CC BY
7biomass of soil microorganisms and the minimum values of Kmin and Kolig had the variant with the introduction of lupine straw against the background of mineral fertilizers. The embedding of lupine post-harvest residues contributed to better potato yield by 24 centners/ha against the background of mineral fertilizers and by 12 centners/ha compared to the variant without fertilizers.
Keywords: post-harvest residues, straw and lupine bean leaves, number, and biomass of soil microorganisms, potato yield. Author details: I.V. Rusakova, Candidate of Sciences (biology), deputy director for scientific work, (e-mail: rusakova.iv@yandex.ru). For citation: Rusakova I.V. Impact of straw and lupin beans on the microbiome of soddy-podzolic soil and potato yield // Vladimir agricolist. 2023. №2. pp. 41-48. DOI:10.24412/2225-2584-2023-2104-41-48.
DOI:10.24412/2225-2584-2023-2104-48-55 УДК 631.547:631.81:631.41
ВЛИЯНИЕ ПОМЕТА КУР НА УРОЖАЙНОСТЬ И СОДЕРЖАНИЕ NPK В ЗЕРНЕ ФУРАЖНЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ
Н.Н. ЩУКИН, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, (e-mail: n9159803437@ yandex.ru)
В.В. ОКОРКОВ, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник
Верхневолжский федеральный аграрный научный центр
ул. Центральная, д.3, п. Новый, Суздальский р-н, Владимирская обл., 602060, Российская Федерация
Резюме. На малоплодородной дерново-подзолистой почве легкосуглинистого гранулометрического состава в 2019-2021 гг. проводились исследования по влиянию внесения биологизированного куриного помета (БКП, помет) в дозе 120 т/га на урожайность и содержание минеральных веществ (NPK) в зерне сортов пшеницы и тритикале яровых, ячменя, пленчатого и голозерного овса. Внесение БКП повысило урожайность яровой пшеницы в 4 раза (с 1,34 до 5,37 т/га) в среднем за 2019-2021гг. Наибольшей урожайностью на фоне удобрения почвы БКП (в среднем за 3 года) характеризовались сорта тритикале (5,73 т/га) и пшеницы (5,19-5,63 т/га), более низкой - ячменя (4,37-4,98 т/га), овса пленчатого (4,19-4,42 т/га) и голозерного (3,08-3,25 т/га). Урожайность всех сортов культур ежегодно снижалась пропорционально снижению содержания нитратного азота в почве. В год действия помета, под влиянием избыточного накопления нитратов в почве, наблюдалось полегание, подгон и удлинение вегетации растений. Пшеница и тритикале наиболее нитратоустойчивые культуры, а наименее -ячмень и овес. Последействие внесения БКП повышало в зерне пшеницы содержание азота (с 2,02 до 3,03%), фосфора (с 1,02 до 1,35%) и сырого протеина (с 12,6 до 18,9%). Очень высоким (19,4-19,5%) содержанием в зерне сырого протеина по последействию помета выделялся голозерный овес; высоким (17,3-18,9%) - ряд сортов пшеницы: Злата, Любава, Виталия и РИМА; средним (14,1-16,7%) - тритикале, ячмень и овес пленчатый и некоторые сорта пшеницы. По комплексу показателей (урожайности, питательности зерна, экологической адаптивности, фенологическим наблюдениям и другим) для посева по агротехнике с использованием БКП рекомендуется использовать следующие сорта культур: яровая пшеница - Злата, Сударыня, Каменка, Ладья, Виталия и РИМА; яровая тритикале - Норманн; ячмень - Московский-86 и Надежный; овес пленчатый - Яков и овес голозерный - Азиль.
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, нитратный азот, зерновые культуры, урожайность, питательность, сырой протеин.
Для цитирования: Щукин Н.Н., Окорков В.В. Влияние помета кур на урожайность и содержание NРК в зерне фуражных культур в условиях Верхневолжья //Владимирский земледелец. 2023. №2. С. 48-55. DOI:10.24412/2225-2584-2023-2104-48-55.
Внедрение в производство интенсивных сортов в условиях Верхневолжья ограничено применением высоко затратных технологий на малоплодородных дерново-подзолистых почвах. При этом птицефабрики региона располагают определенным запасом невостребованного помета, который способен при рациональном использовании частично или полностью заменить минеральные удобрения, снизить затраты на их приобретение и повысить рентабельность производства зерна [1].
Свежий помет сохраняет (в отличие от перепревшего) более высокий резерв органического вещества, улучшает агрохимические свойства, чем заменяет дорогостоящие известкование, фосфоритование и внесение калия на кислых малоплодородных почвах. В результате усиления микробиологических процессов после внесения помета может происходить увеличение содержания нитратного азота в почве до избыточного количества, которое должно регулироваться дозой и равномерностью распределения помета по полю с учетом особенностей почвенно-климатических условий [2,3].
Исследования показывают, что длительно удобряемые пометом дерново-подзолистые и серые лесные почвы характеризуются высокими показателями плодородия и урожайности сельскохозяйственных культур, рентабельностью их возделывания [4-7].
Для рационального составления полевых севооборотов землепользования птицефабрик следует учитывать их потребность в видовом составе зернофуража. Пшеница -основная, а иногда и единственная зерновая составляющая рационов кормления кур. Тритикале не уступает по питательности зерна пшенице, которую может полностью заменить. Ячмень - второй по значимости зерновой компонент птичьих рационов (до 40%), содержит меньше белка, чем зерно пшеницы и тритикале, но с более оптимальным соотношением незаменимых аминокислот. Голозерный овес является высокобелковой и сбалансированной по аминокислотному составу, жиру и крахмалу зернофуражной культурой, доля которого в рационе кур может составлять 25-40% [8,9]. Пленчатый овес не включают (из-за высокого содержания клетчатки) в высокопитательные рационы кур, но используют при выращивании молодняка (до 10% рациона). Зерном
№ 1 (103) 2023
Владимгрскш ЗешеШецТз
зернобобовых культур и продуктами переработки масличных и технических культур (жир, жмыхи и шроты) только балансируют рационы.
При подборе адаптивных сортов культур для возделывания на дерново-подзолистой почве, удобренной куриным пометом, в условиях Верхневолжья необходимо учитывать их биологические особенности и хозяйственно-полезные признаки: не более среднего - срок вегетации; высокие - потенциал продуктивности и питательность зерна; устойчивость к болезням, полеганию и алюмоустойчивость; положительную отзывчивость на высокое содержание минеральных форм азота в почве и другие [10].
В настоящих исследованиях рассматривается влияние действия и последействия внесения в дерново-подзолистую почву биологизированного ферментами пробиотиков свежего помета кур клеточного содержания в дозе 120 т/га на урожайность и содержание ЫРК в зерне сортов фуражных культур, их отзывчивость (в т.ч. нитратоустойчивость) на высокое содержание минерального азота в почве при рациональном землепользовании.
Условия, материалы и методы. Исследования проводились в 2019-2021 гг. в Ярославской области на малоплодородной дерново-слабоподзолистой почве легкосуглинистого гранулометрического состава пахотного слоя и среднесуглинистого - подпахотного с характерными для слабоокультуренной почвы агрохимическими и агрофизическими свойствами.
Биологизацию куриного помета клеточного содержания осуществляли включением в ежедневный рацион кормления кур пробиотиков.
В 2019 г. свежий биологизированный куриный помет (БКП) в дозе 120 т/га вносили разбрасывателем под весновспашку (на 19-22 см). В 2020 году с целью ранневесеннего разуплотнения и подсушивания почвы проводили чизелевание на 25-35 см. Предпосевная подготовка почвы включала: 1-2 дискования (по необходимости), 2-е культивации (на 10-12 и 5-7 см) с боронованием и прикатывание посевов. Контроль -вариант без БКП. За 3 года исследований проведено 3 полевых опыта.
Норма высева всхожих семян зерновых культур на 1 га -5,0 млн. Повторность - 3-кратная, размер делянок - 120 м2, их размещение - систематическое.
В опыты включены 18 сортов 5-ти яровых зерновых культур.
Опыт 1: Контроль (без удобрений) - сорт яровой пшеницы Злата; БКП в дозе 120 т/га - сорта яровой пшеницы Злата, Эстер, Рима, Любава, Лиза, Сударыня, Каменка, Ладья и Виталия; сорт ярового трити кале - Норманн.
Опыт 2: БКП 120 т/га - сорта ячменя Московский-86, Яромир и Надежный.
Опыт 3: БКП 120 т/га - сорта овса пленчатого Яков, Опольный, Залп; голозерного овса - Азиль и Немчиновский-61.
Семена обрабатывали смесью протравителей (против
болезней и вредителей). Применение химических средств по уходу за растениями проводилось по результатам визуальной листовой диагностики и засоренности посевов.
Схема химической защиты зерновых культур: 1-я обработка смесью гербицидов в фазу кущения; 2-я -баковой смесью препаратов фунгицидного, инсектицидного и ретардантного действия в фазу конец кущения - начало трубкования; 3-я - смесью фунгицида и инсектицида в фазу флаговый лист - начало колошения; 4-я - десикация в фазу восковой - полной спелости зерна (в 2019 г.).
Вегетация растений по годам исследований характеризовалась контрастными погодными условиями (2019 и 2020 - избыточным выпадением осадков и увлажнением почвы, а 2021 - засушливыми периодами в критические фазы развития пшеницы).
В июне-июле 2019 г. температура воздуха уступала норме в среднем на 2,0 0С, а количество осадков превышало многолетние значения в 1,4 раза. В 2020 г. осадки в летние месяцы (в июле 2,5 нормы) сопровождались длительным подтоплением корневой системы растений поверхностными водами при температуре воздуха близкой к среднемноголетней за вегетацию. Повышенными температурами воздуха (в среднем на 2,1 0С выше нормы) и недостатком осадков в июне-июле (54% от нормы) в фазы кущения, трубкования и молочной спелости зерна отличался 2021 г.
Сорта зерновых культур, изучаемые в опытах, выведены селекционерами Верхневолжского ФАНЦ, ФИЦ «Немчиновка» и НПЦ «НАН Белоруси по земледелию».
При разработке мероприятий по обработке почвы, подготовке семян к севу и уходу за растениями руководствовались технологиями возделывания зерновых культур, разработанными учеными Верхневолжского ФАНЦ и ФИЦ «Немчиновка», для агроценозов дерново-подзолистых почв Верхневолжья.
Учеты, наблюдения, статистическая обработка данных проводились по соответствующим методикам и программам: «Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур», 1971; «Методика полевого опыта», Доспехов Б.А., 1985; STAT VIUA и EXCEL.
Результаты и обсуждение. Урожайность или сбор зерна с 1 га - основной показатель, характеризующий необходимость возделывания в производстве того или иного сорта зерновой культуры.
Урожайность сортов зерновых культур изменялась по годам в зависимости от адаптивности к природно-климатическим условиям, количества и распределения осадков в период вегетации и отзывчивости растений на изменение агрохимических свойств почвы в результате внесения биологизированного куриного помета (БКП) в дозе 120 т/га в годы его действия (2019) и последействия (1-й - в 2020 и 2-й - в 2021).
Внесение БКП в 2019 г. уже в июне привело к увеличению запасов нитратного азота в слое почвы 0-40 см
ВлаЭимгрсШ ЗешеШеф
№ 2 (104) 2023
1. Влияние действия (2019 г.) и последействия (2020 и 2021 гг.) БКП и осадков на запасы N-NO3 в почве, урожай и длину вегетации зерновых культур
Год исследований и удобрение Осадки в июне-июле, мм рНкс, Запасы N-NO3, кг/га Культура Период вегетации, дней Сбор с 1 га, т/га
залежь 208 (норма -150 мм) 4,10-4,28 13,3 - - -
без удобрений 4,53-4,96 94,0 пшеница 82 1,75
действие БКП 4,24-5,41 250,6 пшеница 106-119 7,45-9,69
тритикале 114 9,37
ячмень 99-103 6,91-8,25
овес 109-111 4,39-5,91
без удобрений 253 4,51-5,64 17,9 пшеница 78 1,45
1-й год последействия БКП 5,66-6,08 139,3 пшеница 82-94 3,90-5,13
тритикале 94 5,28
ячмень 81-83 4,72-5,07
овес 90-95 3,05-5,49
без удобрений 81 4,12-4,44 10,9 пшеница 73 0,81
2-й год последействия БКП 6,06-6,24 83,4 пшеница 76-82 1,33-2,29
тритикале 89-92 2,26-2,53
ячмень 78-81 1,49-1,67
овес 86-88 1,75-1,96
Примечание. Запасы N-NOц в слое почвы 0-40 см в фазу кущения культур.
в 2,7 раза, аммонийного азота - в 4,1 раза, а в его жидкой фазе - в 10 раз, снижению кислотности - от среднекислой до слабокислой (табл. 1). При этом содержание обменного калия в почве увеличилось от среднего до высокого уровня обеспеченности, а содержание подвижного фосфора варьировало в пределах среднего.
В последующие годы кислотность (рНКС|) удобренной почвы сохранялась на благоприятном для растений уровне: в начале вегетации в 1-й год последействия помета - близкая к нейтральной и нейтральная (5,66-6,08) и во 2-й - нейтральная (6,06-6,24) при средне- и слабокислой (2020 г.), сильнокислой (2021 г.) - в контроле. В почве 1-го года последействия помета содержалось больше фосфора (17,6-21,7 мг/100 г) и несколько меньше калия (13,8-19,8 мг/100 г), чем во 2-й год (соответственно, 11,2-17,0 и 17,6-21,7 мг/100 г).
Запасы нитратного азота в слое 0-40 см удобренной почвы в фазу кущения пшеницы с годами неуклонно снижались (с 250,6 кг/га - в 2019 г. до 139,3 - в 2020 и 83,4 кг/га - в 2021 г.), в зависимости от которых соответственно снижалась и урожайность всех изучаемых яровых зерновых культур. Так, урожайность сортов яровой пшеницы и тритикале по действию помета варьировала в пределах 7,45-9,69 т/га, в 1-й год последействия -уменьшилась в 1,8-2,2 раза, а на 2-й год последействия - в 3,7-5,6 раза.
В аналогичной последовательности уменьшались и структурные показатели формирования урожайности у пшеницы: число продуктивных стеблей на 1 м2
(569-727 шт. - по действию помета, 403-452 шт. - в 1-й год последействия и 289-351 шт. - во 2-й год последействия), высота растений (соответственно, 83-109, 67-104 и 62-85 см) и число зерен в колосе (38,3-46,4, 23,6-29,4, 13,3-21,4 шт., табл. 2).
Подобная зависимость не отмечена в динамике массы 1000 зерен, которая в год действия помета по многим сортам пшеницы и тритикале уступала показателям в 1-й, а часто и во 2-й гг. последействия БКП. Например, у сорта яровой пшеницы РИМА наименьшая масса 1000 зерен отмечена по действию помета - 30,5 г, а в 1-й и 2-й годы последействия она была значительно выше (40,3 и 34,6 г). Низкая масса 1000 семян, наряду с высокой урожайностью сортов на фоне действия помета, связана с присутствием в урожае относительно мелкого зерна, сформированного на вторичных побегах (подгоне), которые появились в фазу кущения и дозрели после десикации. Поэтому и количество продуктивных побегов по действию помета значительно превышало (примерно в 1,3-2,5 раза) их число в вариантах его последействия. Указанное наблюдение относилось и к формированию урожая других сортов зерновых культур -ячменя и овса.
В среднем за 3 года урожайность яровой пшеницы Злата без внесения удобрений составила 1,34 т/га, а на фоне применения помета - увеличилась в 4 раза. Разница в урожайности пшеницы в удобренном варианте по сравнению с контролем изменялась по годам действия и последействия БКП: по его действию урожайность увеличилась с 1,75 до 9,46 т/га или в 5,4 раза; в 1-й год
№ 2 (104) 2023
Владимирский Земледелец,!)
2. Влияние действия и последействия 120 т/га КП на формирование урожая зерновых культур в 2019-2021 гг.
№ Сорта Урожайность, т/га Число продуктивных стеблей, шт./м2 Масса 1000 зерен, г
2019 2020 2021 ср. 2019 2020 2021 2019 2020 2021
пшеница яровая
1 Злата-б/у 1,75 1,45 0,81 1,34 382 361 292 24,6 27,7 23,0
2 Злата 9,46 4,37 2,27 5,37 569 428 351 38,8 40,6 34,9
3 Любава - 4,20 2,19 - - 403 317 - 38,7 36,1
4 Эстер 8,34 4,59 1,67 4,87 727 421 289 24,8 39,6 35,3
5 РИМА 8,82 4,68 2,07 5,19 660 452 347 30,5 40,3 34,6
6 Лиза 7,45 3,90 1,33 4,23 571 439 306 34,2 37,7 32,4
7 Сударыня 9,14 4,71 1,90 5,25 693 426 319 33,8 41,1 34,1
8 Каменка 9,69 5,08 2,11 5,63 681 438 348 35,3 41,6 33,8
9 Ладья 9,25 5,13 2,14 5,51 623 417 315 40,4 42,0 34,5
10 Виталия 9,48 4,86 2,29 5,54 685 441 346 34,2 39,1 34,1
тритикале яровая
1 Норманн 9,37 5,28 2,53 5,73 524 415 317 39,0 43,2 37,4
НСР05 0,56 0,32 0,17 0,35 - - - - - -
ячмень яровой
1 Московский-86 8,25 5,07 1,62 4,98 754 547 285 45,3 37,3 36,0
2 Яромир 6,91 4,72 1,49 4,37 689 529 308 40,6 36,3 31,6
3 Надежный - 4,89 1,67 - - 711 337 - 36,1 32,7
НСР05 0,41 0,38 0,23 0,34 - - - - - -
овес пленчатый
1 Яков-контроль 5,91 5,38 1,96 4,42 502 452 320 30,6 32,0 32,6
2 Опольный 5,74 5,01 1,82 4,19 492 419 327 29,8 32,4 31,9
3 Залп - 5,49 1,75 - - 427 297 - 34,8 30,4
овес голозерный
4 Немчиновский-61 4,39 3,05 1,79 3,08 494 422 310 27,1 25,1 28,3
5 Азиль 4,58 3,27 1,90 3,25 512 430 316 25,3 25,8 28,8
НСР05 0,34 0,41 0,18 0,31 - - - - - -
последействия - с 1,45 до 4,37 т/га или в 3 раза; во 2-й год последействия - с 0,81 до 2,27 т/га или в 2,8 раза.
По действию помета сорта Злата, Сударыня, Каменка, Ладья, Виталия и Норманн показали более высокие результаты урожайности (9,14-9,69 т/га), которая превышала прочие сорта пшеницы на 4-30%.
В 1-й год последействия БКП высокую урожайность пшеницы обеспечили сорта Каменка и Ладья (5,085,13 т/га), а также тритикале Норманн (5,28 т/га). На 2-й год последействия помета, при продолжительной летней засухе в периоды кущения-колошения и молочной спелости зерна, урожайность пшеницы и тритикале колебалась в относительно низких пределах (1,33-2,29 т/га). В этих условиях выделились сорта - Злата, Любава, Ладья, Виталия и Норманн (2,11-2,29 т/га).
Пшеница и тритикале значительно различались продолжительностью вегетации по годам: 106-119 дней -в 2019 (высокоурожайн ый год), 82-94 дня - в 2020
(среднеурожайный) и 76-92 дня - в 2021 (низкоурожайный год, табл. 1). Скороспелым являлся сорт Злата (106 дней -в 2019 г., 82 дня - в 2020 и 76 дней - в 2021 г.), срок вегетации которого был на 6-16 дней короче, чем у других сортов. Среднепоздним созреванием урожая отличался сорт Эстер, среднеспелым - Ладья и Норманн, среднеранним - все прочие изучаемые сорта пшеницы, что подтверждается и сортовыми характеристиками.
По ряду показателей (низкая урожайность, продолжительный срок вегетации, усиленное вторичное побегообразование по действию помета) из рекомендуемых в производство нами были исключены сорта несовместимые с почвенно-климатическими и технологическими условиями их возделывания - Эстер и Лиза.
Урожайность сортов ячменя по действию помета составила 6,91-8,25 т/га, которая в 1-й год последействия БКП снизилась на 46-63%, а на 2-й год - почти в 5 раз.
№ 2 (104) 2023
8лаЭимгрсШ ЗемлеЗЪдеф
Исключая сорта Лиза и Эстер, прочие сорта пшеницы и тритикале на фоне действия БКП превосходили ячмень по урожайности на 7 - 40%, а сорта овса - уступали (пленчатые -на 17 - 44%, голозерные - в 1,5-1,9 раза).
Период вегетации ячменя по действию помета варьировал в пределах 99-103 дней, 81-83 - в 1-й год последействия и 78-81 дней - на 2-й год последействия помета. В первые два года исследований ячмень созревал раньше прочих культур, а в 2021 - одновременно с сортами яровой пшеницы. Разница в сроках вегетации между сортами ячменя составляла всего 3-4 дня.
В 1-й год последействия помета урожайность ячменя (4,89-5,07 т/га) соответствовала уровню урожайности пшеницы, несколько уступала сортам пленчатого овса Яков и Залп, а также тритикале Норманн, но превышала урожайность голозерного овса в 1,5-1,7 раза. Недостаток влаги и, возможно, недостаточная аэрация (переуплотнение) почвы в период вегетации на 2-й год последействия помета наиболее угнетающе сказались на развитии растений ячменя, урожайность которого (1,491,67 т/га) находилась ниже показателей большинства сортов пшеницы, тритикале, пленчатого и голозерного овса (на 4-41%).
На фоне действия помета яровой ячмень выделялся самой высокой полегаемостью (большая часть основных продуктивных побегов), крайне неравномерным созреванием и вторичным побегообразованием (подгон), что исключает культуру (несмотря на относительно высокую урожайность) из посевов в год действия помета.
Перспективными сортами для включения в полевой севооборот по последействию помета являются Московский-86 и Надежный, урожайность которых в 2020 г. составила 5,07 и 4,89 т/га, а в 2021 - 1,62 и 1,67 т/га. Хозяйственно-полезные преимущества сорта Надежный -повышенная устойчивость к полеганию (короткостебельность, укороченный колос) и относительно высокая кустистость.
Сорта овса в опытах разделялись на пленчатые и голозерные. Отзывчивость сортов и подвидов овса на изменение агрохимических свойств почвы под влиянием действия и последействия помета, а также условий вегетации по годам во многом аналогична реакции других злаковых культур (табл. 2).
Пленчатые сорта овса выделялись наименьшей разницей в урожайности по действию и в 1-й год последействия помета (5,74-5,91 и 5,01-5,49 т/га) вследствие повышенной алюмоустойчивости пленчатых сортов, то есть способности их корневой системы потреблять питательные вещества и влагу из подпахотных кислых слоев почвы. При этом урожайность голозерных сортов уменьшалась с 4,39-4,58 (в 2019 г.) до 3,05-3,27 т/га (в 2020 г.) или в 1,4 раза.
Различия в реакции пленчатых и голозерных сортов овса на снижение плодородия почвы заключаются в их биологических особенностях. Так, видовой потенциал урожайности голозерного овса - многоцветковость (до 7 и более) позволяет увеличить число зерновок в метелке, но
со снижением плодородия почвы растения отторгают часть зерновок, чем и снижают урожайность [9].
В опытах содержание нитратного азота в слое почвы 0-40 см по годам изменялось от очень высокого (по действию) до высокого и среднего (в 1-й год последействия) и до среднего (во 2-й год последействия помета). Поэтому почвенные условия по действию помета позволяли сохранить растениям голозерного овса больше зерновок и, тем самым, повысить урожайность, а в последующие годы -сократить.
Несмотря на различия в биологии плодообразования пленчатого и голозерного овса, последствия влияния избыточного накопления нитратного азота в почве на вегетирующие растения идентичны - полегание, вторичное побегообразование и удлинение фаз развития растений. Поэтому включение пленчатого и голозерного овса (как и ячменя) в качестве 1-й культуры севооборота, в год внесения помета в почву, не рекомендуется.
Среди пленчатых сортов наибольшей урожайностью в 1-й год последействия помета выделялись Залп (5,49 т/га) и Яков (5,38 т/га), а из голозерных - новый сорт Азиль (3,27 т/га). В условиях 2-го года последействия БКП пределы колебания урожайности пленчатых и голозерных сортов овса практически не отличались (1,75-1,96 и 1,791,90 т/га), но урожайность сорта Залп (1,75 т/га) достоверно уступала сорту Яков (1,96 т/га), очевидно, в связи с более мощной проникающей способностью корневой системы последнего. Вместе с тем, урожайность пленчатого сорта Азиль (1,90 т/га) соответствовала уровню сорта Яков.
Сохранение отдельными сортами зерновых культур (пшеницы - Злата, Ладья, Каменка и РИМА, тритикале -Норманн, ячменя - Московский-86, пленчатого овса - Яков и голозерного овса - Азиль) высокого уровня урожайности в годы с различными погодными условиями и почвенным плодородием (включая отзывчивость на действие и последействие помета) - благоприятная для возделывания сортовая особенность, которая указывает на адаптивный потенциал их продуктивности и является генотипической.
В изучаемых образцах зерна сортов фуражных культур изучалось содержание биогенных элементов (общий азот, фосфор - Р205, калий - К20) по вариантам: без удобрений и на 2-й год последействия внесения 120 т/га БКП. Вынос питательных веществ из почвы зерновыми культурами в значительной мере зависел от их видовых и сортовых особенностей, урожайности, погодных условий и плодородия почвы.
Содержание в зерне и вынос с урожаем минеральных веществ позволяет рассчитать их потребность в возделывании сельскохозяйственных культур и для составления рационов кормления птицы, а также дополнительно проанализировать недостатки и преимущества технологии возделывания
сельскохозяйственных культур с применением куриного помета.
Среди изучаемых зерновых культур по последействию
№ 2 (104) 2023
Владимирский ЗешеШецТз
помета самым высоким содержанием в зерне азота (3,103,12%) выделялся голозерный овес (табл. 3). Содержание азота в зерне прочих культур зависело от генотипических особенностей их сортов и изменялось в пределах 2,263,03%.
В зерне пшеницы Злата, произведенном по 2-му году последействия внесения 120 т/га БКП, по сравнению с вариантом без удобрений наблюдалось повышение содержания азота (с 2,02 до 3,03%) и фосфора (с 1,02 до 1,39%). При этом изменялось и соотношение биогенных элементов (NPK) в зерне пшеницы. В образце с контроля оно составляло 3,4:1,7:1, а в удобренном варианте - 5,3:2,4:1.
Содержание азота определяет белковую составляющую зерна. Сырой белок в кормах устанавливается расчетным путем и называется также сырым протеином, поскольку вместе с азотом белка в общий азот входит и азот небелковых соединений.
Известно, что на содержание белка в зерне оказывают влияние многие факторы - видовые и генотипические отличия сортов культур, применение минеральных и органических удобрений, погодные условия и другие.
В опытах содержание сырого протеина (СП) в зерне зависело от почвенного плодородия, на улучшение которого влияло удобрение пометом почвы с исходно низким потенциалом продуктивности. Более высокое (83,4 кг/га) содержание азота нитратов в почве на 2-й год последействия внесения органики по сравнению с вариантом без удобрений (10,9 кг/га) способствовало значительному повышению в пшенице СП - с 12,6 до 18,9% (табл. 4).
В зависимости от биологических особенностей на фоне
плодородия почвы 2-го года последействия помета, зерновые культуры характеризовались следующими показателями содержания сырого протеина в зерне: очень высоким (19,419,5%) - овес голозерный, высоким (17,3-18,9%) - сорта пшеницы Злата, Любава, Виталия и РИМА, средним (14,116,7%) - прочие испытуемые сорта пшеницы, тритикале, ячмень и овес пленчатый.
При сравнении сортов подвидов овса необходимо учитывать, что необрушенное зерно пленчатых сортов на 18-48% состоит из цветковых пленок, биохимический состав которых включает до 36% сырой клетчатки, 30-35% пентозанов, 10-15% лигнина и лишь 1,1-3,2% белков, что и снижает содержание сырого протеина и других питательных веществ в зернофураже культуры [11,12].
Нитраты - соли азотной кислоты, в том или ином количестве содержатся во всех кормах. Согласно нормам (утв. ГВИ 18.02.89) содержание нитратов в зернофураже не должно превышать 300 мг/кг (ПДК нитратов в кормах для сельскохозяйственных животных).
Присутствие нитратов в зерне пшеницы без удобрения почвы составило 23,3 мг/кг, а в полученном по 2-му году последействия БКП колебалось в пределах 18,5-53,5 мг/кг или в 6-16 раз ниже ПДК.
Следовательно, последействие помета не способствует накоплению нитратов в зерне выше ПДК.
Выводы. 1. Внесение в малоплодородную дерново-подзолистую почву БКП в дозе 120 т/га повышает урожайность яровой пшеницы в 4 раза (с 1,34 до 5,37 т/га) в среднем за 3 года (2019-2021). По действию удобрения почвы БКП наибольшей урожайностью характеризовались тритикале
3. Содержание NPK в зерне и их вынос урожаем культур во 2-й год последействия 120 т/га БКП (2021 г.)
Внесение КП Культура N P2O5 к2°
% вынос, кг/га % вынос, кг/га % вынос, кг/га
без удобрений пшеница 2,02 16,4 1,02 8,3 0,60 4,9
2-й год последействия КП пшеница 2,36-3,03 37,6-68,9 0,84-1,39 16,2-30,7 0,48-0,57 9,0-12,9
тритикале 2,26-2,60 51,8-65,8 1,12-1,15 25,7-29,1 0,65-0,68 15,6-16,5
ячмень 2,51-2,67 38,1-44,1 0,96-1,32 15,8-20,4 0,48-0,65 7,4-10,1
овес плен. 2,58-2,63 45,2-51,6 1,15-1,24 21,7-22,5 0,50-0,54 9,5-9,8
овес гол. 3,10-3,12 55,5-59,3 1,05-1,39 20,0-24,9 0,55-0,57 10,2-10,5
4. Урожайность и сбор сырого белка с 1 га, содержание сырого протеина и нитратов в зерне культур по последействию БКП в 2021 г.
Внесение БКП Культура Урожайность, т/га Сырой протеин Нитраты, мг/кг
% сбор с 1 га, кг
без удобрений пшеница 0,81 12,6 102,5 23,3
2-й год последействия КП (120 т/га) пшеница 1,33-2,29 14,8-18,9 235,0-430,6 24,8-53,5
тритикале 2,26-2,53 14,1-16,3 323,8-411,3 24,8-32,8
ячмень 1,49-1,67 15,7-16,7 238,1-275,6 38,8-50,5
овес пленчатый 1,75-1,96 16,1-16,5 282,5-322,5 24,3-24,5
овес голозерный 1,79-1,90 19,4-19,5 346,9-370,6 28,5-35,8
g/iaduMipckiu ЗешеШеф
№ 2 (104) 2023
(5,73 т/га) и пшеница (5,19-5,63 т/га) яровые, более низкой - ячмень (4,37-4,98 т/га), овес пленчатый (4,194,42 т/га) и голозерный (3,08-3,25 т/га).
2. Урожайность зерновых культур (пшеницы и тритикале яровых, ячменя, овса пленчатого и голозерного) зависит от накопления в почве нитратного азота и последовательно уменьшается в связи с ежегодным его снижением после внесения помета. Лимитирующим урожайность яровой пшеницы фактором в удобренном варианте в изучаемых почвенно-климатических условиях является количество выпавших осадков в период кущения-трубкования и молочной спелости зерна культуры.
3. Последействие внесения 120 т/га БКП повышает в зерне пшеницы содержание азота (с 2,02 до 3,03%), фосфора (с 1,02 до 1,39%) и сырого протеина (с 12,6 до 18,9%). Очень высоким (19,4-19,5%) содержанием в зерне сырого протеина по последействию БКП выделялся голозерный овес, высоким (17,3-18,9%) - некоторые сорта пшеницы (Злата, Любава, Виталия и РИМА), средним (14,1-16,7%) - прочие изучаемые сорта пшеницы, тритикале, ячмень и овес пленчатый.
4. В год действия помета происходит избыточное накопление нитратов в почве, которое сопровождается негативными последствиями в развитии растений -полеганием, подгоном и удлинением вегетации. Пшеница и тритикале - наиболее нитратоустойчивые культуры, а наименее - ячмень и овес. Использование раннеспелого сорта пшеницы Злата позволяет
сдвинуть уборку на более ранние сроки (на 6-9 дней раньше среднеранних сортов и на 10-16 дней -среднеспелых и среднепоздних).
Сорта ячменя сравнительно раннеспелые, но их (как и овес) следует выращивать на почвах с ограниченным содержанием нитратного азота. Использование овса определяется необходимостью размещения в севообороте и уровнем плодородия (вынослив к повышенной кислотности) почвы. Применение среднепоздних и с большим периодом вегетации сортов рискованно по неблагоприятным срокам их уборки, а использование помета в качестве основного удобрения в год его внесения будет способствовать дополнительному удлинению их вегетации.
5. По комплексу показателей (урожайности, питательности зерна, экологической адаптивности, фенологическим наблюдениям и другим биологическим особенностям) для посева по агротехнике с использованием куриного помета рекомендуется высевать следующие сорта культур: яровая пшеница - Злата, Сударыня, Каменка, Ладья, Виталия и РИМА; яровое тритикале - Норманн; ячмень -Московский-86 и Надежный; овес пленчатый - Яков и голозерный - Азиль.
6. Яровая пшеница и тритикале более других культур приспособлены к возделыванию в год внесения помета (по его действию). По 1-му году последействия помета эффективен ячмень и голозерный овес, а по 2-му году последействия - пленчатый овес.
Литература.
1. Щукин Н.Н., Окорков В.В., Окоркова Л.А., Железова А.Д. Особенности возделывания зерновых культур по интенсивной технологии с применением свежего куриного помета на дерново-подзолистой почве//Биологический круговорот питательных веществ при использовании удобрений и биоресурсов в системах земледелия различной интенсивности: монография. Иваново-Суздаль: ПресСто, 2021. С. 166-179
2. Окорков В.В., Щукин Н.Н. Действие и последействие куриного помета на запасы минерального азота в дерново-подзолистой почве и их взаимосвязь с урожайностью зерновых культур // Агроэкологические проблемы почвоведения и земледелия: сборник докл. XVI межд. науч.-практ. конф. Курского отделения МОО «Общество почвоведов имени В.В. Докучаева» (г. Курск, 28-29 апреля 2021 г.). Курск: ФГБНУ «Курский ФАНЦ», 2021. С. 324-329.
3. Окорков В.В., Щукин Н.Н., Окоркова Л.А. Влияние куриного помета на изменение плодородия дерново-подзолистой почвы // Современные направления в решении проблем АПК на основе инновационных технологий: сборник науч. статей./под общей ред. д. б. наук С.И. Воронова. М.: ФГБНУ ФИЦ Немчиновка, 2021. С. 300-309.
4. Седых В.А., Савич В.И., Поветкина Н.Л. Оценка влияния птичьего помета на состояние почв, воздушной и водной среды // Агрохимический вестник. 2013. №1. С. 33-36.
5. Окорков В.В., Семин И.В. Эффективность систем удобрений в звене севооборота на серой лесной почве Владимирского ополья //Агрохимический вестник. 2015. № 1. С. 18-21.
6. Окорков В.В., Семин И.В., Окоркова Л.А. О применении органических удобрений на серых лесных почвах //Владимирский земледелец. 2016. № 3(77). С. 9-16.
7. Окорков В.В. Усовершенствованные приемы управления продуктивностью культур в севообороте и плодородием на серых лесных почвах Верхневолжья: монография // ФГБНУ «Владимирский НИИСХ». Суздаль, 2018.148 с.
8. Баталова Г.А. Значение, селекция и элементы технологии возделывания овса голозерного //Селекция, семеноводство и генетика. 2015. №1. С. 26-31.
9. Кабашов А.Д., Лейбович Я.Г., Маркова А.С. и др. Результаты, проблемы и перспективы использования сортов голозерного овса в настоящее время // Координационный совет по селекции и семеноводству зернофуражных культур: материалы Межд. науч.-практ. конф. Екатеринбург, 2019. С. 51-54.
10. Щукин Н.Н. Адаптивность и хозяйственно-биологическая оценка сортов зернофуражных культур на дерново-подзолистых почвах Нечерноземья//Инновации и продовольственная безопасность. 2018. № 3 (21). С. 127-138.
11. Баталова Г.А. Овес в Волго-Вятском регионе. Киров: ООО «Орма», 2013. 288 с.
№ 2 (104) 2023
Владимгрскш Земледелии)
12. Welch, R. W., Hayward, M. V., Jones, D. I. H. The composition of oat husk and its variation due to genetic and other factors // J. Sci. of Food and Agriculture.1983, Vol. 34, No. 5. Pp. 417-426.
References.
1. Shchukin N.N., Okorkov V.V., Okorkova L.A., Zhelezova A.D. Features of grain crops cultivation according to intensive technology with fresh chicken manure on soddy podzolic soil // Biological circulation of nutrients when using fertilizers and bioresources in farming systems of varying intensity: monograph. Ivanovo-Suzdal: PresSto, 2021. pp. 166-179.
2. Okorkov V.V., Shchukin N.N. The effect and aftereffect of chicken manure on the reserves of mineral nitrogen in soddy podzolic soil and their dependence on the yield of grain crops // Agroecological problems of soil science and agriculture: collection of doc. XVI international scientific and practical conf. Kursk branch of the NGO"Society of Soil Scientists named after V.V. Dokuchaev" (Kursk, April 28-29, 2021). Kursk: FGBNU "Kursk FANC", 2021. pp. 324-329.
3. Okorkov V.V., Shchukin N.N., Okorkova L.A. Impact of chicken manure on changes in the fertility of soddy podzolic soil // Modern trends in solving the problems of agriculture based on innovative technologies: collection of scientific. articles./ under the general editorship of Doctor of Biological Sciences S.I. Voronov. M.: FGBNU FIT Nemchinovka, 2021. pp. 300-309.
4. Sedykh V.A., Savich V.I., Povetkina N.L. Assessment of the impact of bird litter on the state of soil, air, and water environment // Agrochemical Bulletin. 2013. No. 1. pp. 33-36.
5. Okorkov V.V., Semin I.V. Efficiency of fertilizer systems in the crop rotation on the grey forest soil of the Vladimir Opole // Agrochemical Bulletin. 2015. No. 1. pp. 18-21.
6. Okorkov V.V., Semin I.V., Okorkova L.A. On the use of organic fertilizers on grey forest soils // Vladimirsky husbandman. 2016. No. 3(77). pp. 9-16.
7. Okorkov V.V. Improved techniques to manage crop productivity in crop rotation and fertility on grey forest soils of the Upper Volga region: monograph//FGBNU "Vladimirsky NIISH". Suzdal, 2018.148 p.
8. Batalova G.A. Significance, selection, and elements of technology for the cultivation of huskless oats // Selection, seed production and genetics. 2015. No. 1. pp. 26-31.
9. Kabashov A.D., Leibovich Ya.G., Markova A.S., etc. Results, problems, and prospects for the use of huskless oat varieties nowadays // Coordinating Council for breeding and seed production of grain crops: materials of the International Scientific and Practical Conference. Yekaterinburg, 2019. pp. 51-54.
10. Shchukin N.N. Adaptability and economic-biological assessment of varieties of grain forage crops on soddy-podzolic soils of the Non-Chernozem region // Innovation and food security. 2018. No. 3 (21). pp. 127-138.
11. Batalova G.A. Oats in the Volga-Vyatka region. Kirov: LLC "Orma", 2013. 288 p.
12. Welch, R. W., Hayward, M. V., Jones, D. I. H. The composition of oat husk and its variation due to genetic and other factors // J. Sci. of Food and Agriculture.1983, Vol. 34, No. 5. Pp. 417-426.
IMPACT OF CHICKEN MANURE ON YIELD AND NPK CONTENT IN FORAGE CROPS UNDER CONDITIONS OF THE UPPER VOLGA
N.N. SHCHUKIN, V.V. OKORKOV
Upper Volga Federal Agrarian Research Center ul. Tsentralnaya 3, poselok Noviy, Suzdalskiy rayon, Vladimir Oblast, 601260, Russian Federation
Abstract. This article highlights the impact of biologized chicken manure (BCM, manure) at a dose of 120 t/ha on the yield and mineral content (NPK) in grain varieties of wheat and spring triticale, barley, glumiferous and huskless oats. This research was conducted on infertile soddy-podzolic soil of light loamy granulometric composition in 2019-2021. On average for 2019-2021 the application of BCM increased the yield of spring wheat by 4 times (from 1.34 to 5.37 t/ha). Triticale (5.73 t/ha) and wheat (5.19-5.63 t/ha) varieties showed the highest yield with BCM (on average for 3 years), barley varieties (4.37-4 .98 t/ha), glumiferous oats (4.19-4.42 t/ha) and huskless oats (3.08-3.25 t/ha). The yielding capacity of all crops decreased annually in proportion to the reduction in the content of nitrate nitrogen in the soil. When the manure was applied, there were lodging, adjustment, and lengthening of the vegetation of plants as a result of excessive accumulation of nitrates in the soil. Wheat and triticale are the most nitrate-resistant crops, while barley and oats are the least. The aftereffect of applying BCM contributed to a greater content of nitrogen in wheat grain (from 2.02 to 3.03%), phosphorus (from 1.02 to 1.35%), and crude protein (from 12.6 to 18.9%). The aftereffect of BCM application was a very high (19.4-19.5%) content of crude protein in the grain of huskless oats; high (17.3-18.9%) - several wheat varieties: Zlata, Lyubava, Vitalia, and RIMA; medium (14.1-16.7%) - triticale, barley, and glumiferous oats and some varieties of wheat. When it comes to a set of characteristics (yield, grain nutritional value, ecological adaptability, phenological observations, and others), it is recommended to cultivate the following varieties with BCM application: spring wheat - Zlata, Sudarynya, Kamenka, Ladya, Vitaly and RIMA; spring triticale - Norman; barley - Moscow-86 and Reliable; filmy oats - Jacob and naked oats - Azil.
Keywords: soddy podzolic soil, nitrate nitrogen, grain crops, productivity, nutritional value, crude protein.
Author details: N.N. Shchukin, Candidate of Sciences (agriculture), senior research fellow, (e-mail: n9159803437@yandex.ru); V.V. Okorkov, Doctor of Sciences (agriculture), chief research fellow.
For citation: Shchukin N.N., Okorkov V.V. Impact of chicken manure on yield and NPK content in forage crops under conditions of the Upper Volga // Vladimir agricolist. 2023. №2. pp. 48-55. DOI:10.24412/2225-2584-2023-2104-48-55.
Владишрскш ЗемлеШеЩ)
№ 2 (104) 2023
