Кислотность почвы (рН) — одна из основных характеристик, которая влияет непосредственно на большинство процессов в почве, в том числе и на урожайность, за счет усвоения растениями элементов питания. Дело в том, что при одной и той же кислотности те или иные элементы усваиваются по-разному. Для многих с/х культур оптимальным уровнем кислотности является рН= 5,5–7,5. Поэтому, если значение рН будет отличаться от благоприятного для выращивания конкретной культуры – это может сказаться на развитии и в итоге на урожайности.
В Р.М почвы содержат большое количество К, но зачастую он находится в недоступной форме. Калии фиксируется многими вторичными трехслойными минералами, среди которых наиболее высокой фиксирующей способностью отличаются вермикулиты и иллиты. Строение вермикулита сходно со строением кристаллической решетки слюд, однако в отличие от них слои в нем раздвинуты сильнее и большая часть калия между слоями замещена другими катионами (Mg2+, Fe2+, Са2+), которые способны обмениваться. Со временем некоторая часть недоступного калия переходит в доступные формы для растений. Этот процесс занимает дни, месяцы, годы.
На почвах с рН выше 6,5, фосфор блокируется, прежде всего, соединения кальция и магния. В кислых почвах рН <6,0, фосфор связывается (или фиксируется) с железистыми и алюминиевыми соединениями, которые являются практически недоступными для большинства растений.
Ввиду того, что изменение pH почвы (известкование, гипсование) — это очень ресурсоёмкий процесс, который должен проводиться с определённой периодичностью, в рамках фермерского хозяйства очень трудно проделывать такого рода мелиорационные мероприятия, единственным способ активации почвы и мобилизации элементов питания является внесение и увеличение численности полезной почвенной биоты.
При самом активном, широком участии микроорганизмов в природе, главным образом в почве и гидросфере, постоянно осуществляется два противоположных процесса: синтез из минеральных веществ сложных органических соединений и, наоборот, разложение органических веществ до минеральных. Единство этих противоположных процессов лежит в основе биологической роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Среди различных процессов превращения веществ в природе, в которых микроорганизмы принимают активное участие, важнейшее значение для осуществления жизни растений на Земле имеют круговорот азота, фосфора и серы.
В круговороте азота в природе с участием микроорганизмов различают следующие этапы: усвоение атмосферного азота, аммонификацию, нитрификацию, денитрификацию. Среди микробов, усваивающих атмосферный азот, различают две группы — свободноживущих и клубеньковых.
Свободноживущие азотфиксаторы живут и фиксируют азот в почве независимо от растений. Основные виды этих микробов: Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum. Азотобактер на площади в 1 га в течение года фиксирует от 20 до 50 кг газообразного азота, повышая плодородие почвы. Наиболее интенсивно этот процесс идет при хорошей аэрации почвы.
Клубеньковые бактерии — активные фиксаторы атмосферного азота в симбиозе с бобовыми растениями — Bact. radicicola (современное— род Rhizobium).
Аммонификация — процесс разложения микроорганизмами (аммонификаторами) азотсодержащих веществ с выделением газообразного аммиака NH3 или ионов аммония. А. – один из важнейших этапов круговорота азота в природе. А. наиболее активно осуществляется почвенными микроорганизмами, одновременно с этим аммонифицирующие микробы выполняют огромную санитарную роль, очищая почву и гидросферу от разлагающегося органического субстрата. Основными представителями широко распространенных в природе аммонифицирующих микробов являются следующие. Микроорганизмы, разлагающие мочевину: Bacillus probatus и Sporosarcina ureae.
Нитрификация — следующий за аммонификацией этап превращения азота микроорганизмами. Этот процесс представляет собой окисление аммиака, образующегося при разложении органических азотсодержащих соединений.
Денитрификация — это процесс, протекающий под воздействием микробов, представляет собой восстановление нитратов с образованием в качестве конечного продукта — молекулярного азота, возвращающегося из почвы в атмосферу. Вызывается этот процесс денитрифицирующими бактериями. Наиболее распространенные из них в природе: Tiolacillus denitrifi, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas Stutzeri.
Превращение микроорганизмами фосфора и серы. Фосфор входит в состав белков и липоидов. Микроорганизмы, участвующие в превращении фосфора, живут в почве. Их роль сводится к двум процессам: минерализации фосфора, входящего в состав органических веществ, и превращению фосфорнокислых солей из слаборастворимых в хорошо растворимые. Минерализацию фосфора вызывают гнилостные бактерии, в частности Bacillus megatherium. Образующаяся при этом фосфорная кислота связывается со щелочами почвы и превращается в слаборастворимые соли кальция, железа, магния и, следовательно, малодоступные для растений. В дальнейшем под действием почвенных кислотообразующих бактерий, особенно нитрифицирующих, эти соли превращаются в растворимые соединения фосфорной кислоты, доступные для растений. В состав белка растительного и животного происхождения входит и сера, этим объясняется важность этого элемента в круговороте веществ.
Бактерии, усваивающие соединения серы, называют серобактериями. Живут они в почве, воде, навозе. При разложении в почве органических серосодержащих веществ, а также при восстановлении солей серной, сернистой и серноватистой кислот образуется сероводород, ядовитый для растений и животных. Этот газ превращается в безвредные, доступные для растений соединения серобактериями.
На растительных остатках зимуют большое количество грибов и спор, которые в свою очереди являются возбудителями болезней и создают проблемы на протяжении всего периода вегетации.
Рассмотрим несколько из них:
Подсолнечник
- Гриб Plasmopara helianthi Novot. f. helianthi Novot — возбудитель болезни ложной мучнистой росы
- Гриб Puccinia helianthi Schw – возбудитель Ржавчины
- Гриб Septoria helianthi Ell. et Kell — возбудитель болезни Септориоз
- Гриб Botrytis cinerea Fr — возбудитель Серой гнили
- Гриб Phoma helianthi Aleks – возбудитель Фомоза
Кукуруза
- Гриб Whetzelinia sclerotiorum Korf. et Dumont — возбудитель Белой гнили
- Гриб Ustilago zeae Ung. – возбудитель болезни Пузырчатая головня
- Гриб Helminthosporium turcicum Pass — возбудитель болезни Бурая пятнистость (гельминтоспориоз)
- Гриб Rhizopus maydis Bruderl — возбудитель болезни Серая гниль
- Также большой вред приносят и почвенные вредители.
- Хрущ (личинка майского жука) — Melolontha melolontha
- Проволочник (личинка жука-щелкуна) – Agriotes spp.
- Ложнопроволочники — Opatrum spp., Agriotes spp., Tenebrionidae sp.
- Гусеницы совок — Noctuidae spp.
У фермеров понятие «деструктор растительных остатков» ассоциируется с ускорением деструкции и минерализацией органических веществ в почве. Осуществление этих процессов можно достичь как минеральными и органическими соединениями, так и микробиотами почвы.
Сужение севооборотов и широкое применение агрохимикатов приводит к формированию пула природных деструкторов — микроорганизмов, являющихся патогенами растений. Размножаясь и зимуя на останках отмерших растений предыдущего года, они инфицируют растения следующего вегетационного сезона. Также обостряются аллелопатические проявления, в почве скапливаются остатки пестицидов и других ксенобиотиков. И именно эти последствия нарушения равновесия в экосистеме важно нивелировать. Попытка применять химические средства в этой ситуации лишь усугубляет дисбаланс.
Что такое Экостерн?
Экостерн это многокомпонентный микробиологический препарат-концентрат, содержащий грибы и бактерии, которые ускоряют разложение пожнивных остатков, уничтожают патогенные микроорганизмы, и разрушают экзоскелет вредителей, зимующих на растительных остатках. Живые клетки бактерий Bacillus subtilis, Azotobacter, Enterobacter, Enterococcus и грибы Trichoderma lignorum, Trichoderma viride с общим титром 2,5×109 КОЕ/см3
Как действует Экостерн?
Прежде всего, нужно понимать, каким действием обладают составляющие препарата и благодаря чему осуществляется их влияние: (нужно указать титры по каждому из составляющих)
Bacillus subtilis 50%
Бактерии, способные производить ферменты для деструкции сложных органических соединений почвы; фиксировать молекулярный азот; мобилизовать фосфор труднорастворимых соединений. Это бактерии-антагонисты, патогенные для растений грибов и бактерий. Синтезируют антимикробные вещества – антибиотики полиенового ряда.
Enterobacter 10%
Бактерии способны продуцировать ферменты для деструкции органических соединений почвы, связывать атмосферный азот, улучшать фосфорное питание растений, продуцировать фитогормоны, биополимеры.
Enterococcus 5%
Молочнокислые бактерии, работающие в анаэробных условиях, ингибируют развитие патогенов, продуцируют большое количество биологически активных веществ: аминокислоты, витамины, гормоны роста, ферменты.
Azotobacter 5%
Свободноживущие бактерии, способные фиксировать азот в почве в доступной для растения форме, являются индикатором плодородия почвы.
Trichoderma lignorum, Trichoderma viride 30%
грибы, обладающие выраженным фунгицидным действием за счет выделения антибиотических веществ; активно заселяются и способствуют быстрому разложению растительных остатков. а также производят биологически активные вещества.
Основные механизмы работы Экостерн.
- Контроль почвенных патогенов.
В биодеструкторе роль регулятора фитопатогенов принадлежит бактерии Bacillus subtilis и грибам рода Trichoderma. Благодаря способности продуцировать ряд метаболитов (в том числе белки, полипептиды, циклические липопептиды, непептидные соединения), эти микроорганизмы являются мощным инструментом контроля около 20 типов фитопатогенов. Их влияние на фитопатогены варьируется от фунгистатического (угнетение развития) до фунгицидного (уничтожения). Доказано, что штаммы Bacillus subtilis и Trichoderma активно противодействуют возбудителям плесневых болезней, корневых гнили и других патогенов, которые сосредоточены в почве. При нанесении Ecostern на поверхность растительных остатков контроль возбудителей болезней происходит комплексно, т. е. на уровне органической массы, куда заселяется ценная микрофлора, а после заделывания в почву этой органики происходит угнетение патогенных видов микроорганизмов. Бактерии рода Bacillus выделяю фермент Хитиназа который разрушает хитиновый покров почвенных вредителей.
Многолетние опыты показывают, что использования препарата Ecostern способствует уменьшению патогенных видов микроорганизмов и росту сапрофитных.
- Улучшение питания и увеличение доступности питательных элементов.
Установлено, что микроорганизмы, активно участвуя в естественных процессах, вовлекают в большой геологический круговорот около 70 элементов периодической системы Менделеева. Так, согласно многочисленным литературным данным, в биомассе 6–8 т соломы сконцентрировано 25–35 кг азота, 14–20 кг фосфора, 50–85 кг калия, 15-17 кг кальция. Кроме макроэлементов, в этом количестве растительных остатков есть определенное количество и микроэлементов: бора в среднем 30 г, меди 20 г, марганца 180 г, молибдена 2–3 г, цинка 200-300 г, которые по возможности нужно быстро вернуть в почву. Ускорить этот процесс помогает внесение Экостерна. Лабораторные опыты свидетельствуют, что обработка стеблей кукурузы Экостерном увеличивала количество углерода лабильных органических соединений на 9,7%, также была положительная тенденция к увеличению содержания гумуса. Установлено, что содержание подвижного фосфора в почве, где закладывали солому, обработанную деструктором, выросло на 33%, а обменного калия – на 3% до контроля без биопрепарата.
Так как продукт Экостерн имеет основной задачей – дезинфекцию почвы, контроль почвенных вредителей и разложение растительных остатков, при его внесении весной переде посевом культуры, остаётся нерешённой задачей мобилизация элементов питания как из сложных агрегатов почвы, так и из внесённых удобрений.
Для решения этой задачи идеально подходит продукт Граундфикс
Читать продолжение: Часть 2: Целесообразность использования препаратов Граундфикс + Экостерн + Liposam перед предпосевной культивацией
