Сельское  хозяйство/ Земледелие, грунтоведение и агрохимия

к.т.н. Шонбаева Г.А., магистрант группы ВРВ-14-1м Медетбаева С.С.

Кызылординский государственный университет имени Коркыт Ата, Казахстан

Пути повышения плодородия почвы и урожайности риса путем использования мелиорантов

Пути повышения плодородия почвы и урожайности риса путем использования мелиорантов

Многие технологические разработки в настоящее время направлены на создание агротехнологии, которые значительно увеличивают микробиологическую нагрузку в почве и на гумус, что вызывает более интинсивное разложения, чем его накопление. Такие причины стали усиливать развитие глобального процесса деградации почвы и снижения плодородия почв [1]. Это говорит о том, что в последнее время погоня за быстрое создание в почве обилия подвижных элементов минерального питания побуждает процессы бурной интенсивности разложения микроорганизмами скудных органических субстратов, имеющихся в почве. Обеднение почвы органическими веществами вызывает обеднение ее микроорганизмами и это явление составляет основу усиления о необходимости обращения внимания на востановление почвенной микрофлоры до оптимального уровня 2,5–10,0 т/га [2].

Надо отметить, что длительное использование периодически затопляемых почв в рисоводстве без проведения надлежащих агромелиоративных приемов по воспроизводству плодородия и оздоровления экологического состояния приводит к резкому снижению показателей почвенного плодородия и изменению функции почвы.

В последние годы, в результате эффективных мер, предпринимаемых правительством Республики Казахстан наметилась тенденция устойчивости стабилизации экономики аграрного сектора. Концепция развития агропромышленного комплекса Казахстана на 2006-2010 гг. и далее является переход сельскохозяйственного производства к устойчивому экономическому развитию в условиях рыночной экономики. Этот процесс связан с формированием и внедрением новой аграрной политики, предусматривающей разработку высокоэффективных наноагромелиоративных приемов повышения плодородия почв и урожайности сельскозозяйственных культур и в том числе риса.

Разработка составных звеньев высокоэффективных агромелиоративных приемов нами были начаты еще в 80-е годы прошлого века. Тогда была заложена основа эффективного применения новых фосфорных удобрений полифосфатов кальция из фосфоритов Каратау и установлены оптимальные фосфатные уровни для риса, пшеницы, донника и люцерны. Оптимальные уровни фосфатного режима в почве создают внесением 300 кг/га фосфорных удобрений. При этом нами замечено явление скачка внутри почвенного эффекта, которое регулировалась режимов питания стабильно, в направлении роста ожидаемой продукции [3, 4].

Работа по исследованию фосфорных удобрений было признана как одним из высокоэффективных приемов повышения плодородия и восстановления биоэнергии деградированных почв рисовых полей рисового севооборота в зоне рисосеяния Приаралья.

В 90-е годы начаты исследования по изучению препаратов отечественного производства, как гумат натрия, Жер Нуры, МЭРС на рисе сортов Маржан и другие. Установлено, что стимуляторы естественного синтеза из естественных веществ превосходят в большинстве случаев по стабилизации эффективными на растение исскуственного синтеза как таковых по восполнению биоэнергии, ускоряющих всхожесть семян. Это были эффекты еще не осознанной нанотехнологий, основу которой составляли стимуляторы роста растений.

С 2006-2008 годы разработаны компосты, полученные применении микробных бактерий института микробиологии г. Алматы, из шелухи и соломы риса и способ мелиорации засоленных земель минералом доломитом. Они признаны как инновационные разработки и на них получены патентные документации, регистрированные в Казахстане. С 2009-2012 годы исследуются наилучшие стимуляторы, разработанные химиками-технологами института Химии имени А.Б. Бектурова. На способ применения стимуляторов на рисе получен – патент Казахстана. Настоящие исследования, проводимые в Казахском НИИ рисоводства им. И. Жахаева отличаются тем, что разработанные ранее высокоэффективные приемы изучаются в комплексе в опытах с рисом на фоне различного засоления, где большое внимание обращается на то, чтобы новые технологии активно содействовали на раскрытие свойств толерантности сортов риса местной селекциии и других стран и которые способствовали на достижения конечной цели научной работы. В опытах 2012 года применяются усовершенствованные компосты, полученные в 2009 году, оживленные новыми (имеется ноу-хау и подана заявка на патент) микробными бактериями "Института микробиологии и вирусологии" КН МОН РК.

Одним резервом повышения урожайности и улучшения качества продукции растениеводства является использование регуляторов роста растений – природных или синтетических низкомолекулярных веществ, иницирующих при малых концентрациях существенные изменения жизнедеятельности растений [5].

Надо заметить, что применение регуляторов роста растений (РРР) при сочетании с малообъемными мелиорантами из природных минералов доломита и компоста из отходов рисопроизводства на фоне засоление почв будет создана основа для разработки приемов применения нанотехнологии в растения риса и внесения изменения с воздействием нанодисперсией (коллоидами) доломита и наноструктурой бактерии (5000 нанометр) компоста на почвенные среды ландшафта опустынивания с преобразованием его в культурные агроландшафты.

Вопросами повышения с помощью РРР продуктивности сельскохо-зяйственных растений занимаются около 50 лет [5, 6, 7, 8, 9]. Детально изучены основные природные росторегуляторы (эндогенные фитогормоны) – ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен и его окись. Обнаружены гормоноподобные вещества (фузикокцин, брассиностероиды), характеризующиеся смешанным ауксиноцитокининовым действием. Имеется немало достижений в области теории осуществляемой ими гормональной регуляции, являющейся наряду с генетической и энерготрофной регуляциями одним из основных факторов обеспечения экспрессии генов, ее временной последовательности. Однако, общее состояние науки пока не позволило создать надежную концепцию практического применения полученных результатов. Фитогормоны пока не получили широкого практического применения вследствие сложности и дороговизны их выделения из организмов-продуцентов, разнонаправленности эффектов воздействия, нестойкости воздействий. Пожалуй, только гиббереллины более-менее регулярно применяют в садоводстве и виноградарстве. Многие вопросы физиологии растений по настоящее время решаются эмпирически с использованием менее дорогостоящих, более доступных и имеющих более простые и стойкие эффекты воздействия синтетических РРР.

В высших растениях регуляторов факторы действуют поочередно, обуславливая тем самым сбалансированный ход процессов роста и развития. Смена этих факторов обеспечивается комплексом роста и развития. Смена этих факторов обеспечивается комплексом синхронно функционирующих механизмов инактивации фитогормонов. К числу таких механизмов относятся гликозилирование, гидроксилирование, деструкция фитогормонов, связывание их белками и транспорт в определенные компартменты клеток. Формирование оптимальной продуктивности растения можно осуществлять путем влияния на эти процессы целым рядом факторов экзогенного характера, в том числе использованием в определенные сроки экзогенных РРР. В Институте биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины в сотрудничестве с рядом других учреждений созданы регуляторы роста широкого спектра действия, специфически влияющие на разные сельскохозяйственные культуры. Данные РРР являются синтетическими производными N-оксида пиридина, их комплексами с кислотами и композициями с природными фитогормонами. Интерес к этим соединениям обусловлен их высокой, разносторонне проявляющейся биологической активностью, сравнительно невысокой токсичностью, значительным объемом теоретических и экспериментальных наработок, представленных сотнями научных публикаций и более 150 патентами в области медицины, фармакологии, ветеринарии, парфюмерии, техники. Разработаны технологии применения созданных РРР для допосевной обработки семян и опрыскивания вегетирующих растений, вписывающиеся в существующие агроприемы производства сельхозпродукции.

По общепринятому мнению [10] залогом успеха создания высокоэффективных препаратов в настоящее время может быть только комплексный подход, основанный на изучении различных структурно-химических, биохимических и биофизических характеристик. В [11] первостепенное значение отводится рассмотрению электронной и пространственной структуры молекул. Из материалов [12] следует, что уверенное прогнозирование биологической активности молекул в методах распознавания образов может осуществляться только с использованием физических и физико-химических констант соединений. В [13] как временное явление рассматривается существующая «весьма ощутимая дистанция … между пониманием биологической сути явлений и описанием их химических и физико-химических основ».

Литература:

1 Туев Н.А. Микробиологические процессы гумусооброзования, М., ВО Агропромиздат, 1989. –235 с.

2 Усманов С., Идрисов Д.А., Сапаров А. Использование неисчерпаемой энергии почвенных микро- и макроорганизмов новое направление в обеспечении продуктами питания населения нашей планеты в XXI веке. Кн 2. Алматы, 2011. – С. 95.

3 Заявка на участие в открытом конкурсе на программу Международного сотрудничества в области науки на 2007-2009 годы «Нанотехнологии и наноматериала в синтезе новых ацетиленовых биологически активных соединений. ИХН ЦХТИ КН МОН РК, УДК 547.362. Алматы. 2007 г., 10 с..- 11 с.

4 Джамантиков Х. и др. Патент РК № 25994, 14.09.2012 «Способ стимуляции роста и развития растений риса».

5 Пономаренко С.П. Регуляторы роста растений. – Киев, 2003. – 320 с.

6 Никелл Л.Д. Регуляторы роста и развития растений. – М.: Колос, 1984. – 191 с.

7 Kumar P. //Comparat. Phisiol. and Ecol. – 1989. – V. 3, N 3. – P. 175-185.

8 Кефели В.И. Рост растений. – М.: Колос, 1984. – 175 с.

9 Деева В.П., Шелег З.И., Санько Н.В. Избирательное действие химических регуляторов роста на растения. – Минск: Наука и техника, 1986. – 255 с.

10 Химия биорегуляторных процессов. /Под ред. В.П. Кухаря, А.И. Луйка. – Киев: Наук. думка, 1991. – 368 с.

11 Шевелуха В.С. Рост растений и его регуляция в онтогенезе. – М.: Колос, 1992. – 594 с.

12 Карцев В.Г. //Материалы Всесоюзн. конф. «Химия и технология пиридинсодержащих пестицидов». – Черноголовка: ИХФ АН СССР, 1988. – С. 9-44.

13 Стьюпер Э., Брюггер У., Джурс П. Машинный анализ связи химической структуры и биологической активности. – М.: Мир, 1982. – 235 с.