CC BY
42
Эколого-агрохимическая оценка эффективности дефеката на
DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10607 УДК 633.18: 631.879: 631.816.1
посевах риса
А. X. ШЕУДЖЕН, доктор биологических наук, академик РАН, зав. кафедрой1, зав. отделом2 (e-mail: ashad. [email protected]) О. А. ГУТОРОВА, кандидат биологических наук, доцент1, ведущий научный сотрудник2 (e-mail: [email protected]) Т. Н. БОНДАРЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент1, ведущий научный сотрудник2
Л. М. ОНИЩЕНКО1, доктор
сельскохозяйственных наук,
профессор
X. Д. ХУРУМ1, доктор
сельскохозяйственных наук,
профессор
С. В. ЕСИПЕНКО1, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
1Кубанский государственный аграрный университет им. И. Т. Трубилина.ул.Калинина, 13, Краснодар, 350044, Российская Федерация
всероссийский научно-исследовательский институт риса, пос. Белозерный, 3, Краснодар, 350921, РоссийскаяФедерация
Цель работы - изучение влияния дефеката на агрохимические показатели почвы и продуктивность рисового агроценоза. Опыт был заложен в Краснодарском крае на лугово-черноземной слабовыщелоченной слабогумусной тяжелосуглинистой почве. Минеральные удобрения и дефекат (Д) вносили под основную обработку почвы по схеме: N120Pa0K60 - фон (контроль); Фон +Д20 т/га; Фон +Д40 т/га; Фон+ДбО т/га; Фон +Д80 т/га. До посева риса и внесения удобрений, а также в фазах всходы, выметывание и полная спелость зерна отбирали почвенные образцы из слоя 0...20см, в которых определяли кислотность почвенного раствора (рНКС1), содержание нитратного (N-NOJ и аммонийного азота (N-NHJ, подвижного фосфора (P2Os) и калия (К20). В эти же фазы вегетации отбирали растения для определения в них и зерне риса содержания азота, фосфора и калия. Учет урожая проводили в фазе полной спелости. Применение дефеката снижало рНКС1 с 5,5...6,2ед. в фазе всходов до 5,4...5,8 ед. в фазе полной спелости зерна. В период всходов содержание в почве N-N03 было больше, чем в контроле, на 0,2...0,8 мг/ кг, N-NH4 - на 1,2...5,2, подвижного P2Os иК20 - на 0,6...1,6 и 4,7...18,8 мг/кг соответственно. В полную спелость зерна превосходство составляло 0,2...2,0; 0,5...1,2;
0,5...1,3и 1,6...9,9 мг/кг. Возрастающие нормы дефеката (40; 60 и 80 т/га) обеспечивали наибольшее содержание элементов питания в почве и растениях риса. Применение дефеката в нормах 20; 40; 60 и 80 т/га увеличивало урожайность риса, в сравнении с контролем, на 2,3; 9,1; 9,9 и 3,5 ц/га соответственно. Внесение дефеката положительно повлияло на плодородие лугово-черноземной почвы и минеральное питание растений риса, что способствовало наиболее полной реализации потенциальной его продуктивности.
Ключевые слова: рисовый агроценоз, дефекат, плодородие почвы, минеральное питание риса, урожайность.
Для цитирования: Эколого-агрохими-ческая оценка эффективности дефеката на посевах риса/А. X. Шеуджен, О. А. Гуто-рова, Т. Н. Бондарева и др. //Земледелие. 2018. № 6. С. 27-30. ЭО!: 10.24411/00443913-2018-10607.
Сохранение и воспроизводство плодородия почвы - одна из наиболее актуальных проблем современного земледелия. Плодородие, как важнейшее свойство почвы, определяет ее качественное состояние, способность удовлетворять потребность растений в факторах жизни. Пахотный горизонт почв, вовлеченных в сельскохозяйственное производство, обедняется доступными для растений формами соединений элементов минерального питания. Одно из направлений повышения почвенного плодородия и продуктивности сельскохозяйственных культур-применение агрохимических средств: минеральных и органических удобрений, фосфогипса, цеолитов и другихудобрений [1, 2, 3, 4, 5], кчислу которых относится и дефекат.
Дефекат (дефекационная грязь) - отход свеклосахарного производства, который представляет собой минерально-органический фильтрационный осадок, насыщающий почву ионами кальция, и по своему действию, в ряде случаев, превосходит известковые удобрения [6]. Химический состав дефеката дает основание рассматривать его не только как известковое, но и как комплексное удобрение, пригодное для снижения кислотности почвы и обогащения ее биогенными элементами [7]. Он содержит СаС03 (75%), N (0,40%), Р205 (0,5 %), К20 и Ыа20 (0,70 %), В (2,2 мг/ кг), (2,5 мг/кг), Си (7,3 мг/кг), Мп (5,0 мг/кг), Со (0,3 мг/кг) [6].
Применение дефеката повышает содержание в почвах легкогидроли-зуемого азота, подвижного фосфора, обменных катионов кальция, магния и калия, а также способствует стабилизации почвенной среды (pH), снижению содержания тяжелых металлов, уменьшению гидролитической кислотности и улучшению биологической активности [6].
Цель наших исследований - изучение влияния дефеката на агрохимические показатели плодородия лугово-черноземной почвы и продуктивность рисового агроценоза.
Полевые опыты проводили на рисовой оросительной системе РГПЗ «Красноармейский имени А.И. Май-стренко» Красноармейского района Краснодарского края. Почва-лугово-черноземная слабовыщелоченная слабогумусная тяжелосуглинистая на аллювиальных отложениях, реакция среды (рНвод) 6,2...6,7 ед., содержание гумуса 3,5 %, легкогидролизуе-мого азота - 45.. .55 мг/кп подвижного фосфора и калия (по Чирикову) -40...60 и 220...300 мг/кг соответственно, подвижных форм марганца
- 32,8 мг/кг, меди - 0,91 мг/кг, цинка
- 2,5 мг/кг, кобальта - 0,13 мг/кг [1, 8], интенсивность дыхания - 27,5... 30,2 мг С02/100 г почвы за 24 ч, активность катапазы - 2,3...2,8 см302/г за 2 мин., ферриредуктазы - 12,0... 16,0 мг Fe203/100 гза48 ч [9].
Посев риса проводили рядовым способом, глубина заделки 1,0... 1,5 см, норма высева - 7 млн всхожих семян на 1 га, предшественник - рис по рису 1-й год, режим орошения - укороченное затопление, удобрение (фон, контроль) - N120P80K60. Площадь делянки: общая - 100,0 м2, учетная - 54,0 м2. Повторность - 4-х кратная, размещение вариантов -систематическое. Сорт риса - Хазар. Минеральные удобрения (сульфат аммония-20,5% N, аммофос-52% Р205, 12 % N, калий хлористый -60 % К20) и дефекат (Д, в нормах 20; 40; 60 и 80 т/га) вносили под основную обработку почвы.
Отбор почвенныхобразцов из слоя 0.. .20 см проводили до посева риса и внесения удобрений, а также в фазы вегетации растений - всходы, выметывание и полная спелость. В них определяли: рНКС| потенциометриче-ским методом, содержание нитрат- ы ного азота в 0,05 %-ном растворе о К2Э04дисупьфофеноловым методом, | обменного аммония в 2 %-ном рас- ^ творе KCl по Кудеярову, подвижного ® фосфора и калия в 0,5 %-ном раство- s ре СН3СООН методом Чирикова [10]. z
Отбор растений проводили в фазах ™ всходы, выметывание и полная спе- м лость. Содержание азота, фосфора ® и калия в растениях и зерне риса со
1. Реакция почвенного раствора (рНкс|) лугово-черноземной почвы при внесении дефеката
До внесения дефеката Фаза вегетации риса
Вариант всходы полная спелость зерна
N Р 120 оКб»-Ф°н 5,4 5,2 5,3
Фон Д 20 т/га 5,4 5,5 5,4
Фон Д 40 т/га 5,4 5,8 5,5
Фон Д 60 т/га 5,4 6,0 5,6
Фон 4 Д 80 т/га 5,4 6,2 5,8
определяли из одной навески по Куркаеву [1].
Биометрический анализ осуществляли путем отбора перед уборкой урожая 25 растений с каждой делянки опыта. Определяли высоту растений, длину метелки, число колосков в метелке, массу 1000 зерен, массузерна с главной метелки, пустозерность метелки. Учет урожая проводили в фазе полной спелости путем уборки учетной делянки с последующим обмолотом и взвешиванием. Массу зерна пересчитывали на стандартную влажность и чистоту в соответствии с ГОСТ 3040-55.
Статистическую оценку результатов исследований выполняли с применением метода дисперсионного анализа [11].
Показатель рН почвенного раствора - один из основных параметров плодородия почвы, поскольку реакция среды влияет на подвижность и скорость поступления анионов и катионов в корни растений. До внесения дефеката рНКС| почвенного раствора составляла 5,4 ед. После затопления почвы на фоне внесения минеральных удобрений в дозе М120Р80К60 отмечено слабое подкисление. В вариантах с применением дефеката кислотность почвенного раствора снижалась. Так, в фазе всходов риса показатель рНКС|в зависимости от норм внесенного де-
феката возрос на 0,1...0,8 ед., но уже к полной спелости зерна он несколько стабилизировался относительно первоначальных величин, и был равен контроле 5,3 ед., в вариантах с дефе-катом - 5,4...5,8 ед. Возрастающие нормы дефеката (40; 60 и 80 т/га) обеспечивали оптимизацию кислотно-щелочного баланса.В вариантах с их использованием величины рНКС| были выше контроля на0,1; 0,2 и 0,3 ед. соответственно (табл. 1).
Динамику содержания нитратов и обменного аммония в почве рисовых полей определяет трансформация азотных соединений в связи со сменой окислительно-восстановительной обстановки и их потреблением растениями. Как известно, основным источником азотного питания на протяжении всей вегетации культуры служит аммонийная форма этого элемента. Нитратная форма азота не закрепляется в почвенно-поглощающем комплексе и после затопления почвы теряется.
До внесения дефеката содержание нитратного и аммонийного азота в почве составляло 12,6 и 10,5 мг/кг соответственно. После затопления рисового поля и создания восстановленной среды в почве соотношение этих форм резко изменилось: содержание 1М-1М03 снизилось в 2,6 раза, и в такой же мере
2. Динамика содержания элементов питания в почве, мг/кг
До внесения дефеката Фаза вегетации риса
Вариант всходы выметывание полная спелость зерна
N-N03
Ч20Р80К60-Ф°Н Фон +Д20 т/га 12,6 12,6 4,8 5,0 нет нет 6,8 7,0
Фон +Д40 т/га Фон + Д60 т/га 12,6 12,6 5,2 5,4 следы 0,1 7,7 8,4
Фон + Д80 т/га 12,6 5,6 0,1 8,8
Ч20Р80К60-Ф°Н Фон +Д20 т/га 10,5 10,5 26,8 28,0 20,5 21,8 11,3 11,8
Фон +Д40 т/га 10,5 30,5 23,0 12,0
Фон + Д60 т/га 10,5 31,8 23,6 12,4
Фон + Д80 т/га 10,5 32,0 24,0 12,5
Ч20Р80К60-Ф°Н Фон +Д20 т/га 48,5 Р О 2 5 54,2 56,6 49,5
48,5 54,8 57,0 50,0
Фон +Д40 т/га 48,5 55,0 57,4 50,4
Фон + Д60 т/га 48,5 52,6 56,8 50,8
Фон + Д80 т/га 48,5 49,6 56,4 50,2
к2о
Ч20Р80К60-Ф°Н Фон +Д20 т/га 246,4 269,8 250,5 245,0
246,4 274,5 260,2 246,6
Фон +Д40 т/га 246,4 279,0 266,4 250,1
Фон + Д60 т/га 246,4 282,3 269,0 252,8
Фон + Д80 т/га 246,4 288,6 272,4 254,9
возросло количество 1М-1МН4. К фазе выметывания концентрация обеих форм азота уменьшилась. Причем нитратов в почве не обнаруживали по причине восстановления, только при повышенных нормах дефеката отмечали их следовые количества. После сброса воды с поля и уборки урожая риса, в результате улучшения воздушного режима почвы, содержание нитратов резко возросло, а аммонийного азота - снизилось (табл. 2).
Применение дефеката положительно влияло на азотный режим лугово-черноземной почвы. Так, в фазе всходов риса содержание нитратного и аммонийного азота в вариантах с его использованием было соответственно на 0,2...0,8 и 1,2...5,2 мг/кг больше, чем в контроле. В фазе выметывания содержание обменного аммония увеличивалось на 1,3...3,5 мг/кг.
Минеральные фосфаты в почвах рисовых полей представлены в основном малоподвижными формами, связанными с полуторными оксидами алюмо- и железофосфа-тов, а также фосфатами кальция. Результаты исследований показали, что до внесения удобрений содержание подвижного фосфора в почве составляло 48,5 мг/кг. В фазе всходов растений риса минеральные удобрения обеспечили увеличение его содержания на 11,8 % (54,2 мг/ кг). Дефекат в нормах 20 и 40 т/га способствовал незначительному повышению концентрации подвижного фосфора относительно контроля - на 1,1 и 1,5%. Сувеличением нормыдо 60 и 80 т/га его количество в почве, относительно контроля, снижалось на 3,0 и 9,3 % соответственно. Это связано не только с интенсивным потреблением фосфора растениями риса, но и переходом его в труднорастворимые менее доступные формы соединений благодаря кальцию, содержащемуся в дефекате (см. табл. 2).
В фазе выметывания потребление растениями риса фосфора снижалось и наблюдалось увеличение его содержания в почве всех вариантов: на 2,4 мг/кг в контроле и на 2,2...6,8 мг/ кг в зависимости от нормы дефеката. При этом нормы 20; 40 и 60 т/га не обеспечивали сильного роста содержания в почве подвижного фосфора относительно фона-отмечено увеличение на 0,7; 1,4 и 0,3 % соответственно. Более высокая норма удобрения (80 т/га) даже в какой-то степени вызвала отрицательный эффект.
В фазе полной спелости зерна обеспеченность растений риса фосфором в вариантах с использованием различных норм дефеката была не-
Вариант Фаза вегетации риса
всходы выметывание полная спелость зерна
листья листья + стебли листья + стебли | зерно
Азот(Ы)
N Р 120 8 0К60 " Ф0Н 3,72 2,72 0,69 1,22
Фон Д 20 т/га 3,80 2,88 0,71 1,24
Фон Д 40 т/га 3,96 2,90 0,72 1,26
Фон Д 60 т/га 3,99 2,94 0,73 1,25
Фон Д 80 т/га 4,00 2,80 0,70 1,23
фосфор (Р205)
N Р 120 8 0К60 " Фон 1,02 0,66 0,26 0,65
Фон Д 20 т/га 1,14 0,68 0,26 0,66
Фон Д 40 т/га 1,18 0,74 0,26 0,70
Фон Д 60 т/га 1,20 0,72 0,24 0,68
Фон Д 80 т/га 1,16 0,66 0,25 0,65
Калий (К20)
N Р 120 8 0К60 " Фон 3,64 2,65 2,50 0,34
Фон Д 20 т/га 3,70 2,70 2,54 0,37
Фон Д 40 т/га 3,82 2,72 2,56 0,37
Фон Д 60 т/га 3,81 2,71 2,52 0,35
Фон 4 Д 80 т/га 3,72 2,66 2,50 0,34
сколько выше, чем в контроле. К концу вегетации выявлено положительное влияние дефеката на содержание в почве подвижного фосфора. По отношению к контролю оно возрастало в зависимости от варианта на 1,0.. .2,6 %.
Наблюдения за динамикой содержания подвижного калия в почве показали, что растения риса интенсивно потребляли этот элемент питания, на что указывало его количественное уменьшение от фазы всходов до полной спелости зерна (см. табл. 2). В вариантах с внесением дефеката в нормах 20; 40; 60 и 80 т/га наблюдали увеличение содержания в почве подвижных форм этого элемента относительно контроля: в фазе всходов - на 1,7; 3,4; 4,6 и 7,0 %, в фазе выметывания - на 3,8; 6,3; 7,4 и 8,7 %, в фазе полной спелости - на 0,6; 2,1; 3,2 и 4,0 % соответственно. Следовательно, применение дефеката благоприятно отразилось на калийном статусе почвы, обеспечивая очень высокий уровень содержания в ней этого элемента.
Накопление биогенных элементов в растениях определяется их генотипическими особенностями и этапами онтогенеза, почвенно-климатическими условиями произрастания, уровнем содержания элементов питания в почве. Концентрация азота в вегетативных органах риса зависела от фаз вегетации растений (табл. 3). Наибольшей она была в фазе всходов, самой низкой - при полной спелости зерна. Так, в фазе всходов в контрольном варианте содержание азота в листьях риса составляло 3,72 % сухой массы. Возрастающие нормы дефеката (20; 40; 60 и 80 т/га) повышали величину этого показателя до 3,80; 3,96; 3,99 и 4,00 % сухой массы соответственно.
В фазах выметывания и полной спелости количество азота в веге-
тативной массе растений в контроле составляло 2,72 и 0,69 % сухой массы соответственно, в зерне риса - 1,22 %. Внесение дефеката оказало положительное влияние на накопление этого элемента. В фазах выметывания и полной спелости наибольшее содержание азота в надземных вегетативных органах риса отмечено при нормах дефеката 40 и 60 т/га (2,90...2,94 и 0,72...0,73 % сухой массы соответственно). В этих же вариантах наблюдали максимальное в опыте количество азота в зерне риса.
Внесение дефеката оказало положительное влияние на содержание фосфора в растениях и зерне риса (см. табл. 3). Причем степень воздействия на величину этого показателя определялась нормой дефеката. В начале вегетации содержание фосфора в листостебельной массе растений риса в вариантах с нормами 20; 40; 60 и 80 т/га составляла соответственно 1,14; 1,18; 1,20 и 1,16 % сухого вещества против 1,02 % в контроле. К фазе выметывания эти различия несколько сглаживались. Наибольшее содержание фосфора в растениях риса наблюдали при дозах 40 и 60 т/га. Внесение
дефеката стимулировало аттракцию фосфора из вегетативных в генеративные органы растений. Содержание его в зерне риса в вариантах с применением дефеката 20; 40; 60 и 80 т/ га было на 0...0,05 % больше, чем в контроле, и варьировало в диапазоне 0,65...0,70 %. Причем наибольшее количество фосфора в зерне риса отмечали при внесении дефеката в норме 40 т/га.
Калий преимущественно накапливается в надземных вегетативных органах растений риса - в стеблях и листьях. Содержание его в зерне относительно невысокое. В течение вегетации во всех вариантах опыта динамика величины этого показателя имела слабо выраженную тенденцию к снижению от фазы всходов к полной спелости зерна. Можно предположить, что в конце вегетации риса происходит отток калия в почву. Дефекат способствовал увеличению его содержания в надземных органах растения относительно фонового варианта (см. табл. 3).
В надземных вегетативных органах риса содержание калия в зависимости от нормы дефеката возрастало относительно контроля в фазе всхо-
85 80 75 70 65 60
НСР0152,1ц/га 78А
77,6
70,
68,5
И
1М120Р8оК6о- Фон + Фон + Фон +
фон Д 20 т/га Д 40 т/га Д60т/га
Рисунок. Урожайность риса при внесении дефеката.
дов на 0,06...0,18 %, выметывания - на 0,01...0,07, полной спелости зерна- на0,02...0,06 % сухой массы. Причем наибольшее его количество в растениях риса отмечено при норме 40 т/га. Содержание калия в зерне риса в вариантах с дефекатом составляло 0,34...0,37 % сухой массы и превышало контроль на 0..Д03 %, а максимальная в опыте величина этого показателя отмечена при нормах 20 и 40 т/га.
Уровень урожая сельскохозяйственных культур определяют почвенно-климатические, эколого-агрохимические, биологические факторы, а также агротехнология выращивания, один из элементов которой - применение агрохимических средств [12, 13, 14]. Дефекат, вносимый на лугово-черноземной почве, оказал положительное влияние на агрохимические показатели ее плодородия и минеральное питание растений, что способствовало наиболее полной реализации потенциальной продуктивности риса (см. рисунок).
Урожайность риса на фоне внесения минерального удобрения Ы120Р80К60 была относительно высокой - 68,5 ц/ га. Применение дефеката в нормах 20; 40; 60 и 80 т/га способствовало ее увеличению до 70,8; 77,6; 78,4 и 72,0 ц/га, что выше контроля на 2,3; 9,1; 9,9 и 3,5 ц/га, или на2,3; 11,3; 14,5 и 5,1 % соответственно. Наибольшие прибавки отмечены при использовании дефеката в нормах 40 и 60 т/га.
Биометрический анализ растений показал, что рост урожайности риса при нормах дефеката 40 и 60 т/га относительно фона происходит вследствие увеличения длины главной метелки (16,1 и 16,4 соответственно против 15,6см), числа колосков в ме-телке(140,5и 141,0против 134,5шт.), массы зерна с метелки (3,4 против 2,9 г) и снижения её пустозерности (15,1 и 15,5 соответственно против 16,0%).
Таким образом, внесениедефеката под посев риса способствовало улучшению агрохимических показателей лугово-черноземной почвы и минерального питания растений. Под его действием снижалась кислотность почвенного раствора (с 5,5...6,2 до 5,4...5,8 ед.), увеличивалось содержание в почве нитратного азота 5? - в период всходов на 0,2...0,8 мг/кг, ° полной спелости - на 0,2...2,0 мг/кг, <о обменного аммония - на 1,2...5,2 и 0,5...1,2 мг/кг; подвижного фосфора-о на0,6...1,6и0,5...1,3мг/кг; подвижно-| го калия - на4,7...18,8 и 1,6...9,9 мг/ кг соответственно. Максимальную ® в опыте концентрацию биогенных 5 элементов в вегетативных органах $ риса отмечали в фазе всходов: азота
- 3,8...4,0 % сухой массы; фосфора
- 1,14...1,20 %; калия - 3,70...3,82 % сухой массы. Наименьшее их содержание - в период полной спелости зерна. Наибольшие прибавки урожайности зерна риса отмечены при нормах дефеката 40 и 60 т/га (9,1 и 9,9 ц/га соответственно).
Литература.
1. Шеуджен А. X. Агрохимия и физиология питания риса. Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2005. 1012 с.
2. Использование осадков сточных вод на удобрение / Р. Ф. Байбеков, Г. Е. Мерзлая, Р. А. Афанасьев и др. // Плодородие. 2013. № 5 (74). С. 33-35.
3. Байбеков Р. Ф., Мерзлая Г.Е., Власова О. А. Использование органических отходов для удобрения агроценозов // Земледелие. 2015. №2.С. 34-36.
4. Экология применения органических удобрений / В. Г. Сычев, О. А. Соколов, А. А. Завалин и др. М.: ВНИИА, 2017. 336 с.
5. Подколзин А. И. Плодородие почвы и эффективность удобрений в земледелии югаРосси. М.: МГУ, 1997. 182 с.
6. Красюк Н. А. Еще раз об использовании отходов свеклосахарного производства // Сахар. 2015. №2. С. 53-54.
7. Сутулин А. Ф. Влияние видов удобрений на урожайность кукурузы в условиях Воронежской области // Кукуруза и сорго. 2012. № 1.С. 19-23.
8. Шеуджен А. X., Хурум X. Д., Лебе-довский И. А. Микроэлементы и формы их соединений в почвах Кубани. Майкоп: ОАО «Полиграфиздат «Адыгея», 2008. 56 с.
9. Интенсивность дыхания и активность окислительно-восстановительных ферментов почв в зависимости от сельскохозяйственного использования / А. X. Шеуджен, О. А. Гуторова, И. А. Лебедовский и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2018. № 2. С. 40-43.
10. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970.488 с.
11. Шеуджен А. X., Бондарева T. Н. Методика агрохимических исследований и статистическая оценка их результатов. Майкоп: Полиграф-Юг, 2015. 664 с.
12. Байбеков Р. Ф. Агроэкологическое состояние почв при длительном применении удобрений. М.: ЦИНАО, 2003. 192 с.
13. Кидин В. В. Основы питания растений и применения удобрений. М.: Изд-во РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2008. Ч. 1.415с.
14. Назарюк В. Н. Эколого-агрохи-мические и генетические проблемы регулируемых агроэкосистем. М.: Изд-во СО РАН, 2004. 240 с.
Ecological and Agrochemical Evaluation of Défécation Residues Efficiency in Rice Crops
A. Kh. Sheudzhen1'2, O. A. Gutorova12, T. N. Bondareva1'2,
L. M. Onischenko1, H. D. Hurum1, S. V. Esipenko1
1I. T. Trubilin Kuban StateAgrarian University, ul. Kalinina, 13, Krasnodar, 350044, Russian Federation 2AII-Russian Research Institute of Rice Breeding, pos. Belozernyi, 3, Krasnodar, 350921, Russian Federation
Abstract. The purpose of this work was to study the influence of defecate on agrochemical indicators of soil and productivity of rice agrocenosis. The experiment was carried out in Krasnodar Krai on meadow-chernozem weakly leached low-humus heavy loamy soil. Mineral fertilizers and defecation residues (D) were applied during tillage according to the scheme: N120P80K60 - the background (the control); the background + D, 20 t/ha; the background + D, 40 t/ha; the background + D, 60 t/ha; the background + D, 80 t/ha. Prior to the sowing of rice and fertilization, as well as in the phases of seedlings, ear formation and full ripeness of grain, soil samples were taken from the 0-20 cm layer. The acidity of the soil solution (pH(KCI)), the content of nitrate (N-N03)and ammonium nitrogen (N-NH4), mobile phosphorus (P205) and potassium (K20) were determined in the samples. In the same phases of vegetation, plants were selected to determine the content of nitrogen, phosphorus and potassium in them and the grain of rice. Accounting for the rice harvest was carried out in the phase of full ripeness. The application of defecate reduced pH(KCI) from 5.5-6.2 units in the phase of shoots to 5.4-5.8 units in the phase of full ripeness of grain. During the shooting stage, the content ofN-N03 in the soil was more by 0.2-0.8 mg/kg, than in the control, N-NH4 - by 1.2-5.2 mg/kg, mobile P205 - by 0.6-1.6 mg/kg, and mobile K20 -by 4.7-18.8 mg/kg. In the full ripeness of grain, the excess was 0.2-2.0; 0.5-1.2; 0.5-1.3 and 1.6-9.9 mg/ kg, respectively. Increasing rates of defecation residues (40, 60 and 80 t/ha) provided the greatest content of nutrients in soil and rice plants. The application of defecate in the rates of20,40, 60 and 80 t/ha increased the yield of rice by 0.23, 0.91, 0.99and 0.35 t/ha, respectively, in comparison with the control. The use of defecate positively affected the fertility of meadow-chernozem soil and mineral nutrition of rice plants, which contributed to the fullest realization ofits potentialproductivity.
Keywords: rice agrocenosis; defecate; soil fertility; mineral nutrition of rice; yield.
Author Details: A. Kh. Sheudzhen, D. Sc. (Biol.), member of the RAS, head of department, head of division (e-mail: [email protected]); O. A. Gutorova, Cand. Sc. (Biol.), assoc. prof., leading research fellow(e-mail: oksana.gutorova@mail. ru); T.N. Bondareva, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof., leading research fellow; L.M. Onischenko, D. Sc. (Agr.), prof.; H.D. Hurum, D. Sc. (Agr.), prof.; S.V. Esipenko, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof.
For citation: Sheudzhen A.Kh., Gutorova O.A., Bondareva T.N., OnischenkoL.M., Hurum H.D., Esipenko S.V. Ecological and Agrochemical Evaluation of Defecation Residues Efficiency in Rice Crops. Zemle-delije. 2018. No. 6. Pp. 27-30(in Russ.). DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10607.
