Сельское хозяйство/ Земледелие,
грунтоведение и агрохимия
магистрант Булатов А.С., учитель биологии Келлер М.С.,
ученица 10 «а» кл. Кузьмина К.
Токушинская школа-гимназия, Аккайынский район, СКО,
Казахстан
Использование сапропеля для
повышения продуктивности
картофеля
Еще в 1992 году 1680
научных деятелей из 70 стран, включая 104 нобелевских лауреатов, выступили с
заявлением, в котором говорится: «Человечество и мир природы находятся на пути
к столкновению. Способность Земли обеспечивать потребности растущего населения
ограничена, и мы быстро приближаемся ко многим из соответствующих пределов».
Через 10 лет в Йоханнесбурге выводы ученых были подтверждены политиками:
существующие модели развития подрывают социальные и природные основы
существования человека и самой жизни на Земле.
Накануне очередного
Всемирного Саммита по проблемам устойчивого развития в Рио-де-Жанейро в 2012
году министры стран Азиатско-Тихоокеанского региона заявляют: «В
Азиатско-Тихоокеанском регионе разразились несколько серьезных кризисов:
экономический кризис, вызванный финансовым обвалом в развитом мире; ресурсный
кризис, вызванный неустойчивостью цен на основные ресурсы; экологические
проблемы, вызванные уменьшением природного капитала, включая водные и
продовольственные ресурсы; и изменение климата, которое вызывает стихийные
бедствия и создает дополнительную нагрузку для социально-экономического
развития, особенно это относится к наиболее уязвимым и наименее развитым
странам. Эти кризисы требуют изменения парадигмы развития в направлении моделей
«открытого для всех и устойчивого роста » [1]. «Объем природных ресурсов сокращается, а спрос на
энергоресурсы, водные и другие природные ресурсы продолжает расти быстрыми
темпами, в то время как базовые потребности миллионов людей остаются неудовлетворенными.
Нельзя допустить сохранения существующих моделей экономического роста, которые
приводят к истощению природного капитала и сокращению экосистемных услуг».
Коренное преобразование существующей «коричневой» экономики сегодня более
безотлагательно чем когда-либо в
прошлом. Оно также важно для формирования жизнеспособных и устойчивых к
изменению климата экономики и общества. При этом, инвестиции и инновации в
природный капитал, возобновляемую энергетику и экологическую эффективность
предоставляют возможность для создания экономики будущего - «зеленой экономики»,
для новых и долгосрочных рабочих мест, для открытого для всех социального
развития.
Переход к зеленой
экономике: «справедливой и надежной, обеспечивающей лучшее качество жизни для всех,
в пределах экологических лимитов планеты», является сегодня основным
направлением развития всего мирового сообщества. [2] Концепции
зеленой экономики отвечают стратегическим потребностям стран
Азиатско-Тихоокеанского и Общеевропейского регионов, представляющих 95 стран,
более 70% населения планеты и более 90% всех антропогенных выбросов парниковых
газов. Однако, чтобы обеспечить переход от
коричневой экономики к зеленой, необходимо много изменений, возможных
при условии регионального и межсекторального сотрудничества между
странами, частным сектором и представителями
гражданского общества.
Республика Казахстан,
находясь в центре Евразии, на стыке экономических, торговых и культурных
связей, и являясь принимающей стороной для Азиатско-Тихоокеанской и Общеевропейской
конференций по вопросам окружающей среды и развития, инициировала процесс
интеграции усилий этих двух крупнейших регионов «в целях обеспечения более «зеленого»,
более конкурентоспособного и более открытого для всех роста. Следуя решениям MCED-6
и Комитета ЕЭК ООН по экологической политике, Правительство Республики Казахстан
в сотрудничестве с партнерами разработало 10-летнюю Программу Партнерства под
названием «Зеленый мост». В содержание данной Программы рассматривается продовольственная
безопасность и устойчивое сельское хозяйство.
Сегодня из-за
неэффективных технологий этот сектор потребляет более 70% мировых ресурсов
пресной воды и является причиной миллионов преждевременных смертей и болезней
из-за применяемых опасных технологий и химикатов. «Зеленое» сельское хозяйство
характеризуется использованием экологически безопасных методов работы, таких
как широкое использование органических и природных удобрений, оптимальная
обработка почвы водосбережение и другие. Например, в ЕС недавно было принято
новое законодательство с целью поощрения органического земледелия для
производства высококачественных продуктов.
В странах Восточной Европы, Центральной Азии, Кавказа, а также в регионе
Азии и Тихого океана существует огромный потенциал для развития органического
земледелия, для экономии водных ресурсов и устойчивого использования земель.
Однако во многих странах этот потенциал практически не используется,
продолжается практика истощения земельных и водных ресурсов, загрязнения
отходами сельскохозяйственного производства, что прямо связано с ростом нищеты,
болезнями, миграцией и социальными конфликтами. Существует большое поле
деятельности для Программы Зеленый мост, включая передачу опыта, лучших
практик, технологий, обучения и повышения потенциала, особенно на местном
уровне.
Одно из направления
Программы предусматривается:
·
поддержка
перехода стран на органическое и не
истощаемое земледелие, в том числе за счет обмена передовой практикой и
реализации демонстрационных проектов. [4]
В Послание Президента Республики Казахстан - Лидера Нации Н. А.
Назарбаева народу Казахстана отмечены десять глобальных вызовов
ΧΧΙ века, один из этих вызовов - угроза глобальной
продовольственной безопасности.
Третий вызов – угроза глобальной продовольственной безопасности.
Высокие темпы роста мирового народонаселения резко обостряют
продовольственную проблему.
Назарбаев Н.А.: «Уже сегодня в мире десятки миллионов людей голодают,
около миллиарда человек на постоянной основе испытывают нехватку в пище. Без
революционных изменений в производстве продуктов питания эти страшные цифры
будут только расти.
Для нас в этом вызове кроются огромные возможности.
Мы уже входим в число крупнейших экспортеров зерновых культур. Мы
обладаем огромными экологически чистыми территориями и можем производить
экологически чистые продукты питания.
Нам вполне по силам совершить качественный рывок в сельскохозяйственном
производстве. Для этого нам потребуется государственное мышление нового типа. Необходима
масштабная модернизация сельского хозяйства, особенно в условиях растущего
глобального спроса на сельхозпродукцию. Для того чтобы стать лидером мирового
продовольственного рынка и нарастить сельскохозяйственное производство, нам
необходимо:
-увеличить посевные площади. Отмечу, что такую
возможность имеют далеко не все страны.
-обеспечить значительный подъем урожайности, прежде всего за счет
внедрения новых технологий».[3]
Рассматривая последний пункт, предложено
использовать малозатратные экологически обоснованные технологии, в том числе
использование сапропелевых отложений в качестве удобрения.
Сапропель - это донные отложения пресноводных водоемов,
образующиеся в результате разложения отмершей водной растительности, остатков
живых организмов и сносимых водой почвогрунтовых частиц без доступа кислорода. Сапропель
относится к возобновляемым природным ресурсам и является уникальным природным
органическим сырьем.
В сапропелях выделяют три главные составляющие:
вода (от 60 до 97%), зольная часть (песок, глина, карбонаты, фосфаты,
кремнезем, соединения железа, и др.) и органическое вещество очень сложного и
неоднородного состава (обязательно не менее 15%). Таким образом, в общем случае
сапропель состоит из воды, органической и неорганической частей. Наибольшей
ценностью сапропеля являются биологически активные вещества и целый набор микроэлементов
которые благотворно влияют на здоровье людей, животных и растений. В нем содержатся
белки, жиры, протеин, витамины, гормоны, каротиноиды, антиоксиданты стимуляторы
роста и ряд других веществ. Набор этих веществ и их концентрации во многом обусловлены
условиями отложения сапропеля, составом фауны и флоры озер, особенностями
биогеохимической зоны и голубиной залегания. Отсутствие кислорода,
незначительные колебания температуры создают для донных отложений особые
условия, в которых все живые и отмершие клетки животных, микроводорослей,
почвенного гумуса, грибков и т.д., подвергаются медленному разделению на
составные компоненты - аминокислоты и низкомолекулярные пептиды, нуклеотиды,
нуклеозиды с выработкой "полуживых" клеток и тканей высокоактивных
биологических веществ.
В сапропелях имеются витамины группы В (В1, В12,
ВЗ, В6), Е, С, В, Р, каротиноиды. В сапропелях найдено много ферментов,
например, каталазы, пероксидазы, редуктазы, протеазы.
Сапропели относятся к природным биополимерам и
являются ценным природным сырьем для промышленности, медицины, сельского
хозяйства. [5]
Преимущества удобрений класса сапропели перед
остальными типами удобрений:
•Это экологически безопасный продукт, который не
несет никакой химической или биологической угрозы для почвы и выращиваемых
растений.
•Внесение сапропеля происходит в те же временные
периоды, что рекомендованы для прочих органических удобрений и не требует
особенных навыков. Даже при небрежном разбрасывании удобрения перед вспашкой, содержание
азота не уменьшится.
•Сапропель не только повышает урожайность, но и
повышает питательную и витаминную ценность выращиваемых культур.
•Также может применяться, как консервант для
длительного хранения урожая.
•Сапропель не требует ежегодного внесения,
достаточно применять один раз в 3-4 года.
Сапропель имеет ряд преимуществ перед другими
видами удобрений:
•Торфом - содержит более обширный перечень
органических веществ, необходимых растениям. Сапропель исключительно богат
азотом. Ни одно ископаемое, ни торф, ни сланцы, ни нефть не имеют такого
высокого содержания азота , как сапропель. Сапропели отличаются высокой теплоемкастью
чем торф. (до 0.95 калл-г град.)
•Компостами животного происхождения - сапропель
содержит меньше сорных трав, не заражен болезнетворными бактериями и хлорой.
•Химическими удобрениями- экологически чистый
сапропель не оказывает вредного токсичного действия на людей и животных. [6]
Один из опытов
показывает реальное преимущество сапропеля.
Опыты на культуре картофеля закладывались в
четырехкратном повторении в селекционном питомнике «одноклубневок». Площадь
опытной делянки - 10 м2. Размещение вариантов в повторениях -
рендомизированое.
Схема опыта: 1) Контроль (без
сапропеля);
2. Сапропель, 25 т/га;
3. Сапропель 50 т/га;
4. Сапропель, 75 т/га;
5. Сапропель, 100 т/га.
Органо-известковый сапропель содержащий 56,3%
органического вещества (на сухое вещество), прежде всего, следует рассматривать
как органическое удобрение оказывающее благоприятное влияние на плодородие
почвы и за счет этого повышающее урожайность сельскохозяйственных культур.
Влияние сапропеля на урожайность картофеля
Изучение влияния сапропеля на рост, развитие и
продуктивность растений картофеля проводились в родительском питомнике на
растениях различных сортов картофеля (64 сортообразца, в таблицах представлены
средние данные по питомнику).
В результате исследований установлено, что
применение сапропеля ускоряло появление всходов картофеля на 2-3 дня. Эта
закономерность сохранялась вплоть до конца вегетационного периода: наступление
последующих фаз (бутонизация, цветение, начало отмирания ботвы, полное
увядание) отмечалось на 2-4 дня раньше, чем на контроле.
Отчетливое положительное влияние сапропеля на
рост и развитие растений картофеля отмечалось в вариантах от 50 до 100 т/га.
Так, например, при использовании сапропеля в дозе 50 т/га масса надземных
вегетативных органов была на 9,2% (325,5 г/куст), в дозе 75 т/га - на 13,0%
(336,8 г/куст) и в дозе 100 т/га - на 17,9% (351,5 г/куст) больше, чем на
контроле (298 г/куст). Аналогичная закономерность отмечается и по влиянию
сапропеля на площадь ассимиляционной поверхности листьев. В варианте с
внесением сапропеля в дозе 50 т/га площадь листовой поверхности увеличивалась
на 7,5%, в дозе 75 т/га - на 12,7% и в дозе 100 т/га - на 16,8% по сравнению с
контролем.
Оказывая положительное влияние на
фотосинтетическую деятельность картофельного растения органо-известковый
сапропель озера Оренбург (Еткульского района) способствовал повышению
продуктивности растений, а как следствие увеличивал урожайность клубней
картофеля (табл. 1).
Таблица 1 - Продуктивность растений картофеля
при использовании возрастающих доз органо-известкового сапропеля.
|
Варианты опыта |
Продуктивность, г/куст |
Кол-во клубней, шт./куст |
Средняя масса клубня, г |
Урожайность, т/га |
Прибавка урожая, т/га |
|
Контроль (б/у) |
879,2 |
9,60 |
91,6 |
35,17 |
— |
|
Сапропель, 25 т/га |
942,6 |
9,36 |
100,7 |
37,70 |
2,53 |
|
Сапропель, 50 т/га |
985,5 |
8,97 |
109,9 |
39,42 |
4,25 |
|
Сапропель, 75 т/га |
1026,1 |
9,71 |
105,7 |
41,04 |
5,87 |
|
Сапропель, 100 т/га |
1067,6 |
9,70 |
110,0 |
42,70 |
7,53 |
|
НСР05 |
98,7 |
0,59 |
6,0 |
3,95 |
|
Применение сапропеля в дозе 50 т/га в условиях
2009 года повышало урожайность картофеля на 4,25 т/га или на 12,1% по сравнению
с контролем. Внесение дозы 75 т/га давало прибавку урожая 16,7%, использование
сапропеля в дозе 100 т/га повышало урожай картофеля на 7,53 т/га или на 21,4%
по сравнению с контролем.
В условиях 2009 года сапропель повышал продуктивность
растений картофеля за счет увеличения средней массы клубней (на 9,9-20,1%),
тогда как количество клубней в гнезде изменялось не существенно. [7]
Литература:
1.
Документы конференции по окружающей
среде и развитию в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Астана, 2010 г.
2. Коалиция по Зеленой Экономике: http://www.greeneconomycoalition.org
3. Послание Президента
Республики Казахстан - Лидера нации Нурсултана Назарбаева народу Казахстана
«Стратегия «Казахстан-2050»: новый политический курс состоявшегося государства»
4. Программа партнерства стран Европы, Азии и
Тихого Океана по реализации Инициативы Астаны «Зеленый мост»
5. http://www.dobrin.com.ua/products/sapropel/.
6. http://saprotech.kz/adv.shtml.
7.
http://tdpospelov.ru/index.php/articles/52/553-sapropel.