Наука про мікроводорості у с/г: цифри, факти, дослідження

07 березня, 2019 |

Системне вивчення мікроводоростей та їхніх можливостей у сільському господарстві почалося не більше, як півстоліття тому. За цей час були проведені сотні науково-практичних дослідів, які однозначно продемонстрували: альголізація ґрунтів (застосування мікроводоростей у якості добрив) суттєво підвищує урожайність, стійкість культурних рослин до захворювань та стресів, а також покращує якість ґрунту.

В 2015 році були опубліковані результати дослідів В’ячеслава Лук’янова, Анатолія Стіфєєва та Світлани Горбунової, присвячені використанню мікроводоростей у сільському господарстві. Ми зупинимося на найважливіших фактах, отриманих ученими в ході ряду досдіджень протягом 2012-2015 років.

Мікроводорості — унікальні «годувальники»

Однією з найважливіших особливостей мікроводоростей є їхня автотрофність — здатність виробляти органічні речовини з неорганічних. Більшість інших ґрунтових мікроорганізмів, що впливають на родючість ґрунту, навпаки, є гетеротрофами — тобто для їхньої життєдіяльності необхідні органічні речовини, вироблені іншими організмами.

Досліди показують, що мікроводорості є невід’ємною складовою ґрунтів та є багато форм взаємодії мікроводоростей з ґрунтовими мікроорганізмами та вищими рослинами:

–  мікроводорості у процесі фотосинтезу синтезують біомасу з повністю окиснених неорганічних речовин та мінеральних елементів;

– органічній речовині, яку продукують мікроводорості, властива легка засвоюваність та високий енергетичний ефект  — за рахунок цього вона є чудовою поживою для гетеротрофних ґрунтових мікроорганізмів;

– мікроводорості виділяють вітаміни, ауксини (стимулятори росту) та цілий ряд позакліткових ферментів, які позитивно впливають на ріст не лише вищих рослин, але й бактерій.

Оскільки підтримка мікробіологічного балансу є однією із найважливіших складових родючості ґрунту, то перед вченими стояло завдання з’ясувати, яким чином додаткове внесення мікроводоростей здатне змінити мікробіологічний склад ґрунту.

Загальний мікробіологічний аналіз темно-сірого лісового ґрунту із застосуванням мікроводоростей, 2015 р.

Варіанти

МПА, млн./1 г ґрунту

КАА, млн./1 г ґрунту

Середовище Чапека, млн./1 г ґрунту

Загальна к-кість мікроорганизмів, млн./1 г ґрунту

1. Контроль

3,544

8,053

1,691

13,288

2. Мікроводорості

5,489

11,061

0,819

17,369

 

У досліді, результати якого приведені в таблиці, використовували різні середовища:

  • МПА (м’ясо-пептонний агар) — для обліку чисельності мікроорганізмів, які використовують органічні форми азоту;
  • КАА (крахмало-аміачный агар) — для обліку чисельності мікроорганізмів, що використовують мінеральні форми азоту;
  • Середовище Чапека — для обліку чисельності ґрунтових грибів.

Показово, що у перших двох середовищах кількість мікроорганізмів суттєво збільшувалась після внесення мікроводоростей. І лише у варіанті із середовищем Чапека, яке використовується для обліку чисельності ґрунтових грибів, після внесення мікроводоростей було зафіксоване скорочення чисельності мікроорганізмів у два рази. Учені справедливо припускають, що такий ефект обґрунтований виділенням мікроводоростями антибіотичних сполук, які знижують кількість патогенних видів грибів (які також знаходились у зразках ґрунту). Такий ефект мікроводоростей, у кінцевому рахунку, сприятливий для росту та розвитку вищих рослин.

Мікроводорості та урожайність: результати дослідів

Разом із позитивним впливом мікроводоростей на баланс мікроорганізмів у ґрунті, вони також збільшують суму фракцій гумінових та фульвокислот, при цьому зменшуючи нерозчинний залишок гумусу. Збільшення урожайності різних сільськогосподарських культур через застосування мікроводоростей пов’язане не тільки з покращенням родючості ґрунту, але і з безпосереднім впливом мікроводоростей на вищі рослини.

Мікроводорості мають надзвичайно цінний біохімічний склад: до 50% білка, 30% вуглеводів, до 10% макро- та мікроелементів, вітаміни А, В, В6, В12, С, Е, РР, незамінні амінокислоти, жирні кислоти та інші біологічно активні речовини у легкозасвоюваній формі. Дослідження показали, що мікроводорості з усім своїм багатим складом засвоюються кореневою системою рослин разом з ґрунтовою вологою. Як результат — інтенсивний ріст та збільшення урожайності. Дослідники В. Лук’янов, А.Стіфєєв та С. Горбунова приводять результати вивчення урожайності зерна ячменю на темно-сірих лісових ґрунтах.

Біологічна урожайність та елементи структури ярового ячменю із застосуванням мікроводоростей, 2014 г.

Варіант досліду

1. Контроль

2. Мікроводорості

Маса рослин з кореневою системою, г/м2

468

644

Число стебел,

шт/м2

загальне

389

447

продуктивних

304

368

Довжина стебла, см

54

57

Довжина колосу, см

6,4

6,8

Кількість зерен в колосі, шт.

18,6

19,2

Маса 1000 насінин, г

48,2

53,7

Біологічна урожайність,

т/га

надземна маса

4,68

6,44

зерна

2,73

3,79

 

Мікроводорості у рослинництві: особливості застосування та економічна ефективність

Автори експерименту (як і інші дослідники мікроводоростей у всьому світі) прийшли до висновку, що після внесення мікроводорості продовжують свій ріст та розвиток вже у ґрунті, де їхня біомаса у кінцевому разунку збільшується у 10-50 разів. Доцільним є застовування добрив на основі мікроводоростей не лише у різні фази росту рослин, але і у весняний та осінньо-зимовий період. Особливо активно мікроводорості розвиваються у ґрунті після дощів або поливу. Саме цьому при внесенні мікроводоростей важливо враховувати погодні умови або коригувати режим зрошення.

Із дослідів, згаданих вище, а також з великої кількості наукових матеріалів з усього світу очевидно, що мікроводорості підвищують мікробіологічну активність та родючість ґрунту, збільшують урожайність та покращують якість сільськогосподарської продукції. Все це, закономірно, позначається і на економічній ефективності та рентабельності виробництва. сказывается и на экономической эффективности и рентабельности производства. Автори дослідження протягом трьох років фіксували ряд економічних показників, пов’язаних із використанням добрив на основі мікроводоростей у порівнянні з аналогічною контрольною ділянкою, де застосовувались інші добрива. Враховувались виробничі витрати, урожайність, чистий прибуток та інші дані.

Резульати дослідів показують цікаву закономірність: не дивлячись на те, що використання добрив на основі мікроводоростей збільшує виробничі витрати, це повною мірою компенсується кінцевим результатом: зростає урожайність та товарна якість продукції, а отже, збільшується і сума чистого доходу. Дослідження показало, що мікроводорості збільшують чистий дохід з 1 гектара ячменю приблизно на 50%.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Top