CC BY
219
40 т/га навоза в сочетании с 60 и 90 кг/га д.в. мине- составила 232,3 и 234,3 ц корм.ед. соответственно при
ральных удобрений, где продуктивность на 1 га пашни 145,6 ц корм.ед. - в контроле.
Литература.
1. Вервайн О.Д. Значение длительного применения агрохимических средств для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур на дерново-подзолистых почвах южно-таёжной зоны Западной Сибири. - Методические рекомендации.
- Томск: Из-во «Ветер», 2007. - С.6-7.
2. Гамзиков Г.П., Барсуков П.А., Вервайн О.Д. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы при длительном применении удобрений //Доклады российской академии сельскохозяйственных наук. - 2007. - №5. - С.28-31.
3. Вервайн О.Д. Итоги агротехнических исследований в условиях Нарымского края// Вклад НГСС в научное обеспечение АПК Сибири. Сборник научных трудов. - Томск, 2003. - С.89-91.
4. Старостин М.Н.. Влияние удобрений на урожай сельскохозяйственных культур в севообороте// Селекция и семеноводство на севере Западной Сибири. Сборник научных трудов. - Новосибирск. - 1985. - С.73-82.
5. Отчёты отдела агротехники НГСС за 1992-2004 гг.
EFFICIENCY OF THE LONG USING THE FACILITIES OF THE INTENSIVE INFLUENCE IN CONDITION OF THE TAIGA ZONE WEST SIBERIA
Yu.N. Ankudovich
Summary. In long experience with family by fields crop rotation grain-vapour(pair)-herb is studied influence organic and mineral fertilizers when use them in different dose on productivity of the crop rotation. The Full mineral fertilizer in dose 60 and 90 kgs/ga d.v. on background of the manure 40 т/га, contributed once at seven years, provides most happy circumstanceses for growing of the productivities of the agricultural cultures on north Tomskoy area.
Key words: Grain-vapour(pair)-herb crop rotation, mineral and organic fertilizers, productivity, stern units.
УДК 631.879.42:579.64
ИНТРОДУКЦИЯ TRICHODERMA УЖГОЕ - ЭФФЕКТИВНЫЙ ПРИЕМ ПОВЫШЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ВЕРМИКОМПОСТА
Н.Н. ТЕРЕЩЕНКО, доктор биологических наук, зав. лабораторией
А.Б. БУБИНА, кандидат биологических наук, научный сотрудник
Т.В. ЮНУСОВА, младший научный сотрудник Сибирский НИИ сельского хозяйства и торфа Е-mail: [email protected]
Резюме. Представленные в работе результаты исследований свидетельствуют о перспективности предварительной ферментации органического субстрата триходермой. Это позволяет сократить период вермикультивирования и повысить выход компоста. Ускорение темпов переработки органического субстрата не снижает качества получаемой продукции, а, напротив, способствует ее обогащению элементами питания растений и усилению ростостимулирующей активности удобрения.
Ключевые слова: вермикультивирование, верми-компост, интродукция, Trichoderma viride, ростостимулирующая активность.
Учитывая экологические риски, связанные с использованием химических средств защиты растений, биопрепараты на основе грибов рода Trichoderma сегодня рассматриваются в качестве реальной альтернативы агрохимикатам [1]. Важно также и то, что помимо фунгистатической активности триходерма обладает ростостимулирущими и адаптогенными свойствами, формируя вокруг корня морфологически
хорошо выраженную гифосферу. Однако нестабильность результатов полевых испытаний биопрепаратов значительно усложняет их широкое коммерческое использование [2]. Одним из решений этой проблемы может стать разработка модифицированной технологии вермикультивирования, предполагающей интродукцию в перерабатываемый дождевыми червями органический субстрат активных штаммов триходермы. В природе дождевые черви, как известно, способствуют более активной колонизации ризосферы микоризообразующими грибами, в том числе относящимися к роду Trichoderma [3]. С другой стороны, поскольку качество вермикомпоста зависит от содержания и активности агрономически ценной микрофлоры, его обогащение штаммами микроорганизмов также может повысить эффективность удобрения. Кроме того, поскольку грибы рода Trichoderma обладают мощными лигноцеллюлозны-ми свойствами [4], их интродукция в органический субстрат будет способствовать ускорению темпов вермикомпостирования и обогащению питательными веществами конечного продукта.
В связи с изложенным целью нашего исследования стало совершенствование технологии получения вермикомпоста посредством предварительной ферментации органического субстрата Trichoderma viride для сокращения периода вермикультивирования и усиления биологической активности компоста.
Условия, материалы и методы. Основные объекты исследований - дождевые черви Eisenia fetida аndrei (красный калифорнийский гибрид) и чистая
культура сапротрофного гриба Trichoderma viride, выделенная авторами из древесины сосны. В качестве субстрата для культивирования дождевых червей использовали торфонавозную смесь (ТНСТ состоящую из низинного торфа и подстилочного навоза крупного рогатого скота при соотношении компонентов по массе 1:4 соответственно. Норма запуска червей - 40 половозрелых особей (30 г) на 1 кг субстрата. Влажность субстрата в процессе вермикультивирования поддерживали на уровне 75...80 %, а температуру воздуха - +20 ... +250C.
Cхема модельного эксперимента включала следующие варианты:
традиционное вермикультивирование на ТНО (ВК-1);
вермикультивирование на ТН^ прошедшей предварительную твердофазную ферментацию Trichoderma viride (ВК-2);
вермикультивирование на ^C одновременно с интродукцией в субстрат накопительной культуры Trichoderma viride (ВК-3);
твердофазная ферментация ^C Trichoderma viride без вермикультивирования (ТНО^).
Накопительную культуру Trichoderma viride получали на разваренном зерне пшеницы и вносили в субстрат в количестве 2 % от массы ТН^
Химический анализ вермикомпостов и исходного органического субстрата включал определение нитратного азота с фенолдисульфокислотой (ГОСТ 2В488-85), аммонийного азота - с реактивом Несслера (ГОСТ 2В489-85), подвижного фосфора и обменного калия - по Кирсанову (ГОСТ 2В207-91).
Ростостимулирующую активность полученных модификаций вермикомпоста определяли методом биотестирования на семенах пшеницы (Тулунская 12) путем их 5-иминутного замачивания в кислотной вытяжке (рН 4.4,5) из вермикомпоста. О стимулирующем воздействии вытяжек судили по разнице высушенных до постоянной массы зеленых проростков и корней в опытных и контрольном вариантах (Н2О дист.), выраженной в процентах по отношению к контролю.
Результаты и обсуждение. Анализ эффективности переработки органического субстрата дождевыми червями в модельном опыте показал, что уже на 11-е сутки культивирования выход вермикомпоста в варианте с предварительной ферментацией субстрата триходермой (ВК-2) был на 8,5 % выше, чем при
Таблица 1. Выход вермикомпоста в вариантах опыта на различных этапах вермикультивирования
Вариант Сроки вер-микульти-вирования Выход фракций вермикомпоста (копролита), %
(сутки) 3 мм 5 мм I 3+5 мм
По традиционной схе- 11 39,7 28,1 67,8
ме (ВК-1) 22 68,3 16,2 84,5
33 72,4 12,6 85,0
После предваритель- 11 59,8 16,4 76,2
ной ферментации ТНС 22 79,1 9,6 88,7
триходермой (ВК-2)
Совместное культиви- 11 41,9 25,3 67,2
рование червей и три- 22 70,6 11,9 82,5
ходермы (ВК-3) 33 77,9 9,4 87,3
традиционной технологии (ВК-1), и составил 76,0 % (табл. 1). Таким образом, продолжительность собственно вермикультивирования в случае предварительной ферментации ТНС триходермой в заданных условиях можно сократить до 11 дней, а весь период переработки органического субстрата - до 22 дней с сохранением высокого выхода вермикомпоста.
Согласно результатам биотеста обработка семян пшеницы кислотными вытяжками из вермикомпостов обеспечила прибавку зеленой массы и массы корней пшеницы относительно контроля (см. рисунок). При этом достоверных различий между опытными вариантами не установлено, за исключением показателей зеленой массы пшеницы в вариантах ВК-3 и ТНСТг (р<0,05).
В то же время в целом прослеживается тенденция к повышению средних величин зеленой массы проростков пшеницы в ряду ВК-1 < ВК-2 < ВК-3, что, вероятно, связано с увеличением суммарного положительного воздействия влияния червей и триходермы. Так, масса одного проростка в случае использования вермикомпоста, полученного после совместного культивирования червей и триходермы (ВК-3), возросла, по сравнению с вариантом ВК-1, почти на 10 % (с 0,00532 до 0,00583 г).
Наибольший стимулирующий эффект при обработке семян пшеницы кислотной вытяжкой из ВК-3, на наш взгляд, свидетельствует, что именно в этом случае в вермикомпосте накопилось больше биологически активных веществ. Таким образом, наблюдается синергическое влияние червей, ассоциированной с ними микрофлоры и триходермы на процессы формирования ростостимулирующих свойств вермикомпоста.
Рисунок. Активность кислотных вытяжек из вермикомпостов, полученных тремя способами вермикультивирования и ТНС, ферментированной триходермой, по отношению к массе корней (а) и зеленой массе (б) проростков пшеницы.
Таблица 2. Содержание питательных элементов в исследованных вариантах опыта, мг/кг абсолютно-сухого вещества субстрата
Вариант опыта n-nh4 4 N-NO3 кр Р2О5
Исходная ТНС 262 120 8556 4850
ВК -1 137 869 9954 6120
ВК -2 92 1554 13447 8027
ВК -3 194 1170 8671 6558
ТНС^ 212 470 10620 6511
Во всех изучаемых вариантах вермикомпостов и ТНС, ферментированной триходермой, увеличилось содержание подвижных форм калия и фосфора (табл. 2). По-видимому, это произошло благодаря продукции кислот, а также ферментативной активности микроорганизмов органического субстрата и пищеварительного тракта червей. Причем наибольшее увеличение содержания подвижного фосфора (31 %) и обменного калия (35 %) отмечено в вермикомпосте, прошедшем предварительную обработку триходермой (ВК-2). Это свидетельствует о более глубокой трансформации лигноцеллюлозного комплекса субстрата при таком способе компостирования, что, вероятно, связано с более высокой численностью гриба на начальных этапах переработки при отсутствии питающихся микромицетами червей.
Содержание нитратного азота в вариантах ВК-2 и ВК-3 было выше, чем в ВК-1, почти на 79 и 35 % соответственно. Возможно, это обусловлено более высоким разложением органического материала
Trichoderma viride. Такая ситуация согласуется с данными Р. Ргатагнк с соавт. [5], наблюдавшими увеличение количества общего азота в вермикомпосте, полученном при инокуляции субстрата лигнолити-ческими грибами (Trichoderma viride и Phenerocrete chrysosporium).
Выводы. Таким образом, предварительное компостирование торфонавозной смеси с помощью Trichoderma viride - перспективный прием ускорения переработки органического субстрата в процессе вермикультивирования, способствующий повышению эффективности производства компоста. При этом ускорение темпов переработки органического субстрата не снижает качества получаемой продукции. Напротив, предварительная ферментация органического субстрата триходермой (ВК-2) обусловливает увеличение содержания в вермикомпосте основных элементов питания растений на 30.35 %, а совместное культивирование червей и триходермы (ВК-3) обеспечивает почти 10 %-ное усиление его ростостимулирующей активности. По сумме полученных положительных эффектов в качестве наиболее перспективного для использования в практике вермикультивирования можно рекомендовать предварительную ферментацию органического субстрата триходермой (ВК-2), как обеспечивающую наибольшее накопление в вермикомпосте доступных для растений элементов питания без снижения ростостимулирующей активности.
Литература.
1. Коломбет Л.В. и др. Микофунгицид - препарат на основе Trichoderma viride для борьбы с болезнями растений // Прикладная биохимия и микробиология. - 2001. - № 1. - С. 110-114.
2. Rudresh D.L., Shivaprakash M.K., Prasad R.D. Effect of combined application of Rhizobium, phosphate solubilizing bacterium and Trichoderma spp. on growth, nutrient uptake and yield of chickpea (Cicer aritenium L.) // Applied Soil Ecology. - 2005. - № 28.
- Р. 139-146.
3. Терещенко Н.Н., Бубина А.Б. Микробиологические критерии экологической устойчивости почвы и эффективности почвозащитных технологий// Вестник Томского государственного университета. Биология. - 2009. - №7. - С. 42 - 63.
4. Tiwari S.C. Tiwari B.K., Mishra R.R. Microbial populations, enzyme activities and nitrogenphosphorus-potassium enrichment in earthworm casts and in the surrounding soil of a pineapple plantation // Biology and Fertility of Soils. - 1989.
- № 8. - Р. 178-182.
5. Pramanik P. et al. Changes in organic - C, N, P and K and enzyme activities in vermicompost of biodegradable organic wastes under liming and microbial inoculants // Bioresource Technology. - 2007. - № 98. - Р. 2485-2494.
TRICHODERMA VIRIDE INTRODUCTION - EFFECTIVE RECEPTION OF INCREASE OF VERMICOMPOST BIOLOGICAL ACTIVITY N.N. Tereshchenko, A.B. Bubina, T.V. Yunusova
Summery. The researches testify about perspectives of preliminary organic substance fermentation by Trichoderma viride, allowing to reduce the vermicaltivation period, to increase an vermicompost output. The acceleration of organic substrate processing does not reduce vermicompost quality, and, opposite, promotes enrichment of vermicompost by nutritive elements for plants and amplification vermicompost growthstimulating activity.
Key words: vermicultivation, vermicompost, introduction, Trichoderma viride, growthstimulating activity.
ВНИМАНИЮ СОИСКАТЕЛЕЙ УЧЕНЫХ СТЕПЕНЕЙ И ДРУГИХ ЗАИНТЕРЕСОВАННЫХ ЛИЦ!
Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК» издает монографии и другую книжную продукцию с редактированием и всеми выходными данными.
Цены договорные.
Заявки отправлять по адресу: 101000, г. Москва, Моспочтамт, а/я 1ВВ.
Тел.: (495) 557-13-01, (91В) 241-В3-43. E-mail: [email protected]
