Минеральное питание сельскохозяйственных культур в системе природного круговорота веществ (Часть 1) | «Буйский химический завод»
You can download the English version of the article here.
Минеральное питание сельскохозяйственных культур в системе природного круговорота веществ.
Минеральное питание растений необходимый и многофакторный технологический прием при выращивании сельскохозяйственных культур, требующий глубоких знаний законов, по которым живет и развивается Природа. Его никак нельзя свести только к внесению доз минеральных солей под расчетный урожай. Это очень примитивный подход без учета и понимания происходящих при этом почвенных процессов и процессов в самом растении. Неслучайно почвоведами отмечаются факты активной деградации почв, связанные с потерей гумуса, засолением и растущей кислотностью. На этом фоне недобирается урожай и снижается качество сельхозпродукции, теряется гумус.
Нередко снижение гумуса в пахотном слое почвы, а это ключевой показатель плодородия, пытаются объяснить недостаточным внесением доз минеральных удобрений. Такое однозначное заключение не имеет под собой ни малейшего основания. Однако, порой, подается специалистами, облеченными высокими должностями и званиями, в том числе из научной сферы, как единственно верное.
Имея двадцатипятилетний опыт по организации минерального питания сельскохозяйственных культур, мы убедились в том, что нет непосредственной связи между ростом плодородия, которое принято оценивать через содержание гумуса и расчетными дозами минеральных удобрений. Вернее такая связь существует, но находится она в обратной зависимости.
Расчетные дозы вносимых удобрений, а тем более возможные передозировки приводят к повышенной концентрации солевых растворов, росту уровня кислотности, подавлению активности почвенной биоты, в конечном итоге, к потере ее агрофизических свойств. Неизбежность локальных осмотических явлений в зоне расположения минеральных гранул отрицательно влияет на развитие корневой системы растений, особенно в раннем периоде роста. О какой положительной динамике плодородия почвы при таких процессах может идти речь?
Вместе с тем, использование минеральных удобрений по отработанным методикам стало классикой и воспринимается как неизбежность, тем более по факту получения растущих результатов по объему урожая.
Динамичный рост урожайности не должен закрывать нам глаза на процессы другого характера и не настолько очевидные. Тогда в чем же конфликт ситуации? Он в том, что в целях объективной оценки происходящие процессы необходимо видеть в мельчайших деталях, в том числе тенденции обратного характера, и оценивать в сопоставимых временных промежутках, тогда как почвенная гумификация прошла многомиллионные природные циклы, а наше в ней соучастие на этом временном фоне исчисляется считанными годами. Но даже за ничтожно короткий период аграрной деятельности, по сравнению с периодом формирования существующей экосистемы, отрицательное воздействие человека на природу становится очевидным и не дает нам права так слепо использовать чисто солевые формы удобрений.
Устойчивость почвенного поглотительного комплекса, который в большинстве своем еще способен справляться с отрицательным на него воздействием и отвечать ростом урожайности объясняется его высокой буферностью, способностью воспринимать, распределять, удерживать растворы минеральных солей и по возможности благодаря органическому компоненту, включать механизм пролонгации их действия. В песчаных почвах с низкой буферностью, такой механизм отсутствует и минеральные составляющие при поливе уходят в нижние горизонты за пределы корнеобитаемого уровня. Подобный порядок вещей создает свои проблемы и требует иных подходов при организации минерального питания.
Задача земледельца состоит в том, чтобы стать грамотным соучастником естественного природного органоминерального круговорота, обеспечить динамику развития, следуя его законам. Любое наше неосторожное вмешательство в одно из звеньев органоминерального круговорота, изначально с благой целью – решить свои задачи и «подсобить» природе, ослабит всю цепь круговорота веществ и обмена энергии.
ОАО «Буйский химический завод», как производитель удобрений отошел от способа прямого внесения минеральных солей в почву. Основой гранулы стал органический компонент – торф глубокой степени разложения, обогащенный минеральными солями и уже не почва, а органическая гранула стала выполнять функцию пролонгированного действия. Такой технологический прием сочетания органики и минеральных солей в одной грануле удобрения позволил перевести азот в менее подвижные формы, а фосфор, калий, магний, серу, углерод сделать более усвояемыми и доступными для растений и почвенной микрофлоры. Механизм пролонгации позволил уменьшить концентрацию питательных растворов в самой почве привести к оптимуму и обеспечить усвоение всех элементов минерального питания более полным, на основе комплексного и сбалансированного состава.
Так идет развитие корневой системы растения в среде с ОМУ и в среде с нитрофоской.
Это не два демонстрационных опыта, это один опыт, одно растение, корневая система которого представлена с двух разных сторон стеклянного сосуда (две стороны одной медали).
На очередном этапе развития технологии производства ОМУ была реализована идея повышения содержания гуминовых веществ в составе удобрений введением гумата калия, который получаем с применением калийной щелочи и используя гидродинамическую кавитацию. Это стало первым нашим действием по улучшению свойств ОМУ после 20-летнего его применения по изначально принятой технологии производства. (фото 3)
Важнейшим технологическим приемом в растениеводстве является грамотно организованный севооборот, цели и задачи которого обеспечить биохимическое разнообразие на используемых для выращивания сельхозкультур площадях. Чем больше культур в севообороте и чем сильнее они отличаются сроками сева, характером роста, генетическими особенностями и жизненным циклом, тем эффективнее роль севооборота в борьбе с сорняками, в противостоянии вредителям и болезням. Однако, организовать желаемый севооборот, порой очень непросто и априори, в силу определенных обстоятельств, вынуждены переходить на монокультуру. Посредством органоминеральных гранул было решено решить, в некоторой степени задачу, связанную с монокультурностью. Понимая, что эффект, который получаем от севооборота, обеспечивается корневыми выделениями и биологически активными веществами предшественника, специалистами завода было решено вводить в состав ОМУ экстракты растений и кавитированную массу предполагаемого предшественника.
Такой прием получения экстрактов растений аллелопатов и введение их в удобрение позволил организовать псевдосевооборот. Полагаем, что такой прием не решает всех проблем монокультурности, однако содействует оздоровлению общей ситуации на возделываемых полях. Благо, что арсенал растений, потенциально возможных для экстракции и включения в севооборот превосходит две сотни наименований – это богатейший выбор для предстоящих исследований, но важно не это, а сама идея введения биомассы предшественника в состав ОМУ. Пример уже хорошо показал себя на сое в Амурской области, куда были поставлены ОМУ с экстрактами пшеницы, ромашки, еще ряда культур и лекарственных трав.
Приемы расширения свойств органоминеральных удобрений были продолжены… Самым большим упущением в существующих агротехнологиях, на наш взгляд, является полное пренебрежение к почвенной микробиоте и простейшей мезофауне. Они являются главными создателями того плодородия и почвенного слоя, на котором и получаем урожай. Говорить глубоко и подробно на такую важнейшую тему в данном презентационном материале не имеет смысла, в целом она глубоко изучена и известна. От активности полезной почвенной микрофлоры зависит очень многое – усвоение элементов питания, санитарное состояние, симбиотические процессы, структура почвы, все ее агрофизические свойства. Можно ли положительно повлиять удобрениями на развитие почвенных микроорганизмов? Минеральными солями их только угнетаем.
Работая только минеральными солями, земледельцы становятся невольными землеубийцами, ибо в их арсенале такое грозное оружие против микробов, как набор различных солей. Органоминеральную гранулу было решено использовать еще и как транспорт для доставки в почву консорциума разных бактерий: Bacillus subtilis, Bacillus mucilaginosus, Bacillus mesentericus, Bacillus megaterium, Azotobacter chroococcum.
Споровые формы указанных штаммов легко закрепляются на поверхности гранулы, а при попадании во влажную и теплую почву включаются в работу.
Прием нанесения микробов на ОМУ дал самый высокий результат в особенности по мобилизации слабоусвояемых фосфатов и было решено еще множество задач по минеральному питанию сельхозкультур, которые подвластны только микроорганизмам.
На этом работа по расширению свойств ОМУ не заканчивалась. Изучив опыт европейских стран по организации минерального питания сельскохозяйственных культур и выполнив ряд заказов в Италию, мы столкнулись с обязательным, несколько неожиданным для нас требованием заказчика – вводить в состав ОМУ муку от измельченных рогов и копыт.
По итальянскому законодательству в составе удобрений должно быть не менее 3% органического азота, который как раз и содержится в указанных частях животных. Наличием органического азота в торфе мы могли обеспечить только половинный уровень от требуемого. Кроме азота в отходах от переработки скота находятся кальций, калий, фосфор, магний, сера, микроэлементы, белок, аминокислоты – великая кладовая необходимых и доступных для растений и почвенной биоты элементов, которые уже прошли в круговороте веществ будучи в почве, в растениях, в структуре животных и снова им уготована участь вернуться на заданный круг. Когда мы глубоко вникли в смысл этого природного кольца то поняли, что природа давно живет по его законам, смело пошли на работу с мясокостной мукой для придания очередных уникальных свойств органоминеральным удобрениям. Не будь этого круговорота в природе, планета и сегодня была бы завалена тушами мамонтов, их предшественников и тех, кто топтал и топчет ее позднее. Для нас использование мясокостной муки в составе ОМУ стало обязательной частью технологии. Доведя ее в составе ОМУ до 5-10% мы планируем использовать ее уже тысячами тонн на годовую программу.
Белки и аминокислоты в ОМУ стали уникальным питанием для почвенной микробиоты, питанием для всех почвенных простейших, которые получив такое уникальное питание активизировались и по результатам опыта позволили иметь двойной урожай картофеля по сравнению с контролем.
На такой существенный разрыв с контролем повлияли, в том числе, и погодные условия дождливой и холодной первой половины лета 2017 года. Дождевые черви своими ходами буквально сделали «друшлаг» на образовавшейся корке верхнего слоя почвы, тем самым обеспечив полноценную аэрацию корнеобитаемого слоя почвы и обеспечили возможность дренажа лишней влаги. В ночное время червей выползало такое количество, что они буквально закрывали поверхность испытательного участка. На положительные результаты опыта повлияли не только улучшенные аэрационные и дренажные свойства почвы, но и сам минеральный состав мясокостной муки.
Тематические исследования и многолетняя практика в России, всестороннее изучение международного опыта привели специалистов завода к выводу, что чем больше пытаемся внести минеральных солей в почву, тем больше в это же время для получения результатов без вреда экосистеме, требуется органики.
В органоминеральных гранулах, как показал опыт, предельно допустимая норма минеральной составляющей равняется 30%. Наибольшего эффекта от минеральных компонентов получаем, когда они находятся в диапазоне 15-25%. При таком соотношении с органикой наиболее пролонгировано идет усвоение всех элементов питания и стремится к показателю 100% усвоения. Ибо между гранулой и корневой системой растений отсутствуют передаточные звенья, которые могли бы повлиять на потери минеральных компонентов. Гранулы, порой, оплетаются микросетью из корневых волосков. Какие же при этом потери? Идет полное усвоение.
В заключении первой части презентационного материала по организации минерального питания растений, основой которого является природный круговорот веществ, а организуемое для растений питание, как агрохимикобиологический прием его развития и поддержания, еще раз считаю необходимым акцентировать: солями мы не имеем права выживать простейших из среды их обитания, они, эти простейшие, делают великое дело для нас сложнейших. Стоят в самом начале пищевой цепи, сопровождают по всем звеньям и завершают ее, чтобы начать этот процесс вновь, с самого начала.
У нас, сложнейших и умнейших должно быть достаточно знаний и кругозора на поиск подходов к простейшим, иначе простейшими окажемся сами, раньше отведенного природой цикла.
Мы не должны объявлять им войну, с ними надо быть в тесном содружестве, вступать в переговоры и находить компромиссы.
Продолжение следует…