CC BY
32
УДК 633.2:633.16:631.45
Влияние внесения послеспиртовой упаренной барды на продуктивность ячменя и плодородие выщелоченного чернозема в условиях Тамбовской области
The impact of any distillery stillage evaporated on productivity of barley and fertility of leached Chernzem in the conditions of the Tambov region
Профессор Л.В. Степанцова, доцент Е.В. Пальчиков, доцент И.Н. Мацнев, ген. директор (АО «Биохим») Л.Т. Гриднева.
(Мичуринский государственный аграрный университет) кафедра агрохимии, почвоведения и агроэкологии, тел. 8(47545)9-46-48, АО «Биохим» тел. 8(47531)2-47-92 E-mail: evgeniy. palchikov. 7 9@yandex. ru E-mail: [email protected]
Professor L.V. Stepanova, assistant professor E.V. Palchikov, assistant professor I.N. Matsnev, The general director of («Biochem») L.T. Gridneva.
(Michurinsk State Agrarian University) Chair of Agricultural Chemistry, Soil Science and Agro-ecology, Joint stock company «Biochem» E-mail: [email protected] E-mail: [email protected]
Реферат. В условиях Тамбовской области на выщелоченных черноземах применение упаренной барды в дозе 8-12 т/га позволяет обеспечить прибавку урожая ярового ячменя на 20-23 %. Упаренная мелассная барда содержит в своем составе полный комплекс основных элементов питания и небольшое количество микроэлементов, что способствует увеличению пленчатости ячменя на 1,5 %. Внесение упаренной мелассной барды в оптимальной дозе не снижает показатели плодородия черноземов.
Summary. In the conditions of the Tambov region on leached chernozems, the use of evaporated bard at a dose of 8-12 t / ha allows for an increase in the yield of spring barley by 20-23 %. UPA-rennaya molasses bard contains in its composition a full complex of basic nutrients and a small amount of trace elements, which contributes to an increase in the film content of barley by 1.5 %. Making evaporated melasses bards in an optimal dose does not reduce the performance of plodia Diya black soil.
Ключевые слова упаренная мелассная барда, ячмень, урожайность, химический состав.
Keywords evaporated molasses bard, barley, productivity, chemical composition.
Поиск и использование нетрадиционных удобрений особенно актуален в настоящее время в связи с большой ценой на минеральные удобрения и отсутствием применения органических удобрений на большей части территории Тамбовской области [3,5,9,10].
Практика экономически развитых стран (Франция, Бельгия, Голландия) дает положительный экономический эффект применения спиртовой барды в качестве органоминерального удобрения [1,2,6]. В последние десятилетия барда как удобрение стала рассматриваться и на территории Российской Федерации. Ее агрономическая эффективность подтверждена серией опытов на различных почвах с зерновыми, картофелем и кормовыми культурами [1,7,8,14].
Но содержание элементов питания в послеспиртовой мелассной барды невелико, поэтому эффективные ее дозы на зерновых составляют не менее 60 т/га [8]. Из-за высоких транспортных расходов экономически целесообразно применение послеспиртовой барды только на прилегающих к предприятию территориях.
_23_
© Степанцова Л.В., Пальчиков Е.В., Мацнев И.Н., Гриднева Л.Т., 2019
К настоящему времени исследований в данном направлении проведено еще недостаточно, что определяет необходимость дальнейшего изучения влияния использования после спиртовой упаренной барды на продуктивность, качество продукции сельскохозяйственных культур и агрохимическую характеристику почвы.
Цель работы - оценить эффективность применения упаренной до 54 % по-слеспиртовой барды на урожайности и качество ярового ячменя и оценить ее влияние на агрохимические показатели почвы.
Исследования химического состава упаренной барды включали в себя: определение общего азота, фосфора и калия после мокрого озоления по Гинзбургу с последующим определением азота по Кьельдалю, фосфора - фотометрически, калия - на пламенном фотометре, рН - потенциометрически; общее содержание водорастворимых солей - кондуктометрически; содержание сухих веществ - термостатно-весовым методом; С орг - мокрым озолением по Тюрину [11]; сульфаты -турбидиметрически; микроэлементы (Мп, Си, Zn, Со и Мо) и токсичные элементы (РЬ, С^ Лб и - атомно-абсорбционным методом после озоления в азотной кислоте.
Опытные партии упаренной барды были опробованы в 2017 и 2018 гг. на полях МичГАУ на посевах ячменя сорт «Дворан» на территории учхоза-племзавода «Комсомолец» Мичуринского района Тамбовской области. Почва -чернозем выщелоченный, среднемощный, среднегумусный, тяжелосуглинистый на покровном суглинке. Предшественник яровых зерновых - горох. Опыты одно-факторные, 2- летние. Повторность - 4- кратная, размер опытной делянки 50 м2, размещение вариантов - систематическое. Способ внесения удобрений - осенью под основную обработку [4]. Варианты опыта - контроль (без удобрений), 4, 8 , 12 т/га. Урожайность учитывалась прямым (сплошным) методом, натура - на литровой пурке, пленчатость - методом Омарова [11]. После уборки урожая с каждой опытной делянки были отобраны образцы почвы, в которых определяли: гумус -по Тюрину в модификации Симакова (ГОСТ 26213-91), азот щелочногидролизуе-мый - по Корнфилду (ГОСТ 26107-84), подвижные формы калия и фосфора - по Чирикову (ГОСТ 26204-91), подвижные формы марганца и цинка - по Крупскому и Александрову в ацетатно-аммонийном буферном растворе с рН 4.8 (ГОСТ Р 50686), кобальт, молибден и медь - по Пейве и Труогу атомно-абсорбционным методом (ГОСТ Р 50687) [11].
Упаренная барда содержит в легкодоступной растениям форме все необходимые элементы питания. Общее содержание ЫРК в 2017 г. составило 7,22 %, а в 2018 г. - 9,52 % Наиболее высокое содержание характерно для калия, азота в 2 раза меньше, еще меньше фосфора (табл.1).
Таблица 1
Химический состав опытных образцов барды
Показатель Ед измер Барда упаренная (54 %) образец 2017г. Барда упаренная (54 %) образец 2018г. Требования к органическим удобрениям согласно ГОСТ Р 53117-2008
Физико-химические показатели
рН ед. рн 4,82±0,03 5,26±0,02 6,0-8,5
Содержание макро - и мезоэлементов
P2O5, 0,87±0,02 1,55±0,05 0,30
К2О 4,08±0,04 6,04±0,05 0,15
^рг % 2,27±0,05 1,93±0,02 0,40
Сорг 11,8±0,3 13,2±0,4
NOз 0,22±0,02 0,33±0,01
S в пересчете на SO4 0,19±0,03 0,22±0,02
P2O5 водорастворимый 1,07±0,05 1,28±0,05
К2О водорастворимый 0,56±0,09 0,80±0,20
Содержание микроэлементов
Mn 78,0±2,9 77,7±2,8
^ 0,16±0,04 0,24±0,03
Mo мг/ кг 0,56±0,01 0,62±0,01 Не нормируется
^ 1,17±0,03 1,42±0,04
Zn 21,2±0,4 80,3±3,4
В 296±23 600±22
Токсичные элементы
Pb 1,12±0,02 1,35±0,04 Менее 130
Cd мг/ кг 0,06±0,03 0,055±0,04 Менее 2,0
Н« Не обнаружено Менее 2,1
Аs Не обнаружено Менее 10
Кислотность барды не очень высокая (рН = 4,8-5,2). Образец, представленный на исследования в 2017 г., имел более кислую реакцию, чем в 2018 г. На нейтральных и карбонатных почвах барду можно длительно использовать без риска под-кисления. Помимо основных элементов питания упаренная барда содержит легко-разлагаемое органическое вещество, поэтому ее внесение способствует активизации микробиологических процессов в почве, что увеличивает доступность растениям элементов питания самой почвы и поддержтвает в почве положительноый баланс органического вещества. Упаренная барда содержит в небольшом количестве практически все микроэлементы и серу. В ЦЧЗ положительное значение имеют сера, бор и цинк, недостаток которых наблюдается практически во всех почвах.
По содержанию токсичных элементов представленные образцы барды удовлетворяют требованиям ГОСТ Р 53117-2008, предъявляемым к органическим удобрениям. Поэтому упаренную барду можно считать экологически безопасным удобрением.
Сложившиеся в 2017 году погодные условия были достаточно сложными для яровых зерновых культур. Холодная, сухая и ветреная весна способствовала про-сыханию верхних 10-15 см почвы, что задержало появление всходов и развитие яровых зерновых культур. Выпавшие в середине мая дожди сопровождались заморозками и низкими около 100 температурами. Всходы ярового ячменя появились 18 мая, но оставались слабыми и изреженными до конца июня, когда выпадение устойчивых осадков и поднятие среднесуточной температуры до 150 способствовали быстрому росту и развитию зерновых.
С середины июля установилась жаркая погода, в результате чего наблюдалось ускоренное прохождение фенологических фаз, преждевременное усыхание растений - полная спелость наступила уже 7 августа (табл.2).
Таблица 2
Влияние внесения унаренной барды на продуктивность ярового ячменя
№ Вариант опыта Среднее по повторностям
Урожайность, ц/га Прибавка Пленчатость, % Натура, г/л
ц/га %
2017 г.
1 Контроль 25,3 - - 7,5 730
2 4,0 т/га 27,3 2,0 7,9 7,6 740
3 8,0 т/га 30,5 5,2 20,5 8,0 745
4 12,0 т/га 31,8 6,5 25,7 8,2 755
НСР (%) Ц) 0,4 1,6
2018 г.
1 Контроль 29,1 - - 74 735
2 4,0 т/га 33,2 4,1 14,1 7,5 742
3 8,0 т/га 39,3 10,2 35,0 7,8 748
4 12,0 т/га 40,5 11,7 40,2 8,0 756
НСР (%) Ц) 0,4 1,6
Задержка в развитии в начале вегетации определила невысокий урожай ярового ячменя. Положительное влияние от внесения барды прослеживалось уже на стадии всходов. Внесение дозы 4 т/га дало не очень значительную прибавку урожая ячменя по сравнению с контролем - 7-10 %, внесение 8 т/га привело к увеличению урожайности на 18-22 %, увеличение дозы барды до 12 т/га лишь немного повысило урожайность ячменя — (24-30 %). Из этого следует, что в 2017 г. при не очень благоприятных погодных условиях наиболее эффективно вносить среднюю дозу барды - 8 т/га. Дальнейшее увеличение дозы барды не приводит к существенному росту урожайности зерновых.
Погодные условия 2018 г. были более благоприятными для роста и развития зерновых культур - большое количество весенних осадков, прохладная весна и начало лето, засушливая погода с высокими дневными температурами сложилась только период созревания, что способствовало сохранению урожая. В среднем урожайность ячменя была на 10 ц/га выше, чем в 2017 г.
Благоприятные погодные условия позволили растениям ярового ячменя более полно использовать питательные элементы, внесенные в почву с упаренной бардой, что привело к большей абсолютной и относительной прибавки урожая от тех же доз внесенной упаренной барды. Так, при внесении 4 т/га барды прибавка составила 14,1 %, при внесении 8 т/га - 35 %, а при внесении 12 т/га - 40,2 %.
Внесение барды способствовало как в 2017 г. так и в 2018 г. улучшению некоторых показателей качества зерна ярового ячменя. Так, например, пленчатость и натура зерна во всех вариантах несколько превышали показатели на контроле. Наибольшими они были на варианте опыта с дозой внесения барды 12 т/га.
Наибольшая рентабельность от внесения барды как в 2017 г., так и в 2018 г. наблюдается при норме внесения - 8 т/га. Дальнейшее увеличение дозы, хотя и ведет к некоторому повышению урожайности ярового ячменя, но эта прибавка не значительна и не повышает уровня рентабельности производства, повышение затрат даже несколько способствует снижению рентабельности.
Таблица 3
Экономическая эффективность выращивания ячменя нри внесении
упаренной барды.
Варианты опыта Урожайность, ц/га Стоимость урожая, р/га Затраты на 1 га, р. Себестоимость 1 т урожая, р. Прибыль, р/ га Уровень рента-бельнос ти, %
2017 г
Контроль (без удобрений) 25,3 17710 8430 3332 9280 110
4,0 т/га 27,3 19110 8830 3234 10280 116
8,0 т/га 30,5 21350 9230 3026 12120 131
12,0 т/га 31,8 22260 9630 3028 12630 131
2018 г
Контроль (без удобрений) 29,1 20370 8430 2896 11940 142
4,0 т/га 33,2 23240 8830 2659 14410 163
8,0 т/га 39,3 27510 9230 2348 18280 198
12,0 т/га 40,5 28350 9630 2265 18720 194
Таблица 4
Влияние барды на плодородие ночвы
Вариант опыта Гумус, % рНсол Р2О5 К2О N мг
по Чирикову
мг/ 100 г почвы
2017 г
Контроль 5,53 5,42 12,6 19,1 15,7
4,0 т/га 5,60 5,42 12,7 20,7 15,2
8,0 т/га 5,61 5,39 12,8 21,3 16,0
12,0 т/га 5,68 5,18 12,9 23,0 17,2
2018 г
Контроль 5,45 5,48 10,8 20,1 16,7
4,0 т/га 5,44 5,48 10,7 20,2 16,4
8,0 т/га 5,48 5,42 10,9 21,4 16,8
12,0 т/га 5,55 5,38 11,0 22,5 17,0
Почвенные исследования показали, что внесение упаренной барды в дозе 4 и 8 т/га практически не оказало влияния на агрохимические показатели выщелоченного чернозема (табл. 4). Внесение упаренной барды в дозе 12 т/га способствовало небольшому подкислению почвы - на 0,1-0.2 ед. рН как в 2017 г., так и в 2018 г. Содержание в почве фосфора при внесении упаренной барды во всех вариантах оставалось на уровне контроля как в 2017 г., так и в 2018 г, содержание гумуса и щелочногидролизуемого азота незначительно возросло (гумуса на 0,1-0,15 % азота - на 1-2 %) и только при наиболее высокой дозе внесения - 12 т/га.
Но эти значения не превышали порога достоверности, так как гумус определяется с точностью 0,1 %, а азот - 1 %. Только содержание обменного калия достоверно возрастает в почве при внесении барды в дозе 12 т/га - на 4 мг/100 г почвы. Но уже при норме 8 т/га прибавка составляет 1-2 мг/100 г почвы. Следует отметить, что в 2018 г. растения ячменя более полно использовали элементы питания из барды, поэтому и повышение содержания в почве основных элементов питания было более низким.
Упаренная послеспиртовая мелассная барда содержит в своем составе 2022% сухих веществ, из которых 12-13 % составляет органическое вещество, 0,81,5 % Р2О5, 4,0-6,0 % К2О и 2% N и 0,20 % - сульфатов. Внесение их в почву обеспечивает растения одновременно N P, K и S. Кроме основных элементов питания упаренная барда содержит практически все микроэлементы - 300-600 мг/кг - В, 70-85 мг/кг - Mn, 20-80 мг/кг - гп, 1-2 мг/кг - Си, 0,5-0,6 мг/кг - Mo и 0,025-0,2 мг/кг - Со. Упаренная барда характеризуется повышенной кислотностью (рН - 4,8 -5,3). Поэтому длительное внесение ее в почву следует сочетать с известкованием. При однократном внесении или ее использовании на карбонатных и нейтральных почвах не скажется отрицательно на свойствах почвы. Содержание токсичных элементов в упаренной барде ниже допустимых пределов, поэтому внесение их в почву с экологической точки зрения безопасно. Внесение упаренной барды повышает урожайность и качество продукции ярового ячменя, являясь органическим удобрением, способствует повышению плодородия почвы. Наиболее эффективная доза внесения упаренной барды - 8 т/га, она обеспечивает высокую прибавку урожая и наиболее высокий уровень рентабельности. Если норма внесения упаренной барды не превышает 8 т/га, опасность подкисления почвы отсутствует. При более высокой норме внесения необходимо проводить периодическое известкование.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гурин, А.Г., Плешкова Н.К., Кузяева О.С. Использование фильтрата спиртовой барды в качестве альтернативного удобрения при возделывании ячменя на территории Орловской области [Текст]// Вестник ОрелГАУ.- 2009.-№ 4 (09) - С. 2123.
2. Гурин, А.Г., Резвякова С.В. Влияние фильтрата спиртовой барды на урожай и качество зерна ярового ячменя на черноземе выщелоченном [Текст] / / Вестник АПК Ставрополья.-2014.-№ 1 (13) - С. 23-27.
3. Данилин С.И., Степанцова Л.В. Мацнев И.Н., Влияние внесения гранулированного удобрения из обеззараженного куриного помета на продуктивность томатов и плодородие почвы в условиях Тамбовской области. [Текст] //Мат. Межд. науч-практ. Конф.-2018 - С. 75-81.
4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. [Текст] М.: Колос, 1979. - 416с.
5. Маслова, М.В., Грошева Е.В., Степанцова Л.В. Эколого-физиологическое разнообразие микромицетов подстилочно-пометной массы, образующийся на птицефабриках, и их влияние на фитосанитарное состояние прилегающих территорий [Текст]// Успехи современной науки.-2017.-Т.1.-№ 10. - С 40-46.
6. Мацнев И.Н., Данилин С.И., Степанцова Л.В. Влияние внесения гранулированного удобрения из обеззараженного куриного помета на продуктивность картофеля и плодородие почвы в условиях Тамбовской области [Текст]// Мат. Межд. науч.-практ. Конф.- 2018. - С. 182-188.
7. Ненайденко, Г.Н. Примерные рекомендации по использованию послеспир-товой барды в качестве органического удобрения. [Текст]// Иваново, 2007. - 48 с.
8. Ненайденко, Г.Н. Агрохимическая характеристика бардяного осадка (ила) и его влияние на свойства почвы и урожайность зерновых культур [Текст]// Агро-химия.-2002.- № 3 - С. 27-34.
9. Пальчиков, Е.В. Влияние паров и парозанимающих культур на плодородие выщелоченного чернозёма и формирование урожая озимой пшеницы: автореферат дис. ...канд. с.-х. наук. Пальчиков, Е.В -Мичуринск, 2004. - 22 с.
10. Пальчиков, Е.В., Волков С.А. Сидерат как дополнительный источник органики [Текст]// Журнал Внстник МичГАУ. 2011.-№ 2, Ч. 1. - С. 127-129.
11. Практикум по агрохимии (под ред. Минеева). Изд-во МГУ, 2001. - 689с.
12. Степанцова, Л.В., Красин В.Н., Мацнев В.Н., [и др.]. Влияние послеспир-товой мелассной барды на почву, урожайность и качество яровой пшеницы в условиях Рассказовского района, Тамбовской области [Текст] / / Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания.-2016.-№ 1(9). - С. 14-20.
13. Степанцова, Л.В., Красин В.Н., Мацнев В.Н. [и др.]. Использование после-спиртовой мелассной барды в качестве органического удобрения в условиях Рассказовского района, Тамбовской области. [Текст] / / Основы повышения продуктивности агроценозов. Матер. Межд. науч-практ конф-2015. - С. 348-354.
14. Ушаков, О.В. Применение отходов спиртовой промышленности (барды) в качестве жидкого органического удобрения под сельскохозяйственные культуры и кормовые угодья Рязанской области [Текст] автореф. дис. канд. с.-х. наук./ Ушаков, О.В. Рязань. 2011. - 19 с.
REFERENCES
1. Gurin A.G., Pleshkova N.K. Kuzyaeva O.S. The use of alcohol bard filtrate as an alternative fertilizer in the cultivation of barley in the Orel region // Vestnik Orel-GAU. 2009, №4 (09) - pp. 21-23.
2. Gurin A.G., Rezvyakova S.V. The Effect of filtrate of alcohol bards on the yield and grain quality of spring barley on leached Chernozem // Bulletin AIC Stavropol. 2014, №1 (13) - pp. 23-27.
3. Danilin S.I., Stepantsova L.V. Matsnev I.N., Influence of introduction of the granulated fertilizer from the disinfected chicken dung on productivity of tomatoes and fertility of the soil in conditions of the Tambov region. Mate. Intl. scientific-PR. Conf, dedicated to the 90th anniversary of the birth of doctor of agricultural Sciences, Professor V.V. Tyulin, 2018 - pp. 75-81.
4. Dospekhov B.A. The method of field experience. M.: Kolos, 1979. - 416c.
5. Maslova M.V., Grosheva E.V., Stepantsova L.V. Ecological and physiological diversity of micromycetes of litter-litter mass formed at poultry farms and their influence on phytosanitary of adjacent territories // Successes of modern science, 2017. Vol. 1, №10. - pp. 40-46.
6. Matsnev I.N., Danilin S.I., Stepantsova L.V. Influence of introduction of the granulated fertilizer from the disinfected chicken dung on productivity of potatoes and fertility of the soil in the conditions of the Tambov region // Mat. Intl. scientific. - PR. Conf, dedicated to the 90th anniversary of the birth of D. S.-Kh. Sciences, Professor V.V. Tyulin, 2018. - pp. 182-188.
7. Nenaidenko G.N. The approximate recommendations for the use of DDGS as an organic fertilizer. Ivanovo, 2007. - 48c.
8. Nenaidenko, G.N. Agrochemical characteristics of the sediment grains (silt) and its influence on soil properties and yield of grain crops // Agrochemistry. 2002, №3 -pp. 27-34.
9. Palchikov E.V. Influence of vapors and steam-intensive crops on the fertility of leached Chernozem and the formation of winter wheat yield: dis abstract. ... kand. agricultural Sciences. Michur. state University, Michurinsk, 2004. - 22c.
10. Palchikov E.V., Volkov S.A. Green manure as an additional source of organic matter // Journal Vestnik Michgau, №2, Part 1, 2011 - pp. 127-129.
11. Workshop on agricultural chemistry (edited by Mineev). MSU publishing house, 2001. - 689c.
12. Stepantsova L.V., Krasin V.N., Matsnev V.N., Krasina T.V., Gridneva L.T. Influence of post-pier molasses Barda on soil, yield and quality of spring wheat in the conditions of Raskazovsky district of Tambov region // Technologies of food and processing industry of agroindustrial complex-healthy food products. 2016, №1 (9). - pp. 14-20.
13. Stepantsova L.V., Krasin V.N., Matsnev V.N., Krasina T.V., Gridneva L.T. Using lesportsac melasses vinasse as an organic fertilizer in terms of Rasskazovsky district of Tambov region. // In the collection: Bases of increase of productivity of agroce-noses. Mate. Intl. na-Uch-Prak Conf. dedicated to the memory of I. A. Muromtsev and A.S. Tatarintsev. 2015. - pp. 348-354.
14. Ushakov O.V. The use of waste alcohol industry (bards) as a liquid organic fertilizer for crops and forage lands of the Ryazan region // autoref. dis. kand. agricultural Sciences. Ryazan. 2011 - 19c.
