CC BY
26
УДК 631.452:631.811
ХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ ПОЧВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПОЗИТНОГО АГРОХИМИКАТА НА УГЛЕРОДНОЙ СТРУКТУРЕ
В.П. Максименко, к.с.-х.н., С.Ю. Деев, С.А. Меньшикова
Всероссийский НИИ гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова e-mail: maksymenko@mail.ru
Рассмотрена возможность использования композитного агрохимиката в качестве мелиоранта. Приведены результаты модельных и полевых экспериментов, указывающих на его эффективность при мелиорации земель с низким плодородием почв.
Ключевые слова: удобрение, мелиорант, микроэлементы, почва, эксперимент, томаты, морковь, продуктивность.
Chemical melioration of soil with application of composite agrochemical based on carbon structure
Possibility of composit agrochemical use as a améliorant is considered. Results of the model and field experiments indicating its efficiency by land with low fertility of soils reclamation are resulted.
Keywords: fertilizer, ameliorant, microelements, soil, experiment, tomato, carrot, productivity.
Для достижения устойчивого производства растениеводческой продукции постоянно идет поиск различных химических мелиорантов, которые в комплексе с агротехническими мероприятиями способствовали бы повышению плодородия почв и урожаев возделываемых культур. Большое внимание уделяется получению и практическому применению различных искусственных структурообразователей, с помощью которых не только улучшают структуру почвы, но и вызывают активное развитие растений.
В связи с применением интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, мощной и тяжеловесной техники в земледелии остро стоит вопрос создания в почве структуры, способной одновременно противостоять механическим воздействиям, предохранять почву от эрозии и равномерно распределять влагу и питательные вещества. Для этого рекомендуется применять искусственные структурообразо-ватели, представляющие собой как индивидуальные вещества полимерного строения, так и сложные поликомплексы.
Работы по повышению устойчивости структуры почвы и созданию комплексных медленно действующих удобрений были начаты еще в начале ХХ века, однако имело место их неустойчивое развитие (Ягодин, 1982; Кульман, 1982 и др.).
В данной работе вниманию читателя предлагаются результаты экспериментальных исследований по использованию высокомолекулярного полимерного удобрения-мелиоранта комплексного пролонгированного действия (Патент РФ № 2230719 - 04.08.2003), обеспечивающего постепенное высвобождение основных элементов минерального питания и улучшение водно-физических свойств почв.
Искусственно созданный субстрат представляет собой вспененное карбамидоформальдегидное удобрение и изготовление в виде поропласта. Оно позволяет быстро формировать прочную и устойчивую структуру и не оказывать неблагоприятного воздействия на экологическую обстановку. В готовом субстрате содержится до 34% азота; фосфор, калий, магний и широкий
ассортимент микроэлементов, что позволяет классифицировать его как комплексное удобрение. Композиционный способ изготовления субстрата на углеродной структуре дает возможность корректировать состав элементов минерального питания растений в зависимости от наличия их в почве и потребности выращиваемой культуры.
Основная масса элементов питания постепенно высвобождается в период вегетации растений, определяя пролонгированный характер действия удобрения-мелиоранта на урожайность. За счет небольшой объемной плотности субстрат, внесенный в почву, обеспечивает снижение плотности мелиорируемого слоя, повышение его аэрированности и водопроницаемости, тем самым оказывая прямое действие на структуру почвы.
Субстрат имеет мезопористую структуру с содержанием открытых пор до 85%, что позволяет аккумулировать влагу и повышать водоудерживающую способность легких почв. Жесткий каркас поропласта обеспечивает устойчивость структуры мелиорируемых почв под механическим воздействием в агроландшаф-тах, а также используется при изготовлении субстратов в тепличном производстве.
1. Формирование биомассы томатов под влиянием ^ мелиоранта и способа его внесения
Вариант Формирование биомассы
2003 г. 2004 г.
г/сосуд % контролю г/сосуд % к контролю
I 222,11 52,0 246,85 93,6
II 175,72 20,3 242,15 89,9
III 173,93 19,1 - -
IV 160,71 10,0 158,12 -
V - контроль 146,10 - 127,52 -
fe 104,17 212,3 284,14 122,8
Па 74,97 124,7 - -
Ша 94,22 182,4 - -
Vа - контроль 33,36 - - -
НСР05 ±23,95 - ±81,92 -
2. Формирование урожая моркови в полевом опыте
Вариант Урожайность, кг/м2
2003 г. 2004 г.
масса ботвы масса корнеплодов % к контролю масса ботвы масса корнеплодов % к контролю
I 0,45 2,22 15,7 0,40 1,30 26,2
II 0,60 2,55 33,0 0,90 2,10 103,9
III 0,60 2,95 53,9 1,12 2,08 101,9
IV 0,92 3,22 68,2 0,87 2,41 134,0
V 0,76 1,92 - 0,43 1,03 -
НСР05 ±0,12 ±0,31 - ±0,39 ±0,73 -
3. Результаты определения состава и качества продукции
Вари- Продук- Влажность, % Массовая Массовая доля в воздушно-сухом веществе, % Содержание,
ант ция часть сухо- мг/кг нат. влаж.
первона- гигроско- го вещест- азота про- клет- золы жира БЭВ фос- калия нитратов кароти-
чальная пическая ва, % теина чатки фора на
I Морковь 87,5 8,44 11,44 1,17 7,31 9,4 7,23 2,72 64,90 0,36 2,70 12,0 123
II «» 88,7 6,96 10,51 1,20 7,50 10,60 6,97 2,59 65,38 0,36 2,54 12,0 114
III «» 88,6 7,82 10,51 1,33 8,31 9,41 8,31 2,65 63,50 0,38 3,12 11,8 123
IV «» 89,0 7,57 10,17 1,41 8,81 9,04 7,62 2,55 64,41 0,34 2,80 15,2 118
V «» 88,1 7,83 10,97 1,35 8,44 10,33 8,05 2,65 62,70 0,35 2,97 11,8 103
I Ботва моркови 76,8 8,95 21,12 2,03 12,69 17,37 15,20 2,85 42,94 0,44 4,71 68 22
II «» 77,6 8,79 20,43 1,79 11,19 17,49 17,39 2,17 42,97 0,44 4,66 74 19
III «» 77,1 10,78 20,43 1,99 12,44 16,98 16,84 2,51 40,45 0,39 4,82 91 24
IV «» 77,4 8,46 20,69 2,31 14,44 18,19 16,26 2,65 40,00 0,38 4,38 20 17
V «» 76,5 8,22 21,57 1,89 11,81 16,24 16,61 2,40 44,72 0,45 5,00 80 14
Томаты 90,5 11,25 8,45 1,92 12,00 8,96 5,36 2,60 59,83 0,35 2,04 21 -
Нами были начаты исследования по разработке технологии применения нового мелиоранта комплексного длительного действия при возделывании сельскохозяйственных культур в основных почвенно-климатических зонах России. Первые опыты в Рязанской области проводили на базе Мещерского филиала ВНИИГиМ на супесчаных подзолистых почвах. В 2003 г. были заложены вегетационные опыты с томатами и полевые с морковью. Эксперимент включал 5 вариантов в трехкратной повторности с дозами внесения исследуемого удобрения-мелиоранта: вариант I - 1/5, вариант II - 1/10, вариант III - 1/20 от объема сосуда или от объема мелиорируемого слоя почвы в полевом опыте (в знаменателе объем мелиорируемой почвы); вариант IV - агроперлит (1/10) и V - контроль. Полевой опыт включал один вариант со смесью удобрения-мелиоранта с торфом в соотношении 1:1 (вариант IV). Дополнительно параллельно были заложены рекогносцировочные эксперименты с томатами по влиянию способа внесения мелиоранта в почву, в которых устанавливали действие его на растение в виде мелиоративного слоя на глубине 0,05 м (вариант !а) и смеси удобрения-мелиоранта с торфом в соотношении 1:1 дозой 1/10 (вариант Ша).
В 2004 г. опыт был повторен. Результаты вегетационных опытов показали, что формирование и развитие биологической массы, а также корневой системы томатов интенсивнее всего происходит в почвенных субстратах с удобрением-мелиорантом. Наибольший эффект достигнут в варианте I с дозой 1/5. Прирост биологической массы томатов к контролю составил 52%. В смеси с торфом в соотношении 1:1 дозой 1/10 накопление биологической массы увеличилось до 182%. К концу вегетационного периода наибольшее накопление биологической массы зафиксировано в варианте !а с мелиоративным слоем из удобрения-мелиоранта и составило 212% к
контролю (табл. 1). В 2004 г. в вегетационных опытах тенденция влияния удобрения-мелиоранта сохранилась. Наибольшее накопление биологической массы отмечено в варианте 1а с мелиоративным слоем, прирост составил 122,8%, а в варианте I с удобрением-мелиорантом в дозе 1/5 - 93,6% и в варианте II (1/10) - 89,9%.
В полевом эксперименте 2003 г. наибольшая урожайность моркови наблюдалась в вариантах III и IV и была больше в сравнении с контролем, соответственно на 54 и 68% (табл. 2). На следующий год на этих же вариантах прирост урожайности возрос соответственно до 102 и 134%. На варианте II прирост биологической массы возрос с 33 до 104%. Полученные соотношения по приросту урожайности моркови свидетельствуют о проявлении такого свойства удобрения-мелиоранта, как накопление влагоза-пасов на легких почвах за счет осадков холодного периода.
Полученная продукция в полевом опыте была проанализирована на качество (табл. 3). Необходимо отметить, что содержание в ней токсичных элементов (цинк, медь, свинец, кадмий, мышьяк, ртуть) и нитратов было значительно меньше предельно допустимых норм (ПДН). Содержание в моркови каротина - высокое по отношению к контролю и установленным нормам.
Полевой опыт с морковью продолжили в 2006 г. Схему опыта не меняли и удобрение-мелиорант не вносили. Весной был посеян люпин сорта Дикаф 14. Полученные результаты подтвердили тенденцию влияния доз удобрения-мелиоранта на продуктивность и его способность пролонгированного действия (Жигулина, Макси-менко, Матюхин, 2007). В вариантах III и IV прирост урожайности культуры на четвертый год действия агро-химиката составил соответственно 70 и 128%.
Таким образом, для достижения устойчивых урожаев мелиорант Меном можно рекомендовать для производственных испытаний.
