CC BY
2УДК 631.421.1 DOI 10.24412^-37231-2024-1-262-267
Маркушин М.А., начальник отдела проектной работы и применения средств химизации
mma@agrohim-kirov.ru ФГБУ ГЦАС «Кировский» г. Киров, Российская Федерация
ИЗУЧЕНИЕ УРОЖАЙНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
ПОСЛЕ ПЕРВОГО ГОДА ПРИМЕНЕНИЯ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ ФОСФОРИТНОГО РУДНИКА ООО «ВЕРХНЕКАМСКИЕ УДОБРЕНИЯ»
Аннотация. Целью данной опытной работы является изучение урожайности популярных сельхоз культур после применения удобрений производимых компанией ООО «Верхнекамские удобрения». В статье представлены сравнительные количественные и качественные характеристики урожая, выращенного на тестируемых агрохимикатах.
Ключевые слова: фосфоритная мука, эфель, полевой опыт, урожайность.
Введение. Живой организм не может двигаться, питаться, размножаться, дышать и мыслить без того, чтобы в его организме не происходили многочисленные процессы, в которых активно участвует фосфор Ферсман А.Е. (1941).
Значение достаточного фосфорного питания растений очень заметно проявляется на формировании корневых систем, репродуктивных органов и на кущении злаков. Молодые растения поглощают фосфор очень быстро и уже ко времени накопления 25% сухого вещества биомассы они потребляют 75% необходимого фосфора. На богатом фосфатном фоне усиливаются процессы симбиоти-ческой фиксации азота и обогащение почвы азотом [1].
Основная проблема эффективного использования запасов фосфора заключается в поиске способов уменьшения химического поглощения и потерь от эрозионного сноса. Фосфор в почвах слабо подвижен, за вегетационный сезон пространственная миграция составляет не более 3-7 мм. Следовательно, применение фосфорных удобрений в подкормку следует признать несостоятельным. Неподвижность фосфора в почвах при устранении условий его химического поглощения делает возможным и целесообразным внесение в запас фосфорных удобрений, в частности фосфоритной муки [2].
Однако, научные исследования показывают, что в качестве минеральных удобрений может найти не только применение фосфоритной муки, но и хвосты обогащения фосфоритовой руды (далее - эфель) [3].
Для проведения исследования на двух производственных полях (№ 1, №2 2) АО «Красногорский», федеральным государственным учреждением центром агрохимической службы «Кировский», с участием автора, был заложен и осуществлен полевой опыт. Этот опыт был посвящен использованию фосфоритов, в частности, фосфоритной муки и эфеля с хвостохранилища Верхнекамского фосфоритного рудника (ВКФР).
Фосфоритная мука представляет собой сухой, пылящий, тонкий порошок различных оттенков - серого, желтоватого, бурого и прочих. Она обладает низ-
кой гигроскопичностью и не склеивается, но проблемы возникают с ее рассеванием механическими сеялками. При влажности 3,7%, фосфоритная мука практически теряет свою сыпучесть, что может негативно сказываться на ее эффективности в сельском хозяйстве.
Важно помнить, что проведенные исследования позволили выявить особенности применения фосфоритов на практике и определить оптимальные условия для их использования в сельском хозяйстве. Учитывая разнообразие факторов, влияющих на взаимодействие фосфоритных удобрений с почвой, необходимо дальнейшее изучение и совершенствование методов их применения для достижения максимальной эффективности в сельском хозяйстве.
Эффективное действие фосфоритной муки напрямую зависит от тонины размола, а также от содержания фосфора в ней. Важно помнить, что остаток на сите 0,18 мм не должен превышать 10%. Фосфоритная мука доступна в четырех сортах, где каждый сорт имеет свои характеристики: высший сорт с содержанием Р2О5 не менее 30%, I сорт с содержанием не менее 25% Р2О5, II сорт с содержанием не менее 22% Р2О5 и III сорт с содержанием не менее 19% Р2О5.
Следует отметить, что высший сорт фосфоритной муки содержит влаги не более 1,5%. Более того, для контроля качества удобрения важно обращать внимание на соответствие его стандартам, таким как ТУ 2183-001-73604987-2010 (таблица 1). Эти параметры и характеристики фосфоритной муки играют важную роль в её эффективном применении в сельском хозяйстве. Более подробно результаты исследований отражены в протоколе испытаний № 527 от 22.05.2023 года на соответствие требованиям ТУ 2183-001-73604987-2010.
Таблица 1 - Результат лабораторных испытаний образцов (ООО «Верхнекамские удобрения»)
№ п/п Наименование показателя Результат испытаний фосф муки Результат испытаний эфеля Норма по НД
1 Массовая доля фосфатов в пересчете на Р205,% 22,2 11,8 Не менее 22,0
2 Массовая доля влаги,% 0,9 2,4 Не более 1,5
3 Гранулометрический состав,% 6,8 8,9 Не более 10,0
Эфель - это отходы горно-обогатительных предприятий, которые складируются в хвостохранилище, при этом предприятию необходимо нести затраты сначала на строительство, а потом на их содержание. Результаты лабораторных испытаний эфеля представлены в таблице 1 и подтверждены протоколом испытаний № 489 от 18.05.2023 года.
В зависимости от размеров, рельефа, агрохимических показателей почвы опытного участка, числа изучаемых вариантов, технических условий закладки и проведения опыта определилась схема расположения делянок: систематическое размещение.
Общая площадь одной опытной делянки: 100 кв. м (5 м * 20 м). Площадь учетной делянки: 10 кв. м. (1 м х 10 м). Количество вариантов: 5. Повторность: 4-х кратная.
Поле № 1: Земельный участок расположен в Кирово-Чепецком районе, с/п Пасеговское, рядом с д. Ральники, кадастровый номер земельного участка 43:12:000000:1056/3.
Культура: яровая пшеница «Тризо»
1 вариант - контроль без удобрений (К);
2 вариант - фосфоритная мука 1 т/га (Ф-1);
3 вариант - эфель, 3 т/га (Э-3);
4 вариант - эфель, 6 т/га (Э-6);
5 вариант - эфель, 8 т/га (Э-9).
Поле № 2: Земельный участок расположен в деревне Балезинщина (г. Киров), рядом с с. Русское, кадастровый номер земельного участка 43:40:003317:24.
Культура: однолетние травы с подсевом многолетних трав (далее мн. тр) на зеленый корм (яровая пшеница+горох+овес).
1 вариант - контроль без удобрений (К);
2 вариант - фосфоритная мука 1 т/га (Ф-1);
3 вариант - эфель, 3 т/га (Э-3);
4 вариант - эфель, 6 т/га (Э-6);
5 вариант - эфель, 8 т/га (Э-9).
Период проведения испытаний эфеля совпадает с многолетним регулярным посевным периодом в Кировской области в указанных погодных условиях.
Опыт на поле № 1 (яровая пшеница) заложен 04 мая 2023. Уборка растительных образцов - 23 августа 2023 года.
Таблица 2 - Урожайность яровой пшеницы на поле № 1, д. Ральники
Варианты опыта Урожайность, ц/га
1 2 3 4 Среднее
Контроль 21,7 21,9 20,8 20,9 21,3
Ф-1 22,9 22,5 23,0 23,1 22,9
Э-3 23,7 23,1 23,8 23,9 23,6
Э-6 24,0 24,4 24,7 23,9 24,3
Э-8 26,0 26,3 27,0 26,9 26,6
Опыт на поле № 2 (однолетние травы с подсевом мн. трав) заложен 05 мая 2023 года, завершен 26 июля 2023 года. Уборка зеленой массы связана с производственным циклом хозяйства и уборкой растительной массы на силос.
Важным показателем внесения тех или иных показателей в почву, является их влияние на урожайность (таблица 2).
Средняя урожайность, полученная в контрольном варианте - 21,3 ц/га соответствует средней урожайности, полученной по культуре на данном земельном участке в хозяйстве, в определенной мере подтверждая достоверность опыта. По всем вариантам опыта была получена прибавка урожайности: от 1,6 ц/га в варианте с фосфоритной мукой в дозе 1 т/га до 5,3 ц/га в варианте с внесением эфеля в дозе 8 т/га.
Также были исследованы качественные характеристики урожая по массе 100 зерен, количеству продуктивных колосьев и зерен в колосе. Данные отражены в таблице 3.
Таблица 3 - Качественные показатели яровой пшеницы на поле № 1, д. Ральники
Варианты опыта Масса 1000 зерен, г. Кол-во колосьев, шт/м2 Кол-во зерен в колосе, шт.
К 32,1 255 27
Ф-1 33,2 259 28
Э-3 33,3 263 26
Э-6 33,6 253 29
Э-8 33,9 274 28
К 32,5 249 26
Ф-1 33,1 254 27
Э-3 33,2 268 27
Э-6 33,6 256 26
Э-8 33,8 270 29
К 32,8 251 26
Ф-1 33,3 254 26
Э-3 32,9 271 28
Э-6 33,6 256 27
Э-8 33,9 269 30
К 32,6 253 25
Ф-1 33,3 255 27
Э-3 33,7 261 26
Э-6 33,6 266 28
Э-8 33,9 272 28
Из данных видно, что внесение фосфоритной муки и эфеля, положительно сказывается, прежде всего, на количестве продуктивных колосьев, которые и сыграли основную роль в увеличении урожайности яровой пшеницы.
Исследован химический состав зеленой массы, соломы и зерна и представлен в протоколах испытаний № 223к, 224к, 225к от 23.10.2023.
Показатели урожайности зеленой массы в опыте с однолетними травами представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Урожайность однолетних трав на поле № 2, д. Балезинщина
№ п/п Вариант Урожайность, ц/га Урожайность средняя, ц/га
1 Контроль 157,5 163,9
2 176,9
3 144,2
4 177,1
5 Ф-1 184,3 178,6
6 176,1
7 112,0
8 241,8
9 Э-3 180,0 205,9
10 172,6
11 294,7
12 176,4
13 Э-6 215,7 173,6
№ п/п Вариант Урожайность, ц/га Урожайность средняя, ц/га
14 143,6
15 166,6
16 168,4
17 Э-8 234,8 190,2
18 172,6
19 147,3
20 206,1
Необходимо отметить, что внесение фосфоритной муки и эфеля оказывают положительное влияние на формирование зеленой массы и в сравнении с контролем увеличивают урожайность по вариантам опыта. Прибавка урожайности составила от 9,7 до 42,0 ц/га.
Влияние эфеля в дозе 3т/га показывает наилучший результат по урожайности зеленой массы и превышает контроль на 42 ц/га.
В целом по опыту можно сделать следующие выводы:
Урожайность на яровой пшенице по всем вариантам опыта была выше контроля на 1,6-5,3 ц/га, что говорит о положительном действии мелиорантов, особенно при увеличении дозы внесения. Влияние мелиорантов отразилось, прежде всего, в увеличении числа продуктивных колосьев и положительном влиянии на массу 1000 зерен и их количестве в одном колосе.
Внесение фосфоритной муки и эфеля в опыте с однолетними травами оказывают положительное влияние на формирование зеленой массы и в сравнении с контролем увеличивают урожайность по вариантам опыта. Прибавка урожайности составила от 9,7 ц/га до - 42,0 ц/га.
Влияние эфеля в дозе 3т/га показывает наилучший результат по урожайности зеленой массы и превышает контроль на 42 ц/га.
В течение проведения опытно-аналитических работ подтверждается эффективность внесения фосф муки и эфеля на показатели урожайности зерновых культур и в некоторых случаях, на показатели рН, как раскислителя.
Так, на яровой пшенице получена прибавка урожайности: от 1,6 ц/га в варианте с фосфоритной мукой в дозе 1 т/га и до 5,3 ц/га в варианте с внесением эфеля в дозе 8 т/га. Водородный показатель рН снизился на 0,2 единицы в вариантах с внесением фосфоритной муки 1 т/га и эфеля 8 т/га.
Исходя из полученных результатов опыта следует, что оптимальной дозой внесения эфеля в почву, в качестве удобрения, можно принять дозу 3т/га, поскольку при внесении данного объема эфеля существенно возрастают качественные и количественные характеристики культур.
Увеличение объемов внесения эфеля (в дозах 6 и 8 т/га) приведет к существенному увеличению расходов, связанных не только со стоимостью эфеля, но и иными, поэтому необходим подробный экономический расчет.
При этом нужно оценить не только качественные показатели эфеля, но и показатели безопасности, в частности, содержание тяжелых металлов, превышение которых не допустимо.
Кроме того, необходимо продолжить изучение влияния эфеля, как мелиоранта, положительный эффект которого возможен в последующие 3-5 лет после внесения.
Методы проведения испытаний, представленных в данном опыте:
Документы, устанавливающие правила и методы исследований (испытаний), измерений соломы (яровая пшеница):
Массовая доля сухого вещества,% - ГОСТ 31640-2012;
Массовая доля азота в пересчете на сухое вещество,% - ГОСТ 13496.42019 (индофенольный метод);
Массовая доля сырого протеина в пересчете на сухое вещество (расчетный показатель) - ГОСТ 13496.4-2019;
Массовая доля фосфора в пересчете на сухое вещество,% - ГОСТ 26657-97;
Массовая доля калия в пересчете на сухое вещество,% - ГОСТ 30504-97.
Документы, устанавливающие правила и методы исследований (испытаний), измерений на зерно (яровая пшеница):
Массовая доля влаги,% - ГОСТ 13586.5-2015;
Массовая доля азота в пересчете на сухое вещество,% - ГОСТ 13496.42019 (индофенольный метод);
Массовая доля сырого протеина в пересчете на сухое вещество,% (расчетный показатель) - ГОСТ 13496.4-2019;
Массовая доля фосфора в пересчете на сухое вещество,% - ГОСТ 26657-97;
Массовая доля калия в пересчете на сухое вещество,% - ГОСТ 30504-97;
Массовая доля кальция в пересчете на сухое вещество,% - ГОСТ 26570-95 п. 2;
Массовая доля нитратов в пересчете на сухое вещество, мг/кг - ГОСТ 13496.19-2015.
Документы, устанавливающие правила и методы исследований (испытаний), измерений зеленой массы (однолетние травы: яровая пшеница, овес, горох):
Массовая доля сухого вещества,% - ГОСТ 31640-2012;
Массовая доля азота в пересчете на сухое вещество,% - ГОСТ 13496.42019 (индофенольный метод);
Массовая доля сырого протеина в пересчете на сухое вещество,% (расчетный показатель) - ГОСТ 13496.4-2019;
Массовая доля фосфора в пересчете на сухое вещество,% - ГОСТ 26657-97;
Массовая доля калия в пересчете на сухое вещество,% - ГОСТ 30504-97;
Массовая доля кальция в пересчете на сухое вещество,% - ГОСТ 26570-95 п. 2;
Массовая доля нитратов в пересчете на сухое вещество, мг/кг - ГОСТ 13496.19-2015.
Список литературы
1. Приемы повышения плодородия почв (известкование, фосфоритование, гипсование): науч.-метод. реком. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2021. - 116 с.
2. Юлушев И. Г., Почвенно-агрохимические основы адаптивно-ландшафтной организации систем земледелия ВКЗП : учеб. пособие для студентов агроном. специальностей / И.Г. Юлушев. - Киров : Константа ; М. : Акад. Проект, 2005 (Киров : ОАО Дом печати - Вятка).
3. Сырчина Н.В., Ашихмина Т.Я., Богатырева, Н.Н., Кантор Г.Я. Перспективы использования хвостов обогащения фосфоритной руды в качестве удобрений для органического земледелия// Теоретическая и прикладная экология. 2020. № 1.С. 160-166. doi: 10.25750/1995-4301-2020-1-160-166
