Китайские исследователи выяснили, на какой день созревания компост становится наиболее эффективным и безопасным для сои.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей коллектива ученых из Центра исследования микроэлементов, Хуачжунский сельскохозяйственный университет, опубликованной в журнале Agronomy 2023 на портале MDPI, в которой рассказывается о применении органических удобрений на сое: «Китай сталкивается с проблемой импортозависимости по сое из-за низкой национальной урожайности этой востребованной зерновой и масличной культуры.
Данные за 2020 год показывают, что средняя урожайность сои в Китае составляла около 2 т/га , что значительно ниже по сравнению с другими крупными странами-производителями сои. Например, в том же году средняя урожайность сои в США составила примерно 3,4 т/га.
Помимо несовершенной технологии возделывания, важным фактором, ограничивающим производство сои в Китае, является ухудшение качества земель. Эта проблема особенно заметна в черноземном регионе северо-восточного Китая, который является основным районом производства сои в Китае.
Из-за ухудшения качества пахотных земель Китая сельскохозяйственные власти приняли такие меры, как корректировка структуры посадки, продвижение защитной обработки и улучшение кислой почвы.
Использование органических удобрений признается важной стратегией для оздоровления почвы, поскольку органика может улучшить физико-химические свойства почвы, увеличить содержание органического вещества в почве и повысить эффективность удобрений, тем самым способствуя росту сельскохозяйственных культур.
Однако в реальном полевом производстве фермеры не очень охотно применяют органические удобрения. Основная причина в том, что после коммерциализации органических удобрений соответствующие ведомства переоценили их безопасность и потребовали тщательной выдержки органических удобрений, что привело к усложнению производственных процессов и высоким ценам.
В последние годы, в связи с быстрым развитием животноводства в Китае, большое количество навоза скота и птицы, производимого мелкими фермерами, осталось неиспользованным, что привело к загрязнению окружающей среды и растрате питательных ресурсов навоза и помета.
Компостирование на месте было предложено во многих районах Китая, чтобы снизить затраты на производство и транспортировку, тем самым снижая цены на органические удобрения. Однако без заводского контроля качества сложно обеспечить безопасность органических удобрений.
Внесение в почву неразложившегося навоза и помета может привести к ее ухудшению и заражению почвы патогенными микроорганизмами. И, напротив, перезревание органических удобрений ведет к потере большого количества питательных веществ и активных органических компонентов. Одновременно наблюдается заметное снижение как микробного разнообразия, так и численности.
Органические удобрения содержат целый ряд микроорганизмов, в том числе протеобактерий и актинобактерий - они играют решающую роль в катализе расщепления и преобразования питательных веществ почвы и органических соединений. Следовательно, снижение численности микробов означает снижение эффективности органических удобрений. Кроме того, активность почвенных ферментов тесно связана с разнообразием и численностью почвенных микроорганизмов.
Таким образом, определение того, как сбалансировать безопасность и эффективность органических удобрений, важная задача.
В настоящее время в Китае предложены требования к безвредной обработке коммерческих органических удобрений созреванием, среди которых индекс всхожести семян (GI) считается наиболее чувствительным и надежным индикатором для оценки зрелости органических удобрений.
Стандарт китайской сельскохозяйственной промышленности требует, чтобы GI коммерческих органических удобрений достигал 70%, но некоторые исследования предполагают, что GI компоста ≥ 50% означает, что органическое удобрение нетоксично для семян сельскохозяйственных культур.
Мы предположили, что разумная зрелость органических удобрений может лучше улучшить физические и химические свойства почвы и, таким образом, повысить урожайность сельскохозяйственных культур.
Таким образом, данное исследование было направлено на изучение следующего: (1) влияние компоста из навоза крупного рогатого скота разной степени зрелости на урожайность сои и ее компоненты; 2) влияние компоста из навоза КРС разной степени зрелости на основные физико-химические свойства, компоненты органического вещества, ферментативную активность и микробные показатели почвы. Эти результаты обеспечат теоретическую основу для определения разумной зрелости органических удобрений.
Район исследования был расположен в деревне Цзяньцао, город Цяньцзинь, город Суйхуа, провинция Хэйлунцзян, Китай.
Используя метод статического компостирования и высокотемпературной ферментации, компостирование осуществляли при объемном соотношении навоза крупного рогатого скота и кукурузной соломы 2:1 и смешанного микробного раствора Bacillus subtilis + Trichoderma (Xiangping Biological Technology Co. Ltd., Ухань, Китай), который добавляли в количестве 1% (в свежем виде) к материалу (навоз крупного рогатого скота + кукурузная солома) для ускорения разложения.
В частности, около 10 тонн навоза крупного рогатого скота и 3 тонны кукурузной соломы добавляли к 130 кг смешанного микробного раствора и тщательно перемешивали. Период компостирования длился 60 дней. Затем 500 г образца отбирали из нескольких точек внутри кучи в дни 0, 3, 14, 21, 28, 45 и 60 соответственно, а затем образцы равномерно перемешивали. Это использовали для определения показателя всхожести семян GI.
Соответственно, провели семь обработок, когда первую, нулевого дня, вносили с 25 кг химических удобрений (100%, при соотношении азот/фосфор/калий 12:18:15), а остальные после указанных периодов в дозах 30 тонн на гектар. Все обработки органическими удобрениями снижали количество химических удобрений на 20% по отношению к компосту нулевого дня.
Площадь полевого участка составляла 30 кв метров, каждую обработку повторяли три раза с одинаковой плотностью посадки и постоянным использованием воды и удобрений для каждой обработки. Химические и органические удобрения применялись раз в качестве базовых удобрений. Принятым сортом сои был Дуншэн № 22. После созревания сои определяли урожайность и компоненты, а также отбирали образцы почвы с каждого участка.
После того как соевые бобы созрели, с каждого участка случайным образом собирали по 6 образцов растений сои. Рассчитывали среднее количество стручков на растение сои и среднее количество зерен в стручке. 100 зерен сои были случайным образом выбраны с каждого участка и взвешены для расчета среднего веса 100 зерен сои. Соевые бобы на каждом участке собирали для расчета урожайности сои на участок.
Результаты показали, что обработка компостом зрелости 21-го дня (GI = 62,5%, индекс всхожести) оказала оптимальное влияние на повышение урожайности сои, а ее влияние на улучшение основных физико-химических свойств почвы, активных компонентов органического вещества, активности ферментов и микробного разнообразия было наиболее очевидным.
По сравнению с контрольным, участок с компостом 21д показал прирост урожайности сои на 15,1% , а содержание органического вещества почвы, щелочно-гидролизованного азота, доступного фосфора и доступного калия увеличилось на 29,9%, 25,0%, 22,2% и 8,4% соответственно; содержание растворенного органического вещества (РОВ), экстрагируемого гумуса, гуминовых кислот и фульвокислот в почве увеличилось на 96,5%, 22,6%, 16,7% и 30,6% соответственно; активность почвенной фосфатазы, нейтральной протеазы, уреазы и целлюлазы увеличилась на 45,4%, 164,1%, 33,9% и 128,9% соответственно.
Однако эффективность удобрения при обработках 28д, 45д и 60д, то есть высокозрелыми органическими удобрениями была ниже, чем при компосте 21 дня. В целом соответствующая зрелость органических удобрений положительно влияет на улучшение почвы и повышение урожайности, однако перезрелость органических удобрений снижает эффект от их применения».
По статье группы авторов (Хаотянь Се, Юджи Вэй, Цэн И, Ян Ван, Чжуцин Чжао, Синьвэй Лю), 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.