CC BY
74
ПОЛЕВОДСТВО И ЛУГОВОДСТВО
001: 10.24411/0044-3913-2019-10403 УДК 631.87
О целесообразности использования нового органоминерального удобрения на основе птичьего помёта в полевом севообороте на дерново-подзолистой почве
А. И. ИВАНОВ1' 3, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник (e-mail: [email protected]); Ж. А. ИВАНОВА1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Д. А. МОИСЕЕВ1, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник И. А. ФРЕЙДКИН2, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник (e-mail: [email protected]) И. В. СОКОЛОВ3, младший научный сотрудник Агрофизический научно-исследовательский институт, Гражданский просп., 14, Санкт-Петербург 195220,Российская Федерация
2 Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - филиал Федерального научного агроинженерного центра - ВИМ, ш. Фильтровское, 3, пос. Тярлево, Санкт-Петербург 196625, Российская Федерация
3Северо-Западный центр междисциплинарных исследований проблем продовольственного обеспечения, ш. Подбельского, 7, Пушкин, Санкт-Петербург 196608, Российская Федерация
почве лучшие показатели агрономической эффективности при внесении ОМУ в чистом виде на посевах озимой пшеницы отмечены от доз 3...5 т/га (прибавка урожайности зерна - 108... 164 %, на 1 кгЫРК- 7,4.8,3 зерн. ед.), ячменя - от доз 4.7 т/га (прибавка урожайности зерна - 124.164 %, на 1 кгЫРК- 3,6.4,9 зерн. ед.), картофеля - от дозы 7 т/га (прибавка урожайности клубней -51 %, на 1 кгNPK-5,7зерн. ед.). На фоне N75P50K50 эффективность ОМУ на зерновых культурах снижалась, а на картофеле - существенно возрастала; на фоне N100P75K75 - чаще снижалась. Трёхкратное за ротацию внесением ОМУ в чистом виде в дозах от 3 до 10 т/га обеспечивало увеличение продуктивности семипольного севооборота на 47. 73 %, совместно с
N75P50K50 - на 94. 135 %, с N100P7eK75 - на 147.179 %. Дополнение средних доз ОМУ калием минерального удобрения (10 кг К2О на 1 т) повышало продуктивность на 7.39 % при сохранении или даже увеличении окупаемости удобрений. Средние и высокие дозы ОМУ оказывали положительное влияние на кислотно-основные свойства и питательный режим почвы.
Ключевые слова: почва, свойства почвы, севооборот, органоминеральноеудо-брение, доза удобрения, агрономическая эффективность.
Для цитирования: О целесообразности использования нового органоминераль-ного удобрения на основе птичьего помёта в полевом севообороте на дерново-подзолистой почве /А. И. Иванов, Ж. А. Иванова, Д. А. Моисеев и др. // Земледелие. 2019. № 4. С. 15-19. DOI: 10.24411/00443913-2019-10403.
Рассмотрены результаты трёхлетних исследований по оценке эффективности применения в полевом севообороте нового органоминерального удобрения (ОМУ), произведённого по оригинальной технологии. Удобрение характеризуется благоприятными технологическими свойствами и высоким содержанием макро- и микроэлементов: ЫРК - 103 кг/т, Са+Мд -97кг/т, Тп - 484 мг/кг, Си - 97мг/кг. В полевом севообороте на дерново-подзолистой
В современных условиях исключительной дороговизны минеральных удобрений их рентабельное применение в полевых севооборотах стало весьма проблематичным [1, 2]. Как следствие, резкое сокращение объёмов внесения даже в дерново-подзолистые почвы, что уже привело к деградации почвенного плодородия [3, 4, 5]. В то же время в ряде регионов,
в частности, в Ленинградской области накапливается большое количество птичьего помёта, использование которого, с одной стороны, сдерживается весьма жёсткими санитарно-гигиеническими требованиями, с другой, нередко сопровождается гиперинтенсивным применением. Последнее вызывает ряд экологических и экономических издержек, связанных в том числе с проявлением так называемого «закона убывающей отдачи» [6, 7]. По сути, практически единственным условием экологически безопасного использования помёта на удобрение, в том числе с учетом принципов органического земледелия, стала его глубокая биотехнологическая или про -мышленная переработка [7, 8].
К числу продуктов такой переработки относится и изучаемое органоминеральное удобрение (ОМУ), созданное по оригинальной технологии совместно с ООО «Билавис». Суть последней состоит в высушивании птичьего помёта с использованием другой его партии в качестве биотоплива, обработке стабилизатором, смешивании с золой и гранулировании готового продукта. Изучение удобрения было начато в 2010 г [9, 10]. В статье проанализированы данные исследований, выполненных в Меньковском филиале АФИ в 2012-2014 гг
Цель исследования - изучение состава, удобрительной ценности и эффективности ОМУ в условиях полевого севооборота на дерново-подзолистой супесчаной почве.
Исследование проводили в Меньковском филиале ФГБНУ АФИ на базе микрополевого опыта в полиэтиленовых сосудах без дна площадью 1 м2. Для набивки сосудов использовали частично утратившую плодородие почву длительного стационарного опыта (вариант «без удобрений»), характеризующуюся следующими агрохимическим показателями: рН - 4,74,
^ сол. ' '
рНводн - 5,47, Нг - 3,53 ммоль(экв)/100 г, Бобм - 3,25 ммоль(экв)/100 г, гумус - 1,83 %, Р2О5 и К2О подвижных (по Кирсанову) - 217 и 92 мг/кг соот- ы ветственно. е
Для сокращения периода оценки л
в рамках ротации севооборота «пар Д
сидеральный - озимые зерновые - л
ячмень + многолетние травы - много- и
о
летние травы - многолетние тра- 2
вы - картофель - рапс яровой» опыт 4
формировали одновременно в трёх м
закладках, относящихся к трём зве- 1 ньям этого севооборота:
пар люпиновыи - озимая пшеница -ячмень + многолетние травы;
ячмень + многолетние травы - многолетние травы - многолетние травы;
картофель - рапс яровоИ - люпин узколистный.
Возделывали сорта люпина узколистного Орловский сидерат, озимой пшеницы Московская 56, ячменя Ленинградский, клевера лугового Орфей, тимофеевки луговой Суйдинская, картофеля Каратоп, рапса ярового Оредеж 4.
Схема двухфакторного опыта предусматривала изучение следующих вариантов:
минеральные удобрения в количествах, ориентированных на реализацию заданных параметров продуктивности фотосинтеза (фактор А) - без удобрений (КПД ФАР - 1,0...1,5 %); N^#50 (КПД ФАР - 2 %) (КПД ФАР - 3 %);
органо-минеральное удобрение (фактор В) - без удобрений; минимальная доза ОМУ - 11 т/га за ротацию, в том числе 3 т/га под озимую пшеницу, 4 т/га под ячмень и 4 т/га под картофель (1,6 т на 1 га севооборотной площади); средняя доза ОМУ - 19 т/ га за ротацию, в том числе 5 т/га под озимую пшеницу, 7 т/га под ячмень и
N Р К
100 75 75
7 т/га под картофель (2,7 т на 1 га севооборотной площади); средняя доза ОМУ - 19 т/га за ротацию, в том числе 5 т/га под озимую пшеницу, 7 т/га под ячмень и 7 т/га под картофель (2,7 т на 1 га севооборотной площади) + К2О из расчета 10 кг на 1 т; максимальная доза ОМУ - 27 т/га за ротацию, в том числе 7 т/га под озимую пшеницу, 10 т/га под ячмень и 10 т/га под картофель (3,9 т на 1 га севооборотной площади).
Повторность в опыте четырёхкратная, учёт урожая - сплошной весовой, статистическая обработка данных - методом дисперсионного анализа с использованием программного комплекса Stat. Анализы почвы, удобрения и растительной продукции выполняли в аккредитованной испытательной лаборатории АФИ по соответствующим стандартным методикам.
Ощутимое влияние на результаты исследования оказали различия в погодных условиях. Вегетационный период 2012 г. характеризовался повышенными температурами и крайне неравномерным выпадением осадков. Лето 2014 г было весьма засушливым, особенно в июле и первой декаде августа. Погодные условия 2013 г. отличались благоприятным температурным
режимом при избытке осадков в мае и июне.
Согласно лабораторным данным, ОМУ фирмы «Билавис» представляло сухой (2,2 % влаги) сыпучий гранулированный продукт с остаточным запахом куриного помёта. При зольности 25,6 % и показателе рН - 9,0 в нём
' ^ водн. '
содержалось 2,46 % N 4,51 % Р2О5, 3,36 % К2О, 7,18 % СаО и 2,48 % МдО, 97 мг/кг Си и 484 мг/кг 7п. Щелочная реакция удобрения обусловлена его обогащением образующимися при сжигании помета оксидами кальция, магния и калия, а также их гидратами и гидрокарбонатами.
Наблюдения за факторами внешней среды и растениями показали достаточно быстрое взаимодействие ОМУ с почвой, выражавшееся в улучшении питательного и водно-воздушного режимов. При этом удобрение слабо влияло на сроки прохождения фенологических фаз развития, но существенно ускоряло линейный рост сельскохозяйственных растений.
Агрономическая эффективность минеральной и органо-минеральной систем удобрения зависела от биологических особенностей культур и погодных условий (табл. 1). Идущая по сидеральному пару озимая пшеница
1. Агрономическая эффективность прямого действия ОМУ в системах удобрения культур полевого севооборота
Параметры эффективности по культурам и годам исследования
Озимая пшеница Ячмень Картос юль
ОМУ (фактор Б) урожай зерна, кг/м2 прибавка, % окупаемость 1 кг NPK, зерн.ед. урожай зерна, кг/м2 прибавка, % окупаемость 1 кг NPK, зерн.ед. урожай клубней, кг/м2 прибавка, % окупамость 1 кг NPK, зерн.ед.
всех удобрений ОМУ+ К2О всех удобрений ОМУ+ К,О всех удобрений ОМУ+ К,О
Без удобрений ОМУ, минимальная доза 0,209 0,434 108 8,3 Без удобрений - 0,140 8,3 0,313 124 4,9 4,9 3,09 4,16 35 6,7 6,7
ОМУ, средняя доза 0,551 164 7,4 7,4 0,370 164 3,6 3,6 4,66 51 5,6 5,6
ОМУ, средняя доза + К50 70 0,594 184 7,7 7,7 0,381 172 3,4 3,4 4,82 55 5,6 5,6
ОМУ, максимальная доза 0,536 156 5,1 5,1 0,388 177 3,0 3,0 4,85 57 4,4 4,4
Среднее Без удобрений ОМУ, минимальная доза 0,465 0,533 0,648 22 20,9 10,2 - 0,318 n75p50k50 - 0,273 4,1 0,326 19 8,4 4,9 3,3 4,32 3,60 5,26 46 7.3 9.4 10,4
ОМУ, средняя доза 0,787 48 9,0 5,6 0,435 59 3,7 2,5 5,55 54 7,0 7,0
ОМУ, средняя доза + К50 70 ОМУ, максимальная доза 0,908 70 10,7 7,4 0,517 89 4,3 3,4 6,55 82 9,2 9,6
0,820 54 7,7 4,4 0,469 72 3,1 2,1 6,38 77 7,0 7,0
Среднее 0,739 59 17,7 - 0,404 27 5,5 - 5,47 27 16,4 -
Без удобрений 0,602 17,7 N100P75K75 - 0,351 9,3 5,22 21,3
ОМУ, минимальная доза 0,832 38 12,4 8,2 0,455 30 5,4 3,1 5,92 13 10,9 4,4
ОМУ, средняя доза 0,701 16 7,4 2,2 0,491 40 4,2 2,3 6,32 21 8,5 3,9
ОМУ, средняя доза + К50 70 0,803 33 8,2 4,1 0,529 51 4,3 2,6 7,03 35 9,7 5,9
ОМУ, максимальная доза 0,748 24 6,3 2,3 0,530 51 3,5 2,0 7,18 38 8,2 4,9
Среднее 0,737 58 12,3 - 0,471 48 6,8 - 6,33 47 20,1 -
Без удобрений 0,448 19,3 Среднее - 0,255 8,9 3,97 14,3
ОМУ, минимальная доза 0,638 42 10,3 6,9 0,365 43 5,1 3,8 5,11 29 9,0 7,2
ОМУ, средняя доза 0,680 52 7,9 5,1 0,432 69 3,8 2,8 5,51 39 7,0 5,5
ОМУ, средняя доза + К50 70 0,768 71 8,9 6,4 0,476 87 4,0 3,1 6,13 54 8,2 7
ОМУ, максимальная доза 0,701 56 6,4 3,9 0,462 81 3,2 2,4 6,14 55 6,5 5,4
Среднее 0,647 55 10,6 5,6 0,398 70 5,0 3,0 5,37 44 9,0 6,3
НСР05 частных различий по фактору А по фактору Б 0,063 0,035 0,052 0,040 0,019 0,033 0,65 0,35 0,54
взаимодействие АБ 0,079 0,80
О) о
N
Ш
S ^
ф
и
ф
^
2
ш м
2. Агрономическая эффективность систем удобрения в полевом севообороте
ОМУ (фактор Б) Продуктивность севооборота за ротацию, зерн. ед./м2 Прибавка продуктивности севооборота Окупаемость 1 кг ЫРК, зерн.ед.
зерн. ед./м2 % всех удобрений ОМУ или ОМУ+ К2О в добавке
Без удобрений
Без удобрений 1,907 - - - -
ОМУ, минимальная доза 2,795 0,808 47 7,9 7,9
ОМУ, средняя доза 3,265 1,354 71 7,0 7,0
ОМУ, средняя доза + К50 7 0 3,356 1,444 76 6,7 6,7
ОМУ, максимальная доза 3,303 1,346 73 5,0 5,0
Среднее 2,925 - - - -
м75 35ск5с
Без удобрений 2,800 - 17,0 -
ОМУ, минимальная доза 3,707 0,907 32 10,9 8,0
ОМУ, средняя доза 4,151 1,351 48 9,0 6,9
ОМУ, средняя доза + К50 7 0 4,672 1,872 67 10,3 8,7
ОМУ, максимальная доза 4,482 1,682 60 7,8 6,0
Среднее 3,962 1,037 35 14,8 -
Мюс Р75К75
Без удобрений 3,491 - - 21,1 -
ОМУ, минимальная доза 4,707 1,216 35 14,9 10,3
ОМУ, средняя доза 4,866 1,375 39 11,0 6,8
ОМУ, средняя доза + К50 7 0 5,192 1,701 49 10,1 7,7
ОМУ, максимальная доза 5,314 1,823 52 9,7 6,4
Среднее 4,714 1,789 61 17,9 -
Среднее
Без удобрений 2,733 - - 19,1 -
ОМУ, минимальная доза 3,736 1,003 37 11,2 8,7
ОМУ, средняя доза 4,094 1,361 50 9,0 6,9
ОМУ, средняя доза + К50 7 0 4,407 1,674 61 9,0 7,7
ОМУ, максимальная доза 4,366 1,633 60 7,5 5,8
Среднее 3,867 1,418 52 11,2 7,3
НСР05 частных различий 0,335
по фактору А 0,186
по фактору Б 0,279
взаимодействие АБ
хорошо отзывалась и на средние, и на повышенные дозы минеральных удобрений - прибавки урожайности относительно неудобренного фона составляли 155...188 %. Близкие по величине прибавки (108.164 %) отмечены и от внесения ОМУ в дозах от 3 до 7 т/га, но при меньшей (в среднем в 2,7 раза) окупаемости входящих в их состав ЫРК.
Внесение ОМУ на фоне минеральных удобрений способствовало формированию очень высоких урожаев пшеницы (до 9,0 т в пересчёте на 1 га), хотя оплата 1 кг ЫРК в составе ОМУ при этом снижалась в среднем в 1,5 раза.
Лучшие показатели агрономической эффективности соответствовали дозам ОМУ 3 и 5 т/га при внесении в чистом виде и на фоне средних доз минеральных удобрений, а также 3 т/га - на повышенном минеральном фоне.
Урожайность и окупаемость действующего вещества обоих видов удобрений у сорта ячменя Ленинградский были ниже, чем у озимой пшеницы. Однако по относительному уровню прибавки урожайности зерна ячмень чаще превосходил пшеницу. На показателях агрономической эффективности ОМУ негативно отразились погодные условия лета 2012 г, в котором оплата 1 кг ЫРК снизилась до 0,6.3,0 ед. Как и на посевах озимой пшеницы, более высокая агрономическая эффективность ОМУ проявлялась при минимальной (4 т/га) и средней (7 т/га) дозах.
На посадках картофеля, отличающегося более высоким выносом элементов питания и продолжительным сроком их потребления, эффективность минеральной и органо-минеральной систем удобрения в значительной мере выравнивалась. В среднем по вариантам минеральной системы прибавки урожайности клубней составили 43 % при оплате 1 кг ЫРК в 14,3 зерн. ед., по вариантам органо-минеральной (за счёт ОМУ) - 44 % и 6,3 зерн. ед. соответственно. В отличие от зерновых культур, картофель эффективнее использовал питательные вещества ОМУ на фоне средних доз минеральных удобрений. Вероятно, благодаря последним удавалось отчасти устранить диспропорцию в соотношении между азотом, фосфором и калием в выносе растениями (1:0,3:1,4) и в составе удобрения (1:1,8:1,4). Несколько лучшие показатели агрономической эффективности при внесении ОМУ в чистом виде отмечены при дозе 7 т/га, на фоне минеральныхудобрений оправданным было её повышение до 10 т/га.
Поскольку все помётные удобрения относительно бедны калием, предполагалась оценка целесообразности дополнения ОМУ этим элементом в составе минерального удобрения. На фоне средних доз ОМУ этот приём был
оправданным в большинстве случаев (см. табл. 1). Помимо вполне объяснимого увеличения урожайности возрастала и окупаемость действующего вещества удобрений: на посевах озимой пшеницы в среднем на 20 %, ячменя - на 5 %, картофеля - на 11 %.
Последействие ОМУ изучали во втором и третьем звеньях севооборота на посевах не удобряемых им культур: многолетних трав, рапса и люпина. На посевах многолетних трав первого года хозяйственного использования средние по вариантам опыта прибавки урожайности зелёной массы трав за счет последействия ОМУ в минимальной дозе составили 6 %, в средней - 19 %, в максимальной - 28 %. На втором году использования трав значительное последействие наблюдали только в вариантах с внесением ОМУ в чистом виде. В третьем звене севооборота на посевах ярового рапса прибавки урожайности зеленой массы по фону средних и максимальных доз ОМУ также находились на уровне 20.38 %. И на третий год после внесения, на посевах малотребовательного к условиям питания люпина узколистного последействие ОМУ сохранялось на высоком уровне.
В итоге за счёт последействия прибавки продуктивности севооборота за ротацию на фоне минеральных и органо-минеральных систем удобрения в значительной мере выравнива-
лись и составили в среднем по вариантам опыта 65 и 54 % соответственно (табл. 2). Можно предположить, что эффективность ОМУ могла бы быть и выше не будь почва полевого опыта столь хорошо обеспечена фосфором. Увеличение насыщенности севооборота органо-минеральным удобрением с 11 до 27 т/га за ротацию сопровождалось весьма стабильным ростом продуктивности (с 1,907.3,491 до 3,303.5,314 зерн. ед. с 1 м2) при снижении оплаты 1 кг ЫРК с 7,9.10,3 до 5,0.6,4 зерн. ед. Дополнительное внесение со средними дозами ОМУ калия в составе минерального удобрения (190 кг/га за ротацию) повысило продуктивность севооборота в среднем на 11 %. При этом окупаемость 1 кг ЫРК в составе самого оМу увеличилась с 6,9 до 7,7 зерн.ед.
Поскольку изучаемое удобрение характеризовалось высокой концентрацией макро- и микроэлементов, вполне ожидаемым было его влияние и на качество растительной продукции. ы Анализ полученной информации ука- е зывает на её сходство с имеющимися л данными о других видах помётных Д удобрений [11, 12, 13]. Установлено л положительное (хотя и менее суще- | ственное, в сравнении с минеральной 2 системой удобрения) влияние на со- 4 держание сырого протеина в зерне 2 пшеницы и ячменя (увеличение от- 1 носительно варианта без удобрений
О) о
N
ш
S ^
ш
и
ф
^
2
ш м
на 8.27 %) и в клубнях картофеля (на 26.31 %); небольшое улучшение зольного состава продукции; при совместном применении с минеральными удобрениями сглаживание их отрицательного воздействия на крах-малистость. Концентрация нитратов в клубнях картофеля в среднем по вариантам опыта с минеральными удобрениями составляла 216 мг/кг, а с ОМУ - 179 мг/кг
В современном земледелии роль любых видов удобрений незаменима в качестве главного фактора воспроизводства почвенного плодородия. Научные данные [7, 14, 15] свидетельствуют, что в ряде регионов решение проблемы во многом зависит от степени рациональности использования помётныхудобрений.
Вследствие непродолжительности исследования наиболее существенные изменения касались агрохимических показателей почвенного плодородия и в первую очередь кислотно-основных свойств. В среднем в расчёте на 1 т/га внесённого ОМУ показатель рНкс| увеличивался на 0,036 ед., сумма обменных оснований - на 0,047 ммоль(экв)/100 г
Питательный режим трансформировался, как правило, в соответствии с балансом элементов питания. Последний был дефицитным по азоту и калию и профицитным - по фосфору. В результате, хотя и наблюдалось положительное влияния ОМУ на азотный режим почвы как непосредственно в год внесения, так и на конец исследования, тем не менее, за три года содержание легкогидролизуемого азота снизилось на 7.40 %. Содержание подвижного фосфора увеличилось в почве всех вариантов опыта с ОМУ, но значительно меньше теоретически возможного (в среднем на повышение содержания Р2О5 на 1 мг/кг затрачивалось 8 кг остаточного фосфора удобрений). Снижение содержания подвижного калия тоже было меньше расчётных величин. Вероятно, вследствие деградационного процесса предшествующего 30-летия почва уже приблизилась к своему генетически обусловленному минимальному уровню содержания растворимых форм калия, воспроизводимому почвой и в условиях дефицита этого элемента в системах удобрения [16].
Согласно расчётам, дефицит баланса гумуса преодолевался только в вариантах опыта с внесением средних и максимальных доз ОМУ в чистом виде и максимальных - по фону минеральных удобрений. Достигалось это в большей степени не за счёт органического вещества удобрения, а благодаря увеличивавшейся массе пожнивно-корневых остатков и запахиваемого сидерата. В этих вариантах
в почве содержание гумуса либо сохранялось на исходном уровне, либо имело тенденцию к незначительному увеличению.
Таким образом, новое органо-минеральное удобрение на основе помета по содержанию макро- и микроэлементов приближается к низкоконцентрированным минеральным удобрениям, обладает благоприятными технологическими свойствами, а также представляет значительную ценность как источник доступных растениям элементов питания, и как мелиорант В полевых севооборотах на дерново-подзолистых почвах применение ОМУ эффективнее под культуры с продолжительным периодом потребления элементов питания. В условиях опыта на фоне средних доз этого удобрения (5.7 т/га) окупаемость 1 кг NРК дополнительным урожаем озимой пшеницы составляла 7,4 зерн. ед., ячменя - 3,6, картофеля - 5,6 зерн. ед.
Несмотря на то, что при совместном использовании полного минерального удобрения и ОМУ их эффективность, как правило, снижается, реализация биологического потенциала современных сортов полевых культур должна базироваться на совместном использовании этих удобрений. В условиях опыта средняя урожайность картофеля при одностороннем внесении ОМУ составляла 4,62 кг/м2, на фоне ^5Р50К50 - 5,94 кг/м2, на фоне
^00Р75К75 -6,50 кг/м2.
Невысокие дозы ОМУ (3.5 т/га), как правило, лучше окупались дополнительным урожаем, но существенное положительное влияние на свойства почвы установлено только в вариантах опыта с дозами ОМУ 7 и 10 т/га.
Учитывая неблагоприятное соотношение между фосфором и калием в составе ОМУ (1:0,8), необходимо ориентировать его применение в первую очередь на обеднённых подвижными фосфатами почвах и дополнительно вносить в расчёте на 1 т ОМУ по 10 кг К2О в составе минерального удобрения.
Литература.
1. Оценка биопотенциала производства продовольствия в Северо-Западном регионе России / М. В. Архипов, Т. А. Данилова, С. М. Синицына и др.. СПб.-Пушкин: ФГБНУ СЗЦППО, 2016. 136 с.
2. Байбеков Р. Ф. Природоподобные технологии основа стабильного развития земледелия // Земледелие. 2018. № 2. С. 3-6.
3. Шафран С. А. Динамика плодородия почв Нечерноземной зоны и её резервы // Агрохимия. 2016. № 8. С. 3-10.
4. Иванов А. И., Цыганова Н. А., Воробьёв В. А. Оценка длительного использованияхорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы при применении разных систем удобрения // Агрохимия. 2010. № 3. С. 17-21.
5. Иванов А. И., Иванова Ж. А., Воробьёв
B. А. Агроэкологические последствия длительного использования дефицитных систем удобрения на хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах // Агрохимия. 2016. № 4. С. 10-17.
6. Байбеков Р. Ф., Седых В. А., Савич В. И. и др. Влияние на развитие дернового процесса высоких доз органических удобрений // Плодородие. 2012. № 4. С. 8-10.
7. Производство, изучение и применение удобрений на основе птичьего помёта. Под общей редакцией А.И. Иванова и В.В. Лапы. С-Пб.: ФГБНУ АФИ, 2018. 317 с.
8. Мерзлая Г. Е., Лысенко В. П. Ресурсы птицефабрик для производства органических удобрений // Агрохимический вестник. 2005. № 3. С. 21-23.
9. Иванов А. И., Иванова Ж. А., Фрейд-кин И. А. Воспроизводство плодородия дерново-подзолистых почв с использованием нового органоминерального удобрения // Плодородие. 2014. № 6 (81). С. 20-22.
10. Иванов А. И., Фрейдкин И. А., Иванова Ж. А. Агроэкологическая эффективность применения нового органоминерального удобрения на основе птичьего помёта // Проблемы агрохимии и экологии. 2014. № 3. С. 19-22.
11. Минеев В. Г. Органические удобрения в интенсивном земледелии. М.: Колос, 1984. 301 с.
12. Архипченко И. А., Орлова О. В. Перспективы использования микробной экотехнологии для переработки отходов птицеферм // Доклады РАСХН. 2011. № 6.
C. 30-32.
13. Antonions G. F., Kachlar T.S., Coolong T. Yield, quality and concentration of seven heavy metals in cabbage and broccoli grown in sewage sludge and chicken manure amended soil // Y Environ. Sci. and Health. A. 2012. 47. № 13. P. 1955-1960.
14. Zhongqi He, C. Wayne Honeycutt, Irenus A. Tazisong, Zachary N. Senwo, and Donglin Zhang. Nitrogen and Phosphorus Accumulation in Pasture Soil from Repeated Poultry Litter Application // Communications in Soil Science and Plant Analysis. 2009. v. 40. P. 587-598. DOI: 10.1080/00103620902861971.
15. Медин Д. К., Русакова И. В., Ша-бурдина Н. П. Влияние птичьего помета в сочетании с соломой на агрегатный состав и водопрочность агрегатов дерново-подзолистой суглинистой почвы // Агрофизика. 2016. № 2. С.18-23.
16. Никитина Л. В., Володарская И. В. Динамика обменного калия и его минимальные уровни в агроценозах на дерново-подзолистых почвах // Агрохимия. 2007. № 2. С.14-18.
On the Expediency of Application of a New Organic and Mineral Fertilizer from Poultry Droppings in a Field Crop Rotation on Sod-Podzolic Soil
A.I. Ivanov1, 3, Zh.A. Ivanova1,
D.A. Moiseev1, I.A. Freidkin2, I.V. Sokolov3
1Agrophysical Research Institute, Grazhdanskiy prosp., 14, Saint-Petersburg, 195220, Russian Federation
institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural production - branch of Federal Scientific Agroengineering Center -VIM, sh. Filtrovskoe, 3, pos. Tyarlevo, Sankt-Peterburg, 196625, Russian Federation
3Northwest Center of Interdisciplinary Investigations of Problems of Food Support, sh. Podbel'skogo, 3, Pushkin, Sankt-Peterburg, 196608, Russian Federation
Abstract. The results of a three-year study to assess the efficiency of a new organic and mineral fertilizer (OMF), produced by an original technology, in a field crop rotation are considered. It was established that the fertilizer has favourable technological properties and a high content of macro and trace elements: NPK - 103 kg/t, (Ca + Mg) - 97 kg/t, Zn - 484 mg/kg, Cu - 97 mg/kg. In the field crop rotation on sod-podzolic soil, the crops responded differently to the application of different doses of the OMF. On winter wheat crops the greatest increase was provided by a dose of 3-51/ ha; grain yield increased by 108-164%, the recoupment of 1 kg of NPK was 7.4-8.3 cereal units (CU). For barley, a dose of 4-7 t/ha was the best: the increase in the grain yield was 124-164%, the recoupment of 1 kg of NPK was 3.6-4.9 CU. In potato the increase in the tuber yield was 51% at the dose of 7 t/ha, the recoupment of 1 kg of NPK was 5.7 CU. Against the background of N75P50K50, the efficiency of OMF on grain crops decreased, while that on potato increased significantly; against the background of N100P75K75 it usually decreased. A triple application of the OMF in the doses of 3-10 t/ha during one rotation increased the productivity of the seven-field crop rotation by 47-73%. Its combined application with N75P50K50 caused productivity growth by 94-135%, with N100P75K75 - by 147-179%. The addition of average doses of the OMF with potassium mineral fertilizer (10 kg K2O per 1 ton) provided an increase in productivity of 7-39% while maintaining or even increasing the payback of fertilizers. The positive effect of average and high doses of the OMF on the acid-base properties and the nutrient regime of the soil was established.
Keywords: soil; soil properties; crop rotation; organic and mineral fertilizer; fertilizer dose; agronomic efficiency.
Author Details: A. I. Ivanov, D. Sc. (Agr.), corresponding member of the RAS, chief research fellow(e-mail: ivanovai2009@yandex. ru); Zh. A. Ivanova, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; D. A. Moiseev, Cand. Sc. (Agr.), research fellow; I. A. Freidkin, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: [email protected]); I. V. Sokolov, junior research fellow.
For citation: Ivanov A. I., Ivanova Zh. A., Moiseev D. A., Freidkin I. A., Sokolov I. V. On the Expediency of Application of a New Organic and Mineral Fertilizer from Poultry Droppings in a Field Crop Rotation on Sod-Podzolic Soil. Zemledelie. 2019. No. 4. Pp. 15-19(in Russ.). DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10403.
001: 10.24411/0044-3913-2019-10404 УДК 631.53.048
Влияние различных доз азотных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы
В. И. МАЗАЛОВ1, доктор сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией (e-mail: [email protected]) О. М. МОСИНА2, специалист Н. Г. ХМЫЗОВА1, старший научный сотрудник, зав. отделом М. М. ДОНСКОЙ1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур, ул. Молодежная, 10, корп. 1, пос. Стрелецкий, Орловский р-н, Орловская обл., 302502, Российская Федерация
Государственный Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Верховский», пос. Верховье, Верховский р-н, Орловская обл., 303720, Российская Федерация
Цель исследований - изучение эффективности применения различных доз азотных удобрений на посевах озимой пшеницы. Работу выполняли в 2016-2018 гг. в условиях Орловской области. Объект исследований - сорт озимой пшеницы Московская 56. Опыт закладывали по следующей схеме: без удобрений - контроль; N30P78K78 - фон; фон + N65 (подкормка); фон + N5 + N35 (подкормки); фон + N65 + N35+N30 (подкормки). Посев осуществляли сеялкой СН-16. Площадь делянки 50 м2, повторность четырехкратная. Предшественник - пар. Агротехника - общепринятая для Орловской области. Изучаемые дозы азотных удобрений устанавливали с учетом рекомендаций по применению удобрений в Орловской области. Качество зерна определяли по общепринятым методикам. Почва опытного участка - агро-чернозем, глинисто-иллювиальный, типичный, тяжелосуглинистый, насыщенный, среднемощный на лессовидных суглинках, среднекислый (рН - 5,0). Содержание гумуса в пахотном слое - 6,6 %. Метеоусловия в годы проведения исследований характеризовались как контрастные. Наибольшая урожайность зерна озимой пшеницы отмечена в варианте с применением на фоне внесенных под предпосевную культивацию удобрений в дозе N30Р78К78 трех азотных подкормок (аммиачной селитрой - в фазе кущения и в фазе начала выхода в трубку, N5 + N35; карбамидом - в фазе колошения, N30). Это обеспечило формирование урожайности зерна пшеницы на уровне 4,3 т/га, что было на 0,8 т/ га выше, чем в контроле. В зерне в этом варианте опыта отмечено наибольшее содержание протеина (14,86 %) и клейковины (29,9 %).
Ключевые слова: озимая пшеница (ТгШсит aestivum и), семена, урожайность, протеин, клейковина, азотные удобрения.
Для цитирования: Влияние различных доз азотных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы / В. И. Мазалов, О. М. Мосина, Н. Г. Хмызова и др.// Земледелие. 2019. № 4. С. 19-21. Эй!: 10.24411/0044-3913-2019-10404.
В нашей стране в растениеводстве наблюдается разрыв между потенциальной и реальной урожайностью возделываемых сортов сельскохозяйственных культур [1, 2, 3]. Минеральные удобрения - важный фактор повышения урожайности озимой пшеницы. Особенно важен для растений азот, при оптимальной обеспеченности которым они быстро наращивают биомассу, хорошо кустятся осенью, формируют продуктивный стеблестой. Применение азотных удобрений в научно обоснованных дозах способствует получению высокой урожайности и хорошего качества зерна [4, 5, 6]. Особое место в системе удобрений под озимую пшеницу занимают подкормки в критические периоды развития в фазы кущения, выхода в трубку и колошения. Оптимальные дозы удобрений в это время значительно повышают продуктивность растений, оказывают влияние на накопление белка и клейковины [7, 8, 9].
Цель работы - изучение эффективности применения различных доз азотных удобрений на посевах сорта озимой пшеницы Московская 56 в условиях Орловской области.
Исследования выполняли в 20162018 гг. в полевом севообороте Шатиловской СХОС общепринятыми методами. Посев выполняли сеялкой СН-16. Норма высева - 5 млн всхожих семян на 1 га. Площадь делянки 50 м2, повторность четырехкратная. Предшественник - пар. Агротехника - общепринятая для Орловской области. Учет урожая проводили прямым комбайнированием зерноуборочным комбайном Сампо 130. Урожайные данные приводили с пересчётом на 100 %-ную чистоту и стандартную влажность. Опыт закладывали по следующей схеме: без удобрений - контроль; Ы30Р78К78
СО (D 3 ü
(D
д
(D
5
(D
-Ь О
(О
