Доціність застосування біодеструкторів стерні

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 спричиняє 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 покращення родючості ґрунтів застосовують препарати – біодеструктори пожнивних решток.

Разом з тим існує припущення, що в разі застосування біодеструктора пришвидшується мінералізація органічних речовин 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%.

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. 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. 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 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 спричиняла 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. 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 обл.

Перевірку результатів, отриманих в лабораторних умовах, провели 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 урожайність зерна кукурудзи, СТОВ «Дружба-Нова», 2017 р.
Гібрид кукурудзи Піонер 9911

Таким чином, отримані результати врожайності 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®.