Влияние леонардита на развитие микроорганизмов в почве
В настоящее время эффективность применения леонардита (гуминовых и фульвовых кислот) на среднесуглинистой темно-каштановой почвенной разности юга Украины не вызывает сомнений. К объяснению положительного влияния гумусовых веществ на рост растений исследователи подходят по-разному.
В литературе имеются данные, указывающие на то, что органические вещества оказывают непосредственно стимулирующее действие на жизнедеятельность растений. В то же время другие ученые считают, что положительное действие перегнойных веществ на рост растений объясняется воздействием на них продуктов жизнедеятельности почвенной микрофлоры. Ученые указывают, что решающее значение в развитии растений имеют продукты жизнедеятельности микробов. В результате исследований установили, что чем больше перегноя, тем больше микроорганизмов в почве и тем больше в ней биотических веществ — витаминов В1, В2, В3, гетероауксина и др. Витаминов в растениях больше в том случае, если они растут в почве, богатой микробами. Стимулирующее влияние почвенного раствора, содержащего низкомолекулярные органические вещества, привело к заключению, что пополнение почвы свежими органическими веществами важно не только для восстановления источников зольного и углеродного питания, но и для образования микроорганизмами стимулирующих веществ.
Перегнойные вещества являются сложными продуктами жизнедеятельности микроорганизмов. С одной стороны, гуминовые удобрения оказывают влияние на физические и физико-химические свойства почвы и, с другой, непосредственно воздействуют на жизнедеятельность высших растений и микроорганизмов. По данным наших лаборантов, исследования, проводившиеся на темно-каштановых почвах Херсонской области, показали, что при поливе почвы гуминовой и фульвовой кислотой перегноя содержание в ней различных групп микроорганизмов увеличивается почти в 2-3 раза, одновременно с этим увеличивается и содержание питательных веществ в почве.
Опыты, проведенные нами на малогумусных темно-каштановых почвах на контрольных полях орошаемого земледелия, также свидетельствуют о том, что леонардит в значительной степени стимулирует развитие почвенной микрофлоры.
Опыты 2013 года
Наши первые опыты с леонардитом были проведены в 2013 году. Леонардит в этом опыте был внесен из расчета 8 ц/га в предпосевную культивацию под сою. За вегетационный период нами были дважды взяты образцы (15.06.2013 и 09.08.2013) для наблюдения за развитием общего количества микроорганизмов (на мясо-пептонном агаре) и азотобактера на почвенных пластинках.
| Варианты опыта | Горизонт, см | Количество микроорганизмов (млн на 1 г почвы) 15.06.2013 | Количество микроорганизмов (млн на 1 г почвы) 09.08.2013 |
|---|---|---|---|
| Контроль (без удобрений) | 0-20 | 4,7 | 3,0 |
| Контроль (без удобрений) | 20-40 | 2,2 | 1,2 |
| Леонардит 8 ц/га под предпосевную культивацию | 0-20 | 18,2 | 4,2 |
| Леонардит 8 ц/га под предпосевную культивацию | 20-40 | 2,8 | 1,6 |
Из данных таблицы видно, что леонардит, внесенный под хлопчатник, способствовал усилению развития почвенной микрофлоры. Как и следовало ожидать, наиболее сильное положительное действие леонардита на развитие микроорганизмов отмечено в верхнем слое почвы (до 20 см). При взятии образцов в начале лета разница в количестве микроорганизмов на делянках с леонардитом превышала количество их в контроле почти в 4 раза. В начале августа численность микроорганизмов в почве вообще снизилась, но выявленные закономерности при первом сроке взятия образцов сохранились.
Количество азотобактера определяли по методу Виноградского на почвенных пластинках. В малогумусных каштановых почвах засушливой степи юга Украины азотобактера очень мало. Необходимо также отметить, что азотобактер, имеющийся в этих почвах, является неактивным. Свидетельством этого является появление колоний его на естественных почвенных пластинках с большим опозданием — на четвертые и пятые сутки. Наши наблюдения показали, что леонардит в значительной степени стимулировал развитие азотобактера на почвенных пластинках.
| Варианты опыта | Горизонт, см | Количество колоний азотобактера на 50 г почвы 15.06.2013 | Количество колоний азотобактера на 50 г почвы 09.08.2013 |
|---|---|---|---|
| Контроль (без удобрений) | 0-20 | 224 | 116 |
| Контроль (без удобрений) | 20-40 | 12 | 4 |
| Леонардит 8 ц/га под предпосевную культивацию | 0-20 | 750 | 124 |
| Леонардит 8 ц/га под предпосевную культивацию | 20-40 | 16 | 10 |
Таким образом, леонардит оказывает положительное действие не только на развитие общего количества микроорганизмов, но и способствует усиленному развитию полезной микрофлоры почвы — азотобактера.
Опыты 2014-2015 годов
Такие же исследования нами были проведены в 2014 и 2015 годах. В этот период мы испытывали влияние леонардита и на развитие других групп микроорганизмов: аммонифицирующих и анаэробных фиксаторов азота. В 2014 году за развитием микроорганизмов почвы в зависимости от внесения леонардита мы наблюдали в вегетационных сосудах емкостью до 12 кг при оптимальном увлажнении (50% от полной влагоемкости), а также в полевом опыте.
Леонардит в количестве 50 г на сосуд был внесен на глубину 10 см, перемешивался с почвой, после чего производился посев кукурузы. При образовании 3-4 листьев растения были вынуты из сосудов, и взяты образцы почвы для определения микроорганизмов.
| Варианты опыта | Количество микроорганизмов (млн на 1 г почвы) На мясо-пептонном агаре | Анаэробные фиксаторы азота | Аммонификаторы | Количество колоний азотобактера на 50 г почвы |
|---|---|---|---|---|
| Контроль (без удобрений) | 6,7 | 0,025 (++) | 0,025 (++) | 378 |
| Органо-минеральная смесь - 50 г на сосуд | 24,6 | 0,070 (++++) | 0,025 (++) | 440 |
| Леонардит 50 г на сосуд | 29,0 | 1,110 (++++) | 0,070 (+++) | 530 |
Примечание: Знаки: + - активность бактерий; ++ - активность слабая; +++ - активность удовлетворительная; ++++ - активность хорошая.
Из материалов таблицы 3 видно, что в вегетационных сосудах внесение 50 г органо-минеральной смеси повысило численность микроорганизмов, выросших на мясо-пептонном агаре, по сравнению с контролем в 3,5 раза, а при внесении такого же количества леонардита — больше чем в 4 раза. Органо-минеральная смесь и особенно леонардит оказывают значительное положительное влияние на активизацию других групп микроорганизмов — анаэробных фиксаторов азота, аммонифицирующих бактерий и азотобактера.
Увеличение активности микробиологической деятельности почвы под кукурузой при воздействии леонардита наблюдалось и в полевом опыте.
| Варианты опыта | Горизонт, см | Общее количество микроорганизмов (мясо-пептонный агар) | Количество аммонификаторов | Количество анаэробных фиксаторов азота |
|---|---|---|---|---|
| Контроль (без удобрений) | 0-20 | 21,0 | 0,070 (++) | 0,025 (+++) |
| Контроль (без удобрений) | 20-40 | 9,0 | 0,025 (++) | 0,006 (+++) |
| Леонардит 8 ц/га под предпосевную культивацию | 0-20 | 28,0 | 0,070 (++++) | 0,060 (++++) |
| Леонардит 8 ц/га под предпосевную культивацию | 20-40 | 31,0 | 1,110 (++++) | 0,025 (+++) |
Как показали наши наблюдения, внесение леонардита в значительной степени повысило количество и активность микроорганизмов в почве в прикорневой зоне кукурузы. Улучшение микробиологической деятельности почвы оказало также положительное влияние на развитие и урожай кукурузы. По леонардиту получен урожай зерна кукурузы 89,4 ц/га при урожае на контроле 79,4 ц/га.
Опыты 2015 года
Опыт с внесением леонардита в 2015 году был проведен в орошаемых условиях. Леонардит при посеве кукурузы вносился по 50 г в гнездо.
| Варианты опыта | Дата | Общее количество микроорганизмов (мясо-пептонный агар) | Количество аммонификаторов | Количество анаэробных фиксаторов азота |
|---|---|---|---|---|
| Контроль (без удобрений) | 11.06.2015 | 9,7 | 0,250 (+) | 0,013 (+) |
| Контроль (без удобрений) | 23.07.2015 | 6,3 | 1,100 (++) | 0,060 (+++) |
| Леонардит 50 г в гнездо при посеве | 11.06.2015 | 13,0 | 0,250 (+++) | 0,250 (+++) |
| Леонардит 50 г в гнездо при посеве | 23.07.2015 | 14,6 | 1,100 (++) | 0,250 (+++) |
Из приведенных в таблице 5 данных следует, что внесение в гнездо 50 г леонардита оказало положительное влияние на развитие и активность микроорганизмов в почве ризосферы кукурузы.
| Варианты опыта | 11.06.2015 | 23.07.2015 |
|---|---|---|
| Контроль (без удобрений) | 16 | 16 |
| Внесение 50 г леонардита в гнездо | Очень много колоний | 496 |
При первом сроке взятия образцов (11.06) поверхность почвенных пластинок на делянках с леонардитом была сплошь покрыта колониями азотобактера. При втором взятии образцов разница в количестве азотобактера между делянкой с внесением леонардита и контроля была выражена больше чем в 13 раз.
Выводы
Результаты трехлетних исследований позволяют сделать заключение, что применение леонардита значительно усиливает развитие микрофлоры почвы, которая в результате своей жизнедеятельности обогащает почву как элементами питания, так и биотическими веществами, оказывающими стимулирующее влияние на развитие растений.