Микроорганизмы и минеральные удобрения

Продолжаем публикацию разделов работы «БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ» доктора биологических наук, профессора Новосибирского государственного аграрного университета Н.Н. Наплековой

МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ - это пища не только для растений, но и для микроорганизмов. Однако вносимые удобрения могут оказывать и негативное влияние:

• вызывать подкисление или подщелачивание почвы;
• ухудшать агрохимические и физические свойства почвы;
• способствовать обменному поглощению ионов или вытеснять их в почвенный раствор;
• способствовать минерализации органического вещества почв;
• приводить к загрязнению получаемой продукции.

Систематическое применение физиологически кислых удобрений повышает кислотность почв и ускоряет вымывание из пахотного слоя кальция и магния, что снижает почвенное плодородие. Использование высоких доз фосфорных удобрений снижает содержание подвижного цинка в почве, что вызывает цинковое голодание растений, но увеличивает подвижность марганца, свинца, мышьяка, приводя к накоплению этих вредных металлов в растениях. Применение больших доз азотных удобрений повышает кислотность почв, что увеличивает подвижность алюминия, кадмия, меди, свинца и приводит к накоплению в почве токсичных элементов для растений и микроорганизмов, в частности фтора. Калийные удобрения обогащают почву хлором.

Таким образом, чтобы не допустить ухудшения свойств почв и снижения ее плодородия, для получения высоких урожаев хорошего качества необходимо правильно выбирать дозы минеральных удобрений.

Микробиологические методы определения потребности почвы в удобрениях

Как правило, для определения содержания в почве доступных форм минерального питания растений и необходимых доз внесения удобрений используют агрохимические методы анализа. Но они достаточно трудоемки и требуют применение химических реактивов, которые загрязняют окружающую среду, в том числе и почву.

В то же время каждый садовод-любитель может использовать более простые, чем химические, микробиологические методы диагностики потребности почвы в удобрениях.

Для этого существует несколько микробиологических тестов. Для определения потребности почв в азотных удобрениях необходимо отработанные фотопленку, рентгенопленку или фотобумагу нарезать полосками 5x15 см (можно уже), поместить полоски в 3-4 местах почвы в верхний слой (0-25 см) под лопату. Лопату углубить в почву на 20 см и отклонить в противоположную сторону. В появившийся разрез в сторону почвы поставить полоску и затем обратным движением лопаты засыпать разрез, прижав ее к почве. Поставить метку.

Через пять дней полоски извлечь, окунуть 2-3 раза в ведро с водой. Если с пленки все смылось и она стала прозрачной, значит, почвенные микроорганизмы высоко активны. На поверхности пленки находится слой желатина, т.е. белок. При разложении его микроорганизмами образуется аммиак, при взаимодействии которого с другими соединениями почв образуются доступные растениям аммонийные формы азота. И там, где желатин на пленке полностью разложился, пленка обесцветилась, нет необходимости вносить азотные удобрения. Если же пленка осталась черной, то нужно внести полную дозу азотных удобрений: примерно одну столовую ложку на метр квадратный. А если обесцвечивание частичное, доза азотных удобрений соответствует степени разложения: 50% - половинная доза, 70% - одна треть и т.д.

Чтобы определить потребность почв в фосфорных удобрениях, рядом с фотопленкой, фотобумагой или рентгенопленкой нужно поставить пластинку с белой хлопчатобумажной тканью или фильтровальной бумагой. Использованную белую хлопчатобумажную ткань или фильтровальную бумагу нарезать на полоски 5x15 см, прикрепить их по уголкам клеем к стеклу, фанере или вымытой отработанной фотобумаге или фотопленке. Поставить полоски вертикально в почву под лопату, плотно прижав ткань или фильтр к почвенному разрезу (можно выкопать разрез 20x20 см, расположить там материал и засыпать его). Через 30 дней ткань извлечь, очистить от почвы и оценить степень разложения. Если рядом стоявшая пять дней пленка обесцветилась, а ткань или фильтровальная бумага разложились на 75-1 00%, то почва не нуждается ни в азотных, ни в фосфорных удобрениях.

Если пленка обесцветилась, а ткань или фильтровальная бумага совсем не разложились, то почва нуждается в полной дозе фосфорных удобрений. Если ткань или фильтровальная бумага разложились на 30-50%, то почва нуждается в половинной дозе фосфорных удобрений.

Определение фитопатогенов в почве

В почве есть и полезные, и вредные для растений микроорганизмы, т.е. фитопатогены, вызывающие болезни растений. С помощью микробиологических тестов можно определить запас инфекционного начала в почве. Для этого фильтровальную бумагу или ткань помещают в верхний слой почвы на три месяца. Затем очищают от почвы и по характеру колоний микроорганизмов, разрушающих клетчатку, т.е. тех, что выросли на ткани или фильтровальной бумаге, определяют степень загрязнения почвы фитопатогенами. Как правило, фитопатогенные грибы образуют колонии черной, серой, фиолетово-малиновой окраски и распространяются по поверхности бумаги или ткани. Если на бумаге появились черные, сажистые колонии грибка стахиботрис, который поражает все луковые, чеснок, кукурузу, соломинку злаковых, значит, на участке следует сменить севооборот. Этот грибок образует супермикотоксин, который в очень малой дозе, равной одной миллионной доле миллиграмма на килограмм массы, вызывает отравление - стахиботриотоксикоз у лошадей, крупного рогатого скота и человека, что проявляется в отечности нижней части головы, появлении трещин на губах и тягучего слюнотечения. Для сравнения, даже самые опасные пестициды, вызывающие летальный исход, токсичны в концентрации 5-40 мг/кг веса.

Луковицы, пораженные этим грибком, имеют, как правило, толстую шейку, которая при прикосновении пылит вследствие высвобождения огромного количества спор грибка. У таких луковиц перед употреблением необходимо удалять не только верхние чешуйки, но и 2-3 слоя нижних белых чешуи, где может накопиться микотоксин гриба и вызвать отравление при употреблении лука. Следует помнить, что токсин этого гриба не разрушается при высокой температуре, химической и механической обработке.

Развитие на поверхности фильтровальной бумаги или ткани фиолетово-малиновых колоний свидетельствует о заражении грибком фузариум. Токсическое действие на человека микотоксинов этого гриба было известно еще в 1943 г. При использовании зараженного этим грибком зерна злаков, хранившегося при низких температурах, возникал эффект «пьяного хлеба». Действие токсинов этого гриба сходно с действием алкоголя. Гриб фузариум вызывает корневые гнили многих культурных растений, опадание и усыхание листьев у плодовых. Фузариотоксикозы многих сельскохозяйственных животных вызываются растительными кормами, пораженными токсичными грибами из рода фузариум. Серые, круглые колонии на поверхности ткани или бумаги принадлежат грибку альтернария. Он образует коричневые пятна на поверхности плодов, чем снижает товарный вид продукции.

Только не следует думать, что все микроскопические грибы вредные. Они встречаются повсеместно. Общее число видов микроскопических грибов в почвах от 160 до 300, из них токсигенных около 50%.

Наиболее часто образуют токсины грибы из родов аспергиллюс, альтернария, фузариум, пенициллиум, мукор, ризопус. Известно 47 высокотоксичных микотоксинов, 15 из них обладают канцерогенными свойствами.

Токсины грибов негативно влияют на культурные растения, повышают кислотность зерна, нарушают окраску, ухудшают вкусовые качества, снижают содержание жира.

Если поверхность ткани или бумаги желтая, зеленая или розовая, то это свидетельствует о хорошем развитии микобактерий и о здоровом состоянии почв.

Методы снижения содержания микотоксичных грибов в почве

Основными методами снижения содержания грибков в почве являются агротехнические мероприятия. Это ранняя вспашка зяби, сжигание всего пораженного материала, соблюдение севооборотов на участке, равномерное, но ни в коем случае не обильное орошение (полив) культур, исключение посевов в холодную, влажную погоду, использование устойчивых сортов, оберегание продукции от механических повреждений, внесение правильно выбранных доз азотных удобрений, отказ от уборки урожая в дождливую погоду.

Кроме того, предупреждению развития токсигенных грибов способствуют такие почвенно-экологические факторы, как сохранение гумуса в почве, недопущение переувлажнения и переуплотнения почв, оптимизация окислительно-восстановительных условий, известкование для уменьшения кислотности почвы.

Отношение культурных растений к кислотности почвы разное. Оптимальная рН реакция среды для картофеля, малины и земляники 5-6, гороха и кукурузы 6-7, огурца 6,5-7,5. При рН меньше 4,0 ион водорода, а при рН больше 9,0 ион гидроксила оказывают токсическое действие и на растения, и на многие почвенные микроорганизмы. Это необходимо учитывать в профилактических методах борьбы с микотоксичными грибами.