Prínosy aplikácie biodeštruktora na strnisko

21. októbra 2021

Je známe, že rastlinné zvyšky – strnisko, steblá a slama poľnohospodárskych plodín sú nenahraditeľným materiálom, ktorý dopĺňa pôdu humusom a živinami pre rastliny a pôdne mikroorganizmy. Doba ich rozkladu je určené predovšetkým klimatickými podmienkami (vlhkosť a teplota), množstvom vyprodukovanej a ponechanej biomasy na povrchu pôdy. Nadmerné používanie chemikálií spôsobuje nedostatok užitočnej mikroflóry, spomaľuje rozklad rastlinných zvyškov, podporuje akumuláciu lignínu, fenolov, ktoré brzdia rast plodín a mineralizáciu organických látok v pôde, čo všeobecne zhoršuje stav pôdy. Výsledkom je zníženie výnosov. Preto sa v poslednej dobe na zlepšenie úrodnosti pôdy používajú biodeštruktory rastlinných zvyškov, ktoré zostali po zbere. 

S. Korsun, Doktor poľnohospodárskych vied
H. Davydiuk, Kandidát poľnohospodárskych vied
NSC “ Ústav hspodárenia na ornej pôde  NAAS“

Súčasne sa predpokladá, že v prípade použitia biodeštruktora sa urýchľuje mineralizácia organických látok v pôde aj v rastlinných zvyškoch, čo môže viesť k zníženiu obsahu humusu, neproduktívnym stratám živín a dodatočnej extrakcii oxidu uhličitého z pôdy . Úlohou efektívneho biodeštruktora je premieňať zvyšky rastlín na humus bez „výbušnej“ intenzity mineralizácie organických pôdnych látok, ako aj zlepšovať stav živín v pôde.

 NSC „Inštitút hospodárenia na ornej pôde NAAS“ vykonal laboratórne testy na identifikáciu environmentálnej uskutočniteľnosti použitia biologického rozkladača. Ako predmet štúdie bol vybraný biorozkladač ECOSTERN (výrobca-PC „BTU-Center“), určený na rozklad pozberových zvyškov kukurice, slnečnice a iných plodín, ako aj na úpravu rastlinných zvyškov rôzneho pôvodu počas kompostovania. 

V prvom rade vzniká otázka: funguje biodekoštrukcia  na všetky organické zvyšky? Je  reklama na produkt len komerčným ťahom?

Aby sa určila aktivita ECOSTERNU ako biodeštruktora, vykonal sa laboratórny experiment. V priebehu mesiaca (30 dní) boli celulózové platne v kontakte s pôdou ošetrenou ECOSTERNOM. Kontrolu zabezpečovala pôda bez ošetrenia biologickými produktmi.

Graf č. 1: Aktivita deštrukcie celulózy s ošetrením pôdy biodeštruktorom  ECOSTERN: varianty substrátov: 1 – pôda; 2 – pôda + ECOSTERN.

Výsledky experimentu ukazujú, že aktivita deštrukcie celulózy v kontakte s pôdou ošetrenou ECOSTERNOM sa zvyšuje dvojnásobne – z 25 na 54% (Graf č.1).

Podiel účinku biodeštruktora na celulózu vo variante „pôda + ECOSTERN“ bol 53% a podiel vlastnej pôdnej mikroflóry bol – 47%.

Odpoveď je : Účinnosť výrobku bola preukázaná.

Ďalšia otázka znie: neprispeje rozsiahle používanie biorozkladača ECOSTERN k zvýšeniu emisií oxidu uhličitého? Koniec koncov, problém zvýšenej koncentrácie skleníkových plynov vrátane oxidu uhličitého v atmosfére planéty je v dnešnej dobe vážnym environmentálnym problémom. Konečným produktom rozkladu organických látok v pôde je oxid uhličitý, voda a ďalšie anorganické zlúčeniny. Preto je intenzita emisií oxidu uhličitého počas rozkladu biologickým rozkladačom dôležitým ukazovateľom environmentálnej možnosti jeho použitia.

Zmena v intenzite dýchania lesnej sivozeme (tj. uvoľňovanie oxidu uhličitého) v dôsledku jej kontaktu s biodeštruktorom ECOSTERN bola stanovená v laboratórnom experimente, ktorý predpokladal konštantnú teplotu (25 ° C) a vlhkosť pôdy.

Počas 30 dní boli pozorované štyri substráty emitujúce oxid uhličitý: 1 – pôda bez pridania bioproduktov; 2 – pôda + ECOSTERN; 3 – pôda + stonky kukurice; 4 – pôda + stonky kukurice + ECOSTERN.

Podľa získaných výsledkov sa intenzita dýchania vo variantoch „pôda“ a „pôda + ECOSTERN“ počas experimentu menila v širokom rozsahu. Množstvo emisií CO₂ sa  počas rozkladu vo variante „ pôda“ pohybovalo v rozpätí 2,2 – 109,5, a vo variante     „pôda + ECOSTERN“ na úrovni 2,2 – 107,8 mg/kg pôdy za deň (graf č. 2).Najvyššie hodnoty v oboch prípadoch boli získané v prvých troch dňoch, po ktorých nasledoval plynulý pokles. Vo variante pridania ECOSTERNU do pôdy nedošlo k preukaznému zvýšeniu intenzity dýchania.

Vo variantoch „pôda + stonky kukurice“ sa absolútne hodnoty pohybovali od 94,1 do 598,9 СО2 mg/kg pôdy za deň a v prípade pridania rozkladača – 97,4 -596,8 СО₂ mg СО₂/kg pôdy za deň (graf č. 3). Rovnako ako v predchádzajúcom prípade nebol medzi variantami nájdený významný rozdiel. Maximálne hodnoty boli dosiahnuté a zachované od piateho do ôsmeho dňa s následným postupným znižovaním. Analýza údajov v tabuľkách 2 a 3 ukazuje, že pridanie stoniek kukurice do pôdy bolo významne dôležitejším faktorom pre zvýšenie intenzity dýchania ako biodeštruktor.

Výsledky experimentu následne ukázali, že pôsobenie biorozkladača ECOSTERN vytvoreného v PC „BTU-Center“, ktorý stimuluje procesy transformácie organických zvyškov rastlinného pôvodu, nespôsobil prudké zvýšenie uvoľňovania oxidu uhličitého do atmosféry, a teda výrobok je šetrný k životnému prostrediu. Takýto účinok sa dosiahol nielen pri kompostovaní iba pôdy, ale aj pri kompostovaní pôdy v zmesi s kukuričnými stonkami.

Graf č.2: Zmeny intenzity respirácie lesnej sivozeme pod vplyvom biorozkladača ECOSTERN v laboratórnom experimente.

Graf č.3: Zmeny intenzity respirácie lesnej sivozeme s pridaním stoniek kukurice a biodeštruktora ECOSTERN v laboratórnom experimente.

Zostáva ešte jedna dôležitá otázka: nestráca sa pôdny humus v dôsledku zrýchlenia mineralizačných procesov pod vplyvom ECOSTERNU? Na zodpovedanie tejto otázky bol po ukončení respiračného experimentu, ktorý trval 30 dní, určený obsah celkového humusu a labilných uhlíkatých organických zlúčenín  v pôde.

Podľa výsledkov analýzy pôda ošetrená rozkladačom nevykazovala žiadne straty humusu, ba vykazovala slabú tendenciu zvyšovať celkový humus (graf č.4). Je zrejmé, že takýto účinok je dôsledkom existujúcich mikroorganizmov z ECOSTERN-u na malé a čiastočne rozložené rastlinné zvyšky, ktoré boli prítomné v pôde. Obsah labilných organických zlúčenín, ktoré sú prvou rezervou živín pre rastliny, zostal v humuse takmer konštantný.

Graf č.4: Obsah humusových látok v substrátoch po kompostovaní s biodeštruktorom ECOSTERN: 1 – pôda; 2 – pôda + EKOSTERN; 3 – pôda + stonky kukurice; 4 – pôda + stonky kukurice + EKOSTERN.

Pri kompostovaní zmesi zeminy a stoniek kukurice sa množstvo humusových látok pri použití deštruktora prakticky nezmenilo. Rozkladací účinok bol v tomto prípade evidentne zameraný na mineralizáciu veľkých rastlinných zvyškov a trvanie účinku deštruktívnych organizmov nebolo dostatočné na tvorbu humusových látok. Potvrdzuje to jasná tendencia zvyšovaia obsahu labilných organických zlúčenín v humuse. Pri kompostovaní s deštruktorom sa ich množstvo zvýšilo o 9,7% (relatívne) v porovnaní s variantom bez deštruktora.

Je dôležité poznamenať, že napriek jasnej tendencii zmeny organických látok v pôde pod vplyvom biodeštruktora má kompostovanie pôdy s kukuričnými stonkami pozitívnejší účinok a poskytuje nárast celkového humusu o 26% (relatívny). a labilných uhlikatých organických látok o 68% (relatívne) v porovnaní s variantom bez stoniek kukurice.

Príklad použitia biologického deštruktora ECOSTERN v regióne Chernihiv, 2017

Výsledky získané v laboratórnych podmienkach boli overené v regióne Chernihiv na typickej černozemi. Ošetrenie pozberových zvyškov a podrvených stoniek prekurzora (kukurice) biodeštruktorom ECOSTERN v dávke 1,5 l / ha v kombinácii s DAMom v dávke 40 kg / ha (kontrola – 100 kg / ha DAM) v kukurici, zvýšil výnos hybridu Pioneer 9911 o 9,7 q / ha. Aplikácia biorozkladača ECOSTERN v dávke 1,5 l / ha v kombinácii s DAM v dávke 80 kg / ha (kontrola – 80 kg / ha DAM) v kukurici zvýšila úrodu rovnakého hybridu o 11,4 q / ha.

Tabuľka 1 – Účinok biologického deštruktora ECOSTERN na úrodu kukurice v oblasti Chernihiv, 2017 kukuričný hybrid Pioneer

Číslo Variant Úroda, q/ha Navýšenie, q/ha

1

DAM 100 kg (kontrola) 118,9
DAM 40 kg + ECOSTERN, 1,5 l/ha 128,6 9,7

2

DAM 80 kg (kontrola) 110,7
DAM 80 kg +ECOSTERN, 1,5 l/ha 122,1 11,4
НСР05 2,365

Výsledky úrody získané v regióne Chernihiv teda potvrdzujú laboratórne štúdie, že aplikácia produktu ECOSTERN prispieva k rozkladu organických zvyškov rastlín, zlepšeniu pôdy a urýchľuje uvoľňovanie základných živín potrebných pre rastliny z organických látok vedľajších produktov. To znamená, že pod vplyvom biologického rozkladača ECOSTERN sa zlepšili podmienky výživy kukurice, čo prispelo k zvýšeniu výnosov.

Vykonané laboratórne testy a ich overenie vo výrobných podmienkach dokazujú realizovateľnosť použitia biodeštruktora ECOSTERN v poľnohospodárstve (výrobca PC „BTU-Center“).