Биоудобрения: рост производства и потребления
Эксперты предсказывают существенный рост практически любому сегменту в сельском хозяйстве с приставкой «био» в ближайшие годы, в том числе — удобрениям. Прогнозируется, что этот сегмент будет увеличиваться ежегодно, и к 2025 году рынок биоудобрений достигнет показателя в 3,8 млрд долларов. Практически, во всех аграрных странах увеличивается потребление биоудобрений, растет и количество предприятий, которые их производят.
Без сомнения, использование полезных микроорганизмов в сельском хозяйстве станет трендом ближайшего десятилетия. Такие микроорганизмы естественного происхождения улучшает физико-химические свойства почвы, микробное биоразнообразие и здоровье почвы, рост и развитие растений, а также продуктивность сельскохозяйственных культур.
Полезные в сельском хозяйстве микробные популяции включают бактерии, способствующие развитию растений; азотфиксирующие цианобактерии; микоризные грибы; полезные бактерии, подавляющие болезни растений; эндофиты, повышающие устойчивость к стрессам и микроорганизмы-биодеструкторы. Перечень не окончательный, поскольку исследования в этом направлении продолжаются. При этом, ученые сразу оговаривают, что биоудобрения – не нечто новое и уникальное, а важный дополнительный компонент к традиционным методам управления почвой и урожаем: севооборот, рециркуляция растительных остатков, восстановление плодородия почвы и другим хорошо известным агротехнологиям.
Условия для роста
К началу XXI века для роста сегмента биоудобрений возникло сразу много предпосылок. Главная — деградации и обеднение почв, с которыми химические удобрения уже не справляются. Другая важная предпосылка – способность и готовность потребителей в развитых странах платить дороже за сельхозпродукты, выращенные без применения пестицидов и химических удобрений. Накопление отходов от животноводства и необходимость их правильно утилизировать также подталкивают ученых к разработке новых биоудобрений. Только в России отходы от агропромышленного комплекса оценивается 600 млн т в год (или 225 млн т в сухом веществе), которые занимают порядка 2 млн га сельскохозяйственных земель. Неутилизированные сельхозотходы окисляют почву, загрязняют грунтовые воды и увеличивают выбросы в атмосферу парниковых газов.
Навоз с животноводческих ферм был одним из первых субстратов, который стал широко использоваться для производства биоудобрений. Сейчас существует несколько десятков разновидностей биоудобрений на основе переработанного навоза. Одна из последних разработок сделана в Республике Казахстан, там создано удобрение на основе отходов птицеферм с использованием штаммов почвенных микроорганизмов, бактерий и актиномицетов. Биоудобрение уже применяется на полях АО «Акмола-Феникс» на площади 30 тысяч га.
Другим исходным сырьем для производства биоудобрений является торф. «Дальневосточная торфяная компания», резидент фонда «Сколково», создала биологическое удобрение на основе торфа и штаммов микроорганизмов. Испытания нового удобрения проводились в хабаровском отделении Дальневосточного НИИСХ на капусте и помидорах. Новое биоудобрение обеспечило прибавку урожая на 18%. Этой новинкой уже заинтересовались китайские и корейские сельскохозяйственные компании. «Дальневосточная торфяная компания» начала экспортировать свой продукт в эти соседние страны, где его используют для выращивания грибов – шампиньонов и как сорбент при утилизации отходов животноводческих ферм.
В Республике Узбекистан совместное предприятие Green biotech при участии Института микробиологии Академии наук создало новые виды биоудобрений для сельского хозяйства «Fosstim» и «Rizokom». В 2019 году биоудобрения прошли испытания и получили положительные результаты: снизилось потребление химических и минеральных удобрений, снизился уровень загрязнения почвы и ее засоленность, увеличилось плодородие земли на опытном участке, а также снизилось потребление оросительной воды на 30%, что крайне важно для засушливых условий.
Подобные сообщения все чаще появляются на страницах специализированных аграрных изданий. Однако, эксперты предостерегают: не стоит относиться к биоудобрениям, как к волшебной палочке, один взмах которой меняет ситуацию. Результат непременно будет, но – постепенно и при условии правильного применения.
Ограничения и рекомендации
Первое, на что нужно обратить внимание при работе с биоудобрениями – это срок годности. В порошковых биоудобрениях он ограничен 6–12 месяцами, в жидкой форме полезные свойства живых микроорганизмов сохраняются до двух лет.
Некоторые биоудобрения создаются специально для конкретной культуры и даже для конкретных условий возделывания. Это значит, их эффективность не будет одинаковой из-за различий в агроклиматических условиях и почвенных факторов. Высокое содержание нитратов, низкое содержание органических веществ, высокая кислотность или щелочность почвы, высокая температура, а также высокий уровень остаточных агрохимикатов отрицательно влияют на эффективность микроорганизмов, входящих в состав биоудобрений. Впрочем, дальнейшее развитие исследований и создание новых препаратов позволяет справляться с этими проблемами. Так, биоудобрения в жидкой форме сохраняют свою эффективность уже при температуре до 45 градусов по Цельсию.
Важно также обратить внимание на производителя и поставщика. Как и на всяком растущем рынке, в сегменте биоудобрений фиксируются случаи недобросовестных поставок, когда под видом оригинального препарата продавались побочные продукты производства.
Направления исследований
Рынок биоудобрений часть экспертов называют агрессивным из-за быстрого роста и активного использования научных открытий. Новые препараты для лучшего питания почвы и сельскохозяйственных культур будут выпускаться в новых формах. Одна из них — эмульсии «вода-в-масле». Масло задерживает воду вокруг организма и замедляет испарение воды после нанесения. Это особенно полезно для организмов, чувствительных к высыханию, или в случае использования ирригационных систем. Эмульсии «вода-в-масле» позволяют улучшить жизнеспособность клеток, так энергию их высвобождения. Проблемой остается осаждение клеток живых микроорганизмов во время хранения. Исследования, направленные на решение этой проблемы, ведутся с использованием наноматериалов.
Другой интересной новой технологией является использование бактериальных биопленок в качестве возможного носителя. Полезные биопленки, содержащих как грибковые, так и бактериальные штаммы, были использованы в качестве биоудобрений для различных сельхозкультур. Применение биопленочного инокулянта значительно увеличило фиксацию азота в соевых бобах по сравнению с традиционным инокулянтом. Семена пшеницы, инокулированные бактериями, продуцирующими биопленку, показали повышенную урожайность на умеренно засоленных почвах. По-видимому, это также помогают микроорганизмам выживать после инокуляции даже в стрессовых условиях.
Применение нанотехнологии может также обеспечить новые возможности для разработки биоудобрений. Использование мембран из нанотрубок повышает устойчивость к высыханию, нагреванию и воздействию ультрафиолетом. Добавление наночастиц гидрофобного диоксида кремния размером 7–14 нм в композицию эмульсии вода-в-масле биопестицидного гриба Lagenidium giganteum улучшило свойства композиции и микроорганизмы оставались эффективным после 12 недель хранения при комнатной температуре.
Многолетняя зависимость аграрной отрасли от химических удобрений, похоже, начинает уменьшаться. Биоудобрения дают возможность решить проблему питания растущего населения планеты, не увеличивая при этом нагрузку на окружающую среду.
Источник
1. Особенности получения и применения биопрепаратов для сельского хозяйства.
Применение биологических удобрений на сегодняшний день занимает важное место в структуре сельского хозяйства. Активно проводятся исследования по повышению продуктивности сельскохозяйственной деятельности. Биотехнология не может остаться в стороне и используется для борьбы с вредителями, консервации и обработки сырья и увеличения плодородия почв за счёт использования биологических (бактериальных) удобрений и борьбы с вредителями за счёт биологических пестицидов.
Биологические удобрения улучшают плодородие, а следственно и урожайность сельскохозяйственных культур. Бактериальные культуры по мере роста накапливают необходимые для роста растений вещества, минерализуют различные органические соединения и фиксируют азот и фосфор, переводя его в доступную для растений форму.
Бактериальные пестициды позволяют избавится от насекомых вредителей, обладают высокой специфичностью высокой эффективностью и практически не токсичны для человека.
2. Технология получения биологических удобрений. Продуценты, среды, ферментационная техника.
Технология получения азотных биоудобрений:
Методы получения азотных удобрений:
1) Использование почвы после выращивания бобовых растений (старейший метод, однако к его недостаткам относят трудозатраты в обработке почвы и возможный риск распространения болезни).
2) Создание специальных препаратов азотфиксирующих бактерий.
Получение грибов эндофитов для обогащения почвы фосфором:
На данный момент единственный эффективный способ получения больших количеств эндофита – это выращивание их на специальной линии растений. Инокулятом является смесь корней мицелия и спор. Выделенные споры, используют для инокуляции растения хозяина, свободного от болезней, в горшечной культуре.
Процесс проводят в стерильных условиях во избежание заражения культуры, так как многие производственные штаммы чувствительны к действию бактериофагов.
Высушенную в распылительной сушилке при 65–75 °С биомассу с остаточной влажностью 2–3 % смешивают с каолином для стабилизации и фасуют в водонепроницаемые герметичные мешки.
Рис. Карточка биоудобрения “Фосфатовит” на базе фосфобактерина на сайте производителя
3. Биологические методы и препараты для борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений и животных.
В ходе развития сельскохозяйственной деятельности человек стал активно использовать различные препараты для борьбы с сорняками и вредителями.
Основным средством стали пестициды, однако их использование губило не только вредителей, но и полезных организмов (микроорганизмов в почве, насекомых опылителей и тд.). Это определило необходимость в более эффективных средствах на биологических основах, не оказывающих столь вредного влияния на окружающую природу.
Использование микроорганизмов в качестве препаратов для борьбы с вредителями новое направление в сельском хозяйстве. Для этой цели используются бактерии, грибы, вирусы.
Способы производства этих препаратов разнообразны поскольку природа и физиологические особенности микроогранизмов-продуцентов имеют существенные отличия.
Основные требования предъявляемых к биопестицидам:
селективность и высокая эффективность действия,
безопасность для человека и полезных представителей флоры и фауны,
длительная сохранность и удобство применения,
хорошая смачиваемость и прилипаемость
На сегодняшний день применяется более 50 типов микробных, грибных и вирусных препаратов такого типа.
Описание биопестицида “Немобакт” на сайте производителя
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Источник
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Home » Агрохимия » Микробиологические и бактериальные удобрения
Популярные статьи
Микробиологические и бактериальные удобрения
Микробиологические и бактериальные удобрения — препараты, содержащие высокоактивные микроорганизмы, улучшающие условия питания сельскохозяйственных культур.
Уровень потенциального и эффективного плодородия почвы обусловливается интенсивностью и направленностью микробиологических процессов, которые регулируются численностью микроорганизмов.
Микробиологические и бактериальные препараты содержат специфические штаммы микроорганизмов, под действием которых в почве активизируются процессы превращений соединений, содержащие питательные вещества.
Широкое распространение получили препараты, содержащие штаммы азотфиксирующих бактерий. Интерес к микробиологической фиксации атмосферного азота обусловлен ролью этого процесса в азотном балансе и его перспективностью как источника азота для обеспечения растущих нужд сельского хозяйства. При этом аргументами выступают его безвредность для человека и окружающей среды при относительно малых затратах энергии на активизацию азотфиксирующих микроорганизмов.
Согласно полевым исследования отечественных и зарубежных ученых, если сельскохозяйственные культуры 10-20% своей потребности в азоте будут покрывать за счет азотфиксации, то приём инокуляции внесет значительный вклад в азотный баланс.
Препаративные формы микробных удобрений бывают: жидкие, гранулированные, гелеобразные, сыпучие.
Страны производители бактериальных удобрений и объёмы производства:
- США — 20 млн га/порций ежегодно;
- Канада — 2,5 млн га/порций ежегодно;
- Австрия — 6-9 млн га/порций ежегодно;
- Бразилия — 4-6 млн га/порций ежегодно;
- Индия — 2-4 млн га/порций ежегодно;
- Аргентина — 2-3 млн га/порций ежегодно;
- Уругвай — 1-2 млн га/порций ежегодно;
- Россия — 0,3 млн га/порций ежегодно.
Предпосевная обработка семян бактериальными удобрениями может проводиться с применением прилипателя, так и без него. В качестве прилипателя используется 2,0%-й водный раствор NaKМЦ.
Бактериальные удобрения хранят в сухих помещениях, защищенных от осадков и прямых солнечных лучей, температура хранения от 0 до + 4 °С. Срок годности зависит от вида и формы бактериальных удобрений.
В мировой практике внимание уделяется роли почвенной биоты в улучшении фосфорного питания растений.
Источник
Биоудобрения нового поколения вытесняют химические. Что необходимо знать перед покупкой
Для органического обогащения почвы применяются биоудобрения нового поколения, которые оказывают благотворное воздействие на грунт и растительность. Биологические удобрения вытеснили химические, которые приносили ряд проблем при выращивании некоторых видов культур.
Биоудобрения – это специальные средства органического происхождения (шлам), относящиеся к группе натуральных органических добавок и применяемые для повышения плодородности.
Принцип действия
Рациональное применение биоудобрений способствует получению экологически чистой продукции и улучшению структуры почвы, что в конечном итоге повышает плодородие. Введение перебродивших естественным путем микроорганизмов в почву насыщает ее теми микроэлементами, которые выносятся вместе с урожаем. Таким образом, происходит кругооборот полезных веществ и не допускается истощение земли.
Преимущества биоудобрений
- естественное восстановление плодородности почвы;
- получение экологически чистого урожая;
- устранение патогенной микрофлоры путем увеличения количества специальных микроэлементов;
- повышение уровня клейковины в собранной с/х продукции;
- рост показателя маслянистости в маслосодержащей группе культур;
- насыщение растений аминокислотами.
В результате сочетания перечисленных факторов значительно увеличивается скорость созревания культур и повышается уровень урожайности.
Виды эффективных биодобавок
- Бактериальные – их действие направлено на накопление в почве азота, фосфора, калия. Для активации микроэлементов используются продукты, которые ускоряют разложение перегноя, создают защитный слой почвы, превращая ее в доступную для растений микроэлементную форму.
- Грибковые – данный вид удобрений разработан на основе грибковых образований сапрофитов, которые незаменимы для питания растений требуемыми полезными веществами.
- Гуминовые добавки – участвуют в разложении соединений органического характера, способствуя их трансформации в допустимые плодородные элементы. Гумат получают из бурого угля, торфа, сапропеля с примесью калия и натрия. Приготовленным средством обрабатываются клубни и корневища во время пересадки.
- Биогумусы – естественный вид природного удобрения, который переработан дождевыми червями за определенный промежуток времени. Удобрение оказывает благотворное влияние на почву и растительность, обогащая их природными веществами.
Производители и популярные продукты
Предприятия, которые занимаются массовым производством биологических удобрений, предлагают широкий ассортимент продукции, отвечающей установленным стандартам. Поэтому биоудобрения являются не только эффективными, но и безопасными в использовании.
Источник