Казалось бы, ну что может объединять гигантских наземных млекопитающих с крошечными общественными насекомыми и деревом из семейства бобовых?
Однако все трое находятся в довольно плотной связке, причём одновременно причиняют друг другу вред и приносят пользу. Однако в живой природе плюс на минус далеко не всегда даёт минус, и порознь каждый из элементов этого странного союза будет как минимум испытывать недостаток чего-то очень важного.
Слоны
Слоны любят тамаринд. Слоны очень любят тамаринд и, чтобы добраться до плодов и сочных побегов, лезут как можно выше, не разбирая дороги и ломая на своём пути нижние, менее сочные, ветви. Они даже способны забраться на само дерево, если снизу кто ступенечку подставит.
Ну а в качестве ступенечки зачастую выступает термитова крепость. Если под тамариндом найдётся типичный для Африки гигантский термитник, то слон будет только рад и использует его в качестве стремянки. Термиты слону как та дробина из поговорки: толстая шкура защищает мощного зверя от укусов термитов-солдат, выскочивших из разваленных частей жилища на оборону верхних башен.
Тамаринд
Тропическое дерево из семейства бобовых не зря называют индийским фиником – их вязкие и сытные кисло-сладкие плоды по вкусу не только слонам, активно участвующим в распространении семян, но и многим растительноядным животным. Родиной тамаринда является Африка, но в наши дни он распространён и в ряде азиатских регионов.
Большинство деревьев сильно страдают от слоновьего беспредела, но тамаринд очень устойчив, быстро восстанавливается и очень редко погибает даже после массового нашествия хоботных бобопоклонников.
А ещё тамаринды зачастую растут над термитниками или даже прямо на них. Сложно сказать, кто это придумал первым – растения или насекомые, но тамаринд безусловно извлекает из такого соседства пользу: почва в зоне крупных термитников всегда богата органикой и минералами, а также глиной, удерживающей влагу. Ну а ходы термитов позволяют корням тамаринда хорошо дышать в таких глинистых почвах.
Термиты
Но какая же польза от этого всего термитам? Корни тамаринда врастают в ходы снизу, слоны топчут сверху – неужели нельзя было найти другого места, поспокойнее, для возведения своей крепости? А дело в том, что термиты готовы терпеть все эти неудобства ради главного бонуса: они тоже очень любят тамаринд и едят отломанные и забракованные слонами ветви. Это Африка, знаете ли, там ничего даром не пропадает!
Приглашаю вас также на свой канал Записки учителя биологии – там ещё больше интересного о живой природе.
В Средневековье про охотника как говорили? Знаток повадок и рисковый парень, вступающий в честный поединок с Матерью Природой. Не какой-то там голодный добытчик, а почти философ. Надо отдать должное, «правильные» охотники существуют и поныне. При этом рядом с ними выросла другая порода «добытчиков» — стрелков...
1. Как живётся, так и спится.
Охота на берлоге — показатель отсутствия спортивного духа, квинтэссенция трусости и жестокости. Могучий Михаил Потапыч, который летом заставляет дрожать всё живое, зимой превращается в абсолютно беззащитное существо. Медведь не спит в полном смысле слова, а переходит в анабиоз. Температура тела падает на 5–6 градусов, частота пульса снижается с 55–60 ударов в минуту до 8–9, а обмен веществ замедляется на 50–75%.
Медведь в берлоге не ест, не пьёт и не испражняется. Он слаб, дезориентирован и не способен к полноценной обороне.
Вломиться в «спальню» и выдать на орехи ничего не соображающему зверю — всё равно что напасть на больного в палате. Зачастую в берлоге находится медведица, которая именно зимой, в январе—феврале, приносит потомство. Истребив мать, «охотник» ставит крест на всём семействе.
Охота на медведя в берлоге запрещена. Пункт 62.10 «Правил охоты» гласит, что при осуществлении охоты запрещается «добыча медведей в возрасте менее одного года, самок с медвежатами текущего года рождения». А пункт 62.11 запрещает «охоту на медведей в соли, на берлогах». Это однозначная позиция: отстрел спящего, беззащитного зверя — не охота, а браконьерство.
2. Самого себя боится.
Всем в лесу известно, что заяц — сгусток нервов с хрустальным сердцем. Охота на лесного бегуна с собаками превращает процесс добычи в многочасовую погоню. Но если раньше у Косого был шанс перехитрить преследователей — «сдвоить» след, сделать «скидку» и затаиться, — то современные гаджеты сводят эти шансы к нулю. Использование GPS-ошейников на собаках в корне меняет суть процесса. Перед нами преследование беззащитного зверька сворой неутомимых хищников.
Гончие идут до последнего: пока Косой не упадёт от полного изнеможения. Учёные называют это „миопатией отлова“ — зверь погибает от внутреннего истощения ещё до того, как его схватят.
Охотник же наблюдает со стороны, пока собаки сделают за него всю работу. Многие участники «забавы» даже не скрывают, что мясо для них вторично. Главное — нагонять собак. Апогеем становится плач зайца... Пронзительный, высокий, как две капли воды похожий на человеческий. Акустический анализ показал, что частотный диапазон заячьего крика вызывает у большинства людей тревогу и дискомфорт.
Михаил Пришвин писал: «Рыбе — вода, птице — воздух, зверю — лес, степь, горы. А человеку нужна Родина. И охранять природу — значит охранять Родину». В его дневниках часто встречается мысль, что охота — это, прежде всего, «страсть к поиску и открытию». Отстрел беззащитного животного никак не вяжется с этой философией.
3. Дичь по каталогу.
«Загонная» охота превратилась в суррогат. Сейчас это услуга для тех, кому нужен гарантированный результат без лишних усилий. Никакого выслеживания, усталости и риска остаться с пустым багажником. Лисиц, кабанов и лосей выращивают в неволе, а затем выпускают в огороженный участок леса. Пред охотником открывается тир с доступными мишенями. Дело в том, что выросший в полуневоле зверь не обладает инстинктами дикого собрата и не боится человека так, как должен.
Есть такое понятие — «дистанция бегства». Минимальное расстояние, на которое зверь подпускает потенциальную угрозу. У вольерных животных из-за привыкания к человеку эта дистанция либо критически сокращена, либо отсутствует вовсе. Так вот, в назначенное время «клиент» выходит на подготовленную позицию и совершает выстрел в обречённое животное.
Иван Тургенев в своих «Записках охотника» создал образ охотника-наблюдателя, тонко чувствующего природу. Хотя он и описывает добычу, мотив его произведений — это единение с природой, а не доминирование над ней. Отстрел ради отстрела был ему чужд, что сквозит в его описаниях.
4. Глухая песня.
Весенняя охота на токующего глухаря или тетерева — тема ожесточённых споров. С одной стороны, разрешено. С другой, этическая сторона вызывает массу вопросов. Сторонники скажут: «Попробуй подойди! Это высшее мастерство скрадывания». И отчасти будут правы: подойти к поющему петуху, делая шаги только во время его «колена» физически непросто. Но сложность подхода не отменяет этического и биологического провала сего действа.
Ток — это брачный ритуал, самое сокровенное время в жизни многих птиц. Охваченный гормональным переполохом самец исполняет свою песню, привлекая местных красавиц-самок.
Если кто не знает, в момент пения глухарь ничего не видит и не слышит! Он физически «глохнет», полностью отдаваясь инстинкту продолжения рода. Во время исполнения «точения» мясистая складка перекрывает слуховой проход птицы. Фаза длится несколько секунд, и именно ей и пользуется охотник.
Главная проблема — отрицательная селекция. На току гибнут самые сильные, самые активные и генетически ценные самцы — те, кто выиграл турнир за право продолжить род. Зоологи называют это отрицательной селекцией — изъятием из популяции лучших производителей. Сегодня у охотника обед, а завтра в лесу генетическое оскудение.
Весенняя охота не запрещена полностью, но строго регламентирована. Разрешена охота только на самцов (селезней, самцов глухаря и тетерева) в строго определённые, короткие сроки. Отстрел самок весной категорически запрещён. Сам факт таких жёстких ограничений подчёркивает уязвимость популяций в этот период.
5. Отстрел часовых.
Охота на сурка ведётся, как правило, с большого расстояния, из мощной винтовки с оптикой. Сурки — животные оседлые, живут колониями и часами могут стоять «столбиком» у норы, выполняя роль часовых. Именно поэтому сурок представляет собой идеальную статичную мишень для охотника. Никакого выслеживания, никакого скрадывания и никакого поединка. Просто наведение перекрестья оптики на неподвижную цель и нажатие на спуск.
Перед нами проверка моторики рук и баллистики пули, а не охота.
Учитывая, что сурки — социальные животные с развитыми семейными связями, отстрел «часовых» вносит панику и стресс в жизнь всей колонии. Свист опытного сурка-часового слышен на расстоянии до 500 метров! А посему заставляет всех сородичей немедленно прятаться в норы. Отстрел «часового» лишает всю семью системы раннего оповещения.
6. Уставшие путники.
Охота на водоплавающую дичь во время миграции — ещё один пример использования уязвимости животных. Гуси, утки и другие пернатые совершают многотысячекилометровые перелёты к местам гнездования. Они летят стаями, придерживаясь своих маршрутов, и делают остановки в одних и тех же местах для отдыха и кормёжки. В эти моменты птицы измотаны, голодны и сконцентрированы на относительно небольших водоёмах.
Во время миграции некоторые виды, например белолобый гусь, могут терять до 40–50% своей массы тела! Организм работает на пределе физиологических возможностей...
Уставшие после долгого пути птицы становятся лёгкой добычей. Много где уже ввели запрет на весеннюю охоту, понимая, что бить птицу, которая летит давать новую жизнь, — не просто неэтично, но и губительно для популяции.
Сергей Аксаков, автор «Записок ружейного охотника Оренбургской губернии» воспевал не столько результат, сколько сам процесс. Знание природы, умение перехитрить зверя, выносливость. Вся его книга пронизана идеей о том, что охота — это страсть и искусство, а не «мясозаготовка». Для него выстрел по сидячей птице был скучен, а весь азарт заключался именно в трудности добычи.
7. В спину соседу.
Вся жизнь бобра — это труд. Он строит плотины, роет норы, валит деревья и создаёт экосистемы. При этом бобр, несмотря на заметные резцы, совсем не агрессивен и предпочитает решать вопросы мирным путём. Главное спасение любого бобра — это водоём. Благодаря особому строению кровеносной системы и высокому содержанию миоглобина в мышцах зверёк может задерживать дыхание на 12–15 минут! Завидев опасность, бобр громко шлёпает хвостом (предупреждает домочадцев) и ныряет на глубину.
Вопреки популярному заблуждению, европейский бобр не является вредителем. Наоборот, его деятельность полезна для ландшафта. Поэтому такая охота выглядит как циничная расправа над безобидным и полезным соседом.
К сожалению, именно привычка трудиться делает бобра лёгкой мишенью. Охотники подстерегают зверя в моменты его наивысшей уязвимости — во время кормёжки или ремонта хатки. Другие идут ещё дальше... Ставят капканы на путях следования бобра, превращая дорогу до работы в минное поле. Учитывая, что бобры — однолюбы, гибель одного из «супругов» становится горем для всей семьи.
8. Солдат ребёнка не обидит.
Добыча кабанихи с поросятами или лосихи с телёнком — поступок, за который в нормальной компании можно получить по шапке. Дело не в сентиментальности. Истребив мать, охотник обрекает её потомство на гибель. Почему выживаемость сирот в природе нулевая? Потому что мать не только кормит, но и обучает детёнышей навыкам БЖД. Поиск пищи, распознавание угроз, социальное взаимодействие. Без всех этих знаний потомки обречены!
С древних времён в мире охотников существует неписаный закон: не трогай самку с детёнышами. Увы, далеко не все промысловики придерживаются этого правила.
Не способные самостоятельно кормиться и защищаться, детёныши уйдут от голода, холода или зубов хищников. Увидев самку с молодняком, любой уважающий себя охотник молча опустит ружьё и уйдёт! Это не его добыча, а цветы жизни и будущее леса.
Охота на самок с детёнышами запрещена. Пункт 62.10 касается не только медведей. Запреты действуют и для других видов. Например, запрещена добыча лосих и оленух, имеющих телят текущего года рождения.
9. Железный конь.
Использование снегоходов, квадроциклов и, что совсем за гранью, вертолётов превращает охоту в технологическую расправу. Преследование на технике по глубокому снегу не оставляет животному никаких шансов. Энергозатраты крупного зверя, например лося, при передвижении по снегу глубиной 50–60 см возрастают в 5–10 раз по сравнению с бегом по твёрдой земле. При этом давление на грунт у Сохатого составляет около 400–500 г/см², в то время как у снегохода — всего 30–40 г/см². Зверь вязнет, а машина летит по поверхности.
Лось или кабан, проваливаясь по брюхо в снег, быстро выбивается из сил, в то время как «охотник» без труда догоняет и «добывает» в упор. По сути, зверь лишается своих главных преимуществ — знаний местности и возможности скрыться. Вепрь, Сохатый, Серый, Косой и Патрикеевна бегут по прямой, пока не падают от усталости. Если что, такая «охота» запрещена законом, но, к сожалению, процветает в среде браконьеров.
Охота с применением техники запрещена. Пункт 62.4 «Правил охоты» запрещает «применение механических транспортных средств и летательных аппаратов для преследования, выслеживания, поиска и (или) добычи охотничьих животных». Загон зверя на снегоходе до изнеможения — это грубейшее нарушение закона, которое карается огромными штрафами и даже уголовной ответственностью.
Иллюзия силы.
Современные охотоведы, биологи и журналисты охотничьих изданий в России единодушно осуждают неэтичные методы. На любом крупном охотничьем форуме можно найти десятки тем, где сами охотники клеймят позором тех, кто практикует подобные методы. Когда человек ставит себя в условия, где у зверя нет ни единого шанса на спасение, он перестаёт быть охотником и превращается в стрелка. Будь то медведь в спячке, ослеплённый любовью глухарь, загнанный заяц или выращенный в вольере лось...
Такой охотник не рискует, не преодолевает трудности и не использует свои знания. Он просто пользуется уязвимостью животного и своим техническим превосходством. Речь не о контроле популяции и не о добыче трофея. Перед нами попытка самоутвердиться и заглушить внутренние комплексы. В такой охоте теряется главное — самоуважение. Истинная охота — это честное состязание с природой, где есть место и удаче, и промаху.
На то, что клевер и другие бобовые растения обогащают почву азотом, впервые указал Буссенго. Установление связи между фиксацией азота и корневыми клубеньками бобовых явилось заслугой Хелльригеля и Вильфарта (1886-1888). Бобовые могут расти в отсутствие связанного азота лишь в том случае, если их корни усеяны клубеньками, которые образуются в результате заражения корневых волосков бактериями из почвы
Отдельные бобовые растения довольно сильно различаются между собой по энергии фиксации азота. Посев бобовых на 1 га может дать в течение вегетационного периода накопление азота в количестве от 80 до 200 и более килограммов. Большое накопление азота дает люцерна, обладающая колоссальной корневой системой.
Бобовые растения образуют два типа узелков: индетерминантные, яйцевидной формы и детерминантные, круглой формы. Клубеньки богаты железом и белком, являясь богатым источником пищи для личинок некоторых долгоносиков (Sitona lineatus и других видов Sitona). Леггемаглобин также настолько похож на кровь млекопитающих, что его используют в заменителях мясных продуктов.
Принято считать, что все бобовые культуры (однолетние и многолетние) обогащают почву азотом. Однако, следует иметь в виду, что ни один вид растений не ставит своей задачей обогащения почвы (субстрата) азотом и/или другими элементами. Ведь в эволюционном аспекте бобовые растения «научились» усваивать азот воздуха для того, чтобы выжить в конкурентной борьбе за существование и оставить потомство — семена. Зачем же им тратить большое количество энергии (углеводов) для расщепления молекул азота (N2), чтобы затем оставить его в почве на корнях? Эволюция живых организмов в том числе растений так «отшлифовала», протекающие в них биологические процессы, что нет среди них ни одного, который был бы ненужным для организма. Фиксация N2 осуществляется потому, что в почве большой дефицит доступного азота в минеральной форме. Поэтому, как только в почве появляется достаточное количество минерального азота, то энергозатратный для растения процесс симбиотической азотфиксации немедленно прекращается. Растения не будут тратить энергию фотосинтеза на фиксацию азота, если в почве есть минеральный азот.
Зернобобовым культурам, которые заканчивают свой жизненный цикл (от семени до семени) за один вегетационный период нет необходимости депонировать какое-либо значимое количество азота в корнях.
Сохранность длительной продуктивности многолетних бобовых трав, напротив, обусловливается способностью растений запасать в корнях питательные вещества в том числе азот. Поэтому, говоря об обогащении почвы симбиотическим азотом, в большинстве случаев имеются в виду многолетние бобовые травы — клевер, люцерна, донник, эспарцет, лядвенец рогатый и люпин многолетний. Эти растения перед уходом в зиму запасают питательные вещества в мощной корневой системе и корневой шейке (нижней части стебля, коронке) со спящими почками для того, чтобы будущей весной при возобновлении вегетации обеспечить нормальный рост почек и молодых побегов, из которых разовьются побеги с цветами, плодами. В период вегетации в корнях откладываются новые запасы питательных веществ, которые обеспечат возобновление роста растений из спящих почек в последующий год и т. д. Корневая система и корневая шейка многолетних трав — это кладовая питательных веществ для последующего поколения. Депонировать необходимое для данного вида многолетних растений количество питательных веществ является жизненно необходимым для выживания вида. В корневой системе клевера и люцерны накапливается, соответственно, 80-110 и 100—140 кг/га азота. Это их страховой фонд. Распахивая посевы клевера, люцерны и других многолетних трав, мы «конфискует» их запасы элементов питания и, прежде всего, азота и передаем их другим сельскохозяйственным культурам. Зернобобовые культуры в основном однолетники. Вся стратегия их роста и развития направлена на формирование репродуктивных органов — семян и продолжение вида. Поэтому питательные вещества накапливаются в вегетативных органах (листьях, стеблях и корнях) для того, чтобы передать их семенам. Например, растения гороха и фасоли и другие зернобобовые к фазе цветения накапливают 45-55% азота от максимального количества усвоенного за вегетацию. С наступлением фазы образования бобов происходит резкое изменение направленности физиолого-биохимических процессов во всех органах растения. Листья, стебли и корни работают теперь только на бобы до конца вегетации. Масса надземных вегетативных органов и корней увеличивается уже незначительно. В корни, а следовательно, и клубеньки все меньше поступает углеводов. Клубеньки, испытывая энергетический голод (дефицит углеводов), снижают активность азотфиксации, усиливается отток азота и других элементов из вегетативных в репродуктивные органы, растения стареют, начинают процесс саморазрушения. Растение мобилизует все ресурсы на образования максимально возможного количества семян хорошего качества. Около 70-80% азота, накопленного до цветения в вегетативных органах (листьях, стеблях и корнях), зернобобовые культуры перераспределяют в семена. В отличие от клевера, люцерны и других многолетних бобовых однолетние зернобобовые культуры к концу периода вегетации сильно истощают корневую систему, изымают из нее все, что только можно изъять. В период уборки в корнях зернобобовых культур остается около 20-30 кг/га азота. Это примерно столько же, сколько содержится его в корнях небобовых культур. С надземными растительными остатками в поле остается примерно столько же азота, сколько содержится его в скелетных корнях растения в период уборки семян.
Довольно точно количество азота, оставляемого зернобобовыми культурами в поле, можно определить по разности между максимальным содержанием его в растениях в фазу полного налива бобов и количеством азота, отчужденного с поля урожаем. При этом учитывают все опавшие вегетативные органы, а так же пожнивные и корневые остатки. Величина этой разности зависит, прежде всего, от урожайности и насколько полно убирается побочная продукция (солома) с поля. При урожае семян гороха 25 ц/га в поле остается около 35-40 кг/га азота. В корнях этих культур во время уборки содержится примерно половина этого количества азота. Это намного меньше, нежели растения потребляют из почвы.
Важно отметить, что если же зернобобовые убирают на зеленую массу в фазу цветения или в начале образования бобов, то в их корнях, в зависимости от урожайности, содержится в среднем в 2 раза больше азота (40-60 кг/га), чем при полной спелости. Естественно, что убирать зернобобовые в эту фазу нерационально, поскольку к этому времени они накапливают не более половины урожая. Однако на практике вику и горох часто высевают в чистых и смешанных посевах на зеленую массу
В то же время азотфиксирующая способность у разных видов и сортов бобовых культур не одинакова. Наиболее высокой азотфиксирующей способностью отличаются люцерна, люпин, кормовые бобы, клевер и донник. При благоприятных почвенных и погодных условиях доля фиксированного азота от общего содержания его растениях достигает у этих культур 80 %, в то время как у сои, гороха, фасоли, нута, вики чечевицы она составляет 40-60 %.
При изучении симбиотической фиксации N2 внимание исследователей было сосредоточено главным образом па бобовых растениях. Однако существуют многочисленные небобовые растения, способные к симбиотической фиксации азота. Из них наиболее интенсивно исследовали ольху, поскольку она широко распространена, интенсивно фиксирует азот и имеет большие клубеньки. Природа микроорганизма, который вызывает образование клубеньков у ольхи, до сих пор не выяснена, так как его до настоящего времени не удавалось культивировать вне растения и затем заразить свободное от микроорганизма растение и вызвать образование клубеньков. Многие исследователи на основании довольно убедительных косвенных данных считают, что этот микроорганизм относится к актиномицетам https://chem21.info/info/97852/
Азот является самым мобильным элементом в почве, ибо наряду с улетучиванием происходит его инфильтрация в подпахотные слои почвы в результате вымывания и закрепление в кристаллической решетке минералов. Преобладание направления трансформации определяет степень подвижности азота в почве, его доступность для растений и объем потерь на улетучивание. В естественных условиях эти процессы уравновешивают друг друга, формируя баланс азота и его форм в почвах.
Скорость минерализации (аммонификации и нитрификации) также определяется химическим составом почв, их температурой и влажностью. Существенное влияние оказывает и pH почв, вследствие чего в нейтральных и слабощелочных почвах 75-95 % минерального азота составляют нитраты. При этом стоит учитывать, что в вегетационный период растений в пределах их корневых систем происходят значительные изменения состава, кислотности, влажности, аэрации, численности и видового состава микроорганизмов https://research-journal.org/archive/8-134-2023-august/10.23...
Органика в почве — это гигантский резервуар углерода. Его запасы в верхнем метровом слое почвы составляют 1400 гигатонн [19], почти в три раза больше, чем во всей биомассе на Земле. Даже если совсем немного увеличить скорость поступления углерода в почву, это может снизить парниковый эффект.
Размышления на эту тему привели к появлению инициативы 4 per 1000 (четыре промилле). Ее авторы считают, что если мы повысим накопление углерода в почве на 0,4% в год, то этого хватит для того, чтобы ощутимо замедлить глобальное потепление. Для этого нужно:
бороться с эрозией и деградацией почв;
снижать вырубку лесов и сажать новые;
применять органические удобрения в сельском хозяйстве;
меньше распахивать почву, заменять пашню на пастбища ;
Молнии уменьшают у этих деревьев число паразитических лиан и расчищают им место в джунглях
Исследователи под руководством эколога Эвана Горы выяснили, что некоторые тропические деревья, такие как Dipteryx oleifera из семейства бобовых, не только выживают после ударов молний, но и получают от этого пользу. Эти деревья оказались наиболее устойчивыми к электрическим разрядам.
После изучения 93 деревьев в панамских тропиках выяснилось, что все представители Dipteryx oleifera перенесли удары молний с небольшими повреждениями, в то время как 64% других видов растений погибли в течение двух лет. Молнии освобождали пространство вокруг диптерикса, уничтожая соседние деревья и уменьшая количество паразитических лиан на 78%, что обеспечивало лучшее «место под солнцем» и доступ к другим ресурсам.
Диптериксы этого вида часто навлекают на себя молнии благодаря своей высоте и широкой кроне, но их высокая сопротивляемость дала им значительные эволюционные преимущества: исследование показало, что они размножались в 14 раз эффективнее!
Дальнейшие исследования помогут лучше понять механизмы адаптации этих деревьев и процессы восстановления лесов в условиях изменения климата.
Наличие азота в легкоусвояемой форме является необходимым условием для развития растений. При этом внесение удобрений – не единственное решение. Биологическая азотфиксация – более экономичный, экологичный и выгодный вариант, возможный благодаря азотфиксирующим микроорганизмам и сельскохозяйственным культурам.
"Помимо свойств азотфиксации, бобовые покровные культуры полезны и в другом отношении. В частности, покровные посевы:
повышают плодородие почвы при использовании в качестве сидератов;
удерживают влагу в грунте;
способствуют в борьбе с сорняками (за счет растительных остатков);
служат пищей для птиц и крупного рогатого скота;
привлекают опылителей во время цветения сельскохозяйственных культур.
Суть процесса азотфиксации заключается в трансформации слабореактивного атмосферного N2 в высоко реактивные компоненты (нитраты, нитриты или аммоний). Важность азотфиксации объясняется тем, что растения могут легко усваивать только высокореактивные формы азота, и это обеспечивает их развитие. Дефицит азота, напротив, замедляет рост и препятствует здоровому развитию растений. Около 90% естественной фиксации азота на нашей планете происходит биотическим путем благодаря почвенным микроорганизмам. Абиотическими природными индукторами азотфиксации являются молния и ультрафиолетовые лучи. Азот также фиксируют с помощью электрооборудования или промышленным способом.
У травянистых растений можно наблюдать два пути повышения эффективности азотфиксации: затратный и экономный. При затратном сценарии растение сохраняет исходные свойства клубеньков, глубокие изменения затрагивают только симбиотические бактерии: происходит необратимая дифференцировка бактерий в растении. За счет потери части своих возможностей бактероиды проявляют повышенную интенсивность процессов азотфиксации, что связано со значительной тратой энергии. Растение использует способ ассимиляции азота, при котором на каждый атом азота приходится «тратить» 3 атома углерода. Экономный путь вызван, напротив, изменением растения-хозяина. В этом случае, бактероиды сохраняют способность к размножению при относительно небольшой азотфиксирующей активности, растение же изменяет способ ассимиляции азота на более экономный (соотношение атомов азота и углерода близко к 1).
Например, Вика – прекрасный сидерат в формате чистого посева и последующего закапывания в почву выросшей зеленой массы. Подобное удобрение сравнивают с навозом, положительный эффект длится на протяжении 4-5 лет. За 3 месяца Вика посевная накапливает до 30 кг биомассы на 10 м2 с высоким содержанием азота (160 г), калия (200 г) и фосфора (75 г)."
Наиболее близким техническим решением является способ стимулирования азотофиксирующих бактерий бобовых культур путем интенсивного применения макро- и микроэлементов. При этом у бобовых трав увеличивается корневая система, содержание азота в почве и урожай корма.
В способе-прототипе при интенсивном приеме возделывания затрачивается значительное количество материальных средств на удобрения. В большинстве хозяйств удобрения под травы используются крайне редко из-за недостатка и дороговизны. Еще реже применяют органические удобрения.
Следовательно, постоянные бобовые травы развиваются слабо и недостаточно выполняют основную функцию - накопление азота в почве за счет азотобактеров, расположенных на корнях растений. Внесение удобрений в виде подкормки в фазу бутонизации-цветения (как в прототипе) снижает эффективность способа, поскольку клубеньковые бактерии (азотофиксаторы) на корнях бобовых трав начинают свое развитие значительно раньше (через 2 недели после появления всходов). Таким образом, микроэлементы вносятся поздно (как в прототипе) или рано (как в аналоге).
Цель изобретения - снижение затрат, повышение эффективности способа и расширение ассортимента стимуляторов.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве стимулятора азотофиксирующих бактерий используют экстракт-отход крахмалопаточного производства в количестве 90-100 кг/га, растворяют в воде и вносят в виде подкормки через 13-15 дней после появления всходов.
Способ осуществляется следующим образом.
Экстракт-отход крахмалопаточного производства содержит 35-52% белка, 15-25% золы, 20-27% растворимых углеводов, 1-3% жира (данные лаборатории Беслановского маисового комбината Республики Северной Осетии).
Высокая биологическая активность экстракта делает его незаменимым источником углерода и энергии клубеньковых бактерий. Внесение его в количестве 90-100 кг/га обеспечивает значительное увеличение клубеньковых бактерий на корнях растений.
Экстракт растворяют в воде (300-500 л/га) и вносят его в виде подкормки в тот период, когда начинают развиваться азотофиксирующие клубеньки на корнях бобовых трав, т.е. через 13-15 дней.
Экстракт (сгущенная масса) прекрасно растворяется в воде и дает клубенькам не только необходимые питательные вещества, но и влагу, в которой они нуждаются в начальный период роста.
Пример 1. На посевах клевера вносили экстракт из расчета 100 кг на 500 л воды (гектарная норма агрегата ПЖУ-2,5). Подкормку осуществляли через 13 дней после появления всходов. В качестве контроля использовали вариант без внесения экстракта. Учет количества клубеньков, их массу определяли в период их максимального развития (фаза начала цветения).
Пример 2. Экстракт в количестве 90 кг/га растворяли в воде, как и в первом примере. Водный раствор экстракта вносили через 15 дней после появления всходов. Учет клубеньков проводили каждые 10 дней после внесения подкормки экстрактом до фазы цветения. Опыты проведены на выщелоченном черноземе в предлесной зоне Северной Осетии. Почвы имеют pH 5,8.
Внесение экстракта ниже предлагаемого предела (60-80 кг) в наших опытах не обеспечивает клубеньковые азотофиксирующие бактерии достаточным питанием для их развития. Выше этого предела водный раствор, вносимый в качестве подкормки, будет кислым поскольку pH экстракта по данным указанной выше лаборатории Маисового комбината равна 3,8. Вносимое количество более 100 кг/га подкисляет водную смесь, что отрицательно сказывается на размножении бактерий не только испытуемых азотобактеров, но всей микрофлоры почвы.
Предлагаемый способ обеспечивает увеличение массы клубеньков, количество азота на корнях бобовых трав и в пересчете на гектар посевов составляет около 300 кг/га, что вполне заменяет удобрения.
Таким образом снижаются затраты на удобрения, повышается плодородие почвы, кормовая масса трав, используемая на сено, экологически чистая, повышается эффективность способа.
