УДК 68.33.15
ВЕРМИКУЛЬТИВИРОВАНИЕ КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ
В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Киянбеков К.Х., Клименко И., Шаяхметова А.С.
(СКГУ им. М.Козыбаева)
Устойчивое развитие сельского хозяйства в перспективе, как считают
отечественные и зарубежные ученые – аграрники, возможно только на основе
249
адаптивной интенсификации системы земледелия, соответствующей экологическим,
экономическим и социальным требованиям. При этом интенсификация предполагает
максимальную биологизацию земледелия с целью частичной или полной замены в
перспективе агрохимикатов для регулирования режима питания и защиты растений от
болезней, вредителей и сорняков.
Принципиальным отличием систем удобрений и повышения плодородия почвы в
условиях
биологизации
земледелия
от
традиционных
является
придание
первостепенного значения органическим удобрениям во все возможных формах: навоз,
компосты, зеленое удобрение, солома, биогумус и другие органические материалы.
Несколько десятков научных исследований уже проведенных на сегодняшний
день показали способность червей перерабатывать широкий спектр органических
отходов, таких как навоз, органические остатки растительного происхождения, отходов
целлюлозы и пр. В процессе кормления черви фрагментируют субстрат, ускоряют
ферментацию органического материала, изменяют физические и химические свойства
материала, приводя к компостному и гумифицирующему эффекту, из-за которых
нестабильная органика окисляется и стабилизируется [1,2].
Переработанные червями органические вещества, часто упоминаемые как
вермикомпост или биогумус, хорошо фрагментированы с отличной пористостью и, как
следствие, воздушной и водной проницаемостью и способностью удерживать влагу. В
сравнении с материалами из которых производится биогумус в последнем содержится
гораздо меньшее количество растворимых солей, большая способность катионного
обмена и увеличенное содержание гуминовых кислот. Они содержат питательные
вещества в форме «немедленно доступной» растениям, такие как нитраты, заменяемый
фосфор, и растворимые калий, кальций и магний. Некоторые исследования показали,
что биогумус содержит активные биологические субстанции, такие как регуляторы
роста растений. Основываясь на этих характеристиках переработанной червями
органики можно с уверенностью утверждать, что биогумус, кроме прочего, имеет
огромный потенциал в садоводческой индустрии и тепличных хозяйствах.
Таким образом, в результате биохимических реакций, происходящих под
воздействием сообщества микроорганизмов и почвенных животных, в промышленных
условиях происходит управляемый процесс трансформации навоза в биогумус –
высококачественное комплексное экологически чистое органическое удобрение. Сама
технология получения биогумуса проста, чиста и безотходна. Такой продукт
биоконверсии навоза по данным многочисленных исследований превосходит
традиционные органические удобрения по влиянию на рост, развитие и урожайность
различных сельскохозяйственных культур в 8-10 раз. Относительно небольшие нормы
внесения биогумуса (2,5-3,0 тыс. л/га при сплошном, 200-300 л/га при локальном
внесении) в 3-5 раз уменьшают материальные и трудовые затраты по возделыванию
картофеля в расчете на 1 гектар по сравнению с внесением навоза и других
традиционных видов органических удобрений[3,4,5].
В связи, с вышеизложенным в период с 2012-2014 г на базе АБС СКГУ
им. М.Козыбаева нами были проведены научные исследования по изучению
эффективности применения биогумуса для воспроизводства почвенного плодородия.
Картофель возделывался в пропашном звене зернопаропропашного севооборота:
чистый пар – озимая пшеница – картофель – яровая пшеница – горох – озимая пшеница
– кукуруза – ячмень.
В полевых опытах использовался среднеранний, районированный, элитный сорт
картофеля Невский. Агротехника его возделывания была общепринятой для
чернозёмных почв Северо-Казахстанской области.
Использование в качестве органического удобрения вермикомпоста обеспечивает
улучшение пищевого режима почвы: содержание щелочногидролизуемого азота
250
возрастает на 5-75%; минеральных форм азота – на 7-69%; количество подвижного
фосфора, извлекаемого по Чирикову – на 28-86%; степень подвижности фосфатов по
Карпинскому-Замятиной – на 8-69%. Положительное действие на пищевой режим,
особенно при использовании повышенных доз биогумуса, сохраняется в течение трех
лет. Под влиянием органических удобрений происходит улучшение кислотно-основных
свойств чернозёма выщелоченного.
Использование органических удобрений, улучшая гумусное состояние чернозема
выщелоченного, способствовало снижению глыбистости с 33,2-34,2 до 30,6-34,1%.
Наибольшее положительное влияние на структурное сосотояние проявилось при
использовании 9т/га биогумуса. При этом, в зависимости от доз вермикомпоста,
коэффицент структурности возрастал на 0,02-0,34 единиц. Влияние минеральных
удобрений на структурное состояние почвы не имело четкой выраженности.
Важнейший характеристикой структурных агрегатов почвы является их
устойчивость к размывающему действию воды. Количество водопрочных агрегатов
находилось в прямой зависимости от количества поступающего в почву органического
вещества, содержание гумуса и количества обменно-поглощенных оснований в
поглащающем комплексе. Так, при использовании биогумуса в дозах 3-6 т/га
содержание водопрочных агрегатов размером более 0,25мм возрастало на 2,5-4,21, а
при дозе 9 т/га и использовании навоза – на 7,6-11,5%. При этом коэффицент
водопрочности, рассчитанный по методике АФИ, увеличивался с 233 до 244-38 ед.
Следует отметить, что в отличие от образования механически прочных агрономически
ценных агрегатов процессы формирования водопрочных агрегатов приходили
несколько иначе. Так, максимум механически прочных агрегатов проявлялся после
уборки картофеля, а водопрочных – после уборки гороха.
Использование биогумуса в дозах 3 - 6 т/кг вызывало снижение плотности
сложения на 0,02-0,06 г/см
3
(1,6-5,2%), а в дозе 9т/кг – на 4,9-9,5% к контролю в первый
год после их внесения, в дальнейшем разуплотняющее действие отходов несколько
снижалось, однако даже после уборки третьей культуры севооборота она при внесении
высоких доз биогумуса была на 4,87,3% ниже по сравнению с почвой, не
испытывающей влияние органических удобрений. Между дозами биогумуса и
плотностью сложения выявлены сильные зависимости (табл. 1)
Пористость почвы изменяется в довольно широких пределах, особенно в верхних
горизонтах почвы, в зависимости от степени отструктуренности, от обработки, от
культуры и от количества органического вещества, поступающего в почву с
удобрениями.
Таблица 1. Уравнения зависимости между агрофизическими свойствами почвы, дозами
биогумуса и продолжительностью его взаимодействия с почвой.
Свойства почвы
Уравнение регрессии
r
2
Плотность сложения
Y = 0.99-.012x
1
+0.011x
1
0.5
-0.09x
2
+0.118x
2
0.5
0,924
Общая пористость
Y = 68.2-0.68x
1
+0.08x
1
0.5
-8.22x
2
+6.44x
2
0.5
0,952
Пористость аэрации
Y = 39.8-0.05x
1
+0.42x
1
0.5
-3.12x
2
+0.88x
2
0.5
0,887
Примечание: х
1
– годы после внесения биогумуса, х
2
– дозы биогумуса, т/га
Величина общей пористости в период уборки картофеля находилась в
оптимальных пределах и составляла 53,4-59,7%. Под влиянием органических
удобрений наблюдалось повышение общего количества пор на 1,4-7,2% по сравнению с
неудобренными вариантами в первый год после их внесения.
Наибольший эффект проявился от внесения повышенных доз биогумуса. Рост
пористости обусловлен улучшением структурного состояния чернозема. Под влиянием
251
удобрений пористость аэрации в первый год после их внесения возрастала на 4-26% по
сравнению с контролем. Положительное действие биогумуса сохранялось на
протяжении всего период наблюдений, однако, на 3-й год оно существенно снижалось.
Таким
образом,
использование
органических
удобрений
оказывает
положительное влияние на агрофизическое свойства чернозема выщелоченного:
улучшается структурно-агрегатный состав почвы, повышается водопрочность,
снижается плотность сложения и возрастает пористость.
Важным показателем, определяющим продуктивность растений, является
скорость нарастания и размеры площади их листовой поверхности на протяжении всего
вегетационного периода. Наши исследования показали, что у картофеля в течение трех
недель после появления всходов, в период перехода растений от питания за счет
пластических веществ к автотрофному, площадь листьев нарастала довольно быстро
как на удобренной почве, так и без удобрения, её величина определялось погодными
условиями.
Удобренные фоны способствовали усилению ростовых процессов. К моменту
цветения картофеля наибольшая площадь листьев (33-38 тыс. м
2
/га) была на фоне
использования 9 т/га биогумуса во все годы проведения исследований. Удобрения,
внесенные под картофель, по-разному влияли на накопления надземной массы и её
суточные приросты.
По нашим наблюдениям минеральные удобрения и биогумус в дозе 9т/га
несколько тормозили начальный рост, вплоть до начала бутонизации. Это, по-
видимому, связано с угнетающим действием высоких концентраций иона аммония. Под
действием навоза и биогумуса в дозах 3-6 т/га происходило усиление процессов
накопления сухого вещества. В условиях засушливых лет действие органических
удобрений было более выражено.
В полевых условиях на черноземе, выщелоченном самый высокий урожай
картофеля в среднем за три года проведения исследований (34,1 т/га) отмечался при
использовании 9 т/га биогумуса (табл.2), при этом прибавка продуктивности клубней
составила 10,3 т/га, или 43,3%, вместе с тем следует отметить, что последовательное
повышение доз биогумуса с 3 до 9 т/га уменьшало прибавки урожайности клубней:
если при использовании 3 т/га рост составил 6,0 т/га, то от следующих 3 т – 2,3, а от
последующего увеличения дозы – только 2,0 т/га клубней (или соответственно 25,2 –
9,7 – 8,4%).
Использование навоза в дозе 10 т/га, в среднем за три года исследований,
обеспечило рост продуктивности на уровне 7,2 т/га, или 30,2%.
Таблица 2. Действие удобрений на урожайность картофеля.
Варианты
опыта
2012 г
2013 г
2014 г
Среднее
за 3 года,
т/га
т/га
% к
контролю
т/га
% к
контролю
т/га
% к
контролю
1.Без удобрений
27,6
100
20,4
100
23,4
100
23,8
2.биогумус 3 т/га
34,5
125
27,1
133
27,8
119
29,8
3.биогумус 6 т/га
37,8
137
28,8
141
29,7
127
32,1
4.биогумус 9 т/га
40,3
146
30,4
149
31,6
135
34,1
5.навоз 10т/га
34,2
124
27,7
163
31,1
133
31,0
HCP
05
3,1
2,9
3,5
Биохимический состав клубней картофеля зависит от сорта, почвенно-
климатических условий и органических удобрений (таблица 3).
252
Крахмал – основная составляющая сухого вещества клубней картофеля.
Содержится в клубнях в виде мелких зерен разной величины – от 1 до 110 мк.
Процентное содержание крахмальных зерен разной величины обуславливает его
качество. Чем большее содержание больших зерен, тем выше его качество. Клубни
раннеспелых сортов картофеля содержат в среднем 12,6%, среднеспелых – 14,3, а
позднеспелых – 17,4% крахмала; сорт картофеля Невский относится к среднеспелой
группе.
Таблица 3. Показатели качества клубней картофеля сорта Невский в зависимости от
органических удобрений (среднее за 3 года).
Вариант опыта
Сухое
вещество, %
Крахмал, %
Витамин С, мг %
Нитраты,
мг/кг N0
3
1.Контроль
24,3
17,2
9,5
55
2.биогумус 3 т/га
28,5
18,5
12,0
52
3.биогумус 6 т/га
27,1
18,6
13,7
51
4.биогумус 9 т/га
26,3
18,7
14,8
50
5.навоз 10т/га
26,0
17,8
11,5
57
Влияние способов применения удобрений на накопление сухого вещества было
различным по годам и вариантам. Применение удобрений способствовало накоплению
сухого вещества в среднем за 3 года исследований от 26,0 до 28,5 %, против 24,3 % на
контроле и в большинстве случаев оно было выше при использовании биогумуса в дозе
9т/га.
В среднем за 3 года по всем вариантам опыта с применением удобрений
произошло увеличение содержания крахмала в клубнях по сравнению с контролем
Наименьшие показатели содержания крахмала, отмечаются на контрольном варианте
17,0%. Уровень крахмала в клубнях картофеля при внесении органических удобрений
изменялся от 17,8% до 18,7%, при наименьшем показателе на контроле - 17,0%
(разница с контролем составляет 0,6-1,5 %).
Картофель относится к продуктам с малой С-витаминной активностью
(содержащие 8-15 мг витамина С в 100 г продукта). Содержание в клубнях витамина С
было наименьшим на контроле - 9,5 мг %. С применением удобрений 11,5-14,8мг %
прибавка к контролю составила 2,0 -5,3 мг %. С повышением дозы биогумуса до 9т/га,
увеличивалось и содержание витамина С на 2,8 и 1,1 мг%.
Содержание нитратов в овощах зависит более чем от 20 самых важных факторов,
половиной из которых можно управлять . К основным факторам, вызывающим
накопление нитратов в овощах, относятся биологические особенности и сортовые
признаки растений, уровень плодородия почвы, температура и влажность почвы и
воздуха, интенсивность и продолжительность освещения, технология выращивания с/х
растений .
Динамика накопления нитратов в картофеле за вегетационный сезон такова: от
наибольшего количества в начале образования клубней до наименьшего к моменту
копки по осени. Следовательно, к концу вегетации содержание нитратов в картофеле
уменьшается почти в 2-3 раза.
В ходе исследований установлено, что уровень нитратов в клубнях по вариантам
в среднем за 3 года варьировал от 50 до 57 мг/кг (ПДК 250 мг/кг), при содержании на
контроле 57 мг/кг и было намного ниже ПДК, то есть использование органических
удобрений биогумуса и навоза не ухудшает качества клубней по уровню накопления
нитратов. Наибольшее положительное действие установлено при использовании
биогумуса 9т/га. -50 мг/кг.
253
Экономическая эффективность большинства агроприемов, в том числе и
применение удобрений на картофеле проявляется в увеличении продукции при
повышении материально - денежных затрат. Урожайность картофеля сорта Невский в
опыте взята фактическая, полученная методом взвешивания продукции с делянок.
Проведенные экономические расчеты при использовании органических удобрений
показывают, что их применение эффективно, так как способствует повышению
урожайности и, как следствие, увеличению прибыли и уровня рентабельности.
Применение удобрений обеспечивает получение более высокой прибыли по
сравнению с контролем: 899,8- 1049,5 тыс. тг/га против 689,5 тыс. тг/га на контроле.
Максимальный экономический эффект был достигнут в варианте с применением
биогумуса в дозе 9/га, где рентабельность составила -160,1%, что выше контроля на
22,4%.
Литература:
1. Максимова С. Журнал «Хозяин», №1. 2014 год.
2. http://www.npp-bioteh.ru/node/43
3. http://www.green-pik.ru/sections/41/2.html
4. http://www.elfi.ru/stati/chto-takoe-biogumus-i-kak-ego-primenyat.html
5. Игонин А. М. Дождевые черви. Как повысить плодородие почвы в десятки раз, используя
дождевого червя - "Старателя". Издательский центр: Народное образование, Москва, 2013г. -
192 с.
УДК 632.98
ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТА АЛЬБИТ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯЧМЕНЯ
В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА
Колесова К.С., Турсунбаев С.Ж.
(СКГУ им. М.Козыбаева)
Яровой ячмень - ценная зерновая культура разностороннего использования. Зерно
ярового ячменя применяется в пивоваренной промышленности, для приготовления
круп, в хлебопечении и кормопроизводстве. Из его зерна приготовляют перловую и
ячневую крупу, а также муку, которую при необходимости в количестве 20-25% можно
примешивать к ржаной или пшеничной. В зерне содержится в среднем 12% белка, 5,5 -
клетчатки, 64,6 - безазотистых экстрактивных веществ, 2,1 - жира, 13 - воды, 2,8% -
золы. Яровой ячмень используется для откорма свиней, а в южных районах страны, где
не возделывают овес, - для кормления лошадей (1 кг зерна содержит 1,2 кормовой
единицы). Зерно ячменя намного питательнее других концентрированных кормов.
Солома и мякина используется в качестве грубого корма или силоса Не стоит забывать
о том, что ячмень - это также ценная техническая культура. Во многих странах мира
его используют для заводского, домашнего пивоварения и в алкогольной
промышленности. Ячмень придает пиву приятный специфический вкус и аромат, а
пленки проросших зерен его служат прекрасным фильтрующим средством.
Увеличение производства зерна - главная задача сельского хозяйства. Для
получения гарантированного урожая ярового ячменя и высокого качества необходимо
254
подбирать новые, прогрессивные высокопроизводительные сорта, использовать
биопрепараты нового поколения, которые при меньших экономических затратах дают
не только стабильную прибавку урожая, но и повышают его качество. Биологически
активные вещества природного происхождения относятся к числу наиболее
перспективных препаратов, способных оказывать иммуно- и ростстимулирующее
действие на растения. Механизм влияния реализуется в нескольких направлениях:
через увеличение продуктивности, повышение адаптивных свойств, воздействие на
параметры плодородия почвы. В настоящее время земледельцы все чаще сталкиваются
с появлением новых рас и видов патогенов повышением резистентности уже
имеющихся, неоднозначными комплексными реакциями растительного организма на
возросший пресс защитных мероприятий и абиотических стрессоров. Препарат Альбит
обладает выраженным регуляторным и антистрессовым эффектом.
Биологически активные вещества природного происхождения относятся к числу
наиболее
перспективных
препаратов,
способных
оказывать
иммуно-
и
ростстимулирующее действие на растения. Механизм влияния реализуется в несколь-
ких направлениях: через увеличение продуктивности, повышение адаптивных свойств,
воздействие на параметры плодородия почвы. Биопрепарат альбит создан на основе
почвенных бактерий группы PGPR (plant growth promoting rhizobacteria), обладающих
способностью стимулировать рост растений и повышать их устойчивость к болезням.
Препарат разработан в научно-производственной фирме ООО Альбит совместно с
Институтом биохимии и физиологии микроорганизмов им. ПК. Скрябина РАН (пат.
№99118894) [1]. Препарат альбит - результат дальнейшего совершенствования уже
применяемых и хорошо зарекомендовавших себя в производстве биопрепаратов агат-25
и агат-25К. Для биопрепарата альбит характерны: высокая концентрация действующего
вещества, практическая безвредность для окружающей среды, низкие нормы расхода
для обработки семян и внекорневого внесения, возможность совместного внесения
биопрепарата с химическими пестицидами, длительный срок хранения (до 3 лет при
температуре от (-10) до 25°С), полная совместимость препарата с водными растворами
минеральных удобрений, гербицидами, инсектицидами и фунгицидами. В отличие от
многих пестицидов биопрепарат обладает выраженной ауксиновой активностью,
которая в широком диапазоне разведений (от 0.1 до 2 г/л) сопоставима с действием Ю
-6
М раствора индолил-3-уксусной кислоты (ИУК). Один из реальных механизмов
позитивного влияния альбита на рост и продуктивность растений - индукция
поглощения азота, фосфора и калия из почвы и вносимых удобрений.
Основное назначение препарата - стимуляция роста и повышение продуктивности
растений. Формирование высокой урожайности ярового ячменя определяется
сочетанием основных элементов структуры урожая - числом продуктивных стеблей на
единице площади, озерненностью колоса, массой 1000 зёрен и массой зерна с колоса.
Вполне естественно, что только на основании количественных и качественных
показателей можно дать оценку хозяйственной ценности испытываемого сорта и
приемов агротехники.
Биопрепарат альбит на посевах ячменя при разных уровнях минерального
питания и исходном плодородии почв повышает эффективность использования
элементов питания растениями, увеличивая урожай зерна на 11-30%, соломы - на 18-
45%. Получение высоких урожаев ячменя с минимальными затратами средств
производства возможно лишь при строгом соблюдении технологических процессов,
знаний биологии культуры при правильном использовании складывающихся условий
среды.
255
Достарыңызбен бөлісу: |