Микробные удобрения для стимуляции роста и развития растений

В мире науки

Элемент Концентрация элемента в осадке на абсолютно сухую массу, мг/кг

Свинец 8,8

Кадмий 0,05

Медь 1,35

Марганец 20,0

Цинк 70,0

Железо 37,0

Никель 12,75

Кобальт 1,1

Хром 11,5

Таблица 4. Усредненные результаты исследований на содержание тяжелых металлов в осадках производственных сточных вод молокоперерабатывающих предприятий

Прибавка

Сельско- урожайности

хозяйственная культур

культура в сравнении

с эталоном, %

Кукуруза 20,18

Ячмень 12,84

Сахарная свекла 8,86

Таблица 5. Изменение урожайности сельскохозяйственных культур при применении удобрений на основе осадков производственных сточных вод молокоперерабатывающих предприятий

Нами были созданы экспериментальные составы подобных удобрений, включающие 85% обезвоженного осадка производственных сточных вод молокопе-рерабатывающих предприятий (ОАО «Березовский сыродельный комбинат» и ОАО «Верхнедвинский маслосырзавод») и 15% фильтрационного осадка сахарного производства (дефекат). Полученная смесь подвергалась биотермической обработке в компостных кучах. Перемешивание осуществлялось механическим погрузчиком «Амкодор». Таким путем была получена экспериментальная партия органических удобрений общим весом 90 т.

С помощью полевых опытов была определена хозяйственно-биологическая эффективность удобрений. Наблюдение осу-

ществлялось на трех культурах: кукуруза, сахарная свекла и ячмень. В ходе исследований установлено, что применение смеси оказало положительное влияние на урожайность зерна ярового ячменя, зеленой массы кукурузы, корнеплодов сахарной свеклы. За счет минерального питания (эталон) был сформирован урожай: 43,8 ц/га зерна, 464,4 ц/га зеленой массы кукурузы, 421 ц/га корнеплодов. Использование удобрений на основе осадка производственных сточных вод молокоперерабатывающих предприятий в дозе 60 т/га сопровождалось увеличением урожайности зеленой массы кукурузы до 531,8 ц/га, корнеплодов сахарной свеклы - до 449,1 ц/га, зерна - до 49,4 ц/га.

На основе полученных экспериментальным путем данных сформирована табл. 5.

В ходе выполнения данной научно-исследовательской работы по проведению комплексных исследований осадков сточных вод установлено:

по химическим и физическим свойствам ОСВ молокопе-рерабатывающих предприятий можно применять в качестве удобрений;

присутствие ионов тяжелых металлов в осадках незначительно;

использование удобрений на основе ОСВ оказало положительное влияние на урожайность зерна ярового ячменя, зеленой массы кукурузы, корнеплодов сахарной свеклы. СИ

Литература

1. Комаров В.И. Техногенное влияние предприятий пищевой промышленности на окружающую среду: проблемы и решения. - М., 2002.

2. Сюняев Н.К. Очистка сточных вод и утилизация их осадков. - М., 2005.

3. Яромский В.Н. Очистка сточных вод пищевых и перерабатывающих предприятий. - Мн., 2009.

4. Пахненко Е.П. Осадки сточных вод и другие нетрадиционные органические удобрения. - М., 2007.

5. Обработка и удаление осадков сточных вод / Пер. с англ. Т.А. Карюхиной, И.Н. Чурбановой, И.Х. Заена. - М., 1985.

Микробные удобрения

роста и развития растений

Зинаида Алещенкова,

заведующая лабораторией микробиологии Института микробиологии НАН Беларуси, доктор биологических наук

Одним из основных факторов, сдерживающих продуктивность различных культур, является дефицит азотного и фосфорного питания. Чрезмерное использование агрохимикатов в растениеводстве привело к истощению естественного потенциала плодородия почв, ухудшению экологической обстановки, снижению качества продукции. В связи с этим в настоящее время наблюдается изменение основной концепции развития сельского хозяйства от интенсивного к устойчивому, экологически ориентированному, основанному на использовании возможностей агроэкосистем и минимизации применения химических средств.

Перспективным направлением биологизации земледелия является пополнение микробоценоза почвы агрономически ценной почвенной и ризосферной микрофлорой, в которой значимое место занимают азотфиксирующие и фосфатмобилизующие микро-

15646187

Биотехнологии

организмы. Интродуцированные в почву в составе микробных препаратов природные азотфик-саторы и фосфатмобилизаторы играют важную роль в развитии растений, обеспечивая их минеральное питание, адаптацию к абиотическим и биотическим стрессам. Они также обогащают микробоценоз почвы, способствуя повышению ее биоген-ности и плодородия. Дополнительный аргумент в пользу целесообразности производства и применения землеудобритель-ных микробных препаратов -экологический фактор и качество получаемой продукции.

Прогнозируется, что мировой рынок микробных удобрений к 2019 г. вырастет на 13,9% и достигнет 1,6497 млрд долл. Предпочтение отдается препаратам на основе азотфик-сирующих бактерий (78,7%) и фосфатмобилизующих микроорганизмов (16,3%).

В данный момент для широкого спектра сельскохозяйственных культур наиболее актуальна разработка многокомпонентных микробных удобрений на основе симбиотических (клубеньковых бактерий и арбу-скулярных микоризных грибов) и ассоциативных (азотфиксиру-ющих и фосфатмобилизующих ризобактерий) микроорганизмов, обладающих комплексом хозяйственно ценных свойств: ростстимуляция, азотфиксация и фосфатмобилизация.

Комплексное микробное удобрение имеет ряд преимуществ:

действие микроорганизмов приводит к увеличению численности азотфиксирующих и фосфатмобилизующих ризо-бактерий в ризосфере и биоген-ности почвы;

позволяет снизить дозы азотных и фосфорных препаратов;

получение дополнительного урожая экологически чистой продукции;

внесение удобрения возможно путем инокуляции семян, что является эффективным и минимизирует затраты.

В лаборатории взаимоотношений микроорганизмов почвы и высших растений в рамках ГНТП «Промышленные биотехнологии» (2011-2015 гг.) получены комплексные микробные препараты для стимуляции роста и развития растений.

Средство «АгроМик» предназначено для предпосевной обработки семян и вегетирующих растений тритикале, цветочных, декоративных хвойных и древес-но-кустарниковых культур. Основа препарата - ассоциативные азотфиксирующие и фосфатмоби-лизующие бактерии Agrobacterium sp.17, Pseudomonas sp.10 и арбуску-лярные микоризные грибы рода Glomus. «АгроМик» повышает урожайность тритикале на 4,516,6 ц/га (7-24%), увеличивает высоту растений пузыреплодника на 205,9%, растений бархатцев -на 166,9%, способствует более раннему наступлению фаз бутонизации и цветения. Он улучшает продуктивность цветения в 15 раз и стимулирует формирование корневой системы на 162,9%.

Препарат «Бактопин» на основе азотфиксирующих Rahnella aquatilis БИМВ-704Ди фосфатмобилизующих Pseudomonas putida БИМ В-702Д бактерий и арбуску-лярных микоризных грибов рода Glomus используется для предпосевной обработки семян, вегети-рующих экземпляров деревьев хвойных пород, цветочных, декоративных хвойных и дре-весно-кустарниковых растений. Он повышает приживаемость сеянцев сосны и ели в 2 и 1,3 раза соответственно, увеличивает высоту сеянцев пузыреплодни-ка на 205,9%, прирост растений бархатцев на 97,3-106,2%, способствует более раннему началу фаз бутонизации и цветения. Продуктивность последнего повышается в 9 раз.

Комплексный микробный препарат «МаКлоР» на основе ассоциативного диазотрофа БтеуЛасШт ратаЪтеу{$ 11А/2 и арбускулярно-микориз-ных грибов предназначен для адаптации, стимуляции роста и развития микроклональных растений голубики, брусники и клюквы. Его применение, обусловленное активным размножением азотфиксирующей микрофлоры на поверхности корня микроклональных растений и структур арбускулярно-ми-коризных грибов,способствует развитию мощной корневой системы микроклональных растений. Ее масса в 20 раз превышает контрольную, что обеспечивает увеличение обли-ственности растений на 53-96%, площади листовой поверхности в 4 раза, приживаемости микроклонов (100% выхода саженцев).

Механизм действия описанных препаратов может быть прямым и опосредованным. Первый состоит в обеспечении элементами минерального питания за счет фиксации атмосферного азота диазотрофами, солюбилизации фосфора фос-фатмобилизующими бактериями и арбускулярными микоризными грибами, в регулировании роста и развития растений метаболитами фитогормональной природы. Второй заключается в угнетении развития фитопато-генов, конкуренции с последними за источник питания и заселения корней.

Получение биологически полноценной продукции растениеводства и сохранение биогенности и плодородия почв возможно при условии экологически целесообразного хозяйствования, включающего повсеместное использование микробных удобрений. СИ