CC BY
17ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КУРИНОГО ПОМЕТА ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА
Е.В. Агафонов, д.с.-х.н., Р.А. Каменев, к.с.-х.н., А.А. Бельгин, Донской ГАУ
Приведены данные о влиянии перепревшего куриного помета на подстилке из подсолнечной лузги на продуктивность звена полевого севооборота: кукуруза на зерно - яровой ячмень - озимая пшеница на черноземе обыкновенном. Установлено, что применение куриного помета под кукурузу способствовало существенному увеличению содержания в почве минерального азота, подвижного фосфора и обменного калия в течение трёх лет и повышению урожайности всех культур. Оптимальная доза помета 10 т/га, её применение обеспечило повышение сбора зерновых единиц в звене севооборота на 1,50 т/га, или на 15%.
Ключевые слова: подстилочный куриный помет, чернозем обыкновенный, звено полевого севооборота.
Одна из основных причин, сдерживающих рост урожайности сельскохозяйственных культур в Ростовской области, - низкий уровень использования минеральных удобрений и очень низкий - навоза. Так в 2011 г. минеральных удобрений применяли 54 кг/га посевов [1], на 1 га пашни это составило 40 кг, органических удобрений - лишь 83 кг/га пашни и 112 кг/га посевов (2010 г.). Поэтому дефицит баланса элементов питания очень высок - 60-70%.
Важным резервом повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур является птичий помет. В настоящее время в Ростовской области применяют около 100 тыс. т помета в год. В этом количестве помета содержится примерно 6 тыс. т N P2O5, ^О. Фактически такое же количество элементов питания вносится в области со всеми остальными видами органических удобрений, например в 2010 г. внесено 488 500 т органики или 6600 т №К. При этом необходимо учесть, что применяется лишь около 10% от ежегодно производимого всеми птицефабриками области помета [2].
Удобрения в зависимости от видов, доз, сроков и способов внесения, комбинаций, соотношений элементов питания и почвенно-климатических условий обладают неодинаковыми действием и последействием. Они наиболее полно используются (следовательно и наиболее эффективны) культурами в севооборотах и других агроценозах при определенном чередовании, обусловленном структурой посевных площадей каждого хозяйства [3].
Цель исследований - определить влияние перепревшего куриного помета на подсолнечной лузге на продуктивность звена полевого севооборота: кукуруза на зерно - яровой ячмень - озимая пшеница.
Методика. Исследования проводили в 2011-2013 гг. в условиях птицефабрики СПК «Победа» Азовского района Ростовской области. Объекты исследований -гибрид кукурузы ПР 39 Д 81 (среднеранний), сорт ярового ячменя - Приазовский 9 и сорт озимой пшеницы Таня. Предшественник кукурузы - озимая пшеница. Схема опыта представлена в таблице 1 . Почва опытного участка - чернозем обыкновенный.
В опыте использовали перепревший подстилочный куриный помет производства птицефабрики СПК «Победа». Влажность помета при закладке опыта в 2011 г. составила 48,5%. Содержание элементов питания в расчете на естественную влажность: азот общий - 1,02%, фосфор общий - 2,68; калий
общий (K2O) - 1,49%. Птичий помет вносили весной под предпосевную культивацию.
Исследования проводили полевым и лабораторным методами с использованием следующих методик: отбор проб почвы - ГОСТ-28168-89; аммонийный азот - с использованием реактива Неслера ГОСТ-26951-88; нитратный азот - потенциометрическим методом ГОСТ 26951-86; подвижные формы фосфора и обменного калия по методу Мачигина - ГОСТ 26205-91; влажность почвы - ГОСТ-28268-89; математическая обработка полученных результатов - путем дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1979) с использованием ПК.
Результаты и их обсуждение. Погодные условия в 2011 и 2013 гг. в целом складывались благоприятно, влагообеспеченность кукурузы и озимой пшеницы поддерживалась на достаточном уровне, что способствовало получению хорошего урожая и проявлению высокого эффекта от удобрения. Существенной особенностью погоды в 2012 г. было почти полное отсутствие осадков в июне и резкое (на 2,80С) увеличение температуры в сравнении со среднемноголетней нормой.
Исходное содержание минерального азота в слое почвы 0-40 см перед посевом кукурузы в 2011 г. составляло 82,4 кг/га. К фазе 7-8 листьев оно уменьшилось до 56,5 кг/га. При этом на долю N-NO3-приходилось 76,8%. Средний уровень содержания в почве за период активной вегетации кукурузы с фазы 7-8 листьев до полной спелости зерна на контроле был равен 54,6 кг/га (табл. 1).
1. Содержание питательных веществ в почве при внесении помета в звене севооборота: кукуруза на зерно - яровой ячмень -_озимая пшеница, кг/га_
Доза помета, т/га NMHH. P2O5 K2O
1 2 3 1 2 3 1 2 3
Контроль (б/п) 54,6 119,2 78,2 14,1 10,8 18,3 462 371 369
5 61,9 133,0 84,2 15,0 13,2 19,2 509 381 373
7,5 68,5 128,5 85,2 17,5 15,2 19,60 525 378 379
10 76,6 133,0 86,6 18,5 16,4 19,9 496 380 380
15 85,3 131,5 78,6 18,8 17,9 19,7 493 384 395
20 91,2 133,0 74,8 19,1 18,8 20,0 494 397 420
Примечание. 1 - 2011 г., кукуруза; 2 - 2012 г., ячмень;
3 - 2013 г., пшеница.
Применение помета способствовало существенному повышению содержания минерального азота. Прирост с увеличением дозы вплоть до 20 т/га был достаточно равномерным, преимущество по сравнению с контролем составило 36,6 кг/га, или 67,0%. В наибольшей степени это проявилось в фазе 7-8 листьев.
При внесении 20 т/га помета преимущество составило 88,7 кг/га, а к концу вегетации во всех вариантах с пометом уменьшилось до нескольких килограммов.
В 2012 г. в почве под второй культурой звена севооборота - яровым ячменём сложились уникальные условия обеспеченности минеральным азотом - 181,0 кг/га на контроле, 22,5% из которого приходилось на аммонийный азот. В течение вегетации доля Н-ЫН4+ снизилась до 6,1%, но общий уровень Нмин. оставался очень высоким - 102 кг/га. На таком большом естественном фоне содержание минерального азота под влиянием помета повышалось на 7,9-11,7% и было практически одинаковым в вариантах со всеми дозами. По-видимому, чрезмерная концентрация соединений азота в почве сдерживала процесс нитрификации азотных соединений помета.
На третий год после внесения помета в целом за вегетацию озимой пшеницы различия по сравнению с контролем в вариантах с дозами 5 и 10 т/га составили 68,4 кг/га, а с повышением дозы уменьшились или совсем отсутствовали. Это обусловлено существенным увеличением выноса азота с большим дополнительным урожаем зерна и соломы.
В содержании подвижного фосфора в почве отмечены значительные колебания не только в разные годы, но и в течение вегетации одной культуры, что обусловлено изменением направленности процесса перехода труднорастворимых фосфатов в легкоподвижные формы и обратно. Это могло быть следствием гидротермических изменений [4]. Степень влияния помета на количество доступного растениям фосфора зависела не только от дозы помета и длительности периода после внесения, но и от уровня исходной обеспеченности.
В год внесения помета прослеживается чёткое повышение содержания Р2О5 в почве с увеличением дозы. Максимально оно изменилось под влиянием внесения 20 т/га помета - в среднем за вегетацию кукурузы на 5 мг/кг почвы, или на 36,5% по сравнению с контролем. В 2012 г. при исходном уровне содержания Р2О5 10,8 кг/га прирост составил 8 мг/кг почвы, или 74,1%. Иная ситуация сложилась в 20122013 гг. на посеве озимой пшеницы: содержание подвижного фосфора в почве под влиянием последействия помёта увеличилось лишь на 0,9-1,7 мг/кг почвы, а в вариантах с дозами 7,5-20 т/га было практически одинаковым. Совершенно очевидно, что на третий год после внесения последействие помета затухает.
Однако, большое значение имел, по-видимому, существенный дополнительный вынос фосфора с урожаем зерна и соломы в вариантах с дозами 10-20 т/га. Кроме того, это происходило на более высоком исходном уровне содержания фосфора - 18,3 мг/кг почвы на контроле.
На фоне обеспеченности почвы обменным калием свыше 450 мг/кг в 2011 г. наблюдалось существенное повышение его содержания при увеличении дозы помета до 7,5 т/га, а затем происходила стабилизация на уровне 496-493 мг/кг почвы. По-видимому, при внесении 10-20 т/га помета механизм перехода калия в необменную форму становился доминирующим. В последующие годы при исходном содержании подвижного калия около 370 мг/кг почвы более
существенное увеличение его уровня наблюдалось в вариантах с применением 15-20 т/га помета.
Для сопоставления продуктивности культур в разные годы и определения суммарного эффекта в звене севооборота урожайность перевели в зерновые единицы (табл. 2). Урожайность кукурузы в 2011 г. была максимальной в варианте с дозой 10 т/га. Дальнейшее её увеличение привело к негативным последствиям. В варианте с дозой 20 т/га результат был ниже, чем на контроле из-за чрезмерного повышения концентрации азотных соединений в почве. В фазе 7-8 листьев в слое 0-40 см здесь содержалось минерального азота более 145 кг/га.
Причин низкой урожайности ярового ячменя в 2012 г. во всех вариантах опыта несколько. Содержание минерального азота в слое почвы 0-40 см перед посевом было 180-220 кг/га. Наблюдался значительный дисбаланс в питании азотом и фосфором. На контроле при посеве было лишь 6,5 мг/кг Р2О5. Кроме того, вторая половина вегетации проходила в условиях острой засухи очень высоких температур при почти полном отсутствии осадков. Максимальная прибавка урожайности (0,23 т/га) получена в вариантах внесения 10 и 15 т/га помета. Большой потенциал, обусловленный повышением обеспеченности почвы фосфором и калием, слабо использовался.
2. Влияние куриного помета на сбор зерновых единиц в звене севооборота, т/га
Доза помета, т/га 2011 г., кукуруза 2012 г., ярово й ячмен ь 2013 г., озимая пшениц а Суммарн ый сбор, т/га Прибавка к контролю
т/га %
Контроль (б/п) 3,65 1,48 4,61 9,74 - -
5 3,85 1,52 4,66 10,03 0,29 3,0
7,5 4,28 1,61 4,80 10,69 0,95 9,8
10 4,37 1,71 5,16 11,24 1,50 15,4
15 4,01 1,71 5,61 11,33 1,59 16,3
20 3,48 1,67 5,83 10,98 1,24 12,7
НСР05, т/га 0,25 0,15 0,36 - - -
В полной мере он был реализован на третий год в посеве озимой пшеницы. Последействие 5 т/га было слабым, но в вариантах с большими дозами прибавка урожайности была значительной, особенно от внесения 15 и 20 т/га. В последнем случае она составила 1,22 т/га, или 26,5%.
Влияние различных доз помета на сбор зерновых единиц в первый и последующие годы показано на рисунке.
В первый год максимальное увеличение получено при внесении помета в дозе 10 т/га. На второй год влияние 10-20 т/га стало примерно одинаковым. На третий год последействие 7,5 и 10 т/га помета было слабее, чем эффект в первый год, а влияние 15 и 20 т/га, наоборот, существенно усилилось. Особенно большой диапазон изменений эффекта в течение трёх лет отмечен в варианте с пометом в дозе 20 т/га.
Заключение. Применение перепревшего куриного помета на подстилке из подсолнечной лузги на черноземе обыкновенном в звене севооборота: кукуруза на зерно - яровой ячмень - озимая пшеница способствовало существенному увеличению эффективного плодородия почвы. Действие и
последействие помета на азотный и фосфорно-калийный режим почвы зависели от дозы помета и исходного уровня обеспеченности почвы элементами питания. При низкой обеспеченности существенное увеличение наблюдалось с повышением дозы помета до 20 т/га, при высокой - лишь при внесении 5-10 т/га. На всех культурах действие и последействие помета обеспечили существенное увеличение сбора зерновых единиц с 1 га. В первой год эффект от доз помета 15 и особенно 20 т/га уступал влиянию 10 т/га, во второй -выравнивался, а на третий - превышал его. Наиболее стабильным были результаты применения помета в дозе 10 т/га. В целом за три года в звене севооборота повышение сбора зерновых единиц в вариантах с 10 и 15 т/га помета было очень близким - 15,4-16,3%. Более предпочтительна доза помета 10 т/га.
Литература
1. Чекмарев П.А. Состояние плодородия почв и мероприятия по его повышению в 2012 г. // Агрохимический вестник. - 2012. -№ 1. -С. 2-4.
2. Агафонов Е.В., Каменев Р.А. Птичий помет - важный ресурс повышения урожайности сельскохозяйственных культур и плодородия почв Ростовской области.- Пос. Персиановский: Изд-во Донского ГАУ, 2013. - 70 с.
3. Голосной Е.В. Продуктивность звена севооборота в зависимости от систем удобрения и обработки почвы // Плодородие. - 2008. - № 2 (41). - C. 39-40.
4. Красницкий В.М., Ермолаев О.Т. Влияние гидротермических факторов на подвижность фосфора в черноземных почвах// Плодородие. - 2012. - № 3. - C. 19-22.
USE OF POULTRY MANURE FOR INCREASING THE PRODUCTIVITY OF FIELD CROP ROTATION
E. V. Agafonov, R.A Kamenev, A.A. Belgin, Don State Agrarian University, Persianovsky, Oktyabr'sky raion, Rostov oblast, 46493 Russia
The effect of rotted poultry manure over sunflower husk litter and mineral fertilizers on the productivity of a corn-spring barley-winter wheat crop rotation on ordinary chernozem has been studied. It has been established that the application of poultry manure for corn significantly increased the contents of mineral nitrogen, available phosphorus, and exchangeable potassium in the soil and the yield of all crops during three years. The optimal rate of manure was 10 t/ha. Its application increased the grain yield in the rotation link by 1.50 t/ha, or 15%. Keywords: litter poultry manure, ordinary chernozem, link of field crop rotation.
