Агрономія

Сучасні американські технології оздоровлення ґрунту допомагають оптимізувати живлення рослин

Стимул урожайності

Стимул урожайності

Сучасні американські технології оздоровлення ґрунту допомагають оптимізувати живлення рослин

Рейчел Ратс, PhD з мікробіології, РАЛКО (США)

 Зростання ціни на добрива та зменшення їх про позиції нині світова тенденція. Зумовлюють цю проблему багато чинників, з яких основний — підвищення цін на енергоносії, зокрема на природний газ. Окрім того, існує багато обмежень по всьому світу на виробництво добрив, зокрема санкційних, а також обмеження на їх транспортування. Ще одна причина — погодні явища, які не дають можливості у певних частинах світу повною мірою їх виробляти. У результаті цього року фермери мають проблеми із забезпеченням потрібними добривами. 

У цій ситуації фермер може обирати: або вносити менше добрив у порівнянні з минулим роком, що, безперечно, позначиться на врожайності, або використовувати мікрофлору ґрунту для заміщення певних добрив і при цьому не зменшити врожайність культур. Питання в тому, чи можна ефективніше використовувати природну мікрофлору ґрунту, щоб отримати більшу користь від добрива? Чи можна отримати віддачу від вкладених інвестицій, якщо зменшити кількість внесених добрив без зниження врожайності? 

Перш ніж відповісти на ці питання, я б хотіла дати фермерам п’ять порад, які варто врахувати, плануючи систему живлення. 

П’ять порад 

Насамперед для живлення рослин варто використовувати ті поживні речовини, які вже є у ґрунті, а не лише ті, які містяться в добривах. Утім, є одна проблема: 90−98% основних хімічних елементів у ґрунті, зокрема азот, фосфор та калій, перебувають у недоступній для рослини формі. Окрім того, 70−90% фосфорного добрива, яке ви використовуєте, недоступні рослинам у рік внесення. 

У ґрунті дуже багато мікроорганізмів, але 80% є у «сплячому» стані. На активність мікробів впливають наявність вуглецю, поживні мікроелементи та азот, волога, аерація, температура, кислотність. Коли умови навколишнього середовища погіршуються, активність мікрофлори значно зменшується. Тож вам потрібно «перезапустити» ґрунт і стан рослин так, щоб повторно активувати сплячу мікрофлору. Адже якщо покращити здоров’я ґрунту та рослин, то зросте й активність мікробів, їхня здатність мінералізувати та розкривати поживні речовини, зокрема вивільняти фосфати, фосфор, калій і азот, які інакше залишаться зв’язаними у ґрунті. Також є мікроби, які можуть забирати азот з атмосфери і давати доступ рослині до цього вільного азоту. 

Польові досліди застосування Generate® та контроль: а — Айова, б — Північна Дакота, в — Південна Дакота

Ґрунтові мікроорганізми можуть робити ще багато інших корисних речей. Наприклад, можуть формувати захисну біоплівку або захищати рослину від хвороб. Нещодавно було виявлено, що гриби й мікроби виробляють в’язку клейку речовину гломалін, яка допомагає затримувати вологу в ґрунті. Також мікроби у процесі фотосинтезу допомагають рослині продукувати гормони росту. Здійснюється постійна дистанційна взаємодія мікрофлори з рослинами. 

Для того, щоб отримати максимальну віддачу від добрива і поживних речовин, які містяться в ґрунті, треба цілісно підходити до системи живлення рослин. Усі мікроби потребують вуглецю і азоту, а співвідношення між ними формує колообіг поживних речовин у ґрунті. Так, бактеріям потрібно п’ять молекул вуглецю і одну молекулу азоту. Тому бактерії в ґрунті зв’язуватимуть азот, бо їм потрібно набагато менше вуглецю, ніж азоту. Та якщо буде здорова система живлення, то в ґрунті будуть також найпростіші організми, яким потрібна лише одна молекула азоту на 30 молекул вуглецю. І вони вивільнятимуть п’ять молекул азоту на користь рослини. 

Тому очевидно, що, залежно від наявності конкретних організмів у ґрунті, співвідношення вуглецю та азоту буде різним. Ідеальним є співвідношення 24 : 1. За таких умов у вас правильна система живлення, яка повністю забезпечуватиме рослину поживними речовинами. 

Для вивільнення молекул калію, азоту і фосфору необхідні кофактори — часточки, які формують замкнену структуру, в яку може потрапити молекула. Переважно кофакторами є поживні мікроелементи, яким потрібен певний час, щоб розблокувати чимало ензимів та ферментів. Пам’ятаючи про це, звертайте увагу на хімічну структуру добрива. Ви повинні розуміти, чи зможе отримати рослина доступ до того добрива, який ви пропонуєте. Чим швидше рослини й мікроби отримають доступ до вашої хімічної речовини, тим швидше вони зможуть використати її для живлення — як пальне чи як кофактор для пришвидшення ензиматичних процесів та вивільнення поживних речовин. Те, яку хімічну речовину ви використаєте, і та хімія, яка наявна в мікробах, є ключем до створення повністю функціональних ензимів, що чітко вивільнятимуть зв’язані поживні речовини. Пам’ятайте: рідка форма добрив ще не означає швидкий доступ до них рослини. Навіть дуже складна і заплутана структура речовини цьому не допоможе. 

Каталізатори мікрофлори 

Тепер повернімося до питання, яке ми ставили на початку цієї статті: як можна зменшити кількість добрив, використовуючи потенціал мікрофлори, не зменшуючи при цьому врожайність культур? Для цього ми використовуємо запатентовану технологію каталізатора мікрофлори за допомогою продуктів Generate, Commence, Procure та Anchor. Цей процес передбачає два етапи: каталізацію мікрофлори та каталізацію ензимів. 

Польовий досліди Generate® у порівнянні з контролем у Міннесоті

Загалом існують три чинники, які допомагають посилити активність мікрофлори щодо ґрунту, а відтак оздоровити його: зростання популяції мікрофлори, збільшення її розмаїття і активності. Дослідження показують, що за допомогою каталізатора мікрофлори можна підвищити популяцію мікрофлори на 18%, розмаїття — на 10%. 

За допомогою фосфоліпідної жирної кислоти ми розглядали ключові структури й визначали відмінності між функціонуванням мікрофлори. Побачили максимальне зростання кількості бактерії ризобія, яка найбільше вловлює азот. У результаті стан ґрунту покращився. 

Щодо активності мікробів, то ми визначали кількість виробленого СО2 і побачили зростання на 20% активності мікрофлори внаслідок зростання кількості СО2. 

Каталізатори мікрофлори та ензимів працюють тільки разом. При цьому каталізатор мікрофлори діє як кофактор для вивільнення ензимів і підвищення рівня засвоювання поживних речовин. Ензими потребують кофакторів, і ми повинні їх ними забезпечити. Нагадаю, ми маємо зосередитися на хімії, щоб зробити цей кофактор дієвим, а ензими допомогли потім рослинам засвоїти поживні речовини. 

Розвиток пшениці після обробки насіння CommenceTM у порівнянні з контролем

Вивченню можливості зменшити кількість добрив за умови застосування каталізатора мікрофлори ми присвятили низку дослідів. У результаті дійшли висновку, що завдяки активності каталізатора мікрофлори Generate краще вивільняються поживні речовини добрив, відтак їхню кількість можна не змінювати. У такому разі віддача від інвестицій у виробництво кукурудзи становить 4,7%. За умови застосування 100% добрив урожайність культури зростала. 

У разі використання незмінної кількості добрив віддача від інвестицій становить 2%. Якщо зменшити кількість добрива, то врожай буде таким самим, як і за 100% використання добрива, а віддача від інвестицій понад 3%. Окрім того, ми досліджували ефективність каталізатора мікрофлори у поєднанні з протруйником. Результат: до 16% віддачі від інвестицій за 100% використання добрив. Та коли зменшили кількість добрив, віддача від інвестицій суттєво зросла. 

Тож можна зробити головний висновок: каталізатори мікрофлори підвищують активність ензимів та мікрофлори ґрунту, посилюють доступ рослин до поживних речовин та забезпечують ріст і здоровий стан рослин. Нині технологію каталізаторів мікрофлори, зокрема продукт Generate, активно застосовують у США та 40 країнах світу. 

Інші статті в цьому журналі

ЧИТАЙТЕ БІЛЬШЕ