Бактериальные удобрения

Бактериальные удобрения обеспечивают повышение урожайности и качества растениеводческой продукции за счет биологической (микробной) мобилизации основных элементов минерального питания, стимуляции роста, а также выполняют фитосанитарные функции, обеспечивая восстановление микробных ценозов почв, нарушенных вследствие антропогенного воздействия. Применение бактериальных удобрений создает также условия для экономии минеральных удобрений.

Наиболее широко в нашей стране представлены бактериальные удобрения на основе азотфиксирующих бактерий для бобовых и небобовых культур, что обусловлено перспективностью биологической азотфиксации в качестве источника связанного азота для обеспечения потребностей культурных растений (бобовые культуры – Сапронит, Вогал, СояРиз, Ризофил, Клеверин; небобовые культуры – Азобактерин, Ризобактерин, Ризобактерин-С).

Повышение доступности труднорастворимых фосфатов почвы для растений обеспечивает биологическая фосфатмобилизация и использование бактериальных удобрений на основе фосфатмобилизующих бактерий (Фитостимофос). Некоторые бактериальные препараты одновременно обладают азотфиксирующим и фосфатмобилизующим действием (Ризофос, Биолинум, Гордебак). Альтернативным источником калия для питания растений может служить биологическая мобилизация – повышение доступности почвенного калия за счет бактериальных удобрений на основе калиймобилизующих бактерий (Калиплант).

Основной способ применения бактериальных удобрений – предпосевная обработка семян (инокуляция). Основополагающим условием успешного применения микробных удобрений является их сочетание с минеральными и органическими удобрениями.

2.4.5 Органические удобрения и их применение

Важнейшая роль в повышении плодородия почв, увеличении урожайности сельскохозяйственных культур и улучшении их качества принадлежит органическим удобрениям. Органические удобрения содержат элементы питания растений преимущественно в форме органических соединений. Они состоят из веществ животного и растительного происхождения, которые, разлагаясь, образуют минеральные вещества, при этом в приземный слой выделяется диоксид углерода, необходимый для фотосинтеза растений.

В общем балансе элементов питания, вносимых ежегодно под сельскохозяйственные культуры, на долю органических удобрений в Республике Беларусь приходится от 30 до 40%. Около 75% органических удобрений от внесенного количества минерализуется и участвует в питании растений, а 25% гумифицируется и идет на восполнение потерь гумуса при возделывании сельскохозяйственных культур.

К наиболее распространенным органическим удобрениям в Республике Беларусь относятся подстилочный и бесподстилочный навоз, птичий помет, сапропель, торф, солома, зеленое удобрение, а также различные компосты (торфонавозные, торфопометные, вермикомпосты, с использованием соломы, костры льна, лигнина, растительных, древесных и бытовых отходов и т.д.). Средний состав различных видов органических удобрений представлен в таблице 2.6

Таблица 2.6. Средний состав различных видов органических удобрений

Подстилочный навозсостоит из твердых и жидких выделений животных, подстилки и остатков корма. Состав и удобрительная ценность его зависят от вида животных, состава кормов и подстилки, способа хранения. Подстилка (солома в виде резки длинной 10-15 см, торф и др.) поглощает жидкие выделения животных и образующийся аммиачный азот, улучшает свойства навоза, делает его более рыхлым, менее влажным, способствует лучшему разложению при хранении.

Качество подстилочного навоза зависит от вида животных, типа кормления, количества и вида подстилки, способов хранения (рис. 2.10).

Лучшим подстилочным материалом является солома злаковых культур и верховой торф. Значение подстилки заключается в том, что она создает мягкое сухое ложе для животных, увеличивает выход навоза, поглощает жидкие выделения животных и образующийся аммиачный азот. Одна часть соломенной подстилки может поглощать две-три части жидкости, верхового торфа – 10-15 частей.

Рис. 2.10 Оценка качества подстилочного навоза

В свежем подстилочном навозе сохраняются семена сорных растений, вредоносное и инфекционное начало. Его использование ведет к засорению полей сорняками, развитию болезнетворных микроорганизмов, загрязнению окружающей среды.

Для хранения подстилочного навоза используют горячий (рыхлый), холодный и горячепресованный способы.

При горячем хранении навоз укладывают в штабеля шириной около 3 м без уплотнения.

При холодном – навоз складируют в штабель шириной около 5–6 м и высотой около 1 м, сразу же утрамбовывают. Затем настилают новые слои навоза и опять утрамбовывают, пока высота уплотненного штабеля не достигнет 2,5–3 м. Готовый штабель укрывают резанной соломой или торфом.

При горячепресованном способе хранения навоз вначале укладывают рыхло слоями 80–100 см, и дождавшись повышения температуры до 60–70ºС, сильно уплотняют и накрывают соломой или торфом.

Бесподстилочный навоз представляет собой смесь жидких и твердых экскрементов животных с примесями воды и корма. Образуется бесподстилочный навоз на животноводческих фермах и комплексах, где технологией не предусмотрено использование подстилки. В общей структуре органических удобрений в Республике Беларусь бесподстилочный навоз занимает более 40%.

Бесподстилочный навоз в зависимости от соотношения жидкой и твердой фракций подразделяют на полужидкий (более 8% сухого вещества), жидкий (3–8% сухого вещества) и навозные стоки (менее 3% сухого вещества).

Наиболее эффективно использование бесподстилочного навоза для компостирования. После компостирования он обладает высоким удобрительным действием. Свежий бесподстилочный навоз содержит элементы питания в легкодоступной форме: около половины азота находится в аммиачной форме, треть фосфора и весь калий растворимы. Но применение высоких доз бесподстилочного навоза приводит к загрязнению окружающей среды, в частности – грунтовых вод нитратами.

Жидкий навоз и навозные стоки содержат патогенную микрофлору. При применении бесподстилочного навоза на одних и тех же участках ведет к ухудшению качества растительной продукции: в кормах повышается содержание нитратов, в корнеплодах сахарной свеклы уменьшается содержание сахара, в клубнях картофеля – крахмала.

Птичий помет – быстродействующее самое концентрированное органическое удобрение. В основном он является азотно-фосфорным удобрением. В зависимости от технологии выращивания птицы помет может быть подстилочным и бесподстилочным. Для снижения потерь азота при хранении птичий помет компостируют с торфом, опилками, кострой, соломой.

Для улучшения технологических качеств куриного помета применяется его термическая сушка (температура 600–800°С), которая превращает в сыпучее (влажность – 17%) гранулированное высококонцентрированное органическое удобрение.

Сапропель – озерный ил. Образуется в пресноводных водоемах из отмерших растительных и животных организмов, минеральных веществ биогеохимического происхождения и принесенных минеральных компонентов, имеющие зольность не более 85%. Сапропель обогащен кальцием, фосфором, серой, микроэлементами и другими биологически активными веществами.

Свежедобытые сапропели не применяют как удобрение, так как азот в нем находится в органической форме, содержится много закисных токсичных соединений, снижена активность микрофлоры. Приготовление органических удобрений из сапропеля предусматривает проветривание и промораживание, что приводит к активизации микробиологической деятельности, детоксикации и улучшению структуры.

Торф чаще всего используется при компостировании. Он может быть использован на подстилку и изготовление специальных удобрительных смесей, а также в качестве мульчи. Непосредственное использование торфа на удобрение без предварительного компостирования не допускается.

Солома. Использование соломы в качестве органических удобрений без отчуждения из агроценоза повышает плодородие пахотных земель и позволяет сформировать бездефицитный баланс гумуса и питательных элементов. Солома содержит такие ценные компоненты, как целлюлозу, лигнин и др., которые являются энергетическим материалом для почвенных микроорганизмов, активизируют гумусообразование. При минерализации соломы высвобождаются почти все необходимые растениям питательные вещества, включая микроэлементы (табл. 2.7).

Таблица 2.7 Состав соломы сельскохозяйственных культур.

Для удобрения рекомендуется солома озимой и яровой пшеницы, озимого и ярового тритикале, озимой ржи, а также излишки соломы других яровых (ячмень, просо, овес) и зернобобовых (горох, вика, пелюшка) культур. Во время уборки озимых культур солому измельчают, равномерно распределяют по поверхности почвы, вносят жидкий или полужидкий навоз, затем поле дискуют или запахивают. Необходимо учитывать, что недостаток азота в злаковой соломе приводит к закреплению в биологической форме подвижных форм азота почвы и растения испытывают его недостаток. Чтобы не снизить урожайность последующей культуры, необходимо дополнительно внести 10-12 кг минерального азота на каждую тонну заделанной в почву соломы. После заделки соломы злаков рекомендуется высевать на данном поле зернобобовые.

Можно применять солому в сочетании с зеленым удобрением, что позволяет исключить дополнительное внесение минерального азота, а также создает благоприятные условия для образования гумуса в почве.

Также используется солома рапса и других крестоцветных культур (горчица, сурепица, редька масличная); солома гречихи, кукурузы, люпина, кормовых бобов, сои. Солома этих культур в чистом виде практически не используются на корм и подстилку.

Солома служит одним из компонентов компостов, так как является хорошим влагопоглощающим материалом для бесподстилочного навоза и помета.

Зеленое удобрение – это свежая растительная масса, которую заделывают в почву для обогащения ее органическим веществом, азотом и другими элементами питания. Этот прием называют сидерацией, а растения, выращиваемые на удобрение, – сидератами.

Ассортимент сельскохозяйственных культур, пригодных для возделывания на зеленое удобрение достаточно широк (рис.2.11)

Рис. 2.11 Сельскохозяйственные культуры на зеленое удобрение

Широко практикуется также использование сидеральных смесей, когда высевается не один из сидератов, а несколько разнообразном соотношении.

Различают следующие три основные формы зеленого удобрения: полное, укосное и отавное (рис.2.12 ).

В крупнотоварном производстве целесообразно отавное применение зеленого удобрения; зеленая масса в этом случае используется на корм животным.

Рис. 2.12 Формы зеленого удобрения

На зеленое удобрение используются также две формы сидератов – в качестве самостоятельной и промежуточной культуры. Как самостоятельная культура, сидераты занимают поле весь вегетационный период. При промежуточном использовании сидеральные культуры высеваются в промежутке между основными культурами. Промежуточные культуры в свою очередь подразделяются на следующие группы: подсевные, пожнивные, поукосные и озимые.

Подсевные сидераты высеваются ранней весной под однолетние травы, озимые и яровые зерновые (донник белый и желтый, сераделла, райграс однолетний, клевер, люцерна, лядвенец, галега восточная). После уборки основной культуры и отрастания сидерата, его заделывают в почву.

Пожнивные сидераты высеваются после уборки раносозревающих зерновых и зернобобовых культур в срок до 15 августа. Это быстрорастущие культуры с коротким вегетационным периодом: узколистный сидеральный люпин, вика, пелюшка и их смеси, горчица белая, редька масличная, рапс яровой, фацелия.

Поукосные сидераты высеваются после озимой ржи на зеленый корм или после первого укоса многолетних трав, после скашивания однолетних бобово-злаковых смесей на зеленую массу и других культур, убираемых на силос и сенаж.

Озимые сидеральные культуры (озимый рапс, озимая сурепица и их смеси, озимая рожь + вика мохнатая) высеваются после уборки ранних и среднеранних культур для использования в качестве зеленого удобрения весной будущего года.

При хорошем наращивании надземной растительной массы и корней сидератов в почву может быть заделано от 6–7 до 25–50 т/га надземной зеленой массы и от 5 до 20 т/га корней.

При заделке сидерата в почву вся надземная и корневая масса равномерно распределяется по полю, чего очень трудно добиться при внесении других видов органических удобрений. В среднем отавная форма зеленого удобрения с учетом запашки пожнивных и корневых остатков эквивалентна 4 т/га навоза, полная форма зеленого удобрения при урожайности сидератов 150–250 ц/га – 15 т/га, 250–350 т/га – 20 т/га подстилочного навоза.

Ценными органическими удобрениями являются компосты Высококачественный компост представляет собой однородную, темную, рассыпчатую массу влажностью не более 75%, с реакцией, близкой к нейтральной, и содержанием элементов питания в доступных для растений соединениях. При приготовлении компостов в результате биотермических процессов погибают патогенные микроорганизмы и теряют жизнеспособность семена сорных растений, а само удобрение становиться более концентрированным и биологически активным.

Торфонавозныекомпостыв отношении навоза и торфа от 1:1 до 1:2 и выше. При компостировании активизируется минерализация органического вещества торфа, в результате увеличивается содержание более доступного дня растений азота, уменьшается кислотность торфа. Торф, обладая высокой влагоемкостью и поглотительной способностью, хорошо удерживает жижу и поглощает аммиачный азот навоза, предохраняя его от улетучивания. При компостировании гибнет основная масса жизнеспособных семян сорных растений и болезнетворных микроорганизмов.

Чаще всего применяется послойный способ компостирования. В торфо-навозный компост добавляется фосфоритная мука в дозе 10-30 кг/т. При зимнем компостировании на одну часть навоза берут 1 часть торфа, а при весенне-летней закладке - 2-3 части. Срок созревания компоста 3-4 месяца.

Торфожижевые компосты готовят в поле. В корытовидное углубление из торфа заливается навозная жижа. После впитывания жижи всю массу бульдозером сгребают в штабеля и не уплотняют. Торфожижевые компосты можно вносить через 1-1,5 месяца после закладки. По эффективности они не уступают навозу.

Аналогично готовятся компосты из торфа и жидкого навоза.

Торфопометныекомпосты готовят из одной части помета и двух частей торфа. Можно к одной части помета добавлять полторы части минеральной почвы и складывать на краях удобряемых полей. Хорошо компостируется птичий помет с опилками (3:1)

Навозно-сапропелевые компосты получают при добавлении к апропелевым удобрениям бесподстилочного навоза или птичьего помета в соотношении по массе 1:1. Такие компосты являются быстродействующими, их рекомендуется вносить не более 20-30 т/га.

Вермикомпосты(биогумус) – продукты переработки органических субстратов красным калифорнийским червем. Технология вермикомпостирования основана на способности червей преобразовывать в процессе своей жизнедеятельности растительные остатки и почву. В организме червей они измельчаются, химически трансформируются, обогащаются некоторыми питательными элементами, ферментами и микроорганизмами.

Для приготовления вермикомпостов используют различные органические отходы: навоз, бытовой мусор, осадки сточных вод, растительные остатки.

Процесс вермикомпостирования по сравнению с обычными способами происходит значительно быстрее (в 2-5 раз в зависимости от свойств исходного сырья), уменьшается объем отходов, происходит более глубокое обеззараживание компостов, подавляется деятельность патогенных микроорганизмов.

Органические удобрения в системе удобрения применяют в первую очередь при возделывании картофеля, кукурузы, сахарной свеклы, кормовых корнеплодов, овощных и плодово-ягодных культур, озимых зерновых культур, однолетних и многолетних трав, на луговых землях (табл. 2.8).

Таблица 2.8. Средние дозы органических удобрений

под сельскохозяйственные культуры

Основным сроком применения подстилочного навоза и компостов на связных почвах при возделывании пропашных культур является осеннее внесение под зяблевую вспашку.

В системе удобрения озимых зерновых культур органические удобрения вносят под вспашку непосредственно под озимые зерновые или под предшественник в занятом пару.

Жидкие органические удобрения применяют в основное внесение под вспашку или культивацию осенью, под культивацию весной, а также для подкормок по фазам роста и развития растений. Доза жидкого удобрения устанавливается исходя из содержания в нем азота.

Зеленое удобрение в зависимости от типа использования (полное, отавное, укосное) запахивается осенью до наступления заморозков. Озимые сидеральные культуры запахиваются весной следующего года. При использовании на зеленое удобрение промежуточных культур их посев после уборки основных зерновых и зернобобовых культур производится в срок до 15 августа.

При использовании соломы на удобрение ее измельчение нужно проводить во время уборки зерновых, крестоцветных, крупяных и зернобобовых культур навесными приставками к комбайнам. Сразу же после измельчение соломы дополнительно следует внести 20–30 т/га жидкого навоза или минеральные азотные удобрения из расчета 8–10 кг азота на 1 тонну соломы зерновых, крупяных и крестоцветных культур, заделать полученную массу дисковыми боронами и запахать.

Для учета внесения различных видов органических удобрений используют следующие коэффициенты перевода в условный навоз: все виды подстилочного навоза, торфонавозные и сборные компосты – 1,0; полужидкий бесподстилочный навоз – 0,5; жидкий навоз – 0,2; навозные стоки – 0,06; куриный помет – 1,7; подстилочный помет – 2,0; торфопометный компост – 1,3; сапропелевые удобрения органического типа – 0,5; сапропелевые удобрения смешанного типа – 0,3; солома зерновых, крупяных и крестоцветных культур – 3,5 (с учетом дополнительного внесения азота); солома зернобобовых культур и кукурузы – 3,8 (с учетом дополнительного внесения азота); ботва – 0,5.

Отавная форма зеленого удобрения с учетом запашки пожнивных и корневых остатков эквивалентна 4 т/га навоза, полная форма зеленого удобрения при урожайности сидератов 150–250 ц/га – 15 т/га, 250–350 т/га – 20 т/га навоза.