В Республике Татарстан устойчиво отрицательный баланс NPK начался с 1996 года, за последние 40 лет содержание гумуса в пахотном слое почв снизилось на 1,2%. А полезная почвенная биота сегодня составляет 2-3 т/га, и за этот период ее содержание уменьшилось в 10-15 раз. Для восполнения почвенного плодородия потребуется 120 лет в естественных условиях и 30 лет при биологизации земледелия.

Путь решения проблемы с почвенным плодородием - внедрение почвосберегающих технологий через агроландшафтную биологизированную систему земледелия с переходом на производство органической продукции. Основа: внутрихозяйственное землеустройство; разработка севооборотов, а под них: система обработки почвы, система питания, интегрированная защита. Кроме этого - насыщенность многолетними травами, введение в севооборот бобовых культур, использование соломы и пожнивных остатков, сидератов и т.д.

Освоение биологизации земледелия для снятия проблем почвоутомления и микробиологической деградации почв экологически и экономически обосновано. Для поддержания и воспроизводства плодородия почв необходимо следить за динамикой почвенной микрофлоры, так как она определяет биохимический потенциал почвы.

В первый период после внесения в почву искусственных штаммов идет конкурентная борьба с «местными» микроорганизмами. В дальнейшем этот показатель выравнивается и наблюдается увеличение количества микроорганизмов на вариантах, где применялись биопрепараты.

Биологическая активность почвы – показатель почвенного плодородия. При низкой биологической активности содержание общей микробной численности меньше 104 КОЕ/г, также снижены: численность основных групп микроорганизмов (целлюлозо-разрушающих, актиномицетов, микромицетов), интенсивность трансформации соединений углерода и азота («дыхание» почвы, азотфиксация, динамика азота, аммиака и нитратов, аммонификация, нитрификация, денитрификация), ферментативная активность почвы (амилазная, протеазная, целлюлазная).

При высокой биологической активности содержание общей микробной численности больше 106 КОЕ/г, а численность основных групп микроорганизмов, интенсивность трансформации соединений углерода и азота, ферментативная активность почвы имеют высокий показатели. При средней биологической активности содержание общей микробной численности составляет приблизительно 105 КОЕ/г.

Оздоровить почву или снизить инфекционный фон химическими препаратами в настоящее время практически невозможно. Только корневые гнили снижают урожайность на 25-30%. Эту задачу можно решить только за счет ежегодного внесения в почву полезных микроорганизмов в виде конкретных биопрепаратов, которые могут регулировать соотношение возбудителей заболеваний, их активность и численность, а также наличие баланса между полезными и патогенными микроорганизмами в сторону увеличения первых.

Важнейшим является наличие в почве «в нужном месте и в нужное время» достаточного количества конкурентоспособных к местной микрофлоре бактерий эффективного (специфичного, активного, вирулентного) штамма биопрепаратов соответствующих агроэкологическим условиям. Также необходимо отметить роль известкования, которое является одним из коренных приемов повышения плодородия земель.

Научные исследования, проведенные в различных почвенно-климатических зонах страны, показывают, что на кислых почвах стимулируется больше фитопатогенов и снижается урожайность в первую очередь чувствительных к повышенной кислотности культур: люцерны на 50%, озимой пшеницы на 22%, рапса - 27%, кукурузы - 30%, сахарной свеклы - 35%. В первую очередь надо известковать сильнокислые почвы, - затем среднекислые, и только потом слабокислые.

Пути решения почвоутомления и микробиологической деградации - это, прежде всего, обеззараживание почвы, активизация почвенной биоты, снятие утомления с помощью соблюдения севооборотов, известкования, выращивание бобовых, многолетних трав, сидеральных культур и комплексное внедрение биопрепаратов.

Один килограмм фиксированного молекулярного азота обходится сельхозпроизводителям в 15 раз дешевле килограмма минерального N. Симбиотически усвоенный азот больше отвечает требованиям растений, чем азот минеральных удобрений. Опытами с меченым азотом доказано, что растения сначала выбирают биологический азот, потом минеральный. При эффективном бобово - ризобиальном симбиозе гербициды активно всасываются корневой системой бобовых растений и концентрируется в клубеньках и происходит их детоксикация (обезвреживание), ускоряется санация почвы.

 
quotes
 

Освоение биологизации земледелия экологически и экономически обосновано для снятия проблем почвоутомления и микробиологической деградации почв

 

Штаммы биопрепаратов сопровождают растение на протяжении всей его жизни. Для обработки почвы - подавления патогенов и заселения полезной микрофлорой. Для обработки семян - искусственное заселение поверхности семян полезной микрофлорой.

Для обработки по вегетации - стимуляция роста и подавление патогенной микрофлоры. Для обработки стерни - ускорение процесса деструкции пожнивных остатков, повышение коэффициента гумификации, подавлению патогенов, перевод в усвояемую форму труднодоступных форм азота, фосфора, калия, микроэлементов. Для обработки при закладке на хранение - предотвращение развития патогенов.

Значимая составляющая формулы успеха – интегрированная защита (таб. 1). Это обязательный переходный этап от полной химизации к получению экологически безопасной продукции, обеспечивающий:

- восстановление микрофлоры почвы, уменьшение численности фитопатогенных микроорганизмов в 2,5-3 раза в почве и увеличение количества полезных насекомых в 1,2-1,8 раз;

- раскрытие сортового потенциала (нашими многолетними испытаниями доказано, что входящая в состав биопрепаратов полезная микрофлора способствует наиболее полному раскрытию потенциала сорта (количественных и качественных показателей сельхозпродукции (сахара, белка, клейковины, масла);

- существенное (на 50-55%) сокращение расходов на приобретение химических средств защиты;

- рост урожайности производимой продукции в среднем на 15-25%.

Влияние интегрированной защиты на урожайность различных сельхозкультур оценивалось в нескольких хозяйствах: ООО «Агрофирма «Нур», ООО «Новая Заря», ООО «Коммуна», ООО «Алан», ООО «Цильна», ООО «Большие Кляри».

В ООО «Агрофирма «Нур» в 2018 г. средняя урожайность зерновых культур при использовании интегрированной системы защиты на различных полях была на 5-10 ц/га выше среднерайонной (около 31 ц/га), т.о. только на яровой пшенице дополнительная денежная выручка хозяйства составила 3 млн. руб. Комплексный подход (химия + биология) к защите семян также способствует повышению урожайности (табл.2).

Слагаемые повышения урожая зерна и клейковины при интегрированной защите:

- увеличение полевой всхожести на 5-6%;

- увеличение мощности корневой системы на 10-15%;

- снижение поражаемости болезнями до 30-90%.

Показано, что ежегодный вынос питательных веществ из почв пашни в 5 раз превышает их возврат с вносимым объемом минеральных и органических удобрений. В земледелии сложилось неблагоприятное соотношение и отрицательный баланс питательных веществ. Большая часть урожая в современном экстенсивном земледелии формируется за счет мобилизации почвенного плодородия без компенсации выносимых с урожаем элементов питания. Сорокалетние результаты сплошного агрохимического обследования и локального мониторинга плодородия полей показывают проявление технологической деградации через ухудшение агрохимических характеристик сельскохозяйственных угодий. Последствием почвоутомления является истощение почв - это постепенная деградация земли, связанная с ухудшением ее свойств: уменьшением содержания полезных микроэлементов и снижением плодородия.

Для снижения почвоутомления и разложения соломы для обработки растительных пожнивных остатков рекомендуется использование биодеструктора Уникальный Гумус+ (после сбора урожая зерновых, технических: кукурузы, подсолнечника и других культур, доза - 2,5 л/га).

С помощью этого многокомпонентного биодеструктора в сельхозпроизводстве решается сразу несколько задач:

- ускорение разложения растительных остатков;

- разуплотнение почвы (аэрация);

- снижение уровня почвенной инфекции;

- повышение плодородия почвы;

- насыщение почвы агрономически полезными микроорганизмами;

- превращение пожнивных остатков в высокоценное органическое удобрение с помощью специальных микроорганизмов.

Биодеструктор вносится тремя основными способами:

- опрыскивание стерни перед ее заделкой;

- с заделкой вместе с сидератами;

- опрыскивание перед основной обработкой почвы.

Благодаря уникальному консорциуму микроорганизмов в почве ускоряется обмен веществ, минеральные и органические вещества переходят в усвояемую для растений форму. Только с помощью Уникальный Гумус+ можно контролировать активность возбудителей болезней и вредителей, а также удерживать влагу в почве.

 
quotes
 

В Республике Татарстан за последние десятилетия в результате потребительского отношения к земле живая биомасса почв уменьшилась кратно и составляет 2-3 т/га

 

Интересный опыт применения биопрепаратов накоплен в ООО «Тойма», где технология прямого посева используется более 9 лет. Применение биопрепаратов оказало стимулирующее действие и значительное влияние на увеличение численности бактерий, использующих минеральные формы азота на КАА (крахмало- аммиачный агар).

Существенно увеличивается численность аммонифицирующих бактерий при применении биокомплекса (двойное сочетание: биоудобрение + биофунгицид в соотношении 1:1 и биопрепаратов).

Численность анаэробных азотофиксаторов увеличивается благодаря применению биоудобрений, фиксирующих азот. В тестируемой почве не только выявлено много аммонификсирующих и азотсодержащих микроорганизмов, а также обнаружено достаточное количество сильного антагониста Trichoderma 80% большинства фитопатогенов, которые вызывают почвоутомление, и достаточное содержание актиномицетов, которые являются наиболее отзывчивыми на применение биопрепаратов и дополнительно показывают биологическую активность почвы (табл.3, 4).

За девять лет применения прямого посева в ООО «Тойма» общая прибавка урожайности составила 15% (табл. 5).

Полученные результаты наглядно демонстрируют превосходство нулевой технологии обработки почвы, при которой затраты на приобретение биопрепаратов более низкие, а показатели урожайности более высокие для всех тестируемых культур (на 1,2- 24,7%). Также происходит защита от эрозии, улучшается водопроницаемость и сохранение влаги, становится больше органики, мульчи. Гумус увеличивается каждый год на сотые, на десятые доли процента. Урожайность в хозяйстве в 2019 году на горчице 20,3 ц/га, на ячмене по технологии прямого посева - 59,7 ц/га, а по традиционной технологии - 50,1 ц/га.

Успешные результаты применения прямого посева с различными методами биологизации также были получены в РПК «Прикамский» ООО «Союз-Агро», где данная технология применяется с 2014 года. За 6 лет технология прямого посева обеспечила прибавку в урожайности в среднем на 10%. Урожайность в 2019 году на ячмене по no-till - 44 ц/га, а по традиционной технологии - 42 ц/га.

Процесс научно-обоснованного подбора биопрепаратов для стабилизации равновесной структуры микробного сообщества идет в ООО «НПИ «Биопрепараты» в течение многих десятилетий. Для этого проводятся деляночные и полевые испытания на разных типах почв Республики Татарстан на фоне различных типов антропогенного воздействия и севооборота с учетом типов механической обработки почвы и т.д. Согласно полученным результатам многолетних испытаний и производственного применения биопрепаратов, средняя экономическая эффективность продукции ООО «НПИ «Биопрепараты» сухой и жидкой формы (биоудобрения и биостимуляторы Ризоторфин, Ризоагрин, Мизорин, Флавобактерин, Агрофил, Азоризин, биофунгициды Фитотрикс, Фитотонус и биодеструктор Уникальный Гумус+) составляет на зернобобовых культурах - 19-50%, на зерновых - 17-34%, на технических - 13-29%, на овощных - 18-46%.

Экономическая эффективность биопрепаратов - уже доказанный в широкой практике факт. Небольшие дозы биоудобрений (0,3 кг/л/ га) по влиянию на урожайность и качество растениеводческой продукции равноценны внесению под культуры азотных удобрений - 40- 80 кг/га, а фосфорных 15-25 кг/га. Один рубль на приобретение и использование землеудобрительных биологических препаратов окупается получением дополнительной товарной продукции в среднем на 10-20 рублей. Подобной эффективности добиться другим путем практически невозможно.

 
quotes
 

Для восполнения почвенного плодородия потребуется 120 лет в естественных условиях и 30 лет при биологизации земледелия

 

Следствие максимального внедрения биопрепаратов:

1. Минимизация применения N-удобрений, дробное и оптимальное внесение, сокращение расходов на 25-30%, симбиотическая азотфиксация 40-120 кг/га, повышение плодородия почвы за счет органики;

2. Эффективная заделка известковых удобрений. Эффективность удобрений, содержание биоты почвы повышается на 25-35% по сравнению с кислыми почвами;

3. Ресурсосберегающие технологии (приоритетно, прямой посев) обеспечивают оздоровление почвы, при этом улучшается гумусообразование и структура почвы (рыхлость, водопроницаемость), осуществляется экономия энергозатрат, снижение себестоимости продукции на 10-12%, уровень рентабельности повышается до 25%;

4. В прямом посеве важнейшим фактором является восстановление биологической активностипочвы. Сообщество корней и биоты способны заменить механическое рыхление, они обеспечивают биологическое рыхление. В почве происходит конкуренция микробиоты, поэтому прямой посев будет успешным, если запустить процесс биологического восстановления почвы;

5. Можно получить хорошие урожаи даже в условиях климатических рисков, снижая себестоимость продукции на 13-15%.

Использование биопрепаратов позволяет экономить минеральные удобрения от 20 до 50%, снижает антропогенную нагрузку на почву, снижает заболеваемость растений на 20-50%, повышает рентабельность сельхозпроизводства на 15-25%, увеличивает производство сырья и продукции высокого качества.