CC BY
18
УДК 631.871
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛОМЫ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
БУЛАВИНЦЕВ Р.А.,
кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой механизации технологических процессов в агропромышленном комплексе, ФГБОУ ВО Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; [email protected], тел. +79202879008.
КОНОШИН И.В.,
кандидат технических наук, доцент кафедры механизации технологических процессов в агропромышленном комплексе, ФГБОУ ВО Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; [email protected], тел. +79103062989.
ВОЛЖЕНЦЕВ А.В.,
кандидат технических наук, доцент кафедры механизации технологических процессов в агропромышленном комплексе, ФГБОУ ВО Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; [email protected], тел. +79202886045.
КОЗЛОВ А.В.,
кандидат технических наук, доцент кафедры механизации технологических процессов в агропромышленном комплексе, ФГБОУ ВО Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; [email protected], тел. +79036375348.
ЗВЕКОВ А.В.,
старший преподаватель кафедры механизации технологических процессов в агропромышленном комплексе, ФГБОУ ВО Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; [email protected], тел. +79038800034.
ПУПАВЦЕВ И.Е.,
старший преподаватель кафедры механизации технологических процессов в агропромышленном комплексе, ФГБОУ ВО Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина; [email protected], тел. +79208045340.
Реферат. После уборки зерновых культур на поле остается большое количество пожнивных остатков, которые порождают целый ряд проблем. Для оздоровления почвы, ускорения разложения и обеззараживания растительных остатков зерновых культур на полях предлагается внесение биопрепарата «Стерня-12». Биопрепарат применялся сразу после уборки урожая сельскохозяйственных культур. Вносился путем опрыскивания в пасмурную погоду. Сразу после внесения биопрепарата проводится поверхностная обработка почвы дисковой бороной на глубину 6-8 см. Целью исследования является разработка элементов системы земледелия и технологий возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих воспроизводство плодородия и рост урожайности сельскохозяйственных культур, существенно сокращающих или полностью исключающих применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений и базирующихся на источниках минерального питания растительного происхождения и агротехнических мерах защиты растений. В ходе исследований была изучена динамика целлюлозоли-тической активности почвы, обработанной биопрепаратом. В слое почвы на глубине 5-10 см через 6 месяцев наблюдалось разложение полосок ткани на 50% и более, в слое 15-20 см разложение ткани составляло 30-40%. Наибольшая целлюлозолитическая активность зафиксирована на глубине 5 см. Значительно подавленная целлюлозолитическая активность в почве на глубине 20 см связана с недостаточной заделкой пожнивных остатков при поверхностной обработке. Зависимость целлюлозолитической активности почвы от нормы внесения биопрепарата показывает, что с увеличением дозы внесения активность почвы повышается и достигает наибольшего значения при N = 1,5 л/га. Дальнейшее увеличение нормы внесения биопрепарата не целе-
сообразно, так как биологическая активность почвы не изменяется либо увеличивается незначительно.
Ключевые слова: биопрепарат, стерня, солома, дискование, опрыскивание.
IMPROVING THE EFFICIENCY OF USING STRAW AS A FERTILIZER FOR AGRICULTURAL CROPS
BULAVINTSEV R.A.,
сandidate of Technical Sciences, Head of the Department "Mechanization of Technological Processes in the Agro-Industrial Complex", Orel State Agrarian University named after N.V. Parahin.
KONOSHIN I.V.,
сandidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department "Mechanization of Technological Processes in the Agro-Industrial Complex", Orel State Agrarian University named after N.V. Parahin.
VOLZHENTSEV A.V.,
сandidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department "Mechanization of Technological Processes in the Agro-Industrial Complex", Orel State Agrarian University named after N.V. Parahin.
KOZLOV A.V.,
сandidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department "Mecha-nization of Technological Processes in the Agro-Industrial Complex", Orel State Agrarian University named after N.V. Parahin.
ZVEKOV A.V.,
senior lecturer of the Department "Mechanization of Technological Processes in the Agro-Industrial Complex", Orel State Agrarian University named after N.V. Parahin.
PUPAVTSEV I.E.,
senior lecturer of the Department "Mechanization of Technological Processes in the Agro-Industrial Complex", Orel State Agrarian University named after N.V. Parahin.
Essay. After harvesting grain crops, a large amount of crop residues remains on the field, which causes a number of problems. To improve the soil, accelerate the decomposition and disinfection of plant residues of grain crops in the fields, it is proposed to introduce the biological product "Stubble-12". It was used immediately after harvesting crops. It was applied by spraying in cloudy weather. Immediately after applying the biological product, surface treatment of the soil is carried out with a disk harrow to a depth of 6-8 cm. The aim of the research is to develop elements of the agricultural system and technologies for cultivating crops that ensure the reproduction of fertility and increase crop yields, significantly reduce or completely eliminate the use of mineral fertilizers and chemical plant protection products and are based on sources of mineral nutrition of plant origin and agrotechnical measures for plant protection. During the research, the dynamics of cellulolytic activity of the soil treated with the biological product was studied. In the soil layer at a depth of 5-10 cm, after 6 months, the decomposition of fabric strips by 50% or more was observed, in the layer of 15-20 cm, the decomposition of fabric was 30-40%. The highest cellulolytic activity was recorded at a depth of 5 cm. Significantly suppressed cellulolytic activity in the soil at a depth of 20 cm is associated with insufficient sealing of crop residues during surface treatment. The dependence of the cellulolytic activity of the soil on the rate of application of the biological product shows that with an increase in the dose of application, the activity of the soil increases and reaches the highest value at N = 1.5 l / ha. Further increase in the rate of application of the biological product is not advisable, since the biological activity of the soil does not change or increases slightly.
Keywords: biological product, stubble, straw, disking, spraying.
Введение. Довольно часто сельхозпроизводители сталкиваются с тем, что после уборки зерновых культур остается много соломы, что порождает целый ряд проблем:
1. Остатки затрудняют проведение качественной обработки почвы;
2. Пожнивные остатки зерновых культур являются носителями и субстратом патогенных микроорганизмов;
3. Солома озимой пшеницы разлагается в течении 3...5 лет, что приводит к иссушению почвы и непродуктивному расходованию запасов азота.
4. Солома обладает запасом элементов питания, но для ее разложения требуется дополнительный азот Г1 -5].
Целью настоящей работы является разработка элементов системы земледелия и технологий возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих воспроизводство плодородия и рост урожайности сельскохозяйственных культур, существенно сокращающих или полностью исключающих применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений и базирующихся на источниках минерального питания растительного происхождения и агротехнических мерах защиты растений.
Практическая значимость состоит в том, что полная замена элементов питания растений промышленного производства на растительные обеспечивает воспроизводство плодородия почвы не ниже, чем на контроле (традиционная органо-минеральная система удобрения), повышает рентабельность производства.
Материал и методика исследования. Для оздоровления почвы, ускорения разложения и обеззараживания растительных остатков зерновых культур на полях НОПЦ «Интеграция» предлагается внесение биопрепарата «Стерня-12».
Состав биопрепарата «Стерня-12»: 4 штамма спорообразующих бактерий Bacillus subtilis (не менее 108 КОЕ/мл), 3 штамма гриба Trichoderma, молочнокислые, фосфор- и калий-мобилизующие, азотфиксирующие бактерии; комплекс целлюлозолитических ферментов (активность не менее 5 ед./мл); природные полисахариды, фитогормоны, витамины, L-аминокислоты; гумат калия - 0,5 %.
Биопрепарат вносился путем опрыскивания в пасмурную погоду.
Сразу после внесения препарата проведена поверхностная обработка почвы дисковой бороной на глубину 6-8 см.
Состав агрегата: для опрыскивания пожнивных остатков - трактор МТЗ 82 + опрыскива-
тель AMAZONEUX 3200; почвообрабатывающий агрегат - трактор К-700 + дисковая борона Rabe Königsadler KS 54/660 [6].
Целлюлозолитическая активность является одним из показателей, который отвечает за плодородие почвы. В результате действия микроорганизмов происходит распад клетчатки [7].
С целью оценки взаимодействия технологических и режимных параметров экспериментального устройства для внесения биопрепарата на биологическую активность почвы был проведен производственный эксперимент.
Эксперимент проводился на полях структурного подразделения ФГБОУ ВО Орловский ГАУ НОПЦ «Интеграция». Закладка опытных образцов была осуществлена по стандартной методике «конверта» в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01 - 83 и ГОСТ 17.4.4.02 - 84 на глубину h = 5, 10, 15 и 20 см.
Определение целлюлозолитической активности почвы А, %, производили аппликационным методом. При этом методе учитывают изменение массы заложенных в почву целлюлозных материалов (льняного полотна, бумаги и
др ). [7, 8]
Нами использовались лоскуты льняной ткани прямоугольного размера. Все опытные образцы ткани были изготовлены одинаковой массой, что контролировалось на электронных весах.
Проверку состояния образцов ткани проводили через определенные промежутки времени Т = 1, 2, 3, 4, 5, 6 месяцев. Полотно осторожно извлекали, отмывали от почвы и продуктов разложения, затем подсушивали и взвешивали. По изменению в массе судили о процессе разрушения клетчатки.
Результаты исследования. В ходе исследований была изучена динамика целлюлозолити-ческой активности почвы, обработанной биопрепаратом.
Продолжительность выдержки материала в почве принималась со следующими значениями: Т = 1, 2, 3, 4, 5, 6 месяцев. Глубина закладки принималась равной h = 5, 10, 15, 20 см.
Результаты экспериментальных исследований по изучению влияния указанных факторов на целлюлозолитическую активность почвы представлены графическими зависимостями на рисунках 1, 2.
Исследования показали, что в большей степени целлюлозолитической активностью обладает верхний обработанный слой почвы. В слое почвы на глубине 5-10 см через 6 месяцев наблюдалось разложение полосок ткани на 50% и более, в слое 15-20 см разложение ткани составляло 30-40%.
1 мес. 2 мес. 3 мес. 4 мес 5 мес. 6 мес.
Т. мес.
Рисунок 1 - Зависимость целлюлозолитической активности почвы А от продолжительности опыта Т при различных значениях глубины закладки к
Рисунок 2 - Зависимость целлюлозолитической активности почвы А от глубины закладки к при различных значениях продолжительности опыта Т.
0,5 1 1,5
N. л/га
Рисунок 3 - Зависимость целлюлозолитической активности почвы А от нормы внесения биопрепарата N при различных значениях продолжительности опыта Т
Высокая активность биопрепарата «Стер-ня-12» в верхнем слое почвы объясняется большим содержанием количества органического вещества, в отличие от других горизонтов. Наибольшая целлюлозолитическая активность зафиксирована на глубине 5 см.
На данной глубине в почве складываются наиболее благоприятные для целлюлозоразла-гающих микроорганизмов условия по обеспеченности азотом, подвижными формами фосфора и калия. Значительно подавленная цел-люлозолитическая активность в почве на глубине 20 см связана с недостаточной заделкой пожнивных остатков при поверхностной обработке.
Анализ полученных данных и графических зависимостей (рисунок 3) целлюлозолитиче-ской активности почвы А от нормы внесения
биопрепарата N показывает, что с увеличением дозы внесения активность почвы А повышается и достигает наибольшего значения при N = 1,5 л/га. Дальнейшее увеличение нормы внесения биопрепарата не целесообразно, так как биологическая активность почвы не изменяется, либо увеличивается незначительно.
Выводы. Исследование скорости разложения льняного полотна позволяет говорить о интенсивности разложения соломы, в состав которой всегда входит большое количество клетчатки. Интенсивное разложение соломы невозможно без достаточного количества связанных форм азота.
Результаты проведенного исследования в целом подтверждают тенденцию к повышению целлюлозолитической активности с увеличением нормы внесения биопрепарата в почву.
Список использованных источников
1. Богданчиков И.Ю. Результаты лабораторных исследований процесса распространения рабочего раствора в соломе // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2019. - №4(44).- С. 76-81.
2. Результаты применения биопрепаратов в агрегате для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения / И.Ю. Богданчиков, Н.В. Бышов, К.Н. Дрожжин, А.Н. Бачурин //
Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2019. - №2(42).- С. 81-86.
3. Элементы биологизации земледелия и повышение их эффективности в центральном регионе России / В.А. Стебаков, Н.А. Лопачев, А.М. Хлопяников и др. // Зернобобовые и крупяные культуры. - ГНУ ВНИИ зернобобовых и крупяных культур Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2018. - №1(25). - С. 112-118.
4. Коновалов Н.Д., Коновалов С.Н. Побочная продукция урожая как источник восполнения плодородия черноземов Тамбовской области // Агрохимия. - 2007. - № 8. - С. 5-10.
5. Лобков В.Т., Наполов В.В. Эффективность использования соломы бобовых и злаковых культур как удобрения в зависимости от способа ее размещения в посевном слое // Агрохимия. - 2019. -№ 9. - С. 53-59.
6. Калашникова Н.В., Булавинцев Р.А., Юдин Ю.А. Сельскохозяйственные машины: практикум. - Орел, 2009. - 356 с.
7. Забелина О.Н. Ферментативная активность почвы природно-рекреационных ландшафтов урбанизированных территорий // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - №2.-С. 493.
8. Забелина О.Н. Оценка экологического состояния почвы городских рекреационных территорий на основании показателей биологической активности (на примере г. Владимира): дисс. .. .канд. биологических наук. - Владимир, 2014. - 147 с.
List of sources used
1. Bogdanchikov I.Yu. Results of laboratory studies of the process of spreading the working solution in straw // Bulletin of the Ryazan State Agrotechnological University. P.A. Kostycheva. - 2019. -No. 4 (44). - P. 76-81.
2. The results of the use of biological products in the unit for the utilization of the non-grain part of the crop as a fertilizer / I.Yu. Bogdanchikov, N.V. Byshov, K.N. Drozhzhin, A.N. Bachurin // Bulletin of the Ryazan State Agrotechnological University. P.A. Kostycheva. - 2019. - No. 2 (42). - S. 81-86.
3. Elements of biologization of agriculture and increasing their efficiency in the central region of Russia / VA. Stebakov, N.A. Lopachev, A.M. Khlopyanikov et al. // Grain legumes and cereals. -GNU VNII of leguminous and cereal crops of the Russian Academy of Agricultural Sciences. - 2018. -No. 1 (25). - S. 112-118.
4. Konovalov N.D., Konovalov S.N. Harvest by-products as a source of fertility replenishment of black soil in the Tambov region // Agrochemistry. - 2007. - No. 8. - P. 5-10.
5. Lobkov V.T., Napolov V.V. The efficiency of using straw of legumes and cereals as fertilizers depending on the method of its placement in the sowing layer // Agrochemistry. - 2019. - No. 9. - S. 53-59.
6. Kalashnikova N.V., Bulavintsev R.A., Yudin Yu.A. Agricultural machines: practical. - Orel, 2009. - 356 p.
7. Zabelina O.N. Enzymatic activity of soil in natural recreational landscapes of urbanized territories // Modern problems of science and education. - 2014. - No. 2. - P. 493.
8. Zabelina O.N. Assessment of the ecological state of the soil of urban recreational areas on the basis of indicators of biological activity (for example, Vladimir): diss. ... Cand. biological sciences. -Vladimir, 2014. - 147 p.
