CC BY
11АГРОХИМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ
УДК 631.45
РЕЗУЛЬТАТЫ МНОГОЛЕТНИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ БЕСПОДСТИЛОЧНОГО НАВОЗА
А.И. Еськов, член-корр. РАСХН, С.И. Тарасов, к.б.н., Н.А. Тамонова, ВНИИОУ
Длительность последействия минеральных, органических удобрений после 15-летнего их регулярного применения не ограничена в условиях дерново-подзолистой почвы 10 годами. Наиболее эффективно последействие органических удобрений, обеспечивающих в прямом действии наибольший рост плодородия почв. На протяжении всех лет исследований формирование урожая костреца безостого за счет последействия удобрений было экономически оправданным.
Ключевые слова: кострец безостый, бесподстилочный навоз, последействие, агрохимические, микробиологические показатели плодородия почвы, урожайность, качество.
В соответствии с литературными сообщениями продолжительность последействия твердых видов органических удобрений на дерново-подзолистых, серых лесных почвах определена 6-8, на черноземах - 11-18 годами [3]. Сведения о продолжительности последействия бесподстилочного навоза противоречивы [1, 8]. В ранее нами опубликованной работе оно ограничивалось 3-5 годами [5]. Однако последующие годы внесли коррективы в результаты проводимых исследований. Цель работы - определить границы экономической целесообразности формирования урожая многолетних трав за счет последействия различных доз бесподстилочного навоза. Исследования представляют интерес для хозяйств, в которых по причинам экономического характера приостановлены работы по сохранению и улучшению земель, и в качестве единственно возможного фактора повышения урожайности сельхозкультур рассматривается последействие удобрений, внесенных в предыдущие годы, в период их интенсивного применения.
Методика. Последействие бесподстилочного навоза в рамках выполнения заданий международной программы «Ко-перникус» изучали с 1998 г. в полевом стационарном опыте по изучению эффективности длительного применения жидкого навоза при возделывании костреца безостого. Опыт был заложен в 1983 г. на опытном поле ВНИИОУ. Почва участка дерново-подзолистая на мощной суглинистой морене. Перед закладкой опыта (1982 г.) почва в слое 0-20 см имела следующие показатели: рНсол 4,3; содержание гумуса (по Тюрину) 1,34-1,39 %; подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову), соответственно, 5,6-6,8 и 6,0-14,7 мг/100 г; Иг (по Каппену) 1,9 мг-экв/100 г; 8 (по Каппену-Гильковицу) 3,7 мг-экв/100 г. Схема полевого опыта включала следующие варианты: 1) контроль (без удобрений), 2) бесподстилочный навоз (БН), доза N300, 3) БН, К400, 4) БН, N^0, 5) БН, К700, 6) минеральные удобрения ^00РК (эквивалент МРК вар. 2). Площадь опытной делянки - 70 м2; учетной - 54 м2. Повторность четырехкратная. Опытная культура - кострец безостый сорта Моршанский 760. Агротехника общепринятая для зоны Владимирской области. Используемый на удобрение бесподстилочный навоз характеризовался низким содержанием сухого вещества (2,8-6,0%), азота (0,08-0,24%), фосфора (0,050,16%), калия (0,03-0,07%), высокой степенью биологического загрязнения: коли-титр 10-7-10-10; титр энтерококков 10-510-7; яйца гельминтов (аскарид, власоглавов, эзофагостом ) в отдельные годы: 120-160 шт./л. Бесподстилочный навоз и минеральные удобрения равномерно распределяли по всей поверхности делянки перед отрастанием трав. При внесении удобрений единовременная доза бесподстилочного навоза не превышала N300. При большей норме бесподстилочный навоз применяли дробно под три укоса: N^(300+100+0); ^00(300+100+100); N^(300+200+200). В связи с изучением эффективности последействия бесподстилочного навоза де-
лянки всех вариантов опыта в 1997 г. были поделены на 2 равные части - по 35 м2. Одна половина делянок использовалась для выявления действия различных доз и сроков внесения бесподстилочного навоза на свойства почвы, величину и качество урожая многолетних трав. На данной площади опыта травостой не подвергали ни коренному, ни поверхностному улучшению. Здесь сохранен старосеянный травостой. Другая половина делянок в 1997 г. была перезалужена кострецом безостым. Начиная с 1998 г., на данных участках изучали эффективность последействия бесподстилочного навоза, внесенного в предшествующие 15 лет исследований (1983-1997 гг.). Содержание в почве органического вещества проводили по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213); аммонийного азота - по ГОСТ 26489, нитратов - по ГОСТ 26488, подвижных фосфора, калия - по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207), обменных кальция, магния - по ГОСТ 26487. Численность в почве аммонифицирующих бактерий устанавливали методом титра на мясопен-тонном бульоне; денитрифицирующих - на жидкой среде Гильтая; нитрифицирующих - посевом на водном 2% агаре с аммонийно-магниевой солью фосфорной кислоты; бактерий, усваивающих минеральный азот, - на крахмало-аммиачном агаре, целлюлозоразрушающих микроорганизмов - на среде Гетчинсона, грибов - на среде Чапека. Достоверными различиями численности микроорганизмов считались те, которые составляли 2 и более раза. Санитарно-гигиенические исследования почвы проводили согласно требованиям [7]. Токсичность почвы определяли методом биотеста - по подавлению длины корней редиса, горчицы белой [9, 11], биологическую активность - по [2, 10]. Урожай зеленой массы костреца безостого учитывали сплошным способом со всей учетной площади каждой делянки. Содержание в зеленой массе каротина - по ГОСТ 13496.17, нитратов - ионометрически, по ГОСТ 13496.19, сырого протеина - по ГОСТ 13496.4, фосфора -фотометрическим ванадиево-молибдатным методом, калия -пламенно-фотометрическим методом (ГОСТ 26657), кальция, магния - по ОСТ 10.89. Экономическую эффективность последействия удобрений определяли по минимуму приведенных затрат с учетом прибавки урожая [12]. Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа [4].
Результаты и их обсуждение. В соответствии с результатами полевых исследований на 12 год после прекращения внесения бесподстилочного навоза, минеральных удобрений (19831997) действие их не было полностью исчерпано (табл. 1). Прибавки урожая многолетних трав в последействии определялись видом, дозой удобрения, климатическими условиями. В среднем за весь период наблюдений ежегодные прибавки урожая зеленой массы многолетних трав от последействия минеральных удобрений (^00РК) превысили 55 %, бесподстилочного навоза в дозе N300 - 70 %, в дозе N^0 - 130 %. В засушливых, неблагоприятных условиях последействие удобрений, либо, не проявлялось, либо, оценивалось, как крайне незначительное (2002, 2003, 2007 гг.).
В сравнении с минеральными удобрениями (^00РК) последействие бесподстилочного навоза (БН N300) оказалось более эффективным по причине разного уровня влияния данных видов удобрений на плодородие почвы в период их регулярного применения. Систематическое 15-летние внесение органических и минеральных удобрений в дозах, равных по содержанию биогенных элементов (^00РК), обусловило увеличение 0-20 см в слое почвы гумуса, соответственно, на 67 и
25 %, калия подвижного - в 2,1 и 1,7 раза, фосфора подвиж- биогенных элементов (К700) характеризовалась максимальной ного в 7 и 5 раз. Почва с наибольшим содержанием гумуса, эффективностью последействия.
1. Эффективность последействия минеральных удобрений, различных доз бесподстилочного навоза _на урожай зеленой массы костреца безостого по годам исследований_
Урожайность, ц/га
№вар. 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 сред- прибавка
няя ц/га %
1 35 92 78 9 14 12 75 87 43 31 134 64 56 - -
2 85 132 90 116 16 55 139 146 65 43 220 86 100 44 78
3 80 142 101 126 17 56 137 162 99 43 232 95 107 51 91
4 95 180 109 151 20 67 142 164 113 54 243 109 120 64 114
5 108 193 131 164 23 71 178 177 131 54 257 116 133 77 138
6 60 116 83 98 15 36 122 130 85 40 202 84 89 33 59
Р, % 4,8 1,51 3,4 4,7 5,4 3,8 1,7 12,4 2,35 1,11 1,51 3,59 1,68
НСР05 7,8 6,4 5,8 19,0 2,8 6,22 6,8 2,86 6,32 1,5 9,78 10 9,80
Согласно данным таблицы 2, последействие удобрений сопровождалось снижением содержания гумуса, подвижного фосфора, обменного калия. Максимальные их потери отмечены в переунавоженной почве С^700), в среднем ежегодно: гумуса -на 0,06%, подвижного фосфора - на 4,2, обменного калия - на 1,0 мг/ 100г. В почве вар. (БН, К300) ежегодные потери гумуса составляли - 0,05%, подвижного фосфора - 2,4, обменного калия - 0,38 мг/ 100г. В почве последействия минеральных удобрений (вар. 6), соответственно, 0,02%, 1,1 и 0,26 мг/ 100 г. Переунавоженная почва отличалась наибольшей биогенно-стью, численностью денитрифицирующих микроорганизмов, бактерий, использующих минеральные формы азота. Вероятно, это обусловлено развитием процессов, направленных на сни-
жение содержания в почве минеральных, органических соединений, что является закономерным при формировании устойчивых климаксовых формаций [6]. Почва вариантов последействия бесподстилочного навоза отличалась наибольшей биологической активностью. Максимальное продуцирование углекислого газа, разложение полотна, желатина отмечено в почве последействия бесподстилочного навоза в вар. 2 (М300), вар. 5 (Ы7оо). На протяжении всего периода изучения эффективности последействия органических удобрений наблюдалось снижение уровня токсичности почв. Отмечаемые в последействии удобрений изменения свойств почвы соответствуют общим природным закономерностям, происходящим при трансформации агробиоценоза в фитоценоз [6].
2. Влияние прямого действия (1-1983-1998 гг.) и последействия (2-1999-2009 гг.) органических, минеральных удобрений на
Показатель До внесения Контроль Бесподстилочный навоз Минеральные
удобрений, 1983г. (б/у) N300 N700 удобрения (N300PK)
1 2 1 2 1 2 1 2
рн 4,3 4,5 4,5 5,5 5,5 5,8 5,9 4,2 4,2
Гумус, % 1,34 1,63 1,64 2,72 2,18 3,01 2,29 2,03 1,8
Р2О5, мг/100 г 6,2 8,2 7,9 64,4 36,0 154,4 104,4 42,8 30,0
К2О, мг/100 г 6,0 5,6 6,5 12,0 7,4 21,4 9,9 9,5 6,4
Нг, мг-экв/100г 1,9 1,7 1,66 1,43 1,42 1,25 1,23 1,9 1,9
Минеральные и в большей степени органические удобрения продолжали в своем последействии оказывать влияние не только на величину урожая, но и на качество зеленой массы костреца безостого (табл. 3). Большей дозе бесподстилочного навоза соответствовало максимальное содержание в зеленой массе многолетних трав каротина, сырого протеина, водорас-
творимых углеводов, общего, нитратного азота, фосфора, калия. Расчеты, проведенные по минимуму приведенных затрат с учетом прибавки урожая, показали, что его формирование за счет последействия минеральных и органических удобрений было экономически оправдано на протяжении всего срока проводимых исследований.
3. Влияние последействия удобрений (12-й год, 2009 г.) на качество зеленой массы многолетних трав.
№вар Каротин Нитраты Сырой протеин Р2О5 К2О CaO MgO К Стоимость урожая з/м мн.трав, тыс. руб. (ср.1998-2007)* Затраты на внесение удобрений, уборку, доработку и реализацию з/м мн.трав, тыс. руб**
Ca+Mg
мг/кг сырой массы % на абсолютно сухое вещество
1 22,4 13 1,3 8,1 0,6 1,2 0,36 0,48 1,43 3,46 2,2
2 27,2 17 1,6 10,0 0,8 1,6 0,33 0,47 2,0 6,41 4,1
3 30,6 56 1,9 11,9 0,9 1,8 0,34 0,48 2,2 8,86 5,7
4 24,6 21 1,5 9,4 0,8 1,4 0,33 0,43 1,8 5,62 3,6
*стоимость з/м травы = 720 руб./т
**затраты на внесение удобрений, уборку, доработку и реализацию з/м Литература
1. Агрохимия /под ред.Смирнова Н.М., Муравина Э.А. - М.: Колос, 1984. 2. Вавуло Ф.П. К методике определения суммарной протеазной активности почвы прямым методом. - в кн.: «Микробиологические и биохимические исследования почв», Киев, Урожай, 1971, с. 98-103. 3. Васильев В.А. Длительность действия навозного удобрения. - Агрохимия, 1973, № 8, с.148-151. 4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. 5. Еськов А.И., Тарасов С.И., Та-монова Н.А. Последействие многолетнего систематического применения бесподстилочного навоза. - Симпозиум «Последействие удобрений и его прогнозирование», М.: ВНИПТИХИМ, 2003. 6. Лобков В.Т. Почвоутомление при выращивании полевых культур - М.: Колос, 1994, 112 с. 7. Методические рекомендации по изучению влия-
многолетних трав = 460 руб./т
ния животноводческих комплексов на окружающую среду. - М.: Колос, 1981. 8. Мерзлая Г.Е. и др. Агроэкологические основы и технологии использования бесподстилочного навоза. - М.: Россельхоза-кадемия, 2006, 463 с. 9. Минеев В.Г. и др. Определение суммарной токсичности почвы, корневой системы и конечной продукции при применении химических средств защиты растений: методика и результаты. - Вестник с.-х. науки, 1991, № 6, с. 63-71. 10. Практикум по агрохимии /под ред. Минеева В.Г. - М.: МГУ, 2001. 11. СанПиН 2.1.7.573-96.Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения. 12. Экономическая оценка применения удобрений в длительных опытах - в сб. «Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями», ч. I, М.: ВИУА, 1986, с. 106-114.
LON-TERM STUDY OF LIQUID MANURE AFTEREFFECT A.I. Es'kov, S.I. Tarasov, N.A. Tamonova All-Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat, Russian Academy of Agricultural Sciences (GNU VNIIOU Rossselkhozacademia), Vyatkino, Sudogda raion, Vladimir oblast, 601390 Russia
e-mail: eskov@vtsnet.ru; vnion@vtsnet.ru
The duration of the aftereffect of mineral and organic fertilizers after the regular application for 15 years is not limited by 10 years under conditions of soddy-podzolic soil. The highest aftereffect is observed for organic fertilizers ensuring the most important increase in soil fertility in direct action. The formation of brome grass yield due to the fertilizer aftereffect was economically justified throughout the years of the study.
Key words: brome grass, liquid manure, aftereffect, agrochemical and microbiological features of soil fertility, crop yield, crop quality.
