Способ получения удобрения для обогащения почвы из негидролизуемого остатка, полученного в процессе гидролиза сфагнового верхового торфа Советский патент 1991 года по МПК C05F11/08 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к способам приготовления органического удобрения для обогащения почвы, а также к способам приготовления удобрения, сбдержащего микроорганизмы-антагонисты фитопатогенной микрофлоры.

Известно использование остатка торфа после центрифугирования и извлечения красителя (но не после гидролиза) в качест.- ве азотсодержащего органического удобрения, при этом его смешивают с пушицево-сфагновым торфом при внесении под ячмень.

Известно также использование негид- ролизумого остатка после гидролиза верхового малоразложившегося торфа в составе

комплексного органоминерального удобрения, содержащего торф, азотные, фосфорные и калийные минеральные соли, а также последрожжевую бражку, с целью улучшения физико-механических свойств торфа

Поскольку удобрение подвергнуто сушке и гранулированию, в гранулах полностью отсутствует микрофлора, необходимая для улучшения микробиологической активности почвы и для борьбы с фитопатогенной микрофлорой

Питательные вещества из гранул диффундируют медленно, и повышенная концентрация минеральных веществ вокруг гранул оказывает нежелательное действие- угнетает почвенную микрофлору участвуюXJ

О х|

Ј

щую в питании и жизнедеятельное растений.

Целью изобретения является увеличение содержания гумуса и обогащение почвы биоценозом микроорганизмов - ангагони- СТОР фитопатогенной микрофлоры.

Поставленная цель достигается тем, что негидролизуемый остаток, полученный в процессе гидролиза сфагнового верхового торфа, выдерживают в ес ественных условиях влажного климата на воздухе в течение 1 - 6 мес , до образования биоценоза, содержащего микроорганизмы - антагонисты фитопатогенной микрофлоры - микроммце- ты рода Trichoderma, актиномицеть вида Streptomyccs giobisporus и аммонифицирующие бактерии.

Не1идролизуемый остаток торфз (НОГ) является побочным продуктом при гидролизе верхового малоразложившегося торфа для получения сырья для выращивания бел ковых кормовых дрожжей и составляет около 50% от исходного торфа. Он является органическим субстратом в виде гомогенной тонкодисперсной пластичной массы влажностью 45-55%. По содержанию гу- миновых веществ негидролизуемый остаток торфа не уступает низинному торфу высокой степенг разложения (см.табл,1).

Сфагновый торф, используемый кик исходное сырье в процессе гидролиза, бедем питательными веществами и органически ми обществами, трудно поддается действию микроорганизмов как при предлагаемой обработке, так и при внесении в почву (без компостирования с навозом), и не пригоден для использования в качестве удобрения. Кроме того, при рН 2,5 - 3,2 он обладает антисептическими свойствами, не содержит никаких микроорганизмов и его нельзя использовать в качестве источника ангагони- стоо фитопато енной микрофлоры. Верховой сфагновый торф пригоден как торфяная подститка в животноводческих фермах, а также ак компонент розничных органоминеральных и особенно навозно- торфяных компостов. Субстратом, способствующим достижению поставленной цели, он служить не может.

После гидролиза и выдерживания в естественных условиях влажного климата на воздухе в течение 1 сут НОТ содерхит небольшое количество аэробных ба1терий, 154 клеток/г, почти отсутствуют в нем стрептомицеты, микромицеты, целлюлозо- разлагающие микроорганизмы,

Выдерживание в естественных услови- чх влажного климата на воздухе в течение 1 - 6 мес способствует развитие биоценоза, содержащего микроорган измы-атагонисты , Итопатогенной микрофлоры, а также а 1 юнифшшрующие бактерии, осуществляющие разложение органических азотсодержащих соединений, Оптимальная

продолжительность выдерживания 3 мес, после огого число упомянутых микроорганизмов возрастает незначительно.

После обработки НОТ, обогащенной биоценозом, содержащим антагонисты фитопатогенной микрофлоры и другие ценные для почвы микроорганизмы, вносят в почву.

В табл.2 представлены сравнительные данные по количеству микроорганизмов в

сфагновом верховом малоразложившемся (20%) торфе и в обработанном остатке торфа в зависимости or длительности выдержива имя на воздухе. Как видно из таблицы, выдерживание на зоздухе в течение 3 мес

способствует развити-о микрооргани змов- ежтагонистзвфитопатогенной микрофлоры: микрлиицетов Trichoderma, стрептомице- тов Streptomyces giobisporus. Культуры frichoderma активно подавляют фитопатогенные грибы, среди культур Streptomyces giobisporus втречаются антагонисты как фи- топатогенных грибов, так и бактерий Исходный верховен сфагновый торф перед гидролизом не содержит стрептомицетоа, а

культуры Trichoderma -ишь 0,0002% от общего количества микроорганизмов.

Установлено, что влажность в интервале 40 - 60% от полной влагоемкости субстрата температура 16 - 20°С, рН среды во

время выдерживания в пределах от 4,0 до 6,0 и естественная плотность субстрата (без дополнительного трамбования) способствует развитию микроорганизмов-антагонистов бптопатогенной микрофлоры, однако наилучшие результаты получены при влажности 60%. температуре 16-20°Си рЧ 5,0.

Воздействие обработанного остатка орфа на агрохимические свойства почвы, на почвенную микрофлору и рост растений

проверено в вегетационных и микроделя- ночных опытах.

П р и м е р 1. Вегетационные опыты заложены на дерново-подзолистой супесчаной почве в сосудах типа Митчерлиха (почва

5 кг). Обработанный остаток торфа добэв- ЛРН к почве из расчета 2,5 т/га (0,83 г/кг по абсолютно сухому весу), 7.5 т/га (2 5 г/кг), 15,0 т/га (5,0 г/кг), 30,0 т/га (10,0 г/кг) и тщательно перемешан с почвой

В табл.3 представлены агрохимические показатели почвы до и после добавления обработанного НОТ е вегетационных опытах.

Образцы почвы для микробиологиче- о их исследований отбирали по фазам развития растений в течение вегетационного периода с помощью металлических цилиндров (диаметр 4 см, длина 20 см). Перед проведением анализов образцы почвы с массой 10 г помещали в колбы с водой и сильно. взбалтывали в течение 10 мин на специальной качалке с целью отделения микроорганизмов от частиц почвы. Количество живых клеток микроорганизмов определяли методом разведения почвенной суспензии и высеивания на специальных для каждой группы микроорганизмов питательных средах.

Общее количество аэробных бактерий определяли на эгаризованной среде Торн- тона (с заменой аспарагина пептоном), число спорообразующих бактерий - на МПА, число аммонификаторов - на МПЖ, число стрептомицетов - на крахмалоаммизчном агаре, число целлюлозуразлагающих микро- ррганизмов - на среде Хетшинсона, число микромицетов - на агаризованной минеральной среде с глюкозой и пептоном, число азотобактера - на среде Эшби (с использованием метода почвенных комочков). Для определения числа клубеньковых бактерий клевера использовали минеральную агари- зовьнную среду и применяли метод асептического выращивания клевера, зараженного предельными разведениями суспензий исследуемой почвы.

Обработанный НОТ был использован и для обогащения дерново-карбонатной выщелоченной почвы, т.е. опыты с использованием обработанного НОТ проведены на разных видах почв. Оба опыта проведены одновременно по схеме, описанной в примере 1, и микробиологические анализы проведены одновременно.

В табл.4, представлены данные различных групп микроорганизмов в дерново-подзолистой почве в год введения обработанного НОТ и на второй год после введения его, в табл.5 - развитие различных групп микроорганизмов в дерново-карбонатной выщелоченной почве в год введения обработанного НОТ.

Как видно из табл.4 и 5, после внесения НОТ бурно развиваются микроорганизмы, полезные для развития растений, а также, антагонисты фитопатогенов.

Как видно из табл.. в НОТ уже на 4-й день после гидролиза значительно возрастает численность различных групп микроорганизмов и появляются такие группы микроорганизмов, которые не наблюдаются в микроценозе верхового сфагнового тор- Фа. Эта полезная антифунгальнзя микрофлора сохраняется и при внесении НОТ в почву (табл.4 и 5). При внесении НОТ

в почву бурно развиваются аэробные бактерии, аммонифицирующие бактерии, целлю- лозуразлагающие микроор анизмы. клубеньковые бактерии, стрептомицеты и 5 микромицеты.

В дальнейших исследованиях установлено, что во всех вариантах преобладают стрептомицеты Streptomyces globlsporus, редко встречающиеся в контрольной груп0 пе.

С увеличением дозы внесенного НОТ увеличивается и число микромицетов Trichoderma, которых в контрольном варианте нет.

5Благоприятное воздействие обработанного НОТ на микробиологическую активность почвы сохраняется и на второй год после внесения его в почву.

Пример 2. В вегетационных и микро0 деляночных опытах на дерново-подзолистой почве выращивали ежу сборную.

В табл.6 и 7 представлены данные по урожаю зеленой и сухой массы ежи сборной в зависимости от внесенной дозы об5 работанного негидролизуемого остатка торфа.

Как видно из табл. 6 и 7, урожай ежи сборной увеличился при внесении в почву обработанного НОТ, при этом наибольшая

0 прибыль (51%) урожая зеленой массы в вегетационных опытах наблюдается при-внесении НОТ в количестве 7,5 т/га. Контролем служит опыт на почве без добавления НОТ, нос добавлением 2,5 т/га верхового сфагно5 вого торфа.

Положительное действие НОТ на развитие и урожай ежи сборной наблюдается и на второй год после его внесения в почву, особенно при дозе 7,5 т/га.

0П р и м е р 3. Для проверки воздействия

обработанного НОТ на фитопатогенную микрофлору ставили вегетационные опыты в сосудах типа Митчерлиха с дерново-подзолистой почвой, естественно зараженной

5 фитопатогенными грибами. В опыте под ячменем (сорт Абава) использовали почву в следующих вариантах:

1- контроль: почва, естественно зараженная фитопатогенными грибами

0 Helminthosporium sativunrvfFusarium culmorum I 4-2,5 т/га верховой сфагновый торф;

2-тоже + НОТ 7,5 т/га;

3- естественно зараженная почва, дополнительно инфицированная чистыми

5 культурами Helminthosporium sativum- - + Fusarium culmorum;

4- то же + HOT 30 т/га.

В опытах под красным клевером (сорт Скриверский ранний) использовали почву в следующих вариантах:

1- почва, естественно зараженная фи- топатогенными грибами Sclerotinia trifoliorum-t-Fusarium sp. + верховой сфагновый торф 2,5 т/га,

2- то же + обработанный НОТ 30 т/га. Результаты опытов представлены в

табл.8- 10.

Таблица 7 представляет данные учета кЬрневой гнили ячменя на почве без применения и с применением обработанного НОТ. Как видно, использование обработанного НОТ для борьбы с фитопатогенами способствует уменьшению заражения ячменя на 30 - 40%, по сравнению с контролем. Подобное положительное влияние обработанный НОТ оказал и на снижение зараженности клевера грибом Sclerotinia tHfollorum + Fusarium sp. Заражение клевера снизилось на 45% и урожай повысился на 2J4% по сравнению с контролем (табл.8 и 9). П р и м е р 4. Антаогнизм культур Streptomyces globisporus и Trichoderma

gnorum, выделенных из обработанного

НОТ, против фитопатогенных микроорганизмов (бактерий и грибов) проверяли методом агаровых блоков. Стрептомицет выращивали на агаризованной среде CPi с овсяной мукой, микромицет - на сусло-агаре. В качестве тест-культ.уры использовали фитопатогенные бактерии Xanthornonas (-ampestris, Pseudomonas lachrymans, Ps. bisi,Ps. phaseolicola и фитопатогенные грибы Rhizoctonla solani, Fusarium culmorurn, Helminthosporium sativum, Cladosporiurn Cucurnerinum, Alternaria dianthi (см.табл.11).

Как видно из табл.11, Streptomyces gioblsporuo более выражение подавляет рост фитопзтогенных бактерий, по сравнению с культурой Trichoderma lignorum, которая более активно подавляет рост фитопатогенных грибов.

Таким образом получено удобрение для обогащения почвы как гумусными веществами, так и биоценозом микроорганизмовантагонистов фитопатогенной микрофлоры, а также для улучшения агрохимических показателей почвы. Учитывая, что НОТ являет ся отходом другого производства, его не чадо добывать и транспортировать, а также

компостирование не обязательно, использование его для обагащения почвы и для борьбы с фитопатогенными микроорганизмами экономически выгодно.

Формула изобретзния

Способ получения удобрения для обога- щения почвы из негидролизуемого остатка, полученного а процессе гидролиза сфагнового верхового торфа, отличающийся тем, что, с целью увеличения содержания

гумуса и обогащения почвы биоценозом микроорганизмов-антагонистов фитопатогенной микрофлоры, негидролизуемый остаток выдерживает в естественных условиях влажного климата на воздухе в течение 1-6 мэс до образования биоценоза, содержащего микроорганизмы - антагонисты фитопатогенной микрофлоры - микро- мицеты рода Trichoderma, актиномицеты вида Streptomyces globisporus и а имонифирующие бактерии.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу приготовления органического удобрения для обогащения почвы. Целью изобретения является увеличение содержания гумуса и обогащение почвы биоценозом микроорганизмов - антагонистов фитопатогенной микрофлоры. Способ заключается в том, что негидролизуемый остаток полученный в процессе гидролиза сфагнового верхового торфа, выдерживают в естественных условиях влажного климата на воздухе в течение 1-6 месяцев до образования биоценоза, содержащего микроорганизмы - антагонисты фитопатогенной микрофлоры - микро- мицеты рода Trichoderma, актиномиценты вида Streptomyces globisporus и аммонифицирующие бактерии 11 табл Ј

Групповой состав органических веществ негидролизуемого остатка торфа

(по методике Инсторфа)

Таблица 1

Таблица 2

Количество микроорганизмов различных групп в верховом малоразложившемся (20%) сфагновом торфе и в обработанном НОТ в зависимости от продолжительности зыперживачия

на воздухе

со

ТаблицаЗ

Агрохимические показатели почвы до и после добавления обработанного НОТ

рнщ

Степень насыщенности основаниями, %

Обменные Ca+Mg мг-экв0 на 100 г почвы

Гидролитическая кислотность, мг-экв на 100 г почвы

Таблица Развитие различных групп микроорганизмов в дер ново-под зо-пис той почве в год введения обработанного НОТ

и на второй год после введения его (средние данные вегетационного периода)

8 год применений обработанного НОТ

Контролем в рзнкок и последующих опыта служила без дгаозвления НОТ, но с добавлением 2,5 т/гз верхового мзло- разпокивнюгося сфагнового торфа

5,

5,6

76

78

11,8

5,4

5,8

3,8

3,5

Таблиц

Развитие различных групп микроорганизмов в дерново-карбонатной выщелоченной почве в год введения обработанного НОТ (средние данные вегетационного периода)

Таблицаб

Урожай зеленой массы и сухой массы ежи сборной в эааисимости от дозы внесенного НОТ. Вегетационный опыт

Таблица

Урожай зеленой массы ежи сборной в зависимости от дозы внесенного в почву обработанного НОТ. Микроделяночный опыт

год применения обработанного НОТ

85,1-172,3100

88,2177, 4ЮЗ

90,5173,

943187,8109

97,0173,5101

второй год послевнесения НОТ

95,Ь192,9100

103,9204,9106

109,1215,3112

110,1213,5111

92,9193,0100

а 5

15

1701714

Данные учета корневой гнили ячменя (сорт Абава). Вегетационный опыт

.- почва, естественно зараженная фитопато- генными грибами+ v2,5 т/га сфагноТаблица 9

Данные учета поражения чрэсиого клевера (сорт Скриверский ранний) Беге (Эционный опыт

Всхожесть, %

Влияние обработанного НОГ на урожайность красного клевера, растущего на зараженной почве .Вегетационный опыт

16 Таблицав

Таблица 10

Чувствительность фитопатогенных микроорганизмов к антагонистам, выделенным из обработанного остатка торфа

Фитопатогенные микроорганизмы

Воздействие

Streptomyces globisporus

Xanthomonas campestrls Pseudomonas lachrymans

Ps. plsi

Ps. phaseolicola Rhlzoctonla solani Fusarium culmorum Helminthosporlum sativum Cladosporium cucumerlnum Alternarla dianthl

Таблица 11

Воздействие антагонистами

Trlchoderma llgnorum

+

+ + + +