Как грибы могут повысить плодородие почвы
Плодородие почвы создает «живое вещество», состоящее из миллиардов почвенных бактерий, микроскопических грибов и других живых организмов. Чем больше в почве полезных микроорганизмов, тем больше в ней и других повышающих плодородие обитателей и, в конечном итоге, выше и качественнее урожай.
В последние годы вопросы защиты сельскохозяйственных растений в системе возделывания культур выдвигаются на передний план и являются особенно актуальными, так как уровень развития патогенной микрофлоры в почве и на семенном материале достиг критического значения. В семенном фонде большинства хозяйств, практически отсутствует здоровый материал, почти каждая партия семян в той или иной мере заражена различными патогенными микроорганизмами. Данная ситуация усугубляется из года в год, так как не соблюдаются основные элементы технологии возделывания культур.
Важным элементом управления фитосанитарным состоянием посевов является контроль состава почвенных микромицетов, так как состояние микробиоты является основой жизни в почве для культурных растений, обеспечивающей стабильность их урожая. Микологический состав почвы в агроценозах зависит от многих факторов, однако определяется в основном предшествующей культурой. Качественный и количественный состав почвенной микробиоты влияет на супрессивность почвы, ее антифитопатогенный потенциал и «здоровье» в целом.
Супрессивность почвы – это показатель почвенного здоровья, проявляемый в подавлении и /или элиминировании из почвенной фито- топатосистемы отдельных видов фитопатогенов, обусловленный совокупным действием биологических, физико-химических и агрохимических свойств почвы.
Патогенностью называют способность паразита вызывать инфекционный процесс, обусловленный метаболитами гриба.
Как правило накопление большого количества растительных остатков в поверхностном слое почвы существенно увеличивает популяцию микроорганизмов, которые являются возбудителями болезней растений.
Патогенные грибы способны сохраняться в почве в течение нескольких лет. Продолжительность выживания при отсутствии основных хозяев, подавляющих патогенов, зависит от того, в какой форме гриб сохраняется. Так, например, хламидоспоры видов Fusarium способны сохраняться в почве свыше 5 лет. Некоторые виды грибов, являясь обитателями почвы, могут сохранять жизнеспособность чрезвычайно долго, такие как Ophiobolus, Gibellina, Rhizoctonia, Phomopsis, Verticillium, Rhizopus, Pythium, Alternaria, Cercosporella и др., в связи с чем севообороты в борьбе с ними часто не дают должного эффекта.
В сезоне 2016 года специалистами Научно-Консультационного отдела компании «Агротек» было отобрано и проанализировано 102 почвенных образца из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных растений различных агроклиматических зон Краснодарского края (рис. 1). Образцы были взяты из пахотного горизонта озимой пшеницы, озимого ячменя, кукурузы, подсолнечника, сахарной свеклы, томатов.
Для проведения микологического анализа почвы использовали оригинальные методики. Экспозиция опыта составляла 14-15 дней, с дальнейшей идентификацией видового состава грибов. Подсчитывали содержание КОЕ (колоне-образующие единицы), тысяч штук в одном грамме абсолютно сухой почвы.
Были выделены и идентифицированы различные микромицеты, в основном представители группы несовершенных грибов с различной трофической приуроченностью, пространственной и временной частотой встречаемости. Видовой состав патогенов достаточно широк.
Основными факторами, способствующими заболеванию, являются:
— низкий уровень агротехники,
— высокая насыщенность посевов в севообороте зерновыми культурами,
— поверхностная обработка почвы,
— присутствие в посевах сорняков из семейства злаковых,
— благоприятные метеорологические условия (особенно характерно это для районов с неравномерным выпадением осадков, где воздушные засухи являются частым явлением).
В результате проведенного микологического анализа образцов почвы было установлено, что доминирующими в комплексе выделенных почвенных грибов являются виды родов Fusarium spp., Alternaria spp., Botrytis spp., Stachybotrys spp., Verticillium spp. (рис. 1).
Рис. 1. График встречаемости основных патогенов в ризосферно-прикорневой зоне почв различных сельскохозяйственных культур в Краснодарском крае
Преобладание в патогенном комплексе микромицетов грибов-токсинообразователей (Fusarium spp., Verticillium spp., Alternaria spp., Stachybotrys spp.) свидетельствует о микотоксикозе почвы, в результате чего культурные растения испытывают стресс, а их прорастание, рост и развитие замедляются, питание нарушается, корневая система неспособна полностью усваивать питательные элементы из почвенного раствора.
Fusarium spp. сохраняется в почве, на растительных остатках, а частично и в самих растениях. Конидии этого гриба могут переноситься водой, насекомыми, орудиями производства и воздушными течениями, которые вызывают гниль корней в фазу всходов, а также может развиваться в течение всей вегетации, поражая листья и генеративные органы растения, значительно снижая его урожайность и качество продукции (рис. 2).
Рис. 2. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Fusarium spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур
При фузариозе поражаются сосудистая система (фузариозное увядание) и ткани растения (гниль корней, плодов и семян). При фузариозных увяданиях поражения и гибель растений происходят из-за резкого нарушения жизненных функций вследствие закупорки сосудов мицелием гриба и выделения им токсических веществ. У пораженных растений наблюдается плохое цветение, пожелтение и опадание листьев, потемневшие слаборазвитые корни, общее увядание. На срезе стебля и листьев видны темные сосуды. При температуре ниже +16 °С больные растения достаточно быстро погибают.
Высокая зараженность почвы грибами рода Fusarium spp. свидетельствует о биологической гибкости видов этого рода, позволяющей им вести как сапротрофный, так и патогенный образ жизни, поражая практически все сельскохозяйственные культуры, возделываемые в севообороте. Химическая защита также не позволяет решить проблему с фузариозной инфекцией (Коростылева Л., Горьковенко В. И др., 2006 г.).
Для борьбы с заболеваниями, вызванными грибами рода Fusarium необходимо соблюдать севооборот (в случае насыщения севооборота культурами, которые накапливают фузарии, — вести учет КОЕ патогена в почве), активизировать работу антогонистов за счет внесения органических удобрений или микробиологических препаратов при заделке растительных остатков в почву.
Грибы рода Botrytis spp. встречались только в образцах почвы с полей, где предшествующей культурой была сахарная свекла (рис. 3).
Рис. 3. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Botrytis spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур
Грибы рода Verticillium spp. вызывают различные заболевания многих сельскохозяйственных культур в севообороте, являясь полифагом (рис. 4).
Рис. 4. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Verticillium spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур
Гриб вызывает побурение и потемнение сосудов проводящей системы больных растений. В пораженных сосудах обнаруживается мицелий гриба, скопление камеди — гуммиобразного вещества, закупоривающего сосуды.
Возможно и быстрое увядание растений, когда они погибают без видимых причин заболевания. Продуцируемые возбудителем токсины нарушают физиологические процессы в растении, влияя на различные стороны его обмена веществ, что приводит к гибели растения. Широко распространено вертициллезное увядание овощных и плодовых культур.
Одной из основных причин снижения всхожести является наличие гриба Alternaria spp. Симптомы болезни могут быть разными и зависят от условий окружающей среды. К ним относятся изреживание всходов, увеличение непродуктивной кустистости, белоколосость, либо потемнение зерна в зоне зародыша (рис. 5).
Рис. 5. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Alternaria spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур
Грибы рода Stachybotrys spp., развиваясь сапрофитно на мертвых частях растений (стерне, соломе, засохших стеблях различных сорняков), принимают участие в разложении растительной клетчатки. В процессе своей жизнедеятельности патоген образует токсическое вещество, выделяемое им в субстрат (рис. 6).
Рис. 6. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Stachybotrys spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур
Из супрессивной микофлоры во всех представленных почвенных образцах были выявлены грибы рода Penicillium spp. (рис. 7). Однако, при отсутствии грибов рода Trichoderma spp. они также становятся вредными, т.к. выделяют токсины, вызывающие стресс у растений.
Рис. 7. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Penicillium spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур
Плесневые грибы рода Penicillium spp. входят в группу почвенных грибов-токсинообразователей и, в частности, угнетают развитие в почве азотфиксирующей бактерии Azotobacter chroococcum. Грибы рода Penicillium spp., как и большинство других плесневых грибов, не только используют питательные вещества зерновок, но и своими токсичными выделениями отравляют зародыш и ростки семян.
Таким образом, в результате отобранных и проанализированных проб встречались в основном патогены, поражающие корневую систему и вегетативные органы растений.
Доля фитопатогенов в обогащенной растительными остатками почве не должна превышать 15% от общего числа микромицетов, но как видно из полученных данных это соотношение не достигнуто. Традиционно степень супрессивности почвы определяется наличием в ней грибов рода Trichoderma (рис. 8).
Рис. 8. Габитусы микроструктур патогенных почвенных грибов Trichoderma spp., выделенных из ризосферно-прикорневой зоны сельскохозяйственных культур
Плодородием почвы можно управлять, обогащая ее прикорневые слои полезными микроорганизмами, создавая благоприятные условия для их развития и размножения. К таким условиям относятся внесение органических удобрений, использование сидератов, пожнивных остатков на поверхности почвы, сев многолетних трав. Это приводит к снижению плотности популяций патогенов и гармоничному природному сосуществованию различных обитателей микромира.
Источник
Как повысить плодородие почвы с помощью приемов органического земледелия
Почвенное плодородие — это очень обширное и важное понятие. Без него невозможна жизнь как таковая. Это одновременно и удивительная способность самой почвы взращивать растения (то есть давать им воду и питательные элементы, воздух, тепло, возможность держаться и расти), и совокупность свойств — физических, химических, биологических (их можно измерить и на них можно влиять, уменьшая или увеличивая плодородие), и результат работы крупнейшей биохимической лаборатории на Земле, в которой трудятся четверть всех биологических видов нашей планеты.
Как восстановить плодородие почвы с помощью приемов органического земледелия?
Чем больше человек воздействует на окружающую его среду вообще и на почву в частности, тем выше риски потери почвенного плодородия. Стараясь вернуть урожаи прошлых лет, люди воздействуют на почву и растения с помощью определенных приемов и химических веществ — получают быструю отдачу, но вместе с тем отрицательно влияют на почву в долгосрочной перспективе.
В этом случае настоящим спасением становятся методы органического земледелия. Профилактика и системность такого подхода позволяют видеть все улучшения в динамике, но требуют добросовестного отношения. Можно просто оставить почву в покое — и этого достаточно в том случае, если мы решили вернуть ее природе и больше не трогать. Тогда мало-помалу все восстановится естественным путем. Однако если мы хотим продолжать выращивать на ней культурные растения и собирать урожаи, мы должны помогать и почве, и растениям. Органическое живое земледелие — это дружественный мир, где все работает в связке.
Как сделать землю плодородной
Давайте вспомним про принципы Органического живого земледелия, о которых уже было рассказано в новостном выпуске семидачного проекта Мы открываем «Клуб любителей органического земледелия». Давайте учиться бережному садоводству вместе. Так вот, третий принцип этой системы гласит: землю делаем идеально плодородной. С чего же нам начать?
Для начала надо выяснить, чем богата, а чем бедна почва вашего участка. Ведь у каждого частного надела — своя история, которая влияет на его почву. Можно взять образцы грунта и отдать их на анализ в агрохимическую лабораторию. Только заказывать необходимо анализ подвижных форм питательных элементов, а не выяснение их общего количества.
Вы можете сдать образцы грунта в лабораторию
Как определить агрохимические показатели почвы без анализа
Можно обойтись примерной картиной, для этого придется вспомнить ботанику и взять определитель растений. Присмотритесь к составу сорняков на культивируемых участках, а также к тем растениям, которые растут там, где вы не обрабатываете почву (в том числе вокруг участка, вдоль забора). Они подскажут, какими параметрами характеризуется грунт на участке. По-научному это называется биоиндикацией состояния почвы.
- Если в почве достаточно азота, то вы увидите крапиву, лебеду, звездчатку (более известную как мокрица), лютик едкий (тот, что в народе называют куриной слепотой). Когда растет красивое почвопокровное растение очиток (седум), значит, азота категорически не хватает.
- Белый клевер и мятлик сами по себе разрастаются в мавританский газон — значит, у нас много фосфора. Если же его не хватает, то мы увидим полевицу тонкую.
- По растениям можно судить и о кислотности. Любители кислых почв — щавель, хвощ и вереск. О щелочной реакции почвенной среды говорят нам мать-и-мачеха, полынь и горчица.
- В принципе, о высоком уровне почвенного плодородия и сбалансированности питательных веществ свидетельствуют заросли иван-чая (он же кипрей), таволги, чистотела, кислицы.
- Увидели кошачью лапку, белоус или различные мхи — к сожалению, это говорит о низком плодородии почвы.
Чистотел, кипрей и кислица (слева направо) подсказывают, что почва на вашем участке плодородная
Конкретные действия для повышения плодородия почвы
Теперь мы знаем кое-что об агрохимическом составе почвы. Это позволит нам понять, что делать дальше: какие сидераты, мульчирующие материалы и органические удобрения выбрать, как правильно обрабатывать почву в течение сезона.
Правила обработки почвы в органическом земледелии
1. Поддерживайте гомогенную структуру почвы (то есть однородную, состоящую из комочков от 1 до 10 мм из песка, глины и питательных веществ, склеенных гумусом). Для улучшения грунта в месте посадки или на огороженной грядке используют специальные разрыхлители, например препарат «ПухоВита», имеющий сверхлегкий пористый состав. Он повышает воздухо- и влагоемкость почвы, обогащает ее гумусными веществами и защитными бактериями.
2. Не допускайте уплотнения почвы. Лучше всего огородить грядки и ни в коем случае на них не наступать. Грядки должны быть такого размера, чтобы растения можно было разместить в соответствии с рекомендуемыми схемами посадки, а ухаживать за ним было удобно.
Поддерживать почву в идеальном состоянии намного проще в огороженных грядках: здесь возможно экономное и разумное внесение специальных разрыхлителей, микробиологических препаратов
Идеи и практичные подсказки по созданию огороженных грядок вы найдете в статьях:
- Ограждения для грядок: зачем, из чего и как
- Создаем поднятую грядку своими руками
- Чем обработать деревянные бортики высоких грядок от гниения
3. Хорошо выравнивайте поверхность. Впадины и неровности способствуют замоканию корней во время дождей и полива, создают неблагоприятные условия для жизнедеятельности полезных микроорганизмов, а также мешают удобрять почву и вносить в нее биопрепараты.
Ровная поверхность, рыхлая почва без застоя воды — вот наша цель
4. Обеспечьте отвод лишней воды, чтобы не было ее застоя.
5. Устройте защиту от ветра (и ветровой эрозии) — в сильно продуваемых местах устанавливайте естественные и искусственные преграды (кулисные посадки, садовые ширмы и др.).
Бактерии и грибы на страже здоровья почвы и растений
Не зря мы вспомнили о фитосанитарном состоянии почвы. Здоровая плодородная почва сама может контролировать сдерживать распространение и агрессивность патогенных микроорганизмов. Такое свойство называется супрессивностью. Если же почва не справляется (она истощена годами нещадной эксплуатации, в ней накоплен огромный инфекционный потенциал), нам придется ей помочь.
Вносите микробиологические удобрения и препараты для защиты от почвенных возбудителей заболеваний — это помогает почве восстановить супрессивность. Главное при этом — профилактика и регулярность. Микробиологические препараты добавляют как при весенней, так и при осенней подготовке почвы, для этих целей можно использовать почвооздоровляющий препарат «33 богатыря», который содержит 33 штамма полезных почвенных бактерий и грибов. Все штаммы взяты из природы, усилены селекцией, проверены и паспортизированы в государственных научно-исследовательских институтах.
Микробиологическими препаратами обрабатывают корни растений перед посадкой, также их вносят в почву в течение сезона во время системной биологической обработки растений с четким временным интервалом.
Внесение микробиологических препаратов помогает почве восстановить супрессивность
Кроме того, необходимо вносить мягкие, щадящие органоминеральные удобрения с гуматами, в состав которых входят и микроорганизмы, и вырабатываемые ими продукты обмена веществ. Используйте их регулярно и дробно. Такие удобрения и растениям помогут (активизируют поступление питательных веществ, синтез белков, углеводов и витаминов), и усилят деятельность полезной почвенной микрофлоры, обеспечат ее органическим веществом. Гуматы можно применять и самостоятельно, и с другими биологическими препаратами для питания и защиты растений.
При посадке очень полезно вносить в почву специальный препарат «Кормилица Микориза», содержащий дружественные растениям грибы, вступающие с корневой системой во взаимовыгодный союз, результатом которого становится образование симбиотической ассоциации корней и мицелия — микоризы. Микориза делает все для лучшего корнеобразования, увеличивает всасывающую способность корней основной культуры и, что особенно важно, не дает развиваться патогенным микроорганизмам. Последнее свойство особенно ценно на почвах, у которых естественные механизмы подавления патогенов ослаблены.
Микориза, развивающаяся от живого мицелия, работает во благо растения, в том числе подавляет развитие фитопатогенов. Для ее роста достаточно одного полива растения, при посадке которого вносили препарат «Кормилица Микориза»
А чтобы не рисковать и не подвергать культурные растения атакам возбудителей заболеваний, рекомендуется сочетать обработку посевного и посадочного материала микробиологическими препаратами и органоминеральным удобрением. В качестве профилактики прекрасно работает внесение биологических средств защиты в течение лета (настоящая палочка-выручалочка — «Фитоспорин-М» в виде порошка, быстрорастворимой пасты или в виде раствора) с опрыскиванием или корневой подкормкой биоактивированным удобрением «Гуми-20».
Правильное использование мульчи и зеленых удобрений
Четвертый принцип Органического живого земледелия подсказывает нам: земля не должна быть голой. Последнее время в средней полосе бывают ливни почти как в тропиках. Крупные капли (или еще того хуже — град) разбивают комочки почвы. Солнце же высушивает их — и вот вместо плодородной поверхности у нас лежит пыль.
Что же делать там, где нет естественного растительного покрова, а культуру сажать рано или, наоборот, уже поздно? Здесь помогут или высадка сидератов, или мульчирование почвы. Мульчирование пригодится и под растениями: оно перекроет доступ сорнякам, не даст ягодам или зелени соприкасаться с землей и этим спасет их от загнивания. Сейчас в продаже есть очень много видов и декоративной мульчи, и агротекстильного материала, и даже кокосовые маты. Выбор материала для мульчирования может быть основан на эстетических предпочтениях, материальных возможностях, но также стоит иметь в виду и агротехническую составляющую, не зря же мы выясняли, чем богата наша почва. Например, на бедных азотом или кислых почвах не стоит использовать деревянную щепу.
Земля не должна быть голой
Корректируем проблемы с помощью сидератов
Сидеральные культуры тоже важно подбирать к конкретной почве. Если азота очень мало, то в приоритете у нас должны быть бобовые культуры. Более того, стоит задуматься о приобретении специальных инокулянтов для бобовых, которыми обрабатывают семена перед посадкой. С их помощью на корнях бобовых культур образуются клубеньки с полезными микроорганизмами в большем количестве. Это бактерии-симбионты, которые фиксируют молекулярный азот и обогащают им почву. У каждой культуры они разные — у гороха свои, у люпина свои, у люцерны тоже и у сои. Значит, и инокулянты должны быть разными.
О видах и полезных свойствах зеленых удобрений вы можете узнать из этих публикаций:
- Сидераты — трава не простая, а золотая
- Самый естественный почвоулучшатель, или Как правильно использовать сидераты
- Фацелия и другие, или Зачем я сею сидераты
Если у почвы проблемы с калием, то сажаем злаковые культуры. Они также отлично работают против водной и ветровой эрозии. Кроме того, их следует высаживать на кислых почвах.
Крестоцветные не будут нормально расти на кислых почвах, им подходит нейтральная или слабощелочная среда. Если у нас проблемы с фосфором, то крестоцветные сидераты их исправят. Горчицу считают благоприятной культурой для улучшения фитосанитарного состояния почвы.
На почвах плотных, требующих рыхления, лучше всего посадить гречиху. Это природная тяпка, делающая почву легкой и обогащающая ее органическими соединениями.
Люцерна, горчица, рожь, гречиха и вика очень хорошие зеленые удобрения. Только выбирать их необходимо в зависимости от типа почвы и основной культуры, которую вы планируете сажать после сидерата
Семена сидератов от компании «БашИнком» обеззаражены «Фитоспорином-М» и обогащены питательным препаратом «Гуми», благодаря чему их эффективность выше, чем у обычных растений.
Запомните одно: когда подбираете сидеральную культуру, учитывайте, какую основную культуру вы будете выращивать после нее. Сидерат не должен быть из того же семейства, что и основная культура выращивания.
Источник