CC BY
5УДК 631. 452
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛЕВЫХ СЕВООБОРОТОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ СТЕПНОГО КРЫМА
Паштецкий В. С., доктор сельскохозяйственных наук;
Приходько А. В., старший научный сотрудник;
ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма»
Использование органических удобрений на основе птичьего помета и сидератов является важным резервом сохранения плодородия почв и повышения эффективности полевых севооборотов. При выращивании озимой пшеницы по парам затраты на применение органических удобрений,-не всегда компенсируются прибавкой урожая. Большей отзывчивостью на последействие органических удобрений характеризуется ячмень озимый.
Ключевые слова: пшеница, ячмень, органическое удобрение, сидераты, птичий помет, урожай.
INCREASING THE EFFICIENCY
OF FIELD CROP ROTATIONS USING ORGANIC FERTILIZERS UNDER THE CONDITIONS OF STEPPE CRIMEA
Pashtetskiy V. S., Doctor of Agricultural Sciences;
Prikhodko A. V., Senior Researcher;
FSBSI «Research Institute of Agriculture of Crimea»
Use of organic fertilizers on the basis of poultry manure and green manure is an important reserve of soil fertility conservation and increasing efficiency of field crop rotations. Costs for organic fertilizers application are not always remain compensated by increasing crop yield when winter wheat is growing after black fallow. Winter barley is characterized by greater responsiveness to the afteref-fect of organic fertilizers.
Keywords: wheat, barley, organic fertilizers, green manure, poultry manure, yield.
Введение. В современном земледелии воспроизводство и сохранение плодородия почвы является очень актуальной задачей [1, 2]. Одним из наиболее действенных путей воспроизводства почвенного плодородия и повышения эффективности полевых севооборотов является биологизация земледелия, которая предусматривает активное вовлечение в агротехнологии биологического азота, использование в качестве органического удобрения нетоварной части урожая, сидератов, других видов органических удобрений [3, 4, 5].
Для сохранения и повышения плодородия почв весьма весомым резервом может стать использование местных ресурсов органических удобрений. Ценным органическим удобрением является птичий помет, а также разрабатываемые на его основе комплексные органические удобрения [6]. Одним из
45
таких удобрений является производимое в Республике Крым гранулированное органическое удобрение (ГОУ) «Яркое поле». Оно представляет собой ферментированный термически обработанный птичий помет. Удобрение характеризуется сбалансированным содержанием азота, фосфора и калия, содержит физиологически активные соединения и стимуляторы роста растений.
Другим важным источником повышения плодородия крымских почв могут быть сидеральные культуры, используемые в качестве зеленых удобрений. Корневая система многих сидератов способна извлекать из глубоких слоев почвы фосфорную кислоту, кальций, магний и другие элементы питания, которые после минерализации становятся доступными для культурных растений. Зеленое удобрение по своей ценности не уступает навозу, но значительно дешевле традиционных органических удобрений [7]. Зеленые удобрения также помогают бороться с сорняками и болезнями растений, защищают почву от эрозии [8].
В условиях сокращения отрасли животноводства, которая на протяжении длительного периода являлась основным источником органических удобрений для полеводства, использование птичьего помета и сидератов частично поможет решить проблему дефицита органических удобрений в полевых севооборотах.
Материал и методы исследований. Исследования по изучению эффективности органических удобрений в короткоротационных севооборотах проводились на черноземе южном карбонатном слабогумусном сформированном на лессовидных легких глинах. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 2,35 %, подвижных фосфатов - 4,4 мг/100 г почвы, обменного калия - 39,1 мг/100 г почвы, средневзвешенный показатель рН - 7,6. Опыты заложены в 2013 году в стационарном трехпольном севообороте отдела полевых культур НИИСХ Крыма с чередованием культур: пар (черный или сидеральный) - пшеница озимая - ячмень озимый.
Программой исследований предусматривалось изучение следующих видов органических удобрений: навоз КРС - 30 т/га, подстилочный птичий помет при нормах внесения 5 и 10 т/га, гранулированное органическое удобрение «Яркое поле» - 0,8 т/га и три вида сидеральных паров с использованием озимой вико-пшеничной и яровой горохо-овсяной смесей, а также горчицы са-рептской. Контролем служил вариант без внесения удобрений. Органические удобрения на основе птичьего помета вносились под чистый пар в середине сентября, а сидераты заделывались в почву при достижении растениями злаковых культур фазы начала колошения, а зернобобовых и крестоцветных - бутонизации - начала цветения, что соответствовало первой-второй декаде мая. Заделка органических удобрений осуществлялась дисковыми боронами БДТ-4,2 в два следа. Площадь делянок в опыте - 1750 м2, учетная площадь - 1200 м2. Опыт заложен в трехкратной повторности. Сроки посева и нормы высева и технологии выращивания сельскохозяйственных культур - общепринятые для степной части Крыма. Исследования проводились на сортах озимой пшеницы Жайвир и озимого ячменя Онега. Уборку озимых зерновых проводили методом
46
сплошного обмолота комбайном Сампо-500. Наблюдения и учеты проводили согласно «Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур». Результаты исследований обрабатывали методом дисперсионного анализа по Доспехову Б. А.
Результаты и их обсуждение. Проведенный анализ изучаемых видов удобрений показывает, что они существенно отличаются по химическому составу и, соответственно, количеству питательных веществ, поступающих в почву после их применения (табл. 1).
Таблица 1. Поступление органического и минеральных веществ при внесении
различных видов органических удобрений (среднее за 2013-2015 г.г.)
Вид удобрений Количество вносимых удобрений, т/га Поступление в почву, кг/га
Орган. в-во N Р К
Навоз КРС 30,0 6090 150 69 177
Птичий помет 5,0 1250 80 75 45
Птичий помет 10,0 2500 160 150 90
ГОУ «Яркое поле» 0,8 657 40 23 25
Пшеница + вика (сидерат) 19,4 4169 181 24 96
Овес + горох (сидерат) 10,4 2440 55 10 20
Горчица (сидерат) 14,0 2100 78 8 42
Наибольшее количество органического вещества поступило в почву при внесении 30 т/га навоза КРС - 6,09 т/га, а основных минеральных элементов питания (КРК) - 400 кг/га - при внесении 10 т/га куриного помета, при этом наибольшее количество азота - 181 кг/га отмечено при использовании вико-пшеничной смеси в качестве зеленого удобрения.
Сидеральные культуры обладают высокими потенциальными возможностями пополнения почвы органикой, однако их продуктивность в степной зоне нестабильна. Среди них за счет более длительного вегетационного периода и эффективного использования запасов почвенной влаги высшую урожайность зеленой массы - 19,4 т/га, а следовательно, и более высокое поступления в почву органического вещества обеспечила смесь озимых культур пшеница+ви-ка, значительно превосходя ранние яровые сидеральные культуры - горчицу и овсяно-гороховую смесь. При этом в составе вико-пшеничной смеси преобладал бобовый компонент, содержание которого достигало 60,95 % в структуре травостоя, в то время как злаково-бобовый травостой ранних яровых культур овес+горох содержал только 36,05 % бобового компонента.
Самое низкое поступление как органических - 657 кг/га, так и минеральных веществ (азота - 40, фосфора - 23 и калия - 25 кг/га) было получено при внесении ГОУ «Яркое поле» в дозе 0,8 т/га. Применение данного удобрения не может быть равноценным остальным видам удобрений по количеству внесенных элементов питания.
47
Изучаемые органические удобрения наряду с погодными условиями оказывали различное влияние на рост и развитие озимых зерновых культур, что определило формирование урожая (табл. 2).
Таблица 2. Урожайность озимых зерновых культур в зависимости от применения различных видов органических удобрений
пшеница ячмень
2014 2015 2016 средняя 2015 2016 2017 средняя
Без удобрений 3,14 5,12 5,41 4,56 2,30 3,25 3,18 2,91
Навоз КРС, 30 т /га 3,67 5,59 6,15 5,14 3,70 4,65 4,20 4,18
Куриный помет, 5 т/га 3,34 5,66 5,41 4,80 3,77 3,59 4,06 3,81
Куриный помет, 10 т/га 3,11 5,97 6,17 5,08 3,61 4,2 4,41 4,07
ГОУ «Яркое поле», 0,8 т/га 3,43 5,16 5,42 4,67 2,54 3,86 3,52 3,31
Вика+пшеница (сидерат) 3,26 5,46 5,47 4,73 3,39 4,19 3,60 3,73
Овес+горох (сидерат) 3,21 5,13 5,61 4,65 2,96 4,17 3,65 3,59
Горчица (сидерат) 3,27 5,21 5,76 4,75 3,26 3,43 3,61 3,43
НСР 05 0,36 0,69 0,80 0,57 0,80 0,88
В 2014 году при дефиците влаги в период налива зерна урожайность пшеницы в среднем по опыту составила 3,30 т/га, уступив в 1,6-1,7 раза урожаю, сформированному в более благоприятных условиях 2015 и 2016 годов. При этом в 2014 году только урожай, полученный при внесении 30 т/га навоза, - 3,67 т/га -обеспечил достоверную прибавку относительно вариантов без внесения удобрений - 0,53 т/га и при повышенной дозе птичьего помета (10 т/га) - 0,56 т/га. При благоприятных условиях влагообеспеченности большую урожайность зерна, как в 2015 - 5,97 т/га, так и в 2016 году - 6,17 т/га обеспечил стеблестой озимой пшеницы по чистому пару с внесением куриного помета, 10 т/га. Однако в 2015 году этот вариант обеспечил достоверную прибавку урожая - 0,85 т/га относительно контроля, а в 2016 году разница урожайности по всех вариантах опыта находилась в пределах ошибки. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что в условиях Степного Крыма относительно высокие урожаи пшеницы озимой можно получать за счет использования естественных запасов гумуса в почве без внесения органических удобрений. Однако все же в опыте прослеживается тенденция повышения урожайности при использовании органических удобрений.
В отличие от посевов пшеницы, озимый ячмень, посеянный по стерне, характеризовался большей отзывчивостью к последействию от внесения органических удобрений. За все годы исследований только при использовании ГОУ «Яркое поле» не было получено достоверной прибавки урожая по отношению к контролю. А наибольшую прибавку урожая за годы исследований обеспечили варианты с применением навоза КРС (30 т/га) - 1,27 т/га, куриного помета (10 т/га) - 1,16 т/га, куриного помета (5 т/га) - 0,90 т/га и вика+пшеница (сидерат) - 0,82 т/га.
При расчёте экономической эффективности применения органических удобрений учитывалось то обстоятельство, что их действие на культурные
48
растения сохраняется на протяжении нескольких лет. Поэтому и затраты на применение изучаемых видов удобрений распределялись по культурам севооборота в следующей пропорции: две трети части - на озимую пшеницу и одна третья - на озимый ячмень.
Анализ показателей экономической эффективности выращивания озимых зерновых культур свидетельствует, что внесение органических удобрений с экономической точки зрения не всегда оправдано, так как затраты, связанные с их применением, не всегда компенсируются соответствующей прибавкой урожая (табл. 3).
Таблица 3. Показатели экономической эффективности применения различных видов органических удобрений при выращивании озимых зерновых культур в короткоротационном севообороте
Вид органических удобрений Урожайность, т/га Стоимость продукции, тыс. руб./га Производств. затраты, тыс. руб./га Чистая прибыль, тыс. руб./га Уровень рентабельности, %
Озимая пшеница, средннее за 2014-2016 гг.
Без удобрений (контроль) 4,56 27,36 13,18 14,19 107,7
Навоз КРС (30 т/га) 5,14 30,84 21,98 8,86 40,3
Куриный помет (5 т/га) 4,80 28,80 14,34 14,46 100,9
Куриный помет (10 т/га) 5,08 30,48 15,63 14,85 95,0
ГОУ «Яркое поле» (0,8 т/га) 4,67 28,02 17,77 10,25 57,7
Вика+пшен (сидерат) 4,73 28,38 15,11 13,27 87,8
Овес+горох (сидерат) 4,65 27,90 14,99 12,91 86,1
Горчица (сидерат) 4,75 28,50 13,44 15,06 112,1
Озимый ячмень, средннее за 2015-2017 гг.
Без удобрений (контроль) 2,91 18,92 11,65 7,26 62,3
Навоз КРС (30 т/га) 4,18 27,18 16,36 10,83 66,2
Куриный помет (5 т/га) 3,81 24,75 13,09 11,66 89,1
Куриный помет (10 т/га) 4,07 26,49 12,48 14,00 112,2
ГОУ «Яркое поле» (0,8 т/га) 3,31 21,49 14,00 7,50 53,5
Вика+пшен (сидерат) 3,73 24,23 13,00 11,23 86,4
Овес+горох (сидерат) 3,59 23,36 12,72 10,64 83,7
Горчица (сидерат) 3,43 22,32 11,93 10,39 87,0
Особенно это относится к пшенице, выращиваемой по паровым предшественникам, которая за счет использования потенциала плодородия почв может обеспечить высокий урожай без удобрений при значительно меньших производственных затратах. В среднем за годы проведения исследований при выращивании пшеницы самый высокий уровень рентабельности - 107,7 и 112,1 % -получен на вариантах с минимальными производственными затратами: на контроле (без внесения удобрений) и при использовании в качестве сидерата горчицы сарептской. Несмотря на более высокие показатели урожайности, самые низкие чистая прибыль - 8,86 тыс. руб./га и рентабельность - 40,3 % получены при внесении навоза 30 т/га.
49
Более отзывчивым к последействиям применения органических удобрений является ячмень озимый. Несмотря на самые низкие производственные затраты -11,65 тыс. руб./га, контроль характеризовался более низкими чистой прибылью -7,26 тыс. руб./га и рентабельностью - 62,3 % относительно большинства изучаемых видов органических удобрений, за исключением ГОУ «Яркое поле». Наиболее высокие экономические показатели получены при использовании куриного помета нормой 10 т/га: уровень рентабельности составил 112,2 %.
Выводы. В условиях сокращения отрасли животноводства проблему воспроизводства плодородия почв и повышения эффективности полевых севооборотов можно решить путем биологизации земледелия за счет максимального использования биологических факторов и применения новых видов органических удобрений. Использование птичьего помета и сидератов может частично решить проблему дефицита органических удобрений в Республики Крым.
Различные виды органических удобрений отличаются по количеству питательных веществ, поступающих в почву, и имеют различное влияние на процессы формирования урожая озимых зерновых культур.
В условиях Степного Крыма относительно высокие урожаи пшеницы озимой можно получать за счет использования естественных запасов гумуса в почве без применения органических удобрений. При выращивании озимой пшеницы по паровым предшественникам внесение органических удобрений не всегда оправдано с экономической точки зрения, так как затраты, связанные с их применением, не всегда компенсируются соответствующей прибавкой урожая. Большей отзывчивостью к последействию от внесения органических удобрений характеризовался ячмень озимый, выращиваемый после паровой пшеницы. Наибольшую прибавку урожая озимый ячмень обеспечил после применения навоза КРС (30 т/га) - 1,27 т/га, куриного помета (10 т/га) - 1,16 т/га, куриного помета (5 т/га) - 0,90 т/га и использования вико-пшеничной смеси в качестве сидерата - 0,82 т/га.
При выращивании пшеницы самый высокий уровень рентабельности -107,7 и 112,1 % - получен на вариантах без внесения удобрений и при использовании в качестве сидерата горчицы сарептской. Наиболее высокие экономические показатели при возделывании ячменя получены при использовании куриного помета нормой 10 т/га - уровень рентабельности 112,2 %.
Список использованных источников: References:
1. Чекмарев П. А. Система удо- 1. Chekmarev P. A. Fertilizer sys-брения в условиях биологизации зем- tem under condition of agriculture bio-леделия / П. А. Чекмарев, С. В. Лукин logization / P. A. Chekmarev, S. V. Lukin // Достижения науки и техники АПК. // Achievements of Science and Techno-2012. - № 12. - C. 10-12. logy of AIC. 2012. - № 12. P. 10-12.
2. Соснина И. Д. Влияние видов 2. Sosnina I. D. Effects of organic органических и минеральных удо- and mineral fertilizer on yield grain
50
брений на урожайность зерновых, продуктивность пашни и сохранение плодородия почвы / И. Д. Соснина // Достижения науки и техники АПК. -
2013. - № 5. - С. 32- 36.
3. Лифаненкова Т. П. Изменение продуктивности зерно-травяно-про-пашного севооборота в зависимости от системы удобрений / Т. П. Лифаненкова // Земледелие. - 2012. - № 1. - С.14-17.
4. Файзуллин И. И. Биологиза-ция земледелия - основа высокопродуктивного хозяйства / И. И. Файзул-лин, Р. З. Набиуллин., М. Р. Ахметзянов // Вестник Казанского ГАУ. - 2011. -№ 1 (19).- С. 153-156.
5. Шиндорикова О. В. Оценка скорости минерализации органического вещества чернозема выщелоченного при вне сении органических удобрений / О. В. Шиндорикова, О. А. Ульянова // Вестник КрасГАУ. - 2013. - № 8. -С. 64-68.
6. Агафонов Е. В. Свойства и применение куриного помета и биогумуса полевом севообороте // Е. В. Агафонов, В. А. Ефремов, Л. Н. Агафонова // -Новочеркасск: ООО НПО «ТЕМП», 2002. - 127 с.
7. Новиков А. И. Роль сидератов в воспроизводстве плодородия почв Верхневолжья / А. И. Новиков, Н. А. Ло-пачев, А. Н. Панова // Вестник Орел-ГАУ. - 2011. - № 4 (31). - С. 10-11.
8. Васильев А. А. Влияние сиде-ратов на фитосанитарное состояние агроэкосистем картофеля / А. А. Васильев // Пермский аграрный вестник. -
2014. - № 3 (7). - С. 3-10.
Сведения об авторах:
Владимир Степанович Паштец-кий - доктор сельскохозяйственных
productivity of arable land and soil conservation/ I. D. Sosnina// Achievements of Science and Technology of AIC. 2013. -№ 5. P. 32-36.
3. Lifanenkova T. P. Changing the productivity of grain-grass-tilled crop rotation depending on the system of fertilization / T.P. Lifanenkova // Zemlede-liye. 2012. - № 1. P. 14-17.
4. Faizullin I. I. Agriculture biologi-zation - the basis of highly productive agriculture/ I. I. Faizullin, R. Z. Nabiullin, M. R. Akhmetzyanov// Vestnik of Kazan State Agrarian University. 2011. - №1 (19). P. 153-156.
5. Shindorikova O. V. The assessment of mineralization speed of leached chernozem organic matter after organic fertilizer introduction / O. V. Shindorikova, O. A. Ulyanova // The Bulletin of KrasGAU, 2013. - № 8. P. 64-68.
6. Agafonov E. V. Properties and application of chicken manure and vermi-compost in field rotation / E. V. Agafo-nov, V. A. Efremov, L. N. Agafonov. Novocherkassk: Scientific Production Association «TEMP», Ltd. 2002. - 127 p.
7. Novikov A. I. Role of green manure in the soil reproduction of the Upper-Volga region / A. I. Novikov, N. A. Lopa-chev, A. N. Panova // Herald of Orel State Agrarian University. 2011. - № 4 (31). P. 10-11.
8. Vasiliev A. A. Effect of green manure on the phytosanitary condition of agroecosystems of potato / A. A. Vasil-yev // Perm Agricultural Gazette. 2014. -№ 3 (7). - P. 3-10.
Information about the authors:
Pashtetskiy Vladimir Stepanovich -Doctor of Agricultural Sciences, acting
51
наук, врио директора ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма», e-mail: priemnaya@niishk.ru, 295453, Республика Крым, г. Симферополь, ул. Киевская, 150, ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма»; тел.: (3652)56-00-07.
Александр Валентинович При-ходько - старший научный сотрудник лаборатории земледелия ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма», e-mail: a.prihodko64@yandex.ru, 295453, Республика Крым, г. Симферополь, ул. Киевская, 150, ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма»; тел.: (3652)56-00-07.
director of Federal State Budgetary Scientific Institution «Research Institute of Agriculture of Crimea»; 150 Kiev-skaya Str, Simferopol, Republic of Crimea, 295453, e-mail: isg.krym@gmail.com, tel.: (3652)56-00-07.
Prikhodko Aleksandr Valentinovich -Senior research scientist of the Laboratory of agriculture in Federal State Budgetary Scientific Institution «Research Institute of Agriculture of Crimea». 150 Kievskaya Str, Simferopol, Republic of Crimea, 295453, e-mail: a.prihodko64@ yandex.ru, tel.: (3652)56-00-07.
52
