Чем заменить торф — ивовый субстрат для растений

Чем заменить торф — ивовый субстрат для растений как заменитель далеко не бесконечного торфа разработали польские ученые, свои исследования опубликовали и подали на патент.

Чем заменить торф — ивовый субстрат для растений

Характеристика торфа для растений

Торф на сегодняшний день кажется незаменимым в качестве компонента почвосмесей, у него масса преимуществ:

• отличный воздухообмен,
• пористость,
• питательность,
• влагоемкость.

Торф  — это сравнительно недорого, и его достаточно много на планете.

Сколько торфа на планете

По разным оценкам, в мире от 250 до 500 млрд тонн торфа (в пересчёте на 40 % влажность), он покрывает около 3 % площади суши. При этом в северном полушарии торфа больше, чем в южном; заторфованность растёт при движении к северу и при этом возрастает доля верховых торфяников. Так, в Германии площади торфяников занимают 4,8 %, в Швеции — 14 %, в Финляндии — 30,6 %. В России доля занятых торфяниками земель достигает 31,8 % в Томской области (Васюганские болота) и 12,5 % — в Вологодской. Также большое количество залежей торфа есть в Республике Карелия, Республике Коми, ряде западных областей (особенно в Рязанской, Московской, Владимирской областях). Достаточные запасы торфа имеются на Украине (месторождение Морочно-1). Также большие запасы торфа имеются в Индонезии, Канаде, Белоруссии, Ирландии, Великобритании, ряде штатов США.

По оценкам канадской Peat Resources (2010 год), на первом в мире месте по запасам торфа (170 млрд т) — Канада, на втором — Россия (150 млрд т).

Источник

Торфяники занимают 3% поверхности суши земного шара и в то же время хранят 27% углерода.

В глобальном масштабе около 2000 кв км торфяников используются в садоводческих целях, что составляет 0,5% от общей площади торфяников.

Торф в настоящее время является одним из стратегических ресурсов — добыча торфа с 1990 г. увеличилась на 113%, и на основании имеющихся данных предполагается, что до 20% торфяников в мире потеряно.

Чем вредит добыча торфа 

Негативное воздействие на окружающую среду, связанное со значительным сокращением ресурсов торфа, в основном связано с последствиями изменения состояния воды в окружающей среде. Торфяники хранят 10% доступной воды на Земле и, напрямую питая многие реки, влияют на гидрологический цикл многих водосборов и способствуют ограничению экстремальных явлений, таких как наводнения.

Осушение торфяников также способствует выбросам парниковых газов, которые оцениваются в 1 миллиард метрических тонн эквивалента CO 2 в год.

Деградация окружающей среды, связанная с эксплуатацией торфяников, приводит к утрате уникальной растительности, которая важна как на местном, так и на глобальном уровне для поддержания генетического биоразнообразия видов и местообитаний.

Следовательно, следует активизировать исследования, связанные с поиском другой органической биомассы и минеральных материалов, которые можно было бы использовать в качестве компонента садовых субстратов.

Альтернатива — ивовый субстрат для растений

Среди потенциальных альтернативных источников сырья для торфяных сред — лигноцеллюлозная биомасса, собранная из короткооборотных порослей, например, с плантаций ивы (Salix viminalis L.).

Измельченный древесный субстрат подвергается процессам биотрансформации путем компостирования, обычно с использованием химической и микробной стимуляции для преобразования комплекса лигнин-целлюлоза в соответствующие гуминовые соединения, такие как гуминовые и фульвокислоты.

Ход исследования

Целью этого исследования было оценить пригодность ивовых компостов в качестве субстрата для выращивания томатов. Исследование подтвердило рабочую гипотезу о том, что реально использовать ивовой компост в качестве заменителя торфа в гомогенной форме или в качестве компонента торфяного субстрата. Исследование проводилось в 2019–2020 гг.

Урожай с четырехлетней плантации ивы (короткооборотная поросль), выращиваемой на полях Научно-исследовательской станции в Павловицах (принадлежит Вроцлавскому университету наук об окружающей среде и биологии) был фрагментирована в феврале 2019 года после вырубки.

Из полученной щепы приблизительно 1-3 см в длину сформировали компостные призмы, на состав некоторых был подан патент. Тестировалось влияние следующих субстратов:

• компост ивовый;
• компост из ивы с добавлением азота в виде нитрата аммония (нитрат аммония, 32% N), добавляемого с целью сужения соотношения биомассы C: N;
• компост из ивы с добавлением дереворазрушающего гриба;
• компост из ивы с добавлением разлагающихся древесных грибов и азота в форме нитрата аммония.

С марта по май 2020 года в тепличных условиях провели горшечный эксперимент, чтобы оценить пригодность произведенных ивовых компостов для выращивания томатов. Исследование проводилось на Научно-дидактической станции в Псарах, принадлежащей Департаменту садоводства Вроцлавского университета наук об окружающей среде и биологии. Использовали различные ивовые компосты с торфом и без него.

Контролем служило выращивание томатов на раскисленном торфе.

Результаты исследования

1. Компост из ивы с добавлением азота оказался слишком токсичным для начального роста растений томата, и все растения погибли в течение первых нескольких дней после высаживания.
2. В ивовом компостном субстрате с добавлением азота и мицелия токсическое действие азота было ниже, скорее всего, за счет лучшего разложения лигнин-целлюлозной биомассы ивы, а процент приживаемости растений находился на уровне 30–75%.
3. На субстратах ивы без добавок состояние растений томатов на стадии пересадки было самым слабым, но в смеси с торфом — с увеличением его процентного содержания – ситуация улучшалась.
4. В смеси компоста из ивы с торфом в соотношении 25:75 растения характеризовались большей энергией, чем растения, полученные из горшков с торфяным субстратом.

Полученные данные показали высокую ценность биотрансформированного растительного материала и подтвердили возможность его использования в качестве субстрата в различных модификациях вместе с торфом для выращивания рассады.

Ивовый субстрат для растений может заменить до 25% объема торфа в садовых субстратах.

Оказалось, что добавление азота отрицательно влияет на рост растений.

В гомогенных субстратах ивы после этих обработок наблюдалась потеря или деформация растений, типичные для симптомов избытка азота. Обеспечение оптимального соотношения C: N для правильного компостирования и в то же время соответствующего химического состава субстрата является одной из важнейших исследовательских целей в этой области.

Журнал Agronomy на портале MDPI, в адаптации