Альтернатива синтетическим удобрениям в будущем

На фоне прогнозируемого роста выращивания насекомых в ближайшем будущем, встает вопрос о том, можно ли использовать экскременты кормовых насекомых также, как птичий помет или конский навоз. И могут ли они аналогичным образом стать альтернативой традиционным удобрениям

Группа французских ученых из подразделения Минсельхоза Франции AGHYLE изучила влияние экскрементов большого мучного хрущака на развитие растений, опубликовав результаты в научном журнале MDPI.

«В связи с ожидаемым беспрецедентным ростом производства насекомых с целью удовлетворить растущий спрос на белки с низким уровнем воздействия на окружающую среду, следует внимательно рассмотреть все аспекты индустрии насекомоводства.

Хотя производство насекомых очень эффективно при преобразовании побочных продуктов в биомассу, оно также дает поток отходов, состоящий, в частности, из экскрементов насекомых («фрасс»). С учетом контекста «нулевых отходов», следует изучить возможность использования экскрементов в качестве удобрения», пишут ученые в своей статье.

«Предполагается, что экскременты личинок большого мучного хрущака могут быть столь же эффективным, как и обычное минеральное удобрение, для поддержания роста урожая, благодаря быстрой минерализации после внесения в почву и присутствию питательных веществ в легкодоступной форме.

Ранее, в нескольких исследованиях было высказано предположение, что микробная активность может частично контролировать влияние фрасса на плодородие почвы, как в естественных условиях, так и в системах земледелия. Однако, влияние на почвенную фауну до сих пор не рассматривалось. В то время как присутствие дождевых червей, например, положительно сказывается на развитии растений, в частности, из-за изменений в структуре почвы, улучшении водного режима, круговорота органического вещества и питательных веществ; благодаря рассеиванию полезных микроорганизмов.

Кроме того, добавление экзогенных органических подкормок обычно стимулирует активность дождевых червей, что взаимно улучшает оплодотворяющий эффект этих удобрений.

Поскольку фрасс является органическим удобрением, вполне вероятно, что его влияние на плодородие почвы также может быть опосредовано деятельностью дождевых червей. Таким образом, целью данного исследования стало изучить влияние присутствия дождевого червя на потенциал удобрения из экскрементов насекомых. Для этого мы провели эксперимент с растениями ячменя, которые выращивались в тепличных условиях, с добавлением экскрементов личинок мучного хрущака и без, в присутствии или отсутствии дождевых червей Lumbricus terrestris L», сообщают авторы.

Фрасс личинок мучного хрущака в виде порошка для опытов предоставила компания «Инсект» (Париж, Франция), занимающейся промышленным разведением этого насекомого.

Восемь семян ячменя высевали в каждый горшок. Через 10 дней излишки проросших проростков удалили (первый урожай), оставив только четыре однородных растения на горшок. Ячмень рос в течение следующих восьми недель (около 120 растений на кв. м).

Испытания проводились в контролируемых условиях теплицы (температура 18–25 °C, фотопериод в течение 16 часов) с ежедневным поливом дождеванием для поддержания влажности почвы как полевых условиях. Через 9 недель побеги собирали керамическими ножницами, обрабатывали, замеряли площадь листьев и другие параметры. Дождевые черви в конце эксперимента также были извлечены из горшков, подсчитаны и взвешены.

"Выживаемость дождевых червей составляла 100% для всех горшков, и их норная активность была отчетливо видна. Кроме того, их количество и биомасса на горшок в конце эксперимента существенно не отличались от таковых до их внесения в почву. Это указывает на то, что фрасс не оказывал токсического воздействия на дождевых червей и позволяет нам приписать следующие результаты фактическому присутствию дождевых червей.

Во многих исследованиях сообщается, что активность дождевого червя значительно увеличивает концентрацию N в тканях растений. Главным образом, из-за вызванной дождевым червем стимуляции минерализации N, которая, в свою очередь, увеличивает доступность азота для растений. В одной работе было замечено накопление нитратов в почве норы дождевого червя. Это увеличение нитрата повлияло в том опыте на более высокое поглощение азотом масличного рапса, выращиваемого в инокулированной почве.

В нашей работе также результаты показали, что при присутствии дождевых червей концентрация N в побегах ячменя была выше, чем у растений в горшках без дождевых червей. Что еще более важно, наши результаты предполагают синергетический эффект между экскрементами насекомых и дождевыми червями, так как это сочетание дало самую высокую концентрацию N в побегах ячменя.

Выводы

Экскременты насекомых можно считать перспективным ресурсом для устойчивого управления питанием растений в системах выращивания культур и альтернативой синтетическим удобрениям. В этом исследовании мы доказали, что дождевые черви увеличивают потенциал удобрения фрасс.

Действительно, их активность повышает плодородие почвы и концентрации питательных веществ (N, P, K и Ca) в ячмене в присутствии фракции, вероятно, за счет улучшения краткосрочной переработки питательных веществ из фракции. В более общем плане, наше исследование подчеркивает, что дождевые черви, являясь ключевыми биологическими агентами в преобразовании органических веществ и отходов, способны повысить эффективность органических удобрений", заключают авторы.

(Источник: www.mdpi.com).