Антистрессовое высокоурожайное земледелие как биотехнология выращивания сельскохозяйственных культур

Размещено на http://www.allbest.ru/

ООО «НВП «БашИнком», г. Уфа

АВЗ - биотехнология выращивания сельскохозяйственных культур как инновационная основа современного земледелия

Использование механизма и средств природного симбиоза растений в АВЗ - биотехнологии (АВЗ - антистрессовое высокоурожайное земледелие)

В.И. Кузнецов,

Ю.М. Шаульский,

Ш.Я. Гилязетдинов

Введение

Наземные растения вышли на сушу из океанов и морей около 400-500 миллионов лет тому назад и смогли адаптироваться в новой среде только благодаря симбиотическим отношениям с разными грибами и бактериями. Благодаря взаимодействию между этими тремя видами организмов (растения, грибы и бактерии) необходимые питательные вещества и микроэлементы экстрагировались для растений из почвоподобных пород микроорганизмами. Дело не ограничивалось при этом только трофическими связями симбионтов, но и сопровождалось обменом физиологически активными соединениями между симбионтами, в частности гормонами от микроорганизмов. В свою очередь, микроорганизмы использовали содержимое растительных экссудатов из корневой системы (органические кислоты, сахара и т.д.).

Функционально симбионты-микроорганизмы выполняют свои полезную метаболическую деятельность, локализуясь на разных субстанциях, в частности эндофитные Bas. subtilus в виде штамма 26 Д (Фитоспорин-М) локализуются внутри растения. Некоторые другие бактерии живут непосредственно на поверхности корней растения, т.е. на ризоплане. Ассоциативный симбиоз свойствен ризосферным бактериям, которые располагаются на расстоянии 0,2-0,4 мм от стенок корня. В этой ассоциативной среде находятся и все виды азотфиксирующих бактерий, которые обеспечивают дополнительное питание корней. Что касается симбиотических грибов, то они тоже имеют как экзофитные, так и эндофитные формы, в частности также форму везикулярно- арбускулярной микоризы. Арбускулярная форма грибов в настоящее время обеспечивает в значительной мере питательными веществами корни древесных культур и некоторых других растений.

Следствием симбиоза всех этих живых организмов и является образование почвенных гумусных частиц. Именно гуминовые кислоты гумуса почв являются основным ингредиентом многокомпонентной структуры почвы. Вместе с тем, гуминовые кислоты по месту своей локализации в почве и функции могут быть в основном разделены на две группы, хотя по экстрагируемости щелочными и другими реагентами они более многокомпонентны. В этой связи следует отметить, что структурирующие гумус гуминовые кислоты являются слаборазлагающимися соединениями, тогда как свободные или лабильные формы гуминовых кислот находятся в межкорневом пространстве в течение всей вегетации растений. Именно по этой причине почвы в западно-европейских странах содержат всего 3-4% гумуса и являются более плодородными, чем почвы России с содержанием гумуса выше 5-6%. Это объясняется, видимо, высоким содержанием матричных гуминовых кислот в почвах западноевропейских стран. Несомненно, что важную роль также играет сбалансированность макро- и микропитания в почвах.

Исходя из всего вышеизложенного, вытекает вывод о том, что в симбиотических взаимоотношениях растений, бактерий и грибов активно участвуют не только регуляторные и трофические компоненты, но также гуминовые кислоты и микроэлементы с трофической и регуляторной функцией. Совершенно не случайно, что именно с середины вегетации культурных растений (бутонизация - цветение) в почвах содержатся наибольшее количество свободных гуминовых кислот.

Соответственно этому в данной статье авторы выделяют ряд разделов, понимая при этом, что речь идет об истинных компонентах и ингредиентах симбиотических отношений всего почвенного ценоза.

1. Принципы конструирования препаратов АВЗ - биотехнологии

Еще в Х1Х в. великий агрохимик Август Либих и его немецкие коллеги сформулировали закон лимитирующих факторов в формировании урожая сельскохозяйственных культур. Суть этого закона вытекала из фактов снижения урожая при дисбалансе основных элементов питания (NPK). В дальнейшем эти лимитирующие условия были дополнены другими факторами (вода, температура, рН среды и т.д.). Сегодня, в частности, известно, что таких лимитирующих факторов для зерновых культур насчитывается более 30.

Однако в последние десятилетия установлено, что обмен веществ у растений имеет собственную систему управления, включающую в себя в первую очередь гормоны, рецепторные системы мембран для восприятия сигнальных молекул и различные молекулы посредников в виде салициловой кислоты, жасмоновой кислоты и других. Избыток или недостаток лимитирующих факторов, наличие вредных организмов и другие стрессовые факторы - все они регистрируются в растениях с помощью этой системы. Собственно, становится актуальной проблема разработки и создания комбинированных антистрессовых препаратов или комплексного использования препаратов, ингредиенты которых несут разную функциональную нагрузку. Понимая эту ситуацию, авторы статьи использовали при создании сложных форм антистрессовых препаратов 3 группы активных ингредиентов. К первой группе мы относим симбиотические факторы (Фитоспорин-М, ГУМИ и др.). Вторая группа представлена микроэлементами и третья - NPK в различных соотношениях (Бионекс-Кеми Растворимый).

Первая группа факторов создана в процессе эволюции самой живой природы, поскольку именно симбиотические отношения позволили в далеком прошлом выжить растительным организмам. Микроэлементы как кофакторы ферментов и витаминов являются обязательным атрибутом всего обмена веществ. Роль NPK общеизвестна, но также известен и эффект их дисбаланса. Все эти теоретические предпосылки и легли в основу создания и применения симбиотических антистрессовых препаратов ООО «НВП «БашИнком» (см. вставку, стр. ).

2. Биотехнологические средства активации всхожести и развития растений на начальных этапах онтогенеза

Рис. 1А

Рис.1А1

Рис.1Б

Рис.1Б1

Рис.1В

Рис.1В1

3. Биотехнологические приемы симбиотического воздействия биопрепаратов АВЗ-биотехнологии в фазе развития надземной части растений

Важным направлением в области повышения урожайности и скорости развития растений является выяснение точек приложения отдельных факторов, ограничивающих продуктивный процесс. Величина урожая сельскохозяйственных культур зависит как от климатических и почвенных факторов (освещенности, газового состава атмосферы, обеспеченности почвы влагой и соединениями биофильных элементов и пр.), так и от физиологических особенностей культурных растений. Климатические факторы, хотя и прогнозируемы, но пока неуправляемы. Воздействовать можно на производственный потенциал или непосредственно на растения.

В этом отношении внекорневая подкормка как метод биологической коррекции и интенсификации урожайности является наиболее эффективным мероприятием как в экономическом, так и в производственном плане. Главное преимущество листовой подкормки - быстрая доставка питательных элементов к растущим органам в критические периоды развития растений, такие как начало роста, фаза развития растения, а также замедление роста в результате гербицидных, погодных и других стрессов. Для этих целей разработано и выпускается достаточно большое число стимуляторов роста и водорастворимых комплексных удобрений макро- и микроэлементного состава. Однако применение их на практике сводится лишь к использованию одного или в лучшем случае двух препаратов с комплексом ценных свойств. На наш взгляд, применяя один препарат, как бы он не был сбалансирован, достичь желаемого и большого результата достаточно сложно.

В этой связи специалистами НВП «БашИнком» разработана АВЗ-технология возделывания сельскохозяйственных культур, основанная на антистрессовой стимуляции роста, защите от болезней, питании макро- и микроэлементами в критические периоды развития растений. С этой целью предприятие выпускает биофунгицид Фитоспорин-М, антистрессовые гуминовые стимуляторы роста с полным набором макро- и микроэлементов - Гуми-20М и БОГАТЫЙ, биоактивированные водорастворимые комплексные удобрения БИОНЕКС-КЕМИ РАСТВОРИМЫЙ с различным содержанием NPK и с полным набором микроэлементов в полимерно-хелатной форме, БИОНЕКС-КЕМИ БИОПОЛИМИК - микроэлементное полихелатное удобрение с достаточно большим содержанием микроэлементов (см. таблицы 1,2, стр. ). биотехнология антистрессовый высокоурожайный земледелие

Эффект повышения урожайности закладывается, как указывалось выше, уже на стадии обработки семян биокомплексом Гуми-20М - 0,2 л/т + Фитоспорин-М - 1 л/т.

После образования 2-6 настоящих листьев в АВЗ-технологии предусмотрена дальнейшая стимуляция роста с одновременной подкормкой элементами макро- (в основном азотное) и микропитания, а также защита от болезней. Это внекорневая подкормка Гуми-20М БОГАТЫЙ 5:6:9 - 1л/га, БИОНЕКС-КЕМИ РАСТВОРИМЫЙ 40:0:0+0,7 - 3 кг/га и Фитоспорин-М -1л/га. В дальнейшем подкормка осуществляется в зависимости от культуры либо универсальными водорастворимыми удобрениями БИОНЕКС-КЕМИ РАСТВОРИМЫЙ 15;11;25+1.2. или 18:18:18+1.0, либо с большим или меньшим содержанием того или иного макроэлемента - БИОНЕКС-КЕМИ РАСТВОРИМЫЙ 9:12:33+1.4, БИОНЕКС-КЕМИ РАСТВОРИМЫЙ 2:40:27+1.0 и т.д. Возможно применение микроэлементов в полимерно-хелатной форме - обработка БИОНЕКС-КЕМИ БИОПОЛИМИК - Со, Fe, Cи, Мо, Мn или для боролюбивых культур специальным бороорганогуминовым удобрением БОРОГУМ с микроэлементами в хелатной форме. На этих стадиях развития необходимость применения того или иного комплекса удобрений определяется на основе листовой диагностики развития растения и анализа почвы.

Важно отметить, что указанные выше препараты совместимы со многими синтетическими физиологически активными средствами и химическими средствами защиты растений. Наличие в АВЗ-технологии гуминовой составляющей, практически на всех этапах внекорневой обработки, приводит к существенному снижению гербицидной нагрузки на растения, позволяет избежать так называемой «гербицидной ямы» (рис.2)

Таким образом, грамотное использование 4-компонентного комплекса биоактивированных удобрений, несущих на себе разную функциональную нагрузку (защиту от болезней, антистрессовую стимуляцию роста с иммуностимулирующим эффектом, микроэлементное в хелатной форме и макропитание в различных количественных комбинациях NPK).

Подтверждением вышесказанного являются результаты испытаний АВЗ- технологии на различных сельскохозяйственных культурах.

4. Схемы и результаты применения АВЗ-биотехнологии

В заключение надо отметить, что АВЗ-технология, содержащая полноценный 4-компонентный комплекс важнейших ингредиентов для развития растений (макро- и микропитание, защиту от болезней, антисрессовые, иммуностимулирующие средства, стимуляторы роста), облегчает интенсификацию поступления и передвижения питательных веществ в культурных растениях. Чем быстрее осуществляется транспорт и круговорот питательных веществ в растениях, тем выше эффективность и скорость фотосинтеза, рост и развитие, растения меньше болеют, а в конечном счете все это ведет к повышению эффективности всего продуктивного процесса.

Размещено на Allbest.ru