Початок пошуку оптимізації мінерального живлення рослин визначається ще за давніх часів. Спостерігаючи за польовими культурами, наші предки, робили відповідні висновки і збільшували врожаї за рахунок впровадження сівозмін та удобрення полів органічними відходами, похідними життєдіяльності тварин (гноєм). Такий тип удобрення сприяв збільшенню засмічення угідь бур’янами і з часом поставала інша проблема, боротьби з ними, що і стало початком виникнення різноманітних хімічних засобів захисту та удобрення.
За дуже короткий час, за допомогою інтенсивних технологій, досягнуто рекордно високих врожаїв, а поруч з тим небаченого раніше забруднення педосфери, поверхневих та підземних вод і сільськогосподарської продукції, що несло загрозу життю та здоров’ю суспільства. На сьогодні питання заміни мінеральних добрив стоїть досить гостро, що призвело до появи нових підходів, які виключають або мінімізовують використання хімічних добрив.
Практика застосування органічних добив залишається на рівні використання початкової продукції (гній, сеча), побічної органічної продукції рослинництва (солома, деревна зола, зелені добрива) та напівфабрикатів (компост, напівперепрілий гній). Але аби в повній мірі забезпечити ґрунт, а далі і рослини, повним спектром поживних елементів та речовин усе що вище перелічено необхідне в дуже великій кількості та потребує попередньої обробки, знезараження або ферментації.
Традиційно перевага надавалась кореневому живленню, що в основному сприяло підвищенню потенційної врожайності ґрунту. Листовому живленню увага практично не приділялась, а асимілятивні процеси зеленим листом СО2 та окремих сполук практично не розглядались [1].
Недостатньо уваги приділяється чинникам, які підлягають чіткому регулюванню, а саме активній та пасивній сорбції рослинам елементів живлення. Зазвичай даний процес спостерігається на засолених ґрунтах, ґрунтах з кислою реакцією, за незбалансованого внесення ОТК, високої забур’яненості поля та браку вологи. Тому, незалежно від системи ведення агровиробництва необхідно уникати вище перелічених явищ, та все ж прагнути до пасивної сорбції як у водному так і мінеральному живленні рослин, що буде проходити без значних зусиль і втрат біологічної енергії [2].
На сьогодні, у зв’язку із проблемою закупівлі та поставки мінеральних добрив, проблема пошуку альтернативних рішень постає ще більше гостро. Тому система живлення має базуватись на комплексному підході, що передбачає обов’язкове застосування в сівозміні бобового компоненту, що скорочуватиме витати азотних мінеральних добрив на 20-30%, максимальне залучення гумінових добрив, стимуляторів росту природного походження, а також біологічних препаратів на основі симбіотичної мікрофлори.
Досить стрімко в аграрні технології увійшли гуманті (гумінові) добрива сировиною для виготовлення яких використовують природні ресурси (торф, сапропель). Це специфічні органічні речовини, що утворюються у вигляді водорозчинних солей гумінових кислот, що є біополімерами з високою ємністю катіонного та іонного обміну. Запаси органічної речовини, тобто гумусу, не завжди є сталою величиною, а за підвищення хімічного навантаження на агроекосистему, його вміст стрімко падає. За допомогою даного типу препаратів, можливо уникнути проблеми дефіциту гумусу, оскільки саме гумінові речовини є основними його компонентами [3].
Вплив гумінових речовин на рослину прямий або опосередкований, що зазвичай пов’язаний з поліпшенням водно-фізичних властивостей ґрунту, активізацією мікрофлори, впливом на міграцію поживних речовин, але найголовніше зв’язуванням токсичних агентів (пестицидів, важких металів). Гумусові речовини також здійснюють всебічну дію на процеси росту рослин, здійснюючи їх регуляцію. Важливо зазначити, що вплив гумінових добрив на рослини має складний багатогранний характер та охоплює увесь вегетаційний період рослин. Молекула гумінової кислоти має окремі фрагменти, що виконують кожен свою функцію у ростових процесах, починаючи від проростання насіння, завершуючи збором врожаю.
Гумінові добрива відносять до органічних, які не лише відновлюють родючість ґрунту, але і мають здатність підвищувати стійкість рослин до несприятливих факторів зовнішнього середовища, покращують харчову цінність продукції та її екологічність. Окупність обумовлюється широким спектром застосування гумінових препаратів, зокрема обробка насіння, обприскування рослин, внесення при крапельному поливі практично під усі сільськогосподарські культури [4].
В сучасних умовах набувають важливого значення і нанотехнології, що базуються на застосуванні препаратів нового покоління, що діють на клітинному рівні рослин. Зазвичай у їх складі є активні амінокислоти, що активізують процеси фотосинтезу, дихання, мінерального живлення і зменшують надходження в рослину нітратів, важких металів, радіонуклідів та залишків пестицидів, що досить важливо для покращення якості вихідної продукції. Їх застосування дещо подібне до гуматів, оскільки вносяться переважно позакоренево, проте їх дія проявляється дещо швидше у зв’язку з тим, що молекула амінокислоти набагато дрібніша за молекулу гумінової кислоти, та швидше проникає через листок. Покращують синтетичну діяльність кореневої системи та одразу беруть участь у процесах синтезу, обміну та метаболізму, найактивнішими учасниками яких вони і є, зокрема у синтезі білкових речовин від яких залежать усі ростові процеси [5;6].
Ще одним підходом в сучасному альтернативному землеробстві є використання мікробіологічних препаратів, що сприяють активізації корисної мікрофлори, що підвищує родючість ґрунту. Вони являють собою екологічно чисті добрива комплексної дії, що не тільки мають здатність фіксувати азот з атмосфери або трансформувати фосфати з ґрунту та продукувати амінокислоти та інші рістактивуючі сполуки та речовини антибіотичної природи, що окрім живлення ще і стримують розвиток фітопатогенів.
У більшості ґрунтів певні мікроорганізми, що формують родючість, знаходяться на межі зникнення, а їх місце займають не типові бактерії, які заселяються на кореневій системі, конкуруючи з корисними за необхідні елементи живлення. Саме тому, навіть за оптимальної кількості поживних речовин у ґрунті рослини не дають повноцінної продуктивності. Тому і необхідно застосовувати мікробіологічні препарати ще на етапі обробки насіння, аби патогенна мікрофлора не мала жодного шансу продукувати. Мікроорганізми беруть участь у формуванні ґрунту, шляхом розкладання рослинних решток та синтезу складних біологічно активних речовин, що сприяє активному розвитку рослин без аномальних змін або порушень [6].
Отже, альтернативні рішення у живлення рослин можна знайти завжди, головне їх правильно спланувати та визначити очікуваний результат. Замінити одним якимось методом повноцінне живлення сільськогосподарських культур не можливо, а от поєднати між собою вище перелічені добрива та речовини допоможуть досягнути оптимально високих врожаїв, мінімізувавши або і зовсім виключивши застосування хімічних.
Автор: Марія АВГУСТИНОВИЧ, к.с.-г.н. Луцький національний технічний університет