Органічна намазка на ґрунт з міскантуса і гною може стати новим еко-добривом
У Німеччині гігантський міскантус визнаний культурою озеленення з рядом еко-переваг і її вирощування підлягає субсидуванню з боку держави. У новому дослідженні з'ясувалося, що у міскантуса є ще одне корисне застосування, яке цілком можна комерціалізувати.
Дослідження групи авторів (Майкл Стоттер, Флоріан Вічерн, Ральф Пуд, Мартін Хамер), опубліковане в журналі Agronomy 2021.
Гігантський міскантус (Miscanthus x giganteus L.) - багатоцільова культура, яка виконує важливі екосистемні послуги під час вирощування. Крім того, вона маловитратна через низький попит на добрива і не потребує захисту від бур'янів.
У Німеччині міскантус сертифікований як озеленююча культура і може використовуватися в різних варіантах:
- в якості сировини при анаеробному зброджуванні;
- у вигляді живильного середовища при безпідставному культивуванні;
- як добавка для пакувальної промисловості або в якості будівельного матеріалу;
- для підстилки на тваринницьких фермах.
У цьому дослідженні, проведеному групою вчених з Університету прикладних наук Бонн-Рейн-Зіг, Боннського університету та Рейнсько-Ваальського Університету прикладних наук, питання полягало в наступному: чи можна використовувати міскантус як замінник соломи там, де солома зернових відсутня (наприклад, експортується), для іммобілізації мікробів N і накопичення гумусу.
"Тому в експерименті з горщиком з райграсом ми перевірили вплив двох нових органічних добрив, що містять азот і вуглець, на іммобілізацію азоту, а також на мікробну біомасу ґрунту. - Пишуть автори у своїй роботі. - Один являв собою суміш гнойової рідини з міскантусом, а інший - гній великої рогатої худоби на основі підстилки міскантуса.
У цьому контексті наші гіпотези полягали в наступному:
- міскантус так само добре, як пшенична солома, в іммобілізації додаткового неорганічного азоту в результаті мінералізації гною;
- мікробна біомаса використовує міскантус як джерело вуглецю для накопичення біомаси і, таким чином, зв'язування вуглецю.
У 2018 році в теплиці кампуса Кляйн-Альтендорф (Боннський університет, Райнбах, Німеччина) були проведені два експерименти з горщиками, а в 2019 році - третій.
Ґрунт-суглинок - для експерименту взяли з орної сільгоспділянки в районі Рейну. Ця ділянка, де брали зразки ґрунту, яка ніколи раніше не оброблялася органічними добривами, але була перетворена з пасовища в орні землі в 2013 році.
Біомасу міскантусу, вирощену на іншому полі, розділили на три варіанти: у першому змішали з рідким гноєм великої рогатої худоби (CS), у другому – пустили на підстилку для ВРХ, в третьому – змішали рідкий гній з пшеничною соломою.
Сенс змішування міскантуса або соломи з гноєм полягає в тому, щоб зв'язувати пахучі сполуки рідкого гною (CS), утримувати поживні речовини у верхньому шарі ґрунту протягом більш тривалого часу від опадів, зменшувати викиди газоподібного азоту і сповільнювати нітрифікацію плюс досягнення більш повільної і тривалої мінералізації азотних сумішей.
Для визначення найкращого можливого співвідношення змішування різні кількості CS (від 1 до 10 кг CS по 0,5 кг CS) змішували з 1 кг міскантусу або соломи.
В результаті цього попереднього випробування повне поглинання (відсутність видимого надлишку рідини) рідкої фракції протягом семи днів було досягнуто при співвідношенні 5 кг CS до 1 кг міскантуса і при співвідношенні 8,5 кг CS до 1 кг пшеничної соломи.
Після змішування отриманий субстрат зберігали протягом п'яти тижнів на гнойовій плиті і покривали силосною плівкою, щоб запобігти проникненню опадів і забезпечити іммобілізацію азоту.
Міскантус як джерело для секвестрації мікробного походження і накопичення гумусу.
Для нарощування шару гумусу необхідні азотні сполуки, які присутні в гної. Однак, гумусний потенціал гною не може бути використаний без достатньої кількості вуглецю, при нестачі якого великий ризик втрат азоту.
І, навпаки, достатня доступність вуглецю з одночасною подачею азоту, що забезпечується міскантусом або соломою, сприяє швидкому утворенню мікробної некромаси.
Зокрема, некромаса відіграє важливу роль у формуванні, збереженні та стабільності органічного шару і, таким чином, є ключовим компонентом секвестрації вуглецю в ґрунті.
Специфічні характеристики міскантуса, такі як більш високе відношення C / N в порівнянні з пшеничною соломою, відбивалися в дещо більш високій іммобілізації азоту.
Таким чином, добавка міскантусу дозволяє зробити органічні азотні добрива більш екологічними і ефективними. А вирощування цієї невибагливої культури дає фермерам можливість розвивати додаткове джерело вуглецю для добрив нового типу на регіональному рівні.
Крім того, це знизить залежність від імпортних органічних добрив, задовольнить і компенсує зростаючий попит на природні підстилки в тваринництві, що також є результатом вимог суспільства до умов утримання тварин, а також залишить солому зернових в якості компонента корму.
Дослідження проводилося в рамках програми INTERREG va Німеччина-Нідерланди - при спільному фінансуванні Європейським фондом регіонального розвитку (ERDF) і Міністерством економіки Нідерландів, MWIDE NRW і провінціями Гелдерланд, Лімбург і Північний Брабант.
Також читайте: