Экологическая эффективность использования предпосевной обработки семян водными вытяжками из горных пород и вермикомпостов

Материалы и методика исследований

Химический состав вермикомпостов :

• 1.    Вермикомпост ( лузга гороха + ОСВ + навоз свиной + цеолит 60:15:20:5): Сорг – 22,9-25,0%; N – 1.98%; K 2 O – 1,2-2,3%; P 2 O 5 – 2,07%; K 2 O – 64,6-84,0 мг / кг ; P 2 O 5 –93,8-127,8 мг / кг ; N-NO 3 – 6565-8520 мг / кг ; рН – 5,2-6,5.

• 2.    Вермикомпост ( лузга гречихи + жом + шлак 25:50:25): Сорг – 19,6%; N – 0,8%; K 2 O – 1,38%; P 2 O 5 – 0,36%; K 2 O – 105 мг / кг ; P 2 O 5 –1,5 мг / кг ; N-NO 3 – 373 мг / кг ; рН – 8,0.

• 3.    Вермикомпост ( лузга гречихи + дефекат + цеолит + шлак 40:35:10:15): Сорг – 20,9-23,1%; N – 0,85-0,92%; K 2 O – 0,64-0,90%; P 2 O 5 – 0,6-0,94%; K 2 O – 21,7-40,5 мг / кг ; P 2 O 5 –14,7-21,0 мг / кг ; N-NO 3 – 10371097 мг / кг ; рН – 7,0-7,7.

Водные вытяжки готовили в соотношении 1:5 по массе . В лабораторном опыте семена замачивали раствором удобрительных форм на 30 минут . Контролем служили семена , замоченные в дистиллированной воде . Определение всхожести семян проводили , согласно ГОСТа 12038-84.

Результаты и их обсуждение

Лабораторными исследованиями доказано влияние водорастворимых органоминеральных веществ на энергию прорастания , всхожесть семян ячменя голозерного и развитие проростков ( табл 1). Самая высокая энергия прорастания 77,27 % и 75 % установлена при обработке семян ячменя водорастворимыми веществами , извлекаемыми водными вытяжками из вермикомпостов в соотношении 1:5 по массе , полученными на основе субстратов из лузги гречихи , жома и шлака (25:50:25) и из лузги гречихи в сочетании с дефекатом цеолитом и шлаком .

По всхожести семян характер действия изучаемых растворов изменяется . Так , самая высокая всхожесть установлена при обработке семян водной вытяжкой глауконитового песка – 90,48 %. При обработке семян ячменя водной вытяжкой из глины иглистой всхожесть семян составила 80 %, а при обработке водными вытяжками из разных фракций фосфоритов всхожесть снижалась до 68,42 % ( фракция 1-0,5 мм ) и 45 % ( фракция менее 0,25 мм ).

Таблица 1 – Влияние водных вытяжек из грунтов и вермикомпостов на посевные качества семян ячменя голозерного

Варианты опыта	Энергия прорастания, %	Всхожесть , %	Длина корня, см	Длина ростка, см	Количество корней, шт	Сухая масса проростков, г
1.Контроль	52,63	52,63	3,7	2,4	4	0,35
2. Глина углистая	65,0	80,0	10,0	9,5	6	0,72
3. Глауконитовый песок	61,9	90,48	15,0	13,0	5	0,71
4. Вермикомпост (лузга гороха + ОСВ + навоз свиной + цеолит)	45,0	50,0	2,2	6,2	7	0,42
5. Вермикомпост (лузга гречихи + жом + шлак)	77,27	77,27	4,5	9,5	6	0,42
6. Вермикомпост (лузга гречихи + дефект + цеолит + шлак)	75,0	85,0	8,5	15,5	7	0,83
7. Фосфорит (1 -0,5мм)	68,42	68,42	2,2	2,9	6	0,43
8. Фосфорит (менее 0,25 мм)	30,0	45,0	5,4	4,6	6	0,27
НСР 05	2,68	3,41	0,8	1,1	-	-

Характер действия водных вытяжек из вермикомпостов зависел от исходного состава вермикомпоста , так самая наибольшая всхожесть семян ячменя голозерного установлена при условии замачивания семян в водной вытяжке из вермикомпоста на основе лузги гречихи , дефеката , цеолита и шлака , она составила 85 %. При обработке семян растворами водорастворимых органомине ральных веществ , извлекаемых из вермикомпоста на основе лузги гречихи , жома и шлака , всхожесть достигала 77,27 %. Самая низкая всхожесть установлена при обработке семян водной вытяжкой из вермикомпоста на основе лузги гороха , осадка сточных вод ( ОСВ ), навоза свиного и цеолита – 50 %., в то время как в контрольном варианте всхожесть составила 52,63 %.

Интерес представляют данные по изменению массы проростков , длины роста и корня . Самая высокая масса проростков получена при обработке семян водной вытяжкой из вермикомпоста . При всхожести 85 %, масса проростков достигала 0,83 г , длина ростка – 15,5 см , а длина корня – 8,5 см . Несколько меньшая масса проростков установлена при обработке семян ячменя водными вытяжками из глины углистой и глауконитового песка – 0,71 - 0,72 г , но проростки отличались высокой длиной корневой системы – 10 - 15 см и высотой ростков 9,5 - 13 см .

Самая низкая масса проростков установлена при обработке семян водной вытяжкой из фосфорита и в контрольном варианте – 0,27 и 0,35 г . Длина ростков в этих условиях достигала 4,6; 0 2,4 см , а длина корня 5,4; 3,7 см , соответственно .

При определении всхожести семян мы в одном анализе получаем сразу три оценочных показателя : энергию прорастания , всхожесть и массу ростков , каждый из которых характеризует отдельные функции растительного организма , развивающегося независимо друг от друга , но в сумме характеризующие потенциальную возможность семян . Ш ирокий разброс полученных данных определяется как естественным состоянием семян , их неоднородностью , так и действием водных вытяжек и веществ , извлекаемых водой из горных пород и вермикомпостов . Интенсивное нарастание органической массы ростков делает посевной материал более продуктивным в полевых условиях .

Низкая масса ростков в пределах 0,27 - 0,43 г не гарантирует получение дружных всходов. И даже при том, что ячмень относится к «серым хлебам», и его посевной материал характеризуется большой устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды, наши исследования показали, что наблюдается большое различие между всхожестью и нарастание органической массы по вариантам опыта.

При оценке морфофизиологической структуры проростков мы получаем информацию о действии , стимулирующем или ингибирующем , водорастворимых веществ , извлекаемых из горных пород и вермикомпостов , на состояние семени и будущую урожайность

По степени действия на повышение посевных качеств семян ячменя голозерного исследуемые горные породы и вермикомпосты можно расположить в следующий ряд : вермикомпост на основе ( лузга гречихи + дефекат + цеолит + шлак ) >  глауконитовый песок = глина углистая >  вермикомпост на основе ( лузга гречихи + жом + шлак ) >  фосфорит (1 -2 мм ) >  вермикомпост на основе ( лузга гороха + ОСВ + навоз свиной + цеолит ) >  фосфорит ( менее 0,25 мм ) >  дистиллированная вода .

Таким образом , наибольшим действием обладают водорастворимые вещества вермикомпоста на основе : лузга гречихи + дефекат + цеолит + шлак , а наименьшим действием обладает фосфорит . Отзывчивость семян ячменя покрытозерного на обработку водными вытяжками из природных минералов и вермикомпостов изменялась в зависимости от свойств водорастворимых минеральных и органических веществ ( табл . 2).

Как видно из данных таблицы 2, самая наименьшая всхожесть семян ячменя установлена при обработке семян водными вытяжками из глауконитового песка – 38,1% и глины глистой – 44,0%, длина колеоптиля – 0,5 см , а длина зародышевого корня – 2,65 см , количество зародышевых корешков достигло 4 шт при обработке водной вытяжкой из глауконитового песка и 6 шт при обработке семян вытяжкой из глины углистой , при этом длина колеоптиля достигла 3,2 см , а длина главного зародышевого корешка – 10 см . Под влиянием водных вытяжек увеличивалась сырая масса проростков до 2,08 – 3,54 г , в то время , как на контроле при обработке семян дистиллированной водой всхожесть лабораторная достигала 55%, длина главного зародышевого корня – 4,5 см , длина ростка – 4 см , а сырая масса проростков – 1,9 г , а сухая масса проростков составила 0,87 г .

Таблица 2 – Влияние водных вытяжек горных пород и вермикомпостов на посевные качества ячменя покрытозерного

Варианты опыта	Энергия прорастания, %	Всхожесть, %	Длина корня, см	Количество корней, шт	Длина ростка, см	Масса проростков, г
						сырая	сухая
1. Контроль	10,0	55	4,5	6,0	4,0	1,9	0,87
2. Глина углистая	4,0	44	10,0	6,0	3,2	3,54	1,0
3. Глауконитовый песок	-	38,1	2,65	4,0	0,5	2,08	0,79
4. Вермикомпост	27,2	90,9	1,95	8,0	2,0	2,27	0,87
5. Вермикомпост	26,1	82,6	8,2	7,0	4,5	2,62	0,98
6. Вермикомпост	28,6	57,1	8,0	7,0	8,5	2,22	0,82
7. Фосфорит 1 - 0,5 мм	4,72	66,7	7,0	7,0	1,8	2,09	0,93
8. Фосфорт < 0,25 мм	9,1	68,2	20,0	5,0	6,0	2,86	0,94
НСР 05	1,75	1,34	1,28	0,9	0,98	0,23	0,06

Обработка семян ячменя покрытозерного водными вытяжками из фосфорита разной величины тонина помола обеспечивала увеличение лабораторной всхожести до 66,7% ( фракция 1 - 0,5 мм ) и 68,2% ( фракция менее 0,25 мм ), при этом длина главного зародышевого корешка достигала 20 см , а длина ростка – 6 см , количество зародышевых корней составило 5 шт , сырая масса проростков колебалась от 2,09 до 2,86 г , а сухая масса проростков была практически одинаковой – 0,93 - 0,94 г .

Водные вытяжки из вермикомпостов оказали наибольшее действие на лабораторную всхожесть семян ячменя . Наибольшая лабораторная всхожесть установлена при обработке семян ячменя водными вытяжками из вермикомпоста на основе лузги гороха , ОСВ , навоза свиного и цеолита , она составила 90,9%, но длина главного зародышевого корня была самой наименьшей – 1,95 см , длина ростка – 2,0 см , количество зародышевых корней было самым наибольшим и достигало 8 шт . При обработке семян водными вытяжками из вермикомпостов на основе лузги гречихи в сочетании с жомом и шлаком ла бораторная всхожесть составила 82,6%, количество зародышевых корней составило 7 шт , длина ростка – 4,5 см .

Из всех исследований вермикомпостов наименьшее действие на лабораторную всхожесть семян ячменя оказали водорастворимые органоминеральные вещества, извлекаемые из вермикомпоста на основе лузги гречихи в сочетании с дефектом , шлаком и цеолитом, лабораторная всхожесть семян ячменя составила 57,1%, а для органоминеральных веществ, извлекаемых из вермикомпоста на основе лузги гречихи в сочетании с дефектом , шлаком и цеолитом, лабораторная всхожесть семян ячменя составила 57,1%, а длина ростка была самой максимальной – 8,5 см. По количеству зародышевых корешков и их длине проростки семян ячменя не уступали морфометрическим показателям проростков, установленных в варианте с предпосевной обработкой семян водорастворимыми веществами из вермикомпоста на основе лузги гречихи, жома и шлака. По степени влияния водорастворимых веществ, извлекаемых из минералов, горных пород и вермикомпостов, на посевные качества семян ячменя покрытозерного изучаемые объекты можно расположить в следующий ряд: вермикомпост (лузга гороха + ОСВ + навоз свиной + цеолит) > вермикомпост (лузга гречихи + жом + шлак) > фосфорит < 0,25 мм ~ фосфорит 1 - 0,5 мм > вермикомпост (лузга гречихи + дефекат + цеолит + шлак) ~ дистиллированная вода > глина углистая > глауконитовый песок.

Как показали наши исследования водных вытяжек и минералов , горных пород и вермикомпостов способствуют повышению лабораторной всхожести семян озимой пшеницы и усилению ростовых процессов . Исследования показывают , что под действием водорастворимых органо - минеральных веществ , извлекаемых из вермикомпостов и фосфорита фракции менее 0,25 мм всхожесть в лабораторных условиях была 100%, по высоте ростков и длине корешка указанные варианты от контроля практичски не отличались . Но следует заметить , что водорастворимые соединения фосфора способствовали усилению корнеобразования , длина корешков была на 9,85% больше в сравнение с контролем . При этом закономерно возрастала сырая масса проростков обработанных семян , что подтверждает усиление перемещение питательных веществ из семени в проростки ( табл .3).

Таблица 3 – Влияние водных вытяжек горных пород и вермикомпостов на посевные качества семян пшеницы озимой «Мироновская - 39»

Варианты опыта	Всхожесть , %	Количество корней , шт	Длина корня , шт	Высота проростка , см	Масса проростков , г
					сырая	сухая
1. Контроль	95	5	13,2	9,5	1,19	0,73
2. Глина углистая	95	6	9,8	5,7	1,30	0,68
3. Глауконитовый песок	95	5	9,2	5,5	1,26	0,73
4. Вермикомпост	100	5	7,5	5,2	1,36	0,61
5. Вермикомпост	100	5	6,5	4,8	0,91	0,65
6. Вермикомпост	100	8	10,5	10,1	2,01	0,98
7. Фосфорит 1 - 0,5 мм	95	6	12,8	10,0	1,44	0,80
8. Фосфорит < 0,25 мм	100	5	14,5	9,3	1,74	0,78
НСР 05	-	0,58	1,12	1,03	0,29	0,11

Посевные качества семян озимой ржи , как видно из данных таблицы 4, под действием водорастворимых веществ глины углистой , глауконитового песка , фосфоритов и вермикомпостов изменяются в разной степени . Так , наибольшая лабораторная всхожесть семян ржи установлена при обработке семян водной вытяжкой из вермикомпоста на основе лузги гречихи , жома и шлака – 90%, высота ростков –11,9 см , а длина корешка – 14,3 см . Такая же энергия прорастания с несколько меньшей всхожестью установлена в вариантах с обработкой семян водной вытяжкой из глины углистой – 75 и 85%, соответственно , и глауконитового песка – 70% и фосфорита менее 0,25 мм – 75%.

Самая наибольшая высота проростков и длина корешков установлена в варианте с обработкой семян водорастворимыми органоминеральными веществами вермикомпоста на основе лузги гречихи, дефеката, цеолита и шлака, где длина ростков и корешков была на 54,3% и 42,03% больше в сравнении с контролем. Самая наибольшая сырая масса проростков установлена в варианте, где семена обрабатывали водной вытяжкой из глины углистой – 4,1 г, что на 43,4% превышало контрольный вариант.

Водная вытяжка из вермикомпоста на основе лузги гороха и водная вытяжка из фосфорита фракции 1 - 0 , 5 мм оказали ингибирующие действие на прорастание семян , лабораторная всхожесть составила в этих вариантах 35%. При обработке семян фосфоритом 1–0,5 мм формировались проростки с корешками длиной 17,1 см , а при обработке вермикомпостом на основе лузги гороха формировались ростки с длиной , превышающий контрольный вариант на 79,3%.

Таблица 4 – Влияние водных вытяжек горных пород и вермикомпостов на посевные качества семян озимой ржи «Таволга»

Варианты опыта	Энергия прорастания, %	Всхожесть, %	Высота проростка, см	Кол-во корней, шт.	Длина корней см	Масса проростков, г
						Сырая	Сухая
1. Контроль	35,0	45,0	9,2	6	13,8	2,86	0,51
2. Глина углистая	75,0	85,0	9,4	4	5,2	4,10	0,52
3. Глауконит. песок	70,0	70,0	10,0	6	16,2	2,93	0,47
4. Вермикомпост	20,0	35,0	16,5	5	11,2	1,90	0,52
5. Вермикомпост	75,0	90,0	11,9	5	14,3	2,78	0,52
6. Вермикомпост	40,0	55,.0	14,2	6	19,6	2,77	0,45
7. Фосфорит 1 – 0,5 мм	35,0	35,0	8,3	5	17,1	2,44	0,59
8. Фосфорит < 0,25 мм	30,0	75,0	8,0	5	12,3	2,47	0,46
НСР 05	12,76	15,2	1,01	-	0,97	0,56	0,11

Таким образом , водорастворимые органоминеральные соединения , извлекаемые водной вытяжкой из вермикомпостов и природных минералов , оказывают стимулирующее действие на изменение посевных качеств семян зерновых культур и ростовых процессов . Эффективность действия водных вытяжек из вермикомпостов и природных минералов зависит от качества вермикомпоста и семян различных видов сельскохозяйственных растений .

Как показали наши исследования , водные вытяжки из минералов и горных пород , вермикомпостов способствуют изменению посевных качеств семян зерновых культур и усилению ростовых процессов . Доказано , что водорастворимые органические и минеральные вещества , извлекаемые из вермикомпостов и фосфоритов , способствуют усилению корнеобразования , длине корешков , возрастанию сырой массы проростков обработанных семян , что подтверждает увеличение интенсивности перемещения питательных веществ из семени в проростки .

Доказано , что семена яровых и озимых зерновых культур по - разному проявляют отзывчивость на предпосевную обработку водорастворимыми органоминеральными веществами вермикомпостов и горных пород . Исследованиями установлено , что использование органических и минеральных веществ , содержащихся в вермикомпостах и горных породах в водорастворимой форме , обеспечивают положительное влияние на посевные качества , рост и развитие растений , их устойчивость к неблагоприятным факторам среды и могут быть 52

произведены в хозяйствах без дополнительных финансовых затрат на их приобретение , одновременно решая проблему утилизации отходов производства и использования минеральных ресурсов региона .

Выводы

• 1.    Доказаны стимулирующие свойства водных вытяжек из горных пород : глины углистой , глауконитового песка и фосфоритов на посевные качества семян зерновых культур .

• 2.    Установлено , что водные вытяжки из вермикомпостов содержат комплекс органоминеральных веществ , оказывающих как стимулирующее , так и ингибирующее действие на посевные качества семян в зависимости от качественного состава субстрата и биологических особенностей культур .

• 3.    Доказано влияние водорастворимых органоминеральных веществ на энергию прорастания , всхожесть семян ячменя голозерного и покрытозерного и развитие проростков . Самая наибольшая всхожесть семян ячменя голозерного установлена при действии вытяжки из вермикомпоста на основе лузги гречихи , дефеката , цеолита и шлака – 85 %, а самая высокая всхожесть семян ячменя покрытозерного установлена при обработке водорастворимыми веществами из вермикомпоста на основе лузги гороха , осадка сточных вод , навоза свиного и цеолита – 91%.

• 4.    По степени действия на посевные качества семян ячменя голозерного и озимой ржи " Таволга " исследуемые горные породы и вермикомпосты можно

расположить в следующий ряд : вермикомпост ( лузга гречихи + дефекат + цеолит + шлак ) >  глауконитовый песок = глина углистая >  вермикомпост ( лузга гречихи + жом + шлак ) >  фосфорит (1-2 мм ) >  вермикомпост ( лузга гороха + ОСВ + навоз свиной + цеолит ) >  фосфорит ( менее 0,25 мм )