CC BY
6
УДК 633.879: 633.491 DOI 10.24412/2311-6447-2022-3-19-25
Влияние различных норм внесения органического удобрения - Барды мелассной на почву и урожайность картофеля
The effect of different rates of application of organic fertilizer - Molasses Bard on the soil and potato yield
Доцент E.B. Пальчиков (ORCID 0000-0002-4992-703X), профессор Л.В. Бобрович (ORCID 0000-0002-6546-3036), доцент З.Н. Тарова (ORCID 0000-0002-3277-8496) Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра агрохимии, почвоведения и агроэкологии, тел. 8-960-661-54-78, [email protected]
профессор К.А. Манаенков, Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра стандартизации, метрологии и технического сервиса, тел. 8-47545-3-88-15, [email protected] профессор С.В. Соловьёв (ORCID 0000-0003-4639-9478), Мичуринский государственный аграрный университет, кафедра транспортно-технологических машин и основ конструирования, тел. 8-47545-3-88-15, [email protected]
Ст. науч. сотрудник Н.И. Девтерова, Майкопский Государственный Технологический Университет
Associate Professor E.V. Palchikov, Professor L.V. Bobrovich, Associate Professor Z.N. Tarova,
Michurinsk State Agrarian University, chair of Agrochemistiy, soil science and Agroecology, tel. 8-960-661-54-78, [email protected]
Professor K.A. Manaenkov, Michurinsk State Agrarian University, chair hair of Standardization, Metrology and Technical Service, tel. 8-47545-3-88-15, [email protected]
Professor S.V. Solovyov, Michurinsk State Agrarian University, chair of Transport and Technological Machines and Design Fundamentals, tel. 8-47545-3-88-15, [email protected]
Senior Researcher N.I. Devterova Mavkop State University of Technology
Аннотация. В условиях Тамбовской области на серых лесных почвах применение органического удобрения барды мелассной в дозе 16-24 т/га позволяет обеспечить прибавку урожая картофеля на 41-51 ц/га пли на 25-31 %. Исследуемое органическое удобрение - барда мелассная (свидетельство о регистрации № 2169 от 09.04.2019г.) содержит полный комплекс основных элементов питания и небольшое количества микроэлементов, что способствует увеличению содержания крахмала в картофеле на 1-3 % в зависимости от дозы внесения удобрения. Внесение барды мелассной как органического удобрения в оптимальной дозе не снижает показатели плодородия почвы. Эффективность использования элементов питания и микроэлементов растениями из барды мелассной существенно выше на исходно бедных почвах. На почвах с высоким содержанием элементов питания растения используют в первую очередь то, что находится в недостатке, остальное накапливается в почве и может быть использовано следующими культурами.
Abstract. In the conditions of the Tambov region on gray forest soils, the use of organic fertilizer bard molasses at a dose of 16-24 t/ha allows for an increase in potato yield by 41-51 c/ha or by 25-31%. The studied organic fertilizer - Molasses Bard (certificate of registration No. 2169 dated 09.04.2019) contains a full complex of basic nutrition elements and a small amount of trace elements, which contributes to an increase in the starch content in potatoes by 1 -3 %, depending on the dose of fertilizer application. The introduction of molasses bard as an organic fertilizer in an optimal dose does not reduce the indicators of soil fertility. The efficiency of the use of nutrients and microelements by plants from bard molasses is significantly higher on initially poor soils. On soils with a high content of nutrients, plants use first of all what is in short supply, the rest accumulates in the soil and can be used by the following crops.
Ключевые слова: мелассная барда, органическое удобрение, картофель, урожайность, плодородие почвы, химический состав
© Пальчиков Е.В., Бобрович A.B., Тарова З.Н., Манаенков К.А., Соловьёв C.B., Девтерова Н.И9 2022
Keywords: molasses bard, organic fertilizer, potato, yield, soil fertility, chemical composition
В настоящее время обеспечение продовольственной безопасности страны остается актуальной задачей [1]. Значительная роль в ее решении принадлежит улучшению и совершенствованию технологии возделывания такой распространенной культуры в ЦЧР, как картофель. При этом необходимо учитывать не только выбор районированных сортов, но и применение современных почвообрабатывающих агрегатов для возделывания данной культуры, а также использование нетрадиционных форм органических и минеральных удобрений [6,7]. Производство картофеля в Центрально-Черноземной зоне России связывают с увеличением производства основной продукции как для населения, так и для животноводства, т.к. выращивание данной культуры позволяет получать высокую урожайность клубнеплодов. Вместе с тем производство картофеля в значительной степени зависит от затрат на возделывание этой культуры. Современные высокоинтенсивные технологии в основном базируются на применении высоких доз минеральных удобрений, что в значительной степени увеличивает себестоимость продукции. Использование альтернативных удобрений в виде отходов производства, обладающих агрохимически ценными качествами, позволит существенно снизить стоимость производства картофеля. К таким видам относятся отходы спиртового производства [2,4]. Спиртовая (мелассная) барда содержит все необходимые для роста и развития сельскохозяйственных культур минеральные вещества [9]. Однако научной и практической информации по использованию спиртовой барды в качестве органического удобрения в земледелии явно недостаточно [3]. В то же время знания о влиянии мелассной барды на изменение почвенных условий, продуктивность сельскохозяйственных культур, в частности картофеля, важны в научной области и имеют большую практическую значимость. Необходимо отметить, что одним из ключевых моментов является определение оптимальных доз и сроков внесения мелассной барды [4,5].
Цель наших исследований определение оптимальных доз мелассной барды в качестве органического удобрения и их влияние на почву и продуктивность картофеля в условиях Центрально-Черноземной зоны.
В задачи исследований входила оценка влияния внесения различных доз барды мелассной на продуктивность картофеля;
Определение действия различных доз барды мелассной на агрохимические свойства почвы и ее плодородие.
Опытные партии барды мелассной с картофелем сорт «Лорх» были опробованы в 2021 г. на полях Мичуринского ГАУ на территории учхоза «Роща». Почва - серая лесная глубокооглеенная среднемощная легкосуглинистая на водноледниковых отложениях. Технология возделывания была общепринятой для Тамбовской области. Предшественник - зерновые (ячмень) [8]. Опыты однофакторные, краткосрочные, повторность - 4-кратная, размещение вариантов - систематическое, размер опытной делянки - 25 м2. Способ внесения удобрений - весной под культивацию перед посадкой. Варианты опыта на картофеле - контроль (без удобрений), 8, 16, 24 т/га. Учет урожайности картофеля проводили прямым методом путем взвешивания всего урожая с делянки. В картофеле крахмал определяли поляризационным методом.
После уборки урожая с каждой опытной делянки были отобраны образцы почвы, в которых определяли: рН - потенциометрически, гумус - по Тюрину в модификации Симакова (ГОСТ 26213-91), азот щелочногидролизуемый - по Корнфилду (ГОСТ 26107-84), подвижные формы калия и фосфора - по Чирикову (ГОСТ 2620491, подвижные формы марганца и цинка - по Крупскому и Александрову в ацетат-но-аммонийном буферном растворе с рН 4,8 (ГОСТ Р 50686), кобальта, молибдена и меди - по Пейве и Tpyoïy атомно-абсорбционным методом (ГОСТ Р 50687).
Результаты химического анализа исследуемых образцов органического удобрения представлены в табл. 1. Удобрение содержит в легкодоступной форме все необходимые растениям элементы питания. Общее содержание ЫРК в свежей барде составило 5,62 %. Наиболее высокое содержание характерно для калия, азота в 2 раза меньше, еще меньше фосфора. Барда мелассная имеет кислую реакцию, поэтому при длительном ее использовании почву следует периодически известковать. На нейтральных почвах ее можно длительно использовать без риска подкисления.
Таблица 1
Химический состав барды мелассной
Наименование Показатель Требования по ГОСТ 34102-2017
Физико-химические показатели
рН, ед. Рн 4,70 5,0-7,0
Содержание макро- и микроэлементов
Р205, % 0,35 0,04
к2о, % 3,55 0,04
¡Морг, % 1,70 0,10
СорГ) % 8,63 -
N03, % 0,20 -
Содержание микроэлементов
Мп, мг/кг 3,210 Не нормируется
Со, мг/кг 0,054
Мо, мг/кг 0,501
Си, мг/кг 1,950
Ъгу, мг/кг 5,740
В, мг/кг 160,00
Токсичные элементы
РЬ, мг/кг 1,210 Менее 130,0
Сс1, мг/кг 0,055 Менее 2,0
Нй, мг/кг Не обнаружено Менее 2,1
Аэ, мг/кг Не обнаружено Менее 10,0
Помимо основных элементов питания органическое удобрение содержит легко-разлагаемое органическое вещество, поэтому его внесение в почву способствует активизации микробиологических процессов в почве, что увеличивает доступность растениям элементов питания самой почвы и поддерживает в почве положительный баланс органического вещества. Кроме того, исследуемый продукт содержит в небольшом количестве практически все микроэлементы. В нашей зоне положительное значение имеет бор и цинк, недостаток которых наблюдается практически во всех почвах. По содержанию токсичных элементов органическое удобрения - Барда мелассная удовлетворяет требованиям ГОСТ 34102-2017, поэтому его можно считать экологически безопасным, что подтверждает свидетельство о регистрации № 2169 от 09 апреля 2019 г.
Средние значения метеорологических условий периода вегетации представлены данными метеостанции города Мичуринска, характеристика погодных условий за годы исследований отражена на рисунке и в табл. 2. Год исследований - 2021 по количеству выпавших осадков за вегетационный период характеризуется как сред ний (275 мм за период апрель-октябрь). Однако характер распределения осадков в период вегетации картофеля существенно отличался от средних многолетних. Так, в апреле выпало примерно 50 мм осадков, что практически в 1,5 раза больше по сравнению с многолетними данными, а температура превышала практически в 2 раза. В год проведения исследований температура воздуха была близка к норме. Май можно охарактеризовать повышенной температурой и небольшим переизбытком осадков, что повлияло на всходы картофеля. В июне и июле температура воздуха была приблизительно одинакова с многолетними данными, а количество осадков существенно отличалось от среднемноголетних.
Осадки, мм 60
■ осадки
■среднесуточная температура -минимальная температура -максимальная температура
Рисунок. Погодные условия года наблюдений Осадки, температура воздуха за период вегетадии
Таблица 2
Год Месяцы За вегетацию
IV V VI VII VIII
Температура, °с
2021 8,2 15,8 19,3 20,8 23,2 17,5
Среднемноголетние 4,9 13,6 17,8 20,0 18,3 14,9
Осадки, мм
2021 50,6 65,7 84,1 44,4 29,9 274,7
Среднемноголетние 32,0 46,0 57,0 59,0 52,0 246,0
Таким образом, анализируя метеорологические данные 2021 г., можно сделать вывод, что повышенный температурный режим воздуха на протяжении всего периода вегетации и повышенное содержание влаги в почве (за исключением июля и августа) в сравнении с многолетними данными могли оказать значительное влияние на продуктивность картофеля,
После уборки урожая с каждой опытной делянки были отобраны образцы почвы, в которых определяли: рН - потенциометрически, гумус - по Тюрину в модификации Симакова (ГОСТ 26213-91), азот щелочногидролизуемый - по Корнфилду (ГОСТ 26107-84), подвижные формы калия и фосфора - по Чирикову (ГОСТ 26204-91).
Барда мелассная имеет кислую реакцию, поэтому внесение её в почву способствовало уменьшению значений рН на 0,25. На содержании элементов питания и гумуса в почве внесение барды даже в высоких дозах отразилось незначительно. Даже при внесении 24 т/га удобрения прибавка в содержании в почве элементов питания не превышала уровень достоверности определяемого показателя. Участок, на котором выращивали картофель, характеризуется повышенным содержанием подвижного фосфора и калия и низким содержанием гумуса и щелочногидролизуе-мого азота. Почва характеризуется на границе среднекислой и слабокислой реакцией и более легким гранулометрическим составом. Поэтому на этой почве более сильно проявляется подкисляющее действие исследуемого продукта. Уже при внесении органического удобрения в дозе 8 т/га наблюдается снижение значений рН на 0,15 ед. рН, а при внесении максимальной дозы - 24 т/га - значения рН уменьшаются на 0,60 ед. рН. Содержание в почве подвижного фосфора при внесении органики ни в одном из вариантов существенно не изменилось по сравнению с контролем. Содержание гумуса и щелочногидролизуемого азота в почве незначительно
возрастает с увеличением вносимой дозы. При внесении органического удобрения увеличение содержания гумуса происходит на 0,4 %, щелочногидролизуемого азота - на 0,6 %. Увеличение содержания обменного калия более значительно и при максимальной дозе составляет при внесении исследуемого продукта 1,4 % (табл. 3).
Таблица 3
Влияние внесения барды мелассной на плодородие почвы
Вариант опыта Гумус, % Барда мелассная
рНгол Р2О5 | К2О Мщг
по Чирикову
мг/100 г почвы
Контроль 4,14 5,02 19,1 22,6 10,4
8 т/га 4,20 4,85 19,5 22,9 10,5
16 т/га 4,35 4,75 19,3 23,5 10,8
24 т/га 4,55 4,40 19,5 23,9 11,0
Кислая реакция органического удобрения определяет потребность в известковании почвы. Подкисляющее действие исследуемого продукта сильнее проявляется на серых лесных почвах, чем на черноземах. При использовании исследуемого удобрения в овощных севооборотах на почвах с высоким и очень высоким исходным содержанием элементов питания даже в дозах оптимальных и ниже оптимальных наблюдается рост содержания тех элементов питания в почве, которые находятся в избытке. Растения в этом случае потребляют из удобрения только те элементы, которые находятся в недостатке. Увеличение содержания доступных форм элементов питания в почве позволяет снизить дозу удобрений под следующие культуры.
Общеизвестно, что урожайность сельскохозяйственных культур является конечным и наиболее существенным критерием оценки того или иного изучаемого агротехнического приёма. Положительное влияние от внесения барды прослеживалось уже на стадии всходов. Опыты с картофелем проводились на серых лесных почвах, приуроченных к первой надпойменной террасе реки Лесной Воронеж. Эти почвы имеют дополнительное увлажнение за счет находящихся на глубине 150-200 см грунтовых вод. Опытное поле в учхозе «Роща» в течение долгого времени использовалось для выращивания овощей. Поэтому почвы лучше обеспечены не только влагой, но и элементами питания, так как в почву вносили высокие дозы минеральных удобрений (табл. 4).
Таблица 4
Влияние внесения барды мелассной на продуктивность картофеля
Вариант опыта Среднее по повторностям
Урожайность, ц/га Прибавка Крахмал, %
ц/га %
Контроль 161 - - 19,5
8 т/га 185 24 14,9 20,5
16 т/га 202 41 25,5 21,4
24т/га 212 51 31,7 21,6
НСРск = 8,5 ц/га
Внесение барды мелассной оказало заметное влияние на рост и развитие растений картофеля уже через 2 недели после появления всходов: растения были на 3-4 см выше и лучше облиственны. В начале цветения высота их достигала 60-70 см, а растения контроля не поднялись выше 55 см.
Картофель оказался весьма отзывчивым на внесение исследуемого продукта в качестве удобрения. Даже при дозе 8 т/га урожайность его повысилась на 14,9 %. При увеличении дозы до 16 т/га прибавка составила 25,5 %. Дальнейшее увеличение дозы до 24 т/га хотя и повысило урожай картофеля до 31,7 %, но прибавка от дозы была незначительна. Кроме повышения продуктивности внесение органики увеличивает содержание крахмала в картофеле на 1,0-2,1%, что наблюдалось во всех вариантах опыта.
В условиях Тамбовской области при применении органического удобрения даже на хорошо обеспеченных всеми элементами питания серых лесных почвах прибавка урожая на картофеле при внесении его в дозе 16-24 т/га составила 25-31 %. Внесение барды мелассной позволяет не только увеличивать количество полученной сельскохозяйственной продукции, но и ее качество. При её внесении в оптимальной дозе увеличивалось содержание крахмала на 1-3 %в картофеле.
Таким образом, полученные в ходе полевых опытов и лабораторных исследований данные показали, что органическое удобрение - барда мелассная содержит в своем составе полный комплекс основных элементов питания и небольшое количества микроэлементов, способных обеспечить нормальный рост, развитие и высокую продуктивность картофеля. Общее содержание NPK в органическом удобрении составило 5,62 %. Помимо основных элементов питания удобрение содержит в небольшом количестве практически все микроэлементы. По содержанию токсичных элементов исследуемый продукт удовлетворяет требованиям ГОСТ 34102-2017, предъявляемым к органическим удобрениям.
ЛИТЕРАТУРА
1. Габуев, А.Б. О правовом режиме отходов спиртового производства / Габуев A.B. // Бизнес в законе. - 2009. № 3. - С. 14-17. - текст непосредственный.
2. Крюков, A.A. Влияние некорневых подкормок на формирование урожая озимой пшеницы. / Крюков A.A., Пальчиков Е.В., Волков С.А., Олейник A.B. // Перспективы развития интенсивного садоводства: матер. Всерос. Науч. практич. конф., 2016. С. 218-221. - текст непосредственный.
3. Милюков, П.А. Барда - проблема и решения / Милюков, П.А. // Винтэк.
2006. № 2. - С. 6-8. - текст непосредственный.
4. Ненайденко, Г.Н. Примерные рекомендации по использованию послеспирто-вой барды в качестве органического удобрения. / Ненайденко Г.Н. / / Иваново, 2007. - 48 с. - текст непосредственный.
5. Ненайденко, Г.Н. Послеспиртовая барда в качестве органического удобрения / Ненайденко Г.Н., Журба О.С., Шереверов В.Д. // Ликеро водочное производство и виноделие. - 2008. № 7 (103). - С. 12-15. - текст непосредственный.
6. Пальчиков, Е.В. Сидерат как дополнительный источник органики / Е.В. Пальчиков С.А. Волков // Вестник Мичуринского ГАУ, - 2008. № 2: Ч. 1, -С. 128-130. - текст непосредственный.
7. Пальчиков, Е.В. Роль предшественника в формировании урожая озимой пшеницы. / Пальчиков Е.В., Рудковский Е.Д., Новикова Д.А. // Мат. Всерос. нац. науч.-практич. конф., 2020. - С. 182-186. - текст непосредственный.
8. Пальчиков, Е.В. Сравнительная оценка применения гербицидов на посевах ячменя в северо-западной части Тамбовской области. / Пальчиков Е.В., Крюков A.A., Данилин С.И., Попов Д.А. // Научные инновации - аграрному производству, мат. Междунар. науч.-практич. конф. 2018. - С. 331-335. - текст непосредственный.
9. Степанцова, A.B. Использование послеспиртовой мелассной барды в качестве органического удобрения в условиях Рассказовского района Тамбовской области / A.B. Степанцова, В.Н. Красин, И.Н. Мацнев и др. / / Основы повышения продуктивности агроценозов, матер. Междунар. науч.-практич. конф. 2015. - С. 348-354. - текст непосредственный.
REFERENCES
1. Gabuev A.B. On legal regime of alcohol production waste // Business-in-law. 2009, № 3 - pp. 14-17.
2. Kryukov A.A., Palchikov E.V., Volkov S.A., Oleinik A.V. The effect of foliar fertilizing on the formation of winter wheat harvest. In the collection: Prospects for the development of intensive gardening. Materials of the All-Russian scientific and practical conference dedicated to the memory of the horticulturist, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, laureate of the State Prize of the Russian Federation, Honored Scientist of the RSFSR V.I. Budagovsky. 2016. pp. 218-221.
3. Milyukov P.A. Barda - problem and solutions. 2006, № 2 - pp. 6-8.
4. Nenaidenko G.N. Approximate recommendations for the use of post-alcohol bard as an organic fertilizer. Ivanovo, 2007. - 48 s.
5. Nenaidenko G.N., Zhurba O.S., Serverov V.D. Distillery grains as organic fertilizer ray // Alcoholic beverage production and winemaking. 2008, № 7 (103) - pp. 1215.
6. Palchikov E.V., Volkov S.A. Siderate as an additional source of organic matter / E.V. Palchikov, S.A. Volkov / / Journal Bulletin of the Michurinsky State Agrarian University, № 2, Part 1, 2011 - pp. 128-130.
7. Palchikov E.V., Rudkovsky E.D., Novikova D.A. The role of the precursor in the formation of the winter wheat crop. In the collection: Materials of the Ail-Russian national scientific and practical conference dedicated to the 80th anniversary of the birth of Professor A.M. Lopatin. P.A. Kostychev Russian State Technical University. 2020. -pp. 182-186.
8. Palchikov E.V., Kryukov A.A., Danilin S.I., Popov D.A. Comparative assessment of the use of herbicides on barley crops in the north-western part of the Tambov region. In the collection: Scientific innovations for agricultural production. Materials of the International scientific and practical conference dedicated to the 100th anniversary of the Omsk State Agrarian University. 2018. - pp. 331-335.
9. Stepantsova L.V. The use of post-alcohol molasses bard as an organic fertilizer in the conditions of the Rasskazovsky district of the Tambov region / L.V. Stepantsova, V.N. Krasin, I.N. Matsnev, T.V. Krasina, L.T. Gridneva / / Fundamentals of increasing the productivity of agricultural crops. Materials of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the memory of famous scientists I.A. Muromtsev and A.S. Tatarintsev. 2015. - pp. 348-354.
