CC BY
38
УДК 633.853.:631.5
А.Г. Гурин, доктор сельскохозяйственных наук
Н.К. Плешкова, О.С. Кузяева
ФГОУ ВПО Орел ГАУ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЛЬТРАТА СПИРТОВОЙ БАРДЫ В КАЧЕСТВЕ АЛЬТЕРНАТИВНОГО УД ОБРЕНИЯ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯЧМЕНЯ НА ТЕРРИТОРИИ ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Дана оценка эффективности использования фильтрата спиртовой барды как альтернативного вида органического удобрения при возделыгвании ячменя на территории Орловской области. ОпределеныI оптимальныге дозыг внесения фильтрата.
Ключевые слова: фильтрат спиртовой бардыг,
альтернативное органическое удобрение, возделыгвание ячменя.
В настоящее время в пищевых перерабатывающих отраслях промышленности России, и в частности, в спиртовой промышленности, продолжает остро стоять проблема переработки вторичных ресурсов, образующихся в процессе производства пищевой продукции. Ежегодно на предприятиях спиртовой отрасли нашей страны в виде отходов спиртового производства образуется около 10 млн. тонн барды. Традиционно послеспиртовая барда использовалась на корм скоту. Но коренные преобразования, прошедшие в нашей стране в последнем десятилетии минувшего века, привели к резкому снижению поголовья скота на отечественных фермах и откормочных комплексах.
Реализация жидко барды на большинстве предприятий практически сведена к минимуму. Зачастую ее сливают в реки и овраги, в лучшем случае в пруды-накопители, создавая сложную экологическую обстановку прилегающих территорий. Актуальность вопроса переработки или утилизации барды предприятий спиртовой отрасли уже давно ни у кого не вызывает сомнений. Согласно Федеральному закону от 21.07.2005 г № 102-ФЗ (глава 2, статья 8, пункт 5) «Эксплуатация основного технологического оборудования для производства спирта допускается только при условии внедрений оборудования, позволяющего полностью
перерабатывать или утилизировать основные отходы спиртового производства (барду), и наличия положительного заключения государственно экологической экспертизы». Это положение вступило в силу 1 января 2009 г.
В мирово практике известно два основных принципиальных метода переработки барды. Первы метод предполагает простое выпаривание воды из обще жидко массы до получения сухого остатка, которы подвергается дальне ше переработке (брикетированию, гранулированию и т.д.). Однако данный метод практически не используется из-за его огромно энергоемкости и, соответственно, низко рентабельности. Второ метод, которы используется на большинстве современных производств, основан
In the article an efficiency evaluation of use alcohol grains filtrate as an alternative type of organic fertilizer when barley growing in the Orel region was given. Optimal doses of filtrate applying were defined.
Key words: alcohol grains filtrate, alternative organic fertilizer, cultivation of barley.
на предварительной фильтрации барды, а затем окончательной сушке продукта.
В целом процесс переработки барды включает четыре основные стадии:
1. разделение барды на жидкую и дисперсную фазы (с помощью фильтров или центрифуг);
2. упаривание фильтрата барды (на выпарной линии);
3. сушка полученного продукта;
4. гранулирование.
На ряде производств конечный сухой продукт для улучшения его качественных показателей (до гранулирования) подвергается дополнительно
переработке - биоконверсии. Конечный продукт биоконверсии - кормовая добавка, углеводнобелковый концентрат с кормовыми свойствами, в 1,82,4 раза превосходящими высококачественное фуражное зерно. Она также обладает рядом существенных и необходимых сво ств, которые отсутствуют у традиционного зернового сырья. Получаемая кормовая добавка отличается высокой питательностью (протеин 22...26%), более легкой усвояемостью, биологическо активностью, а также ферментно , витаминно и минерально ценностью.
Другим направлением применения
послеспиртово барды служит агрохимическая мелиорация почв, обладающих повышенно щелочностью. Многолетние исследования ФГОУ «Ивановская ГСХА имени академика Д.К. Беляева» показывают, что отходы спиртово промышленности с успехом используются в качестве органноминерального удобрения на разных видах почвы. Барду, а также композиции на ее основе можно вносить под картофель, рапс, кукурузу, ячмень, рожь, многолетние травы. Агрономическая эффективность внесенно послеспиртово барды подтверждена серией полевых и производственных опытов 19952007 гг., проведенных на различных почвах с зерновыми, картофелем и кормовыми культурами в производственных условиях хозяйств Ивановской (Петровский спиртовой комбинат), Владимирской (Симский спиртовой завод) и Московской (Бурцевский спиртовой завод) областей. Новое
нетрадиционное удобрение улучшает пищевой режим растений, способствует их линейному росту, формированию большей листовой поверхности.
Так же в условиях удорожания минеральных удобрений, стоимость которых увеличилась практически на 100%, применение барды в полеводстве экономически и экологически обосновано.
Материалы и методика исследования
Нами проведены исследования по определению оптимальной дозы спиртовой барды и нейтрализованной спиртовой барды при
возделывании ячменя на территории Ливенского района Орловской области.
1. Определена рН водной и солевой суспензии потенциометрическим методом.
2. Определена концентрация хлорофилла на фотоэлектроколориметре ФЭК- 56М.
3. Определено содержание общего азота в растениях по (Кьельдалю).
4. Определено содержание фосфора в растениях.
Заложены следующие опыты:
Опыт 1. «Определение оптимальной дозы
спиртовой барды «при возделывании ячменя».
Варианты:
1. Без внесения (контроль)
2. 20 м3 барды на 1 га 78 кг N
3. 40 м3 барды на 1 га 156 кг N
4. 60 м3 барды на 1 га 234 кг N
Повторность 4-х кратная, площадь делянки 5м2, сорт «Визит».
Опыт 2. «Определение оптимальной дозы
не трализованно спиртово барды при возделывании ячменя».
Варианты:
1. Без внесения (контроль)
2. 20 м3 нейтрализованной барды на 1 га 90 кг N
3. 40 м3 нейтрализованной барды на 1 га 180 кг N
4. 60 м3 нейтрализованной барды на 1 га 270 кг N
Повторность 4-х кратная, площадь делянки 5м2,
сорт «Визит».
Результаты1 и их обсуждение
Косвенным показателем обеспеченности растений азотом является содержание хлорофилла. Как показали исследования, внесение фильтрата спиртовой барды в почву оказало существенное влияние на содержание хлорофилла в растениях ячменя (табл. 1).
Таблица 1 - Влияние дозы внесения фильтрата барды на концентрацию суммарного хлорофилла (мг/г сырой массы) в растениях ячменя
Вариант Листья Стебель
1. Без внесения 2,34 0,46
2. 20 м3 на 1га 3,06 0,52
3. 40 м3 на 1 га 3,64 0,61
4. 60 м3 на 1 га 3,71 0,59
В контрольном варианте (без внесения фильтрата спиртовой барды) содержание хлорофилла в листьях и стебле составило 2,34 и 0,46 мг/г соответственно. В варианте с внесением фильтрата спиртово барды в дозе 20 м3 на 1 га содержание хлорофилла составило в листьях - 3,06 мг/га, в стебле - 0,52 мг/г. Наибольшее количество суммарного хлорофилла было в четвертом варианте с внесением фильтрата спиртово барды в количестве 60 м3 на 1 га: в листьях 3,71 мг/г, в стеблях
0,59 мг/г.
Таким образом, внесение фильтрата спиртово барды в почву способствует обогащению ее азотом, что, в конечном счете, сказывается положительно на ростовых процессах и урожайности растений ячменя.
Таблица 2 - Урожайность ячменя сорта Визит в зависимости от дозы внесения фильтрата спиртово барды
Варианты Урожай ность, ц/га
2006г. 2007г. 2008г. В среднем
ц/га %
1. Без внесения (контроль) 19,8 13.1 20,4 17,7 100
2. 20 м3 барды на 1 га 23,9 17,7 24,1 21,9 123,7
3.40 м3 барды на 1 га 32,5 23,0 37,7 31,0 175,1
4. 60 м3 барды на 1 га 34,2 21,4 39,6 31,7 179,0
НСР05 2,9 2,6 3,2 2,8
Учет урожайности ячменя сорта Визит показал, что использование фильтрата спиртово барды оказывает положительное влияние. Так, если в контрольном варианте (без внесения фильтрата спиртовой барды) урожай ячменя в среднем за 3 года составил 17,7 ц/га, то в вариантах с внесением фильтрата спиртово барды в качестве удобрения этот показатель составил 21,7-31,7 ц/га. При этом наибольшая урожа ность была в третьем и в четвертом вариантах 31,0 и 31,7 ц/га соответственно.
Таким образом, внесение фильтрата спиртово барды в 40 м3 на 1 га способствовало максимальному увеличению урожа ности, которая в 1,75 раза превысило данны показатель в контрольном варианте.
Так как фильтрат спиртово барды имеет кислую реакцию, возникает опасность подкисления почв. Для нейтрализации фильтрата спиртовой барды использовали раствор аммиака. Количество устанавливали опытным путем методом титрования, доводя реакцию среды раствора до рН=6,0 - 6,5. Таким образом, нейтрализованная спиртовая барда имела среду, близкую к нейтральной и более высокое содержание азота.
Использование фильтрата спиртовой барды, не трализованно аммиаком, также оказало
положительное влияние на урожайность ячменя.
В контрольном варианте урожайность ячменя сорта Визит в среднем за три года исследований составило 17,5 ц/га. В варианте с внесением фильтрата спиртовой барды в дозе 20 м3 на 1га урожайность составила 24,3 ц/га, в варианте с внесением 40 м3 на 1га - 32,6 ц/га и в варианте с внесением 60 м3 на 1га - 33,7 ц/га. Различия в урожа ности третьего и четвертого вариантов являются не существенными, т.к. они меньше наименьшей существенной разницы.
Таблица 3 - Урожайность ячменя сорта Визит в зависимости от дозы внесения нейтрализованного фильтрата спиртовой барды
Варианты Урожайность, ц/га
2006г. 2007г. 2008г. в среднем
1. Без внесения (контроль) 18,6 12,9 21,1 24,1
2. 20 м3 барды на 1 га 24,5 20,1 28,3 24,3
3. 40 м3 барды на 1га 34,8 23,8 39,4 32,6
4. 60 м3 барды на 1га 34,7 25,1 41,2 33,7
НСР05 3,0 2,7 3,1 3,0
Следовательно, в опыте 2 также как и в опыте 1 наибольшую прибавку урожайности обеспечивает внесение в почву фильтрата спиртовой барды в дозе 40 м3 на 1га.
Использование фильтрата спиртовой барды в качестве удобрения оказало положительное влияние не только на урожа ность ячменя, но и на элементный состав зерна и соломы. В контрольном варианте содержание общего азота в зерне составило 1,70%, то в вариантах с внесением фильтрата барды содержание общего азота было в пределах 1,922,08% в зависимости от дозы внесения барды. С увеличением дозы внесения фильтрата барды повышалось содержание в зерне как белкового, так и небелкового азота. Содержание белкового азота увеличивалось с 1,86% в контрольном варианте, до 1,93% в варианте с дозо внесения фильтрата спиртово барды 60м3 на 1 га. Содержание небелкового азота возросло с 0,02% в контроле, до
0,15% в четвертом варианте.
Что касается содержания фосфора и калия в зерне ячменя, закономерносте по этим показателям не выявлено.
По содержания азота в соломе ячменя также выявлена положительная динамика в зависимости от дозы вносимо фильтрата барды. В контрольном варианте содержание азота составило 0,45%, в варианте с внесением 20 м3 на 1 га фильтрата спиртовой барды -0,53%, в варианте с внесением 40 м3 на 1 га-0,55% и в варианте с внесением 60 м3 на 1 га фильтрата спиртово барды-0,54%
По содержанию фосфора и калия в соломе также закономерностей не выявлено.
Т аблица 4 - Элементный состав зерна и соломы ячменя в зависимости от дозы внесения фильтрата барды (% на воздушно-сухое состояние)
Вариант Зерно Солома
Содержание азота О СМ О и 25 О СМ О и
общего о г о м о « е б небелкового
1. Без внесения 1,70 1,68 0,02 0,56 0,41 0,45 0,18 1,02
2. 20 м3 на 1 га 1,92 1,86 0,06 0,70 0,48 0,53 0,21 1,09
3. 40 м3 на 1 га 1,99 1,85 0.14 0,73 0,44 0,55 0,20 1,09
4. 60 м3 на 1 га 2,08 1,93 0,15 0,59 0,42 0,54 0,19 1,07
Выводы
1. Внесение фильтрата спиртовой барды в почву оказало существенное влияние на накопление хлорофилла в растениях ячменя.
2. Использование фильтрата спиртово барды в качестве удобрения способствует обогащению азотом почвы, что, в конечном счете, положительно сказывается на ростовых процессах испытуемо культуры.
3. Внесение фильтрата спиртово барды в дозе 40м3 на 1 га способствовало увеличению в 1,75 раза урожайности ячменя.
4. Внесение не трализованного фильтрата спиртово барды в дозе 40м3 на 1 га также способствовало получению максимально прибавки урожая.
5. Внесение фильтрата спиртово барды в качестве удобрения повышало содержание в зерне как белкового, так и небелкового азота, на содержание в зерне фосфора и калия это не оказало существенного влияния.
Литература
1. Милюков, П.А. Барда - проблема и решения / П.А. Милюков // Империя вкуса (http://www.imperiavkusa.ru). - 2006.
2. Федеральный закон №102-ФЗ «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольно и спиртосодержащей продукции» от 21.07.2005.
3. Ненайденко, Г.Н. Послеспиртовая барда в
качестве органического удобрения / Г.Н. Ненайденко, О.С.Журба, В.Д. Шереверов // Ликероводочное производство и виноделие. -
№7(103). - 2008. - С.12-15.
4. Кручина-Богданов, И. Полная переработка послеспиртовой барды - дело решённое / И. Кручина-Богданов, А. Сизов, В. Высоцкий // Индустрия напитков. - №6 (54). - 2007.
5. Ликероводочное производство и виноделие. -№1 (97). - 2008.
