Технологія біокомпостування гною ВРХ, збагаченого фосфоритами, за участі фосфатмобілізувальних мікроорганізмів

Вступ

Фосфор є одним із головних елементів живлення рослин, необхідним для їхнього повноцінного росту і розвитку. З недостатнім рівнем фосфорного живлення в процесі органогенезу рослин, особливо на ранніх етапах, пов’язані порушення синтезу амінокислот у корінні, накопичення в тканинах значних кількостей невикористаного нітратного азоту. Під впливом сполук фосфору швидше проходить біологічний цикл розвитку рослин, а нестача елементу найбільше позначається на врожайності насіння. При фосфорному голодуванні пригнічується також ріст вегетативних органів рослин. Умови фосфорного живлення мають велике значення для підвищення стійкості рослин до негативного впливу посухи. Це пов’язано з підвищенням ступеня зневоднення структурних елементів клітин, їхньої здатності утримувати воду в колоїдно-зв’язаному стані, що підвищує стійкість елементів клітин до загального зниження вмісту води в рослинах. За сприятливих умов фосфорного живлення підвищується інтенсивність кущіння злакових культур, змінюється співвідношення між зерном і соломою.

Таким чином, фосфор приймає безпосередню участь у багатьох процесах життєдіяльності рослин, і забезпечення нормального рівня фосфорного живлення є однією з головних умов формування високої врожайності сільськогосподарських культур.

Одним із джерел фосфору для рослин є ґрунт. Фосфор у ґрунті міститься як у мінеральній формі – переважно у вигляді фосфорнокислих солей кальцію, заліза, алюмінію, так і в органічних сполуках у складі гумусу, відмерлих рослинних решток, плазми ґрунтових організмів. Тому фосфорний режим ґрунту є одним із визначальних чинників урожайності культурних рослин. Але вміст доступного для рослин фосфору в ґрунтах України, як правило, низький. Це зумовлює недостатнє фосфорне живлення рослин.

Найпростішим шляхом оптимізації фосфорного живлення сільськогосподарських рослин є застосування фосфорних добрив. Проте зазначений захід є високозатратним. Це зумовлено тим, що для виробництва фосфорних добрив використовується імпортна сировина, яка має високу вартість. Щодо місцевої сировини, то вона представлена великою кількістю природних фосфоритів, зокрема апатитів. Українські фосфорити характеризуються невисоким вмістом Р₂О₅ і їх використання для виготовлення фосфорних добрив не рентабельне. Тому, останнім часом, фосфорні добрива застосовуються в недостатніх кількостях, що зумовлює погіршення режиму фосфорного живлення та зниження врожайності сільськогосподарських культур.

У результаті проведених досліджень в Інституті сільськогосподарської мікробіології НААН України розроблено технологію, яка може частково вирішити дану проблему. Технологія передбачає вермикомпостування гною великої рогатої худоби (ВРХ) та фосфоритів за участю селекціонованих фосфатмобілізувальних бактерій. Участь у процесі компостування фосфатмобілізувальної бактерії Pseudomonfs putida 17 збагачує кінцевий продукт компостування (біогумус) водорозчинними формами фосфатів. Крім цього, компост характеризується підвищеною чисельністю фосфатмобілізувальних мікроорганізмів та містить рістстимулювальні речовини. Застосування біоорганічного добрива у технологіях вирощування сільськогосподарських культур сприяє покращенню фосфорного живлення як за рахунок безпосереднього постачання водорозчинних сполук фосфору, так і внаслідок збагачення ґрунту корисною мікрофлорою та фізіологічно активними речовинами, що позитивно впливає на забезпечення рослин фосфором через розростання кореневої системи і збільшення активної поглинальної поверхні коріння.

Технологія дає можливість використовувати місцеві фосфорити і проводити процес компостування безпосередньо в господарствах.

 

 

Характеристика ФОСФОГУМІНУ як кінцевого продукту вермикомпостування

 

Отриманий у результаті вермикомпостування гною ВРХ, збагаченого фосфоритами та фосфатмобілізувальними бактеріями, компост, призначений для застосування у землеробстві з метою поліпшення росту і розвитку рослин, оптимізації їх фосфорного живлення та покращення якості сільськогосподарської продукції. Високий вміст фізіологічно активних речовин у компості обумовлює певні обмеження в його застосуванні. Біодобриво вносять локально – у вигляді гранул. Фосфогумін сприяє суттєвому підвищенню урожайності капусти та огірків.

Біоорганічне добриво Фосфогумін характеризується підвищеним вмістом водорозчинних форм фосфатів (табл. 1) та рістстимулювальною активністю.

Таблиця 1. Вміст водорозчинних фосфатів у субстратах

Склад субстратів	Загальний водорозчинний Р2О5, мг / кг
Гній (вихідний субстрат)	16220,8 ± 190,8
Компост без добавлення фосфоритного борошна і бактеріальної суспензії	18243,7 ± 182,0
Компост із фосфоритним борошном	18119,6 ± 167,7
Компост із фосфоритним борошном та суспензією Pseudomonas putida 17 (Фосфогумін)	20352,4 ± 286,7

 

Технологія вермикомпостування гною ВРХ забезпечує зростання у компості вмісту загальних водорозчинних фосфатів до 25 % по відношенню до вихідного субстрату і до 12 % до добрива, отриманого шляхом компостування гною з фосфоритним борошном без участі штаму Pseudomonas putida 17 [2].

Фізіологічно активні речовини біоорганічного добрива Фосфогуміну при використанні в технології вирощування огірків забезпечують швидкий розвиток вегетативної маси, активізують формування генеративних органів. Крім того, застосування біоорганічного добрива сприяє розвитку кореневої системи, збільшенню як маси коренів, так і об’єму, що забезпечує зростання загальної та активної адсорбційної поверхні коренів та покращує поглинання води і поживних речовин із ґрунту. Незважаючи на підсилене засвоєння поживних речовин рослинами, нітрати не накопичуються в рослинних тканинах, а залучаються до синтезу амінокислот та білка що значно покращує якість одержуваної продукції.

ТЕХНОЛОГІЯ БІОКОМПОСТУВАННЯ ГНОЮ ВРХ, ЗБАГАЧЕНОГО ФОСФОРИТАМИ, ЗА УЧАСТІ ФОСФАТМОБІЛІЗУВАЛЬНИХ МІКРООРГАНІЗМІВ

Технологія полягає у компостуванні гною ВРХ з іншими компонентами в ефективному їх поєднанні. Компостування, крім гною ВРХ, передбачає використання таких компонентів, як фосфоритне борошно, бактеріальна суспензія Pseudomonas putida 17 та вермикультура. Завдяки вдалому поєднанню зазначених компонентів відбувається максимальне вивільнення розчинних фосфатів, якого неможливо досягти за відсутності одного з компонентів або при використанні кожного з них окремо.

Оптимальне співвідношення компонентів біоорганічного добрива у відсотках від маси гною є таким:

Фосфоритне борошно – 10;

Вермикультура – 1;

Суспензію Pseudomonas putida 17 добавляють із розрахунку 4 – 8 x 10 ¹⁰ клітин на кг субстрату.

Щоб одержати максимально ефективний компост, необхідно дотримуватися певних етапів та умов компостування. Технологія біокомпостування передбачає 3 основні етапи: попередня підготовка, власне вермикомпостування, виготовлення Фосфогуміну.