Основные моменты:
- Биогумусные фильтраты (VCL) повышают урожайность в изменяющихся климатических условиях.
- Фильтраты помогают растениям противостоять абиотическим стрессам, вызванным изменениями климата.
- VCL подавляет некоторые фитопатогенные грибы, вредителей и болезни.
- Аэрация во время "заваривания" улучшает качество и эффективность VCL.
- Технологии биогумуса могут быть использованы в комплексных программах борьбы с вредителями.
За последние несколько десятилетий во всем мире наблюдался рост температуры окружающей среды из-за постоянного накопления антропогенных парниковых газов (водяного пара, углекислого газа, метана и закиси азота) в атмосфере - явления, известного как глобальное потепление.
Глобальное потепление вызывает постепенное изменение климатических и погодных переменных, что приводит к увеличению числа наводнений, засух, опустынивания, вспышек болезней и вредителей. Из-за неразрывной связи с природой сельское хозяйство крайне уязвимо к изменению климата, например: водный, солевой и температурный стрессы вызывают широкий спектр анатомических, физиологических и морфологических реакций у растений, которые могут привести к плохой всхожести семян, задержке роста, подавлению образования пыльцы, цветов и семян.
Изменения в глобальных погодных условиях, вызванные изменением климата, могут также привести к значительным изменениям в площади обрабатываемых земель по всему миру. Китайские ученые предполагают, что повышение среднемировых температур воздуха и последующее увеличение относительной влажности в высокогорных районах Северного полушария (например, в Северном Китае, России и Соединенных Штатах Америки) приведет к увеличению площади пахотных земель на 4-67% в течение следующего столетия. Однако для Африки и Южной Америки, на долю которых в совокупности приходится > 40% мировых пахотных земель, потери чистой пахотной земли, как ожидается, составят от 0,5 до 21%. Значительные потери пахотных земель также ожидаются в Европе (11-17%) и Индии (1,7–3,6%).
Поэтому фермерам, сельскохозяйственным экспертам и другим заинтересованным сторонам необходимо срочно искать устойчивые способы предотвращения надвигающейся нехватки продовольствия.
В настоящее время в литературе имеется не много информации об использовании вермикомпоста для смягчения неблагоприятных последствий изменения климата для сельского хозяйства. Однако существующие эмпирические данные убедительно свидетельствуют о том, что вермикомпост и его производные содержат гуминовые кислоты, питательные вещества, выделения дождевых червей, богатые популяции микроорганизмов, гормоны роста (например, ауксин, цитокин и т.д.) и ферменты, которые помогают культурам противостоять широкому спектру абиотических и биотических стрессов.
Биостимуляторы привлекают много внимания в устойчивом сельском хозяйстве из-за присущей им способности усиливать фотосинтетическую активность, рост растений и эффективность использования питательных веществ. Было также показано, что некоторые биостимуляторы противодействуют воздействию абиотических и биотических стрессов на сельскохозяйственные культуры. Биостимуляторы определяются как вещества биологического происхождения, которые, в отличие от удобрений, подкормок почвы и пестицидов, стимулируют рост растений в незначительных количествах. Однако, несмотря на то, что биостимуляторы проявляют гормоноподобные свойства и часто содержат следовые количества растительных гормонов и/или их производных, но биологическое действие не следует целиком приписывать этим гормонам, в противном случае их придется зарегистрировать в качестве регуляторов роста растений.
Биогумусирование - сложный процесс, включающий биологическую и химическую деградацию органического материала под совместным действием дождевых червей, микроорганизмов и, возможно, нескольких других членистоногих в почве. Некоторые виды дождевых червей (например, Eisenia foetida, Eisenia andrei, Lumbricus rubellus) потребляют и расщепляют органические вещества, пропуская их через измельчающие желудки, находящиеся в их пищеварительной системе. Микробиологическое разложение органического вещества во время переваривания высвобождает питательные вещества, полезные как для дождевых червей, так и для растений. Переваренный материал, выделяемый дождевыми червями, называемый копролитом или вермикомпостом, богат растворимыми питательными веществами для растений (азотом, калием, фосфором и кальцием) и более биологически активен, чем потребляемый исходный материал.
Биогумусирование - это недорогая технологическая система, которая может быть использована мелкими фермерами с ограниченными ресурсами. Для этого метода обычно требуется сосуд для заваривания, немного почвы, органический материал, вода и дождевые черви. Водные экстракты из этого компостируемого материала известны как вермикомпостные чаи (VCT) или вермикомпостные фильтраты (VCL). Регулярное перемешивание смеси компоста и воды (каждые 2-3 дня) в процессе заваривания приводит к аэрации смеси, и полученные чаи называются аэрированными фильтратами вермикомпоста (AVCL). Неаэрированные чаи из вермикомпоста (NVCL) подвергаются минимальной аэрации или вообще не аэрируются в процессе заваривания.
Качество и эффективность биогумуса и VCL зависят от их химического состава и разнообразия содержащихся в них микробных популяций, и все это зависит от источника органического вещества, условий производства и хранения. Данные нескольких лабораторных и полевых испытаний свидетельствуют о том, что AVCL обладает гораздо более полезными свойствами для растений, чем NVCL. По сравнению с контролем, аэрированный биогумусный чай снижал заражение семян риса и рассады на 12 и 25% соответственно. Кроме того, обработка аэрированным биогумусом дала лучшие показатели всхожести семян (95-98%), исследователи наблюдали более высокую скорость прорастания, высоту и площадь листьев у растений томатов и огурцов, обработанных AVCL, по сравнению с NVCL.
На качество VCL и его эффективность против патогенов растений также влияют зрелость (срок отверждения) исходных компостов, нормы разбавления и условия хранения. Ученые отметили, что зрелые компосты выделяют высокие концентрации растворимых питательных веществ и более низкие уровни фитотоксинов по сравнению со свежеприготовленными компостами, что позволило предположить, что вермикомпостные фильтраты гораздо эффективнее в борьбе с болезнями растений, когда используются вскоре после "заваривания", подразумевая, что длительное хранение в некоторых случаях ухудшает качество VCL.
Стандартизация производства и использования биогумуса требует глубокого понимания взаимосвязей между несколькими факторами, включая правильный тип используемой растительности, оптимальные условия заваривания, условия хранения, определение оптимального разведения и нормы внесения. Однако исследователям также следует найти способы минимизировать воздействие биотоксинов, высокого содержания соли и тяжелых металлов, связанных с некоторыми видами биогумуса. Также следует приложить усилия для сокращения времени производства биогумуса, поскольку этот процесс занимает примерно 6 месяцев.
- Биогумусные фильтраты (VCL) повышают урожайность в изменяющихся климатических условиях.
- Фильтраты помогают растениям противостоять абиотическим стрессам, вызванным изменениями климата.
- VCL подавляет некоторые фитопатогенные грибы, вредителей и болезни.
- Аэрация во время "заваривания" улучшает качество и эффективность VCL.
- Технологии биогумуса могут быть использованы в комплексных программах борьбы с вредителями.
За последние несколько десятилетий во всем мире наблюдался рост температуры окружающей среды из-за постоянного накопления антропогенных парниковых газов (водяного пара, углекислого газа, метана и закиси азота) в атмосфере - явления, известного как глобальное потепление.
Глобальное потепление вызывает постепенное изменение климатических и погодных переменных, что приводит к увеличению числа наводнений, засух, опустынивания, вспышек болезней и вредителей. Из-за неразрывной связи с природой сельское хозяйство крайне уязвимо к изменению климата, например: водный, солевой и температурный стрессы вызывают широкий спектр анатомических, физиологических и морфологических реакций у растений, которые могут привести к плохой всхожести семян, задержке роста, подавлению образования пыльцы, цветов и семян.
Изменения в глобальных погодных условиях, вызванные изменением климата, могут также привести к значительным изменениям в площади обрабатываемых земель по всему миру. Китайские ученые предполагают, что повышение среднемировых температур воздуха и последующее увеличение относительной влажности в высокогорных районах Северного полушария (например, в Северном Китае, России и Соединенных Штатах Америки) приведет к увеличению площади пахотных земель на 4-67% в течение следующего столетия. Однако для Африки и Южной Америки, на долю которых в совокупности приходится > 40% мировых пахотных земель, потери чистой пахотной земли, как ожидается, составят от 0,5 до 21%. Значительные потери пахотных земель также ожидаются в Европе (11-17%) и Индии (1,7–3,6%).
Поэтому фермерам, сельскохозяйственным экспертам и другим заинтересованным сторонам необходимо срочно искать устойчивые способы предотвращения надвигающейся нехватки продовольствия.
В настоящее время в литературе имеется не много информации об использовании вермикомпоста для смягчения неблагоприятных последствий изменения климата для сельского хозяйства. Однако существующие эмпирические данные убедительно свидетельствуют о том, что вермикомпост и его производные содержат гуминовые кислоты, питательные вещества, выделения дождевых червей, богатые популяции микроорганизмов, гормоны роста (например, ауксин, цитокин и т.д.) и ферменты, которые помогают культурам противостоять широкому спектру абиотических и биотических стрессов.
Биостимуляторы привлекают много внимания в устойчивом сельском хозяйстве из-за присущей им способности усиливать фотосинтетическую активность, рост растений и эффективность использования питательных веществ. Было также показано, что некоторые биостимуляторы противодействуют воздействию абиотических и биотических стрессов на сельскохозяйственные культуры. Биостимуляторы определяются как вещества биологического происхождения, которые, в отличие от удобрений, подкормок почвы и пестицидов, стимулируют рост растений в незначительных количествах. Однако, несмотря на то, что биостимуляторы проявляют гормоноподобные свойства и часто содержат следовые количества растительных гормонов и/или их производных, но биологическое действие не следует целиком приписывать этим гормонам, в противном случае их придется зарегистрировать в качестве регуляторов роста растений.
Биогумусирование - сложный процесс, включающий биологическую и химическую деградацию органического материала под совместным действием дождевых червей, микроорганизмов и, возможно, нескольких других членистоногих в почве. Некоторые виды дождевых червей (например, Eisenia foetida, Eisenia andrei, Lumbricus rubellus) потребляют и расщепляют органические вещества, пропуская их через измельчающие желудки, находящиеся в их пищеварительной системе. Микробиологическое разложение органического вещества во время переваривания высвобождает питательные вещества, полезные как для дождевых червей, так и для растений. Переваренный материал, выделяемый дождевыми червями, называемый копролитом или вермикомпостом, богат растворимыми питательными веществами для растений (азотом, калием, фосфором и кальцием) и более биологически активен, чем потребляемый исходный материал.
Биогумусирование - это недорогая технологическая система, которая может быть использована мелкими фермерами с ограниченными ресурсами. Для этого метода обычно требуется сосуд для заваривания, немного почвы, органический материал, вода и дождевые черви. Водные экстракты из этого компостируемого материала известны как вермикомпостные чаи (VCT) или вермикомпостные фильтраты (VCL). Регулярное перемешивание смеси компоста и воды (каждые 2-3 дня) в процессе заваривания приводит к аэрации смеси, и полученные чаи называются аэрированными фильтратами вермикомпоста (AVCL). Неаэрированные чаи из вермикомпоста (NVCL) подвергаются минимальной аэрации или вообще не аэрируются в процессе заваривания.
Качество и эффективность биогумуса и VCL зависят от их химического состава и разнообразия содержащихся в них микробных популяций, и все это зависит от источника органического вещества, условий производства и хранения. Данные нескольких лабораторных и полевых испытаний свидетельствуют о том, что AVCL обладает гораздо более полезными свойствами для растений, чем NVCL. По сравнению с контролем, аэрированный биогумусный чай снижал заражение семян риса и рассады на 12 и 25% соответственно. Кроме того, обработка аэрированным биогумусом дала лучшие показатели всхожести семян (95-98%), исследователи наблюдали более высокую скорость прорастания, высоту и площадь листьев у растений томатов и огурцов, обработанных AVCL, по сравнению с NVCL.
На качество VCL и его эффективность против патогенов растений также влияют зрелость (срок отверждения) исходных компостов, нормы разбавления и условия хранения. Ученые отметили, что зрелые компосты выделяют высокие концентрации растворимых питательных веществ и более низкие уровни фитотоксинов по сравнению со свежеприготовленными компостами, что позволило предположить, что вермикомпостные фильтраты гораздо эффективнее в борьбе с болезнями растений, когда используются вскоре после "заваривания", подразумевая, что длительное хранение в некоторых случаях ухудшает качество VCL.
Стандартизация производства и использования биогумуса требует глубокого понимания взаимосвязей между несколькими факторами, включая правильный тип используемой растительности, оптимальные условия заваривания, условия хранения, определение оптимального разведения и нормы внесения. Однако исследователям также следует найти способы минимизировать воздействие биотоксинов, высокого содержания соли и тяжелых металлов, связанных с некоторыми видами биогумуса. Также следует приложить усилия для сокращения времени производства биогумуса, поскольку этот процесс занимает примерно 6 месяцев.
