CC BY
20АГРОЭКОЛОГИЯ
1. Агрохимическая и микробиологическая характеристика наво-
за КРС до и после вермикомпостирования
Показатели Навоз КРС Вермиком-
пост
Зола, % 41,2 49,4
Органическое вещество, % 58,8 50,6
Реакция среды, рН 7,7 7,2
Азот, Н,бщ., % 1,13 1,21
Фосфор, Р2О5, % 1,20 1,34
Калий, К2О, % 1,18 1,42
Фосфор подв., Р2О5, мг/100 г 359 919
Калий обм., К2О, мг/100 г 552 1025
Азот нитратный, М-ЫО3", мг/100 г 8,6 128
Азот аммиачный, N-N№1+, % 0,07 0
Численность микробов, тыс. КОЕ/г:
использ. органич. азот 144500 150890
целлюлозоразлагающие (всего) 173 806
нитрификаторы 60 125
микроскопические грибы 237 159
Яйца гельминтов, шт. нет нет
АГРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЕРМИКОМПОСТА И
ВЕРМИГУМАТА
И.В. Русакова, В.А. Касатиков, М.Е. Кравченко, ВНИПТИОУ
Резюме. Рассмотрено влияние вермикомпостирования навоза КРС на его агробиологические свойства. Выявлены различия в действии навоза и различных доз вермикомпоста на продуктивность зернопропашного севооборота, а также действие вермигуматов различной концентрации на урожайность картофеля.
В последние 15-20 лет, наряду с традиционными способами компостирования, все более широкое распространение получает метод переработки различных органических отходов с использованием дождевых червей [1-3].
Научно-исследовательская работа в РФ в этом направлении находится на начальном этапе накопления экспериментального материала. В научной литературе весьма малочисленны и нередко противоречивы данные по агробиологической оценке вермикомпостов, влиянию их на плодородие различных типов почв и продуктивность агробиогеоценозов.
Для успешного внедрения в сельскохозяйственную практику необходимо изучить агрохимические, токсикологические, санитарно-гигиенические свойства вермикомпостов (ВК) на основе различных субстратов, разработать нормативные документы, регламентирующие их применение и экологическую безопасность.
Цель данных исследований изучить в лабораторных и полевых опытах процессы, протекающие в субстрате из навоза КРС и осадка сточных вод (ОСВ) под влиянием навозного червя Е1зета 1юе11(1а, влияние ВК на продуктивность культур зернопропашного севооборота, а также действие вермигуматов (ВГ).
В результате переработки навозным червем Е1зеша Вэе11(а были получены ВК, состоящие на 70-80% из водопрочных структурных отдельностей - копролитов, имеющие более благоприятные физико-химические и биологические свойства по сравнению с исходными субстратами. В процессе прохождения через кишечник червей осуществляется механическое разрушение, мацерация фрагментов растительных тканей, склеивание их слизистыми выделениями, минерализация органики с высвобождением ряда элементов питания в подвижной форме, стимуляция некоторых групп микроорганизмов. Отмечено значительное увеличение в ВК сапрофитной микрофлоры по сравнению с исходным субстратом: аэробных целлюлозоразрушающих микроорганизмов в 4,7, нитрифицирующих бактерий - в 2,1 раза (табл. 1). Санитарно-бактериологический и гельминтологический анализ показал отсутствие в ВК патогенной микрофлоры, в том числе сальмонелл, а также личинок и яиц гельминтов, представляющих опасность для здоровья человека, что совпадает с данными других авторов [4].
В кишечнике беспозвоночных активно протекают процессы, в результате которых осуществляется формирование молекул гумусовых веществ при активном участии симбиотиче-ских микроорганизмов, ферментов типа фенолоксидаз, выделяемых эпителиальными клетками. У дождевых червей процессы гумификации более продвинуты, чем у других сапро-фагов. При переработке органических субстратов происходит не только новообразование низмолекулярных форм гумусовых кислот, но и их полимеризация, увеличение степени ароматизации, что является признаком более зрелых стадий гумификации. Исходя их этого, можно сказать, что приготовление вермикомпоста представляет собой, по существу, стимуляцию образования гумуса из органических остатков.
По нашим данным, в составе органического вещества вер-микомпостов содержится в 2-3 раза больше гумусовых веществ, чем в исходном субстрате. Они представлены, главным образом, гуминовыми кислотами. Отношение Сгк : Сфк составляет 1,5-1,9, что выше на 25-90% по сравнению с компостом, приготовленным обычным традиционным способом, без участия дождевых червей. Оптическая плотность щелочных экстрактов копролитов червей значительно выше, чем в исходном субстрате. Это также свидетельствует о присутствии в ВК сложных, конденсированных высокомолекулярных структурных элементов гумусовых веществ. Высокое содержание в ВК «готовых» гумусовых веществ, термодинамически стабильных, устойчивых к биологической минерализации, имеет важное значение для гумусового режима почв. Таким образом, участие животных ускоряет процессы трансформации органического вещества преимущественно в сторону гумусообразования.
Наряду с процессами гумификации в разлагающихся органических субстратах происходит минерализация, сопровождающаяся переходом биогенных элементов в подвижные, доступные высшим растениям формы. Так, содержание нитратного азота увеличивается в ВК в 14,9; подвижного фосфора - в 2,6; подвижного калия - в 1,9 раза по сравнению с исходным субстратом.
Эффективность полученного при переработке навоза КРС Е1зеша ЮеШа вермикомпоста изучали в зернопропашном звене севооборота на дерново-подзолистой супесчаной почве, характеризующейся следующими агрохимическими показателями пахотного горизонта: гумус - 1,2%; подвижный Р2О5 и обменный К2О - 10,6 и 11,7 мг/100 г, соответственно, рНкс1 -4,8. Схема опыта включала следующие варианты: 1) без удобрений (контроль); 2) навоз КРС 20 т/га; 3) ВК 9 т/га; 4) ВК 18 т/га; 5) ВК 36 т/га. Доза ВК в вар. 4 эквивалентна по содержанию Кобщ. дозе подстилочного навоза в вар. 2. В вар. 3 и 5 применяли, соответственно, половинную и двойную дозу ВК. Удобрения вносили под первую культуру звена севооборота - картофель.
Известно, что плодородие почв в значительной степени определяется уровнем их биологической активности. Микробиологические исследования показали, что внесение ВК за-
36 Плодородие №1 2007
В Solid Converter PDF
This document was created using
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
АГРОЭКОЛОГИЯ
метно активизирует деятельность сапрофитных, агрономически ценных групп почвенных микроорганизмов. В пахотном слое изучаемой почвы численность аммонификаторов возросла в 1,7-1,8; целлюлозоразрушающих микроорганизмов - в 1,5-1,8; нитрификаторов - в 1,5-1,9 раза. Определение биологической активности почвы аппликационным методом показало, что процесс минерализации клетчатки наиболее активно протекал в варианте с двойной дозой ВК, разложение ткани было выше контроля в 2,1 раза. С уменьшением дозы ВК интенсивность распада ткани снижалась, но была на 10% выше, чем в контрольном варианте.
По сравнению с навозом при внесении вермикомпоста прослеживается более продолжительное положительное влияние на биологическую активность почвы. ВК в качестве удобрения, оптимизируя микробиологические процессы и улучшая питательный режим почвы, создает благоприятные условия для роста, развития полевых культур и формирования их урожая. Подстилочный навоз и вермикомпост на его основе в эквивалентных по азоту дозах оказались практически равнозначными по влиянию на урожай картофеля и ячменя (табл. 2).
Максимальные прибавки урожая культур севооборота получены в вариантах с внесением 36 т/га ВК: картофеля - 62 ц/га; ячменя - 7,2 ц/га; овса - 7,7 ц/га.
Следует отметить более длительное последействие верми-компоста в сравнении с подстилочным навозом. На 2-ой год последействия в вар. 4 получен достоверно более высокий урожай овса, чем в вар. 2 с эквивалентной дозой навоза КРС. Половинная доза ВК оказалась в данном опыте недостаточной для получения достоверной прибавки урожая. Рекомендуемые некоторыми исследователями невысокие дозы ВК (16 т/га) не могут обеспечить в почве бездефицитный баланс
основных элементов питания при выращивании большинства сельскохозяйственных культур и могут быть достаточно эффективны лишь при локальном способе применения.
В последние годы возник интерес к жидким гуминовым препаратам, полученным из вермикомпостов - вермигуматам (ВГ). Проведенные нами исследования ВГ, произведенных из ВК на основе навоза КРС, показали, что обработка ими семян в концентрациях 0,001-0,0005% (по гуминовым кислотам) оказывает стимулирующее влияние на рост растений. Так, у проростков озимой пшеницы, ячменя, кукурузы под влиянием ВГ увеличилась общая протяженность корневой системы на 10-31%, длина стебля - на 15-54%. Это совпадает с данными других исследователей [5].
В полевых опытах на дерново-подзолистой супесчаной почве изучали влияние ВГ на урожай и качество картофеля при предпосевной обработке клубней и двукратной внекорневой обработке вегетирующих растений.
Максимальное увеличение урожайности клубней картофеля достигнуто при использовании ВГ на фоне минеральных удобрений (N60P60K90). Здесь прибавка урожая составила 1950 ц/га. На фоне локального применения вермикомпоста (100 г в лунку или 5 т/га) обработка клубней и растений ВГ также оказалась достаточно эффективной. Здесь ВГ в концентрациях 0,001% и 0,0005% обеспечили прибавку урожая 21 и 31 ц/га соответственно. На неудобренном фоне различия между вариантами оказались несущественными, можно отметить лишь тенденцию положительного влияния ВГ на урожайность картофеля.
В заключение следует отметить, что для решения проблем экологической безопасности утилизации органических отходов и снижения дефицита органических удобрений нужно вовлекать в биоконверсию вермикомпостирование более широкий спектр органогенных отходов пищевой, деревообрабатывающей промышленности, перерабатывающих предприятий АПК.
Литература. 1. Гиляров М.С. Зоологический метод диагностики почв. М.: Наука, 1965. 2. Стриганова Б.Р. Питание почвенных сапро-фагов. - М.: Наука, 1980. 3. Чернова Н.М. Зоологическая характеристика компостов. М.: Наука, 1966 . 4. Fleckenstein J., Graff O. Schwermetallaufnahme aus Mullkompost durch den Regenwurm E.f. -Landbauforschung Völkenrode, 32, 1982, Н.4, S. 198-202. 5. Tomati U., Grappelli A., and Galli E. The hormone - like effect of earthworm casts on plant growth. - Biology and Fertility of Soils. 1988, Vol.5. P. 288-294.
2. Продуктивность культур звена зернопропашного севооборота: картофель-ячмень-овес (ВК и навоз внесены под картофель)
Вариант | Урожайность, ц/га Прод-ть севооборота, ц з.е./га
картофель ячмень овес
1 1б4 1б,9 1б,б 27,8
2 199 21,8 20,1 33,8
3 179 20,3 19,б 30,8
4 198 22,0 22,2 34,6
5 22б 24,1 24,1 38,8
НСР05 17 2,2 1,7 -
Плодородие №1 2007 37
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
