CC BY
27
УДК 631.6.02 (571.15)
ВЛИЯНИЕ ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ И ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ АЛТАЙСКОГО КРАЯ
Л.А. Малютина, аспирант (научный руководитель - А.В. Тиньгаев, д.т.н.)
Алтайский государственный аграрный университет, e-mail: [email protected]
В статье представлены результаты исследования влияния различных доз птичьего помета в вегетационных опытах на урожайность яровой пшеницы в зеленой и воздушно-сухой массе. В опытах использовали птичий помет разновозрастных кур, выдержанный 12 месяцев в полевом бурте. Установлено, что максимальную прибавку урожайности зеленой массы (от 4,34 т/га до 6,66 т/га) в опытах показал вариант с внесением 17,1 т/га птичьего помета, что эквивалентно внесению 300 кг азота на 1 га. Внесение повышенной дозы удобрения 22,8 т/га с содержанием азота 400 кг/га привело к снижению урожайности зеленой массы на 3,05 т/га и полеганию растений. Выявлено влияние последействия птичьего помета: увеличение урожайности, общей кустистости, высоты растений в опыте № 2 за счет оптимального накопления азота в почве и снижение всех параметров в опыте № 3 из-за переизбытка внесенного с пометом азота. Результаты химического анализа почвы показали увеличение содержания в почве валовых и доступных форм азота, фосфора и калия.
Ключевые слова: Алтайский край, птичий помет, органическое удобрение, норма внесения, вегетационный опыт, яровая пшеница, урожайность, химический анализ почвы.
INFLUENCE OF POULTRY MANURE ON SPRING SOFT WHEAT AND SOIL FERTILITY IN ALTAI REGION
PhD. student L.A. Malyutina
Altai State Agricultural University, e-mail: [email protected]
The article presents the research results of influence of different doses ofpoultry manure in pot experiments on spring wheat productivity in the green and air-dry mass. In our experiments we used bird droppings of chickens of different ages, aged for 12 months in a field collar. It is established that the maximum yield increase of green mass (4,34 to 6,66 t/ha) in the experiments showed the variant with the introduction of 17,1 t/ha poultry manure, which is equivalent to making 300 kg of nitrogen per 1 ha. the Introduction of increased doses of fertilizers to 22,8 t/ha with a nitrogen content of400 kg/ha resulted in reduction of green mass yield of 3,05 t/ha and lodging of plants. The influence of the aftereffect ofpoultry litter: yield increase, total tillering, height ofplants in the experiment No. 2 due to optimal accumulation of nitrogen in the soil and reduction of all parameters in experiment No. 3 due to the surplus made from the droppings of nitrogen. The results of the chemical analysis of the soil showed an increase in soil total and available forms of nitrogen, phosphorus and potassium.
Keywords: Altai region, poultry manure, organic fertilizer, growing experience, the application rate, spring wheat, productivity, chemical analysis of soil.
Интенсивное развитие птицеводства на территории Алтайского края привело к увеличению выхода отходов производства, значительную долю которых составляет птичий помет. Например, в 2013 г. количество образовавшегося помета составило 337,9 тыс. т [1]. Значительная часть отходов птицефабрик складируется в пометохранилищах или на необорудованных для хранения площадках, что приводит к загрязнению водных объектов, почвы, распространению резких, неприятных запахов. Ухудшение экологической обстановки в местах накопления помета остро ставит вопрос дальнейшей утилизации (переработки). Одним из эффективных направлений применения помета является использование его в качестве органического удобрения [2-5].
Цель исследований - обоснование экологически безопасных норм внесения птичьего помета для повышения урожайности зеленой (воздушно -сухой) массы яровой пшеницы в условиях черноземных почв Алтайского края.
Объекты, условия и методы исследования. Для достижения поставленной цели были заложены вегетационные опыты с яровой мягкой пшеницей Омская 28. Вегетационные опыты проводили параллельно с полевыми опытами [6] в 5 вариантах в 3-кратной повторности. Варианты вегетационных опытов были заложены по методикам З.И. Жур-бицкого [7], А.С. Пискунова [8]. Почва для закладки вегетационного опыта взята на глубину пахотного слоя (Апах.) 20 см с контрольного участка полевого опыта. Перед закладкой опыта почву просе-
яли, перемешали с рассчитанными дозами помета на среднюю площадь сосуда 195,27 см2, объемом 5 кг. Вегетационные опыты проводили на площадке под открытым небом.
В опыте использовали птичий помет разновозрастных кур ЗАО «Алтайский бройлер», выдержанный 12 месяцев в полевом бурте. Химический состав птичьего помета представлен в таблице 1.
Для изучения действия азота, содержащегося в птичьем помете, вегетационные опыты заложили по следующей схеме: 1. Контроль - без удобрений; 2. Птичий помет (1111) 5,7 т/га (содержание азота 100 кг/га); 3. 1111 11,4 т/га (содержание азота 200 кг/га); 4. ПП 17,1 т/га (содержание азота 300 кг/га); 5. ПП 22,8 т/га (содержание азота 400 кг/га).
Посев пшеницы в вегетационные сосуды провели семенами, обработанными фунгицидным протравителем Виал ТрасТ (0,4 л препарата на 1 т семян) и стимулятором роста Гуминатрин (2 л препарата на 1 т семян). Посев проведен пророщенными семенами с длиной корешков 0,2-0,4 см. Глубина заделки семян 2 см. Количество растений 20 штук на сосуд. Влажность почвы поддерживали 70-75% от НВ.
Для выравнивания условий освещенности и нагревания сосуды переставляли каждые 2-3 дня. За период вегетации растений проводили фенологические наблюдения (табл. 2).
Результаты. В опыте № 1 высота растений во всех вариантах превышала высоту растений в контроле на 3,9-8,2 см; в опыте № 2 - от 5,7 до 7,9 см; в опыте № 3 - от 3,8 до 5,3 см. Максимальное увеличение высоты стебля относительно контрольного
1. Химический состав птичьего помета (в
Показатель Значение Метод испытаний
Влажность, % 66,3 ГОСТ 26713-85
Зольность, % 34,2 ГОСТ 26714-85
Органическое вещество, % 65,8 ГОСТ 26714-85
рНка 8,2 ГОСТ 27979-88
Азот общий, % 1,75 ГОСТ 26715-85
Фосфор общий, % 2,06 ГОСТ 26717-85
Калий общий, % 0,735 ГОСТ 26718-85
варианта наблюдалось во всех опытах при дозе птичьего помета 17,1 т/га. Уменьшение высоты стеблей относительно максимального варианта (ПП 17,1 т/га) выявлено также во всех опытах с дозой помета 22,8 т/га. Растения в трех опытах в вариантах с внесением помета отличались от контроля более толстыми и мощными стеблями, большей площадью листовой поверхности. Общая кустистость в опытах вариантов с дозой ПП 5,7 т/га и ПП 11,4 т/га составила 1,1-1,5 шт/растение, для варианта с внесением ПП 17,1 т/га - 1,6-1,9, при внесении ПП 22,8 т/га - 1,7-1,9 шт/растение, для контрольного варианта - 1-1,1 шт/растение. Аналогичные изменения структуры урожая подтверждаются и другими исследованиями [9]. Учет урожая пшеницы в вегетационных сосудах проводили в фазе выхода в трубку. Растения срезали на высоте 1 см от корневой шейки и помещали в бумажные пакеты, взвешивали зеленую массу и после естественной сушки воздушно-сухую массу. Внесение различных доз удобрений оказало влияние на урожайность (табл. 3).
Максимальную прибавку урожайности зеленой и воздушно-сухой массы во всех трех опытах показал вариант с внесением 17,1 т/га птичьего помета. При внесении помета в дозе 11,4 т/га и 22,8 т/га наблюдалось уменьшение урожайности зеленой массы в опыте № 1 в 1,4 и 1,3 раза соответственно, в опыте № 2 - в 1,2 и 1,7 раза, в опыте № 3 - в 1,02 и 1,2 раза. Уменьшение урожайности воздушно-сухой массы в опыте № 1 наблюдалось в 1,3 и 1,1 раза относительно вариантов с внесением помета 11,4 т/га и 22,8 т/га, в опыте № 2 - в 1,03 и 1,2 раза соответственно, в опыте № 3 - в 1,2 и 1,2 раза.
В опыте № 2 урожайность при внесении помета в дозах 5,7 т/га, 11,4 т/га, 17,1 т/га увеличилась по сравнению с опытом № 1. По всей вероятности на урожайность оказало влияние последействие азота, внесенного под первый опыт. При внесении 22,8 т/га помета с содержанием азота 400 кг/га урожайность снизилась за счет избытка остаточного количества азота в почве и вновь внесенного.
Закономерности изменения урожайности пшеницы по вариантам опыта при внесении разных норм
2. Результаты фенологических наблюдений за ростом
Вариант Опыт 1 (18.07.14 г. - 07.09.14 г.) Опыт 2 (22.05.15 г. - 16.07.15 г.) Опыт 3 (06.08.15 г. - 20.09.15 г.)
среднее количество стеблей высота растения, см среднее количество стеблей высота растения, см среднее количество стеблей высота растения, см
фаза развития растения фаза развития растения фаза развития растения
2-3 листа 4-5 листов (кущение) 6-7 листов (выход в трубку) 2-3 листа 4-5 листов (кущение) 6-7 листов (выход в трубку) 2-3 листа 4-5 листов (кущение) 6-7 листов (выход в трубку)
1 21,6 24,2 33,1 36,9 20,7 18 38,4 39,2 21,6 19,5 32,6 32,4
2 25,0 24,2 38,9 40,8 26,0 21,7 41,2 44,9 22,3 19,3 35,6 36,2
3 24,7 21,3 40,6 41,6 30,0 21,3 44,9 45,7 26,0 18,1 37,5 38,9
4 32,0 25,4 41,8 45,1 38 21,9 47,8 47,1 34 17,5 38,1 39,5
5 31,0 22,9 41,0 41,3 38 20,6 44,8 45,1 34 17,7 35,3 37,7
Примечание. Расшифровка вариантов дана в тексте.
3. Урожайность зеленой и воздушно-сухой массы яровой пшеницы
Вариант Показатель Средняя урожайность, т/га Средняя урожайность относительно контроля
опыт 1 опыт 2 опыт 3 опыт 1 опыт 2 опыт 3
т/га % т/га % т/га %
1 зеленая масса 5,14 6,21 4,01 0 100 0 100 0 100
воздушно-сухая масса 1,77 2,24 0,66 0 100 0 100 0 100
2 зеленая масса 6,74 7,73 7,43 1,6 31,13 1,52 24,48 3,42 85,29
воздушно-сухая масса 2,07 2,57 1,08 0,3 16,95 0,33 14,73 0,42 63,64
3 зеленая масса 9,48 12,87 8,47 4,34 84,44 6,66 107,25 4,46 111,22
воздушно-сухая масса 2,5 3,09 1,23 0,73 41,24 0,85 37,95 0,57 86,36
4 зеленая масса 13,41 15,41 8,63 8,27 160,89 9,2 148,15 4,62 115,21
воздушно-сухая масса 3,24 3,19 1,45 1,47 83,05 0,95 42,41 0,79 119,70
5 зеленая масса 10,12 9,2 7,07 4,98 96,89 2,99 48,15 3,06 76,31
воздушно-сухая масса 2,87 2,59 1,18 1,1 62,15 0,35 15,63 0,52 78,79
Точность опыта (ТО), % зеленая масса 2,63 4,94 4,83 X X X X X X
воздушно-сухая масса 4,87 4,84 4,89 X X X X X X
игр зеленая масса 1,49 3,22 2,17 X X X X X X
НСР05 воздушно-сухая масса 0,76 0,84 0,35 X X X X X X
норм помета в опыте № 3 аналогичны результатам, полученным в опытах № 1 и № 2. При этом отмечено снижение урожайности в опыте № 3 относительно опыта № 2, что может быть связано с накоплением азота в почве и его отрицательным воздействием на рост и развитие растений, а также со снижением долготы дня при проведении опыта № 3 (средняя долгота дня в опыте № 3 составила 13 ч, в опыте № 2 - 16 ч). В опыте № 3 также отмечено более позднее появление всходов (в среднем на 3-4 дня по вариантам опыта), полегание растений, уменьшение общей кустистости до 1,0-1,1 шт/растение в вариантах с внесением помета 5,7 и 11,4 т/га; до 1,0-1,3 шт/растение - в вариантах с дозами птичьего помета 17,1 и 22,8 т/га.
Точность опыта № 1 по урожайности зеленой массы высокая (ТО < 3%), в опытах № 2 и № 3 -удовлетворительная (3% < ТО < 5%). НСР05 по трем опытам изменялась от 1,49 до 2,17 т/га для зеленой массы. В опыте № 2 наблюдалось увеличение НСР05 до 3,22 т/га. Точность опытов № 1-3 по уро-
жайности воздушно-сухой массы удовлетворительная (3% < ТО < 5%). НСР05 в опытах № 1-3 изменялась от 0,76 до 0,35 т/га. Проведенный дисперсионный анализ урожайности зеленой и воздушно-сухой массы во всех опытах показал наличие существенных различий по вариантам опыта. Степень влияния вариантов на урожайность зеленой и воздушно-сухой массы в среднем составила 90,6 и 80,2% соответственно, влияние повторений - 6,2% и 11,35% соответственно.
При проведении вегетационных опытов был проанализирован химический состав почвы (рис. 1).
Отмечено, что при внесении птичьего помета в дозах 5,7 т/га, 11,4 и 17,1 т/га валовое содержание азота практически не изменилось и соответствовало следующим показателям: 0,228-0,298% - контроль; при внесении помета в дозе 5,7 т/га - 0,180,266%; 11,4 т/га - 0,220-0,299%; 17,1 т/га - 0,2280,291%. В варианте с максимальным внесением птичьего помета 22,8 т/га содержание валового азота увеличилось и составило 0,258-0,368%. Степень
1. Результаты химического анализа почвы вегетационных опытов
2. Результаты химического анализа почвы вегетационных опытов
гумусированности почвы в опытах средняя (от 4,3 до 6,0%), кислотность почвы в опытах близка к нейтральной или нейтральная [10].
Содержание нитратного азота (рис. 2) увеличилось во всех вариантах опыта с 51,3 до 251 мг/га. Валовое и доступное содержание в почве фосфора и калия повысилось: фосфора с 0,248 до 0,368%, калия 2,4 до 3,02%, массовая доля подвижного фосфора с 248,6 до 1238,37 мг/кг (очень высокий уровень обеспеченности Р2О5, повышенная степень зафосфачивания); калия с 96,5 до 523,8 мг/кг (очень высокий уровень содержания К2О) [10]. Увеличение массовой доли подвижного фосфора и калия в почве при внесении органических удобрений также подтверждаются другими исследованиями [11].
Таким образом, фенологические наблюдения выявили максимальное увеличение высоты стеб-
ля, общей кустистости, урожайности зеленой и воздушно-сухой массы при внесении птичьего помета в дозе 17,1 т/га. Снижение урожайности зеленой и воздушно-сухой массы во всех опытах наблюдалось при дозе помета 22,8 т/га. Увеличение урожайности в опыте № 2 при внесении помета 5,7 т/га, 11,4 и 17,1 т/га по сравнению с опытом № 1 связано с влиянием последействия азота, внесенного под опыт № 1. Снижение урожайности в опыте № 3 связано с переизбытком азота в почве, что привело к поздним всходам, полеганию растений, снижению кустистости растений. Внесение помета в трех опытах привело к накоплению питательных элементов в почве (азот, фосфор и калий) в легкодоступных и валовых формах.
Литература
1. Лысенко В.П. Переработка отходов - залог повышения экономики // Птицеводство, 2013, № 5. - С. 52-55.
2. Мерзлая Г.Е. Использование органических отходов в сельском хозяйстве // Российский химический журнал,
2005, т. 99, № 3. - С. 48-54.
3. Лысенко В.П. Переработка отходов птицеводства. - Сергиев Посад, 1998. - 152 с.
4. Прохоров И.С., Завалин А.А., Семенцов А.Ю. Биокомпосты «ПИКСА» - продукт биотехнологической переработки торфа / Материалы Международной научно-практической конференции «Торф в решении проблем энергетики, сельского хозяйства и экологии». - Минск, 2006. - С. 103-105.
5. Василенко Е.С., Прохоров И.С., Завалин А.А., Семенцов А.Ю. Искусственные почвогрунты на основе биоудобрения «ПИКСА» / Материалы Международной научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы использования органических удобрений на основе отходов промышленного животноводства». - Владимир,
2006. - С. 239-243.
6. Тиньгаев А.В. Малютина Л.А., Шепталов В.Б. Влияние птичьего помета на урожайность яровой пшеницы при внесении в черноземные почвы на Алтае // Мелиорация и водное хозяйство, 2015, № 3. - С. 22-24.
7. Журбицкий З.И. Теория и практика вегетационного метода. - М.: Наука, 1968. - 266 с.
8. Пискунов А.С. Методы агрохимических исследований. - М.: КолосС, 2004. - 312 с.
9. Пасынкова Е.Н. Агрохимические приемы регулирования урожайности и качества зерна пшеницы: диссертация д.б.н.: 06.01.04. - Киров, 2013. - 291 с.
10. Мониторинг плодородия почв земель сельскохозяйственных угодий Алтайского края (1965-2010 годы). - Барнаул. 2012. - 30 с.
11. Пивоварова Е.Г. Влияние антропогенных воздействий на изменение содержания подвижных питательных веществ в почве // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2005, № 2 (18). - С. 22-27.
