CC BY
21734
Труды Инсторфа 10 (63)
УДК 622.331
Миронов В.А. Mironov V.A.
Миронов Вячеслав Александрович, д. т. н., профессор, заведующий кафедрой «Автомобильные дороги, основания и фундаменты» Тверского государственного технического университета (ТвГТУ). 170022, Тверь, наб. Аф. Никитина, 26. Mironov Vyacheslav A., D.Sc., Professor, Head of the Chair of motor-roads, grounds and foundations of the Tver State Technical University. 170022. Tver, Emb. Af. Nikitin, 26.
Горячев В.И. Gorjachev V.I.
Горячев Валентин Иванович, д. т. н., профессор, заведующий кафедрой «Инженерная графика» ТвГТУ Gorjachev Valentin I., D.Sc., Professor, Head of the Chair of Engineering Graphics of the Tver State Technical University.
Зюзин Б.Ф. Zyuzin B.F.
Зюзин Борис Федорович, д. т. н., профессор, заведующий кафедрой «Торфяные машины и оборудование» ТвГТУ, [email protected] Zyuzin Boris F., D.Sc., Professor, Head of the Chair of Peat Machinery and Equipment of the Tver State Technical University, [email protected]
ТОРФ В ПОВЫШЕНИИ PEAT AS SOIL
ПЛОДОРОДИЯ почв FERTILIZER
Аннотация. Сложные отношения России со странами Европейского Союза, в связи с событиями на Украине, создают угрозу снабжению населения продуктами питания. Кроме того, существует мнение, что привозные продукты менее полезны для здоровья человека, чем производимые на территории проживания. Поэтому важно развивать производство сельскохозяйственной продукции в собственной стране. Для этого в Российской Федерации имеются все необходимые условия. Abstract. Difficult relations between Russia and the countries of the European Union because of the events in Ukraine create risk to supply of the population with food. In addition there is a perception that imported products are less useful to health, than domestic ones. That is why it is important to develop agricultural production in own country. Especially as for this purpose there are all conditions in the Russian Federation.
Ключевые слова: торфоминеральные-аммиачные, торфогумусовые, бактериальные удобрения. Key words: peat-mineral-ammonium fertilizers, peat and humus fertilizers, bacterial fertilizers.
Труды Инсторфа 10 (63)
35
Специалисты - аграрники убеждены, что одним из эффективных источников повышения плодородия почв является торф - уникальное и ценнейшее природное богатство, как бы специально созданное для применения в сельском хозяйстве. Использовать торф в чистом виде в качестве удобрений малоэффективно, а в некоторых случаях даже вредно [1].
Поэтому путем соответствующей переработки из торфа получают ряд ценных продуктов: удобрения, подстилку для животных и птиц, питательные грунты для парниковых и тепличных хозяйств, субстратные торфоблоки и брикеты для выращивания рассады, питательные субстраты для цветоводства [2-6]. Самым важным и ценным является производство удобрений на основе торфа.
При производстве органических удобрений большое внимание уделяется применению малоразложившегося торфа в качестве подстилки на животноводческих фермах. В этом случае торф используется наиболее рационально. Помимо получения ценнейшего органического удобрения - торфяного навоза, благодаря высокой водо- и газопоглотительной способности мохового торфа, обеспечиваются благоприятные гигиенические условия для содержания и развития животных, создается мягкое, чистое и теплое ложе, способствующее повышению продуктивности скота [7].
Академик Д.Н. Прянишников, называя торф агрорудой, настойчиво рекомендовал готовить из него искусственный навоз и указывал, что «применение торфа в качестве подстилки есть путь постепенного перехода от азота торфа к азоту хлеба». Ввиду больших запасов торфа в России эта мера, по его мнению, должна иметь государственное значение.
Без сомнения, можно утверждать, что торф, пропущенный через животноводческие фермы и птицефабрики, становится одним из главных компонентов полноценных органических удобрений, позволяющих повышать продуктивность пашни. При этом торфоподстилочный навоз также улучшает экологию окружающей среды.
Важную роль в повышении урожайности сельскохозяйственных культур и защите окружающей среды от загрязнения играют торфонавозные компосты.
По данным Института удобрений (ВИУА), торфонавозные компосты не уступают по действию на урожай стойловому навозу.
Их приготовление в свое время прочно вошло в практику многих предприятий агропромышленного комплекса.
Торф, как правило, повышенной степени разложения, компостированный с навозом, за счет высокой поглотительной способности сохраняет от потерь жидкие экскременты и связывает аммиак, значительное количество которого в обычных условиях хранения теряется.
Под влиянием навоза снижается кислотность торфа, создаются благоприятные условия для активной жизнедеятельности микроорганизмов, которые переводят связанный азот торфа в легкодоступную для растений форму. Применение торфа для компостирования позволяет увеличить выход высококачественных органических удобрений.
Помимо торфяного навоза и компостов, широкое распространение имели удобрения, полученные промышленными торфопредприятиями на основе торфа. Торф в естественном состоянии обладает слабой биологической активностью. Для усиления ее и повышения удобрительной ценности торфа его обрабатывают аммиаком. В результате получают хорошо известные торфоаммиачные удобрения (ТАУ).
Наибольшее распространение находили торфоминерально-аммиачные удобрения (ТМАУ) полевого и заводского производства. ТМАУ - комплексные органоминеральные удобрения, в состав которых входят подвижные формы азота, фосфора и калия, а также органическое вещество торфа, часть которого после обработки аммиаком переходит в водорастворимое состояние. В ТМАУ протекают сложные химические и биохимические процессы, активно развивается микрофлора, способствующая разложению органического вещества торфа и повышению его удобрительной ценности.
В тех районах, где потребность в органических удобрениях велика, а запасы торфа ограничены, особенно важно решить проблему снижения доз торфа, вносимых в почву, за счет более глубокой его переработки.
Такие концентрированные удобрения пользуются большим спросом у населения. Это, прежде всего, различные высокоэффективные подкормки: «Экопочва» и «Фито» - для всех видов почв и грунтов, «Сад» - под плодовые, «Куст» - под ягодные травянистые и «Урожайная» - под овощные культуры. А также грунты
36
Труды Инсторфа 10 (63)
для выращивания рассады: «Микропарник торфяной», «Грунт для томатов», торфяной грунт «Садовая земля».
Находят свое место в сельском хозяйстве гранулированные органоминеральные комплексные удобрения на основе торфа, применение которых при посеве позволяет обеспечивать растения питательными веществами на весь вегетативный период.
Нельзя не отметить такое направление использования торфа, как приготовление на его основе различных биологически активных питательных смесей и удобрений. Речь идет о торфогумусовых удобрениях типа «Флора», «Эффектон», «Экогумус», «Супергумус», «Биаз».
«Супергумус» и «Биаз» - новинки, запатентованные в последние годы учеными ТвГТУ и ТГМА (патент RU № 2076087). Отличительной их особенностью является высокое содержание полезных микроорганизмов (бактерий), которые, как образно выражаются специалисты, исполняют роль «поваров и официантов» при приготовлении и переносе питательных веществ из почвы к растениям.
Технологический процесс (рис. 1) включает следующие основные операции: приготовление водно-торфяной суспензии, ее обработку щелочным реагентом, перемешивание смеси и добавление веществ сначала минеральных соединений, а затем чистой монокультуры БУТ (бактерии, утилизирующие торф) рода aeromonus.
Полученную водно-торфо-минеральную бактериальную массу в дальнейшем ферментируют при заданном температурном режиме.
Препаративные формы удобрения «Супергумус»: либо однородная торфяная паста СГ-П влажностью 77-82%, либо сыпучая смесь СГ-С влажностью 60-75% с содержанием гумуса 33-60% и важнейших элементов питания в подвижной форме (не менее): азота - 800 мг, фосфора - 900 мг, калия - 1000 мг на 100 г сухого вещества препарата.
Кроме того, в достаточных количествах для роста и развития растения в удобрении имеются кальций, магний, железо, а также необходимые микроэлементы.
Удобрение содержит селекционный штамм естественных микроорганизмов, утилизирующих недоступные растениям гуминовые вещества торфа, перерабатывая их в белки. При дальнейшей минерализации белков обеспечивается снабжение растений элементами питания в усвояемой форме и, кроме того, появляется возможность временной резервации азота и фосфора из минеральных удобрений. Селекционный бактериальный штамм идентифицирован, стандартизован по характеристикам, конкурентоспособен, имеет механизмы саморегуляции численности бактерий в почве, заряженной препаратом, что обеспечивает экологическое равновесие. Отработана технология выращивания штамма.
Цирку-
ляция
избы-
точной
массы
Рис 1. Схема процесса получения торфогумусового удобрения марки «Супергумус» и микропарника «Биаз» Fig 1. Scheme of the process of obtaining of peat humic fertilizer «Supergumus» and soil «Biase»
Труды Инсторфа 10 (63)
37
Новое удобрение апробировано Всероссийским НИИ торфяной промышленности, Всероссийским НИИ сельскохозяйственной микробиологии РАСХН, Центром агрохимической службы «Тверской».
Данные результатов испытания: высокое содержание органики в сухом веществе (до 80%); невысокая зольность (до 20%); почти нейтральная реакция среды; высокая физико-биологическая активность; большое содержание гумуса в сухом веществе (35-60%);высокая электропроводность, что свидетельствует о большой концентрации элементов питания в водном растворе. Препарат исключает загрязнение окружающей среды, не содержит семян сорняков и вредителей растений. Наличие солей тяжелых металлов соответствует техническим требованиям первого класса пригодности.
По всем показателям сертификата качества торфогумусовое удобрение марки «Супергумус» соответствует требованиям, предъявляемым к органическим удобрениям, и рекомендуется к реализации по своему прямому назначению в сельском хозяйстве. Особенно целесообразно использовать «Супергумус» в Нечерноземной зоне России для восполнения недостающего бактериального звена в почвенном биоценозе.
Испытания удобрения «Супергумус» при возделывании различных культур проводились в АОЗТ «Калининское» при выращивании зерновых (озимая рожь «Пуховчанка») и томатов в теплицах, а также на опытном поле учебного хозяйства Тверской государственной сельскохозяйственной академии при выращивании овощей (капуста, свекла, морковь) и картофеля.
При выращивании озимой ржи внесение «Супергумуса» в дозе 8 т/га дало прибавку урожая по зерну 33% (41,2 ц/га), контроль (хорошо удобренная почва без внесения удобрения) - 31,0 ц/га; по соломе - 37% (60,8 ц/га, контроль - 44,3 ц/га).
Наблюдения за ростом томатов и дрейфом агрохимического состава грунта при его модификации под действием внесенной микрофлоры с удобрением «Супергумус» велись с января по сентябрь 1995 года в теплице № 14. Для сравнения с традиционным способом выращивания томатов (еженедельные сбалансированные подкормки растений минеральными удобрениями) были выбраны теплицы № 12 и № 49.
Все теплицы имели по 1000 м2 полезной площади, примерно одинаковый микроклимат и близкие исходные физико-химические свойства почвы. Раз в месяц контролировалось содержание в грунте питательных элементов по действующему веществу.
На основании этого рассчитывались и вносились в теплицы 12 и 49 различные минеральные удобрения. В теплице 14 при формировании исходного грунта в январе было внесено 100 кг аммиачной селитры и 58 кг кальциевой селитры. В последующем (февраль-июль) вносилось только удобрение «Супергумус» дозами 50-100 кг в месяц.
Результаты испытаний приведены в табл. 1.
Из таблицы видно, что в теплице № 14 урожай в 1,4-1,7 раза выше по сравнению с другими. При этом удельные затраты на удобрения меньше в 4-5 раз.
Таким образом, торфогумусовое бактериальное удобрение «Супергумус» выгодно отличается от минеральных удобрений.
Табл. 1. Урожайность томатов после внесения удобрений и затраты на удобрения
Table. 1. Yields of tomatoes after fertilization and the
cost of fertilizer
№№ теп- лицы Всего внесено удобрений, содержащих N, Р, К, Са, Mg, кг Стоимость удобрений, тыс. руб. (в ценах на июнь 1995 г.) Общий урожай томатов, кг Удельные затраты на удобрения, тыс. руб./т томатов
№ 14 568 (410 кг «Супергумуса») 568 10926 53
№ 12 782 1686 6423 263
№ 49 963 2110 7608 277
В 1995-1997 годах кафедрой растениеводства ТГСХА проведены испытания торфогумусового бактериального удобрения «Супергумус» препаративных форм - пастообразного и сыпучего, полученных по технологии, разработанной сотрудниками ТвГТУ и ТГМА.
Пастообразный «Супергумус» содержит важнейших элементов питания в подвижной форме: азота - 1175 мг, фосфора - 1900 мг, калия - 3010 мг на 100 г сухого вещества, сыпучий - в 1,3-1,4 раза меньше.
Кроме этого в достаточных количествах для роста и развития растений в удобрении имеются: калий, магний, железо и другие необходимые микроэлементы. «Супергумус» обла-
38
Труды Инсторфа 10 (63)
дает нейтральной реакцией среды и высокой физико-биологической активностью. В сухом веществе содержится 37-60% гумуса.
Полевые опыты производились на хорошо окультуренной дерново-подзолистой остаточно-карбонатной почве на марене супесчаной по механическому составу в учхозе ТГСХА. Агрохимическая характеристика почвы под овощными культурами: рН - 6,6; Р2О5 - 590 и К2О - 170 мг в 1 кг почвы.
Использовали семена моркови сорта Пер-фекшен, свеклы сорта Бордо. Капусту высаживали рассадой среднеспелого сорта Слава.
В почве перед закладкой опыта по выращиванию картофеля (сорт Луговской) содержалось: Р2О5 - 260 мг, К2О - 201 мг, азота легкогидролизуемого - 56 мг в 1 кг почвы, рН - 6,5.
Исследования проводились с целью определения эффективности удобрения, доз и способов внесения «Супергумуса» по сравнению с навозом КРС. В соответствии со схемой опытов органические удобрения вносились и заделывались боронованием в слой почвы до 15 см в дозах: 50 т/га навоза КРС и по 3,0-6,0-6,0 (локально в лунку) - 9,0-12,0-15,0 т/га «Супергумуса». На контрольных делянках удобрение не вносилось.
На основании исследований органического торфогумусового бактериального удобрения «Супергумус» получены следующие важные выводы:
1. «Супергумус» в пастообразной и сыпучей препаративной форме является эффективным органическим удобрением для выращивания картофеля и овощей. При рациональных дозах и способах внесения может обеспечить увеличение урожаев в 1,4-2,0 раза по сравнению с контролем.
2. Внесение «Супергумуса» в количестве 6-9 т/га вразброс по эффективности равноценно и даже выше внесения в почву 50 т/га навоза.
3. При выращивании картофеля и капусты производству рекомендуется способ локального внесения «Супергумуса» в дозе 6 т/га. Такое внесение позволяет получать высокие урожаи и значительно экономить удобрения и другие материальные ценности.
4. Сыпучий «Супергумус» является более перспективным органическим удобрением в сельскохозяйственном производстве. Эффективность его не меньше, а тех-
нологичность лучше, чем пастообразного «Супергумуса».
5. «Супергумус» является хорошим заменителем навоза. Однако вносить его требуется в 5-8 раз меньше, чем навоза. Это дает возможность проводить весенне-полевые работы по подготовке почвы в сжатые сроки, не снижая урожайности выращиваемых культур, а также сократить расход горючего, потребности в технических средствах и в трудовых ресурсах.
6. Исследования носят универсальный характер, что позволяет рекомендации, выданные на их основе, использовать во всех регионах Нечерноземной зоны России. Удобрения рекомендуется применять для
основной заправки почвы, для подкормки растений в период плодоношения, для приготовления питательного грунта. Внесение других удобрений не требуется.
Можно привести еще ряд эффективных удобрений, получаемых путем переработки торфа.
Однако вполне очевидно, что основным источником пополнения в почве гумуса, наряду с навозом, может быть только торф -одно из крупнейших богатств России.
Это настоящий «клад солнца» [8]. Полезную роль торф играл в прошлом, еще большее значение он приобретает сейчас.
Дело за тем, чтобы имеющийся природный потенциал был использован в интересах экономического роста нашей Родины.
Библиографический список
1. Наумович, В.М. Торф и минеральные удобрения / В.М. Наумович // Торфяная промышленность. - 1989. - № 10. - 26 с.
2. Ефимов, В.Н., Донских, И.Н., Кузнецова, Л.М. и др. Торф в сельском хозяйстве Нечерноземной зоны: Справочник. - Л.: Агропро-миздат, 1987. - 303 с.
3. Тишкович, А.В. Использование торфа в сельском хозяйстве / А.В. Тишкович. - Минск: Наука и техника, 1984. - 200 с.
4. Крестин, И.В. Проблемы земледелия и торф / И.В. Крестин, Н.В. Севелев, А.А. Немчинов // Торф. пром-ть. - 1989. - № 3. - C. 6-9.
5. Севелев, Н.В. Экономические аспекты использования торфа / Н.В. Севелев // Использование торфа в сельском хозяйстве: Сб. науч. докл. сов. - СПб: ВНИИТП, 1991. - С. 39-44.
Труды Инсторфа 10 (63)
39
6. Хохлов, В.И. Ресурсы торфа и их использование для производства органических удобрений / В.И. Хохлов // Бюллетень ВНИИ удобрений и агропочвоведения. -1991. - Вып. 107.
7. Наумович, В.М. Торф - надежный источник подъема сельского хозяйства Нечерноземья / В.М. Наумович. - М.: Недра, 1982. - 47 с.
8. Оленин, А.С. Клад солнца / А.С. Оленин, В.Д. Марков. - М.: Мысль, 1983. - 109 с.
