Биоудобрение на основе сапропеля как ростовой регулятор при проращивании семян озимой вики
Автор: Скамарохова А.С., Юрин Д.А., Свистунов А.А., Агаркова Н.В., Бедило Н.А.
Статья в выпуске: 3 т.259, 2024 года.
Бесплатный доступ
С целью повышения биологизации земледелия и сведению к минимуму отрицательного воздействия синтетических удобрений на окружающую среду, было разработано и протестировано новое биоудобрение. Оно получено путем смешивания вытяжки сапропеля, вытяжки птичьего помета, минеральной составляющей, культуры бактерий Azotobacter chroococcum и микромицета Trichoderma viride с последующей ферментацией смеси аэробным способом при периодическом перемешивании массы с интервалом один час на 15 минут и барботажем с обеспечением объема чистого воздуха от 120,0 до 280,0 кубометров на один кубический метр культуральной жидкости. Исследования проведены на семенах распространённой кормовой культуры – озимой вики мохнатой сортов Глинковская и Луговская 2 (Vicia vilossa ор Roth). В статье проанализированы лабораторные исследования по определению энергии прорастания семян. Были получены следующие результаты: по отношению к контрольному варианту энергия прорастания у вики Луговская 2 была на 27,3 % выше, всхожесть по отношению к контролю у этого сорта увеличилась на 11,6 % при достоверности (P <0,001). У семян вики Глинковская энергия прорастания была на 28,0 % выше в опыте по отношению к контролю, а всхожесть выше на 9,9 % при достоверности (P <0,01). На оба сорта озимой вики, раствор нового биоудобрения повлиял положительно, была отмечена динамика увеличения количества всхожих семян. Новое комплексное биоудобрение позволяет улучшить всхожесть семян, а, следовательно, способно обеспечить культурные растения всем комплексом минеральных веществ, позволит накопить гумус в почве и улучшить её структуру.
Биоудобрение на основе сапропеля, озимая вика Глинковская, озимая вика Луговская 2, энергия прорастания, всхожесть
Короткий адрес: https://sciup.org/142242491
IDR: 142242491 | DOI: 10.31588/2413_4201_1883_3_259_227
Текст научной статьи Биоудобрение на основе сапропеля как ростовой регулятор при проращивании семян озимой вики
Сапропели являются донными отложениями в пресноводных водоемах. Они являются органоминеральными комплексами, образующимися в основном из разлагающихся остатков растений и животных. Слой таких донных отложений в водоемах может составлять от 3 до 10 метров. В некоторых случаях мощность таких отложений может быть от 20 до 40 метров [3, 6, 8].
Основный способ использования, добытого из пресноводных водоемов сапропеля – это производство удобрений. При включении сапропеля в состав комплексных удобрений, из него производят вытяжку [3-5].
Азотные соединения в составе сапропеля представлены различными протеинами и аминокислотами, которые не пригодны для усвоения растениями.
Поэтому сапропель в растениеводстве используют обычно в виде вытяжки или компоста. При этом происходит трансформация недоступных для усвоения растениями форм питательных веществ в доступные минеральные соединения.
В сапропеле находятся такие важные в питании растений элементы, как азот, фосфор, калий и различные микроэлементы и биологически активные вещества. Так, азот может содержаться в количестве 1,2-3,4 %; оксид кальция (CaO) – 2,3-33,5 %; пентаоксид фосфора (P 2 O 5 ) – 0,14-0,19 %; оксид магния (MgO) – 0,5-1,5 %; оксид калия (K 2 O) – 0,1-0,6 %.
В составе сапропелей может содержаться 11,5-43,5 % гуминовых кислот; 2,0-23,5 % фульвокислот; 10,0-52,5 % гемицеллюлозы; 0,5-6,0 % целлюлозы [3, 4, 6].
Сернокислый цинк (сульфат цинка) – является универсальным минеральным удобрением, которое используется при выращивании основных видов сельскохозяйственных культур. Сернокислый цинк используется для улучшения плодородия почв для их обогащения цинком и серой [2-4].
Помимо содержания в своём составе органических и неорганических соединений микроорганизмы и бактерии играют значительную роль в обогащении почвы питательными веществами, выработке иммунитета (супрессивности) против ряда заболеваний и вредителей. Так, например, триходерма (Trichoderma) «питается» вредоносными грибками, в частности теми, которые вызывают фитофтороз, фузариоз, серую гниль плодов, черную ножку и другие опасные заболевания растений. На основе триходермы еще в 50-е годы XX века начали производить различные биопрепараты защитного действия, которые назвали биофунгицидами. В связи с вышесказанным совершенно логично, что в комплексных биоудобрениях нового поколения наиболее часто используются ценные почвенные микроорганизмы, способствующие подавлению патогенной почвенной микрофлоры.
Цель проведенного исследования – изучить влияние нового комплексного биоудобрения на энергию прорастания и всхожесть семян вики озимой (мохнатой).
Чтобы достичь намеченной цели, выполнены следующие задачи: были определены в трёхкратной повторности энергия прорастания и всхожесть семенного материала двух сортов озимой вики без обработки и с обработкой их биоудобрением.
Материал и методы исследований. Объектом исследований являлись семена двух сортов озимых вик (Луговская 2, Глинковская) и новое биоудобрение на основе сапропеля.
Использованное в данном исследовании биоудобрение на основе сапропеля (Патент РФ № 2766695 от 15.03.2022 г.) получено путем смешивания вытяжки сапропеля, вытяжки птичьего помета, минеральной составляющей, культуры бактерий Azotobacter chroococcum и микромицета Trichoderma viride с последующей ферментацией смеси аэробным способом при периодическом перемешивании массы с интервалом один час на 15 минут и барботажем с обеспечением объема чистого воздуха от
120,0 до 280,0 м3 на один кубический метр культуральной жидкости [2].
В исследуемом биоудобрении соотношение вытяжки сапропеля и вытяжки птичьего помета по сухому веществу составляло 1:4. Внесение культуральных микроорганизмов происходило в пропорции 1:1 в количестве не менее 0,5 % суммарного объема рабочего раствора микроорганизмов от объема ферментируемого субстрата.
Полученный продукт служит для снабжения сельскохозяйственных растений набором необходимых минеральных веществ, увеличения содержания в почве гумуса, повышения качества структуры почвы и её супрессивности.
Исследования проводились по нижеприведенной схеме (Таблица 1). В опытном варианте использовалась концентрация 5 мл/1 л из соображений своего рода оптимума, так как если взять гуматные удобрения (а изучаемое удобрение является преимущественно гуматным), такие как гумат калия или гумат натрия, то их часто используют в такой концентрации для получения устойчивого положительного эффекта.
Таблица 1 – Схема исследования
Наименование растворов |
Этап |
|
Контроль (вода) Опыт (раствор биоудобрения) 5 мл/1 л |
Определение энергии прорастания семенного материала. На третий день проращивания |
Определение всхожести семенного материала. На седьмой день проращивания |
Исследования проводились в лабораторных условиях в отделе кормления и физиологии сельскохозяйственных животных ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии» г. Краснодар. Проращивание семян вик осуществлялось в чашках Петри при температуре внешней среды 20-22 0С, путем равномерного смачивания определённым количеством (5 мл) воды – в контроле и раствора биоудобрения нужной концентрации (5 мл удобрения на литр воды). В опытном и контрольном вариантах проращивалось 100 штук семян репродукции PS 1 .
Результат исследований. В таблицах 2 и 3 приведены результаты экспериментов по проращиванию семян озимой вики мохнатой сортов Глинковская и Луговская 2 в чашках Петри.
Результаты определения энергии прорастания были следующие: все результаты достоверны (P <0,001). У сорта Луговская 2 – на 27,3 % активнее произошло прорастание при использовании биоудобрения в сравнении с контрольным вариантом, у вики Глинковской различия с контролем составили 28,0 %. Исследование всхожести семян показало высокую достоверность различий при применении раствора биудобрения в сравнении с контролем у сорта Луговская 2 (Таблица 3). Вариант с викой Глинковской на этапе всхожести имел также достаточно высокую достоверность различий.
Таблица 2 - Определение энергии прорастания (на 3-й день) по ГОСТ 12038-84, n=3
Наименование растворов |
Сорта озимых вик |
|
Луговская 2 |
Глинковская |
|
Контроль (вода) |
53,75±3,77 |
44,25±0,85 |
Опыт (раствор биудобрения) 5 мл/1 л |
74±1,96*** |
61,5±1,04*** |
Примечание: *** - P <0,001
Таблица 3 - Определение всхожести семян (на 7-й день) ГОСТ 1203 8-843
Наименование растворов |
Сорта озимых вик |
|
Луговская 2 |
Глинковская |
|
Контроль (вода) |
80,25±0,63 |
79,25±1,25 |
Опыт (раствор биудобрения) 5 мл/1 л |
90,75±1,11*** |
88±0,71** |
Примечание: ** - P<0,01; *** - P<0,001
Повышение количества всхожих семян так же наблюдалось в вариантах с применением биоудобрения на основе вытяжки птичьего помёта и сапропеля. У семян сорта Луговская 2 всхожесть была на 11,6 % выше по сравнению с контрольными показателями (P <0,001). Семена сорта Глинковская показали всхожесть выше на 9,9 % по сравнению с контролем (P <0,01).
Показана эффективность применения биоудобрения на этапе предпосевной обработки семян (в среднем на 11,0 %). Тенденция положительного влияния нового комплексного биоудобрения на проростки семян вики Глинковская и Луговская 2 особенно хорошо заметна именно на этапе определения энергии прорастания, где проявляется скорость и однородность появления проростков (Рисунок 1).

■ контроль
■ биоудобрение
(Глинковская) (Луговская 2)
Рисунок 1 – Динамика влияния биоудобрения на семена вик Глинковской и Луговской 2 на этапах энергии прорастания и всхожести (на 100 шт. семян)
При очистке водоемов сапропель в больших количествах доставляют на берег, где возникает вопрос о его реализации. На переработку и производство исследуемого биоудобрения сапропель требуется в больших объёмах, соответственно вопрос о реализации данного природного ресурса является решаемым. Актуальность данного биоудобрения ещё более возрастает за счёт того фактора, что его основой служит труднореализуемый побочный продукт отрасли птицеводства – помёт.
Заключение. На основании полученных результатов исследований применения нового комплексного органоминерального биоудобрения на основе вытяжки птичьего помёта и сапропеля в лабораторном опыте на семенах двух сортов озимых вик, сделаны следующие выводы.
-
1. В начале прорастания (на 0-3 сутки) положительное влияние биоудобрения на семена прослеживается наиболее наглядно. В этот период у сорта Луговская 2 – на 27,3 % в опытном варианте активнее произошло прорастание по сравнению с контрольным. У вики Глинковской на 28,0 % активнее, чем в контрольном.
-
2. Всхожесть семян увеличивалась в вариантах с применением биоудобрения: Луговская 2 – на 11,6 %, по сравнению с контрольными показателями. У семян вики Глинковская всхожесть выше на 9,9 % при достоверности (P <0,01).
Список литературы Биоудобрение на основе сапропеля как ростовой регулятор при проращивании семян озимой вики
- Винчевика-Гейл, З. Влияние содержания микро- и макроэлементов на потенциальное использование пресноводных отложений, полученных из озер восточной Латвии / З. Винчевика-Гейл, К. Станкевич // Окружающая среда Геохим Здоровье. – 2018. – № 40(5). – С. 1725-1738. – doi: 10.1007/s10653-017-9912-y.
- ГОСТ 12038-84 Межгосударственный стандарт "Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести" (утв. постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 декабря 1984 г. N 4710).
- Гришина, Л. А. Влияние намыва сапропелевых удобрений на агрохимические свойства и гумусное состояние дерново-глеевой почвы / Л. А. Гришина, Н. А. Курмышева // Агрохимия. – 1990. – № 6. – С.113-118
- Петенко, А. И. Влияние биорастворов на рост и прорастание семян сельскохозяйственных культур, а также на изменение их биохимических показателей / А. И. Петенко, И. С. Жолобова, М. В. Анискина, А. В. Кучеренко, Н. А. Юрина, А. С. Скамарохова // Аграрная Россия. – 2020. – № 9. – С. 26-29. – DOI: 10.30906/1999-5636-2020-9-26-29.
- Скамарохова, А. С. Актуальные варианты сочетания злаково-бобовых травосмесей для создания культурных пастбищ в условиях Краснодарского края / А. С. Скамарохова, Л. Г. Горковенко, А. Н. Ригер, Н. А. Бедило, С. И. Осецкий // Сборник научных трудов Северо-Кавказского научно-исследовательского института животноводства. – 2017. – Т. 6. – № 3. – С. 146-149.
- Скамарохова, А. С. Биоудобрение для повышения урожайности зеленой массы вико-пшеничной травосмеси / А. С. Скамарохова, Н. А. Юрина, А. Н. Гнеуш // Международный научно- исследовательский журнал. – 2021. – № 7-1 (109). – С. 137-140. DOI: 10.23670/IRJ.2021.109.7.023
- Hadjisalihoglu, G. Zinc (Zn): the latest nutrient in the alphabet and sheds light on the effectiveness of zinc for future crop production at suboptimal Zn. Plants, 2020. – 31. – Vol. 9 (11). – Р. 1471. – doi: 10.3390 / Plants9111471.
- Zhong, Е. The combination of biochar-mineral complexes and compact improved soul bacterial processes, soil quality and plant properties Anterior microbiol. – 2016. – Vol. 8. – Р. 372. – doi: 10.3389/fmicb.2016.00372.