CC BY
17
DOI: 10.18454/IRJ.2016.54.035 Шеуджен А.Х.1, Бондарева Т.Н.2, Хачмамук П.Н.3, Галай Н.С.4, Зоз О.В.5
1ORCID: 0000-0001-5116-197Х, академик РАН, доктор биологических наук, профессор, 2ORCID: 0000-0002-2764-2236, кандидат сельскохозяйственных наук, 3младший научный сотрудник, 4младший научный сотрудник, 5ORCID: 0000-0002-8361-0212, аспирант, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт риса», г. Краснодар, Россия ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ФОСФОГИПСА НЕЙТРАЛИЗОВАННОГО В РИСОВОМ СЕВООБОРОТЕ
Последействие фосфогипса нейтрализованного сохраняется на протяжении 2-х лет после его применения. Влияние фосфогипса, внесенного в количестве 4 и 6 т/га, на следующий год после применения (1-й год последействия) обусловливало увеличение по сравнению с внесением минеральных удобрений урожайности зерна риса на 0,56 т/га (7,1 %) и 0,33 т/га (4,2 %), а зеленой массы люцерны 1-го года на 0,55 и 0,65 т/га (6,9 и 8,2 %) и 0,77 и 0,80 т/га (9,7 и 10,0 %) соответственно при внесении весной и осенью. Во 2-й год последействия фосфогипса нейтрализованного урожайность зеленой массы люцерны 1-го года на этих участках была выше, чем на контрольных на 5,0-5,5 % (0,56-0,62 т/га).
Ключевые слова: фосфогипс нейтрализованный, аммонийный азот, подвижный фосфор, подвижный калий, урожайность риса, урожайность люцерны.
Sheudzhen A.Kh.1, Bondareva T.N.2, Khachmamuk P.N.3, Galay N.S.4, Zoz O.V.5
1ORCID: 0000-0001-5116-197Х, Academician of Russian academy of Science, PhD in Biology, professor, 2ORCID: 0000-0002-2764-2236, PhD. in Agriculture, 3Junior scientist, 4Junior scientist, 5ORCID: 0000-0002-8361-0212, Postgraduate student, FSBSI «All-Russian Rice Research Institute», Krasnodar, Russia EFFICIENCY OF USING NEUTRALIZED PHOSPHOGYPSUm IN RICE CROP RITATION
The aftereffect of neutralized phosphogypsum stays for 2 years after application. Influence of phosphogypsum introduced at dose of 4 and 6 t / ha in the year following the application (1st year of aftereffect) causes an increase in rice grain yield, in comparison with the aftereffect of mineral fertilizers, by 0.56 t/ha (7,1%) and 0,33 t/ha (4,2%) and increase in green mass of first year alfalfa by 0,55 and 0,65 t/ha (6,9 and 8,2%) and 0,77 and 0,80 t/ha (9,7 and 10,0%) with the spring and autumn application respectively. In the 2nd year of aftereffect of neutralized phosphogypsum yield ofgreen mass offirst year alfalfa in these areas was higher than in the control by 5,0-5,5% (0,56-0,62 t/ha).
Keywords: neutralized phosphogypsum, ammonium nitrogen, labile phosphorus, labile potassium, rice yield, alfalfa yield.
В земледелии Российской Федерации как следствие недостаточного внесения минеральных удобрений с ложился отрицательный баланс элементов питания, что приводит к деградации почвенного плодородия. За последние два десятилетия в почвах Краснодарского края содержание подвижных форм бора сократилось на 10 %, кобальта - 14 %, марганца - 10 %, меди - 7 %, молибдена - 15 %, цинка - на 6 %. Особенно интенсивно эти процессы идут в почвах рисовых оросительных систем, т. к. в затопленной почве потери азота увеличиваются, а подвижность большинства микроэлементов уменьшается за счет образования недоступных растениям соединений -гидрокарбонатов, сульфидов, фосфидов. Интенсивное сельскохозяйственное использование рисовых оросительных систем без применения агрохимических средств ведет к их деградации. Частично решает эту проблему внесение в почву фосфогипса нейтрализованного ООО «ЕвроХим-БМУ, побочного продукта производства фосфорных удобрений [5].
Внесение фосфогипса обеспечивает оптимизацию реакции среды почв в благоприятном для риса интервале, пополнение содержания в почве кальция, серы, кремния, фосфора и микроэлементов, стабилизацию минеральных коллоидов, обеспечивающих поддержание плодородия, увеличение количества мелкодисперсных частиц, которые имеют большое значение в образовании поглотительной способности почв и увеличении содержания элементов питания [2, 3]. На основании многочисленных исследований, выполненных на разных почвах и культурах, доказано, что фосфогипс нейтрализованный и обычный являются комплексным удобрением, содержащим кальций, фосфор, серу, кремний и ряд микроэлементов. Замена в системе удобрения риса при внесении в основной прием 150 кг/га аммофоса на 40 кг/га карбамида и 4 т/га фосфогипса обеспечивает более высокий уровень содержания доступных растениям форм азота, фосфора и калия в почве, чем при внесении Ni8+55 2+46P80K60, и обеспечивает формирование урожая, как минимум эквивалентного с полученным на фоне внесения полного минерального удобрения, но чаще всего на 8-12 % выше. Рост урожая происходит в результате повышения выживаемости растений, озерненности метелки и массы зерна с растения [6, 7]. Применение фосфогипса имеет еще и природоохранное значение, заключающееся не только в освобождении многих сотен гектаров земли, занятых многотоннажным отходом, но и в значительном обогащении почв элементами питания.
Имеются сведения о пролонгированном влиянии фосфогипса нейтрализованного на питательный режим почв и урожайность сельскохозяйственных культур [1, 8, 10]. Для рационального применения фосфогипса на посевах риса необходимо оценить продолжительность его действия как поликомпонентного удобрения.
Цель исследований - оценить последействие фосфогипса нейтрализованного в рисовом севообороте.
Методика. Полевые исследования проводили в соответствии с общепринятыми методиками на рисовой оросительной системе ФГУП РПЗ «Красноармейский» им. А.И. Майстренко Красноармейского района Краснодарского края. Территория хозяйства относится к Центральной агроклиматической зоне Краснодарского края. Изучалось последействие фосфогипса (ФГ), внесенного под рис в количестве 2, 4 и 6 т/га весной и осенью, в звене рис-рис, рис-люцерна и рис-рис-люцерна. При выращивании следующих после внесения фосфогипса культур
вносилось только азотное и калийное удобрение на посеве риса. Площадь делянки 2500 м2. Повторность 4-х кратная. Агротехника выращивания культур общепринятая для данной зоны в соответствии с рекомендациями ВНИИ риса.
Объектом исследования были сорт риса Рапан, люцерна Славянская местная и фосфогипс нейтрализованный ООО «ЕвроХим-БМУ». Почва опытного участка: рисовая луговая маломощная слабогумусная на аллювиальных тяжелых суглинках.
Содержание в почве обменного аммония определяли в 2 % КО вытяжке, подвижного фосфора и подвижного калия - по Чирикову; рНводн. - потенциометрическим методом, состав поглощенных оснований - по методу Шолленбергера [4]. Урожайность приводили к стандартной влажности и чистоте. Статистическая оценка результатов исследований выполнена с использованием метода дисперсионного анализа [9].
Результаты исследований. На следующий год после внесения фосфогипса нейтрализованного был посеян рис. Вносилось N120K60 (азотное удобрение (карбамид) - до посева, N5 - 4-5 листьев и - 6-7 листьев), т. е. фосфорное удобрение не вносилось. Анализ почвы до посева и внесения удобрений выявил незначительное подщелачивание почвенного раствора на вариантах с внесением фосфогипса. Степень увеличения рН зависела от нормы фосфогипса: чем она больше, тем выше были значения рН (табл. 1).
Таблица 1 - Динамика рН почвенного раствора (последействие фосфогипса 1 -й год)
Вариант До посева После уборки
Без удобрений 6,59 6,59
^2оРвоКбо - контроль 6,58 7,69
^20К60 6,64 6,74
N120^0 + ФГ*, 2 т/га 6,72 7,63
N120^0 + ФГ, 4 т/га 6,74 7,85
^20К60+ ФГ, 6 т/га 6,98 7,78
В почве с внесением фосфогипса в период вегетации растений риса содержалось больше, чем на контроле, аммонийного азота, подвижных форм фосфора и калия (табл. 2). Наибольшее их количество отмечалось в вариантах с внесением в предшествующем году фосфогипса в количестве 4 и 6 т/га.
Таблица 2 - Содержание доступных растениям форм элементов питания в рисовой луговой почве _(последействие фосфогипса 1-й год), мг/100 г_
Вариант Азот аммонийный Фосфор подвижный Калий подвижный
до посева после уборки до посева после уборки до посева после уборки
Без удобрений 0,30 0,68 5,37 6,07 8,85 9,24
N^80^0 - контроль 1,56 0,68 5,92 6,83 7,91 7,35
^20К60 0,93 0,54 5,74 7,81 8,73 7,35
^20К60 + ФГ, 2 т/га 1,64 0,68 5,74 8,87 8,09 8,23
^20К60 + ФГ, 4 т/га 1,63 0,50 7,27 8,95 7,81 7,85
^20К60+ ФГ, 6 т/га 0,95 0,54 7,42 9,85 8,05 7,51
Внесение фосфогипса отразилось на составе и сумме поглощенных оснований (табл. 3). В почвенно-поглощающем комплексе рисовой луговой почвы в результате внесения фосфогипса снизились доли магния и натрия, и повысилась - кальция.
Таблица 3 - Сумма и состав поглощенных оснований рисовой луговой почве в 1-й год последействия фосфогипса
Вариант Содержание катионов, мг-экв./100 г Доля от суммы, %
Са Мм2+ К+ сумма Са К+
До посева
Без удобрений 29,2 3,3 1,36 1,80 35,66 81,88 9,25 3,81 5,05
^20Р80К60 - контроль 29,2 3,2 1,32 1,74 34,46 82,35 9,02 3,72 4,91
N^21^60 29,4 3,1 1,38 1,81 35,69 82,38 8,69 3,87 5,07
N120X60 + ФГ, 2 т/га 29,3 3,2 1,31 1,90 35,71 82,05 8,96 3,67 5,32
N120X60 + ФГ, 4 т/га 29,2 3,1 1,30 1,69 35,29 82,74 8,78 3,68 4,79
^20К60+ ФГ, 6 т/га 29,3 3,4 1,34 1,84 35,88 81,66 9,48 3,73 5,13
После уборки
Без удобрений 28,4 2,9 1,31 1,67 34,28 82,85 8,46 3,82 4,87
^20Р80К60 - контроль 28,3 3,0 1,29 1,86 34,45 82,15 8,71 3,74 5,40
^20К60 28,4 3,1 1,22 1,62 34,34 82,70 9,03 3,55 4,72
N120X60 + ФГ, 2 т/га 29,5 2,9 1,19 1,72 35,31 83,55 8,21 3,37 4,87
N120X60 + ФГ, 4 т/га 29,9 2,8 1,19 1,59 35,48 84,27 7,89 3,35 4,48
^20К60+ ФГ, 6 т/га 29,9 2,8 1,15 1,84 35,69 83,78 7,85 3,22 5,16
После уборки урожая физико-химические свойства почвы из вариантов с внесением фосфогипса и полного минерального удобрения остались такими же, какими были весной до посева риса. Исключение составило содержание аммонийного азота, которое было несколько меньше, чем в контроле.
Последействие фосфогипса зафиксировано при его внесении в количествах 4 и 6 т/га. Это проявилось в увеличении урожайности риса по сравнению с контролем на 0,56 т/га (7,13 %) и 0,33 т/га (4,20 %) соответственно (табл. 4).
Таблица 4 - Урожайность зерна риса, последействие фосфогипса 1-й год
Вариант Урожайность, т/га Прибавка,
т/га %
N^80^0 - контроль 7,85 - -
^20К60 7,91 0,06 0,76
^20К60 + ФГ, 2 т/га 7,84 0,01 0,13
^20К60 + ФГ, 4 т/га 8,41 0,56 12,23
^20К60+ ФГ, 6 т/га 8,18 0,33 4,20
НСР05 0,32
Таким образом, положительное влияние фосфогипса, внесенного в количестве 4 и 6 т/га, продолжается на следующий после применения год и выражается увеличением на 0,56 и 0,33 т/га урожайности риса по сравнению с полным минеральным удобрением соответственно.
Влияние фосфогипса сказалось и на люцерне, посеянной на рисовом чеке, на котором в предшествующий год под рис применялся фосфогипс (табл. 5). Последействие фосфогипса нейтрализованного, внесенного весной, выражалось в увеличении урожайности зеленой массы на 0,55-0,65 т/га или 6,9-8,2 %, а сена - на 0,17-0,20 т/га, что составляет 7,1-8,4 % по сравнению с контролем, где в предшествующий год вносилось полное минеральное удобрение из расчета ^20Р80К60. Еще существеннее последействие фосфогипса, внесенного осенью под основную обработку почвы. В этих вариантах урожайность зеленой массы люцерны была больше, чем в контроле на 0,17-0,80 т/га или 2,1-10,0 %, а сена - на 0,06-0,24 т/га или 2,5-10,0 %. Достоверных различий в последействии 4 и 6 т/га фосфогипса, внесенного как весной, так и осенью, не отмечено.
Таблица 5 - Урожайность люцерны 1-го года 2-й укос, последействие фосфогипса 1-год, т/га
Вариант Зеленая масса Сено
урожайность прибавка урожайность прибавка
N^80^0 - контроль 7,98 - 2,39 -
^20К60 7,25 -0,73 2,18 -0,21
^20К60 + ФГ, 2 т/га весной 7,96 -0,02 2,39 0,0
^20К60 + ФГ, 4 т/га весной 8,53 0,55 2,56 0,17
^206К60+ ФГ, 6 т/га весной 8,93 0,65 2,59 0,20
^20К60 + ФГ, 2 т/га осенью 8,15 0,17 2,45 0,06
^20К60 + ФГ, 4 т/га осенью 8,75 0,77 2,63 0,24
^20К60+ ФГ, 6 т/га осенью 8,78 0,80 2,63 0,24
НСР05 0,52 - 0,14 -
Действие фосфогипса нейтрализованного сказывалось на росте и развитии растений люцерны, посеянной после 2-х лет выращивания риса на участке, где он вносился 2 года назад. В этом опыте урожайность зеленой массы люцерны в результате последействия 4 и 6 т/га фосфогипса нейтрализованного была выше, чем на участке с внесением удобрения из расчета ^20Р80К60, на 0,56 и 0,62 т/га, что составляет 5,0 и 5,5 %, а сена - на 0,17 и 0,19 т/га или 5,1 и 5,7 %. Прибавки по сравнению с неудобренным вариантом были выше и составляли 45,5-46,2 % и 45,946,7 % соответственно зеленой массы и сена (табл. 6). Наиболее значительным было последействие фосфогипса, внесенного в количестве 6 т/га.
Таблица 6 - Урожайность люцерны 1-го года 2-й укос, последействие фосфогипса 2-год, т/га
Вариант Зеленая масса Сено
урожайность прибавка урожайность прибавка
Без удобрений 8,08 - 2,42 -
N^80^0 - контроль 11,20 - 3,36 -
^20К60 10,41 -0,79 3,12 -0,24
^20К60 + ФГ, 2 т/га весной 11,12 -0,08 3,34 -0,02
^20К60 + ФГ, 4 т/га весной 11,76 0,56 3,53 0,17
^20К60+ ФГ, 6 т/га весной 11,82 0,62 3,55 0,19
НСР05 0,55 - 0,15 -
Таким образом, положительное действие фосфогипса нейтрализованного сохраняется на протяжении 2-х лет после его применения. Так, влияние фосфогипса, внесенного в количествах 4 и 6 т/га, на следующий год после применения (1-й год последействия), обусловливало увеличение, по сравнению с внесением минеральных удобрений,
урожайности зерна риса на 0,56 т/га (7,1 %) и 0,33 т/га (4,2 %), а зеленой массы люцерны 1-го года на 0,55 и 0,65 т/га (6,9 и 8,2 %) и 0,77 и 0,80 т/га (9,7 и 10,0 %) соответственно при внесении весной и осенью. Через два года после применения фосфогипса нейтрализованного (2-й год последействия) урожайность зеленой массы люцерны 1-го года на этих участках была выше, чем на контрольных на 5,0-5,5 % (0,56-0,62 т/га).
Выводы. Последействие фосфогипса нейтрализованного сохраняется на протяжении 2-х лет после его применения. Влияние фосфогипса, внесенного в количестве 4 и 6 т/га на следующий год после применения (1-й год последействия), обусловливало увеличение, по сравнению с внесением минеральных удобрений урожайности зерна риса на 7,1 % и 4,2 %, а зеленой массы люцерны 1-го года на 6,9-9,7 % и 8,2-10,0 % соответственно при внесении весной и осенью. Во 2-й год последействия фосфогипса нейтрализованного урожайность зеленой массы люцерны 1-го года на этих участках была выше, чем на контрольных на 5,0-5,5 %.
Список литературы / References
1. Добрыднев Е.П. Агроэкологическая эффективность нейтрализованного фосфогипса при возделывании озимой пшеницы в условиях Краснодарского края / Е.П. Добрыднев, А.Х. Шеуджен, М.Ю. Локтионов, Н.И. Аканова, Л.М. Онищенко // Научно-методический журнал «XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс», - 2014. -01(17). - С. 74-80.
2. Локтионов М.Ю. Агроэкологическая эффективность применения нейтрализованного фосфогипса при возделывании риса / М.Ю. Локтионов, Н.И. Аканова // Международный сельскохозяйственный журнал. - 2015. -№1. - С. 26-31.
3. Локтионов М.Ю. Экологическая и агроэкономическая эффективность применения нейтрализованного фосфогипса в земледелии / М.Ю. Локтионов, И.А. Шильников, А.Х. Шеуджен, Н.И. Аканова // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс, - 2015. - № 05(27). - С. 134-146.
4. Рябцова С.А. Методические указания про проведению агрохимического обследования почв и анализа длительно затопляемых почв / С.А. Рябцова, В.Н. Чижиков, Т.Ф. Бочко, Л.А. Швыдкая. - Краснодар, 2012. - 52 с.
5. Теория и практика применения фосфогипса нейтрализованного в рисоводстве: методические рекомендации / А.Н. Корбка, ... С.В. Гаркуша, А.Х. Шеуджен, Т.Н. Бондарева, ... - Краснодар: ВНИИ риса, 2016. - 40 с.
6. Шеуджен А.Х. Использование фосфогипса нейтрализованного на посевах риса в качестве поликомпонентного удобрения. Сообщение I / А.Х. Шеуджен, Т.Н. Бондарева // Научный журнал КубГАУ, 2015. -№09(113). Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/20.pdf, 1,188 у.п.л.
7. Шеуджен А.Х. Использование фосфогипса нейтрализованного на посевах риса в качестве поликомпонентного удобрения. Сообщение II / А.Х. Шеуджен, Т.Н. Бондарева // Научный журнал КубГАУ, 2015. - №09(113). Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/65.pdf, 1,688 у.п.л.
8. Шеуджен А.Х. Агрохимия. Часть 3. Экспериментальная агрохимия / А.Х. Шеуджен - Краснодар: КубГАУ, 2016. - 715 с.
9. Шеуджен, А.Х. Методика агрохимических исследований и статистическая оценка их результатов / А.Х. Шеуджен, Т.Н. Бондарева. - Майкоп: ОАО «Полиграф-Юг», 2015. - 664 с.
10. Шеуджен А.Х. Фосфогипс нейтрализованный - высокоэффективное поликомпонентное удобрение на посевах зерновых культур / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Т.Н. Бондарева, С.В. Есипенко / Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2015. - № 1(52). - С 144-148.
Список литературы на английском языке / References in English
1. Dobrydnev E.P. Agrojekologicheskaja jeffektivnost' nejtralizovannogo fosfogipsa pri vozdelyvanii ozimoj pshenicy v uslovijah Krasnodarskogo kraja [Agroecological efficiency of neutralized phosphogypsum in cultivation of winter wheat in conditions of Krasnodar region] / E.P. Dobrydnev, A.Kh. Sheudzhen, M.Ju. Loktionov, N.I. Akanova, L.M. Onishhenko // Scientific and methodical journal «XXI century: results of the past and problems of the present plus» - 2014. - 01(17). - P. 7480. [in Russian]
2. Loktionov M.Ju. Agrojekologicheskaja jeffektivnost' primenenija nejtralizovannogo fosfogipsa pri vozdelyvanii risa [Agroecological efficiency of using neutralized phoshogypsum in rice cultivation] / M.Ju. Loktionov, N.I. Akanova // International agricultural journal - 2015. - №1. - P. 26-31. [in Russian]
3. Loktionov M.Ju. Jekologicheskaja i agrojekonomicheskaja jeffektivnost' primenenija nejtralizovannogo fosfogipsa v zemledelii [Ecological and agroeconomic efficiency of using neutralized phosphogypsum in agriculture]/ M.Ju. Loktionov, I.A. Shil'nikov, A.Kh. Sheudzhen, N.I. Akanova // XXI century: results of the past and problems of the present plus - 2015. -№ 05(27). - P. 134-146. [in Russian]
4. Rjabcova S.A. Metodicheskie ukazanija pro provedeniju agrohimicheskogo obsledovanija pochv i analiza dlitel'no zatopljaemyh pochv [Guidelines on conducting agrochemical survey of soils and analysis of long-flooded soils] / S.A. Rjabcova, V.N. Chizhikov, T.F. Bochko, L.A. Shvydkaja. - Krasnodar, 2012. - 52 p. [in Russian]
5. Teorija i praktika primenenija fosfogipsa nejtralizovannogo v risovodstve: metodicheskie rekomendacii [Theory and practice of using neutralized phosphogypsum in rice growing: guidelines] / A.N. Korobka, ... S.V. Garkusha, A.Kh. Sheudzhen, T.N. Bondareva, ... - Krasnodar: All-Russian Rice Research Institute , 2016. - 40 p. [in Russian]
6. Sheudzhen A.Kh. Ispol'zovanie fosfogipsa nejtralizovannogo na posevah risa v kachestve polikomponentnogo udobrenija. Soobshhenie I [Using neutralized phosphogypsum on rice crops as a polycomponent fertilizer. Report I] / A.Kh. Sheudzhen, T.N. Bondareva // Scientific Journal of KubSAU, 2015. - №09(113). Access mode: http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/20.pdf, 1,188 u.p.l. [in Russian]
7. Sheudzhen A.Kh. Ispol'zovanie fosfogipsa nejtralizovannogo na posevah risa v kachestve polikomponentnogo udobrenija. Soobshhenie II [Using neutralized phosphogypsum on rice crops as a polycomponent fertilizer. Report II] / A.Kh. Sheudzhen, T.N. Bondareva // Scientific Journal of KubSAU, 2015. - №09(113). Access mode: http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/65.pdf, 1,688 u.p.l. [in Russian]
8. Sheudzhen A.Kh. Agrohimija. Chast' 3. Jeksperimental'naja agrohimija [Agrochemistry. Part 3. Experimental agrochemistry] / A.Kh. Sheudzhen - Krasnodar: KubSAU, 2016. - 715 p. [in Russian]
9. Sheudzhen A.Kh. Metodika agrohimicheskih issledovanij i statisticheskaja ocenka ih rezul'tatov [Methodic of agrochemical researches and statistical evaluation of their results] / A.Kh. Sheudzhen, T.N. Bondareva. - Maykop: OAO «Poligraf-Jug», 2015. - 664 p. [in Russian]
10. Sheudzhen A.Kh. Fosfogips nejtralizovannyj - vysokojeffektivnoe polikomponentnoe udobrenie na posevah zernovyh kul'tur [Neutralized phosphogypsum - high efficiency polycomponent fertilizer on grain crops] / A.Kh. Sheudzhen, L.M. Onishhenko, T.N. Bondareva, S.V. Esipenko / Works of Kuban State Agrarian University. - 2015. - № 1(52). - P.144-148. [in Russian]
