Чувашской Республики «Агро-Инновации»

Скачать 0.59 Mb.

Название	Чувашской Республики «Агро-Инновации»
страница	1/4
Тип	Методическое пособие

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методическое пособие

1 2 3 4

Министерство сельского хозяйства Чувашской Республики

Казенное унитарное предприятие Чувашской Республики

«Агро-Инновации»

Биогумус.

Производство и применение в Чувашии.

Методическое пособие

Чебоксары - 2009

вторы и ответственные за выпуск:

В.М. Мутиков – кандидат сельскохозяйственных наук, профессор

С.М. Филиппова – кандидат технических наук, зам. директора ЗАО «Позитив»

М.Ф. Фадеева – кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом НИИСХ ЧР

Н.И. Васильев – кандидат биол. наук, директор КУП ЧР «Агро – Инновации»

Рекомендации: по применению биогумуса (вермикомпоста) в полеводстве, садоводстве, овощеводстве и цветоводстве.

Чебоксары; 2009, - 46 с; (Методическое пособие для руководителей, специалистов сельскохозяйственного производства, крестьянских (фермерских) и др. хозяйств, управлений, отделов сельского хозяйства, муниципальных образований, огородников, плодоовощеводов, цветоводов).

Казенное унитарное предприятие Чувашской Республики

«Агро-Инновации»,

428015, Чебоксары, ул. Урукова, 17а.

Директор Васильев Н.И.

Тел/факс (8352) 45-93-26, e-mail: agro-in@cap.ru

Номер партии:

Тираж: 200
СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1. Современная тенденция развития земледелия ……………………… 4

2. Что такое биогумус? …………………………………………………… 10

3. Что может биогумус? ...………………………………………………… 14

4. Производство биогумуса на основе вермитехнологии ……………… 16

5. Оценка эффективности биогумуса в точных полевых и

производственных опытах Чувашии .…….………………………….. 23

6. Рекомендации по применению биогумуса …………………………… 41

6.1. Общие рекомендации …………………………………………… 42

6.2. Конкретные рекомендации ...…………………………... ……… 45

6.3. Дополнительные рекомендации ……………………………….. 47

7. Литература ……………………………………………………………… 46

Современная тенденция развития земледелия.

Способы интенсивного земледелия на основе широкой химизации (минеральные удобрения, пестициды, химические мелиоранты), механизации (интенсивная и глубокая отвальная обработка почвы), мелиорация в ряде стран привели к печальным последствиям и, прежде всего, к сильному загрязнению всей окружающей среды, к деградации главного ресурса земледельца – почвы. По данным академика А.М. Игонина, организм современного человека настолько насыщен ядохимикатами, что для их выведения, даже при экологически чистом питании, потребуется жизнь 6-7 поколений людей.

Последние два-три десятилетия ученые и практики разных стран начали широко использовать альтернативные подходы в земледелии на основе экологических закономерностей с максимальным использованием потенциала природы и, в первую очередь, биологических средств воспроизводства плодородия почв и биологических средств защиты растений. Использование нетрадиционных органических удобрений, в том числе и биогумуса, различных биопрепаратов, эффективных микроорганизмов и др. становится сегодня ведущим направлением в биологизации земледелия, т.е. осуществляется переход к биологическому сельскохозяйственному производству, ограничивая при этом долю техногенных средств производства – минеральных удобрений, пестицидов и др.

Что главное в земледелии, если рассматривать его с точки зрения экономики? Это высокий результат и рост показателей. Эффективность же земледелия в производстве растениеводческой продукции определяется эффективностью конкретного земельного участка. Очевидно, эффективность участка будет равно количеству и качеству ценного продукта с единицы площади земли. Успешность самого земледельца будет определятся эффективностью участка деленной на затраты труда, времени, средств.

В центре внимания аграрника всегда было и остается количество и качество урожая с единицы площади земли, т.е. эффективность участка. При равных условиях внешних факторов она всегда определяется потенциалам растений, которые на нем произрастают и уровнем плодородия почвы. В данном случае природа растения и его возможности не рассматриваются.

Внимание будет обращено на смысл, что такое почва и что такое её плодородие. Это необходимо для понимания содержания излагаемого в данном методическом пособии материала.

Итак, что такое почва с точки зрения биологизированного земледелия?

Светит солнце. Есть атмосфера с воздухом и водой. Растения запасают энергию солнца в своих телах. Ими питаются животные, в том числе люди и микробы. Все это живет, дышит и отмирает. Каркасом для всеобщей жизни служит поверхность планеты: камни и их мелкий отсев – песок и глина, т.е. гранулометрический состав. Растения и почвенная живность приспосабливают этот верхний слой для себя – придают ему продуктивную структуру, состав и свойство, оптимально помогающие им процветать и плодиться, используя энергию солнца, атмосферу с её газами и влагой, органику и минералы. Вот все это вместе – растения, животные, микробы, продукты их жизнедеятельности и продукты их распада, а так же песок и глина – это и есть почва. Жизнь – явление коллективное. Все уживаются друг с другом. Создается сложная и очень устойчивая экосистема, биоценоз. Почва – просто нижняя часть биоценоза, - наиболее населенная и ж и в а я. Это нужно подчеркнуть особо. В условиях степи, по данным знаменитого эколога Б. Гржимека, в слое почвы в 30 см на одном квадратном метре обитают:

- до 2 кг бактерий, актиномицетов и грибов (микрофлора);

- до 100 г инфузорий и прочих простейших (микрофауна);

- до 50 г нематод, клещей, многохвосток и коловраток (мезофауна);

- до 100 г моллюсков, мокриц, пауков, многоножек и насекомых (макрофауна);

- до 500 г червей и позвоночных (мегафауна).

Эта живность фантастически прожорлива. До 80 % производимой биоценозом органики, или 80 % всей солнечной энергии, запасенной растениями, неизменно достается почве. Это значит, что при других условиях она деградирует. Такой её создали миллиарды лет эволюции. Все живое процветает благодаря почве, но и сама почва – продукт этого процесса питания. Растения живут благодаря почве, и одновременно являются её созидателями. Почва – заботливый дом всякой живности, но и этот дом – продукт их жизни.

За длительное время видовой состав биоценоза и качество почвы становятся оптимальными и устойчивыми. В каждом месте и климате создаются разные живые сообщества. Но все почвы на этом месте предельно продуктивны для обитающей на них жизни – это их общее и главное качество, которое называется плодородием.

Начиная со второй половины прошедшего столетия особенностью ассортимента органических удобрений стало его расширение за счет нетрадиционных видов - бесподстилочного навоза и птичьего помета, различных компостов и других. Более 2/3 общей массы органических удобрений приходится на удобрения повышенной влажности – бесподстилочный навоз и помет, распространившиеся с внедрением промышленных методов содержания скота и птицы. Наряду с этими удобрениями, в основном крупнотоннажного производства, появились и малообъемные удобрения – биокомпосты, микробные удобрения и другие виды, получаемые путем биоконверсии органического сырья.

Сегодня во многих развитых странах мира внесение навоза в почву считают не способом разумного удобрения. Вместе с органикой и питательными для растений веществами вносятся в почву миллионы и миллиарды семян сорняков, яйца насекомых и множество патогенных бактерий и грибов.

Выход был найден в новой технологии - биоконверсии различных органических отходов сельского хозяйства и промышленности, в частности навоза различных сельскохозяйственных животных (свиного, коровьего и конского) в высококачественное органическое удобрение – биогумус (вермикомпост). В основе его производства лежит природный механизм почвообразования (гумификация органических отходов).

Плодородие как совокупность свойств почвы, обеспечивающих урожай растений, создается в результате различных почвенных процессов: превращения, аккумуляции и трансформации. Это вещественная и энергетическая основа плодородия. Развитие названных процессов в почве определяется тремя группами факторов плодородия: биологическими, физическими и химическими. При этом следует особо подчеркнуть, что ведущими и определяющими плодородие факторами выступают биологические. К сожалению, ныне преобладающее традиционно-интенсивное земледелие и его наука, выдвигая на первый план регулирование агрохимических и агрофизических факторов плодородия, во многом игнорируя биологические, зашли в тупик и не в состоянии улучшить дело. Этот путь привел и приводит к деградации почв. По данным ВНИ конструкторского и проектно-технологического института органических удобрений и торфа (ВНИПТИОУ) за последние 20-25 лет на площади 200 млн. гектаров пахотных земель потеряно от 15 до 40% гумуса (относительно). Известно, что уменьшение содержания гумуса на 1% (абсолютное содержание) приводит к снижению урожая в среднем на 5 ц зерновых единиц. Нетрудно подсчитать, какой складывается недобор урожая, какой наносится экономический ущерб стране. Основная причина деградации, потери плодородия - стерилизация почвы современной технологией, убивающей бактерии и другую живность, создающих гумус, следовательно, урожай.

Плодородие почвы создается «живым веществом», состоящим из растительных остатков и миллиардов почвенных бактерий, микроскопических грибков, червей и другой прочей живности. На гектаре целинного чернозема только биологическая масса бактерий составляет 15-20 тонн. Сюда еще надо добавить биомассу червей и другой живности.

Жизнь бактерий чрезвычайно коротка: примерно каждые двадцать минут делятся, давая две дочерние клетки. И если бы они все сохранились, имея для жизни все необходимое, то из одной клетки за сутки могла бы образоваться их масса до 400 тонн. Но такого не происходит, бактерии интенсивно гибнут, превращаются частично в конечные продукты разложения, частично – в органическое вещество – перегной.

Следовательно, чем больше в почве живого вещества – бактерий, червей и др., чем больше первичного органического вещества в виде растительных остатков и пр., тем больше перегноя и полноценнее питание растений, тем выше урожай и его качество.

Таким образом, в создании и воспроизводстве плодородия почвы ведущую роль играет биологическая группа факторов, а химическая и физическая – сопутствующую. С этой точки зрения первична биологическая группа факторов, вторична – химическая и физическая, т.е. последние во многом создаются, развиваются растениями, их корнями, продуктами их разложения и другим «живым веществом» почвы.

Почва как живая система постоянно и активно работает и её часто называют биологической активностью почвы. Она, её интенсивность в основном определяется наличием пищи в почве для микрофлоры, микро-макро-мезо-мегофауны и внешними факторами среды - влажностью почвы, температурой и др. В результате сложнейших превращений, аккумуляции и трансформации почва приобретает массу способностей. Вот некоторые из них:

- способность засасывать воздух, накапливать и удерживать в себе газы и пары воды, создавать их принудительную циркуляцию, осаждать в себе влагу в виде подземной росы;

- способность поглощать воду атмосферных осадков и защищать себя от смыва, а так же от сдува, оползня, выщелачивания (вымывания питательных веществ);

- способность связывать азот воздуха;

- способность разлагать органику, и вообще использовать её для создания оптимальных физических и биохимических условий во всем слое до самой почвообразующей породы;

- способность возобновлять структуру комочков и каналов для связи с атмосферой;

- способность растворять и переводить в усвояемое состояние минералы, транспортировать растворы в оптимальном для жизни режиме;

- способность поддерживать и восстанавливать достаточно постоянный химический состав и свойства;

- способность противостоять изменению реакции среды (буферность);

- способность уравновешивать и сдерживать численность своего населения, в том числе патогенных микробов и вредителей, в пользу растений и т.д.

Вот все эти способности созданы «живым веществом» и служат в первую очередь растениям и, одновременно, жизни каждого почвенного обитателя. Можно обобщенно сказать, что П Л О Д О Р О Д И Е и есть совокупность этих свойств.

Здесь следует заметить, что в природе плодородие почвы никогда не падает, оно накапливается и нарастает. Отсюда напрашивается, что земледелие в своей основе должно следовать этому закону природы. Если деградирует почва и падает её плодородие, то из этого вытекает очевидный вывод: мы делаем с землей что-то неправильное, противоестественное.

Основным регулятором свойств почвы, определяющих её плодородие, т.е. локомотивом плодородия является перегной или гумус – высокомолекулярное вещество вторичного происхождения в результате гумификации продуктов разложения растительных остатков и «живого вещества» почвы.

Гумус является источником питательных элементов для растений, непосредственно влияет на формирование физических свойств почвы (структура, объемная масса, водоудерживающая способность и др.) и в значительной мере определяет такие физико-химические свойства, как объем вещественного обмена и свойства накопления или аккумуляции. Эти свойства играют большую роль не только в питании растений и их содержании в почве, но и в подавлении вредного эффекта кислотности почвы. Многостороннее положительное влияние гумуса (перегноя) на основные свойства почвы, связанные с её плодородием, во многом определяет рост и развитие растений, урожай и его качество.

Гумус своим происхождением обязан разложению органических остатков растительного и животного происхождения, перерабатываемых микроорганизмами в аэробных и анаэробных условиях. В почве постоянно идет одновременный процесс формирования и разрушения гумуса. В природе процесс образования гумуса преобладает над разрушением и постепенно накапливается плодородие. В производстве же традиционное земледелие с интенсивными технологиями, без достаточной опоры на биологические факторы почвообразования и плодородия, приводит к уменьшению запасов гумуса.

Традиционно земледелие, например, в Нечерноземной зоне баланс органического вещества в почве в значительной, но в недостаточной мере решало через структуру посевных площадей, посевов многолетних трав, внесение органических удобрений и, частично через сидерацию. Однако в последние годы земледелие страны стало испытывать острый дефицит органических удобрений. Объем их внесения из-за уменьшения поголовья общественного скота, из-за недостатка технических средств и возросших удельных затрат не превышает 60 млн.т вместо 390 млн.т в 1990 г., т.е. сократился в 6,5 раз. Такое же положение характерно земледелию Чувашии. Так, в 1994 году в республике было внесено органики на каждый гектар посевной площади 6,3 т/га, а в 2009 году – 1,0 т/га, т.е. меньше в 6,3 раза.

2. Что такое биогумус
Биогумус представляет собой продукт переработки органических отходов дождевыми червями. Примерно на половину состоит из капролитов - экскрементов дождевого червя. Содержит до 50 % природных гуматов, комплекс полезных микроорганизмов и микроэлементов. Используется как высокоэффективное, самодостаточное, универсальное, экологически безвредное удобрение. Имеет неограниченный потенциал сбыта на внутреннем и особенно на международном рынке.

Биогумус - это не только обогащенный питательными элементами субстрат, но и «живой» комплекс микроорганизмов, вносимый в почву. Значительная доля ценности биогумуса связана с населяющими его многочисленным и разнообразным сообществом микроорганизмов. Микробиота, попадающая с органическим веществом в пищеварительный тракт дождевого червя, подвергается своеобразному селективному отбору. Метаболический процесс переработки питательного субстрата червями оказывает значительное влияние на формирование структуры микробного сообщества в его конечном продукте – вермикомпосте. В свежих капролитах преобладают анаэробные формы микроорганизмов – деструкторов (разлагателей, разрушителей) белков, целлюлозы, крахмала над аэробными вследствие анаэробных условий в кишечнике червей. В одном грамме биогумуса общая численность микроорганизмов достигает 80 млрд. клеток. В биогумусе на основе навоза КРС наиболее активное размножение и рост имеет свободноживущий азотофиксатор – азотобактер, который обогащает почву азотом. Другим преобладающим микроорганизмом является гриб вида Trochoderma repens, играющий большую роль в деструкции целлюлозы.

Основным средством производства биогумуса является промышленная популяция дождевых червей. Информация о червях в научной литературе появилась в 1789 году, когда английским натуралистом Гильбертом Уайтом впервые была установлена положительная роль дождевых червей в почвообразовании.

В 1881 году Ч. Дарвин после своих шестидесятилетних исследований опубликовал работу «Образование растительного слоя земли деятельностью дождевых червей и наблюдения над их образом жизни».

Дождевые черви в зависимости от способа жизни приспособились питаться на поверхности земли кучкой опавших листьев, навозом и другой органикой. Их называют надземными или компостными. Другие приспособились жить на небольшой глубине. Они перерабатывают органику в приземном слое и активно рыхлят почву. Их называют приземными червями. Есть также черви, предпочитающие обитать глубоко в земле и исполнять свою часть работы по переработке органики. Этих червей называют подземными.

Надземных червей не привлекает корм, рассыпанный тонким слоем или закопанный в землю, а приземные не способны заползать в комочки навоза или другой органики, их среда – земля, равномерно насыщенная органикой, над которой уже потрудились микроорганизмы.

Выход был найден путем создания технологических компостных червей и использования их для переработки органики круглый год в специализированных помещениях, которые так и называют – «червятники». Технологические черви отличаются от обычных чрезвычайной прожорливостью и необыкновенной плодовитостью. За сутки черви поедают различных органических веществ по весу равному половине собственного веса и даже равному своему весу. Размножаются они так быстро, что с одного квадратного метра компостного бурта можно получать каждые 160 дней (20 дней) с 0,5 до 8 кг червей; запустил 0,5 кг, а получил 8 кг великолепного мясного корма для птиц, свиней, телят и коров. Поскольку кишечником дождевых червей вырабатывается фермент, разрушающий целлюлозу, то они поедают всё, что содержит клетчатку: солому, навоз, опилки, опавшие листья, траву, кору деревьев и т.д. Они способны очень быстро адаптироваться к новым видам корма.

В процессе переваривания пищи, в их кишечнике выделяются вещества, способствующие образованию перегноя.

Приземные же и подземные черви при наличии необходимого корма в почве за несколько лет, пропуская через себя сотни тонн земли, превращают её в своеобразные гранулы – капролиты, небольшие крупинки размером 1-3 мм с большой водостойкостью с содержанием перегноя от 11 до 15%. Благодаря им, почва становится структурной, воздухо – и водопроницаемой, защищенной от водной и ветровой эрозии.

Идея одомашнивания червя возникла в Америке в прошлом столетии. После 30-летних исследовательских работ американскими учеными в 1959 году были выведены красные калифорнийские черви. Этот штамм червей отличается высокой плодовитостью в искусственных условиях, повышенной способностью к образованию гумуса – конечного продукта своей жизнедеятельности.

1980-1985 г.г. стали стартовыми по применению биотехнологии и подведению под сельскохозяйственное производство принципиально новой агротехнической базы. Началось массовое внедрение технологии биогумуса. В результате перехода на новую технологию в развитых и во многих развивающихся странах резко возросло производство экологически чистой растениеводческой и животноводческой продукции, увеличилась урожайность полей. Снизились издержки производства, что явилось технологической революцией в сельском хозяйстве этих стран и, в первую очередь – в США. В ряде стран, из-за перепроизводства продукции, пришлось сократить посевные площади. Более чем 30 стран из импортеров стали экспортерами сельскохозяйственной продукции.

Следует особо выделить то, что белковая масса бактерий и поедающих их и органику червей наращивается в 500 раз быстрее, чем у растений. Черви, как бы, «собирают» белок невидимых бактерий в обозримую и весомую массу своих увеличивающихся тел и многочисленного потомства. Коровы, бычки, свиньи, птица с удовольствием поедают их, увеличивая привесы, надои, яйценоскость. При этом ещё укрепляется их здоровье. Черви несут в себе и целебные свойства, которые сейчас с успехом используют медики для лечения многих заболеваний.

Рентабельность вермикультуры («верми» - червь), технологии биогумуса исчисляется от 400 %. Во многих странах выращивание червей стало многомиллиардным долларовым бизнесом.

Красный калифорнийский червь способен успешно работать и у нас, но гораздо лучше приспособленные к нашим микроорганизмам, пестицидам и другим составляющим органических отходов черви местных популяций.

Почти 30 лет назад доктор медицинских наук, профессор А.М. Игонин поставил перед собой цель – «отехнологичить» среднерусского компостного червя. Выведенная им гибридная популяция оказалась ещё более активной и обладает уникальными качествами: всеядность и впечатляющий аппетит, фантастическая плодовитость, активность в широком интервале температур. Эту популяцию за все перечисленные достоинства назвали «Старатель».