Всеки земеделец притежава най-мощната форма на подхранване, веднага щом прибере реколтата си!
Растителните остатъци играят много важна роля в селското стопанство, тъй като могат да се използват като средство за подобряване на органичната материя в почвата, увеличаване на хранителните и водните запаси и намножаване на микробиалния живот в нея.
Растителните остатъци са ценен източник на органични вещества, както и на микро- и макроелементи при внасяне в почвата. Включването на растителни остатъци в почвата изисква подходящи стратегии за управление, които подпомагат производството на култури и защитават качеството на повърхностните и подпочвените води. Културите се нуждаят от хранителни вещества за високи добиви – те обаче могат да абсорбират само йонни форми на елементи. Минерализацията е трансформация на органични съединения в неорганични, което е биологичен процес. Той зависи от температурата, валежите, свойствата на почвата, химичния състав на растителните остатъци, структурата и състава на микробните общности и съотношението C:N в почвата след прилагане на растителна материя.
Златното находище
Разпръснатата и заорана слама в полето е източник на органична материя и доход от въглеродни сертификати, съчетано с ползи за климата. Доходът от оставената на полето слама под формата на секвестиран въглерод и почвено плодородие е по-голям в сравнение с продадената слама. Правилно обработената и оставена в полето слама оставя след себе си огромно количество органична материя, която е основен двигател на всички процеси в почвата.
Няма органика – няма живи микроорганизми – няма здрава почва
Използването на растителните остатъци като подобрители на почвата може да бъдат добра стратегия, тъй като те влияят върху циклите на въглерод и азот в системите почва-растение. Именно те са най-важни за продуктивността на почвата.
Процесът на минерализация или имобилизация в почвата, допринася за циркулацията на тези хранителни вещества и се медиира от почвената фауна и сапрофитни. Количеството на хранителните вещества и скоростта на тяхното освобождаване от растителните остатъци зависи от техните качествени характеристики и биохимичен състав.
Минерализацията е биологична трансформация на органични съединения в по-прости неорганични съединения. Както при много други биологични процеси, те са реакции на редукция и окисление, при които организмите освобождават енергията, съхранявана в редуцирани органични съединения, превръщайки ги в по-окислени форми, а след това използват получената енергия за растеж и развитие на собствените си клетки.
Това е стехиометричен процес, чрез който организмите придобиват елементи като въглерод, азот и фосфор пропорционално на търсенето, наложено от елементарните компоненти на техните клетки.
75–80% от растителните остатъци се минерализират в хранителни вещества, достъпни за растенията, докато останалите 20–25% се подлагат на хумификация, което води до образуването на почвен хумус.
Остатъците след прибиране на реколтата, са важен източник на органична материя! Те могат да бъдат приложени отново в почвата, за да освободят хранителни вещества и да подобрят нейните физични, химични и биологични свойства. Глобалното производство на растителни остатъци се оценява на 3,8 милиарда тона годишно – 74% от които идват от зърнени култури, докато 10% идват от захарни растения, 8% идват от бобови растения, 5% идват от грудки и 3% идват от маслодайни култури.
Всички агроекосистеми имат неприбрани части от културите – корени и листа, стъбла и люспи, които са истинско злато при правилно декомпостиране. След прибиране на реколтата, растителните остатъци могат да бъдат оставени на повърхността, подредени в откоси или инкорпорирани отново в почвата с добявяне на полезни микроорганизми като помощници в разлагането.
Естеството на растителните остатъци и начинът, по който се борави с тях, може да повлияе на хранителните вещества и качеството на органичната материя в почвата. В зависимост от вида на органичната материя, нейният обмен и устойчивост в почвата варира от по-малко от една година до хиляда години. Пресният растителен материал (мулч, растителни остатъци) и клетките на почвените микроорганизми, първи се минерализират и трансформират, докато хумусът, който е стабилен, се минерализира най-трудно и действието му в полза на почвата е дълготрайна инвестиция.
Опасност от патогени в наследство
При наличието на инфекции по време на вегетацията, оставянето на растителните остатъци на полето, дава възможност и на патогенни микроорганизми да се запазят в почвата.
Земеделска практика е въвеждането на азот, който спомага разграждането на растителните остатъци, но всъщност този азот, подхранва патогените и те се намножават в почвата през остатъците. Така, има реален риск от нова инфекция при възникване на благоприятни условия при следващата реколта.
Микроорганизмите са сила.
Почвените микробни общности са най-изобилните и разнообразни организми на Земята – тяхната биомаса възлиза на 5% от почвената органична материя.
Микроорганизмите са отговорни за много важни екологични процеси, протичащи в почвената екосистема. Те играят ключова роля в разграждането и циркулацията на хранителни вещества, както и в образуването на хуминови съединения в почвата. Размерът и активността на микробните общности в почвата зависи от качеството на органичната материя, нейното количество и нейното разпределение. Той е свързан с физикохимичните свойства на почвата, климатичните условия и управлението на културите.
Много изследователи са стигнали до извода, че скоростта на разграждане на растителните остатъци се влияе от състава и активността на почвения микробиом, особено протеобактериите и актинобактериите, както и състава на растителните остатъци. Процентът на протеобактерии, ацидобактерии, актинобактерии и гъби Ascomycota се променя с времето на разлагане на растителните остатъци.
Когато остатъците от реколтата достигнат до почвата, те се разграждат чрез хидролитични или окислителни процеси на по-малки частици с участието на извънклетъчни ензими, произведени от микроорганизмите. В резултат на това може лесно да се колонизира от други видове микроорганизми и има по-лесен достъп до хидролизирани полимерни съединения (целулоза, лигнин, протеин).
Растителните остатъци се разграждат от последователни групи микроорганизми. Лесно разградимите съединения се консумират бързо от бактериите, така че непокорната фракция става пропорционално по-голяма, което води до увеличаване на гъбичната общност. В началната фаза доминират бактериите с протеолитични и целулозни ензими – в по-късните етапи това съотношение се променя в полза на нитрификаторите.
По време на разлагането на растителни остатъци се отделят мономерни съединения (захари, аминокиселини), които след това дифундират в почвената среда и се поемат от клетъчната мембрана на микроорганизмите за по-нататъшна in vivo хидролиза, с освобождаване на енергия и вторични метаболити.
Например, поради съдържанието на азот и в някои случаи на сяра в аминокиселините, те се трансформират в йони чрез действието на вътреклетъчни аминокиселинни хидролази. Като прекурсори на протеиновия синтез и други метаболитни пътища, тези разтворими йони могат да бъдат имобилизирани в микробни клетки или освободени в почвената среда, ако изискванията на микробния метаболизъм вече са изпълнени.
Оптимално решение:
Правилното декомпостиране на растителните остатъци ще доведе до намаляване развитието на патогените и увеличаване на полезните микроорганизми като Bacilicus suptilis, Enterobacter, Azotobacter, Trichoderma, Enterococcus. Това е възможно чрез внасяне на растителни деструктори, при оставяне на трудноразградимите растителни остатъци след прибиране на реколтата върху почвата. Тази стратегия позволява намаляване на стандартното торене с до 20%.
Моника Господинова
