Приведем результаты оценки прорастания, роста и урожайности помидоров, выращенных в теплице при внесении биогумуса на основе навоза в коммерческую почвосмесь.
Плоды, которые были выращены на смеси с 20 % биогумуса, весили на 12,4 % больше, чем помидоры, выращенные на контрольной смеси. Добавление в стандартную почвосмесь 10, 20, 40, 60 % биогумуса значительно увеличивало количество помидоров товарного вида. Наилучший результат был получен при добавке 20 % вермикомпоста, где маленьких плодов товарного вида было всего 3 %, средних – 17 %, больших – 80 %. В то же время в контроле маленьких помидоров товарного вида было 34 %, средних – 25 %, больших – 41 %.
Подобные результаты были получены и в открытом грунте учеными из других лабораторий мира.
Исследователи делают вывод, что биогумус, произведенный из навоза, имеет огромный потенциал при использовании его в качестве добавки к почвосмесям, предназначенным для применения в теплицах. Он может быть использован в небольших количествах (20 % по объему) для увеличения продуктивности помидоров. Увеличение содержания биогумуса приводит к уменьшению продуктивности растений. Это яркий пример того случая, когда «больше – не всегда лучше». Такой эффект может быть связан с рядом неизвестных факторов. Однако значительное увеличение роста растений при добавлении 20 % биогумуса может быть обусловлено оптимальным сочетанием физико-химических свойств или присутствием биологически активных субстанций.
Пабло Идальго с соавторами подтвердили, что комбинация копролитов червей с обычной почвосмесью является лучшей средой для выращивания рассады огурца, нежели использование чистого биогумуса. Внесение копролитов в обычную почвосмесь положительно влияло на все стадии выращивания огурцов: прорастание семян, развитие, рост, цветение и плодоношение.
Jim Metzger и D. C. Kiplinger Chair также обнаружили положительный эффект 10–20 % биогумуса, внесенного в обычные почвосмеси, на выращивание рассады цветов. Эффект биогумуса проявлялся на всех этапах: прорастания, роста на ранней стадии, цветения и плодоношения растений. Был сделан вывод, что внесение биогумуса при выращивании рассады может помочь сохранить урожай даже после того, как растение было высажено в грунт, то есть в отсутствие биогумуса.
Подобного рода эксперименты были проведены в теплице научно-экспериментальной базы СибНИИТ с культурой огурца сорта «Вязниковский». Рассаду выращивали на верхнем (пахотном) слое дерново-подзолистой почвы с добавлением различных доз биогумуса: 10, 25, 50 и 70 % от общей массы субстрата. Результаты фенологических наблюдений показали преимущество низких доз биогумуса, не превышающих 20–25 % от общей массы грунта. Максимальная статистически достоверная прибавка массы корней и зеленой массы рассады огурцов была получена в варианте с 25 % биогумуса и составила 31–41 % в сравнении с двумя контролями (№ 1: почва + NPK, № 2: почва + NPK + торф). Положительное воздействие на биомассу огурцов обеспечило и 10 %-ное внесение биогумуса в почву. Этим двум вариантам соответствовали и достоверно лучшие показатели по количеству листьев и цветков. Внесение в почву свыше 25 % биогумуса привело не только к замедлению роста огурцов, но и к резкому подавлению формирования ими цветков.
Результаты агрохимического анализа показали, что с увеличением дозы биогумуса соответственно повышалось содержание в почве подвижных форм питательных элементов. При этом уровень обеспеченности почвы элементами питания в вариантах опыта с 10 и 25 %-ным внесением биогумуса был, практически, на уровне контроля № 2. На основании этого был сделан вывод, что эффективное воздействие биогумуса на развитие огурцов обусловлено не только уровнем питательных элементов биогумуса, но и наличием в нем биологически активных веществ – стимуляторов роста растений.
Небольшие дозы биогумуса оказывали положительное влияние и на активность сапрофитной микрофлоры почвы. Дозы биогумуса, превышающие 25 % от общей массы грунта, отрицательно сказались на численности микрофлоры. Максимальное количество микроорганизмов было обнаружено в варианте с внесением 25 % биогумуса. Дальнейшее увеличение дозы биогумуса привело к угнетению почвенной микрофлоры, что выразилось в сокращении ее общей численности в десятки раз, несмотря на постепенное увеличение содержания элементов питания.
При внесении биогумуса в дозах, превышающих 25 %, уменьшалось количество нитрификаторов, денитрификаторов и, особенно, фосфатредуцирующих бактерий. Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о необходимости строгой дозировки биогумуса при его использовании в виде органического удобрения при выращивании овощных культур в закрытом грунте. Оптимальным следует признать внесение в почву 10–20 % биогумуса по физической массе, поскольку такие дозы биогумуса наилучшим образом влияют на рост вегетативной массы и цветение огурцов, а также обеспечивают наибольшую активность сапрофитной микрофлоры почвы.
Данные результаты указывают на необходимость дальнейших и более глубоких исследований биогумуса, включая его влияние на рост растений в открытом грунте, а также на необходимость исследования экономической эффективности биогумуса при больших масштабах выращивания сельскохозяйственных культур.
В этом аспекте примечательны опыты российского исследователя И. Ю. Винокурова.
Отрицательные величины Бэфф. означают рост распространения болезней в вариантах опыта по сравнению с контролем, положительные – уменьшение. Результаты исследований показали, что внесение минеральных удобрений способствует распространению ринхоспориоза, а внесение навоза – темно-бурой пятнистости. Вермикомпост в дозе 5 т/га подавляет развитие всех болезней растений по сравнению с контролем.
Были также проведены исследования по изучению влияния различных доз вермикомпоста на продуктивность и фитопатологические параметры агроэкологической системы. Так, например, внесение вермикомпоста в дозах 3 т/га и 5 т/га вызывает экстремальные изменения всех параметров агроэкологической системы. Внесение 3 т/га вермикомпоста сопровождается синхронным изменением всех наблюдаемых параметров системы. Максимуму продуктивности соответствуют минимумы биологической эффективности по всем фитопатологиям. Для контрольного варианта, когда вермикомпост не вносился, продуктивность ячменя составила 60,4 ц/га.
И. Ю. Винокуров считает, что в качестве управляющего параметра следует рассматривать скорость нитрификационных процессов. Система при этом может эволюционировать в двух различных направлениях: достигать высокой продуктивности за счет потери плодородия или воспроизводить плодородие за счет снижения продуктивности. При переходе от малых доз вермикомпоста к средним может происходить переключение указанных режимов.
Такое явление, когда обнаруживается сильное воздействие при малых дозах, которое утрачивается при средних и опять восстанавливается при больших дозах, в биофизике называют парадоксальным эффектом. В этой связи с вермикомпостом могут быть связаны перспективы возможности оказывать управляющее воздействие на агроэкологические системы.
Приведенные результаты указывают на то, насколько неоднозначен ответ на вопрос о дозе вносимого вермикомпоста для повышения продуктивности растений. Применение биогумуса как биологически активного органического удобрения требует дальнейших исследований для определения оптимальных доз его внесения под конкретные культуры и при возделывании их на тех или иных почвах.
