Вплив біодеструктора стерні екостерн на мікробіологічні показники грунту за різного обробітку

Размещено на http://allbest.ru

Миколаївський національний аграрний університет

Вплив біодеструктора стерні екостерн на мікробіологічні показники грунту за різного обробітку

Коваленко Олег Анатолійович

доктор сільськогосподарських наук, доцент

Україна

Анотація

Результати агрохімічних обстежень проведених нами вказують на те, що застосування препаратів ґрунтових та ендофітних мікроорганізмів (деструктор стерні ЕкоСтерн), в технологіях вирощування польових культур в зоні Степу України призводить до зменшення вмісту в орному шарі ґрунту патогенних грибів, зростання кількості сапрофітних грибів та грибів-антагоністів. Відмічено тенденцію до зменшення кількості токсиноутворюючих грибів.

Ключові слова: грунт, біодеструктор стерні, система обробітку грунту, діагностика, азотфіксуючих мікроорганізмі, сапрофітні гриби, патогенні гриби.

Починаючи з 2000 року в Україні сільськогосподарські виробники почали більше використовувати мінеральних добрив в технологіях вирощування польових культур та збільшилася їх частка в сегменті собівартості продукції. Попри цьому частка внесення органічних добрив з «піке» так і не вийла, та продовжує знижуватися по причині відсутності тваринництва та відчудження з полів органічних решток сільськогосподарських культур на енергетичні цілі (виробництво пелет та брикетів), а в гіршому випадку просто спалюють.

А якщо ми всю цю солому залишимо на поверзні грунту, то він отримає більше органіки, аніж отримав би з гноєм. Та солома, яку ми раніше забирали і використовували для підстилки, годівлі тощо, сьогодні лежить на полі. Використовуючи бактеріальні препарати деструктори стерні, можна прискорити її перетворення на органічну речовину ґрунту [1,2].

Основною властивістю ґрунтів є їх родючість, а найціннішим його компонентом наявність гумусу. Збереження рослинних рештків допомагає збагатити хімічну його складову органікою, на противагу їх традиційному спалюванню, та слугує живленню й активізації діяльності біоти. Найактивнішу роль у цьому відіграють мікроорганізми, які здатні продукувати ферменти, що руйнують лігнін, целюлозу, клітковину, білки рослинних залишків [1, 3]. Крім того, мікроорганізми активно переводять у розчинну форму, мінерали ґрунту: фосфор, магній, кальцій, сірку, залізо, бор, молібден, цинк та ін. [1, 4].

Мікроорганізми трансформують органічну речовину зумовлюючи підвищення біологічної активності ґрунту [1].

Одним з основних завдань сьогодення аграріїв є відтворення родючості ґрунтів з постійним підтримуванням та поліпшенням активного фону їх корисної мікрофлори, яке можна вирішувати застосовуючи обробку ґрунтів та рослинних рештків мікробними препаратами.

З цією метою одним із наших завдань було вивчення ефективності дії біодеструктора стерні на мікробний ценоз ґрунту.

Біодеструктор стерні ЕкоСтерн є комплексним за складом і ефективний за дією біопрепарат призначений для обробки стерні і ґрунту після збирання пшениці, ячменю, кукурудзи, сорго, бобових та інших культур, а також сидератів безпосередньо перед дискуванням, чизелюванням або оранкою [1,5]. грунт україна біодеструктор гриб мікроорганізм

Біодеструктор прискорює розкладання рослинних залишків, не знищуючи цінну органіку; покращує родючість ґрунту; підвищує продуктивність сільськогосподарських культур на 10-30 %; попереджає розвиток патогенних мікроорганізмів і шкідників ґрунту.

Результати мікробіологічного аналізу ґрунту з використанням стерні ячменю ярого перед обробкою біодеструктором показують, що загальна кількість бактерій у досліджуваних шарах ґрунту була найменшою за варіанта поверхневого обробітку ґрунту на фоні удобрення МзоРзо і в шарі ґрунту 0-10 см та становила 2,3-10⁶ штук на 1г ґрунту, а найбільшою була за чизельного обробітку без добрив - 5,1'10⁶ штук на 1г ґрунту [1].

У шарі ґрунту 10-20 см найвищими показники були у варіанті з застосуванням чизельного його обробітку консервуючої технології вирощування та розрахункової дози добрив (5,2'10⁶), а найбільш низькими - 2,1-10⁶ у варіанті з оранкою і за розрахункової дози добрив.

В межах виконання досліджень фахівцями компанії «БТУ-ЦЕНТР» були підготовлені зразки ґрунту і проведено їх аналізи на вміст та видовий склад патогенних мікроорганізмів.

Після обробки біодеструктором у ґрунті прогресує кількість грибів, більшість яких мала целюлозоруйнівну активність [1,6]. їх кількість у шарі ґрунту 0-10 см за мульчувальної технології вирощування без застосування добрив становила 4,7-104; за оранки - 5,5-104 та 5,6-104 штук на 1 г. ґрунту за консервуючої технології вирощування.

У шарі ґрунту 10-20 см цей показник відповідно становив 6,8-104 (полицевий обробіток ґрунту без добрив), 6,8-104 (за проведення чизелювання без добрив) та 1,0'10⁵ (за дискування без добрив).

Кількість азотфіксуючих мікроорганізмів у шарі ґрунту 0-10 см мінімальних значень мала у варіантах з проведенням дискування та розрахунковою дозою добрив і становила 9,2-10⁵ штук на 1 г ґрунту, а найбільшою - 3,3-10⁶ штук на 1 г на фоні чизелювання без застосування добрив.У шарі ґрунту 10-20 см кількість азотфіксуючих мікроорганізмів коливалася від 6,0'10⁵ штук на 1 г ґрунту (проведення дискування з внесенням розрахункової дози добрив) до 6,1-10⁶ штук на 1 г (проведення чизелювання ґрунту без внесення добрив).

Кількість аеробних азотфіксуючих мікроорганізмів, у тому числі Azotobacter, найбільшою була у варіанті з консервуючою системою вирощування та чизельного обробітку ґрунту з розрахунковою дозою добрив (0-10 см) і становила 2,8'104 штук на 1 г ґрунту, найменшою - 1,1-10³ штук на 1 г у варіанті з мульчувальною системою вирощування та дискуванням грунту без внесення добрив (0-10 см).

У деяких варіантах нами було виявлено анаеробний азотфіксатор роду Clostridium. Найбільше його кількість було у ґрунті за полицевого обробітку ґрунту як без добрив, так і за їх внесення.

Дані літературних джерел свідчать, що у шарі ґрунту 0-10 см кількість мікроорганізмів є більшою, ніж у шарі 10-20 см [1, 7, 8]. Отримані нами результати показали аналогічну залежність. Загальну кількість мікроорганізмів, в тому числі амоніфікаторів, азотфіксаторів, грибів та їх окремих угруповань більшою мірою виявлено у шарі ґрунту 0-10 см.

Кількість спорових форм, навпаки зосереджено у шарі ґрунту 10-20 см. Обробка біодеструктором стерні ячменю ярого і ґрунту після збирання культури дещо підвищувала рН ґрунтового розчину і сприяла наближенню його значення до нейтрального і слабколужного.

За результатами проведеного мікологічного аналізу зразків ґрунту по пшениці озимій виділено 70 ізолятів, ячменю ярому було виділено 103 ізоляти, гороху - було виділено 68 ізолятів. Серед них визначено 11 видів грибів, які належали до 6 родів - Penicillium (Penicillium funiculosum Thom, P. viridicatum Westling, P. chryzogenum Thom, P. janczewskii Zaleski, P. simplicissimum (Oudem.) Thom), Acremonium (Acremonium Kiliense Grutz), Trichoderma (Trichoderma hamatum (Bonorden) Bainier, T. harzianum Rifai), Alternaria (Alternaria alternata (Fr.) Keissl.), Rhizopus (Rhizopus stolonifer (Ehrenberg: Fries) Vuill.), Fusarium (Fusarium oxysporum (Schlecht.) Snyd. et Hans).

В межах виконання досліджень фахівцями компанії «БТУ-ЦЕНТР» були проведені зразки грунту та їх аналіз на вміст та видовий склад патогенних мікроорганізмів. Аналіз мікофлори зразків проводили методом ґрунтових розведень Ваксмана (Waksman, 1916; Литвинов, 1969; Наумов, 1937). Для культивування грибів використовували картопляний агар із глюкозою, який готували за методикою Наумова (1937). Із 11 видів грибів, які зустрічались в грунті дослід, до патогенних належали 4 види грибів: Penicillium viridicatum Westling, Alternaria alternata (Fr.) Keissl., Fusarium oxysporum (Schlecht.) Snyd. et Hans, Rhizopus stolonifer (Ehrenberg: Fries) Vuill.

Серед сапротрофних грибів відмічено види із роду Penicillium (Penicillium funiculosum Thom, P. chryzogenum Thom, P. janczewskii Zaleski, P. simplicissimum (Oudem.) Thom); із роду Acremonium (Acremonium Kiliense Grutz); із роду Trichoderma (Trichoderma hamatum (Bonorden) Bainier, T. harzianum Rifai). Всі виявлені види із роду Trichoderma проявили сильні антагоністичні властивості в конкуренції з патогенними і сапрофітними видами грибів. Із токсиноутворювальних видів спостерігались Penicillium funiculosum Thom, Penicillium chryzogenum Thom, Penicillium janczewskii Zaleski, Trichoderma harzianum Rifai, Alternaria alternata (Fr.) Keissl, Fusarium oxysporum (Schlecht.) Snyd. et Hans.

Кількість патогенних видів грибів була найбільшою у контролі - 51,8%. За внесення біодеструктора та інокуляції насіння сидерату кількість патогенних грибів у ґрунті знижувалась із 51,8% до 12,4-21,2%.

У грунті контролю визначали патогенні гриби із родів Fusarium - 29,1%, Penicillium - 16,5% та із родів Alternaria і Rhizopus по 3,4%.

За інокуляції сидерату кількість патогенних грибів із роду Penicillium знижувалась із 16,5% до 7,1%, із роду Fusarium - із 29,1% до 4,9%. Патогенні гриби із родів Alternaria і Rhizopus були відсутні.

За внесення біодеструктора (без інокуляції насіння сидеральної культури) кількість патогенних грибів із роду Fusarium знижувалась до 2,8%, проте гриби із роду Penicillium зростали до 19,6%. Патогенні гриби із родів Alternaria і Rhizopus були відсутні. За внесення біодеструктора сумісно із інокуляцією сидерату кількість патогенних грибів із роду Fusarium знижувалась до 11,2%, порівняно до контролю (28,5%), гриби із родів Penicillium і Rhizopus були відсутні, проте відмічено патогенні гриби із роду Alternaria - 6,8%. У зразках ґрунту спостерігалися сапротрофні ґрунтові гриби із трьох родів Penicillium, Acremonium і Trichoderma. У контролі кількість сапротрофних грибів із родів Penicillium і Acremonium становила по 20,7%, із роду Trichoderma - 3,2%. У інших варіантах сапротрофні гриби із роду Acremonium були відсутні.

За внесення у грунт біодеструктора (як із інокуляцією, так і без інокуляції сидерату) кількість сапротрофних грибів із родів Trichoderma і Penicillium зростала: грибів-антагоністів із роду Trichoderma - із 2,5-3,2% до 10,1 -13,8%, роду, Penicillium - із 20,7% до 58,4-62,5%.

Таким чином, проведене діагностування мікробіологічної активності ґрунту з пожнивними рештками до і після обробки біодеструктором стерні дозволило виявити екологотрофічні групи мікроорганізмів, притаманні чорноземам південним. При цьому встановлено позитивний вплив біодеструктора стерні на мікробіологічні показники ґрунту на початковому етапі розкладу органічної речовини ґрунту. Оптимальними показниками мікробіологічної ефективно характеризувався ґрунт проведенням чизелювання на фоні розрахункової дози добрив.

Список використаних джерел

[1] Коваленко О.А. (2021). Агроекологічне обґрунтування та розробка елементів біологізованих технологій вирощування сільськогосподарських культур в умовах Півдня України (дис. ... докт. с.-г. наук : 06.01.09 «Рослинництво»). Херсонський державний аграрно-економічний університет. Херсон. Україна.

[2] Piskaeva, A. I.; Babich, O. O.; Dolganyuk, V. F. (2017). Analysis of influence of biohumus on the basis of consortium of effective microorganisms on the productivity of winter wheat. Foods and raw materials. Т. 5.(1). С. 90-99. DOI: 10.21179/2308-4057-2017-1 -9099 (date of access: 07.09.2021).

[3] Андреюк Е. Н., Валагурова Е. В. (1992). Основы экологии почвенных микроорганизмов. Киев : Наукова думка.

[4] Андреюк Е. Н., Иутинска Г. А., Дульгеров А. Н. (1988). Почвенные микроорганизмы и интенсивность землепользование. Киев : Наукова думка.

[5] Биология почв : учеб., 3-е изд., испр. и доп. (2005). Москва : Издательство МГУ.

[6] Демкина Т. С., Золотарева Б. Н. (1986). Микробиологические процессы в почвах при различных уровнях интенсификации земледелия. Микробиологические процессы в почвах и урожайность сельскохозяйственных культур. Вильнюс.

[7] Нагорна О. В. (2009). Біодеструктор стерні - запорука родючості ґрунтів. Аграрник.

[8] Мишустин Е. Н. (1975). Ассоциации почвенных микроорганизмов. Москва : Наука.

Размещено на Allbest.ru