14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
19.06.2017
15.06.2017
12.06.2017
12.06.2017
16.05.2017
02.05.2017
Агрохимические ресурсы природного происхождения
 23.08.2012

На территории Томской области сконцентрировано огромное количество агрохимического сырья природного, а также животного и растительного происхождения. Агрохимическое сырье природного происхождения представлено большим разнообразием торфов, торфовивианитом, вивианитом, сапропелем, известковыми породами как в виде твердокаменных известняков, так и в виде болотных образований.
Агрохимическое сырье животного и растительного происхождения - это навоз от всех видов животных и птицы, солома зерновых культур, многолетние бобовые травы, сидераты. Ниже приводим оценку ресурсов агрохимического сырья.
Во-первых, это торф, природное органическое сырье, богатое азотом, «азотная руда» - по определению Д.Н. Прянишникова, зольными элементами, микро- и макроэлементами, различными органическими кислотами - простыми и сложными, которыми характеризуются любое органическое вещество, а также другими веществами и компонентами, обладающими стимулирующим и ингибирующим действием.
Торф - сырье стратегическое, тайны которого до конца не раскрыты. Из торфа можно получать самую непредсказуемую продукцию, в том числе стимуляторы роста растений, различные препараты ингибирующего действия, лекарственные препараты, удобрение со стимулирующим действием, воск, сорбенты для техногенно загрязненных почв, порошок для хранения овощей и фруктов и многое, многое другое.
Запасы торфа в Томской области составляют более 30 миллиардов тонн (рис. 21). Торфяные ресурсы представлены в основном верховым торфом (57%), переходных и низинных торфов примерно поровну: 21 и 20% соответственно.

Агрохимические ресурсы природного происхождения

Верховой торф образуется на бедных питательными веществами возвышенных местах рельефа, характерен повышенным содержанием органического вещества фульватного типа, высокой кислотностью, большой поглотительной способностью и малым содержанием питательных веществ. Пригоден для широкого спектра продукции из торфа, но применять этот вид торфа в качестве удобрения почв нецелесообразно. Это хороший сорбент, подстилочный материал для животных, сырье для лекарственных препаратов и другой продукции.
Низинный торф образуется на богатых питательными веществами пониженных местах рельефа. Обогащен, как правило, питательными элементами. По количеству золы этот торф подразделяют на нормальнозольный (до 12%) и высокозольный (более 12%). Высокозольные торфа в большинстве своем обогащены фосфором и кальцием, имеют высокую степень разложения, слабокислые или щелочные. Целесообразно такие торфа применять в качестве удобрения почв, так как они являются природными торфо-известковыми или торфо-фосфорными удобрениями. Эти торфа имеются практически во всех районах области, очень приближены к потребителям, то есть расположены на территориях сельскохозяйственных предприятий. Нормальнозольные торфа целесообразнее использовать для глубокой химической, биологической, термической переработки с целью получения новой продукции, новых эффективных препаратов.
Применение торфа для получения органических удобрений перспективно благодаря содержанию в нем до 4% валового азота, до 45% гуминовых кислот, до 25% фульвокислот. Из-за связанного состояния этих веществ в торфе использование его в чистом виде малоэффективно.
Одно из направлений исследований Сибирского НИИ торфа СО РАСХН посвящено разработке научных основ биохимической активации органического вещества торфа с целью повышения его физиологической активности, снижения дозы внесения активированного торфа до 10-20 т/га, поддержания бездефицитного баланса гумуса почвы при одновременном повышении урожайности сельхозкультур до 25-30%.
В основу биохимического способа повышения физиологической активности торфа положена аммонизация торфа мочевиной, разлагавшейся под действием биокатализатора. Для осуществления этого процесса нами разработан новый экологически безопасный биокатализатор на основе торфосодержащих материалов. Этими исследователями проведен поиск наиболее эффективного состава торфяного удобрения, полученного как в термо-, так и в мезофильном режимах. Биохимическая активация усиливает трансформацию органического вещества: содержание битумов снижается на 45-58%, трудногидролизуемых веществ (лигнин + целлюлоза) - на 40-67%, гуминовых кислот - на 4-6%. Усиливается и минерализация азотсодержащих органических веществ, повышается содержание аммонийного азота - в 4-21 раз; активация азота торфа достигает 53% от валового. Максимальное содержание перечисленных показателей обеспечивается при дозе мочевины 1-1,5%. Более высокие дозы ее нецелесообразны из-за больших потерь валового азота и несущественного повышения содержания физиологически активных веществ в водорастворимой фракции.
Оценка эффективности применения активированного торфа проведена в полевых мелкоделяночных опытах на серой оподзоленной почве стационара СибНИИТа. Доза активированного торфа изменялась от 1,25 до 50 т/га. Контрольный вариант - почва без удобрений. Применение 10 т/га и более активированного торфа сохраняет в почве гумусовые вещества, повышает биологическую активность, положительно влияет на микрофлору и активность ферментов почвы.
Эффективная доза активированного торфа зависит от его состава. Так, при низкой дозе мочевины (0,25 и 0,5%) доза его достигает 40 и 20 т/га соответственно. Увеличение дозы мочевины до 1,5% снижает дозу активированного торфа до 5-10 т/га. Наиболее высокое положительное действие активированный торф оказывает при внесении по минеральному фону в дозе 5-10 т/га; прибавка урожая картофеля достигает 50-75% к контролю, 28-52% к минеральному фону. Активированный в термофильном режиме торф менее эффективен, чем торф, активированный в мезофильном режиме.
Оценка экономической эффективности показала, что совместное применение активированного торфа с минеральными удобрениями обеспечивает устойчивую прибыль с каждого гектара удобренной пашни.
Другим перспективным направлением повышения эффективности применения торфа как органического удобрения является микробиологическая активация его органического вещества (ОВ). Известны три способа микробиологической активации: первый - действие собственной микрофлоры; второй - искусственное введение отдельных штаммов микроорганизмов или их смесей; третий - применение ассоциаций микроорганизмов, адаптированных на торфе.
Разрабатываются научные основы микробиологической активации ОВ торфа по третьему способу. Для осуществления этого процесса применяется экологически безопасный инокулят из микроорганизмов торфа и торфосодержащих материалов без разделения их на отдельные штаммы. Особенностью этого процесса является значительное разрушение трудногидролизуемого ОВ на 51% и легкогидролизуемого вещества на 14,4% относительно исходного уровня. При этом извлечение водорастворимой фракции ОВ торфа увеличивается в 3-9 раз, в том числе гуминовых кислот - в 7-8 раз. Активация азота торфа составляет 3 - 8% от валового содержания, подвижность аммонийного азота повышается в 1,5-2,5 раза.
Агрохимические и микробиологические исследования показали, что внесение активированного торфа в почву создает благоприятные условия для процесса нитрификации, разложения трудногидролизуемых азотсодержащих веществ и обогащение почвы легкогидролизуемыми и водорастворимыми органическими соединениями.
За период вегетации потери органического веществ почвы достигают 1,46% относительно контрольного варианта, в опытах с активированным торфом в дозах 10 т/га и более органическое вещество почвы сохраняется, в то время как 5 т/га активированного торфа настолько активизируют почвенные процессы, что содержание органического вещества почвы снижается на 1,22%.
Проведенные исследования подтверждают правильность, целесообразность и перспективность выбранных способов активации ОВ торфа с целью повышения физиологической активности торфа, снижения дозы внесения торфа в качестве органического удобрения, повышения урожайности сельхозкультур.
Разрабатываются в Сибирском НИИ торфа способы получения и применения стимуляторов роста растений из торфа: гумат натрия, оксидат торфа, биостимулятор Т-1, получаемые щелочным гидролизом из торфа. Препараты представляют собой комплекс подвижных соединений гуминовых и фульвокислот. Использование их в оптимальных небольших количествах активизирует процесс обмена веществ, усиливает дыхание, синтетические процессы и поступление минеральных веществ из почвы, повышает устойчивость растений к стрессовым факторам вегетационного периода в засушливые, влажные и холодные года, к недостатку кислорода в среде корнеобитания, к повышенным дозам минеральных удобрений. Стимуляторы роста не токсичны, не мутагенны, не обладают кумулятивными свойствами.
Наиболее широко изучена эффективность применения гумата натрия. Так, площадь применения гумата в 1998 году составила 30 тысяч га, в 1999 году - более 30 тысяч га. Испытания позволили выявить оптимальные способы, сроки и концентрации применения препарата. Лучшим способом применения гумата явилась совместная обработка семян перед посевом раствором препарата с концентрацией гуминовых кислот 0,75-1% и опрыскивание вегетирующих растений с концентрацией гуминовых кислот 0,01%. Прибавка урожайности пшеницы составляет в среднем 2,9 ц/га, картофеля - 4-5 т/га. Но наибольший эффект от стимулятора установлен в варианте, в котором совмещается предпосевная обработка семян, опрыскивание им вегетирующих растений на фоне минеральных удобрений: прибавка урожайности пшеницы достигала более 4 ц/га, картофеля - до 10 т/га.
Исследованиями установлено, что гумат натрия увеличивает полевую всхожесть семян, усиливает корнеобразование, кустистость, количество зерен в колосе, количество колосков и абсолютную массу зерна, повышает устойчивость всходов к полеганию, увеличивает энергию прорастания и всхожесть зерна нового урожая, содержание клейковины в зерне до 23-30%, позволяет получить семенное зерно нового урожая 1-го и 2-го класса.
Применение гумата натрия обеспечивает повышение урожая картофеля прежде всего за счет увеличения на 17-20% количества клубней и на 25-30% их массы. Кроме того, применение гумата ускоряет рост, развитие и созревание урожая картофеля на 5-7 дней, повышает на 20-30% устойчивость клубней картофеля к грибковым заболеваниям, в 2-3 раза снижает содержание нитратов в клубнях нового урожая, увеличивает лежкость продукции.
Обработка семян перед посевом и опрыскивание вегетирующих растений совмещается с протравливанием семян и обработкой посевов гербицидами. Не допускается применение гумата совместно с препаратами, содержащими ионы ртути. Опрыскивание возможно совмещать с внесением минеральных удобрений в жидком виде. Норма расхода гумата составляет для зерновых культур 10 л, для картофеля - 30 л на 1 т семян. Окупаемость затрат на применение гумата составляет 10-12 рублей.
Таким образом, по результатам исследований биохимически и микробиологически активированные торфа следует считать перспективными для получения на их основе сбалансированных по макро- и микроэлементам, обогащенных физиологически активными веществами органических удобрений в рассыпном и гранулированном виде с целью широкого их применения в сельскохозяйственном производстве. Низкая стоимость гумата натрия, небольшие затраты на его использование и высокая эффективность позволяют применять гумат в технологическом процессе выращивания сельскохозяйственных культур.