Влияние биопрепаратов на изменение структуры почвы и содержание гумуса (на примере «ЕМ∙1 микробиологическое удобрение «Восток ЭМ-1»)

Основу экологического сельского хозяйства составляет плодородие почвы. Особая роль отводится здоровой почве, как основе экологического земледелия. Особенность земледелия как первичной системы производства продукции в том, что она зависит от местных природных условий. Сельскохозяйственное производство в целом — это искусство создавать необходимые предпосылки для использования всего биоэкологического потенциала и взаимосвязей в системе почва – растения — животные, проводя только такие мероприятия, которые повышают эффективность естественных процессов.

Плодородие почв определяется содержанием в ней гумусовых веществ, образующихся в результате превращений органических остатков, поступающих в почву  после отмирания растений. Гумусовые вещества служат источниками питания для почвенных микроорганизмов и структураторами почв.

Проблема повышения плодородия усложнялась всегда  и тем, что наряду с полезными (регенеративными) микроорганизмами в любой биологической среде неизбежно существуют и патогенные (дегенеративные) микроорганизмы, вызывающие разложение и гниение, приносящие отравления и болезни. Точно так же, как регенеративные микроорганизмы способствуют развитию всей полезной растительной фауны, дегенеративные являются источником жизнедеятельности организмов, являющихся для растений вредителями.

Изыскания в области биологического воспроизводства почвенного плодородия, использования природных комплексов для создания комфортных условий развития сельскохозяйственных культур, выразились в развитии методов альтернативного сельского хозяйства, в том числе с применением технологии Эффективных Микроорганизмов или EM-technology®, разработанную более 35 лет назад японским профессором Теруо Хига.

Задача ЭМ-технологии состоит и в том, чтобы обеспечить равновесие между полезными и патогенными микроорганизмами в точке золотого сечения, когда примерно 2/3 полезных микроорганизмов достаточно, чтобы обеспечить здоровье почвы, ее богатство и сбалансированность по составу микро-, макроэлементов, органических соединений. А примерно 1/3 патогенных микроорганизмов необходимо, чтобы поддерживать иммунную систему растений.

Для подтверждения высокой результативности препарата «ЕМ∙1 микробиологическое удобрение «Восток ЭМ-1» (далее – «Восток ЭМ-1») по повышению содержания гумуса в почве в ПримИЖТ  — филиале ДВГУПС в городе Уссурийске (Приморский край) были проведены исследования.

Целью работы было определить содержание гумуса в образцах почв, взятых из разных районов г.Уссурийска, и улучшить её качество с помощью препарата «Восток ЭМ-1».

Исследование образцов почвы на содержание гумуса вели по методике Тюрина, который основан на окислении углерода гумусовых веществ до CO₂ 0,4 N раствором двухромовокислого калия (K₂ Cr₂ O₇). По количеству хромовой смеси, пошедшей на окисление органического углерода, судят о его количестве (Жукова, 2001).

Таблица 1. Динамика изменения содержания гумуса в исследуемых образцах

В результате проведённых исследований, самые лучшие результаты были получены  в образцах почвы обработанной «Восток ЭМ-1» в течение 4-х месяцев, что составило 3,0% содержания гумуса по Тюрину, что соответствует средней степени обеспеченности. Неплохие результаты оказались в контейнерах с образцами почвы, смешанной с растительными остатками  и обработанной «Восток ЭМ-1». Степень обеспеченности гумусом в них – недостаточная 2,4%, но по сравнению с контрольным образцом – необработанная почва, произошло увеличение содержание гумуса на 1,6%. Предположительно, содержание гумуса в данном образце могло быть ещё выше, если время эксперимента увеличить от двух  до четырёх месяцев, как и для остальных  образцах.

После эксперимента в контрольном образце и образце почвы смешанной с растительными остатками содержание гумуса увеличилось незначительно 1,4 и 1,8% соответственно, что характеризует их как бедные.

Таким образом, в образцах почвы обработанных «Восток-ЭМ-1» произошло улучшение структуры почвы, а также содержание гумуса увеличилось на 1,6% и 2,2%.

Данные исследования также не раз подтверждены на практике в крупных хозяйствах в разных регионах Российской Федерации – Самарская и Курганская области, Красноярский край и пр.

Так, например, в Курганской область демонстрационный опыт проводился в течение двух лет в ООО «Пичугино» Варгашинского района. В 2018 году опыт закладывали по эффективности препарата «Восток ЭМ 1» на пшенице мягкой яровой сорта Икар. В 2019 году опыт закладывался на том же поле, по пару классическому.

Цель испытаний заключалась в определении эффективности препарата «Восток ЭМ-1» в накоплении гумуса в почве.

В результате полученных данных испытательной лабораторией Станции агрохимической службы Курганская, в 2018 году — за летний период отмечено увеличение гумуса в образцах почвы на 0,9%.

Однако, погодные условия лета 2019 года оказались не типичными. Холодная весна и начало лета сдерживало  биологическую активность почвенной микрофлоры, соответственно, и действие препарата «Восток ЭМ-1». В связи с этим, в образцах почвы, отобранным в весенне-летний период процент содержания гумуса не увеличился, а держался на уровне осени 2018 года. В то же время, после отбора образцов почвы и анализа осенних данных, отмечено увеличение гумуса на 0,41% в сравнении с весенними данными.

Анализируя полученные данные испытательной лаборатории 2018 и 2019 гг. можно сделать предварительный вывод, что на активность бактерий и действие препарата «Восток ЭМ-1» влияют погодные условия в частности температурный режим, а именно —  резкие перепады температур между днем и ночью, проявление заморозков и холодных периодов. Таким образом, можно объяснить то, что в 2018 году за летний период было отмечено накопление гумуса 0,9% а за аналогичный период 2019 года 0,41%.

В Красноярском крае отличные результаты отмечены не только по содержанию гумуса после обработок «Восток ЭМ-1», но и по значительному повышению азота и значительному снижению возбудителей заболеваний в почве. Так — исходное содержание возбудителя сосудистого бактериоза капусты Xanthomonas campestris Dowson. в почве до высадки рассады культуры в открытый грунт было низким (11×10⁶ пропагул/ 1 г. почвы) и характеризовало ее как слабо инфицированную патогеном (таблица 2). При этом почва являлась бедной — малогумусированной (гумуса – 2,1%) и соответственно имела небольшое количество нитратного азота (N-NO3) – менее 7 мг/кг.

Применение препарата «Восток ЭМ-1» на посадках капусты белокочанной в течение вегетационного периода (внесение в почву перед высадкой рассады культуры в открытый грунт с нормой 5 л/га; двукратное опрыскивание посадок капусты в фазы розетки листьев и завязывания кочанов с нормой 0,6 л/га) оказало положительное влияние на фитосанитарное состояние почвы и имело тенденцию повышения показателей ее плодородия (таблица 2).

На контрольном варианте, где препарат «Восток ЭМ-1» не применялся, продолжалось дальнейшее увеличение общей численности возбудителя сосудистого бактериоза капусты бактерии Xanthomonas campestris Dowson. с 11×106 пропагул/1 г почвы в начале вегетационного периода до 15×106 пропагул/ 1г. почвы – в конце вегетации культуры. Введение препарата Восток ЭМ-1 в систему защиты капусты белокочанной позволило практически полностью отчистить почву на опытном участке от патогена. При этом биологический эффект составил 91%. Содержание гумуса увеличилось почти в 1,5 раза, а содержание нитратного азота (N-NО3) – более чем в 5 раз (относительно контрольного варианта – более чем в 2,5 раза).

Таблица 2.

Влияние препарата «Восток ЭМ-1» на почвенного возбудителя сосудистого бактериоза капусты белокочанной, содержание нитратного азота (N—NО₃)  и гумуса в почве

(ИП глава КФХ Коледа С.С., Березовский район, Красноярский край, 2019г.)

Кроме того, следует отметить, что успешное ведение экологического земледелия требует высокой биологической активности почвы, а вопросы воспроизводства почвенного плодородия и управления им в конечном счете сводится к проблеме управления микробиологическими процессами в почве.

Так, согласно двухгодичных исследований ФГБОУ ВО «Самарский государственный аграрный университет» на основе опытов, проводимых в хозяйстве ООО «Орловка» при применении технологии no-till после внесения препарата «Восток ЭМ-1» по пожнивным остаткам, установлено, что повышение температуры почвы способствовало активизации аборигенной микрофлоры почвы, ее численность увеличилась примерно на 10% в посевах озимой пшеницы, на 30% в посевах сои и на 80% в посевах яровой пшеницы.

Следует отметить, что использование «Восток ЭМ-1» также способствовало увеличению биогенности почвы. Общая биогенность почвы под посевами сои при внесении препарата в дозе 6 л/га была почти в 2 раза выше в сравнении с контрольным вариантом, при внесении 20 л/га – в 4 раза. Причем наиболее активно реагировали актиномицеты, их численность увеличилась почти в 8 раз по сравнению с контролем. Именно этой группе микроорганизмов отводится основная роль в процессах гумусообразования.

Таким образом, значительный прирост содержания гумуса в почве за достаточно короткие промежутки времени в настоящее время не является сверхъестественным, а имеет научное и практическое подтверждение.

• Биопрепараты и биоудобрения в системе органического сельского хозяйства