Оценка влияния использования ферментированного перегноя КРС на качество почвы и здоровье растений

Снижение качества почвы становится существенным процессом деградации почвы. Оптимизация методов внесения органических удобрений в пахотные имеет важное значение для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и здоровья почвы. Целью данной статьи является сбор и обобщение результатов исследований, посвящённых влиянию ферментированного перегноя крупного рогатого скота (КРС) на плодородие почвы, её физико-химические свойства, биологическую активность и урожайность различных сельскохозяйственных культур. В обзоре статьи представлен всесторонний анализ влияния органического удобрения (ферментированного перегноя КРС) на свойства почвы, включая физические, химические и биологические параметры. В обзоре рассматриваются некоторые особенности взаимодействия между органическими удобрениями и почвой, подчеркивается воздействие на структуру почвы, доступность питательных веществ, микробную активность и общее здоровье почвы. Кроме того, в обзоре обсуждается роль органических удобрений в снижении деградации почвы, повышении урожайности сельскохозяйственных культур и продвижении устойчивых методов ведения сельского хозяйства. 

1. Chatterjee R. et al. Recycling of organic wastes for sustainable soil health and crop growth// International Journal of Waste Resources. – 2017. – Vol. 7, № 3. – Р. 296-301.

2. Ahmad R. et al. Bio-conversion of organic wastes for their recycling in agriculture: an overview of perspectives and prospects// Annals of microbiology. – 2007. – Vol.57. – Р.471-479.

3. Wei Y. et al. Recycling of nutrients from organic waste by advanced compost technology-A case study// Bioresource Technology. – 2021. – Vol.337. – Р. 125-411.

4. Moller K., and Schultheiss U. Chemical characterization of commercial organic fertilizers// Archives Agron. Soil Sci. – 2015. – Vol. 61, № 7. – Р. 989–1012.

5. Rajan J. and Anandhan S. V. Survey on nutrient content of different organic fertilizers// Environ. Monit. Assess. – 2015. – Vol. 187, № 6. – P. 385.

6. Chew K.W., Chia S.R., Yen H.W., Nomanbhay S., Ho Y.C. and Show P.L. Transfor-mation of biomass waste into sustainable organic fertilizers// Sustainability. – 2019. – Vol. 11, № 8. – P. 2266.

7. Brar B.S., Singh J., Singh G. and Kaur G. Effects of long term application of inorganic and organic fertilizers on soilorganic carbon and physical properties in maize-wheat rotation// Agron. (Basel). – 2015. – Vol. 5, № 2. – P. 220–238.

8. Maltas A., Kebli H., Oberholzer H. R., Weisskopf P. and Sinaj S. The effects of organic and mineral fertilizers on carbon sequestration, soil properties, and crop yields from a long-term field experiment under a Swiss conventional farming system// Land Degrad. Dev. – 2018. – Vol. 29, № 4. – P. 926–938.

9. Кольга Д.Ф. Новые технологии и технические средства утилизации навоза на животноводческих фермах и комплексах. – Минск: БГАТУ, 2014. – 144 с.

10. Минеев В.Г., Сычев В.Г., Гамзиков Г.П. и др. Агрохимия. – М.: Классический университетский учебник для стран СНГ. – М.: Изд-во ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова, 2017. – 854 с.

11. Ranjha M.M. et al. Applications of biotechnology in food and agriculture: A mini-review// Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences. – 2022. – Vol. 92, № 1. – Р. 11–15.

12. Aiysha D., Latif Z. Insights of organic fertilizer micro flora of bovine manure and their useful potentials in sustainable agriculture// Plos one. – 2019. – Vol. 14, № 12. – Р. e0226155.

13. Wang T., Cheng K.K., Huo X.J., Meng P.P., Cai Z.H., Wang Z.K., Zhou J. Bioorganic fertilizer promotes pakchoi growth and shapes the soil microbial structure// Front Plant Sci. - 2022. - Vol.13. – P. 1040437.

14. Wang C., Zheng M.M., Song W.F., Wen S.L., Wang B.R., Zhu C.Q., Shen R.F. Impact of 25 years of inorganic fertilization on diazotrophic abundance and community structure in an acidic soil in Southern China// Soil Boil Biochem. - 2017. – Vol.113. – P. 240–249.

15. Liang Y.T., Ning D.L., Lu Z.M., Zhang N., HaleL., Wu L.Y., Clark I.M., McGrath S.P., Storkey J., Hirsch P.R., Sun B., Zhou J.Z.. Century long fertilization reduces stochasticity controlling grassland microbial community succession// Soil Boil Biochem. - 2020. – Vol.151. – P. 108023.

16. Feng M.M., Adams J.M., Fan K.K., Shi Y., Sun R.B., Wang D.Z., Guo X.S., Chu H.Y. Long-term fertilization influences community assembly processes of soil diazotrophs// Soil Boil Biochem. - 2018. – Vol. 126. – P. 151–158.

17. Gouda S., Kerry R.G., Das G., Paramithiotis S., Shin H-S., Patra J.K. Revitalization of plant growth promoting rhizobacteria for sustainable development in agriculture// Microbiol Res. - 2018. – Vol.206. – P. 131–140.

18. Dincă L.C., Grenni P., Onet C., Onet A. Fertilization and soil microbial community: a review// Applied Sciences. - 2022. – Vol.12. – P. 1198.

19. Diacono M. and Montemurro F. Long-term effects of organic amendments onsoil fertility. A review// Agron. Sustain. Dev. – 2010. – Vol. 30(2). – P. 401–422.

20. Liu Y., Zhao L., Wang Z., Liu L., Zhang P., Sun J., et al. Changes in functionalgene structure and metabolic potential of the microbial community in biological soil crusts alonga revegetation chronosequence in the Tengger Desert// Soil Biol. Biochem. – 2018. – Vol.126. –P. 40–48.

21. Chowdhury S.P., Babin D., Sandmann M., Jacquiod S., Sommermann L., Sørensen S.J., Fliessbach A., Mäder P., Geistlinger J., Smalla K., Rothballer M., Grosch R. Effect of long-term organic and mineral fertilization strategies on rhizosphere microbiota assemblage and performance of lettuce// Environ Microbiol. - 2019. – Vol.21. - P. 2426-2439.

22. Guo S., Tao C., Jousset A., Xiong W., Wang Z., Shen Z., Wang B., Xu Z., Gao Z., Liu S., Li R., Ruan Y., Shen Q., Kowalchuk G.A., Geisen S. Trophic interactions between predatory protists and pathogen-suppressive bacteria impact plant health// ISME J. - 2022. – Vol.16. – P. 1932–1943.

23. Kramer S.B., Reganold J.P., Glover J.D., Bohannan B.J.M., Mooney H.A. Reduced nitrate leaching and enhanced denitrifier activity and efficiencyin organically fertilized soils// Proc Natl Acad Sci USA. - 2006. – Vol.103. – P. 4522-4527.

24. Luo J.P., Liao G.C., Banerjee S., Gu S.H., Liang J.B., Guo X.Y., Zhao H.P., Liang Y.C., Li T.Q. Long-term organic fertilization promotes the resilience of soil multifunctionality driven by bacterial communities// Soil Biol Biochem. - 2023. – Vol.177. – P. 108922.

25. Коростелёва Л.А., Кощаев А.Г. Основы экологии микроорганизмов: учебное пособие. Санкт-Петербург: Лань, 2013. - С. 193-196.

26. Чехунов О.А., Чехунова Г.С., Воронин В.В. Агрегат для приготовления компостов с использованием эффективных микроорганизмов// Техника и техно-логии в животноводстве.- 2020. – № 2(38). – С. 80–85.

27. Абеленцев В. Пожнивные остатки: правила утилизации// Защита растений. - 2015. - №8. - С. 10.

28. Онегов А. Древнее искусство – органическое земледелие// Наука и жизнь. -2001. - №10. - С. 105-109.

29. Глинушкин А.П., Соколов М.С., Торопова Е.Ю. Фитосанитарные и гигиенические требования к здоровой почве. - М.: Агрорус, 2016. - 288 с.

30. Чекмарев П.А., Родионов В.Я., Лукин С.В. Опыт использования органических удобрений в Белгородской области// Достижения науки и техники АПК. - 2011. - № 2. - С. 3-4.

31. Кудеяров В.Н., Соколов М.С., Глинушкин А.П. Современное состояние почв агроценозов России, меры по их оздоровлению и рациональному использованию// Агрохимия. - 2017. - №6. - С. 3-11.

32. Loveland P., Webb J. Is there a critical level of organic matter in the agricultural soils of temperate regions: a review// Soil Till. Res. – 2003. – Vol. 70(1). – P. 1–18.

33. Сальникова Н.А. Почвенные микробиоценозы как индикаторы процессов деградации экосистем// Тез. докл. Всерос. научн. конф. студентов, аспирантов и молод. ученых. - М., 2006. - С. 210–212.

34. Павлова Н.Н., Егорова Е.И. Биологическая активность почв как биоиндикатор загрязнения тяжелыми металлами и радионуклидами (на примере почв г. Обнинска)// Тез. докл. IV регион. конф. “Техногенные системы и эколо-гический риск”. - Обнинск, 2007. - С. 96-100.

35. Bashir S., Anwar S., Ahmad B., Sarfraz Q., Khattak W., Islam M. Response of wheat crop to phosphorus levels and application methods// J. Environ. Earth Sci. – 2015. – V.5. – P. 9.

36. Sattari S.Z., Bouwman A.F., Giller K.E., van Ittersum M.K. Residual soil phosphorus as the missing piece in the global phosphorus crisis puzzle// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2012. – Vol. 109. – P. 6348-6353.

37. Aziz M.Z., Yaseen M., Naveed M., Wang X., Fatima K., Saeed Q., Mustafa A. Polymer-Paraburkholderia phytofirmans PsJN coated diammonium phosphate enhanced microbial survival, phosphorous use efficiency and production of wheat// Agronomy. – 2020. –Vol. 10. – P. 1344.

38. Arfan-ul-HaqR. M., Yaseen M., Naveed M., Mustafa A., Siddique S., Alamri S., Siddiqui M.H., Al-Amri A.A., Alsubaie Q.D., Ali H.M. Deciphering the potential of bioac-tivated rock phosphate and di-ammonium phosphate on agronomic performance, nutritional quality and productivity of wheat (Triticum aestivum L.)// Agronomy. – 2021. – Vol. 11. – P.684.

39. Zhang M., Li C.L., Li Y.C., Harris W.G. Phosphate minerals and solubility in native and agricultural calcareous soils// Geoderma. – 2014. – Vol. 232. – P.164-171.

40. Gérard F. Clay minerals, iron/aluminum oxides, and their contribution to phos-phate sorption in soils - A myth revisited// Geoderma. – 2016. – Vol. 262. – P. 213-226.

41. Mustafa A., Hu X., Abrar M.M., Shah S.A.A., Nan S., Saeed Q., Kamran M., Naveed M., Conde-Cid M., Hongjun G. et al. Long-term fertilization enhanced carbon minera-lization and maize biomass through physical protection of organic carbon in fractions under continuous maize cropping// Appl. Soil Ecol. – 2021. – Vol. 165. – P. 103971.

42. Holatko J., Hammerschmiedt T., Mustafa A., Kintl A., Radziemska M., Baltazar T., Jaskulska I., Malicek O., Latal O., Brtnicky M. Carbon-enriched organic amendments dif-ferently affect the soil chemical, biological properties and plant biomass in a cultivation time-dependent manner// Chem. Biol. Technol. Agric. – 2022. – Vol. 9. – P. 1–13.

43. Tan F., Wang Z., Zhouyang S.Y., Li H.L., Xie Y.P., Wang Y.P., Zheng Y.M., Li Q.B. Nitrogen and phosphorus removal coupled with carbohydrate production by five microal-gae cultures cultivated in biogas slurry// Bores. Technol. – 2016. – Vol. 221. – P. 385–393.

44. Gao C., El-Sawah A.M., Ali D.F.I., Alhaj Hamoud Y.,Shaghaleh H., Sheteiwy M.S. The integration of bio and organic fertilizers improve plant growth, grain yield, quality and metabolism of hybrid maize (Zea mays L.)// Agronomy. – 2020. – Vol. 10. – P. 319.

45. Соколов М.С., Спиридонов Ю.Я., Глинушкин А.П., Торопова Е.Ю. Орга-ническое удобрение – эффективный фактор оздоровления почвы и индуктор её супрессивности// Достижения науки и техники АПК. - 2018. - Т. 32. - № 1. - С.4-12.

46. Торопова Е.Ю., Соколов М.С., Глинушкин А.П. Индукция супресивности почвы – важнейший фактор лимитирования вредоносности корневых инфекций// Агрохимия. 2016. - № 8. - С. 44–55.

47. Громова В.С., Пчеленок О.А., Шушпанов А.Г. Изучение влияния современ-ных видов пестицидов на биологическую активность почвы// Экология ЦЧО РФ. - 2012. - №2 (29). - С. 128-130.

48. М.С. Соколов, А.М. Семёнов, Ю.Я. Спиридонов и др. Важнейшие экосис-темные функции почвы агросферы и социосферы// Защита зерновых культур от болезней, вредителей, сорняков: достижения и проблемы: мат-лы Международной научно-практической конференции. Б. Вяземы: ВНИИФ, 2016. - С. 207–227.

49. Иванцова Е.А. Влияние пестицидов на микрофлору почвы и полезную биоту. Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 11, Естест-венные науки. 2013. - № 1 (5). - С. 35-40.

50. Куликова А. В., Савельев В. В. Почвенная микрофлора и ее значение для агрономии. - СПб: Политехника, 2014.

51. Харитонов С.А. Органическое сельское хозяйство как инновационное направление в аграрном развитии// Аграрная Россия. – 2011. – №2. – С. 54-56.

52. Willer H., Lernoud J. The World of Organic Agriculture: Statistics and Emerging Trends. FiBL–IFOAM Report. – Frick and Bonn, 2016. – P. 34–114.

53. Чекмарев П.А., Лукин С.В. Система удобрения в условиях биологизации земледелия// Достижения науки и техники АПК. – 2012. – №12. – С. 10-12.

54. Теучеж А.А. Разработка технологического регламента при подготовке к использованию навоза крупного рогатого скота в качестве органического удобрения// Матер. V междунар. науч.-эколог. конф. КубГАУ. – 2017. – С. 782–788.

55. Шарипова Д.С., Айтбаев Т.Е. Влияние различных видов севооборота на поражённость вредными организмами и продуктивность картофеля на юго-вос-токе Казахстана// Ізденістер, нәтижелер – Исследования, результаты. – Алматы, 2017. – № 3(75). – С. 373–378.

56. Ширинкин А.В., Шишкина С.В., Ермаков А.А. Влияние органических удобрений на продуктивность картофеля// Агрохимия. - 2017. - №1. - С. 64-68.

57. Кузнецова Е.В., Гуляев А.И., Воробьев В.Н. Влияние удобрений на продук-тивность картофеля// Земледелие. - 2020. - №4. - С. 38-40.

58. Tabbassum R., Naveed M., Mehboob I., Babar M.H., Holatko J., Akhtar N., Rafique M., Kucerik J., Brtnicky M., Kintl A. et al. Comparative Response of Fermented and Non-Fermented Animal Manure Combined with Split Dose of Phosphate Fertilizer Enhances Agronomic Performance and Wheat Productivity through Enhanced P Use Efficien-cy// Agronomy. – 2022. – Vol. 12. – P. 2335.

59. Zilio M., Pigoli A., Rizzi B., Herrera A., Tambone F., Geromel G., Meers E., Schoumans O., Giordano A., Adani F. Using highly stabilized digestate and digestate-derived ammonium sulphate to replace synthetic fertilizers: The effects on soil, environ-ment, and crop production// Sci. Total Environ. – 2022. – Vol. 815. – P. 152919.

60. Yu H., Ding W., Luo J., Geng R., Cai Z. Long-term application of organic manure and mineral fertilizers on aggregation and aggregate-associated carbon in a sandy loam soil// Soil. Tillage Res. – 2012. – Vol. 124. – P. 170–177.

61. Zhou Z., Zhang S., Jiang N., Xiu W., Zhao J., Yang D. Effects of organic fertilizer incorporation practices on crops yield, soil quality, and soil fauna feeding activity in the wheat-maize rotation system// Front. Environ. Sci. – 2022. – Vol. 10. – P. 2292.

62. Mahmood F., Khan I., Ashraf U., Shahzad T., Hussain S., Shahid M., Abid M., Ullah S. Effects of organic and inorganic manures on maize and their residual impact on soil physico-chemical properties// J. Soil. Sci. Plant Nutr. – 2017. – Vol. 17. – P. 22–32.

63. Islam M.A., Ferdous G., Akter A., Hossain M.M., Nandwani D. Effect of organic, inorganic fertilizers and plant spacing on the growth and yield of cabbage// Agriculture. – 2017. – Vol. 7. – P. 31.

64. Ma X., Li H., Xu Y., Liu C. Effects of organic fertilizers via quick artificial decomposition on crop growth// Sci. Rep.- 2021. - Vol.11. – P. 1-7.

65. Wu S., Shi Z., Chen X., Gao J., Wang X. Arbuscular mycorrhizal fungi increase crop yields by improving biomass under rainfed condition: A meta-analysis// Peer J. – 2022. –Vol.10. – P. 12861.

66. Мазиров М.А., Беленков А.И., Абудудзяба З., Заитунигули К. Влияние удобрений на плодородие почвы и урожай зеленой массы сладкого сорго// Владимирский земледелец. - 2022. - № 3. - С. 10-17.