Synergistic Effects of Nitrogen-Fixing, Phosphate-Mobilizing, and Fungicidal Microbial Consortia in Enriched Vermicompost for Sustainable Agriculture in Semi-Arid Regions

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.13189/ujar.2026.140103
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Declining soil fertility, overreliance on mineral fertilizers, and rising phytopathogen pressure threaten sustainable agriculture in semi-arid regions such as Northern Kazakhstan. Traditional composting and vermicomposting improve soil health but often fail to deliver the nutrient efficiency and phytosanitary protection provided by chemical fertilizers. This study evaluates a novel strategy for soil revitalization through industrial-scale production of enriched vermicompost inoculated with a microbial consortium of nitrogen-fixing Azotobacter vinelandii SA2, phosphate-mobilizing Bacillus megaterium F-1, and fungicidal Streptomyces roseoflavus Str-1. Cattle manure served as the substrate, undergoing pre-fermentation, physicochemical adjustment, earthworm inoculation, and microbial enrichment with high-viability cultures (106–107 CFU/g). Two-season field trials on potato crops in the Akmola region compared enriched vermicompost with classical vermicompost and mineral fertilizers. Key parameters included soil nutrient status, plant growth, tuber yield, and disease incidence. The enriched vermicompost achieved a 27.8% higher yield than mineral fertilizers and a 14.7% improvement over classical vermicompost, while requiring a 60% lower application rate (1.2 vs. 3.0 t/ha). Soil analyses showed increased nitrogen and phosphorus bioavailability and enhanced enzymatic activity, accompanied by reduced pathogen presence and improved tuber storage life. These results demonstrate that integrating microbial biotechnology with vermicomposting generates a biologically active fertilizer that is scalable, cost-effective, and ecologically safe. The technology offers a practical pathway to restore fertility in degraded soils, strengthen plant resilience, and promote climate-adapted agriculture in arid and semi-arid regions.