Органическая намазка на почву из мискантуса и навоза может стать новым эко-удобрением
В Германии гигантский мискантус признан озеленяющей культурой с рядом эко-преимуществ и ее выращивание подлежит субсидированию со стороны государства. В новом исследовании выяснилось, что у мискантуса есть еще одно полезное применение, которое вполне можно коммерциализировать
Гигантский мискантус (Miscanthus x giganteus L.) — многоцелевая культура, которая выполняет важные экосистемные услуги во время выращивания. Кроме того, она малозатратна из-за низкого спроса на удобрения и не нуждается в защите от сорняков.
В Германии мискантус сертифицирован как озеленяющая культура в Германии (культура, субсидируемая из-за ее экологической ценности) и может использоваться в разных вариантах: в качестве сырья при анаэробном сбраживании; в виде питательной среды при беспочвенном культивировании; как добавка для упаковочной промышленности или в качестве строительного материала; для подстилки на животноводческих фермах.
В этом исследовании, проведенном группой ученых из Университета прикладных наук Бонн-Рейн-Зиг, Боннского Университета и Рейнско-Ваальского университета прикладных наук, вопрос заключался в следующем: можно ли использовать мискантус в качестве заменителя соломы там, где солома зерновых отсутствует (например, экспортируется), для иммобилизации микробов N и накопления гумуса.
«Поэтому в горшечном эксперименте с райграсом мы проверили влияние двух новых органических удобрений, содержащих азот и богатый углеродом, на иммобилизацию азота, а также на микробную биомассу почвы. – Пишут авторы в своей работе. — Один представлял собой смесь навозной жижи с мискантусом, а другой — навоз крупного рогатого скота на основе подстилки мискантуса.
В этом контексте наши гипотезы заключались в следующем: (i) мискантус так же хорош, как и пшеничная солома, в иммобилизации дополнительного неорганического азота в результате минерализации навозной жижи или навоза; (ii) микробная биомасса использует мискантус в качестве источника углерода для накопления биомассы и, таким образом, связывания углерода.
В 2018 году в теплице кампуса Кляйн-Альтендорф (Боннский университет, Райнбах, Германия) были проведены два эксперимента с горшками, а в 2019 году — третий.
Почву – суглинок — для эксперимента взяли с пахотного сельхозучастка в районе Рейна. Этот участок, где брали образцы почвы, никогда раньше не обрабатывался органическими удобрениями, но был преобразован из пастбищ в пахотные в 2013 году.
Биомассу мискантуса, выращенную на другом поле, разделили на три варианта: в первом смешали с жидким навозом крупного рогатого скота (CS), во втором – пустили на подстилку для КРС, в третьем – смешали жидкий навоз с пшеничной соломой.
Смысл смешивания мискантуса или соломы с навозом состоит в том, чтобы связывать пахучие соединения жидкого навоза (CS), удерживать питательные вещества в верхнем слое почвы в течение более длительного времени от осадков, уменьшать выбросы газообразного азота и замедлять нитрификацию плюс достижение более медленной и продолжительной минерализации азотных смесей.
Для определения наилучшего возможного соотношения смешивания различные количества CS (от 1 до 10 кг CS ступенчато по 0,5 кг CS) смешивали с 1 кг мискантуса или соломы.
В результате этого предварительного испытания полное поглощение (отсутствие видимого избытка жидкости) жидкой фракции в течение семи дней было достигнуто при соотношении 5 кг CS к 1 кг мискантуса и при соотношении 8,5 кг CS к 1 кг пшеничной соломы.
После смешивания полученный субстрат хранили в течение пяти недель на навозной плите и покрывали силосной пленкой, чтобы предотвратить проникновение осадков и обеспечить иммобилизацию азота.
Мискантус как источник C для секвестрации C микробного происхождения и накопления гумуса
Для наращивания слоя гумуса необходимы азотные соединения, которые присутствуют в навозе. Однако, гумусный потенциал навоза не может быть использован без достаточного количества углерода, при недостатке которого велик риск потерь азота.
И, наоборот, достаточная доступность углерода с одновременной подачей азота, обеспечиваемой мискантусом или соломой, способствует быстрому образованию микробной некромассы.
В частности, некромасса играет важную роль в формировании, сохранении и стабильности органического слоя и, таким образом, является ключевым компонентом секвестрации углерода в почве.
Специфические характеристики мискантуса, такие как более высокое отношение C / N по сравнению с пшеничной соломой, отражались в несколько более высокой иммобилизации азота.
Таким образом, добавка мискантуса позволяет сделать органические азотные удобрения более экологичными и эффективными. А выращивание этой неприхотливой культуры дает фермерам возможность развивать дополнительный источник углерода для удобрений нового типа на региональном уровне.
Кроме того, это снизить зависимость от импортных органических удобрений, удовлетворит и компенсирует растущий спрос на естественные подстилки в животноводстве, что также является результатом требований общества к условиям содержания животных, а также оставит солому зерновых в качестве компонента корма».
