Рослини отримують мікроелементи з ґрунту через симбіотичні відносини з ґрунтовими мікроорганізмами (бактеріями та грибами). Для взаємодії рослин і мікробів важливо мати ефективну аеробну зону. Саме для зміцнення цього симбіотичного зв’язку й розроблено стратегію Agnition, яка дає змогу забезпечити ґрунт новими мікробними каталізаторами, обробляючи ними насіння, рослину чи вносячи в борозну, і в результаті покращити здоров’я ґрунту й продуктивність рослин. Така стратегія базується на зменшенні потреби в постійному застосуванні мікроелементів, а також макроелементів.
Польовий експеримент
У ході польового дослідження на дослідній ділянці Університету Мельбурна на фермі Dookie Campus оцінювали дієвість комерційних мікробних каталізаторів Commence, призначених для обробки насіння, та Generate — для позакореневого підживлення зі 100 і 75% рекомендованої дози добрива (азот, фосфор і калій) та їхній вплив на розвиток, урожайність і якість зерна пшениці. Для досліджень було обрано австралійський сорт пшениці EGA Gregory.
Клімат місця проведення експерименту помірний, річна кількість опадів становить 575 мм, а тип ґрунту класифікується як суглинок. Пшеницю висіяли 25 травня 2016 року нормою висіву 75 кг/га, обробивши насіння фунгіцидом Vibrance (1,8 л / 100 кг насіння). Перед сівбою насіння обробили Commence TM (з розрахунку 130 мл / 100 кг насіння), а позакореневе підживлення Generate проводили в нормі 1 л/га у фазу восьми листків згідно з протоколами Agnition.
У сезоні 2016/17 рр. вносили під час сівби на різні оброблені ділянки фосфорні добрива (моноамонійний фосфат) у нормі 80 кг/га (100% доза добрив) і 60 кг/га (75% рекомендованої дози). Щоб задовольнити потребу культури в азоті, сечовину вносили двічі — 11 липня 2016 року розкидним способом вручну нормою 80 кг/га для 100% рекомендованої дози та 60 кг/га для 75% дозування. Останнє підживлення карбамідом провели 17 серпня 2016 року нормою 150 кг/га для 100% дози та 112,5 кг/га для 75% дозування для досягнення якості австралійської преміальної білої пшениці (APW).
Варто зазначити, що це був дуже сприятливий для сільгоспкультур сезон з достатньою кількістю опадів та оптимальними температурами, що подовжило сезон збирання врожаю на місяць.
Наступного сезону фосфорні добрива у нормі 80 кг га (100% доза) та 60 кг га (75% рекомендованої дози) вносили під час сівби на різні оброблені ділянки. Щоб задовольнити потребу культури в азоті, двічі вручну вносили сечовину. Перший раз нормою 80 кг/га для 100% дозування і 60 кг/га для 75% дозування, другий — нормою 150 кг/га для 100% дозування і 112,5 кг/га для 75% дозування для досягнення якості APW пшениці.
Вплив на врожайність
Дисперсійний аналіз показав, що в сезоні 2016/17 обробка насіння та позакореневе підживлення мали значний вплив на врожайність пшениці. Обробки зі 100% дозою добрив істотно не відрізнялися одна від одної. 2016 рік був сприятливим для сільгоспкультур, з достатньою кількістю опадів і тривалим періодом вегетації, що в підсумку допомогло їм виробити більше біомаси та збільшити врожайність зерна. Однак деякі з опублікованих результатів польових випробувань для оцінки ефекту від обробки насіння в Європі та США показали збільшення врожайності в сезони, коли не було багато дощів. Таким чином, сезон 2016 року не можна об’єктивно оцінювати щодо впливу мікробних каталізаторів на кращий ріст і розвиток культури з огляду на сприятливий вплив погодних умов.
Таблиця 1. Урожайність зерна, т/га
Дані врожайності показали, що відсоткове збільшення, порівнюючи з контролем, для комбінованої обробки насіння та позакореневої обробки можна розглядати як індикативний вплив мікробних каталізаторів на ріст культури та кінцевий урожай зерна (табл. 1). Однак у разі контрольної 100% дози добрива спостерігалося всього 2,5% підвищення врожайності для Commence + Generate проти контролю. Було досить цікаво зазначити, що найвища врожайність Commence + Generate із 75% дозою добрива показала збільшення врожайності на 5,8%, як порівняти з контрольним лише 100% добривом, що говорить про те, що застосування Commence та Generate разом має потенціал для досягнення вищих урожаїв усього з 75% рекомендованої дози добрив замість 100%.
За результатами досліджень 2017/18 років було виявлено, що поєднання обробки насіння Commence і позакореневого підживлення Generate мало значний вплив на врожайність пшениці. Зокрема, така комбінація зі 100% дозою добрива дала найвищий урожай (5,60 т/га), але статистично не відрізнялася від аналогічної комбінації за внесення 75% норми добрив для обох ділянок. Отже, тільки обробка насіння або позакореневе підживлення не можуть дати такий високий урожай, як їхня комбінація.
Після одноразової обробки пшениці (насіння Commence або позакореневим унесенням Generate) 100% дозою добрива найвищий урожай отримали на обробленій ділянці. Однак вони були не такими високими, як найвищі врожаї за комбінованого внесення.
У сезоні 2017/18 рр. не було сильних дощів на вирішальних етапах розвитку культури — він закінчився посухою. У цій ситуації ефект обробки мікробним каталізатором сприяв кращому врожаю.
Таблиця 2. Результати застосування 75% та 100% доз добрив
Загалом ділянки № 1 показали кращі результати, ніж ділянки № 2, що вказує на можливість зниження норм добрив на наступний рік завдяки застосуванню мікробного каталізатора. Про це свідчать результати застосування 75% норм добрив, порівнюючи зі 100% нормами добрив у сезоні 2017/18 (табл. 2).
Стан ґрунту
Проведений перед початком дослідження 2016/17 р. аналіз ґрунту показав уміст нітратного азоту на рівні 140 мг/кг, натомість після збору врожаю його частка становила 25–50 мг/кг. Рівень pH ґрунту становив 5–5,2. Підкислення ґрунту може виникнути в результаті застосування добрив, що виробляють NH4+.
Профіль мікроелементів ґрунту після збору врожаю змінювався для кожної ділянки обробки. Обробка з найвищою врожайністю показала дещо вищі значення мікроелементів, що лишилися в ґрунті, порівнюючи з контролем. Це зрозуміло, адже оброблена ділянка мала більше мікроелементів проти контролю. Залишки мікроелементів у ґрунті можуть сприяти кращому розвитку врожаю наступного року.
Зауважте, що обробка з найвищим урожаєм (насіння + позакореневе підживлення за норми внесення добрив 75%) лишала в ґрунті більше поживних речовин, ніж контрольна обробка 100% добривом.
Початковий аналіз ґрунту 2017/18 р. показав уміст нітратного азоту 57 мг/кг, тоді як післяжнивний аналіз ґрунту показав, що нітратний азот лишився в полі в межах 40 мг/кг — майже 72 мг/кг.
Профіль макро- та мікроелементів ґрунту після збору врожаю змінювався для кожної ділянки обробки. 100% добриво після застосування позакореневого підживлення лишило в ґрунті високий уміст нітратного азоту, сірки, фосфору, заліза, міді та цинку. Менше фосфору, включно з іншими поживними речовинами, лишилося в ґрунті для 75% обробки насіння та позакореневої обробки, що свідчить про краще використання цих поживних речовин культурою пшениці. Ці ділянки зазвичай мали менше органічного вуглецю й органічної речовини, порівнюючи з їхніми аналогами. Найвищий уміст органічної речовини й органічного вуглецю лишився в ґрунті внаслідок застосування 75% доз добрива й обробки насіння.
Ці ділянки та/або позакоренева обробка посівів сприяють збільшенню протеобактерій і загальному поширенню видів бактерій за рахунок актинобактерій. Це сприятиме колообігу та використанню вуглецю, азоту, сірки.
Малкольм Моттрем (Feedworks)
Д-р Дорін Гапта (University of Melbourne)
The Ukrainian Farmer
