CC BY
62
ш
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ
УДК 631.89 DOI: 10.24411/2587-6740-2018-12022
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ НЕЙТРАЛИЗОВАННОГО ФОСФОГИПСА, КАК ХИМИЧЕСКОГО МЕЛИОРАНТА И ФОСФОРСОДЕРЖАЩЕГО МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ В УСЛОВИЯХ БОГАРНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
Н.И. Аканова1, А.Х. Шеуджен2, М.М. Визирская3, А.А. Андреев3
1ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова», г. Москва, Россия
2ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина», г. Краснодар, Россия 3ООО «ЕвроХим ТрейдингРус», г. Москва, Россия
Представлены результаты эффективности нейтрализованного фосфогипса ООО «ЕвроХим-БМУ» в богарном земледелии Краснодарского края на посевах кукурузы на зерно и подсолнечника, выращиваемых после озимой пшеницы, в условиях чернозема выщелоченного. Увеличение урожайности культур зависела от доз фосфогипса в его сочетания с минеральными удобрениями. На вариантах N40P60K40; ^0К40+ФГ 4 т/га и ^0К40+ФГ 6 т/ га прибавка урожая зерна кукурузы составила 7,3; 6,5 и 6,6 ц/га, что выше контроля на 12,9; 13,2 и 11,6%. На посевах подсолнечника при внесении доз N20P20K20, ^0К20+ФГ 4 т/га и ^0К20+ФГ 6 т/га относительно контроля (20,2 ц/га) прибавка урожая семян составила 2,5; 2,6 и 2,3 ц/га или 16,8; 17,5 и 15,5% соответственно. Внесение полного минерального удобрения в сравнении с азотными и калийными в сочетании с фосфогипсом в дозе 4-6 т/ га было равноценным по влиянию на формирование урожайности культур и качества их продукции. Нейтрализованный фосфогипс обладает пролонгированным действием, его эффективное действие не затухает на четвертый год после внесения. Внесение фосфогипса в дозе 4 т/га позволяет после трех лет последействия получать урожай зерна кукурузы лишь на 1,12% меньше, чем при использовании полного минерального удобрения в дозе N40P60K40, а на посевах подсолнечника разница в урожае не превышает наименьшую существенную разницу между вариантами. Высокая агроэкономическая эффективность применения фосфогипса обусловлена содержанием в его составе 2-4% Р2О5 в усвояемой форме, до 21% серы, что в значительной степени возмещает затраты сельскохозяйственного производства на его транспортирование и внесение в почву. При внесении фосфогипса в дозе 4-6 т/га в качестве фосфорсодержащего удобрения в последующие 3-4 года дозы фосфорных удобрений могут быть снижены не менее чем на 25%.
Ключевые слова: плодородие почв, нейтрализованный фосфогипс, кукуруза, подсолнечник, урожайность, минеральные удобрения, фосфатный режим почв, качество зерна, доза удобрений, чернозем выщелоченный.
а ля современного развития сельскохозяйственного производства России необходима корректировка направ-сти его на рост эффективности за счет активизации инновационной деятельности, определения стратегических приоритетов в растениеводстве и использования внутренних резервов [1, 2]. Актуально создание конкурентоспособного и эффективно развивающегося аграрного сектора, связанного с использованием современных ресурсосберегающих технологий, в том числе с использованием вторичных ресурсов [3]. Такой подход дает возможность применения нейтрализованного фосфогипса ООО «ЕвроХим-БМУ», в качестве удобрения и химического мелиоранта в системе питания важнейших сельскохозяйственных культур с целью увеличения их урожайности, повышения качества продукции и сохранения плодородия почвы [4, 5].
Фосфогипс — побочный продукт производства фосфорной кислоты. По своему составу может быть охарактеризован, как хими-
ческий мелиорант, так как содержит до 94% СаSO4, а также как кальций-фосфорно-серное удобрение. Фосфогипс химически стабилен, способен продолжительное время сохранять свои свойства [6, 7]. Способность фосфогип-са при внесении в почву сохранять стабильность, медленно трансформируясь в органо-минеральные соединения, является весьма ценным в практическом отношении свойством по поддержанию благоприятных физи-ческо-химических и биологических свойств почвы [8, 9]. Кроме основных макроэлементов, в составе фосфогипса имеются в разных соотношениях оксиды Fe2О3, FeO, MgO, ТО2, MnО2, 02О3, CuO, SiО2, BaО2, что положительно не только для сохранения плодородия почвы, но и формирования продуктивности и качества растений [10, 11].
Площадь возделывания кукурузы в мире превышает 110 млн га, в Российской Федерации под этой культурой занято около 830 тыс. га, в том числе в Краснодарском крае — 282 тыс. га. В последние годы средний урожай зерна кукурузы по стране
составляет 20,0 ц/га, по Краснодарскому краю — 28,0 ц/га. Важнейшим фактором повышения урожайности кукурузы и улучшения качества ее зерна является сбалансированное минеральное питание, которое можно достичь совершенствованием системы удобрения [12, 13].
Методика проведения исследований
Целью исследований было изучение агро-экологической эффективности нейтрализованного фосфогипса на посевах кукурузы и подсолнечника, в условиях чернозема выщелоченного в повышении урожайности культур и улучшении качества их продукции. Достоверность результатов обеспечивалась применением методик, входящих в базу ГОСТов Общероссийского классификатора стандартов Российской Федерации, организацией исследований в системе почва-растение- удобрение, сопоставлением многократно повторяющихся показателей во времени. Исследования проводились на экспериментальном
полигоне в учебно-опытном хозяйстве «Кубань». В полевом опыте изучались дозы фос-фогипса 2; 4 и 6 т/га. Схема опыта:
Схема опыта № 1 подсолнечник
1. Контроль
2.
3.
4.
5.
^0^20 N^20
^0К20 + фосфогипс 2 т/га ^0К20 + фосфогипс 4 т/га ^0К20 + фосфогипс 6 т/га
Схема опыта № 2 кукуруза (зерно) 1. Контроль
2. ^Лс
3. ^40
4. ^0К40 + фосфогипс 2 т/га
5. ^0К40 + фосфогипс 4 т/га
6. N К + фосфогипс 6 т/га
Опыт заложен в 2014 г., повторность вариантов — 3-кратная, предшественник — озимая пшеница. Объекты исследований: кукуруза сорта Пионер и подсолнечник сорта Сигнал. Агротехника — общепринятая для зоны достаточного, но неустойчивого увлажнения. Размещение вариантов систематическое, общая площадь делянки в опыте № 1 — 84 м2, в опыте № 2 — 126 м2, удобрения: аммонийную селитру (34% аммофос (52% Р2О5 и 12% калий хлористый (60% К2О) и фосфогипс вносили под основную обработку почвы под предшествующие культуры.
Сорт кукурузы Пионер — среднепоздний гибрид с периодом вегетации около 100 дней, пригоден для выращивания на зерно, хорошо переносит затяжную весну и низкие температуры. Рекомендованная густота посадки 60 тыс. растений на 1 га [14]. Гибрид подсолнечника интенсивного типа Сигнал по длине вегетационного периода относится к группе раннеспелых (93-95 дней), характеризуется высокой урожайностью, высота растений 160-170 см.
Почва опытного участка выщелоченный чернозем: сумма поглощенных оснований достигает 36,1-44,3 мэкв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями — 94,4-98,3%, содержание подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое почвы повышенное, содержание гумуса в пахотном слое — 2,8%. Чернозем выщелоченный обладает высокой поглотительной способностью, емкость ка-тионного обмена 44,3 мэкв/100 г почвы. Вы-
щелоченный чернозем обладает благоприятными водно-физическими свойствами и химическим составом, его можно использовать под все полевые культуры. Однако необходимо отметить, что эти почвы интенсивно деградируют, содержание органического вещества снижается, наблюдается их устойчивое подкисление [15, 16].
Обсуждение результатов
Наблюдение за ростом и развитием растений кукурузы на зерно показали, что продолжительность их вегетационного периода изменялась в зависимости от вносимых удобрений, но наибольшее влияние оказывал фосфогипс, применяемый совместно с минеральными удобрениями. В вариантах с фос-фогипсом всходы появлялись на 2 дня раньше, а выметывание, появление початков и созревание наступали раньше на 4 дня. В варианте без удобрений фазы вегетации наступали на 2-4 дня позднее. Таким образом, продолжительность вегетации кукурузы связана с уровнем минерального питания растений и имеет тенденцию к сокращению при внесении фосфогипса. На естественном уровне плодородия вегетационный период растений составил 117 дней, минеральные удобрения в дозе ^0Р60К40 снизили его до 116 дней, совместное их использование с фосфогипсом, напротив, сокращали продолжительность вегетации кукурузы, и фаза полной спелости зерна (созревание) наступала через 114 дней после посева культуры.
Уровень продуктивности кукурузы, как показали исследования, определяется содержанием в почве соединений азота (N+NН4) и (N+N0,,), подвижного фосфора и обменного калия. В азотном питании растений определяющее значение имеет минеральный азот, который представлен в основном обменно-поглощенным аммонием и нитратами (табл. 1).
Содержание минерального азота (нитратного N+N0^. и обменно-поглощенного N+NН4) — один из важных показателей обеспеченности культуры доступной формой этого элемента [17]. В опыте содержание минерального азота в 0-40 см слое почвы за весь период исследований было наименьшим на контрольном варианте. В соответствии с группировкой почв по обеспеченности азотом, его количество (мг/кг)
изменялось от очень высокого в фазе выметывания початков (N+N0^. — 17,6-23,1; N+NН4 — 12,2-15,4) до повышенного и высокого при их появлении (N+N03 — 12,4-16,1; N+NН4— 10,5-12,2) и среднего уровня во время созревания зерна (N+N03 — 10,0-12,1; N+NН4 — 8,3-10,1).
Внесенные минеральные удобрения в опыте способствовали значительному улучшению фосфорного режима чернозема выщелоченного. 0днако содержание подвижных фосфатов в почве изменялось на протяжении всей вегетации растений, что связано с неравномерным потреблением этого элемента, изменением температуры воздуха и влажности почвы. С повышением влажности почвы до оптимального уровня доступность фосфатов увеличивалась, а по мере ее снижения постепенно уменьшалась. Применяемые удобрения существенно увеличивали содержание подвижного фосфора в почве в начальный период роста и развития растений (табл. 1). В фазе выметывания початков и их появления действие минеральных удобрений ^40Р60К40) в 0-40 см слое почвы способствовало повышению содержания доступных фосфатов на 11,3% или 13,0 мг/кг почвы, а в сочетании с фосфогипсом ^40К40 +ФГ 4-6 т/ га) — на 8,7 и 7,8 % или 9,0 и 10,0 мг/кг почвы соответственно.
Выявлено, что содержание обменного калия было наименьшим на контроле в начале онтогенеза растений и составляло 200,0 и 184,0 и 172,0 мг/кг почвы, что в соответствии с группировкой почвы соответствует высокой обеспеченности чернозема выщелоченного обменным калием (табл. 1). Уменьшение содержания обменного калия в фазе созревания зерна связано с потреблением элемента растениями и происходило это на всех вариантах опыта. На вариантах, где изучалось действие минеральных удобрений и их сочетания с фосфогипсом, содержание обменного калия выше и в соответствии с группировкой уровень обеспеченности почв очень высокий. В фазы выметывания початков и созревания зерна на вариантах М40Р60К40; ^0К4с+ФГ
4-6 т/га уровень обеспеченности растений кукурузы был выше на 5,0-5,5; 7,6-7,1 и 5,2-6,4% соответственно по фазам.
Улучшенные условия минерального питания сказались на высоте растений кукурузы (рис. 1).
Динамика содержания элементов питания в почве на посевах кукурузы, мг/кг
Таблица 1
Вариант опыта Фаза вегетации растений кукурузы
выметывание появление початков созревание
1Ч03 N4, Р К N03 N4, Р К N03 N4, Р К
Контроль 17,6 12,2 115 2„„ 12,4 1„,5 1„4 184 1„,„ 8,3 1„„ 172
М4„РЛ„ 21,2 14,8 128 21„ 14,1 11,„ 12„ 198 1„,2 9,3 1„9 183
22,9 15,7 1„9 21„ 14,8 11,5 97 196 11,4 1„,1 84 184
М4„К4„+фГ 2 т/га 22,5 15,5 124 2„9 15,„ 11,4 114 194 12,„ 1„,6 1„„ 181
М4„К4„+фГ 4 т/га 23,5 15,6 125 2„8 15,4 11,6 116 196 12,2 1„,3 1„2 183
^4„К4„+ФГ 6 т/га 23,1 15,4 124 211 16,1 12,2 116 197 12,1 1„,1 1„„ 181
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX
Наблюдения за ростом растений в условиях применения N40P60K40; N40K40 +ФГ 4 т/га и N40K40 +ФГ 6 т/га выявили существенное повышение показателя в период выметывания початков, их появления и созревания зерна — на 5,8-8,4; 10,5-11,5 и 10,1-12,2%.
Аналогичные закономерности были выявлении при исследовании динамики накопления сухого вещества растений: на вариантах, где использовались удобрения N40P60K40; NK+ФГ 4-6 т/га, величина показателя была выше, чем на контрольном варианте (рис. 2). Как видно, совместное применение азотно-калийных удобрений с фосфогипсом нейтрализованным было равноценным с внесением полного минерального удобрения. Наибольший эффект наблюдался в условиях применения фосфогипса в дозах 4-6 т/га.
Результаты опыта показали, что действие фосфогипса имеет пролонгированный характер, и на четвертый год его последействия проявляется достоверное положительное влияние на урожайность кукурузы. На вариантах N P K ; N K +ФГ 4 т/га и N K +ФГ
40 60 40 40 40 40 40
6 т/га прибавка урожая зерна составила 7,3; 6,5 и 6,6 ц/га, что выше контроля на 12,9; 13,2 и 11,6%. Повышение урожайности было обусловлено ростом числа початков, длины початка, количеством зерен в них и массы 1000 зерен. На естественном уровне плодородия эти показатели составили 1,1 шт./раст.; 20 см, 396 шт. и 274 г. Применение минеральных удобрений и фосфогипса равноценно (N40P60K40; NJKj-ФГ 4-6 т/га), обеспечивало улучшение условий минерального питания растений кукурузы и, как следствие, повы-
2S0 200 1S0 100 S0 0
221 22S 220 223
200 204 200 20S
221 224
223 227
223
229
Контроль Ы40Р60К40 Ы40К40 Ы40К40 + ФГ 2 Ы40К40 + ФГ 4 Ы40К40 + ФГ 6
т/га т/га т/га
Фаза вегетации выметывание Фаза вегетации появление початков Фаза вегетации созревание
Рис. 1. Динамика изменения высоты растений кукурузы, см
400 3S0 300 2S0 200 1S0 100 S0 0
328
34636S341
347
3S0 32S 326
338360340
3313S4328
Контроль
N40P60K40
N40K40
Фаза вегетации выметывание
Фаза вегетации созревание вегетативная масса
Ы40К40 + ФГ 2 Ы40К40 + ФГ 4 М0К40 + ФГ 6 т/га т/га т/га
Фаза вегетации появление початков Фаза вегетации созревание зерно
Рис. 2. Динамика накопления сухого вещества растениями кукурузы на зерно, г/растение
шение числа початков (1,7-1,8 шт./раст.), длины початка (до 22 см), количества зерен в них (402-404 шт.) и массы 1000 зерен (282-284 г) (табл. 2).
Таким образом, действие полного минерального удобрения и сочетания азот-но-калийных удобрений с фосфогипсом в одинаковой степени повышало уровень обеспеченности растений необходимыми элементами питания, что обусловило более интенсивный рост и развитие растений кукурузы, накопление ими сухого вещества и в конечном итоге получение высокого урожая зерна.
Формирование урожая подсолнечника и накопление в нем хозяйственно ценной части — семян, является итогом сложных физиолого-биохимических процессов, протекающих в органах растений при оптимизации условий минерального питания растений [18]. Выявлено, что содержание в почве обменно-поглощенного аммония уменьшалось от фазы бутонизации до полной спелости семян подсолнечника, что, по-видимому, связано не только с сезонным изменением содержания органического вещества, влажности, температуры, реакции почвенной среды, но и активным поглощением аммонийного азота растениями. Содержание нитратного азота уменьшалось от фазы всходов растений до полной спелости, его концентрация в почве зависела от норм вносимых удобрений. На вариантах И20Р20К20, 1\120К20+ФГ 4 т/ га и 1\120К20+ФГ 6 т/га возрастало содержание нитратного азота по сравнению с контролем на 21,9; 24,5 и 25,0% и в абсолютном значении оно было 23,4; 23,9 и 24,0 мг/кг, что соответствует очень высокой обеспеченности почвы (табл. 3).
Внесение полного минерального удобрения (М20Р20К20) и азотно-калийных в сочетании с фосфогипсом (1\120К20+ФГ 4 т/га и 1\120К20+ФГ 6 т/га) в одинаковой мере повышало содержание подвижного фосфора в почве: в фазы бутонизации, цветения растений и полной спелости семян содержание фосфора в среднем на 1,0-3,3; 5,4-5,5 и 6,1-9,2% выше контроля (в абсолютных значениях — 121-125; 118119 и 104-107 мг/кг почвы) соответственно. К фазе полной спелости семян подсолнечника содержание подвижного фосфора заметно снизилось за счет интенсивного его поглощения растениями, но существенная
Таблица 2
Урожайность кукурузы на четвертый год последействия фосфогипса
Вариант Урожай зерна, ц/га Прибавка Структура урожая
ц/га % число початков, шт./раст. длина початка, см количество зерен в початках, шт. масса 1000 зерен, г
Контроль 55,4 - - 1,1 2. 396 274
N4„P6„K4„ 62,7 7,3 12,9 1,8 22 4„2 282
6„,6 5,2 9,1 1,4 22 4„9 283
М4„К4„+ФГ 2 т/га 61,8 б, 4 13,. 1,б 21 4„1 284
М4„К4„+ФГ 4 т/га 61,9 б, 5 13,2 1,7 22 4„2 283
М4„К4„+фГ 6 т/га 62,„ б,б 11,б 1,7 22 4„4 284
НСР„5 6,15
Таблица 3
Динамика содержания основных биогенных элементов в черноземе выщелоченном под подсолнечником в слое 0-40 см, мг/кг почвы
Вариант опыта Фаза вегетации растений подсолнечника
бутонизация цветение полная спелость
N03 N4 4 Р К N0^ N4 4 Р К N0^ N4 4 Р К
Контроль 19,2 5,7 121 2„„ 12,2 3,4 112 181 11,8 „,9 98 165
^Л„К2„ 23,4 6,4 125 21„ 12,9 4,1 119 2„„ 11,„ 1,6 1„4 181
М2„К2„ 24,1 6,2 118 211 13,„ 4,8 1„„ 2„1 11,9 1,8 1„1 183
М2„К2„+фГ 2 т/га 24,1 6,9 122 211 13,4 4,9 115 2„2 1„,9 1,8 1„6 181
М2„К2„+фГ 4 т/га 23,9 6,8 122 212 14,„ 4,4 118 2„„ 11,6 1,9 1„6 182
М2„К2„+фГ 6 т/га 24,„ 6,6 121 211 13,6 4,1 118 2„„ 11,3 2,„ 1„7 182
Таблица 4
Динамика содержания элементов питания в растениях подсолнечника, %
Вариант опыта Фаза развития растений подсолнечника
бутонизация цветение полная спелость
азот фосфор калий азот фосфор калий азот фосфор калий
Контроль 3,65 „,95 1,6„ 2,85 „,32 1,1„ 1,47 „,18 „,69
^Л„К2„ 3,8„ „,95 1,75 2,65 „,54 1,31 1,45 „,24 „,78
М2„К2„ 4,1„ 1,1„ 1,9„ 3,32 „,58 1,35 1,56 „,28 „,78
М2„К2„+фГ 2 т/га 4,28 1,2„ 2,„„ 3,45 „,67 1,48 1,58 „,27 „,82
М2„К2„+фГ 4 т/га 5,„8 1,2„ 2,„„ 3,78 „,68 1,48 1,6„ „,29 „,86
М2„К2„+фГ 6 т/га 5,„9 1,25 2,„„ 3,77 „,68 1,5„ 1,6„ „,28 „,87
разница между вариантами сохраняется. Показатель изменяется от повышенного (в начале вегетации растений) до среднего уровня к полной спелости семян в соответствии с группировкой об обеспеченности почвы (табл. 3).
Содержание обменного калия в исследуемой почве соответствует очень высокому уровню обеспеченности даже на контроле (табл. 3), и оно уменьшалось к фазе полной спелости семян за счет активного его поглощения растениями подсолнечника. Применение N20P20K20, также как и ^„К^+ФГ 4 т/га и ^„К^+Фг 6 т/га в фазе бутонизации повышало показатель на 10,5% (210 мг/кг) и 10,0% (211-212 мг/кг) соответственно.
Исследование динамики формирования вегетативной массы растений показало, что полное минеральное удобрение и азотно-калийное в сочетании с фосфогипсом равноценно повышали содержание в биомассе подсолнечника фосфора. Максимальное содержание азота в растениях наблюдается в фазе бутонизации, и на контроле оно составило 3,65%. Внесение ^ДК^, ^„К^+ФГ 4-6 т/га увеличило содержание азота в растениях до 3,8; 5,1 и 5,1%. В период цветения в этих вариантах содержание азота несколько уменьшилось — до 2,9; 3,8 и 3,8% соответственно, а по сравнению с контролем в среднем это превышение составило 7,5-32,6% (относительных). К моменту созревания семян содержание азота в растениях резко сократилось до 1,47% на контроле и на вариантах ^„Р^К^, ^„К^+ФГ 4-6 т/га — до 1,45 и 1,6% (табл. 4).
Внесение N20P20K20, ^„К^+ФГ 4 т/га и ^Д+ФГ 6 т/га способствовало накоплению фосфора в вегетативной массе подсолнеч-
Рис. 3. Урожайность подсолнечника в условиях последействия нейтрализованного фосфогипса
ника: в фазе бутонизации его содержание на контроле составило в среднем 0,95%, на вариантах ^„К^+ФГ 4-6 т/га — 1,2-1,25%. Начиная с фазы цветения, поступление фосфора в растения снижается, но закономерность его накопления сохраняется и зависит от норм минеральных удобрений. В фазе полной спелости содержание фосфора в надземной части растений по сравнению с предыдущими фазами значительно снизилось и в среднем составило на контроле 0,18%; ^„Р^К^ — 0,24% и ^„К^+ФГ 4 т/га; ^Д+ФГ 6 т/га — 0,28-0,29%. В период созревания происходит отток фосфора из листьев, стебля, корзинки в семена, и именно в них он накапливается (табл. 4).
Динамика содержания калия в растениях подсолнечника была аналогична динамике содержания фосфора: в фазах бутонизации
и цветения калия накапливалось больше и средневзвешенное его содержание составило 1,6% на контроле; 1,75-2,0% при внесении ^„Р^, ^„К^+ФГ 4-6т/га. К фазе полной спелости семян содержание калия на контроле не превышало 0,69%, а на фоне ^„Р^К^, ^Ло+ФГ 4 т/га и ^Д+ФГ 6 т/га составило 0,78; 0,86 и 0,87% соответственно.
Улучшение условий минерального питания растений определило более высокий уровень урожая его семян. Применение как полного минерального удобрения (^„Р^К^), так и азотных и калийных в сочетании с различными дозами фосфогипса (^„К^+ФГ 4 т/га и ^„К^+ФГ 6 т/га) обеспечили увеличение урожайности подсолнечника. 0тносительно контроля (20,2 ц/га) прибавка урожая составила 2,5; 2,6 и 2,3 ц/га или 16,8; 17,5 и 15,5% соответственно (рис. 3).
ш
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX
Таблица 5
Структура урожая подсолнечника
Вариант Диаметр корзинки Процент пустозерности Масса, г Количество семянок в 1 шляпке, шт.
общий продуктивный семянок из 20 шляпок семянок из 1 шляпки 1000 семян
Контроль 17,9 13,б б,б 887,9 5„,„ 5б,. 669,2
N2„PA 18,5 14,. 4,7 985,3 49,3 5б,9 768,1
N2„K2„ 18,5 15,7 2,3 1„3„,5 51,5 б5,1 865,7
NJ^+OT 2 т/га 18,б 14,3 5,2 1„„„,6 44,4 бб,4 926,3
М2„К2„+ФГ 4 т/га 18,б 19,7 2,5 1„„2,„ 44,5 б9,4 985,„
^2„К2„+ФГ 6 т/га 18,2 14,б 3,. 1„9„,9 65,1 б.,б 938,„
Одними из факторов, определяющих уровень продуктивности подсолнечника, являются диаметр корзинки (общий), процент пустозерности семян, масса семян из одной шляпки, количество семянок в одной шляпке. Величины этих средневзвешенных показателей на наиболее эффективном варианте И20К20+ФГ 4 т/га составили: 18,6 см, 2,5%, 64,6 г и 985,0 шт. соответственно (табл. 5). Минеральные удобрения и их сочетание с фосфогипсом способствовали не только повышению урожайности, но и улучшению качества семян подсолнечника. Масличность от применения 1\120К20+ФГ 4 т/га и 1\120К20+ФГ 6 т/га повысилась относительно контроля на 3,1 и 3,9%.
Рациональная и ресурсосберегающая система удобрений обеспечивает получение максимального экономического эффекта от ее использования. Оценку экономической эффективности действия минеральных удобрений на посевах кукурузы на зерно и подсолнечника проводили по основным показателям: уровню урожайности, величины прибавки урожая культуры, себестоимости продукции. Результаты расчетов экономической эффективности норм и сочетаний минеральных удобрений, применяемых под кукурузу на зерно и подсолнечник, показали, что использование азотных и калийных удобрений И20_40К20_40 в сочетании с фосфогипсом в дозе 4 т/га обеспечивает высокий урожай зерна кукурузы и подсолнечника и экономически эффективно. Себестоимость зерна кукурузы и подсолнечника составила 4564 и 8991 руб./т, уровень рентабельности — 81,9 и 98%, чистый доход 24067 и 20871 руб./га соответственно.
Заключение
Исследования агроэкологической эффективности применения нейтрализованного фосфогипса, как мелиоранта и как минерального кальций-фосфорно-серного удобрения, показали целесообразность и экологическую безопасность его применения на посевах кукурузы (зерно) и подсолнечника в условиях центральной зоны Краснодарского края. Исключение фосфора из системы питания растений на фоне азотно-калийных удобрений и компенсация его внесением различных доз фосфогипса в равной степени с полным минеральным удобрением обеспечивало куль-
туры доступным питательными веществами, оказывало благоприятное воздействие на их физиолого-биохимические процессы, накопление сухого вещества растениями и в дальнейшем повышение урожая зерна кукурузы и семян подсолнечника. Минеральные удобрения в норме И40Р60К40 увеличили содержание доступных фосфатов на 11,3% или 13,0 мг/кг почвы, а в сочетании с нейтрализованным фосфогипсом (1М40К40+ФГ 4 т/га и 1\140К40+ФГ 6 т/га) — на 8,7 и 7,8% или 9,0 и 10,0 мг/кг почвы соответственно. Содержание обменного калия было на очень высоком уровне — более 200 мг/кг почвы.
Нейтрализованный фосфогипс обладает достаточно пролонгированным действием. Его эффект сохраняется и на третий год после внесения. Применение нейтрализованного фосфогипса в количестве 4 т/га позволяет и через 3 года получать урожай кукурузы лишь на 1,12% меньше, чем при использовании полного минерального удобрения И40Р60К40, а на посевах подсолнечника разница в урожае не превышает наименьшую существенную разницу между вариантами.
Литература
1. Выступление Александра Ткачева на правительственном часе в Государственной Думе РФ. 13.09.2017.
2. Федеральная целевая программа «Устойчивое развитие сельских территорий на 20142017 годы и на период до 2020 года».
3. Гануш Г.И., Зеленовский А.А., Синельников
B.М. Экономика предприятий АПК: учебное пособие для практических и самостоятельных занятий. Минск: БГАТУ, 2006. 165 с.
4. Аканова Н.И., Шеуджен А.Х., Андреев А.А., Визирская М.М., Лиманский А.Н. Научное обоснование использования отходов промышленности в качестве вторичных ресурсов в сельскохозяйственном производстве // Международный сельскохозяйственный журнал. 2017. № 6. С. 48-53.
5. Кизинек С.В., Шеуджен А.Х., Аканова Н.И., Локтионов М.Ю., Лиманский А.Н. Экологические и агроэкономические аспекты применения фос-фогипса в сельском хозяйстве // Научно-методический журнал «XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс». 2013. № 09 (13). Т. 2.
C. 206-217.
6. Белюченко И.С., Добрыднев Е.П., Муравьев Е.И. Экологические особенности фосфогипса
и целесообразность его использования в сельском хозяйстве // Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства, 2010. С. 13-22.
7. Бугаевский В.К. Агроэкологические проблемы повышения плодородия солонцовых почв рисовых систем Кубани: автореф. дис. ... д-ра. с.-х. наук, 1999. 45 с.
8. Вирясов Г.П. Использование промышленных отходов // Химизация сельского хозяйства. 1992. № 3. С. 42-45.
9. Воронин А.А. Влияние фосфогипса и минеральных удобрений на основные показатели плодородия и ферментативную активность чернозема обыкновенного Каменной степи: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. Каменная степь, 2007. 24 с.
10. Ангелов Л.И., Левин Б.В., Черненко Ю.Д. Фосфатное сырье. М.: Недра, 2000. 120 с.
11. Шеуджен А.Х., Аканова Н.И., Локтионов М.Ю., Лиманский А.Н. Агроэкологическая эффективность нейтрализованного фосфогипса на выщелоченных чернозёмах // Сб. ст. «Актуальные проблемы социально-экономической и экологической безопасности Поволжского региона» / Казанский ф-л МИИТ; Изд-во «Мир без границ», 2015. С. 91-94.
12. Национальный доклад «О ходе и результатах реализации в 2016 году Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы».
13. Артемьева Б.И., Белова Л.А. Оценка эффективности развития сельского хозяйства Краснодарского края в условиях импортозамещения // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2016. № 6 (57). С. 7-14.
14. Каталог DU PONT Pioneer, 2013 г. / Наука и сервис для вашего успеха.
15. Агроклиматический справочник Краснодарского края. Краснодар, 1961. 462 с.
16. Технический отчет о почвенном обследовании опытного поля Кубанского государственного аграрного университета г. Краснодара Краснодарского края / Кубань НИИгипрозем. Краснодар, 1991. 26 с
17. Самофалова И.А. Химический состав почв и почвообразующих пород: учебное пособие. Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2009. 132 с.
18. Шеуджен А.Х., Нещадим Н.Н., Онищен-ко Л.М. Система удобрения. Агрохимическая характеристика почв и климатические условия Северного Кавказа. Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет, 2009. 206 с.
Об авторах:
Аканова Наталья Ивановна, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории агрохимии органических и известковых удобрений, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-3153-6740, [email protected]
Шеуджен Асхад Хазретович, академик РАН, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой агрохимии, ORCID: http://orcid.org/ 0000-0001-5116-197Х, [email protected]
Визирская Мария Михайловна, кандидат биологических наук, руководитель отдела агрохимического сервиса в России и СНГ, ORCID: http://orcid.org/ 0000-0002-4030-846Х, [email protected]
Андреев Антон Андреевич, руководитель направления продаж специальных продуктов, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-7921-5458, [email protected]
AGROECOLOGICAL EFFICIENCY OF NEUTRALIZED PHOSPHOGYPSUM AS CHEMICAL MELIORANT AND PHOSPHATE-CONTAINING MINERAL FERTILIZERS IN CONDITIONS OF RAINFED AGRICULTURE OF KRASNODAR TERRITORY
N.I. Akanova1, A.H. Sheudzhen2, M.M. Vizirskaja3, A.A. Andreev3
1All-Russian research institute of agrochemistry name D.N. Pryanishnikova, Moscow, Russia 2Kuban state agrarian university named after I.T. Trubilin, Krasnodar, Russia 3LLC "EuroChem TradingRus'I Moscow, Russia
The article presents the results of the efficiency of neutralized phosphogypsum ООО "EvroHlm-BMU" In the rain fed agriculture of Krasnodar region on crops of corn for grain and sunflower grown after winter wheat in conditions of leached chernozem. The increase in the yield of crops depended on the doses of phosphogypsum in combination with mineral fertilizers. In the variants NP„K ; NK+FG 4 t/ha and N K+FG 6 t/ha, the increase in the corn crop was 7.3; 6.5 and 6.6 c/ha, which
40 60 40 40 40 40 40 1 1 r ' 11
is higher than the control by 12.9; 13.2 and 11.6%. The sunflower crops when making doses N20P20K20, N20K20+FG 4 t/ha and N20K20+FG 6 t/ha on control (20.2 c/ha) of seed harvest was 2.5; 2.6 and 2.3 c/ha or 16.8; 15.5 and 17.5% respectively. The introduction of a complete fertilizer in comparison with nitrogen and potassium in combination with phosphogypsum at a dose of 4-6 t/ha was equivalent to the influence on the formation of crop yields and the quality of their products. Neutralized phosphogypsum has a prolonged effect, its effective effect does not fade for the fourth year after application. Application of phosphogypsum at a dose of 4 t/ha allows after three years of aftereffect to obtain a corn crop by only 1.12% less than when using a full mineral fertilizer at a dose of N40P60K40, and on sunflower crops the difference in yield does not exceed the smallest significant difference between the options. High agro-economic efficiency of phosphogypsum application is due to the content of 2-4% P2O5 in its composition in the digestible form, up to 21% sulfur, which largely reimburses the costs of agricultural arbitrariness for its transportation and application in the soil. When applying phosphogypsum at a dose of 4-6 t/ha as a phosphate fertilizer in the next 3-4 years, the doses of phosphate fertilizers can be reduced by at least 25%.
Keywords: fertility of soil, neutralized phosphogypsum, corn, sunflower, yield capacity, fertilizers, phosphate regime of soils, grain quality, dose of fertilizers, leached chernozem.
References
1. Speech by Alexander Tkachev, at the government hour in the State Duma of the Russian Federation. 13.09.2017.
2. The Federal target program "Sustainable development of rural territories for 2014-2017 and for the period till 2020».
3. Ganush G.I.,ZelenovskijA.A,SinelnikovV.M. Economy of agricultural enterprises: a textbook for practical and self-study. Minsk: BGATU, 2006. 165 p.
4. Akanova N.I, Sheudzhen A.Kh., Andreev A.A., Vizirkskaya M.M., Limanskij A.N. Scientific rationale for the use of industrial wastes as secondary resources in agricultural production. Mezhdunarodnyj selskokho-zyajstvennyj zhurnal = International agricultural journal. 2017. No. 6. Pp. 48-53.
5. Kizinek SV, Sheudzhen A.Kh., Akanova N.I., Loktionov M.Yu., Limanskij A.N. Ecological and agro-economic aspects of the use of phosphogypsum in agriculture. Nauchno-metodicheskij zhurnal "XXI vek: itogi proshlogo i problemy nastoyaschego plyus" = Scientific and methodical journal "XXI century: results of the past and present problems-go plus". 2013. No. 09 (13). Vol. 2. Pp. 206-217.
6. Belyuchenko I.S., DobrydnevE.P., MuravevE.I. Ecological features of phospho-gypsum and the expedi-
ency of its use in agriculture. Problems of recycling of household waste, industrial and agricultural production, 2010. Pp. 13-22.
7. Bugaevskio V.K. agri-environmental problems soil fertility of sodic soils, rice systems of the Kuban. Extended abstract of doctor's thesis, 1999. 45 p.
8. Viryasov G.P. Utilization of industrial wastes. Khimizaciya selskogo khozyajstva = Chemicalization of agriculture.1992. No. 3. Pp. 42-45.
9. Voronin A.A. Influence of phosphogypsum and mineral fertilizers on the main indicators of fertility and fermentative activity of chernozem in the ordinary Stone steppe. Extended abstract of candidate's thesis. Stone steppe, 2007. 24 p.
10. Angelov L.I., Levin B.V., Chernenko Yu.D. Phosphate. Moscow: Nedra, 2000. 120 p.
11. Sheudzhen A.Kh., Akanova N.I., Loktionov M.Yu., Limanskij A.N. Agroecological efficiency of phosphogypsum neutralized in leached chernozems of the. Collection the article "Actual problems of socio-economic and environmental security-the Volga region". Kazan f-l MIIT. Publishing house "World without borders'; 2015. Pp. 91-94.
12. National report "On the progress and results of the implementation in 2016 of the State program for the development of agriculture and regulation of mar-
kets of agricultural products, raw materials and food for 2013-2020».
13. Artemeva B.I., Belova L.A. Assessment of efficiency of development of agriculture of the Krasnodar territory in terms of import. Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Works of the Kuban state agrarian university. 2016. No. 6 (57). Pp. 7-14.
14. Directory of DU PONT Pioneer, 2013. Science and service for your success.
15. Agro-climatic handbook of the Krasnodar territory. Krasnodar, 1961. 462 p.
16. Technical report on the soil survey of the experimental field of Kuban state agrarian university of Krasnodar region. Kuban research Institute-Giprozem. Krasnodar, 1991. 26 p.
17. Samofalova I.A. Chemical composition of soils and soil-forming rocks: study guide. Perm: publishing house of the Perm state agricultural academy, 2009. 132 p.
18. Sheudzhen A.Kh., Neschadim N.N., Onischenko L.M. Fertilizer system. Agrochemical characteristics of soils and climatic-economic conditions of the North Caucasus. Krasnodar: Kuban state agrarian university, 2009. 206 p.
About the authors:
Natalia I. Akanova, doctor of biological sciences, professor, chief researcher of the laboratory of agrochemistry and organic lime fertilizer, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-3153-6740, [email protected]
Askhad Kh. Sheudzhen, academician of the Russian academy of sciences, doctor of biological sciences, professor, head of the department of agricultural chemistry, ORCID: http://orcid.org/ 0000-0001-5116-197X, [email protected]
Maria M. Vizirskaya, candidate of biological sciences, head of agrochemical service of Russia and the CIS, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4030-846X, [email protected]
Anton A. Andreev, head of sales of special fertilizers, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-7921-5458, [email protected]
