Исследователи из Китая пришли к выводу, что микробные деструкторы стерни могут считаться хорошим вариантом повышения плодородиях сельхозугодий, хотя на эффективность влияет много переменных
Работа группы ученых (Сельскохозяйственный университет Аньхой, Министерство земли и ресурсов КНР, Нанкинский сельскохозяйственный университет) была опубликована в журнале Agronomy 2022 на портале MDPI.
«Хотя микробные инокулянты, разлагающие солому (SDMI), в целом способны повышать плодородие почв с добавлением соломы, их влияние на высвобождение отдельных основных питательных веществ в почве остается спорным и плохо задокументированным. Чтобы восполнить эти пробелы в исследованиях, мы провели метаанализ с использованием 1214 парных наблюдений из 132 полевых испытаний в Китае.
Сельскохозяйственный сектор Китая производит более миллиарда тонн соломы в год, которая содержит азот (N), фосфор (P), калий (K) и другие микроэлементы, необходимые для здоровья почвы и роста урожая.
Однако выброс этих элементов в почву зависит от скорости разложения компонентов соломы, таких как лигнин, целлюлоза и гемицеллюлоза.
Различия в содержании в почве N, P и K, с или без применения SDMI, может помочь выяснить эффективность SDMI в отношении плодородия почвы, а также механизм скорости разложения соломы и влияния на развитие сельхозкультур.
Эффективность SDMI сильно зависит от ​​факторов внешней среды и почвенных характеристик.
Например, внесение соломы с добавлением SDMI в кислую почву при выращивании рапса увеличило общий и доступный уровни азота в почве на 3% и 4% соответственно, в то время как уменьшилось количество общего и доступного фосфора в почве на 3% и 22% соответственно. С другой стороны, у рапса есть повышенная потребность в фосфоре, а экзогенная бактерия, присутствующая в SDMI, способствует превращение нерастворимых форм фосфора в доступные для растений – поэтому забор элемента культурой из почв мог быть выше.
Также, по сравнению с нейтральными почвами (pH 6,5–7,5), SDMI значительно увеличил скорость разложения соломы и урожайность на кислых (pH ≤ 6,5) и щелочных почвах (pH > 7,5). Это может быть связано с более сильной конкуренцией между аборигенным микробным населением и SDMI в нейтральных почвах, ограничивающих эффективность SDMI.
Точно так же изменения в свойствах почвы и климата вызывают колебания численности, состава и активности нативных почвенных микробных сообществ, таким образом, влияя на воздействие SDMI в циклах питательных веществ. Чем теплее, тем эффективнее действует разлагатель и наоборот. Например, для озимой пшеницы низкие температуры зимой ингибируют активность SDMI.
Более того, среднее годовое количество осадков (MAP) имело значительную корреляцию с влиянием соломы с добавлением SDMI на общий азот почвы (р = 0,008) и доступного азота ( р = 0,0006).
Наши результаты показали, что SDMI значительно увеличивает общие и доступные концентрации азота, фосфора и калия в почве ( p < 0,05), хотя увеличение питательных веществ варьировало в зависимости от условий.
Это может быть связано с тем, как работают функциональные микроорганизмы SDMI, ингибирующие денитрификацию и снижающие потери N за счет усиления микробной иммобилизация азота.
Влияние соломы с добавлением SDMI на общее содержание фосфора в почве и доступный в почве калий в основном коррелировало с органическим веществом почвы ( p = 0,032) и MAP ( p = 0,049) соответственно.
Как сложный микробный агент, SDMI содержит активные микроорганизмы, увеличивающие солюбилизацию/растворение фосфора и калия в почве.
Значительно более высокий прирост полезности почвы по калию может объясняться активностью нескольких бактерий и грибных сообществ SDMI, растворяющие осажденный калий в доступные формы. Кроме того, SDMI усиливает растворение калия в соломе на фоне осадков, что, соответственно, приводит к увеличению содержания доступного калия в почве.
Наши результаты в целом показывают, что солома с поправками SDMI может оказывать заметное влияние на состояние основных питательных веществ в почве, хотя рисовая имеет некоторые преимущества перед пшеничной и кукурузной по скорости разложения и высвобождения питательных веществ. Что касается рапсовой соломы, добавка SDMI способствует разрушению кутикулярного слоя внешней поверхности рапсовой соломы, который плохо поддается биологическому разложению в обычных условиях.
Действие разлагателей соломы требует дальнейшего изучения, когда исследования должны включать больше факторов (например, состав почвы, количество соломы, метод возврата соломы) и механизмы, регулирующие влияние SDMI), чтобы лучше понять динамику различных форм основных питательных веществ в почве при применении SDMI».
Фото: pixabay.com.

---