С чем лучше смешивать остатки хмеля для производства органических удобрений, выяснили португальские ученые.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей коллектива исследователей из Португалии, опубликованной в журнале Horticulturae 2023 на портале MDPI, о перспективах производства органических удобрений из отходов хмеля: «Реконверсия и повышение ценности сельскохозяйственных отходов – актуальная тема. Что касается хмеля, культуры, предназначенной в основном для пивоваренной промышленности, у нее есть большой потенциал для производства органических удобрений из остатков.
Основными мировыми производителями хмеля на данный момент являются Германия и США, хотя коммерческое производство распространено во многих странах. Недавно движение крафтового пивоварения стимулировало интерес к производству хмеля в Италии, Португалии и Бразилии. Растущий интерес к производству хмеля также увеличил интерес к переработке отходов, образующихся при сборе хмеля и пивоваренной промышленности.
Компостирование — это процесс, позволяющий устойчиво утилизировать сельскохозяйственные отходы и предлагая биоудобрения для АПК, что способствуют здоровью почвы и культур.
Преимущества применения этих органических материалов для качества почвы обусловлены увеличением содержания в почве доступных питательных веществ, органического вещества почвы и полезных микроорганизмов.
Биохимические и биологические параметры почвы, такие как микробная биомасса C и N, дыхание почвы, активность ферментов и минерализуемый N, широко используются для оценки воздействия компостов на свойства почвы. Эти параметры чувствительны к небольшим изменениям, которым может подвергнуться почва после внесения органического субстрата.
Органические добавки обычно богаты органическими C и N, которые способствуют микробной активности и росту.
Микробная биомасса представляет собой живой компонент органического вещества почвы, тогда как микробное дыхание отражает основные скорости круговорота, и оба быстро реагируют на изменения в управлении почвой. Разложение сложных органических соединений микроорганизмами требует активности ферментов, что отражается на скорости минерализации.
Ферменты фосфатазы, например, участвуют в процессе минерализации фосфатов, увеличивая доступность фосфора (P), важного питательного вещества для роста почвенных микробов, что, следовательно, влияет на разложение и круговорот углерода.
Минерализация N также осуществляется микроорганизмами, причем скорость этого процесса зависит от содержания С и N в органических остатках.
Внесение органических субстратов в почву не только влияет на активность и рост микробов, но также может привести к изменению микробного разнообразия и доминирования функциональных групп. Свойства почвы, такие как содержание питательных веществ, pH, общий N, органический C и соотношение C/N, являются основными факторами, влияющими на состав почвенного микробного сообщества. Эти изменения, в свою очередь, отразятся на качестве почвы. Доказано, что внесение органических удобрений приводит к химическим и структурным изменениям гуминовых веществ органического вещества почв.
Отходы хмеля, образующиеся при сборе культуры, в основном представляют собой листья и стебли, поскольку цветки (шишки) являются наиболее ценной коммерческой частью растения.
Растения хмеля могут вырасти почти до 7 м в высоту, производя большое количество биомассы. Кроме того, это значительное количество биомассы очень богато питательными веществами, особенно N.
Таким образом, компосты, полученные из листьев хмеля, могут иметь достаточный уровень питательных веществ и органического углерода для улучшения качества почвы. В настоящем исследовании предполагается, что компосты на основе листьев хмеля полезны для здоровья почвы и могут послужить дополнительным источником дохода.
Основная цель исследования состояла в том, чтобы оценить влияние компостов, полученных путем подходящих смесей листьев хмеля с другими местными органическими ресурсами (пшеничная солома, навоз и зола от стеблей хмеля), на свойства почвы и микробный состав в горшечном эксперименте с салатом. Опыт проводили в течение двух вегетационных периодов.
Компосты были получены после 9-месячного компостирования листьев хмеля, смешанных с другим сырьем (пшеничной соломой, навозом и золой стеблей хмеля) в различных соотношениях.
Листья хмеля, используемые в качестве сырья, получали в процессе сбора хмеля и в результате отделения шишек. Зола также образовалась от урожая хмеля в результате сжигания стеблей хмеля, что является обычной практикой среди фермеров-хмелеводов.
Коровий навоз и пшеничная солома, полученные от местных фермеров, использовали без дальнейшей обработки в компостерах с заданными параметрами для достижения различных соотношений C/N.
Процесс регулярно контролировался, включая физическое переворачивание слоев, регистрацию температуры и добавление воды для обеспечения достаточной влажности.
Полученные конечные компосты протестировали в горшечном эксперименте с салатом сорта «Чудо лета». Горшки размещали под навесом на открытом воздухе под черепичной крышей в течение двух циклов выращивания (июнь – август 2018 г.; апрель – июль 2019 г.). Эксперимент включал девять внесенных удобрений, необработанный контроль и четыре повтора на обработку. В каждый горшок (~3 л) помещали по 3 кг сухой и просеянной почвы (2 мм), отобранной из слоя 0–0,20 м залежи и компосты.
Наибольшая микробная активность зафиксирована в компосте с остатками хмеля и соломой во всех обработках. Выявленные грибы принадлежат к типам Ascomycota и Zygomycota, а бактерии — к типам Actinobacteria, Bacillota, Bacteroidetes, Firmicutes и Proteobacteria.
Следует подчеркнуть, что выявленные в большом количестве грибы Aspergillus известны своей ролью в солюбилизации фосфатов и калия в почве. Также были обнаружены грибы Aspergillus niger, которые обычно используются при биовыщелачивании для удаления тяжелых металлов и могут усиливать минерализацию лигноцеллюлозы.
В целом, результаты показывают, что компост на основе листьев хмеля, особенно с добавлением пшеничной соломы, положительно влияет на состав почвенного микробного сообщества, в конечном итоге увеличивая доступность почвенного азота, а также фосфора и калия для развития растений».
По статье группы авторов (Сандра Афонсо, Эрмелинда Л. Перейра, Маргарида Арробас, М. Анхело Родригес, Альтино Чупина), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Автор изображения: Анна Медведева, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.