Применение органоминерального субстрата
на основе фильтрационного осадка (дефеката) и гриба триходерма в свекловичных севооборотах Кубани
Учеными и специалистами ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии и ООО «Биотехагро» разработан способ повышения плодородия и микробиологического оздоровления почв в специализированном зерносвекловичном севообороте. Способ заключается в формировании в поверхностном (0-10см) слое почвы высокопродуктивного субстрата для грибов-супрессоров рода Trichoderma, который включает:
- почву поверхностного слоя,
- растительные послеуборочные остатки (включая уборочные потери) в количестве 3-5 т на 1 га в пересчете на 100% СВ,
- фильтрационный осадок с дозой внесения, рассчитанной по гидролитической кислотности и рН водной вытяжки почвы, но не менее 4 т/га с СВ>68%.
В почвенный субстрат, с заделкой на глубину 10-12 см, вносится культуральная жидкость или споровая форма штамма гриба - супрессора рода Trichoderma, являющегося антагонистом по отношению к грибам-патогенам.
Производственные испытания, выполненные в 2008-2010гг. в ООО «АФ «Агросахар-2» Успенского района, подтвердили его высокую эффективность в трехпольном специализированном зерносвекловичном севообороте.
Наметившийся в последние годы рост плотности (доли) посевов сахарной свеклы до 30% и более в специализированных зерносвекловичных севооборотах, используемых в свеклосеющих агрофирмах и агропромышленных союзах, создает реальную угрозу не только интенсивной деградации плодородия почвы, но и утраты ее оптимального микоценоза с вытеснением полезной микрофлоры наиболее активными патогенами рода Fusarium - возбудителями гнилей как в процессе вегетации растений, так и при хранении корнеплодов сахарной свеклы.
Для выращивания свеклы с высокими технологическими качествами большое значение имеет уровень рН почвы. Оптимальным для условий вегетации сахарной свеклы является значение рН, близкое к нейтральному. Исследованиями, выполненными ранее, показано, что один и тот же гибрид поражается гнилью или нет в зависимости от уровня гидролитической кислотности и рН водной вытяжки почвы.
Любое нарушение технологии возделывания сахарной свеклы, чрезмерное применение гербицидов, а также неблагоприятные факторы окружающей среды приводят к накоплению в почве патогенной микофлоры, устойчивой к экстремальным условиям.
Радикальным способом приостановки и прекращения этих негативных процессов может стать возврат в пахотный слой почвы, после ее использования для возделывания сахарной свеклы, фильтрационного осадка свеклосахарного производства, как концентрата полезных минеральных и органических веществ (кальций, калий, натрий, фосфаты и азотистые соединения), участвующих не только в восстановлении плодородия, но и являющихся компонентами высокопродуктивного субстрата для интенсивного развития грибов-супрессоров, являющихся антагонистами по отношению к грибам-патогенам.
В качестве компонентов такого почвенного субстрата рассматриваются растительные остатки на поверхности и в пахотном слое почвы после уборки сахарной свеклы в виде ботвы с головной частью корнеплодов, а также корнеплоды, остающиеся при уборке в пахотном слое – в виде мелких корней и их обломков, и фильтрационный осадок – многотоннажный отход свеклосахарного производства.
Основная составляющая фильтрационного осадка (дефеката), образующегося в количестве 8-10 % к массе перерабатываемой свеклы или 3-4 т на 1 га уборочной площади (при урожайности 35-40т/га), карбонат кальция (СаСО3). Его содержание составляет около 50% от всей массы осадка. Кроме того, вносимый на 1 га уборочной площади дефекат содержит соединения азота в количестве 15-17кг/га, фосфора 25-27кг/га, соли калия около 6кг/га, ценные микроэлементы, переходящие из диффузионного сока в осадок в процессе его очистки. Эти показатели свидетельствуют о том, что фильтрационный осадок является структурирующим удобрением, особенно для кислых почв.
Следует отметить, что сахарная свекла является культурой, очень требовательной к поставке питательных элементов: она потребляет из почвы большое количество питательных веществ и воды (рис.1).
Так, согласно исследованиям, выполненным ГНУ КНИИХП Россельхозакадемии, для получения планируемого урожая сахарной свеклы 35-40 тонн/га дозы минеральных удобрений под основную обработку почвы составляют в среднем: при низком обеспечении почв основными элементами питания – N150Р150К150, при средней обеспеченности – N120Р120К120, при повышенном – N80Р80К80.
Она потребляет много кальция, натрия, магния, серы и железа, а также микроэлементы - бор, марганец, кобальт, медь, цинк, йод, молибден, вынося из почвы с каждой тонной корнеплодов 5-7 кг азота, 2-3,5 кг Р2О5 и 6-8 кг К2О.
Содержание гумуса является для почвы решающим фактором. Однако этот показатель во всех свеклосеющих регионах России, к сожалению, имеет тенденцию к снижению. Если в начале XX века, до бурного развития пищевой индустрии, к примеру на кубанских черноземах, содержание гумуса достигало 10%, то теперь оно, как правило, едва достигает 5-6%.
На кубанских черноземах отмечается явная, так называемая, «выпаханность» и связанная с ней потеря гумуса, нарастание негативных изменений хозяйственно полезных показателей почвенного плодородия.
Даже на типичном мощном черноземе невозможно получить высокий и качественный урожай корнеплодов без внесения органических и минеральных удобрений. Поэтому при размещении сахарной свеклы, в том числе на слабокислых и близких к нейтральным почвах, под предшествующие свекле озимые зерновые культуры рекомендуется известкование. Именно поэтому хозяйствам, расположенным в зоне сахарных заводов, следует обязательно использовать дефекат – многотоннажный отход свеклосахарного производства, содержащий, кроме извести, и другие полезные для почвы элементы. Как показали исследования, норма внесения дефеката при содержании в нем около 50% СаСО3 составляет для слабокислых почв в среднем 9-12тонн на 1га. Только для стабилизации рН почвы, независимо от ее физико-химический характеристик, необходимо ежегодное внесение 4-5 тонн фильтрационного осадка (СВ=68-72%) на 1га для нейтрализации органических кислот, образующихся при мйкробиологическом разложении растительных остатков после уборки сельскохозяйственных культур зерносвекловичного севооборота, масса которых составляет от 3 до 5 тонн (в пересчете на 100% СВ) на 1га уборочной площади.
Наметившаяся тенденция интенсивного роста производственной мощности сахарных заводов Российской Федерации значительно обострила проблему обеспечения их свеклосырьем и послужила главной причиной перехода на возделывание сахарной свеклы в специализированном трехпольном зерносвекловичном севообороте, что сопряжено с необходимостью проведения дополнительных мероприятий для микробиологического оздоровления почвы, поддержания уровня её плодородия и влагосодержания.
В связи с этим, очень важным представляется использование фильтрационного осадка (дефеката), являющегося основным отходом свеклосахарного производства, в качестве удобрения почвы. Химический состав фильтрационного осадка дает возможность рассматривать его не только как известковое, но и как комплексное удобрение.
Внесение фильтрационного осадка в почву способствует улучшению ее структуры, интенсифицирует разложение целлюлозы (соломы), повышает активность ферментов, содержащихся в почве, увеличивает количество поташа, кальция, магния. Считается, что 1 тонна фильтрационного осадка содержит столько азота, фосфора и поташа (К2СО3), сколько содержится их соответственно в 0,16, 0,13 и 1,6 тонн навоза.
Что касается кальция как основного компонента дефеката, то он является незаменимым элементом почвенного поглощающего комплекса и на его долю приходится 40-75% катионообменной емкости большинства почв. Он участвует в обменных реакциях почвенного раствора, обусловливая высокую буферную способность почв. Почвы с высоким содержанием обменного кальция обладают наиболее ценной агрономической структурой и другими благоприятными физическими и физико-химическими свойствами, обеспечивающими высокое плодородие, что неоднократно доказано при выращивании сахарной свеклы, озимой пшеницы и других сельскохозяйственных растений.
Кальций - особый элемент, важность использования которого в борьбе с почвенными патогенами определяется его многоплановым воздействием на физиологические функции корневой системы растений. Кроме этого, Са может как непосредственно влиять на численность пропагул грибов в почве, так и косвенно, изменяя реакцию среды в ней.
Гистологические исследования показывают, что недостаточное снабжение корней кальцием приводит к деформации клеточных структур, слабому формированию покровных тканей, обильному развитию межклетников, которые слабо заполняются лигнином. При низкой обеспеченности кальцием в любой среде – водной, песчаной или почвенной – наступает лизис (распад) корней, эндогенные выделения которых являются пригодным субстратом для большинства корневых патогенов и многих видов сапротрофов.
Таким образом, целесообразность использования дефеката в качестве удобрения под сахарную свеклу неоспорима, но повсеместного использования его пока не достигнуто.
Решение проблем повышения плодородия и микробиологического оздоровления почв, с использованием многотоннажных отходов свеклосахарного производства и средств биологической защиты растений, является чрезвычайно актуальным. Участие микробиологических препаратов является обязательным условием, так как микроорганизмы и ферменты активно влияют на процессы почвообразования и развитие почвенного плодородия, поэтому эффективным средством в поддержании благоприятного фитосанитарного состояния почвы может служить заселение почвы микрофлорой, обусловливающей хорошее микробиологическое и экологическое состояние почв.
