просто заорювати, варто зважати на такі важливі моменти:
• По-перше, структура ґрунту, наявність плужної підошви, кількість вологи і кисню в ґрунті. Якщо ґрунт добре структурований, то кисень може проникати на глибину до 30 см і тоді деструкція відбувається. У протилежному випадку, якщо є плужна підошва на глибині 5-7 см, достатньо “хоронити” ці рослинні рештки і вони не будуть розкладатися.
• По-друге, «ринкова» сівозміна та як наслідок — присутність високої кількості патогенної мікрофлори на полі. Після інтенсивного та тривалого використання поля без сівозміни знижується різноманітність мікробіоти, рівновага у мікробному ценозі зміщується в бік патогенів, які кожен рік розмножуються на рослині та повертаються в ґрунт. Так після заорювання рослинних решток ми даємо можливість використовувати їх як джерело живлення для шкідливих організмів. Тож в очікуванні нової культури, буде розмножуватися ще більше патогенів.
• По-третє, агресивна система захисту, яка провокує виникнення фітотоксичності. Якщо на рослинних рештках не буде мікроорганізмів, то вони будуть законсервовані у ґрунті, бо самі по собі розкладатися не можуть. Тому є великий ризик виникнення алепатичного ефекту — коли нерозкладені рештки починають виділяти кислоти, які потім пригнічують сходи і розвиток культури. Це найменш бажаний сценарій для фермера. У подальшому зняти алепатичний ефект дозволяє використання деструктора Екостерн.
Отже, без деструктора та азоту ми не поліпшуємо фітосанітарний стан і не повертаємо поживні речовини з рослинних решток у ґрунт для використання наступними культурами.
Що там на полі: практичні кейси використання деструкторів без азоту
Пожнивні рештки — важливий елемент органіки та запасу поживних речовин для старту розвитку наступних культур у сівозміні. За попередніми даними, приблизно 70% господарств використовують (або використовували) декструктори.
Прикладом застосування деструкторів без азотних добрив можуть бути органічні господарства, які практично не використовують азотні добрива, але мають позитивний ефект від біологічних деструкторів. Зокрема, деструктор можна вносити по пожнивних рештках, під основний обробіток ґрунту і навесні.
У господарстві СФГ “Оріана” (Хмельницька область) протягом 2 років агрономи використовують деструктор Екостерн. Зокрема, проводили дослідження, де на зернових культурах, сої, кукурудзі застосовували 1,5 л/га деструктора як з азотними добривами (10 кг азоту у фізичній вазі), так і без азотних добрив. Застосування азоту не вплинуло на якість розкладання рослинних решток та врожайність наступних культур.
В агропідприємстві “Діамант плюс” (Львівська область), уже протягом 2 років господар застосовує деструктори стерні без азотних добрив на всю площу після збирання кукурудзи восени і також спостерігає позитивний ефект щодо розкладання решток.
2021 року проводили прикладні дослідження з використання деструктора в Миколаївській, Черкаській областях та деяких філіях агрохолдингів. Результати досліджень підтвердили позитивний ефект деструкції рослинних решток за допомогою препарату Екостерн.
Також позитивні результати спостерігаємо на полях, де для пришвидшення деструкції рослинних решток та фіксації азоту з атмосфери до біологічного деструктора Екостерн додають біоактиватор Азотофіт у нормі 0,5-1,5 л/га. Живі клітини природної азотфіксуючої бактерії Azotobacter chroococcum, які є у складі продукту, додатково збагачують ґрунт атмосферним азотом.
Отже, використання деструктора Екостерн дає змогу:
• Керувати розкладанням рослинних решток, використовуючи їх максимально ефективно для ґрунту і для наступної рослини.
• Захистити поле від розвитку хвороб у наступному році, покращити фітосанітарний стан поля. Ця функція дає можливість завчасно подбати про профілактику хвороб, зменшити кількість фунгіцидних обробок під час вегетації рослин, ліквідувати ґрунтових збудників хвороб, контроль яких під час вегетації має низьку ефективність (збудники кореневих гнилей та в’янення). Також аграрій заощаджує кошти на внесенні фунгіцидів.
• Покращити стан ґрунту та його структуру. Полісахариди, які синтезували бактерії у процесі деструкції, позитивно впливають на структурованість і утримують вологу в ґрунті.
• Збільшити кількість гумусу в ґрунті. Якщо ми розкладаємо пожнивні рештки корисними сапрофітними мікроорганізмами, то вуглець, що міститься в рослинних рештках, не втрачається, а накопичується в ґрунті і поступово перетворюється на гумус.
• Зменшити фітотоксичність ґрунту. Наприклад, рештки озимої пшениці можуть бути токсичними для рослин, що будуть посіяні після неї.
• Підвищити врожайність культур. Приміром, середні показники на кукурудзі +0,45 т/га, соняшнику +0,30 т/га, пшениці озимій +0,4 т/га, сої +0,30 т/га.
Аби не пропустити найцікавішого, підписуйтесь на наш канал-Telegram