Дождевые черви и сельское хозяйство
Биогумусом почву не «пересолишь»?
В настоящее время сфера применения вермикомпостов для производства сельскохозяйственной продукции неуклонно расширяется. Одновременно с этим все отчетливее проявляется необходимость в разработке новых подходов для обоснования эффективности их использования. При практическом применении биогумуса как удобрения возникла проблема научного обоснования его внесения в почву.
![](/image/spacer.gif) Использование любых удобрений предполагает собой определение дозы, кратности, сроков и способов внесения, агрономической и экономической эффективности.
![](/image/spacer.gif) Несомненно, агрономическая эффективность удобрения, оцениваемая по урожайности и качеству продукции, – слагаемое многих факторов: видовой и сортовой особенности растения, характера и состояния почвы, климатических условий и, наконец, природы и свойств самого удобрения. Имеющиеся литературные данные об эффективной или оптимальной дозе внесения биогумуса под то или иное растение на одном и том же типе почвы и в одной и той же климатической зоне весьма разноречивы.
![](/image/spacer.gif) Можно встретить следующие рекомендации: минимальная доза внесения для плодородных почв – 3 тонны/га, для антропогенно нарушенных – 10 тонн/га, верхнего предела не существует, частота внесения – 1 раз в 3 года; для деградированных почв – первый раз не менее 10 тонн/га, в дальнейшем по 3 тонны/га до достижения удовлетворительного плодородия почвы. Другие экспериментаторы предлагают для улучшения и восстановления плодородия почв, повышения урожайности многолетних трав с точки зрения экологической и экономической наиболее оптимальной считать дозу биогумуса 30 т/га. И это не предел! Еще фигурирует выражение, что биогумусом почву не испортишь. Дескать, «пересолить» биогумусом почву невозможно, чем больше вносите, тем лучше. Так есть ли предел дозы биогумуса и верно ли высказывание «чем больше – тем лучше»?
![](/image/spacer.gif) Ответ на эти вопросы искали и ищут как зарубежные, так и российские исследователи.
![](/image/spacer.gif) Классические аграрные науки оказались не в состоянии объяснить некоторые феномены, связанные с использованием вермикомпостов. Так, в лаборатории экологии почв Госуниверситета штата Огайо под руководством Клайва Эдвардса в 2000 году было установлено, что улучшение роста растений наблюдается при относительно небольшой дозе внесения биогумуса (10-20%), большая доза внесения не дает дальнейшего улучшения роста. Увеличение содержания биогумуса приводит к уменьшению продуктивности растений. Растения, которые выращивались только в биогумусе (100%), были значительно короче, имели маленькие листья и меньше весили, чем в контроле (стандартная коммерческая почвосмесь Metro-Mix 360, содержащая выверенное количество различных питательных веществ и микроэлементов, торф и ряд добавок).
![](/image/spacer.gif) Оценка прорастания, роста и урожайности помидор, выращенных в теплице при внесении биогумуса на основе навоза в коммерческую почвосмесь, представлена на рис. 1.
![](/image/spacer.gif) Плоды, которые были выращены на смеси с 20% биогумуса, весили на 12,4% больше, чем помидоры, выращенные на контрольной смеси. Добавление в стандартную почвосмесь 10, 20, 40, 60% биогумуса значительно увеличивало количество помидор товарного вида. Наилучший результат был получен при добавке 20% вермикомпоста, где маленьких плодов товарного вида было всего 3%, средних – 17% и 80% больших. В то же время в контроле маленьких помидор товарного вида было 34%, средних – 25% и больших – 41%.
![](/image/spacer.gif) Подобного рода результаты были получены и в открытом грунте учеными из других лабораторий мира.
![](/image/spacer.gif) Исследователи делают вывод, что биогумус, произведенный из навоза, имеет огромный потенциал при использовании его в качестве добавки к почвосмесям, предназначенным для применения в теплицах. Он может быть использован в небольших количествах (20% по объему) для увеличения продуктивности помидор. Увеличение содержания биогумуса приводит к уменьшению продуктивности растений. Это яркий пример того случая, когда «больше не всегда лучше». Такой эффект может быть связан с рядом неизвестных факторов. Однако значительное увеличение роста растений при добавлении 20% биогумуса может быть обусловлено оптимальным сочетанием физико-химических свойств или присутствием биологически активных субстанций.
![](/image/spacer.gif)
![](/image/spacer.gif) Пабло Идальго с соавторами подтвердили, что комбинация копролитов червей с обычной почвосмесью является лучшей средой для выращивания рассады огурца, нежели использование чистого биогумуса. Внесение копролитов в обычную почвосмесь положительно влияло на все стадии выращивания огурцов: прорастание семян, развитие, рост, цветение и плодоношение.
![](/image/spacer.gif) Jim Metzger и D.C.Kiplinger Chair также обнаружили положительный эффект 10-20% биогумуса, внесенного в обычные почвосмеси, на выращивание рассады цветов. Эффект биогумуса проявлялся на всех этапах: прорастания, роста на ранней стадии, цветения и плодоношения растений. Был сделан вывод, что внесение биогумуса при выращивании рассады может помочь сохранить урожай даже после того, как растение было высажено в грунт, то есть в отсутствие биогумуса.
![](/image/spacer.gif) Подобного рода эксперименты были проведены в теплице научно-экспериментальной базы СибНИИТ с культурой огурца сорта «Вязниковский». Рассаду выращивали на верхнем (пахотном) слое дерново-подзолистой почвы с добавлением различных доз биогумуса: 10, 25, 50 и 70% от общей массы субстрата. Результаты фенологических наблюдений показали преимущество низких доз биогумуса, не превышающих 20-25% от общей массы грунта. Максимальная статистически достоверная прибавка массы корней и зеленой массы рассады огурца была получена в варианте с 25% биогумуса и составила 31-41% в сравнении с двумя контролями (№1: почва + NPK, №2: почва + NPK + торф). Положительное воздействие на биомассу огурца обеспечило и 10%-ое внесение биогумуса в почву. Этим двум вариантам соответствовали и достоверно лучшие показатели по количеству листьев и цветков. Внесение в почву свыше 25% биогумуса привело не только к замедлению роста огурца, но и к резкому подавлению формирования им цветков.
![](/image/spacer.gif) Результаты агрохимического анализа показали, что с увеличением дозы биогумуса соответственно повышалось содержание в почве подвижных форм питательных элементов. При этом уровень обеспеченности почвы элементами питания в вариантах опыта с 10 и 25%-ым внесением биогумуса был, практически, на уровне контроля №2. На основании этого был сделан вывод, что эффективное воздействие биогумуса на развитие огурца обусловлено не только уровнем питательных элементов биогумуса, но и наличием в нем биологически активных веществ – стимуляторов роста растений.
![](/image/spacer.gif) Небольшие дозы биогумуса оказывали положительное влияние и на активность сапрофитной микрофлоры почвы. Дозы биогумуса, превышающие 25% от общей массы грунта, отрицательно сказались на численности микрофлоры. Максимальное количество микроорганизмов было обнаружено в варианте с внесением 25% биогумуса. Дальнейшее увеличение дозы биогумуса привело к угнетению почвенной микрофлоры, что выразилось в сокращении ее общей численности в десятки раз, несмотря на постепенное увеличение содержания элементов питания.
![](/image/spacer.gif) При внесении биогумуса в дозах, превышающих 25%, уменьшалось количество нитрификаторов, денитрификаторов и, особенно, фосфатредуцирующих бактерий.
![](/image/spacer.gif) Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о необходимости строгой дозировки биогумуса при его использовании в виде органического удобрения при выращивании овощных культур в закрытом грунте. Оптимальным следует признать внесение в почву 10-20% биогумуса по физической массе, поскольку такие дозы биогумуса наилучшим образом влияют на рост вегетативной массы и цветение огурца, а также обеспечивают наибольшую активность сапрофитной микрофлоры почвы.
![](/image/spacer.gif) Данные результаты указывают на необходимость дальнейших и более глубоких исследований биогумуса, включая его влияние на рост растений в открытом грунте, а также на необходимость исследования экономической эффективности биогумуса при больших масштабах выращивания сельскохозяйственных культур.
![](/image/spacer.gif) В этом аспекте примечательны результаты российского исследователя И.Ю.Винокурова.
![](/image/spacer.gif)
![](/image/spacer.gif) Отрицательные величины Бэфф. означают рост распространения болезней в вариантах опыта по сравнению с контролем, положительные – уменьшение. Как видно из приведенных результатов, внесение минеральных удобрений способствует распространению ринхоспориоза, а внесение навоза – темно-бурой пятнистости. Вермикомпост в дозе 5 т/га подавляет развитие всех болезней растений по сравнению с контролем.
![](/image/spacer.gif) Результаты изучения влияния различных доз вермикомпоста на продуктивность и фитопатологические параметры агроэкологической системы приведены в таблице 3.
![](/image/spacer.gif)
![](/image/spacer.gif) Как видно из табл. 3, внесение вермикомпоста в дозах 3 тонн/га и 5 тонн/га вызывает экстремальные изменения всех параметров агроэкологической системы. Внесение 3 тонн/га вермикомпоста сопровождается синхронным изменением всех наблюдаемых параметров системы. Максимуму продуктивности соответствуют минимумы биологической эффективности по всем фитопатологиям. Для контрольного варианта, когда вермикомпост не вносился, продуктивность ячменя составила 60,4 ц/га.
![](/image/spacer.gif) И.Ю.Винокуров считает, что в качестве управляющего параметра следует рассматривать скорость нитрификационных процессов, система при этом может эволюционировать в двух различных направлениях: достигать высокой продуктивности за счет потери плодородия или воспроизводить плодородие за счет снижения продуктивность. При переходе от малых доз вермикомпоста к средним может происходить переключение указанных режимов.
![](/image/spacer.gif) Влияние изменения доз на продуктивность широко распространенных органических удобрений обычно описывается однофазной кривой, выходящей на плато. Для вермикомпоста это влияние описывается трехфазной кривой (рис. 2).
![](/image/spacer.gif)
![](/image/spacer.gif) Такое явление, когда обнаруживается сильное воздействие при малых дозах, которое утрачивается при средних и опять восстанавливается при больших дозах, в биофизике называют парадоксальным эффектом. В этой связи с вермикомпостом могут быть связаны перспективы возможности оказывать управляющее воздействие на агроэкологические системы.
![](/image/spacer.gif) Приведенные результаты указывают на то, как неоднозначен ответ на вопрос о дозе вносимого вермикомпоста для повышения продуктивности растений. Применение биогумуса как биологически активного органического удобрения требует дальнейших исследований для определения оптимальных доз его внесения под конкретные культуры и при возделывании их на тех или иных почвах.
![](/image/spacer.gif)
![](/image/spacer.gif) По материалам II Международной научно-практической конференции «Дождевые черви и плодородие почв» (17-19 марта 2004 г., Владимир) и монографии Терещенко Н.Н. «Эколого-микробиологические аспекты вермикультивирования» (Новосибирск, 2003).
|