CC BY
17
Матвейчик О. А., Кормин В. П., Бобренко И. А. Влияние бесподстилочного птичьего помета на урожайность и качество картофеля в условиях лесостепной зоны Омской области // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2020 - № 1 (20) январь - март - URL http://e-journal.omgau.ru/images/issues/2020/1/00805.pdf. - ISSN 2413-4066
УДК 631.8
Матвейчик Олег Анатольевич
Ассистент
ФГБОУВО Омский ГАУ, г. Омск matvei4ik_oleg@mail .ш
Кормин Виктор Павлович
Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент [email protected]
Бобренко Игорь Александрович
Доктор сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]
Влияние бесподстилочного птичьего помета на урожайность и качество картофеля в
условиях лесостепной зоны Омской области
Аннотация. Представлены результаты исследования применения твердых органических удобрений под картофель на лугово-черноземных почвах в условиях лесостепной зоны Омской области. Использовалось перепревшее твердое органическое удобрение, полученное на основе бесподстилочного птичьего помета на птицефабрике ОАО «Птицефабрика Сибирская». Изучалось действие органического удобрения на урожайность и качество картофеля сорта «Алая Заря». Установлена эффективность применения различных доз органических удобрений на основе бесподстилочного птичьего помета. Учитывая экономические затраты и фактическую прибыль, были выявлены наиболее оптимальные дозы применения органических удобрений на основе бесподстилочного птичьего помета: 8 т/га помета и 12 т/га помета, имеющие прибавки 4,8 т/га (19,2 %) и 6,7 т/га (26,8 %) к контролю соответственно. При этом, наибольшая окупаемость была в варианте применения 4 т/га помета, 8 т/га помета и составила 0,6 т картофеля с внесенной тоны органического удобрения. Установлена математическая зависимость урожайности картофеля от дозы применяемых органических удобрений. Определен средний вынос элементов питания основной и побочной продукцией картофеля в зависимости от доз органических удобрений на основе бесподстилочного птичьего помета. Внесение изучаемых доз органического удобрения в почву привело к изменению химического состава картофеля, повысив его качественные показатели, при этом не превысив допустимые концентрации показателей безопасности.
Ключевые слова: картофель, влияние, эффективность, удобрения, бесподстилочный помет, качество, почва
Ведение
Технологическая политика в животноводстве с перекосом в сторону чрезмерно крупных животноводческих комплексов породила сложную проблему утилизации отходов животноводства. В результате чего помет и навоз при учете всех их положительных действий в виде органических удобрений на плодородие почв, урожайность и качество получаемой сельскохозяйственной продукции, превратились в источник загрязнения окружающей среды. Проблема утилизации органических отходов является одной из актуальных задач, стоящих перед работниками сельскохозяйственных предприятий [1].
На данный момент в Омской области насчитывается 15 птицеводческих хозяйств, из них с поголовьем более 1 млн. шт. - ЗАО «Иртышское» и ОАО «Птицефабрика «Сибирская». Решение проблемы утилизации на этих предприятиях помета может обеспечить улучшение экологической обстановки окружающей среды, повышение плодородия почв, а также повысить урожайность выращиваемых сельскохозяйственных культур [1, 2].
При этом, птичий помет отличается высоким содержанием питательных веществ (макро- и микроэлементов). Это определяет ценность его в качестве органического удобрения [2-6].
Но не надо забывать, что внесение помета в почву без предварительной обработки является неприемлемым из-за возможного наличия патогенных микроорганизмов и т.п. Кроме того, свежий птичий помет используется в качестве удобрения крайне редко, поскольку требуется длительное время для развития микроорганизмов, разлагающих органическое вещество. К тому же, согласно приказу от 22 мая 2017 года № 242 Федеральной службы по надзору в сфере природопользования «Об утверждении федерального классификационного каталога отходов», птичий помет в свежем виде относят к 3 классу опасных отходов [7, 8].
Поэтому только после истечения срока хранения и перехода помета в состояние, соответствующее физико-химическим и санитарно-бактериологическим показателям качества, может быть использовано как твердое органическое удобрение на основе бесподстилочного птичьего помета.
В связи с этим возникает потребность изучения применения органических удобрений на основе птичьего помета под передовые сельскохозяйственные культуры лесостепной зоны Омской области и всего региона в целом.
Цель исследований - изучение влияния органического удобрения на основе бесподстилочного птичьего помета на урожайность и качество картофеля на лугово-черноземной почве лесостепной зоны Омской области.
Материалы и методы
Исследования по определению величины урожая и качества картофеля были проведены на опытном поле ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина. В качестве объектов исследований использовался среднеспелый сорт картофеля «Алая Заря», лугово-черноземная среднемощная, среднегумусовая среднесуглинистая почва, перепревший бесподстилочный птичий помет. Подготовка и переработка птичьего помета проводилась в ОАО «Птицефабрика Сибирская» Омского района Омской области.
Опыт однофакторный, и предусматривает изучение различных доз органических ^ 2 удобрений, определяющие величину урожая. Общая площадь делянки 20 м , учётная
площадь 16 м . Повторность трёхкратная с систематическим размещением вариантов.
Качественный состав твердого органического удобрения на основе бесподстилочного птичьего помета имел следующие характеристики: влажность - 50 %, азот - 2,5 %, фосфор -5,5 %, калий - 3 %, в пересчёте на сухое вещество, рН - 6,4.
Лабораторные исследования по определению химических показателей в почвенных и растительных пробах проводились на кафедре агрохимии и почвоведения Омского ГАУ и в ФГБУ «Центре агрохимической службы «Омский». Был проведен анализ почвенных проб, в
которых определялись: содержание нитратного азота с дисульфофеноловой кислотой по Грандваль-Ляжу; количество подвижного фосфора и обменного калия - из одной вытяжки по Чирикову (ГОСТ 26204-84). Анализ растительных проб проводился с сжигания растительных навесок методом мокрого озоления по Гинзбург и Щегловой. В полученном растворе определяли: содержание общего азота по Кьельдалю; фосфора - по Дениже в модификации Малюгина и Хреновой; калия - на пламенном фотометре; сухого вещества (ГОСТ 27548-97); крахмала и нитратов.
Результаты исследований
Картофель в условиях Западной Сибири одна из самых требовательных сельскохозяйственных культур в производстве к наличию питательных веществ. В связи с этим, картофель продуктивно отзывается на внесение удобрений. Особую значимость при этом обретают, именно, органические удобрения, так как оказывают многостороннее агрономическое действие на свойства почвы и включают в себя комплексное содержание необходимых питательных элементов для сельскохозяйственных культур.
Исследования действия твердого органического удобрения на основе бесподстилочного птичьего помета внесенные под картофель в 2013-2014 гг., выявили высокую их эффективность (табл. 1). Прибавки урожая клубней картофеля изменялись в зависимости от доз вносимых удобрений и составили 2,4-6,7 т/га. Более существенное повышение этого показателя происходило при переходе от минимальной к средним, чем от средних к высоким дозам. При этом, наиболее эффективным было внесение 12 т/га бесподстилочного птичьего помета, которое позволило сформировать урожайность клубней 6,7 т/га (26,8 %) при урожайности на контрольном варианте 25,0 т/га. Однако прибавка урожая клубней картофеля по сравнению с вариантом 8 т/га составила 1,9 т/га, то есть в пределах НСР, поэтому оптимальной дозой внесения птичьего помета будет являться 8 т/га. Наименьшая урожайность картофеля была получена в варианте при внесении 4 т/га с прибавкой в 2,4 т/га (9,6 %).
Окупаемость 1 внесенной тонны бесподстилочного птичьего помета в опыте была максимальной при внесении доз 4 и 8 т/га (0,6 т клубней картофеля), а минимальной - при внесении в дозе 16 т/га (0,39 т клубней картофеля).
Таблица 1
Влияние твердого органического удобрения на основе бесподстилочного птичьего _помета на урожайность картофеля (2013-2014 гг.)_
Вариант Урожайность, т/га Прибавка Окупаемость, т/т
2013 г. 2014 г. среднее т/га %
Контроль 24,8 25,2 25,0 - - -
4 т/га 27,2 27,5 27,4 2,4 9,6 0,60
8 т/га 29,3 30,2 29,8 4,8 19,2 0,60
12 т/га 31,0 32,3 31,7 6,7 26,8 0,56
16 т/га 29,2 33,2 31,2 6,2 24,8 0,39
НСР 05 1,9 2,0 - - - -
Урожайность клубней картофеля имели прямолинейную зависимость от применения органических удобрений в дозах до 12 т/га. Увеличение дозы органических удобрений до 16 т/га не способствовало повышению урожайности клубней картофеля (рис 1.). г = 0,89
Рис. 1. Влияние различных доз органического удобрения на основе бесподстилочного птичьего помета на урожайность клубне картофеля (2013-2014 гг.)
Корреляционный анализ, в котором представлены данные по урожайности клубней картофеля т/га) и дозам применяемого органического удобрения на основе
бесподстилочного куриного помета (Х кг д.в./га), показал, что в среднем за годы исследований каждая тонна внесенного птичьего помета повышала урожайность картофеля на 0,87 тонны.
Повышение необходимых для оптимального роста и развития растений элементов питания в почве сказывается не только на величину урожая, но и, непосредственно, на их качество. При корректировании питания в период роста и развития сельскохозяйственных культур после применения органических удобрений, у растений возрастает продуктивная масса, а также увеличиваются показатели качества [2, 6]. В связи с этим, возрастает актуальность изучения влияния птичьего помета на качество продукции.
При оценке качества или питательной ценности клубней картофеля первостепенно определяется содержание сухого вещества, крахмала, нитратов, белков, а также химических элементов - азота, фосфора, калия.
Полученные результаты показали, что птичий помет оказал существенное влияние на показатели качества клубней картофеля. Данные представлены в табл. 2.
Таблица 2
Качество клубней картофеля в зависимости от доз органических удобрений на основе _бесподстилочного птичьего помета (2013-2014 гг.)_
Вариант Содержание
сухое вещество, % крахмал, % нитраты мг/кг
2013 год
Контроль 22,8 16,0 48
4 т/га 23,8 16,5 73
8 т/га 24,2 17,3 73
12 т/га 24,5 17,5 50
16 т/га 24,4 17,1 60
2014 год
Контроль 23,8 17,6 71
4 т/га 27,7 20,7 73
8 т/га 28,9 21,6 75
12 т/га 27,2 20,3 75
16 т/га 28,2 21,1 77
Применение органических удобрений на основе бесподстилочного птичьего помета в условиях лесостепной зоны Омской области положительно отразилось на урожайности и качестве картофеля сорта «Алая заря».
Так, в 2013 году в клубнях картофеля сорта «Алая заря» содержание сухого вещества изменялось от 22,8% до 24,5 %, максимальное содержание было получено на варианте применения дозы птичьего помета 12 т/га - 24,5 %, что на 1,7 % выше, чем на варианте без внесения удобрений.
В 2014 году в клубнях картофеля сорта «Алая заря» содержание сухого вещества изменялось от 23,8 % до 28,9 %, при этом максимальное содержание было получено на варианте применения дозы птичьего помета 8 т/га - 28,9 %, что на 5,1 % выше, чем на варианте без внесения удобрений.
Внесение органических удобрений на основе бесподстилочного птичьего в представленных дозах способствовало увеличению в клубнях картофеля: в 2013 году -содержания сухого вещества от 22,8 % на варианте без удобрений до 24,5 % при внесении 12 т/га птичьего помета и крахмала от 16,0 на варианте без удобрений до 17,6 % при внесении 12 т/га птичьего помета; в 2014 году - содержания сухого вещества от 23,8 % - без удобрения до 28,9 % - при применении 8 т/га, крахмала от 17,6 % - без удобрения до 21,6 % -при применении 8 т/га.
С одной стороны, нитраты являются вредным веществом, как для растения, так и для организма человека, но с другой, они жизненно необходимы для роста и развития культуры. Исследования показали, что при внесении органического удобрения на основе бесподстилочного птичьего содержание нитратов изменялось от 48 до 77 мг/кг сырой массы картофеля. При внесении максимальной дозы птичьего помета 16 т/га содержание нитратов составило 77 мг/кг, при предельно допустимой концентрации 250 мг/кг.
Применение органических удобрений на основе бесподстилочного куриного помета под картофель в представленных дозах эффективно и экологически безопасно.
Для создания урожая сельскохозяйственных культур требуется большое количество питательных веществ. Потребность в элементах питания зависит от наследственной природы растения и условий внешней среды, поэтому поступление элементов питания меняется в разных фазах развития растений [9, 10].
Картофель в связи с приростом вегетационной массы и клубнеобразованием больше всего нуждается в элементах питания в фазу бутонизации. В дальнейшем поступление элементов питание снижается. Поступающие элементы питания в растения картофеля накапливаются и достигают максимального содержания в фазу уборки. Поэтому анализ химического состава растения в эту фазу развития дает возможность охарактеризовать степень обеспеченности растения элементами питания.
Органическое удобрение на основе бесподстилочного птичьего помёта оказало существенное влияние на содержание элементов питания, как в клубнях, так и в ботве. При этом, увеличение доз бесподстилочного птичьего помёта прямолинейно приводило к увеличению содержания азота, фосфора и калия в растениях картофеля (табл. 3).
Таблица 3
Содержание элементов питания в растениях картофеля в уборку в зависимости от доз органических удобрений (2013-2014 гг.)
Вариант Содержание, %
клубни ботва
N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
2013 год
Контроль 1,24 0,4 1,97 1,97 0,36 2,26
4 т/га 1,29 0,44 1,97 2,2 0,48 2,39
8 т/га 1,39 0,5 1,90 2,26 0,50 2,43
12 т/га 1,42 0,55 2,06 2,41 0,50 2,46
16 т/га 1,50 0,56 2,06 2,42 0,48 2,42
2014 год
Контроль 1,60 0,38 2,67 0,40 0,64 2,80
4 т/га 1,65 0,42 2,72 0,46 0,74 2,90
8 т/га 1,70 0,44 2,78 0,48 0,74 3,42
12 т/га 1,70 0,44 2,80 0,50 0,76 2,88
16 т/га 1,74 0,46 2,86 0,48 0,74 2,86
Исследования показали, что содержание азота, фосфора и калия в растениях картофеля изменялись от доз птичьего помёта. Содержание азота, фосфора и калия в клубнях составляло 1,24-1,74 %; 0,38-0,56 %; 1,90-2,86 % соответственно, в ботве 0,40-2,42 %; 0,500,76 %; 2,26-3,42 % соответственно.
Наблюдая за изменением содержания макроэлементов в почве до и после внесения органических удобрений на основе бесподстилочного птичьего помета, а также содержанием элементов питания в полученном урожаем, был проведен расчет вынос элементов питания урожаем (табл. 4).
Так как, вынос элементов питания растениями неустойчив и колеблется в широких пределах в зависимости от большого количества факторов (внесенных удобрений, типа почвы, запасов и соотношений подвижных форм макроэлементов, кислотности, погодных условий, агротехники, сортовых особенностей культур, соотношения между основной и побочной продукцией), следовательно, он является важнейшим агрохимическим показателем для определения доз удобрений в хозяйстве [9-11].
Таблица 4
Вынос элементов питания урожаем картофеля в зависимости от доз органических удобрений на основе бесподстилочного птичьего помета _(среднее 2013-2014 гг.)_
Вариант Вынос, кг/га Вынос единицей продукции, кг/т
клубни ботва общий
N P2О5 ^О N P2О5 ^О N P2О5 ^О N P2О5 ^О
Контроль 81,4 22,7 135,8 23,2 14,4 68,7 104,5 37,1 204,5 4,2 1,5 8,2
4 т/га 105,8 32,3 180,9 32,5 23,6 97,3 138,3 56,0 278,2 5,1 2,1 10,1
8 т/га 111,5 36,9 188,6 33,5 24,0 112,1 145,0 61,0 300,7 4,9 2,2 10,1
12 т/га 112,9 40,2 201,3 36,1 24,8 99,3 149,0 65,0 300,5 4,7 2,2 9,5
16 т/га 121,8 41,5 207,2 37,9 25,7 104,8 159,8 67,2 312,0 5,1 2,3 9,8
В результате исследований установлено, что внесение органических удобрений на основе бесподстилочного птичьего помета значительно повысило потребления питательных веществ растениями картофеля. При этом, основной объем азота, фосфора и калия выносится клубнями картофеля: азота в 3,1-3,5, фосфора в 1,4-1,6 и калия в 1,7-2,0 раз выше чем у ботвы.
Вынос элементов питания клубнями картофеля на варианте 16 т/га оказался максимальным: N - 159,8 кг/га, Р2О5 - 67,2 кг/га, К2О - 312,0 кг/га. Минимальные значения выноса элементов питания было на варианте с применением удобрений в дозе 4 т/га бесподстилочного птичьего помета и соответствовали следующим значениям: N - 138,3 кг/га, Р2О5 - 56,0 кг/га, К2О - 278,2 кг/га.
Таким образом, внесение твердого органического удобрения на основе бесподстилочного птичьего помета также значительно увеличило затраты элементов питания на каждую полученную единице продукции с учетом побочно. Учитывая, что лучшими дозами органических удобрений на основе бесподстилочного птичьего помета в полученных исследованиях являются 8 и 12 т/га, то для формирования каждой тонны урожая на этих вариантах необходимо N - 4,9-4,7 кг/т, Р2О5 - 2,2-2,2 кг/т и К2О - 10,0-9,5 кг/т.
Заключение
Исследования 2013-2014 годов в условиях лугово-черноземных почв лесостепной зоны Омской области выявили высокую отзывчивость с получением высоких урожаев картофеля после применения органических удобрений на основе бесподстилочного куриного помета. Все исследуемые варианты применения доз удобрений положительно повлияли на качество полученной сельскохозяйственной продукции, не загрязняя ее нитратами.
Оптимально при возделывании картофеля дозы органических удобрений на основе бесподстилочного птичьего помета являются 8 и 12 т/га с прибавками 4,8 (19,2 %) и 6,7 (26,8 %) т/га к контролю соответственно.
Список литературы
1. Экологические основы применения птичьего помета: рекомендации / В.М. Красницкий [и др.]. - Омск: ЛИТЕРА, 2014. - 44 с.
2. Использование птичьего помета в земледелии Западной Сибири: учеб. пособие / В.М. Красницкий, И.А. Бобренко, А.Г. Шмидт, Н.В. Гоман, В.И. Попова. - Омск: Изд-во ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2016. - 60 с.
3. Бобренко И.А., Кормин В.П., Гоман Н.В. Эффективность применения органического удобрения на основе куриного помета под капусту белокочанную. / Вестник Омского государственного аграрного университета. - 2017. - №4 (28). - С. 13-19.
4. Оптимизация применения птичьего помета под ячмень на лугово-черноземной почве южной лесостепи Западной Сибири / И.А. Бобренко, Н.В. Гоман, Н.К. Трубина, А.Г. Шмидт // Земледелие. - 2018. - №7. - С. 23-25.
5. Эффективность применения куриного помета под капусту белокочанную на лугово-черноземной почве / И.А. Бобренко, Н.В. Гоман, В.П. Кормин, А.Г. Шмидт // Плодородие. -2019. - №1 (106). - С. 37-40.
6. Влияние птичьего помета на продуктивность картофеля на лугово-черноземной почве южной лесостепи Омской области / И.А. Бобренко, Н.В. Гоман, В.П. Кормин, А.Г. Шмидт // Достижения науки и техники АПК. - 2019. - Т. 33. - № 3. - С. 23-25.
7. Красницкий В.М., Шмидт А.Г., Матвейчик О.А. Экологические проблемы АПК Омской области // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной III Манякинским чтениям: "Зеленая экономика": риски, выгоды и перспективы с точки зрения устойчивого развития". - Омск, 2014. - С. 419-426.
8. Приказ Федеральной службы по надзору в сфере природопользования от 22 мая 2017 года № 242 «Об утверждении федерального классификационного каталога отходов» (с изменениями на 2 ноября 2018 года).
9. Почвенная диагностика минерального питания растений овощных культур и картофеля / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко, Л.М. Лихоманова, Н.К. Трубина, Е.Г. Бобренко // Состояние и перспективы развития садоводства в Сибири: материалы II Национальной науч.-практич. конф. посвящ. 85-летию плодового сада Омского ГАУ имени профессора А.Д. Кизюрина (7-9 декабря 2016 года), 2016. - С. 39-47.
10. Система применения удобрений: учебное пособие / В.В. Лапа [и др.]. - Гродно: ГГАУ, 2011. - 418 с.
11. Ермохин Ю.И. Сортовые особенности продуктивности и качества редиса при использовании удобрений / Ю.И. Ермохин, Е.Г. Бобренко, И.А. Бобренко // Доклады РАСХН. - 2004. - № 5. - С. 12-14.
Oleg Matveychik
Assistant
FSBEI HE Omsk SAU, Omsk Victor Kormin
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor FSBEI HE Omsk SAU, Omsk
Igor Bobrenko
Doctor of Agricultural Sciences, Associate Professor FSBEI HE Omsk SAU, Omsk
Effect of Stowaways Bird Litter on Potato Yield and Quality in the Forest Steppe Zone of
Omsk Region
Annotation. The results of research of application of hard organic fertilizers are presented under a potato on black pratal-earth soils in the conditions of forest-steppe zone of the Omsk area. The rotting hard organic fertilizer got on the basis of бесподстилочного of bird dung on the poultry factory of ОАО "Poultry Factory Siberian" was used. Operating of organic fertilizer was studied on the productivity and quality of potato of sort "Scarlet Sunset". Efficiency of application of different doses of organic fertilizers is set on the basis of бесподстилочного of bird dung. Taking into account economic expenses and actual profit, the most optimal doses of application of organic fertilizers were educed on the basis of бесподстилочного of bird dung : a 8 ton/of ha of dung and 12 ton/of ha of dung, having increases a 4,8 ton/of ha (19,2 %) and 6,7 ton/of ha (26,8 %) to control accordingly. Thus, most recoupment was in the variant of application 4 tons/of ha of dung, 8 ton/of ha of dung and made a 0,6 ton of potato with brought in тоны of organic fertilizer. Mathematical dependence of the productivity of potato is set on the dose of the applied organic fertilizers. The middle bearing-out of elements of feed the basic and side products of potato is certain depending on the doses of organic fertilizers on the basis of бесподстилочного of bird dung. Bringing of the studied doses of organic fertilizer in soil caused the change of chemical composition of potato, promoting his quality indexes, here not exceeding the possible concentrations of indexes of safety. Keywords: potato, influence, efficiency, fertilizers, бесподстилочный dung, quality, soil
