CC BY
43
УДК 631.5 + 631.8
ВЛИЯНИЕ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ И БИОЛОГИЗАЦИИ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В СЕВООБОРОТЕ
С.Н. НИКИТИН, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора (e-mail: S_nikitin@mail.ru)
А.И. ЯКУНИН, кандидат сельскохозяйственных наук Ульяновский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, пос. Тимирязевский, Ульяновский р-н, Ульяновская обл., 433315, Российская Федерация
Резюме. С целью изучения сравнительной эффективности различных средствхимизации и биологизации, применяемыхв севообороте, в том числе экономической и биоэнергетической оценки, в 2004-2012 гг. проведены исследования на полях Ульяновского НИИСХ. Работа выполнена в семипольном севообороте. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое 6,43-6,62 %, общего азота -0,26 %, подвижного фосфора и обменного калия (по Чиркову) - 214-228и 101-117 мг/кгпочвы, соответственно, рНсол 6,3-6,8. Делянки с органическими удобрениями (навоз подстилочный, осадоксточных вод, солома, сидерат) разбивали поперек на три фона. Первый из них (нулевой) оставляли без диатомита и биопрепаратов, на втором вносили диатомит в дозе 5 т/га, на третьем - проводили посев семян, инокулированных биологическими препаратами. Продуктивность семипольного зернового севооборота в результате использования различных приемов химизации и биологи-зации земледелия возрастает с 2,0 до 2,5-2,7 тыс. зерн. ед./га. Устойчиво проявляется положительное влияние на продуктивность севооборота диатомита, внесенного в чистом пару. Инокуляция семян биопрепаратами обеспечивает повышение среднегодовой продуктивности севооборота на 0,3 тыс. зерн. ед./га. Наибольшие показатели условно чистого дохода и уровня рентабельности при возделывании в семипольномзернопаровом севообороте обеспечивают озимая и яровая пшеница, затем следует ячмень и горох. Использование средств химизации под культуры севооборота экономически выгодно, при этом инокуляция семян способствует росту условно чистого дохода и уровня рентабельности. При внесении диатомита экономические показатели были ниже, чем в варианте с инокуляцией. Наиболее энергетически эффективны -варианты с использованием сидерата и соломы, особенно с учетом затрат гумуса на формирование урожайности культур. Ключевые слова: органические удобрения, минеральные удобрения, диатомит, урожайность, севооборот, экономическая эффективность, биоэнергетическая эффективность. Для цитирования: Никитин С.Н., Якунин А.И. Влияние средств химизации и биологизации на эффективность технологий возделывания сельскохозяйственных культур в севообороте//Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 11. С. 28-32.
Для разработки современных прогрессивных экономически целесообразных, менее энергоемких технологий возделывания сельскохозяйственных культур необходима их комплексная оценка с учетом агрономической, экономической и энергетической эффективности. Важное место в современных технологиях отводится питанию растений, регулирование которого осуществляется с помощью удобрений и биопрепаратов [1, 2, 3, 4, 5]. Эффективность использования в сельскохозяйственном производстве минеральных и органических удобрений, а также других средств химизации и биологизации определяется экономическими параметрами, в частности, условным чистым доходом и уровнем рентабельности. Крайне низкий уровень применения удобрений не позволяет компенсировать постоянно отчуждаемые с товарной продукцией элементы питания, что приводит к снижению плодородия почвы. В связи с этим необходим поиск дополнительных агрохимических ресурсов, которыми могут быть послеуборочные остатки, зеленые и бактериальные удобрения, осадки сточных вод, местные минерально-сырьевые ресурсы и др. Их исполь-
зование позволяет воспроизводить плодородие почвы, оптимизировать питание растений и получать стабильные урожаи качественной продукции, сохраняя экологический статус агроценозов [6, 7, 8, 9, 10, 11, 12].
Цель наших исследований - определить эффективность различных средств химизации и биологизации применяемых в севообороте, в том числе с использованием показателей экономической и биоэнергетической оценки.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2004-2012 гг. на стационарном участке опытного поля Ульяновского НИИСХ.
Объектами исследования служили: удобрения - навоз, осадки сточных вод (ОСВ), мочевина, суперфосфат двойной, хлористый калий, солома, сидерат (викоовсяная смесь), диатомит Инзенского месторождения Ульяновской области; биологические препараты - Ризоагрин, созданный на основе штамма, относящегося к роду ЛдгоЬа&впит (A.Radiobacter, штамм 204); Флавобактерин на основе штамма роду Flavobacterium вр. (штамм JТ30); Ризоторфин на основе клубеньковых бактерий; сельскохозяйственные культуры - озимая и яровая пшеница, ячмень и горох.
По результатам химического анализа содержание в навозе азота (на сухую массу) составляло 0,56 %, фосфора - 0,38, калия - 0,7 %; в ОСВ - 1,15, 1,48 и 0,56 %, соответственно; в соломе 0,5, 0,28 и 0,87 %.
В опыте использовали диатомит Инзенского месторождения (предварительно измельченный в ООО «Диатомовый комбинат») с содержанием БЮ2 82,5 %, в том числе 42 % - в аморфной (активной) форме. Ценность диатомиту как удобрению добавляет присутствие в нем более 1 % К2Ю, а также наличие Мп, Р2Ю5 и Б (хотя и в небольших количествах), что весьма важно для питания растений.
Севооборот зернопаровой со следующим чередованием культур (по полям и по годам): пар чистый - озимая пшеница 1 - яровая пшеница 1 - горох - озимая пшеница 2 - яровая пшеница 2 - ячмень.
Схема опыта включала 24 варианта, повторность 4-х кратная в пространстве и во времени. Площадь опытного участка разбивали на делянки для изучения следующих вариантов применения удобрений в севообороте: без удобрений; М140Р95К175 (эквивалентно 25 т/га навоза; под все зерновые - по Ы26Р14К30, под горох - Ы10Р25К25); навоз 25 т/ га; навоз 50 т/га; ОсВ 12,5 т/га; ОСВ 25 т/га; сидерат (вико-овсяная смесь); солома 5 т/га + Ы115 (под все зерновые - по Ы20, под горох - Ы15). На всех делянках, кроме варианта без удобрений, солому после каждой культуры измельчали и заделывали в почву, при этом дополнительное внесение азота осуществляли только в соответствующем варианте.
После этого делянки с удобрениями разбивали поперек на 3 фона. Первый из них - нулевой (контроль), на втором фоне вносили диатомит (5 т/га), на третьем осуществляли посев семенами, обработанными в день посева биологическими препаратами (озимая пшеница - Флавобактерин, яровая пшеница и ячмень - Ри-зоагрин, горох - Ризоторфин), изготовленными в НИИ сельскохозяйственной микробиологии.
Навоз подстилочный крупного рогатого скота, солому, осадок сточных вод и диатомит заделывали в чистом пару (май - июнь) тяжелой дисковой бороной на глубину 1020 см. Сидерат (вика+овёс) заделывали в фазе цветения
вики в 1-2 декаде июля. Сорт вики посевной - Льговская 22, овса - Друг. Норма высева 3 млн семян вики (150 кг/га) и 2,5 млн семян овса (70 кг/га). Сев проводили в первой декаде мая с внесением нитрофоски в дозе Ы15Р15К15. Минеральные удобрения вносили под предпосевную культивацию согласно схеме опыта. Посевная площадь делянок 174 м2 (5,8x30 м), учетная - 100 м2 (4x25м).
Почва опытного участка чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое составляло 6,54-6,64 %, общего азота - 0,240,28 %, подвижных Р2О5 и К2О (по Чиркову) 208-221 и 98-108 мг/кг почвы, рН - 6,5-6,4, сумма поглощенных оснований 40-44 ммоль/100 г почвы, степень насыщенности основаниями 95-97 %.
Погодные условия в 2004-2012 гг. были различными по температурному режиму и влагообеспеченности почвы и наиболее полно отражали особенности лесостепи Поволжья, что оказало воздействие на урожайность культур и позволило всесторонне оценить действие изучаемых факторов. За годы исследований среднегодовая температура воздуха колебалась от +4,4 °С (2006 г.) до +6,5 °С (2008 г.) при средних многолетних значениях +4,7 °С. Годовая сумма атмосферных осадков варьировала от 325 (2009 г.) до 624 мм (2004 г.) при норме 440 мм, а за вегетационный период от 80 до 345 мм при средних многолетних значениях 263 мм. ГТК в годы исследований в основном превышал средние многолетние значения (норма 1,0) за исключением 2009 и крайне засушливого 2010 г. (2004 г. -1,5, 2005 г. - 1,0, 2006 г. - 1,1, 2007 г. - 1,2, 2008 г. 1,1, 2009 г. - 0,8, 2010 г. - 0,3, 2011 г. - 1,3, 2012 г. - 1,3).
Организация полевых опытов, проведение наблюдений и лабораторных анализов, отбор почвенных и растительных
образцов осуществляли в соответствии с действующими методиками и ГОСТами [13, 14, 15, 16, 17, 18].
Полученные результаты подвергали статистической обработке методами дисперсионного анализа [19] с использованием персонального компьютера и пакетов Excel 2007 и AGROS версия 2.06.
Результаты и обсуждение. Продуктивность севооборота определяла урожайность отдельных культур, которая, в свою очередь, зависела от действия и последействия отдельных видов удобрений (табл. 1). Сидерат и солома в качестве органического удобрения были практически равноценны минеральным удобрениям, а также навозу и ОСВ в дозах 25 и 12,5 т/га, соответственно. Прибавка урожайности зерна относительно контроля в среднем за ротацию севооборота в варианте с внесением N140P95K175 составила 0,31 т/га, или 12 %, навоза 25 т/га - 0,4о т/га (16 %), ОСВ 12,5 т/га - 0,36 т/га (14 %), сидерата - 0,35 т/га (14 %), соломы - 0,33 т/га (13 %). Применение 50 т/га навоза и 25 т/га ОСВ обеспечивало формирование более высокой урожайности зерновых культур: прибавка относительно контроля в среднем составила 0,35-0,36 т/га (20-21 %). Аналогичная закономерность сохранялась в вариантах с диатомитом и предпосевной обработкой семян биологическими препаратами.
Высокая эффективность сидеральных паров доказана многими исследователями [20, 21, 22]. Поступление свежего органического вещества при заделке сидератов в почву оказывает сильное положительное воздействие на ее физические и физико-химические свойства (плотность сложения, структурное состояние, микробиологическая деятельность, питательный режим), обеспечивая более благоприятные условия для произрастания возделываемых культур.
Таблица 1. Среднегодовая урожайность культур севооборота при применении различных видов удобрений, т/га
Вариант Озимая пшеница 1 (20052007 гг.) Яровая пшеница 1 (20062008 гг.) Горох (20072009 гг.) Озимая пшеница 2 (20082009 гг.) Яровая пшеница 2 (20092011 гг.) Ячмень (20102012 гг.) Среднее по варианту
фон удобрение
Нулевой контроль 3,30 2,88 1,49 3,56 2,00 2,10 2,56
N Р К -140 05175 3,82 3,18 1,63 4,10 2,18 2,31 2,87
'40 5 навоз 25 т/га 3,87 3,31 1,77 4,21 2,35 2,23 2,96
навоз 50 т/га 4,05 3,46 1,83 4,41 2,53 2,36 3,11
ОСВ 12,5 т/га 3,87 3,38 1,79 4,12 2,21 2,15 2,92
ОСВ 25 т/га 4,18 3,52 1,84 4,27 2,29 2,33 3,07
сидерат 3,78 3,36 1,74 4,10 2,24 2,22 2,91
солома+ №15 3,79 3,28 1,69 3,93 2,30 2,34 2,89
Среднее по фону 3,83 3,30 1,72 4,09 2,26 2,26 2,91
Диатомит контроль 3,92 3,23 1,66 3,63 2,25 2,57 4,87
N Р К 140 95 175 4,03 3,31 1,80 4,17 2,48 2,85 3,11
140 ''5 навоз 25 т/га 4,25 3,46 1,98 4,26 2,53 2,73 3,20
навоз 50 т/га 4,45 3,67 2,04 4,44 2,69 2,98 3,38
ОСВ 12,5 т/га 4,35 3,50 1,98 4,17 2,46 2,67 3,19
ОСВ 25 т/га 4,62 3,76 1,99 4,37 2,57 2,81 3,35
сидерат 4,26 3,53 1,95 4,14 2,39 2,70 3,16
солома+ N115 4,22 3,37 1,85 4,06 2,51 2,82 3,14
Среднее по фону 4,26 3,48 1,91 4,16 2,49 2,76 3,18
Обработ- контроль 4,05 3,38 1,73 3,68 2,39 2,48 2,95
ка семян N Р К 140 05175 4,38 3,56 1,87 4,20 2,55 2,81 3,23
биопре- '40 5 навоз 25 т/га 4,41 3,61 2,07 4,28 2,60 2,54 3,25
паратами навоз 50 т/га 4,64 3,83 2,12 4,50 2,81 2,92 3,47
ОСВ 12,5 т/га 4,51 3,77 2,06 4,21 2,62 2,63 3,30
ОСВ 25 т/га 4,71 3,80 2,10 4,38 2,73 2,75 3,41
сидерат 4,39 3,69 2,06 4,14 2,52 2,66 3,24
солома+ №15 4,29 3,48 1,95 4,08 2,67 2,87 3,22
Среднее по фону 4,42 3,64 2,00 4,18 2,61 2,71 3,26
Р, % (ошибка опыта) 3,9 1,7 3,6 4,8 3,5 4,6 -
НСР05 (вариант) 0,46 0,17 0,19 0,44 0,24 0,34 -
НСР05 (фон) 0,16 0,06 0,07 0,15 0,09 0,12 -
НСР05 (удобрение) 0,27 0,10 0,11 0,25 0,14 0,20 -
НСР05 (взаимодействие) 0,46 - 0,19 - 0,24 0,34 -
Что касается соломы зерновых культур, то с каждой ее тонной в почву поступает 810 кг органического вещества, 5-14 кг азота, 0,7-2,4 кг фосфора, 10-17 кг калия, 9-12 кг кальция и 0,8-3,0 кг магния [23]. По улучшению свойства почвы она, по нашим данным [24], не уступает или превосходит сидеральные культуры. Использование соломы совместно с азотным удобрением позволяет значительно улучшить ее разложение и повысить эффективность этого приема на первой же культуре после заделки в качестве органического удобрения.
Внесение диатомита (однократное, под паровое поле в начале ротации севооборота) обеспечило прибавку урожайности по отношению к абсолютному контролю в среднем за 7 лет 0,31 т/га (12 %), при совместном применении с навозом от 0,29 до 0,51 т/га (11-20 %), с ОСВ - от 0,32 до 0,46 т/га (13-18 %), с сиде-ратом - 0,29 т/га (11 %), с соломой - 0,27 т/га (11 %).
Это, на наш взгляд, обусловлено высокой эффективностью диатомита как полифункционального кремниевого удобрения, тем более, что почва опытного поля испытывает дефицит монокремниевой кислоты [25].
Использование биологических препаратов имеет высокую экологическую и экономическую значимость. Их влияние на урожайность растений и качество продукции эквивалентно внесению под все культуры азотных удобрений в дозах 30-40 кг д.в./га, фосфорных - 15-25 кг д.в./ га [26]. Эффективность предпосевной обработки семян биопрепаратами в наших исследованиях была практически равноценной использованию диатомита в дозе 5 т/га.
На внесение органических и минеральных удобрений лучше всего отзывались озимая и яровая пшеница, которые были также наиболее требовательными к плодородию почвы, на использование диатомита - озимая пшеница и ячмень (наиболее кремнелюбивые культуры). На предпосевную обработку семян биопрепаратами хорошо отзывались все культуры, прибавка урожайность зерна при этом у некоторых из них в отдельные годы достигала 0,85 т/га (43 %, озимая пшеница 1).
Наибольший условно чистый доход (19,7-23,6 тыс. руб./га) и уровень рентабельности (136-184 %) обеспечивало выращивание озимой пшеницы в обоих полях севооборота (табл. 2).
Таблица 2. Среднее значение условно чистого дохода и уровня рентабельности при возделывании зерновых культур и гороха
Условно чи- Уровень рен-
стый доход, табельно-
Культура тыс. руб./га сти, %
фон
I* I II I III I 1 II 1 III
Озимая пшеница 1 19,7 21,8 23,6 159 136 184
Яровая пшеница 1 18,7 19,5 21,4 128 117 143
Горох 7,6 6,1 8,0 39 30 40
Озимая пшеница 2 21,3 21,7 21,8 163 167 164
Яровая пшеница 2 10,2 12,3 13,3 82 99 104
Ячмень 7,2 10,9 10,4 61 93 86
* I - нулевой; II - диатомит; III - инокуляция.
Условно чистый доход яровой пшеницы, второй культуры после чистого пара был примерно таким же (18,721,4 тыс. руб./га) как и от озимой пшеницы, но с меньшей рентабельностью (117-143 %). При возделывании яровой пшеницы 2 экономические показатели значительно снижались (10,2-13,3 тыс. руб./га и 82-104 %). При выращивании гороха отмечены наименьшие условно чистый доход (6,1-8,0 тыс. руб./га) и уровень рентабельности (30-40 %), однако при возделывании после него озимой пшеницы достигается такая же экономическая эффективность, как
при размещении этой культуры по чистому пару. На фоне с диатомитом, за исключением гороха, и при инокуляции семян биопрепаратами условно чистый доход и уровень рентабельности повышались.
При использовании биопрепаратов условно чистый доход увеличивался, по сравнению с абсолютным контролем, на 1,7-3,9 тыс. руб./га, а уровень рентабельности - на 7-35 %. Максимальный в опыте рост величин этих показателей отмечен при внесении двойной дозы навоза, затем следуют варианты с ОСВ и навозом по 25 т/га, ОСВ 12,5 т/га, сидерат, солома с азотным удобрением и замыкает ряд полное минеральное удобрение (табл. 3).
Таблица 3. Значения условно чистого дохода и уровня рентабельности применения средств химизации и биологизации
Условно чистый Уровень рента-
доход, бельности,
Вариант тыс. руб./га %
фон
I* II 1 III I \ II III
Контроль 9,2 10,8 11,7 68 72 83
NPK 11,3 12,3 13,4 77 78 90
Навоз 25 т/га 12,7 13,7 14,3 100 99 110
Навоз 50 т/га 14,0 14,8 15,6 10 105 118
ОСР 12,5 т/га 12,4 13,5 14,5 96 96 110
ОСВ 25 т/га 13,3 14,4 15,1 98 100 109
Сидерат 12,2 13,3 14,1 94 94 105
Солома + N 11,9 12,9 13,8 88 87 100
* I - нулевой; II - диатомит; III - инокуляция.
Увеличение условно чистого дохода от применяемых средств химизации и биологизации на нулевом фоне составило 2,1-4,8 тыс. руб./га, а рентабельность возросла с 68 до 105 %.
Энергетическая оценка эффективности возделывания сельскохозяйственных культур заключается в соотношении количества накопленной растительным сообществом энергии с антропогенными затратами и позволяет более объективно и точно сравнивать энергетические эквиваленты, затрачиваемые на производство единицы сельскохозяйственной продукции независимо от ценовой политики. Такой подход создает возможности для количественной энергетической оценки сельскохозяйственной продукции и технологий их возделывания [27, 28].
Основными факторами, повлиявшими на энергетическую эффективность технологий возделывания в наших опытах, были размер урожая и накопленная в нем энергия. Так как использование минеральных и органических удобрений более энергоемкие приемы, самыми эффективными были варианты, где их либо совсем не применяли, либо вовлекали в агроэкосистемы в ограниченных размерах (табл. 4). Лучше других в этом отношении выглядели технологии с сидератом и соломой, коэффициент биоэнергетической эффективности которых на нулевом фоне был равен 2,29 и 2,35, соответственно; на фоне диатомита - 2,17 и 2,21; на фоне биопрепаратов - 2,50 и 2,52; а также контрольные варианты, которые не уступали упомянутым по эффективности, а на фоне биопрепаратов даже превосходили их (2,56). Наименее энергетически эффективным, несмотря на достаточно высокий уровень продуктивности, оказался вариант с внесением ОСВ в дозе 25 т/га.
В то же время, на наш взгляд, энергетическую оценку технологий возделывания сельскохозяйственных культур следует проводить с учетом их влияния на почвенное плодородие. В частности, на запасы гумуса, на долю которого в зоне проведения исследований приходится около 95 % общего энергопотенциала почвы [29, 30].
В нашем опыте в контрольном варианте при внесении минеральных удобрений, а также в случае использования
Таблица 4. Биоэнергетическая эффективность технологий возделывания культур севооборота при применении различных источников химизации
Вариант
фон
удобрение
Продуктивность севооборота, тыс. зерн. ед./га в год
Содержание энергии в продукции, тыс. МДж/ га
Коэффициент энергетической эффективности
Ну- контроль
ле- ^40Р95К175
вой навоз 25 т/га навоз 50 т/га ОСВ 12,5 т/га ОСВ 25 т/га сидерат солома+ ^15 Диа- контроль
то- ^40Р95К175
мит навоз 25 т/га навоз 50 т/га ОСВ 12,5 т/га ОСВ 25 т/га сидерат солома+ ^15 Ино- контроль
кУЛЯ- ^40Р95К175
ция навоз 25 т/га био- навоз 50 т/га пре- ОСВ 12,5 т/га пара- ОСВ 25 т/га том сидерат
солома+ ^^
2,02 2,24 2,33 2,44 2,32 2,37 2,30 2,30 2,28 2,44
2.54 2,69
2.55 2,68 2,52
2.50 2,36 2,55 2,61 2,76 2,64 2,71 2,57
2.51
39,25 43,52 45,27 47,41 45,08 46,05 44,69 44,69 44,30 47,41 49,35 52,27 49,55 52,07 48,96 48,58 45,85 49,55 50,71 53,63 51,30 52,66 49,94 48,77
без учета затрат энергии гумуса
2,27 2,15 2,24
2.09
2.19 1,96 2,29 2,35 2,17 2,03 2,13 2,03
2.10 1,96 2,17 2,21 2,56 2,38 2,46 2,31 2,42
2.20 2,50 2,52
с учетом затрат энергии гумуса
0,84 1,50 2,24 2,09 1,89 1,96 2,29 2,35 0,87 1,48 1,38 2,03 1,29 1,96 2,17 2,21 1,06 1,88 1,95 2,31 1,55 2,20 2,50 2,52
микробных препаратов выше при выращивании культур на фоне двойной дозы навоза, что связано с положительным влиянием внесенного
ОСВ в дозе 12,5 т/га отмечено достоверное снижение содержания гумуса (см. рисунок). Аналогичную картину наблюдали при дополнительном использовании диатомита и обработке семян биопрепаратами.
При учете затрат энергии гумуса эффективность вариантов, в которых за период исследований произошло уменьшение содержания органического вещества, резко падает и становится ниже остальных. Так, кардинальным образом изменяется коэффициент энергетической эффективности контрольного варианта, он уменьшается в 2,4-2,7 раза: с 2,56 до 1,06 (самый низкий среди всех изучаемых вариантов). Аналогичная закономерность, хотя и в меньшей степени, чем в контроле, характерна для вариантов с внесением минеральных удобрений.
Выводы. Продуктивность семипольного зернового севооборота в результате использования различных приемовхимизации и биоло-гизации земледелия возрастает с 2,0 до 2,5-2,7 тыс. зерн. ед. Инокуляция семян биопрепаратами обеспечивает повышение среднегодовой величины эого показателя на 0,3 тыс. зерн. ед./га. При этом прибавка от использования
органического вещества на активность микроорганизмов, входящих в состав биопрепаратов.
Наибольший условно чистый доход и уровень рентабельности при возделывании в семипольном зернопаровом севообороте обеспечивают озимая и яровая пшеница, затем следуют ячмень и горох. Использование средств химизации экономически целесообразно. Инокуляция семян и внесение диатомита обеспечивает еще большее увеличение условно чистого дохода и уровня рентабельности. При этом лучшие экономические результаты установлены в вариантах с биопрепаратами.
Энергетическую оценку технологий возделывания сельскохозяйственных культур необходимо проводить с учетом их влияния на плодородие почвы, в частности на динамику запасов гумуса. При таком подходе наиболее эффективны варианты с использованием
4 5
Вариант опыта
Рисунок. Динамика изменения содержания гумуса в почве при использовании удобрений на нулевом фоне в начале и конце ротации семипольного севооборота. Варианты опыта: 1 - без удобрений; 2 - М140Р95К175 (эквивалентно 25 т/га навоза; под все зерновые - по М26Р14К30, под горох - М10Р25К25); 3 - навоз 25 т/га; 4 - навоз 50 т/га; 5 - ОСВ 12,5 т/га; 6 - ОСВ 25 т/га; 7 - сидерат (викоовсяная смесь); 8 - солома 5 т/га + 1\1115 (под все зерновые - по 1\120, под горох - 1\115). Содержание гумуса: [:■:■:■: - в начале ротации; ЦЩ - в конце ротации.
сидератов и соломы на всех изучаемых фонах. Обработка биопрепаратами позволяет получать значительную прибавку (0,27-0,52 т/га) урожая при относительно небольших энергетических затратах на применение.
Литература.
1. Завалин А.А. Биопрепараты, удобрения и урожай. М.: ВНИИА, 2005. 302 с.
2. Завалин А.А. Применение биопрепаратов при возделывании полевых культур //Достижения науки и техники АПК. 2011. № 8. С. 9-11.
3. Никитин С.Н. Оценка эффективности применения биопрепаратов в Среднем Поволжье. Ульяновск: Изд-во ИПК «Венец» УлГТУ, 2014. 135 с.
4. Никитин С.Н. Влияние средств химизации и биологизации на урожайность озимой пшеницы // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2014. № 1. С. 24-29.
5. Burdman S., Jurkevitch E., Okon Y. Inoculation of crops with plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) //AAA Biotec. Ferrara. 1996. V. 1. Pp. 79-96.
6. Завалин А.А., Никитин С.Н. Урожайность культур и продуктивность севооборота при использовании средств химизации и биологизации // Аграрная наука и производство: проблемы и перспективные направления сотрудничества: материалы Всерос. науч.-практ. конф. Ульяновск: УлГТУ, 2014. С. 141-151.
7. Никитин С.Н. Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья: автореф. дис.... доктора с.-х. наук. Саранск, 2015. 36с.
8. Никитин С.Н. Изменение содержания гумуса в почве за ротацию севооборота при использовании удобрений //Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 10. С. 13-15.
9. Оленин О.А. Биологизация технологии возделывания яровой пшеницы на черноземе обыкновенном в лесостепи Заволжья //Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. № 6(49). С. 54-59.
10. Чекмарев П.А., Лукин С.В. Итоги реализации программы биологизации земледелия в Белгородской области // Земледелие. 2014. № 8. С. 3-6
11. Юшкевич Л.В., Корчагина И.А., Ломановский А.В. Совершенствование технологии возделывания яровой пшеницы в лесостепи западной Сибири // Земледелие. 2014. № 6. С. 30-32.
12. Петриченко В.Н., Туркина О.С. Эффективность применения кремний-органического препарата Энергия-М с комплексными водорастворимыми удобрениями Акварин и Растворин на столовых корнеплодах// Земледелие. 2015. № 5. С. 27-30.
13. Методические указания по проведению длительных опытов с удобрениями. Часть 1. Особенности закладки и проведения длительных в различных условиях. М.: ВИУА, 1986. 146 с.
14. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Ч. 2. - М.: ВИУА, 1983. - 172 с.
15. Методика исследований эффективности препаратов ризосферных диазотрофов / А.А. Завалин, Т.М.Духанина, М.В. Чи-стотин, А.С. Цыгуткин, Н.Х. Сергалиев, А.В. Ваулин, Л.В. Никулина, А.В. Пасынков, С.М. Лукин, А.П. Кожемяков, Л.Ф. Васюк, Р.А. Афанасьев, А.А. Белимов, Л.Ф. Попова, А.В. Хотянович. М.: ВИУА, 1998. 76 с.
16. Оценка эффективности микробных препаратов в земледелии/ А.А. Завалин, Т.М.Духанина, М.В. Чистотин, В.Ф. Ладонин, Л.В. Виноградова, Р.А. Афанасьев, Д.Б. Сологуб, А.П. Кожемяков, Л.В. Васюк, А.В. Хотянович, А.С. Цыгуткин, А.В. Пасынков. М.: Россельхозакадемия, 2000. 81 с.
17. ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений. М.: Госстандарт России, 2001. 20 с.
18. Сравнительная оценка методов расчета доз удобрений на планируемый урожай / В.Ф. Ладонин, С.М. Крамаров, И.Е. Коваленко и др. //Доклады Россельхозакадемии. 1999. №1. C. 22-24.
19. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
20. БелякВ.Б., Чернышов А.В. Эффективность сидеральных смесей//Земледелие. 2008. № 4 С. 28-29.
21. Таранов А.Б., Таранова Л.В. Сидеральные и занятые пары в севооборотах//Земледелие. 2008. №3. С.16-17.
22. Эффективность систем обработки почвы в звене севооборота с сидеральным паром/А.Х Куликова, А.В. Дозоров, Н.Г. Захаров, Н.В. Маркова, М.Г. Полняков // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. №3 (19). С. 29-35.
23. Колсанов Г.В. Солома как удобрение в зернопропашном севообороте на черноземе лесостепи Поволжья //Агрохимия. 2006. № 5. С. 30-40.
24. Захаров А.И., Никитин С.Н. Эффективность адаптивно-ландшафтной системы земледелия в засушливых условиях Ульяновской области // Земледелие. 2013. № 3. С. 3-5.
25. Козлов А.В., Куликова А.Х., Яшин Е.А. Роль и значение кремния и кремнийсодержащих веществ в агроэкосистемах// Вестник Мининского университета. 2015. № 2 (10). С. 23.
26. Никитин С.Н. Совершенствование системы удобрения яровой пшеницы с использованием биопрепаратов и микроэлементов (ЖУСС-2) в условиях лесостепи Поволжья: дисс. канд. с.-х. наук. Ульяновск, 2002. 204 с.
27. Ткачук О.А., Павликова Е.В. Сравнительная оценка энергетической эффективности агротехнических приемов в полевых севооборотах лесостепи среднего Поволжья// Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1-1. URL: http:// science-education.ru/ru/article/view?id=18807
28. Булаткин Г.А., Ларионов В.В.Энергетическая эффективность земледелия и агроэкосистем: взаимосвязи и противоречия //Агрохимия 1997. №3. С. 63-66.
29. Куликова А.Х., Карпов А.В.Энергетические проблемы сохранения плодородия почвы (на примере полевого опыта по изучению систем обработки) // Проблемы повышения продуктивности и устойчивости земледелия лесостепи Поволжья. Ульяновск, 1999. С. 20-25.
30. Агроэкологическая оценка плодородия почв среднего Поволжья и концепция его воспроизводства / А.Х. Куликова, А.В. Карпов, И.А. Вандышев, В.П. Тигин. Ульяновск: Ульяновская ГСХА, 2007. 171 с.
INFLUENCE OF CHEMICALIZATION AND OF BIOLOGIZATION MEANS ON EFFICIENCY OF CROP CULTIVATION TECHNOLOGIES IN CROP ROTATION
S.N. Nikitin, А.!. Yakunin
Ulianovsk Research Institute of Agriculture, ul. Institutskaya, 19, pos. Timiryazevskii, Ulianovskii r-n, Ulianovskaya obl., 433315, Russian Federation
Summary. In order to compare the efficiency of different means of chemicalization and biologization, applied in a crop rotation, and to evaluate them with respect to economics and bioenergy, the investigations were carried out in 2004-2012 in Ulyanovsk Agricultural Research Institute. The work was done at the 7-field crop rotation. The soil of the test plot was leached heavy loamy chernozem. The content of humus in the arable layer was 6.43-6.62 %, of total nitrogen - 0.26 %, of mobile phosphorus and exchange potassium (according to Chirikov) - 214-228 and 101-117 mg/ kg, respectively; pHsalt was 6.3-6.8. Plots with organic fertilizers (litter manure, sewage sludge, straw, green manure) were divided across into three backgrounds. The first of them (the zero one) was without diatomite and biological preparations; diatomite at the dose of 5 t/ha was applied at the second one; seeds, inoculated by biological agents, were sown at the third plot. The productivity of 7-field grain crop rotation increases from 2,000 to 2,500-2,700 grain units/ha as a result of the application of different methods of chemicalization and biologization of agriculture. A positive impact of diatomite, applied in bare fallow, on the productivity of crop rotation stably manifests. Inoculation of seeds by biological products ensures an increase in the average annual productivity of the crop rotation by 300 grain units/ha. Winter and spring wheat ensure the greatest values of contingent net profit and profitability level during cultivation in the 7-field grain-fallow crop rotation; then barley and pea follow. The use of chemicalization means in the crop rotation is economically profitable; the inoculation of seeds provides a growth of contingent net profit and profitability level. At diatomite applications, the economic indicators were less in comparison with the variant of inoculation. The most energy-efficient options are the variants with green manure and straw, especially taking into account the consumption of humus on yield formation. Keywords: organic fertilizer, mineral fertilizer, diatomite, productivity, crop rotation, economic efficiency, bioenergetics efficiency. Author Detals: S.N. Nikitin, D. Sc. (Agr.), deputy director (e-mail: S_nikitin@mail.ru); A.I. Yakunin, Cand. Sc. (Agr.). For citation: Nikitin S.N., Yakunin A.I. Influence of Chemicalization and Of Biologization Means on Efficiency of Crop Cultivation Technologies in Crop Rotation. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No. 11. Pp. 28-32 (in Russ.).
