Упрощенная схема пищевой цепочки почвы


Для того, чтобы понять механизм действия компостного чая, давайте сначала вкратце рассмотрим, что-же происходит в почве, заглянем в этот необычный микромир.
В этом нам поможет схема, в упрощенном виде описывающая взаимоотношения между представителями основных групп микроскопических обитателей почвы. Эта схема размещена на сайте Департамента сельского хозяйства США (USDA).

Выделим четыре основные группы микроорганизмов, с которыми мы будем чаще всего сталкиваться при знакомстве с компостным чаем:

- Бактерии
- Грибки
- Одноклеточные
- Нематоды

На этой несколько упрощенной схеме можно легко увидеть, как происходит круговорот питательных веществ в почве.К примеру, амебы питаются бактериями, но сами в тоже время являются пищей для нематод. Грибки питаются органическими остатками в почве и даже могут захватывать нематод, но сами являются пищей для различных членистоногих и нематод.

Бактерии - первая, самая многочисленная группа микроорганизмов, представленная в компостном чае. Эта группа также самая многочисленная в почве. К примеру, в одном грамме почвы содержится от 100млн. до 1 миллиарда бактерий. А в одном грамме высококачественного компостного чая может содержаться до 100 миллиардов бактерий.

Простейшие - вторая группа микроорганизмов.В одном грамме почвы может содержаться несколько тысяч жгутиковых и амеб, несколько сотен инфузорий. Питаются они бактериями и некоторыми видами грибков, при этом высвобождая содержащиеся в них питательные вещества.

Грибки - третья группа микроорганизмов. В почве может содержаться грибков общей длинной от нескольких метров до сотен и даже тысяч метров. Основной пищей для грибков являются органические остатки с высоким содержанием углерода - листья, стволы и ветви упавших деревьев, пожнивные остатки, картон, бумага, древесная стружка и кора.

Фото полураспавшегося древесного листа, сделанное с увеличением 40Х. Хорошо видно сеть грибков.

Грибки выделяют очень сильные энзимы, которые разлагают лигнин, основной компонент древесных материалов, на более простые сахара и аминокислоты, которые, в свою очередь, становятся пищей для бактерий. Для жизнедеятельности грибков очень важно поддерживать достаточную влажность их среды обитания.
http://www.compost-tea.net/images/fungi_compost.jpg">

Это снимок фрагмента созревающего компоста. Хорошо видно, как гифы грибков различной длины и диаметра пронизывают толщу распадающегося органического материала.

http://www.compost-tea.net/images/20xbffungaltext.jpg">

Это фото грибков в компостном чае, сделанное с увеличением 200Х

Нематоды - четвертая группа микроорганизмов.

В одном грамме почвы можно насчитать от 10 до нескольких тысяч нематод, питающихся бактериями, грибками, корнями растения, а также нематод-хищников (поедающих других нематод). Для поддержания оптимальных условий жизнедеятельность для благотворных нематод очень важен, как и для бактерий, одноклеточных и грибков, уровень влажности в почве (или в компосте для компостного чая). Также на количество нематод влияет степень уплотненности почвы.

Давайте перечислим благотворные эффекты от применения компостного чая.

Защита растений от болезнетворных организмов.
При обработке растений методом опрыскивания компостным чаем на поверхности листьев образуется тонкая пленка благотворных микроорганизмов, которые доминируют над болезнетворными.

Уменьшение или полный отказ от использования пестицидов.
Удержание питательных веществ в почве.
Плодородная почва содержит огромное количество микроорганизмов, которые удерживаются на органических остатках, поверхности частичек почвы, корнях растений с помощью своеобразного клея(продуктов их жизнедеятельности). Благодаря этому они не вымываются с водой из почвы.

Уменьшение потерь воды и ее потребление.
Увеличение способности удерживать воду.
Увеличение корневой системы растений.
Улучшение и перестройка структуры почвы.
Устранение уплотненности почвы.
Разложение вредных веществ.

Технология

После помещения нужного количества компоста в установку, предварительно наполненную водой и с включенной аэрацией, микроорганизмы и различные вещества(органические и неорганические, растворимые и нерастворимые) попадают в водную среду, насыщенную кислородом воздуха. В этих условиях они начинают активно размножаться, особенно те микроорганизмы, которые являются аэробными, то есть способные жить и размножаться в условиях высокого содержания кислорода в воде. Анаэробные же микроорганизмы в таких условиях либо погибают, либо переходят в состояние сна. В зависимости от вида кормовой добавки в компостном чае начинают развиваться те или иные группы микроорганизмов. В процессе размножения организмы используют добавки как пищу, активно потребляя при этом кислород. На этой стадии особенно важен контроль содержания кислорода в воде, при отключении аэрации уже через 15-30 минут уровень кислорода в воде падает настолько, что начинается массовая гибель аэробных организмов и размножение анаэробных, крайне нежелательных для наших целей. В большинстве случаев такой раствор уже не поддается коррекции. Испорченный раствор использовать нельзя. Установка промывается и процесс запускается сначала.

В среднем, при температуре окружающей среды 20 градусов по Цельсию, цикл приготовления компостного чая длится около суток, т.е. 24 часа. При температуре 30 град. цикл длится примерно 15-18 часов. При понижении температуры цикл удлиняется до 30-40 часов. Приведенные цифры ориентировочные, поскольку длительность цикла сильно зависит от многих факторов (состав и начальная температура воды, количество кормовых добавок, состав компоста, атмосферное давление). Чем выше температура, тем активнее размножаются микроорганизмы, и тем активнее они расходуют находящийся в воде кислород. Если процесс длится слишком долго, микроорганизмы расходуют все питательные вещества и перестают размножаться, при этом многие группы просто исчезают, становясь пищей для других групп.

Естественно, встает вопрос: как же определить, правильно ли идет процесс приготовления чая? Основным условием является содержание кислорода в воде. Для измерения содержания кислорода применяются специальные приборы(слева прибор, который использовался мной). Минимально допустимое содержание кислорода - 6 мг/литр. Падение уровня кислорода можно легко определить по запаху. Хороший компостный чай имеет приятный запах свежей земли. Чай, в котором начали размножаться анаэробные микроорганизмы, приобретает неприятный (гнилостный) запах.

Конечно же, более точно определить, как идет процесс приготовления чая, можно с помощью микроскопа. Для этого разработана специальная методология, цель которой определить примерное содержание и соотношение в компостном чае представителей четырех основных групп микроорганизмов. Такой метод требует специального оборудования (слева микроскоп, которым пользовался я) и соответствующим образом подготовленного специалиста.

После окончания процесса получается конечный продукт - компостный чай, водная взвесь, состоящая из бактерий, одноклеточных, грибков и нематод, а также минеральных и органических остатков, перешедших из компоста в воду. Далее компостных чай фильтруется через фильтры, задерживающие наиболее крупные частицы (песчинки, неразложившиеся органические остатки, посторонние частицы) и пропускающие микроорганизмы, и перекачивается в ёмкости для перевозки или сразу в ёмкости, из которых будет производится внесение чая.


Компоненты

Основными компонентами компостного чая являются компост и вода. Кроме того, используются те или иные добавки, придающие ему заданные свойства. Именно от качества компоста в основном зависит качество полученного из него конечного продукта. Для получения компостного чая применяется так называемый аэрированный компост, производимый по специальной технологии. Отличие этой технологии в том, что в процессе компостирования бурты с компостом периодически переворачиваются для насыщения массы компоста кислородом воздуха. Такой компост содержит в себе огромное количество микроорганизмов и способен при правильных условиях хранения сохранять свои свойства больше года, не теряя при этом питательных веществ и биологического многообразия. Количество грибков в таком компосте в процессе хранения даже увеличивается.
Для уничтожение болезнетворных организмов, опасных для растений и человека, температура в буртах при компостировании должна достигнуть 55°С и продержаться на этом уровне не менее 5-ти дней. При этом таких циклов должно быть не меньше 3-х, что обеспечивает уничтожение нежелательных микроорганизмов(и семян растений) во всей толще компоста, поскольку будет произведено как минимум трехкратное переворачивание буртов. По данным Корнеллского университета(The Cornell Waste Management Institute), такие опасные для человека культуры, как E.Coli или Salmonella погибают в компосте в течении 24 часов после достижения температуры в бурте более 50°С, а при температуре 33,5°С - 41,5°С в течении 7 дней.
Немаловажное значение также имеет применяемая вода. При приготовлении компостного чая желательно использовать питьевую или свежую дождевую воду. Хлорированная вода перед применением должна отстояться. Как правило, хлорированную воду перед использованием аэрируют в течении одного-двух часов для удаления остатков хлора.

Оборудование

Для приготовления компостного чая применяются самые различные устройства и конструкции - от самодельных 5-10-ти литровых, до промышленных установок ёмкостью 1000 и более литров. Учитывая нормы применения компостного чая - от 50 до 200 и более литров на 1 гектар (в зависимости от области применения ), каждый может легко рассчитать мощность нужной ему установки.

Для приготовления компостного чая в небольших количествах можно использовать пластиковые ёмкости 6-10л. Такого количества достаточно для полива, к примеру, грядок на огороде площадью несколько соток.

Также понадобится небольшой компрессор для аэрации производительностью более 100л/час и мощностью в несколько ватт, и комплект переходников, краников и распылителей. Их можно приобрести в магазине аквариумистики или изготовить самому. Автор использовал обычный компрессор для аквариума. Его оказалось достаточно для приготовления компостного чая одновременно в двух ёмкостях по 5л каждая.
Для больших ёмкостей (20л - 50л) потребуется значительно более мощный компрессор, производительностью несколько сотен литров в час, мощностью несколько десятков ватт.
Важнейшей составляющей получения качественного компостного чая является экстрагирование(экстракция) микроорганизмов из компоста. Поскольку микроорганизмы прикреплены к частичкам почвы(песчинкам, органическим остаткам), их нужно аккуратно отделить, чтобы перевести в воду, при этом нанеся им минимальные повреждения. В промышленных установках для этой цели устанавливаются специальные экстракторы. В домашних условиях этом момент не столь важен, поскольку недостаточно полное экстрагирование можно компенсировать увеличением количества компоста.

Хранение

Особенность компостного чая состоит в том, что срок хранения готового продукта ограничен. Компостный чай должен быть применен в течении не более 4-х часов после приготовления, при этом срок хранения зависит от окружающей температуры - чем выше температура, тем меньше срок хранения. Учитывая время, нужное на перекачку в емкости и доставку к месту применения, иногда приходится использовать компостный чай прямо "с колес". При доставке в отдаленные места приходится возле емкостей устанавливать дополнительные компрессоры, обеспечивающие аэрирование жидкости при перевозке, при непредвиденных задержках в доставке (поломка, дозаправка транспорта, погодные условия). В ситуации, когда чай уже готов, а внесение планируется производить позже, допустимо просто продлить аэрацию на несколько часов без ущерба для качества продукта.

Применение

Компостный чай можно с успехом применять в самых различных (порой неожиданных) сферах деятельности. Вот далеко не полный список возможных областей применения:

при выращивании зерновых, бобовых, подсолнуха, и т.д.
овощей, винограда, ягодных культур, фруктов
в ландшафтном дизайне
садово-парковое хозяйство
футбольные поля и поля для гольфа
обочины автострад и лесополосы
укрепление склонов
восстановление истощенных почв и почв, поврежденных эрозией
восстановление зеленого покрова, поврежденного пожаром, наводнением
защита верхнего слоя грунта от выветривания

На этих двух рисунках показан результат применения компостного чая для устранения уплотненности почвы.


На первом снимке хорошо видно, что корни растений не могут преодолеть плотный слой почвы, образовавшийся в результате ее неправильной обработки. Единицы измерения глубины - в дюймах.

Снимки ниже сделаны через 12 месяцев после применения компостного чая. Хорошо видно, что структура почвы стала более рыхлая, и корни растений проникают на гораздо большую глубину.
http://www.compost-tea.net/images/compaction12months2.jpg">

Снимки любезно предоставлены Уильямом Авери(William Avery), управляющим директором сельскохозяйственного департамента компании Green Globe Harvest Pty Limited(Австралия).

http://www.compost-tea.net/images/menindee%20seedless06-07.png">

На этой диаграмме виден результат использования комплексной органической технологии, включающей компостный чай, для выращивания бессемянного столового винограда (сорт Menindee). Эксперимент проводился в 2006-2007 году. На контрольном участке применялись обычные удобрения, на экспериментальном их количество было уменьшено на 50% и добавлено использование компоста и компостного чая. Прирост урожайности составил 22%.

Диаграмма любезно предоставлена Уильямом Авери(William Avery), управляющим директором сельскохозяйственного департамента компании Green Globe Harvest Pty Limited(Австралия).

С помощью компостного чая спасён уникальный сад из 5000 роз.

http://www.compost-tea.net/images/roses.jpg">Работники общественного калифорнийского сада роз (Morcom Rose Garden) столкнулись с массовым заболеванием роз мучнистой росой, черной пятнистостью и ржавчиной. Масштабы заболевания были настолько велики, что сад, основанный ещё в 1930-х годах и входящий в десятку лучших в Соединенных Штатах, мог потерять сертификат Всеамериканского общества селекционеров роз (AARS). Было принято решение с помощью 35-ти добровольцев применить компост для подкормки и компостный чай для обработки розовых кустов. Спустя всего неделю листья растений начали восстанавливать форму и приобрели насыщенный тёмно-зелёный цвет. На сегодняшний день розовые кусты здоровы и сад готов к новой ежегодной инспекции AARS для подтверждения своего сертификата.

http://www.compost-tea.net/index.php/tekhnologiya/sushchnost-protsessa.html

Серия сообщений " Использование ЭМ-технологий в саду и огороде":
Часть 1 - Эффективные микроорганизмы. Байкал ЭМ-1
Часть 2 - Особенности агротехники при использовании ЭМ-технологии
...
Часть 13 - Органические траншеи, короба, лунки
Часть 14 - Теплые грядки (Осень)
Часть 15 - Как же получается компостный чай?
Часть 16 - Грядки на дернине
Часть 17 - Торопитесь! Плодородие почвы лучше и легче повышать осенью!
Часть 18 - Как самостоятельно приготовить ЭМ-препараты: несколько рецептов
Часть 19 - Готовим ЭМ - препараты сами