Wpływ leonardytu na rozwój mikroorganizmów w glebie
Obecnie skuteczność stosowania leonardytu (kwasów humusowych i fulwowych) na średnio gliniastych glebach ciemnokasztanowych na południu Ukrainy nie budzi wątpliwości. Badacze różnie podchodzą do wyjaśnienia pozytywnego wpływu substancji humusowych na wzrost roślin.
Dane literaturowe wskazują, że substancje organiczne wywierają bezpośredni stymulujący wpływ na żywotność roślin. Jednocześnie inni naukowcy uważają, że pozytywny wpływ substancji humusowych na wzrost roślin tłumaczy się działaniem produktów aktywności mikroflory glebowej. Naukowcy zauważają, że produkty aktywności mikrobiologicznej odgrywają kluczową rolę w rozwoju roślin. Badania wykazały, że im więcej humusu, tym więcej mikroorganizmów znajduje się w glebie, a także wyższa jest zawartość substancji biotycznych — witamin B1, B2, B3, heteroauxyny i innych. Rośliny zawierają więcej witamin, gdy rosną w glebie bogatej w mikroby. Stymulujący wpływ roztworów glebowych zawierających substancje organiczne o niskiej masie cząsteczkowej doprowadził do wniosku, że uzupełnianie gleby świeżą materią organiczną jest ważne nie tylko dla odnowienia źródeł mineralnego i węglowego odżywiania, ale także dla tworzenia przez mikroorganizmy substancji stymulujących.
Substancje humusowe są złożonymi produktami aktywności mikrobiologicznej. Z jednej strony nawozy humusowe wpływają na fizyczne i fizykochemiczne właściwości gleby, a z drugiej — bezpośrednio oddziałują na żywotność wyższych roślin i mikroorganizmów. Według danych naszych laborantów, badania przeprowadzone na glebach ciemnokasztanowych w obwodzie chersońskim wykazały, że nawadnianie gleby kwasami humusowymi i fulwowymi z humusu zwiększało zawartość różnych grup mikroorganizmów 2-3-krotnie, jednocześnie zwiększając zawartość składników odżywczych w glebie.
Eksperymenty przeprowadzone na glebach ciemnokasztanowych o niskiej zawartości humusu na polach kontrolnych rolnictwa nawadnianego również wskazują, że leonardyt znacząco stymuluje rozwój mikroflory glebowej.
Eksperymenty z 2013 roku
Nasze pierwsze eksperymenty z leonardytem przeprowadzono w 2013 roku. W tym eksperymencie leonardyt stosowano w ilości 8 cetnarów na hektar podczas przedsiewnej uprawy pod soję. W okresie wegetacyjnym dwukrotnie pobierano próbki (15 czerwca 2013 i 9 sierpnia 2013) w celu monitorowania rozwoju ogólnej liczby mikroorganizmów (na agarze mięsno-peptonowym) oraz Azotobacter na płytkach glebowych.
| Warianty eksperymentu | Horyzont, cm | Liczba mikroorganizmów (miliony na 1 g gleby) 15.06.2013 | Liczba mikroorganizmów (miliony na 1 g gleby) 09.08.2013 |
|---|---|---|---|
| Kontrola (bez nawozów) | 0-20 | 4,7 | 3,0 |
| Kontrola (bez nawozów) | 20-40 | 2,2 | 1,2 |
| Leonardyt 8 c/ha podczas uprawy przedsiewnej | 0-20 | 18,2 | 4,2 |
| Leonardyt 8 c/ha podczas uprawy przedsiewnej | 20-40 | 2,8 | 1,6 |
Dane z tabeli pokazują, że leonardyt stosowany pod bawełnę sprzyjał wzmożonemu rozwojowi mikroflory glebowej. Zgodnie z oczekiwaniami, najbardziej wyraźny pozytywny wpływ leonardytu na rozwój mikroorganizmów zaobserwowano w górnej warstwie gleby (do 20 cm). Przy pobieraniu próbek na początku lata różnica w liczbie mikroorganizmów na działkach z leonardytem przewyższała kontrolę niemal czterokrotnie. Na początku sierpnia ogólna liczba mikroorganizmów w glebie zmniejszyła się, ale zaobserwowane wzorce z pierwszej fazy pobierania próbek utrzymały się.
Liczbę Azotobacter określano metodą Winogradskiego na płytkach glebowych. W glebach kasztanowych o niskiej zawartości humusu na suchej stepie południowej Ukrainy Azotobacter występuje rzadko. Należy również zauważyć, że Azotobacter obecny w tych glebach jest nieaktywny, o czym świadczy opóźnione pojawianie się jego kolonii na naturalnych płytkach glebowych — w czwartym i piątym dniu. Nasze obserwacje wykazały, że leonardyt znacząco stymulował rozwój Azotobacter na płytkach glebowych.
| Warianty eksperymentu | Horyzont, cm | Liczba kolonii Azotobacter na 50 g gleby 15.06.2013 | Liczba kolonii Azotobacter na 50 g gleby 09.08.2013 |
|---|---|---|---|
| Kontrola (bez nawozów) | 0-20 | 224 | 116 |
| Kontrola (bez nawozów) | 20-40 | 12 | 4 |
| Leonardyt 8 c/ha podczas uprawy przedsiewnej | 0-20 | 750 | 124 |
| Leonardyt 8 c/ha podczas uprawy przedsiewnej | 20-40 | 16 | 10 |
W ten sposób leonardyt wywiera pozytywny wpływ nie tylko na rozwój ogólnej liczby mikroorganizmów, ale także sprzyja wzmożonemu rozwojowi korzystnej mikroflory glebowej, takiej jak Azotobacter.
Eksperymenty z lat 2014-2015
Podobne badania przeprowadzono w latach 2014 i 2015. W tym okresie testowaliśmy wpływ leonardytu na rozwój innych grup mikroorganizmów: bakterii amonifikujących i beztlenowych wiążących azot. W 2014 roku monitorowaliśmy rozwój mikroorganizmów glebowych w zależności od stosowania leonardytu w donicach wegetacyjnych o pojemności do 12 kg przy optymalnej wilgotności (50% pełnej pojemności wodnej) oraz w eksperymencie polowym.
Leonardyt w ilości 50 g na donicę stosowano na głębokość 10 cm, mieszano z glebą, a następnie wysiewano kukurydzę. Gdy uformowały się 3-4 liście, rośliny usunięto z donic, a próbki gleby pobrano w celu określenia mikroorganizmów.
| Warianty eksperymentu | Liczba mikroorganizmów (miliony na 1 g gleby) na agarze mięsno-peptonowym | Beztlenowe wiążące azot | Amonifikatory | Liczba kolonii Azotobacter na 50 g gleby |
|---|---|---|---|---|
| Kontrola (bez nawozów) | 6,7 | 0,025 (++) | 0,025 (++) | 378 |
| Mieszanka organiczno-mineralna - 50 g na donicę | 24,6 | 0,070 (++++) | 0,025 (++) | 440 |
| Leonardyt 50 g na donicę | 29,0 | 1,110 (++++) | 0,070 (+++) | 530 |
Uwaga: Symbole: + - aktywność bakterii; ++ - słaba aktywność; +++ - zadowalająca aktywność; ++++ - dobra aktywność.
Dane z Tabeli 3 pokazują, że w donicach wegetacyjnych zastosowanie 50 g mieszanki organiczno-mineralnej zwiększyło liczbę mikroorganizmów hodowanych na agarze mięsno-peptonowym 3,5-krotnie w porównaniu z kontrolą, natomiast taka sama ilość leonardytu zwiększyła ją ponad 4-krotnie. Mieszanka organiczno-mineralna, a zwłaszcza leonardyt, mają znaczący pozytywny wpływ na aktywację innych grup mikroorganizmów — beztlenowych wiążących azot, bakterii amonifikujących i Azotobacter.
Wzrost aktywności mikrobiologicznej gleby pod kukurydzą spowodowany wpływem leonardytu zaobserwowano także w eksperymencie polowym.
| Warianty eksperymentu | Horyzont, cm | Całkowita liczba mikroorganizmów (agar mięsno-peptonowy) | Liczba amonifikatorów | Liczba beztlenowych wiążących azot |
|---|---|---|---|---|
| Kontrola (bez nawozów) | 0-20 | 21,0 | 0,070 (++) | 0,025 (+++) |
| Kontrola (bez nawozów) | 20-40 | 9,0 | 0,025 (++) | 0,006 (+++) |
| Leonardyt 8 c/ha podczas uprawy przedsiewnej | 0-20 | 28,0 | 0,070 (++++) | 0,060 (++++) |
| Leonardyt 8 c/ha podczas uprawy przedsiewnej | 20-40 | 31,0 | 1,110 (++++) | 0,025 (+++) |
Jak pokazały nasze obserwacje, zastosowanie leonardytu znacząco zwiększyło liczbę i aktywność mikroorganizmów w glebie w strefie korzeniowej kukurydzy. Poprawa aktywności mikrobiologicznej gleby miała również pozytywny wpływ na rozwój i plon kukurydzy. Przy zastosowaniu leonardytu uzyskano plon ziarna kukurydzy w wysokości 89,4 c/ha w porównaniu z 79,4 c/ha w kontroli.
Eksperymenty z 2015 roku
Eksperyment z zastosowaniem leonardytu w 2015 roku przeprowadzono w warunkach nawadniania. Leonardyt stosowano w ilości 50 g na gniazdo podczas siewu kukurydzy.
| Warianty eksperymentu | Data | Całkowita liczba mikroorganizmów (agar mięsno-peptonowy) | Liczba amonifikatorów | Liczba beztlenowych wiążących azot |
|---|---|---|---|---|
| Kontrola (bez nawozów) | 11.06.2015 | 9,7 | 0,250 (+) | 0,013 (+) |
| Kontrola (bez nawozów) | 23.07.2015 | 6,3 | 1,100 (++) | 0,060 (+++) |
| Leonardyt 50 g na gniazdo podczas siewu | 11.06.2015 | 13,0 | 0,250 (+++) | 0,250 (+++) |
| Leonardyt 50 g na gniazdo podczas siewu | 23.07.2015 | 14,6 | 1,100 (++) | 0,250 (+++) |
Dane z Tabeli 5 wskazują, że zastosowanie 50 g leonardytu na gniazdo miało pozytywny wpływ na rozwój i aktywność mikroorganizmów w glebie ryzosfery kukurydzy.
| Warianty eksperymentu | 11.06.2015 | 23.07.2015 |
|---|---|---|
| Kontrola (bez nawozów) | 16 | 16 |
| Zastosowanie 50 g leonardytu na gniazdo | Bardzo wiele kolonii | 496 |
Podczas pierwszej fazy pobierania próbek (11.06) powierzchnia płytek glebowych na działkach z leonardytem była całkowicie pokryta koloniami Azotobacter. Podczas drugiego pobierania próbek różnica w liczbie Azotobacter między działką z leonardytem a kontrolą wynosiła ponad 13-krotnie.
Wnioski
Wyniki trzyletnich badań pozwalają stwierdzić, że stosowanie leonardytu znacząco wzmacnia rozwój mikroflory glebowej, która poprzez swoją aktywność wzbogaca glebę zarówno w składniki odżywcze, jak i substancje biotyczne, które mają stymulujący wpływ na rozwój roślin.