Попов Дмитрий Александрович. Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина, Сыктывкар, Россий, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.; Попов Даниил Александрович, Вятский государственный университет, Киров, Россия, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Применение минеральных удобрений является основой сельскохозяйственного производства в настоящее время. Получение высоких урожаев не мыслимо без их внесения, однако постоянно растущая цена негативно сказывается на себестоимости получаемой продукции. Не стоит забывать и об экологическом аспекте, который имеет важное значение в современном мире. Тренд на органическое земледелие в последнее время набирает все больше оборотов. 

В условиях Севера России получать хорошие урожаи сельскохозяйственной продукции тяжело даже с применением самых современных технологий. Тяжелые, преимущественно суглинистые почвы, которые большую часть года находятся либо в мерзлом, либо в переувлажненном состоянии плохо самостоятельно перерабатывают поступающее как органические, так и минеральные вещества, что приводит к накоплению значительного количества неусвояемого растениями фосфора и калия. 

Применение силикатных бактерий «Bacillus mucilaginosus» способно переводить фосфор и калий в подвижные, усвояемые растениями, формы, однако данные виды бактерий жизнеспособны только в нейтральных и слабощелочных почвах, в то время как северные почвы преимущественно в той или иной степени кислые.

Исследования показывают, что применение биопрепаратов кратно обогащают почву питательными элементами. Наши исследования показали, что применение «Bacillus mucilaginosus» способно увеличивать содержание свободного фосфора на 110%, а калия на 35%, что позволяет значительно снизить количество или вовсе отказаться от применения минеральных удобрений, получая при этом высокие урожаи и улучшая структуру почвы. Для этого необходимо одновременно с внесением силикатных бактерий обеспечить повышение гидролитической кислотности почвы до уровня 6,0-8,0, чего можно добиться применением различных форм известковых удобрений.

Таким образом, создание биоминерального удобрения на основе известковых удобрений и силикатных бактерий «Bacillus mucilaginosus» позволит получить эффективное экологически чистое средство, способное как улучшать структуру и качество северных почв, так и получать высокие урожаи сельскохозяйственной продукции, без применения минеральных удобрений.

В результате ранее проведенных исследований разработана технология – способ получения биопрепаратов в иммобилизованной (биосорбентов) и в жидкой (культуральная суспензия) форме штаммов микроорганизмов. 

Изучен способ адсорбционной иммобилизации микроорганизмов на различных носителях с учетом факторов, влияющих на степень иммобилизации и сохранение активности и жизнеспособности. 

Разработан и экспериментально обоснован метод создания комплексных форм биопрепаратов на основе бактерий, микроводорослей, дрожжевых и мицелиальных грибов в нативной и иммобилизованной форме. Данный препарат будет в дальнейшем использован для придания новому биоудобрению пестицидных свойств. 

Проведена лабораторная оценка эффективности применения Bacillus mucilaginosus, которая показала эффективность применения силикатных бактерий на дерново-подзолистых почвах Республики Коми. В ходе лабораторного опыта образцы почв объемом 20 кг. были обработаны Bacillus mucilaginosus и доломитовой мукой согласно рекомендованным дозам, с последующим трехмесячным выдерживанием при температуре 20 градусов Цельсия и постоянным увлажнением. По результатам исследований отмечено увеличение количества содержания усвояемого фосфора на 30% и калия на 10% в образцах, а кислотность почвы сдвинулась с слабокислой к нейтральной, по сравнению с началом эксперимента. Необходимо продолжить лабораторные исследования, для увеличения эффективности применения силикатных бактерий, улучшить их сочетание Bacillus mucilaginosus с известковыми удобрениями, а также провести работу по депонированию новых штаммов Bacillus mucilaginosus, в том числе из почв Республики Коми. 

Доломитовая мука использовалась местного производства, предоставленная компанией ООО «Автодор».

Для предварительной оценки эффективности применения силикатных бактерий на урожайность растений в 2023 и 2024 годах были заложены мелко-деляночные полевые опыты с использованием двух штаммов Bacillus mucilaginosus и доломитовой муки. Для проведения опыта были отобраны пробы почв до внесения бактерий и доломита. В качестве культуры на участок высаживался картофель. Осенью планируется отбор проб почвы из-под каждой делянки с проведением химического анализа на элементы питания (азот, фосфор, калий, гумус и т.д.). 

Сравнение технико-экономических характеристик разрабатываемого продукта и аналогов было выполнено с использованием Информации в «Государственном каталоге пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации». Было выбрано 16 аналогов (8 импортируемые из Европы, США и Китая), из которых только 4 выполняют схожую функцию. Таблица «Технико-экономические характеристики разрабатываемого продукта и аналогов» прикреплена к заявке в качестве приложения.

Самым главным отличием нашей разработки является ее функциональность на кислых почвах. Производители не указывают достаточные параметры Ph, при которых их продукция должна эффективно выполнять свою функцию. При этом известно, что Bacillus mucilaginosus не способны функционировать в кислых почвах. То есть существующая на рынке продукция фактически (согласно описанию и пр. информации от производителя) не предназначается для работы в серверных регионах страны.

Стоимость самых близких аналогов в пересчете на 1 га варьируется от 750 рублей до 225 тыс. на га (однако средство не предполагает промышленное использование и предназначено исключительно для полива).

Себестоимость предлагаемой разработки в жидкой форме может составить 1 тыс. рублей за литр. В сухом виде или иммобилизованном на носителе стоимость должна составлять не более 10 тыс. рублей (при расходе на 1 га). 

В части качественных характеристик, обозначенный эффект от применения существующих разработок, в частности, гарантирует в 1,5-2 раза сократить расход минеральных фосфорных удобрений (например, Бактофосфин), в то время как произведенные нами подсчеты на данных о составе северных почв говорят о потенциале полного отказа от минеральных удобрений трех основных групп (фосфор, азот, калий) от 3 до 5 лет с увеличением усвояемости фосфора (перевод из неподвижной в подвижную форму) и повышением урожайности.

В Республике Коми основными потребителями минеральных удобрений являются государственные или корпоративные хозяйства, очень редко КФХ.

Сельскохозяйственные товаропроизводители региона используют 8 тыс. га земли. Из них используется 3% на картофель, 13 га на овощи, 200 Га травы (многолетние, однолетние). 

80% данных сельскохозяйственных товаропроизводителей – это порядка 15 предприятий (половина из которых работает в рамках корпоративных взаимодействий). Они испытывают острую потребность как в минеральных удобрениях, так и в средствах защиты растений и средствах структурирования почвы.

Если взять в расчет размер задействованных на начало 2024 года сельскохозяйственных угодий, 8 тыс. га, можно рассчитать возможную экономическую рентабельность использования указанной выше технологии субъектом малого и среднего предпринимательства. Итак, на 8 тыс. га потребуется 40 тонн биопрепарата (или 40 млн. рублей при достижении эффективности разрабатываемого биопрепарата 5 литров на га). 

Данный показатель вполне достижим к 2027 году. С учетом отпускной стоимости доломитовой муки 2 тыс. рублей/ тонна и при средней норме внесения 3 тонны на га в наши кислые почвы, общая стоимость двух продуктов (которые создадут альтернативу минеральным удобрениям) составит 88 млн. рублей на 8 тыс. га. Стоимость минеральных удобрений для внесения в почву на 8 га составила бы 384 млн рублей (без учета логистики и расходов на внесение). Соответственно, предлагаемый альтернативный вариант при схожей эффективности более чем в 4 раза экономичнее.

А если взять примерную потребность всех северных регионов в аналогичной продукции, то экономия бюджетных средств могла бы достигать 3-4 млрд рублей в год. 

Также стоит отметить, что на сегодняшней день Правительство региона субсидирует 90% расходов на минерализацию и 90% расходов на услуги по внесению удобрений. При этом раскисление почв не попадает в данную форму субсидирования. 

Поскольку субсидия выделяется после утверждения соответствующего паспорт проекта (на внесение удобрений), где оценивается потребность и выход действующего вещества, то разработанная технология может попадать также и под данную субсидию.

Также в региональном бюджете предусмотрены средства на увеличение возделываемых земель в сумме 120 тыс. рублей на га. Значительная часть хороших (плодородие, транспортная доступность) земель заброшены только по причине карантинных мер (золотистая нематода, проволочник). В дополнение к ним имеются и иные земли, не зараженные. Такие земли представляют интерес сельхозтоваропроизводителям при наличии комплексных решений (удобрение, структурирование, лечение). С учетом стоимости расходов (в пересчете на готовую продукцию) 10 тыс. рублей на га, что составляет менее 10% от размера субсидии, предложенная технология становится вполне привлекательной, поскольку подходящих плодородных земель в наших северных широтах совсем не много. 

Таким образом, системным решением для достижения продовольственной безопасности через внедрение дешевых и легко воспроизводимых на любом муниципальном уровне технологий, может стать применение указанных выше разработок. Отдельно стоит отметить, что рассматривая инновации, как способ эффективного управления бюджетными средствами на региональном уровне в области поддержки сельхозпроизводителей, может использоваться через централизованный заказ в адрес субъектов малого и среднего предпринимательства, готовых обеспечить использования таких технологий. Это дополнительно подтолкнет к росту малый бизнес и создаст высокорентабельное производство в регионе, обеспечив в том числе достижение государственных задач роста производительности труда.

Список источников

1. Чеботарев Н.Т., Шергина Н.Н., Броварова О.В., Тулинов А.Г. - Агрохимический вестник. 2020. № 6. С. 23-27.

2. Ладухин А.Г. Минеральное питание сельскохозяйственных культур в системе природного круговорота веществ. ООО «Редакция журнала «Земледелие». № 1, 2018, С: 3-5.

3. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Часть I. Пестициды (фунгициды) (по состоянию на 15 апреля 2024 г.).

References

1. Chebotarev N.T., Shergina N.N., Brovarova O.V., Tulinov A.G. - Agrochemical Bulletin. 2020. No. 6. pp. 23-27.

2. Ladukhin A.G. Mineral nutrition of agricultural crops in the system of natural circulation of substances. LLC "Editorial board of the magazine "Agriculture".  No. 1, 2018, From: 3-5.

3. The State catalog of pesticides and agrochemicals approved for use on the territory of the Russian Federation. Part I. Pesticides (fungicides) (as of April 15, 2024).