«Быстрее, выше, сильнее!» – этот олимпийский девиз часто применяют к сельскохозяйственной отрасли. В условиях рыночной экономики аграрии идут по пути стремительной интенсификации производства, роста урожайности, повышения рентабельности. Но в погоне за рекордами они зачастую забывают о верховодящей роли почвы, а точнее, её биоты – совокупности живых организмов, от которых зависят плодородие и фитосанитарное состояние почв.
Так почему же спортивные девизы плохо работают в сельском хозяйстве? В то время как одни олимпийские чемпионы стремительно сменяют других, почва работает на пределе своих возможностей из года в год, на протяжении многих десятилетий. И задача человека – отнестись к ней как к полноправному партнёру, который должен не только давать, но и имеет право получать взамен. Только так сложившееся «сотрудничество» будет взаимовыгодным и стабильным в долгосрочной перспективе.
К сожалению, в нашей стране процессы деградации почв приобретают масштабы национальной трагедии. Как стало известно на агропромышленном форуме «АгроКомплекс-2021», ежегодно площади деградируемых земель увеличиваются на 1,5 млн га. И явных признаков того, что в ближайшее время эти процессы будут замедляться, пока нет.
На варианте с Биокомпозит-коррект (справа) растения сформировали более развитую корневую систему.
Демонстрируя ответственный подход к сохранению и восстановлению почвенного плодородия, компания «Щёлково Агрохим» продолжает развивать технологию «ЭкоПлюс», направленную на снижение пестицидной нагрузки на почву, оптимизацию минерального питания растений и биологизацию земледелия. Одним из ключевых элементов этого подхода является расширение использования биологических продуктов, включая микробиологический препарат БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ. Он выполняет несколько функций, в том числе подавляет патогенную для растений микрофлору, оздоравливает почву и повышает её супрессивность.
Граница опыта проходит по колышку: справа – вариант предприятия, и невооруженным глазом видно, что растения здесь сформировали меньшую надземную часть, чем на варианте с Биокомпозит-коррект.
Состав препарата объясняет его широкую функциональность. БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ обладает фунгицидными, ростостимулирующими, азотфиксирующими и фосфатмобилизующими свойствами. Кроме того, он ускоряет процессы разложения пожнивных остатков.
Применение БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ актуально при подготовке почвы к севу зерновых, пропашных и технических культур. В этом случае он подавляет численность почвенных фитопатогенов, повышает её плодородие, улучшает доступность элементов питания. Как результат – рост урожайности и рентабельности!
Масса 1000 зерен на варианте с Биокомпозит-коррект оказалась на 9 г больше, чем на контроле.
Эликсир здоровья почвы
Но от слов перейдём к фактам. В сезоне-2019/20 БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ применили в засушливых условиях Краснодарского края, в КФХ «Мухин Н. И.». Опыт поставили на поле с озимой пшеницей, в качестве предшественника выступила кукуруза.
На контрольном участке микробиологические препараты не использовали, а на опытном варианте 29 сентября, после дискования почвы, внесли БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ (2 л/га). Мониторинг состояния растительных остатков, проведённый через месяц, подтвердил высокие деструкционные способности препарата. Количество пожнивных остатков на делянке с БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ составило 390 г/м². А на варианте предприятия этот показатель сохранился на высоком уровне: 580 г/м² (то есть на 190 г/м² больше). Таким образом, в результате применения БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ деструкционные процессы протекали более эффективно, чем в естественных условиях.
Но это ещё не всё. Образцы почвы, отобранные с двух делянок, отправили в лабораторию кафедры фитопатологии, энтомологии и защиты растений ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет». Микологический анализ показал, что на варианте предприятия, где БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ не применяли, количество патогенов составило 15,6 КОЕ/г абсолютно сухой почвы. Что касается супрессивных грибов рода Trichoderma, то их не обнаружили. А другие виды выявленных микроорганизмов при отсутствии Trichoderma имели патогенный характер.
На варианте опыта с применением препарата БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ количество патогенов составило 12,8 КОЕ/г, при этом наблюдалось снижение представителей рода Fusarium. В целом за исследуемый период содержание условно-патогенной микрофлоры на варианте с применением БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ уменьшилось на 2,8 единицы. Признаки почвоутомления при этом отсутствовали.
На варианте с применением микробиологического препарата (справа) процессы деструкции шли быстрее, растения развивались лучше и меньше болели.
Применение БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ положительно сказалось и на фитосанитарном состоянии посевов. В то время как на хозяйственном варианте наблюдался больший запас септориоза на нижних листьях культуры.
Дальнейшие наблюдения показали, что растения, полученные на опытном варианте, сформировали более выполненный колос. Но все точки над i расставила уборка: если на контроле урожайность пшеницы составила 32,2 ц/га, то на опытном варианте, где применили БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ, она выросла до 42,3 ц/га! Таким образом, в условиях экстремально засушливого сезона сохранённый урожай после внесения БИОКОМПОЗИТ-КОРРЕКТ составил 10,1 ц/га.
Работа с почвами – это длительный процесс, от которого нельзя ожидать сиюминутного результата и мгновенной прибыли. Но она необходима, потому что повсеместная деградация почв является серьёзнейшей угрозой, которая рано или поздно заведёт сельскохозяйственную отрасль в тупик. Изменить ситуацию можно, если поставить перед собой правильные цели, вооружиться терпением и практиковать комплексный подход к её оздоровлению и восстановлению плодородия. И компания «Щёлково Агрохим» готова помочь вам в этом!
Почва – дом для микроорганизмов: как создать в нём баланс?
О том, почему так важно повышать супрессивность почв, рассказывает наш эксперт Эмилия Александровна Пикушова, к. б. н., профессор КубГАУ имени И. Т. Трубилина.
Почва – среда, которая характеризуется большим количеством пищевых цепочек. В частности, растительные сообщества являются продуцентами органического вещества, от возврата которого в почву зависит жизнь многих её обитателей.
Из фотосинтезирующих микроорганизмов, находящихся в почве, важную роль играют сине-зелёные водоросли. Они единственные из фотоавтотрофов, кто обогащает почву азотом. Кроме того, в список продуцентов можно отнести и отмирающую микробиоту, которая также пополняет почву органическим веществом.
Но для разложения органического вещества необходимы редуценты: бактерии, микроскопические грибы, отличающиеся типом питания. Абсолютную пользу приносят облигатные сапротрофы: микроорганизмы, питающиеся только отмершими тканями растений. Речь идёт о представителях родов Fusarium, Penicillium, Rhizopus, Mucor и некоторых других. Эти микромицеты участвуют в разложении простых углеводов, органических кислот, хитина, белков, целлюлозы, пополняя почву макро- и микроэлементами, а также гуминовыми кислотами.
В свою очередь, факультативные или условно-патогенные сапротрофы (гемибиотрофы) могут питаться как на отмерших тканях, так и на живых растениях или прорастающих семенах. Таким образом, грибы родов Fusarium, Alternaria, Cladosporium и другие являются условными патогенами. Их переход к паразитическому образу жизни зависит от состояния растений. Посевы, ослабленные любыми стрессовыми факторами (снижение содержания гумуса, увеличение плотности и кислотности почвы, засуха, затопление, повреждение вредителями, поражение болезнями и др.), становятся более уязвимыми к заселению условными сапротрофами. Например, накопление грибов рода Fusarium, особенно Fusarium oxysporum, связано с подкислением почвы.
Факультативные виды подготавливают пищу для представителей следующего звена в цепочке – условно супрессивных микромицетов (грибы родов Trichoderma, Chaetomium, Aspergillus, Penicillium и др.). Почему они называются условными? Потому что при определённых условиях могут переходить к паразитическому образу жизни. Это особенно характерно для грибов родов Aspergillus и Penicillium, вызывающих плесневение семян кукурузы, подсолнечника, гороха и других культур. Они выделяют большое количество токсинов, которые влияют на прорастание семян и полезную микрофлору. Грибы перечисленных родов, как утверждают почвенные микологи, являются биоиндикаторами почвенного утомления. Это подтверждено в лаборатории КубГАУ в результате проведения многочисленных микологических анализов образцов почвы из ризосферы озимой пшеницы на чернозёмах выщелоченном и обыкновенном в различных агроклиматических зонах Краснодарского края.
Характерно, что в звене условно супрессивных микромицетов наиболее уязвимыми являются грибы рода Trichoderma – самые важные в комплексе.
Хорошо развитая корневая система растений выделяет в почву высокоэнергетические органические кислоты, гормоны, а также органические вещества, которые являются пищей для следующего звена пищевой цепочки – бактерий. Роль этих одноклеточных микроорганизмов неоценима! Они извлекают из органического вещества и минералов, находящихся в почве, макро- и микроэлементы, необходимые для питания растений.
Многообразие видов включает в себя бактерии, которые извлекают азот из почвенного воздуха или обеспечивают им растения через симбиотические связи, участвуют в процессах нитрификации и денитрификации, определяют антифитопатогенный потенциал почвы. Кроме того, бактерии играют большую роль в формировании структуры почвы, а также обогащении приземного воздуха углекислым газом, необходимым для увеличения интенсивности фотосинтеза.
Следовательно, от биоразнообразия и количества микроорганизмов, находящихся в почве, зависят сохранение и увеличение показателей её плодородия. В том числе структура, плотность, водно-воздушный режим, накопление гуминовых и фульвокислот и другие факторы.
Значительная часть видов составляет антифитопатогенный потенциал почвы, снижающий вредоносность возбудителей корневых и прикорневых гнилей.
Высокая активность сапротрофных грибов и бактерий ускоряет деструкцию послеуборочных остатков, а также уменьшает запас патогенов с факультативно-сапротрофным типом питания (септориоз, пиренофороз, фузариоз, фомопсис и др.).
Но это биоразнообразие и количество видов, в свою очередь, зависят от плодородия почвы. В деградированной почве растут значения плотности, снижаются количество органического вещества и концентрация кислорода, происходит подкисление почвенной среды. А это губительно для многих микроорганизмов, особенно для бактерий.
И здесь мы получаем гордиев узел, который аграрии пытаются разрубить переходом на поверхностную обработку почвы или No-Till, увеличением доз внесения минеральных удобрений, выращиванием самых урожайных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур… Забывая об основе основ – микробиологической активности почвы! Повторим: если она низкая, с потерей многих видов, участвующих в почвообразовательном процессе, это приводит к нарушению структуры, уплотнению, подкислению, увеличению количества факультативных сапротрофов, снижению антифитопатогенного потенциала и другим негативным последствиям.
Проблему надо решать планомерно и комплексно. Чтобы восстановить и поддерживать качественные условия жизни в почве, необходимо оптимизировать применение каждого приёма, направленного на сохранение и повышение её плодородия. Отсутствие такого подхода выражается в дальнейшем развитии деградационных процессов, особенно в чернозёмах.
Одним из способов увеличения микробиологической активности почвы является искусственная колонизация полезными организмами – бактериями с различным типом питания и антифитопатогенными микроскопическими грибами. В этом плане возрастает значение деятельности АО «Щёлково Агрохим», которая связана с созданием микробиологических препаратов, направленных на ускорение деструкции послеуборочных остатков, обогащение почвы азотом и повышение антифитопатогенного потенциала.
Высокий эффект от применения этих препаратов достижим в хозяйствах, где принимаются меры для сохранения и повышения почвенного плодородия и создаются условия для интенсивного размножения микроорганизмов. При этом добиться желаемых результатов можно только при грамотном применении препаратов!
Яна Власова,
Краснодарский край
30.06.2021 0
На III Всероссийском форуме «Русское поле» состоялся круглый стол, посвящённый современной селекции и новым методам работы в этом направлении. Модератором дискуссии выступил генеральный директор «Щёлково Агрохим», академик РАН Салис Добаевич Каракотов.
Открывая мероприятие, он отметил, что за последние годы российская селекция сделала значительный шаг вперёд. Развиваются современные методы ускоренного отбора, маркерная селекция, генетические и цифровые технологии, появляются новые высокопродуктивные сорта и гибриды. Однако главным вопросом сегодня становится не только создание новых селекционных достижений, но и их эффективное внедрение в производство.
«Сегодня, я надеюсь, мы будем говорить уже о некоторых практических результатах, которые уже можно ощущать, щупать и чувствовать руками, глазами», — отметил Салис Каракотов.
Одним из центральных выступлений круглого стола стал доклад директора Всероссийского научного-исследовательского института сельскохозяйственных биотехнологий, академика РАН, профессора, д.б.н. Геннадия Карлова, посвящённый применению современных генетических технологий в селекции.
Он отметил, что сегодня селекция постепенно переходит от традиционных подходов к более точным технологиям, позволяющим ускорять создание нового селекционного материала с заданными свойствами. При этом, по его словам, важно не подменять реальную научную работу маркетинговыми заявлениями о применении самых современных методов.
Особое внимание Геннадий Карлов уделил сочетанию генетических технологий с ускоренным выращиванием растений — спидбридингом. Такой подход позволяет получать несколько поколений растений в течение года и существенно сокращать сроки селекционной работы.
В качестве примера он привёл проекты, в которых новые линии удалось получить примерно за 18 месяцев вместо шести лет при работе в традиционных условиях.
«Современная селекция превратилась уже из искусства в точную науку», — подчеркнул Геннадий Карлов.
При этом он отметил, что генетические технологии не заменяют работу селекционера и не позволяют автоматически создать новый сорт. Их основная задача — повысить точность отбора, быстрее исключить неперспективный материал и эффективнее работать со сложными признаками.
Отдельное внимание в докладе было уделено взаимодействию науки и бизнеса. Геннадий Карлов рассказал о совместных проектах Института цитологии и генетики с российскими селекционными компаниями, в том числе с «Щелково Агрохим».
«Не нужно везде городить этот огород. Можно использовать ресурсы тех организаций, которые имеют компетенции и оборудование», — отметил он, подчеркнув важность кооперации между научными центрами и селекционными компаниями.
Сегодня совместная работа ведётся по созданию генетических технологий нового поколения и цифровых решений для селекции. Одним из результатов такого проекта должен стать «цифровой помощник селекционера», который сможет анализировать данные и давать рекомендации, не заменяя при этом самого специалиста.
В ходе обсуждения Салис Каракотов также привёл примеры результатов сотрудничества «Щелково Агрохим» с научными организациями.
«Два примера, которые нас с вами связывают, — это создание пшеницы, которая вошла в десяток сортов с урожайностью выше 100 центнеров, и соя, которая приблизилась к 45% по протеину. Это важные вопросы, которые с вашей помощью удалось решить», — отметил он.
По словам Салиса Каракотова, несмотря на появление новых сортов и гибридов, средняя урожайность основных сельскохозяйственных культур пока не демонстрирует необходимого скачка. Между тем перед отраслью поставлена серьёзная задача — к 2030 году увеличить производство зерна до 170 млн тонн.
«Честно надо признаться, что эта величина требует другого подхода. Мы не видим, что сильно скакнули по урожаю. А такими темпами к 2030 году 170 млн тонн мы не соберём», — подчеркнул академик РАН.
По его мнению, необходимо не только создавать новые сорта и гибриды, но и быстрее внедрять наиболее продуктивные из них в сельскохозяйственное производство. При этом селекционные достижения должны сопровождаться соответствующими технологиями выращивания.
«Пшеница должна в среднем подрасти на 5–6 центнеров. Соя должна подрасти на 3–4 центнера. Подсолнечник, который даёт нам маржинальность, но стоит на урожайности 15–16 центнеров, должен подняться до 20 центнеров», — отметил Салис Каракотов.
В завершение дискуссии участники вновь вернулись к главному вопросу: каким должен быть следующий этап развития отечественной селекции. По мнению участников круглого стола, он связан не только с внедрением новых генетических и цифровых инструментов, но и с более тесной интеграцией науки, селекции, семеноводства и агротехнологий.
«Хорошему селекционному достижению должны быть хорошие технологии. Эти сокровища селекционные, которые вы создаёте, должны иметь хорошую огранку», — подчеркнул Салис Каракотов.