ЭМ-технология в растениеводстве

Химические средства, используемые в земледелии, нарушают саморегуляцию в живой природе, ослабляют защитные силы растений, животных и в конечном счете человека. Перед человечеством возникла проблема дальнейшего пути развития земледелия, поиска альтернативных путей поддержания высокого плодородия почв и экологической безопасности продуктов растительного происхождения.

За рубежом все большее предпочтение отдается использованию экологически чистых препаратов. На смену старым технологиям идет биотехнология, заключающаяся в использовании микроорганизмов в целях повышения плодородия почв, получения высококачественной продукции и улучшения экологии во внешней среде.

Одним из направлений биотехнологии является ЭМ-технология (технология оздоровления окружающей среды)

ЭМ-технологиия зародилась в Японии, где впервые были созданы пробиотические препараты, содержащие ассоциации аэробных и анаэробных микроорганизмов, находящихся в устойчивых симбиотических связях, активно участвующих в регуляции почвенного биоценоза, улуч-

шающих структуру и продуктивность почв (азотфиксирующие, фотосинтезирующие, лакто-, бифидо, уксусно-, пропионовокислые, ферментирующие бактерии, лактострептококки, дрожжи, актиномицеты, а также ферменты, витамины, аминокислоты, минеральные соли и др.).

Эффективность ЭМ-технологии, несомненно, связана с ее полифункциональностью. Во-первых, высокий уровень микроорганизмов в ЭМ-препаратах позволяет на какое-то время с помощью прямой конкуренции и механизмов инициации микробных сукцессий (смена видов во времени) понизить значимость нежелательных доминантов в природной среде. Во-вторых, популяции ЭМ-препаратов не приспособлены к активной жизнедеятельности в олиготрофных природных местообитаниях, относятся к так называемой зимогенной (заквасочной) микрофлоре и быстро погибают после интродукции в почву. Лизис микробных тел приводит к поступлению в почву фосфора в виде нуклеиновых кислот и фосфолипидов, которые могут быть быстро гидролизованы почвенной микрофлорой с передачей доступного фосфора растениям. Даже если принять во внимание только бактерии, представленные в ЭМ-препаратах с высоким уровнем численности (до 109 клеток/мл), то их клетки можно рассматривать как заметный дополнительный источник фосфора. В-третьих, такие микробные комплексы и продукты их жизнедеятельности одновременно могут выполнять функцию активаторов растений и ингибиторов роста нежелательных популяций [1 ].

На основании многолетних испытаний микробиологического удобрения «Байкал ЭМ1» установлено, что в почве образуются гуминовые вещества, активизируются и модифицируются естественные механизмы регуляции, улучшается ее аэрация, водоудерживающая и инфильтрационная способность, скорость катионного обмена, происходят экзотермические процессы, следовательно, увеличивается ее теплоемкость, структура, а это приводит к ускорению всхожести, плодоношению, лучшему корнеобразованию. Происходит естественное восстановление утраченного плодородия почв [2, 3, 4].

Согласно данным литературы [3, 4] в результате комплексного применения ЭМ-технологии повышается устойчивость растений к таким заболеваниям, как гельминтоспориоз, остроконечная глазчатая пятнистость, пыльная головня пшеницы и овса, септориоз листьев и колоса, тифулез и т. д., и увеличивается сохранность до 100%.

Институт ветеринарной медицины и биотехнологии ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, основываясь на современных достижениях мировой науки и практики в области биотехнологии, включил в программу своих исследований испытание ЭМ-технологии (российская технология оздоровления окружающей среды) при выращивании злаковых культур в хозяйствах Омской области.

В задачи исследований входило:

• 1.    Разработать и испытать методику применения ЭМ-препарата «Байкал ЭМ1» при выращивании злаковых культур в целях повышения урожайности.

• 2.    Провести исследования по определению агрохимических и микробиологических показателей почв, качества зерна при применении ЭМ-технологии.

Материалы и методы исследований

Основываясь на заключенных договорах с МСХиП Омской области, с ОАО «Агрофирма «Екатеринославская», ЗАО «Нива», ИВМ ОмГАУ провел в 2010 г. экспериментальное испытание препарата «Байкал ЭМ1» при выращивании пшеницы и ячменя.

Перед началом работ были определены опытные и контрольные площади для возделывания злаковых культур, разработана технология применения препарата «Байкал ЭМ1» с учетом выделенной площади и посевного материала.

ЭМ-препарат с высоким титром полезных микроорганизмов готовился в научноучебной лаборатории прикладной биотехнологии ИВМиБ ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина и бесперебойно в необходимом количестве передавался в готовом виде в указанные хозяйства для испытания.

Для решения поставленных задач были выделены опытные участки под посевы ячменя в ОАО «Агрофирма «Екатеринославская» (50 га), под посев пшеницы сорта Терция – в ЗАО «Нива» (54 га). Такое же количество земельных площадей было оставлено для контроля.

Испытание ЭМ-технологии идет в два этапа.

На первом этапе проводилась предпосевная обработка семян путем мелкодисперсного орошения зерен, которая являлась наиболее экономичным и достаточно эффективным мероприятием перед высевом зерна (с целью достижения высокой всхожести семян, профилактики фитозаболеваний). Был использован ЭМ-раствор концентрацией 1 : 10–1 : 40. Расход ЭМ-раствора – 10–40 л на 1 т семян.

На втором этапе осуществлялось двукратное с интервалом две недели опрыскивание всходов ЭМ-раствором. Рекомендованная концентрация ЭМ-раствора – 1 : 100. Норма расхода – 500 л (5 л ЭМ-экстракта) на 1га.

В качестве критериев оценки эффективности ЭМ-технологии использовали показатели развития растений при визуальном наблюдении каждые 15 дней в течение вегетационного периода, наличие фитозаболеваний, агрохимические, микробиологические показатели, урожайность и качество полученного зерна.

Результаты исследований

В условиях крайне засушливого года и низкого плодородия почвы, выделенной под посевы ячменя, в ОАО «Агрофирма «Екатеринославская» разницы в количестве собранного урожая с опытного и контрольного участков не отмечено. Недостаточное количество влаги препятствовало размножению и активной деятельности в почве микроорганизмов, входящих в состав препарата «Байкал ЭМ1».

Тем не менее, исследование образцов пленчатого ячменя сорта Омский 90, собранного с опытного участка хозяйства, проведенное лабораторией качества зерна СибНИИСХ Рос-сельхозакадемии, показало преимущество ЭМ-технологии (табл. 1).

Таблица 1 Результаты анализа качества ячменя, собранного с опытного и контрольного участков

ОАО «Агрофирма «Екатеринославская»

Вариант	Масса 1000 зерен, г	Натура	Выравненность, %	Доля мелкого зерна, %	Белок, %
Контроль	46,6	658	76,3	3,3	10,77
Опыт	54,0	648	88,1	2,0	10,99

Зерно, полученное с контрольного участка, по массе 1000, зерен было менее крупное (на 7,4 г) по сравнению с опытным, с пониженной (на 0,22%) белковостью.

Зерно с опытного участка оказалось более выравненным (на 11,8%), с меньшей долей мелких зерен (на 1,3%). Некоторое снижение натуры зерна (на 10 г/л) в экспериментальном варианте обусловлено повышенной массой 1000 зерен.

В ЗАО «Нива», где было несколько большее количество осадков, средняя урожайность пшеницы сорта Терция на опытных полях составила 14,29 ц/га, а на контрольном участке 13,38 ц/га (разница 91 кг).

Таким образом, за счет ЭМ-технологии с 54 га опытного участка дополнительно собрано (без учета лучших качественных показателей зерна) 4,914 кг зерна.

При этом немаловажным фактором явилась и система земледелия с нулевым циклом, когда в почве сохраняется большее количество органики, столь необходимой для жизнедеятельности внесенных в нее микроорганизмов. Данные, приведенные в табл. 2, подтверждают более высокие агрохимические показатели по сравнению с таковыми в ОАО «Агрофирма «Екатеринославская».

Таблица 2

Агрохимическая характеристика почвенных образцов в ЗАО «Нива»

Обеспеченность	Нитратный азот, мг/кг	Подвижный фосфор, мг/кг	Обменный калий, мг/кг	Реакция почвенного раствора
Контрольный участок. Обеспеченность нитратным азотом низкая, подвижным фосфором и обменным калием высокая, реакция почвенного раствора нейтральная	13,6	182,5	625,0	7,18
Опытный участок после применения ЭМ-технологии. Обеспеченность нитратным азотом, подвижным фосфором и обменным калием высокая, реакция почвенного раствора нейтральная	35,4	205,0	650,0	7,14

Примечание . Почвенные образцы отобраны из слоя почвы 0–20 см после уборки культуры.

Общее количество микроорганизмов в почвенных образцах ЗАО «Нива» в 2,1–2,3 раза превышало этот показатель в образцах из ОАО «Екатеринославская», что свидетельствует о более высоком плодородии почв хозяйства.

В опытном варианте количество целлюлозоразрушающих микроорганизмов и нитрифи-каторов в 2,0 и 2,8 раза соответственно превышало численность этих групп микроорганизмов на контроле.

Содержание азота нитратов в опытном образце ЗАО «Нива» превышало контроль в 4 раза и характеризовалось как очень высокое. Нитрификационная способность почвы в опытном образце была в 2,6 раза выше, чем в контрольном.

Также отмечено положительное влияние ЭМ-технологии на качественные показатели пшеницы, собранной с опытного участка (табл. 3).

Таблица 3

Результаты анализа качества пшеницы, собранной с опытного и контрольного участков ЗАО «Нива»

Вариант	Масса 100 зерен	Натура, г/л	Стекловидность, %	Белок, %	Клейковина, %	Клейковина ИДК
Контроль	29,8	792	53	14,61	28,4	68
Опыт	34,2	821	55	14,71	28,0	68

По заключению лаборатории качества зерна масса 1000 зерен пшеницы с контрольного участка была равна 29,8 г, тогда как с опытного 34,2 г (разница 4,4 г). Показатель стекловид-ности выше, чем в контроле, на 2%, но оба варианта по этому показателю соответствуют требованиям 3-го класса.

Уровень белковости и содержания клейковины в зерне соответствует требованиям 2-го класса.

В целом по обоим видам зерна (ячмень и пшеница) отмечена тенденция повышения качества зерна в опытах с применением ЭМ-технологии по описанной выше методике.

В ЗАО «Нива», где было большее количество осадков, средняя урожайность пшеницы сорта Терция на опытных полях составила 14,29 ц/га, а на контрольном участке 13,38 ц/га (разница 91 кг).

За счет дополнительно собранного урожая с 54 га опытного участка дополнительная прибыль от применения ЭМ-технологии даже в условиях засушливого года без учета лучших качественных показателей зерна составила 36855 руб. (из расчета стоимости 1 т зерна 7,5 тыс. руб. ∙ 4,914 т).

Заключение

Предварительные результаты испытания ЭМ-технологии при выращивании злаковых культур, полученные в экстремальных условиях крайне засушливого 2010 г., подтверждают данные многочисленных исследований, проведенных в разных научных учреждениях и на производстве, и доказывают эффективность и перспективность этого направления биотехнологии.