Оценка действия биогумуса на урожайность пшеницы

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Сельскохозяйственные науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Красноярский государственный аграрный университет»

Институт агроэкологических технологий

Кафедра почвоведения и агрохимии

Зав. кафедрой_д.б.н., профессор

Чупрова В.В.

__________________________

«____"_________________2013 г.

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ БИОГУМУСА НА УРОЖАЙНОСТЬ ПШЕНИЦЫ

01. 26. 32. ПЗ

Выполнил Нихаенко Л. К.

Руководитель

д.б.н., профессор Ульянова О. А.

Консультанты:

по охране окружающей среды

д.б.н., профессор Сорокина О. А.

по безопасности жизнедеятельности

ст. преподаватель Панова З. Н.

Красноярск 2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика объектов исследования

2.2 Методы исследования

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ БИОГУМУСА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ПШЕНИЦЫ

3.1 Изменение плодородия чернозема обыкновенного под действием удобрений

3.2. Экологическая оценка применения удобрений

3.3 Влияние удобрений на урожайность яровой пшеницы

ГЛАВА 4. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

ГЛАВА 5. ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ОТХОДОВ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ГЛАВА 6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Перспективным приемом повышения плодородия почв, оптимизации почвенно-биотического комплекса агроэкосистем и получения экологически чистой продукции служит применение биоудобрений нового поколения -биогумуса, получаемого путем экологической биотехнологии в процессе вермикомпостирования разнообразных органических отходов.

Технология вермикомпостирования рассматривает практически любые органические отходы в качестве субстрата для получения вермикомпоста. Разными авторами рекомендуются растительные остатки — лузга гречихи и подсолнечника, отходы животного происхождения — навоз КРС, птичий помёт, конский навоз, хозяйственно-бытовые стоки и др.

Несмотря на широкий выбор субстратов, целесообразным является использование местных и наиболее проблемных отходов. Наиболее актуально утилизировать птичий помет и отходы деревообрабатывающей промышленности, которые составляют огромный сырьевой ресурс для производства органических удобрений, мало используемый до настоящего времени в Красноярском крае [Сенкевич, 2013]. В настоящее время на птицефабрике «Заря» ежегодно образуется около 44 тыс. т птичьего помета [Чупрова, Ульянова, Исаев, 2009], а объемы накопления гидролизного лигнина составляют 500 тыс. т. Введение в куриный помет отходов деревообрабатывающей промышленности — гидролизного лигнина оптимизирует рН смеси до нейтральной среды, способствует обеззараживанию субстрата для последующего вермикомпостирования и обеспечивает более быструю переработку субстрата червями (2−3 месяца). Полученный на птицефабрике «Заря» биогумус апробировали в полевом опыте в землепользовании этого предприятия.

Цель работы — оценить влияние нового вида удобрения — биогумуса на показатели плодородия почв и на урожайность пшеницы.

Задачи:

— дать агрохимическую характеристику биогумуса;

-исследовать изменения агрохимических показателей чернозема обыкновенного под действием разных доз биогумуса и птичьего помета;

— выявить закономерности изменения количества гумуса под действием разных доз биогумуса и птичьего помета.

— оптимизировать дозы внесения биогумуса под яровую пшеницу сорта Новосибирская 15;

— дать сравнительную оценку урожайности пшеницы под действием различных доз биогумуса и птичьего помета.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Промышленное производство и применение продукта жизнедеятельности дождевых червей (биогумуса) называют вермикомпостированием (или методом вермикультуры). Использование вермикультуры — переработка органических отходов с помощью дождевых червей, которые трансформируют органику в удобрение, является перспективным направлением альтернативного земледелия. Биотехнологическая трансформация органических отходов вермикультурой — это безотходная технология, дающая возможность получать новое экологически чистое удобрение — биогумус (вермикомпост) и биологическую массу червей [Жигжитова, Корсунова, 1999].

В последние годы во многих странах мира, а особенно в США и Канаде, наблюдается настоящий бум, связанный с технологиями вермикультивирования и вермикомпостирования [Лавров, 2002].

В США первые хозяйства по искусственному разведению дождевых червей были созданы в 1940 году. На сегодняшний день там насчитываются около 1500 крупных хозяйств и множество мелких, объединенных в фирмы, специализирующихся на утилизации отходов методом вермикультуры. Промышленным получением вермикомпостов охвачены многие зарубежные страны, такие как Япония, Италия, Германия, Голландия, Испания, Дания, Венгрия, Великобритания, Франция, Польша, Украина, Казахстан, Китай и другие [Макаренко, 1991].

К сожалению, в России исследования и практика культивирования дождевых червей для утилизации органических отходов и материалов на удобрение и корм почти не развивалась [Игонин, 1991]. В связи с этим, по инициативе А. М. Игонина, во Владимирском педагогическом институте в 1984—1987 гг. были выполнены научно-прикладные разработки по вермикультуре.

Промышленное вермикультивирование в странах СНГ началось впервые в г. Ивано-Франковске в 1989 году, когда И. А. Мельник и другие завезли из Польши и Венгрии первую партию красных калифорнийских червей (17 млн. штук). В 1994 году в ЦИНАО (г. Москва) была создана лаборатория комплексной переработки органических отходов и их применения, которая стала заниматься технологией вермикультивирования на различных субстратах, налаживанием вермипроизводств в различных хозяйствах Подмосковья и других регионов России. Начато внедрение вермикомпостирования в хозяйствах Шпаковского района Ставропольского края. В Бурятии первым предприятием, внедрившим этот экологически чистый способ утилизации органических отходов (птичьего помета) стала Сотниковская птицефабрика, их биогумус пользовался большим спросом у населения.

Технология вермикомпостирования основана на пищевой активности дождевых червей, так в естественных условиях они способны за летний период переработать до 3 т/га опада. Заглатывая и смешивая в процессе питания органические остатки с минеральными частицами почвы, переваривая их, обогащая собственной микрофлорой, ферментами, биологически активными веществами, препятствуя развитию патогенной микрофлоры, дождевые черви производят копролиты с высоким содержанием гумуса, макро- и микроэлементов. В зрелом вермикомпосте содержание копролитов достигает 70% [Морев, 1990].

Необходимым условием успешного вермикомпостирования является необходимость предварительного тестирования органических отходов на токсичность для дождевых червей. Тест на токсичность включает смешивание и увлажнение небольшого количества органических отходов и наполнителя структурообразователя и введение в подготовленный субстрат дождевых червей. Показателями токсичности субстрата необходимости его дальнейшей переработки являются низкая двигательная активность дождевых червей и их выползание на поверхность субстрата.

Всю технологию вермикомпостирования можно условно разделить на три этапа:

Первый этап вермикомпостирования заключается в приготовлении органоминеральной компостной смеси. Органические отходы и наполнитель — структурообразователь смешивают и увлажняют до 70−80%., в качестве наполнителя — структурообразователя используют песок, почву, мелкий гравий или синтетические гранулы. Для уменьшения времени биоконверсии отходов обязательным условием является их предварительное измельчение.

На втором этапе полученные органоминеральные компостные смеси заселяют культурой дождевых червей. Под названием ''дождевые черви'' объединены семейства крупных почвенных олигохет. Эта группа не представляет таксономической единицы в строгом смысле слова, а выделена исходя из особенностей экологии и некоторых морфологических признаков включенных в нее семейств. На территории России олигохеты представлены почти исключительно семейством люмбрицид (Lumbricidae). Из большого количества существующих видов дождевых червей, относящихся к этому семейству, пригодными для вермикультуры считаются несколько видов: навозный червь Eisenia foetida (и его подвиды Eisenia foetida foetida и Eisenia foetida andrei), обыкновенный дождевой червь или большой красный выползок Lumbricus terrestris, малый красный червь Lumbricus rubellus и несколько других видов. В хозяйствах по вермикомпостированию чаще всего применяется одна линия навозного дождевого червя (Eisenia foetida andrei семейства Lumbricidae), так называемый красный калифорнийский червь (это и коммерческое название), специально отселектированный в США в 1959 году в Калифорнии. Длина его тела небольшая — до 9 см, а диаметр 3−5 мм, имеет попарно сближенные щетинки. Цвет ''калифорнийцев'' темно-красный или красно-коричневый, но окраска не сплошная, а кольчатая, т.к. бороздки, разделяющие сегменты, светлые.

Преимущества красного калифорнийского гибрида перед дикими сородичами заключается в том, что живут они до 16 лет (против 4), значительно более прожорливы и плодовиты (в среднем один червь дает потомство в 200−400 особей), способны существовать при огромной плотности (50−150 тысяч особей на 1 м2). К тому же он потерял инстинкт покидать свое местообитание при неблагоприятных условиях среды. Eisenia foetida характеризуется быстрым ростом. При выращивании на отходах максимальной скорости роста этот вид достигает к 11-недельному возрасту — биомасса одного червя составляет 650 мг (180 мг в расчете на сухое вещество). К этому же времени относится и максимальное количество откладываемых коконов. В естественных условиях один червь дает еженедельно 1−2 кокона, из которых через три недели выводится от 2 до 20 червячков (из них выживает примерно 4). В экспериментальной культуре максимальное количество коконов — 70 в год. В оптимальных условиях Eisenia foetida может еженедельно откладывать по 3−4 кокона. Через 3 месяца молодь этого вида червей становится половозрелой. Рекомендуемая плотность заселения вермикомпостной смеси составляет 2000 экземпляров на м2. Оптимальная для вермикомпостирования температура составляет 15−20 С. Время компостирования — 1−3 месяца в зависимости от вида органических отходов. Для предупреждения покидания дождевыми червями конвертируемых субстратов в период массового размножения, а так же на последних этапах вермикомпостирования, необходимым условием является добавка небольших порций отходов в указанные периоды. Дополнительные порции органических отходов можно вносить двумя способами: локально или послойно. Подкормкой может служить среда более агрессивная, чем исходная вермикомпостная смесь, например, навоз, не прошедший полной ферментации.

На третьем этапе по истечении времени компостирования дождевые черви отделяются просеиванием, вермикомпост высушивается и используется. Для отделения дождевых червей используют метод приманок, когда свежие органические отходы размещают в лотках с сетчатым дном на поверхности созревшего вермикомпоста. Дождевые черви перемещаются в лотки и отделяются от продукта вермикомпостирования.

Существуют несколько способов вермикомпостирования, применяемых в разных странах. При выборе способа вермикомпостирования необходимо учитывать природно-климатические условия региона.

В странах с мягким климатом распространен способ, при котором вермикомпостную смесь размещают под открытым небом в виде гряд, сверху накрываемых тканью или соломенными щитами для предотвращения избыточного облучения дождевых червей ультрафиолетовыми лучами.

Существует так называемый ''туннельный метод'', когда конвертируемые отходы помещают в невысокие пленочные теплицы.

При траншейном способе культивирования дождевых червей необходимо использование дренажного материала (гравий, синтетические, ветки кустарников и деревьев), которым выстилается дно 60-сантиметровой по глубине траншеи. При большей глубине затрудняется аэрация субстрата [Покровская, 1991]. При культивировании дождевых червей в закрытых помещениях, субстрат помещают в виде штабелей, либо в ящиках. Ящики могут быть деревянными или пластмассовыми, различного размера. Глубина не более 60 см. Вермикомпостирование осуществляют с добавлением новой пищи, либо без нее в течение периода биоконверсии. По мере необходимости вермикомпостную смесь увлажняют поливом водой. Учитывая способность вермикультуры находиться в активном состоянии в течение всего года, включая зимний период, а также природно-климатические условия региона, наиболее целесообразно культивирование дождевых червей в закрытых помещениях штабельным или ящичным способами.

Все выше перечисленные способы вермикультивирования рассчитаны на положительные температуры и мягкий климат, но, к сожалению, в суровых условиях сибирской зимы красный калифорнийский гибрид не выживает. Однако, исследования Н. Н. Терещенко (2007) доказали возможность зимнего вермикультивирования в условиях Сибири, с использованием в качестве средства утепления зимующих вермибуртов измельченной соломы (слоем не менее 10 см) и аэраторов — для стимулирования деятельности сапрофитной микрофлоры, поддерживающей положительные значения температуры в вермибурте. Известен зимний и достаточно эффективный способ вермикультивирования, предложенный специалистами из Владикавказа: на дно траншеи длиной 1,5−2 м укладывается сетка, на которую слоем 0,5 м размещают тщательно перемешанный субстрат из 1200 кг навоза, 1200 кг речного ила, 40 кг листового опада, 40 кг древесных опилок (соотношение 3: 3:0,1:0,1) и 24,8 кг мела (1% от количества субстрата). Смесь заселяют червями (из расчета 20 штук на 1 м2) и прикрывают землей на 3 зимних месяца.

Субстратами для разведения червей могут служить любые органические материалы: от растительных остатков и навоза сельскохозяйственных животных, включая птичий помет, отходы масложиркомбинатов, скотобоен и мясокомбинатов, рыбной, пищевой, сахарной, кожевенной, деревоперерабатывающей, хлопкоочистительной, винокуренной и пивоваренной промышленности, сапропель, осадок сточных вод (активный ил), органическая фракция твердых бытовых отходов, оливковый субстрат и т. д. Известно, [Ульянова, 2009], использование в качестве субстрата отходов фармацевтический промышленности — мицелярных отходов рибоксина, тетрациклина и пенициллина.

Переработанные вермикомпостированием органические отходы могут успешно применяться в овощеводстве, цветоводстве и озеленении, при выращивании сельскохозяйственных культур. Применение вермикомпостов ускоряет прорастание семян овощных и зерновых культур, увеличивает урожайность, повышает устойчивость культур к вредителям и заболеваниям. Обеспечивает получение ранней продукции. Применение вермикомпостов повышает урожайность пшеницы, сахарной свеклы на 20%, кукурузы на 30−50%, картофеля на 50−100%, овощей и фруктов на 35% [Мельник, Карпец, 1990].

Повышение урожайности при применении вермикомпостов достигается, в основном, не увеличением количества выживших растений, а за счет более мощного развития каждого выжившего растения. Кроме этого, вермикомпосты повышают устойчивость растений к действию стресс факторов, являются фитоадаптогенами. Норма внесения вермикомпостов в открытом грунте — 3 т/га. Наиболее целесообразен локальный способ внесения.

Перспективным является использование вермикомпостов для культивирования растений в закрытом грунте, где их используют, во-первых, в качестве почвоулучшителя, во — вторых, как компонент тепличных грунтов. Тепличные грунты, как правило, состоят из 2 основных компонентов — нейтрального наполнителя (песок, почва) и рыхлящего материала (навоз животных, опилки). Использование вермикомпоста в качестве почвоулучшителя в закрытом грунте позволяет продлить срок эксплуатации тепличных грунтов до 4-х лет. Норма внесения 15 кг/м2.

Применение вермикомпостов в качестве почвоулучшителей основано на их способности оказывать влияние на тепловой, воздушный и водный режимы. Обладая хорошей структурой и водопрочностью структурных агрегатов, биогумус способен значительно уменьшить степень и темпы уплотнения тепличных грунтов, оказывать рыхлящее воздействие, превосходящее воздействие опилок или навоза животных. При добавлении к тепличному грунту биогумуса наблюдается тенденция увеличения количества наиболее ценных в агрономическом отношении фракций, что способствует развитию микрофлоры грунта, что в свою очередь обеспечивает интенсивную мобилизацию питательных веществ.

При использовании биогумуса как компонентов тепличных грунтов в условиях экологически чистой технологии возделывания (без применения минеральных удобрений) оптимальными являются смеси следующего состава: с почвой — 15%, с нейтральным наполнителем — 40%. При более высоких нормах внесения вермикомпостов (30% почвосмеси) может наблюдаться угнетение растений, особенно на ранних фазах развития.

Применение вермикомпостов для культивирования растений в условиях закрытого грунта позволяет не только повысить урожайность, но и ускорить выход ранней продукции. Например, для огурца урожайность повышается на 25%, выход ранней продукции на 45%.

В научной литературе на положительное влияние дождевых червей в почвообразовании впервые обратил внимание английский натуралист Г. Уайт. В книге, опубликованной в 1789 году, он пишет, что земля без дождевых червей была бы «холодной и не питательной».

Основными же исследованиями по этому вопросу являются работы Ч. Дарвина (1881), который писал о значении дождевых червей в формировании плодородия почв. Плуг, — говорил естествоиспытатель, — принадлежит к числу древнейших изобретателей человека, но еще задолго до его изобретения почва правильно обрабатывалась червями и всегда будет обрабатываться ими.

Дождевые черви благоприятно влияют на почву [Тышкевич, 1991]. В основном в результате их деятельности сотворены знаменитые черноземы — национальное богатство России.

В нашем опыте биогумус испытывали в технологии выращивания яровой пшеницы сорта Новосибирская 15. В эксперименте использовали местный биогумус, полученный методом переработки птичьего помета и гидролизного лигнина промышленной популяцией дождевых червей на птицефабрике «Заря», находящейся в Емельяновском районе Красноярского края.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика объектов исследования

Объектами исследований была почва — чернозем обыкновенный, биогумус, приготовленный путем переработки птичьего помета и гидролизного лигнина калифорнийским червем Eisenia foetida, птичий помет, яровая пшеница сорта Новосибирская 15.

Черноземы относятся к преобладающему в составе пахотных угодий типу почв [Крупкин и др., 1999]. Они сформировались в условиях умеренно влажного континентального климата под степной и лугово — степной растительностью на автоморфных местоположениях, преимущественно на карбонатных породах. Черноземы обыкновенные доминируют в почвенном покрове остепненной части лесостепной и в степной зоне.

Почва — чернозем обыкновенный характеризуется обычным строением профиля: А-АВк-Вк-Ск-С. Гумусированный слой подразделяется на два горизонта: А — темный, равномерно окрашенный, зернистый или комковато-зернистый и АВк — темный с усиливающимися к низу бурым оттенком и с более крупными агрегатами. Горизонт Вк характеризуется неоднородной палево-серой окраской с серыми пятнами и языками, неясно выраженной структурой и наличием карбонатов. Вскипание обычно наблюдается в нижней части, А или АВ. Распространены под злаково-разнотравными степями. Профиль обыкновенных черноземов отличается от профиля выщелоченных черноземов наличием карбонатов у нижней границы гумусового горизонта, меньшей мощностью последнего, еще более выраженной языковатостью. В нижней части профиля наблюдается хорошо выраженная плитовидная структура. По всему профилю отчетливо прослеживается микроагрегатность и пористость. Глинистые частички коагулированы и не обнаруживают признаков передвижения по профилю. Карбонаты присутствуют в крупнокристаллической (сверху) и мелкокристаллической (снизу) формах. Мицелярная форма карбонатов присуща верхней части карбонатного горизонта, внизу доминирует мучнистая форма. Встречаются скопления гидроокиси железа в виде плотных стяжений или сгустков аморфных ржаво-охристых образований в форме пятен и прослоек. Отчетливо наблюдается повышенное содержание, наряду с илом, крупнопылеватой фракции. По данным микроморфологического описания, в составе минерального скелета верхнего горизонта преобладают зерна кварца и полевого шпата размером 0,03−0,06 мм и реже 0,2−0,3 мм. Из данных валового химического состава можно отметить относительное постоянство в распределении по профилю силикатной массы. Прослеживается лишь некоторое накопление в верхнем горизонте CaO, вероятно биогенного происхождения. В почвенном растворе преобладают бикарбонаты Ca и Mg, содержание сульфатов и хлоридов ничтожно мало. Среди черноземов обыкновенных распространены среднегумусные, маломощные и среднемощные виды. Гумус черноземов обыкновенных насыщен азотом несколько больше других подтипов: отношение C: N в верхнем горизонте колеблется от 6,4 до 12. В поглотительном комплексе преобладает Ca, но с глубиной возрастает доля магния (табл. 1).

Органическая часть поглощающего комплекса насыщена кальцием, а с поглощением магния главную роль играют минеральные коллоиды. Следует отметить, обедненность верхнего горизонта наиболее тонкими частицами [Бугаков, Чупрова, 1991, 1995].

Содержание гумуса в гор. А составляет 7,7−9,6%. Реакция почвенного раствора практически нейтральная, а в нижних горизонтах щелочная. Среди обыкновенных черноземов распространены разновидности разного гранулометрического состава.

Таблица 1 — Химические показатели и гранулометрический состав чернозема обыкновенного Емельяновского района

Горизонт, глубина,

см

Гумус, %

Валовые,

%

Обменные

pHH2O

Сумма частиц, % размер, мм

N

P2O5

Ca

Mg

< 0,001

< 0,01

А 0−10

9,6

0,75

0,32

48

8,6

7,2

10

21

А 10−20

7,7

0,73

0,32

43

13,4

7,2

14

22

АВк20−38

1,8

0,30

0,12

-

-

8,1

34

53

Ск 150−160

-

-

-

-

-

8,0

42

69

Биогумус — это концентрированное органическое удобрение, полученное путем переработки птичьего помета Емельяновской птицефабрики «Заря» и гидролизного лигнина дождевыми червями Eisenia fоetida (калифорнийский гибрид). Биогумус содержит полный набор питательных веществ, макро- и микроэлементов в легко усваиваемой растениями форме. Биогумус обеспечивает сбалансированное питание растений и укрепляет их иммунную систему, ускоряет созревание и дает значительную прибавку урожая, восстанавливает естественное плодородие почвы. На промышленный образец Красноярского биогумуса в научно-исследовательском центре токсикологии и гигиенической регламентации биопрепаратов Министерства здравоохранения России имеется сертификат качества, который имеет следующие санитарно-химические показатели (табл. 2). Биогумус характеризуется высоким содержанием органического вещества, гуминовых кислот, элементов минерального питания, имеет слабощелочную реакцию среды.

На птицефабрике «Заря» ежегодно образуется до 44 тыс. т птичьего помета, который не находит еще широкого применения. Одним из направлений его утилизации является приготовление на его основе биогумуса.

Таблица 2 -Санитарно-химические характеристики биогумуса

Влажность, %

56

рНН2О

7,20

Органическое вещество, % на а.с.в.

36,00

Гуминовые кислоты, % на а.с.в.

16,70

Общий азот, % на а.с.в.

1,30

Аммонийный азот, % на а.с.в.

0,10

Фосфор, % на а.с.в.

2,28

Калий, % на а.с.в.

0,82

Радиоактивность

на уровне фона

Общая микробная обсемененность

1,2×105

Условно-патогенная микрофлора кишечной группы

не выявлена

Яйца гельминтов

не обнаружены

В биогумусе отсутствует патогенная микрофлора кишечной группы, а также личинки и яйца гельминтов, что согласуется с данными других авторов [Русакова и др., 2007] и подтверждает безопасность его применения.

В таблице 3 представлен химический состав птичьего помета. Куриный помет имеет в своем составе высокое содержание элементов минерального питания (N, P, K).

Таблица 3 — Химический состав куриного помета, %

Материал

рНн2о

С

N

Р2О5

К2О

С: N

Куриный помет

9. 0

36

2,9

1,2

0. 99

12

Пшеница Новосибирская 15 — сорт селекции СибНИИРСа. Разновидность лютесценс. Родословная: межсортовая ступенчатая гибридизация [(Безенчукская 98 х Иртышанка 10) х Тулунская 10] х Новосибирская 22. Этот сорт включен в Госреестр по Уральскому и Западно-Сибирскому регионам, по Красноярскому краю в 4-й и 5-й зонах.

Рекомендован для возделывания в Алтайском крае, Новосибирской, Тюменской и Курганской областях. Куст пшеницы полупрямостоячий, соломина выполнена слабо, с сильным опушением верхнего узла, флаговый лист с сильным восковым налетом, колос цилиндрический, средней плотности, белый. Плечо прямое, средней ширины. Зубец короткий, прямой. Зерно яйцевидное, окрашенное, хохолок короткий. Масса 1000 зерен 34−36 г. Этот сорт раннеспелый, созревает одновременно с Тулунской 12 или раньше на 2−3 дня, обладает высокой устойчивостью к полеганию. Вегетационный период 75−83 дня, созревает на 3−9 дней раньше районированных сортов. Среднезасухоустойчив. Хлебопекарные качества отличные. Отвечает требованиям сильной пшеницы. Пыльной головней поражается слабо, но умеренно восприимчив к поражению твердой головней и сильно восприимчив к бурой и стеблевой ржавчинам, к мучнистой росе [Ведров, 2002].

2.2 Методы исследования

Исследования проведены в полевом опыте землепользования птицефабрики «Заря», расположенном в Емельяновском районе Красноярского края. Общая площадь птицефабрики «Заря» составляет 1700 га, собственной 500 га, арендуемой 1200 га. Севообороты хозяйства: чистый пар, пшеница, пшеница, пшеница. На птицефабрике «Заря» для улучшения производственных условий построены новые корпуса. Поголовье на птицефабрике составляет 600 тыс. голов кур. Ежедневный сбор яиц составляет 500−550 тыс. штук.

По данным ГМС в Емельяновском районе выпадает 350−450 мм осадков в год, сумма активных температур составляет 1550−1800 0С. Среднегодовая температура воздуха около 4−5 0С. Среднемесячная температура мая равна 9,8 0С, июня — 16,5 0С, июля — 19,3 0С, августа — 15,8 0С и сентября — 7,1 0С. Последний заморозок весной бывает 31 мая, а первый — 15 сентября.

ПБА колеблется в пределах 90−115 дней. Почвы Емельяновского района подвержены водной и ветровой эрозии в слабой и средней степени, поэтому около 1/3 почв относятся к эрозионно-опасным. Почвенно-климатические условия хозяйства позволяют выращивать основные виды сельскохозяйственных культур, однако ежегодно проявляющаяся засуха в начальный период вегетации ограничивает получение стабильных урожаев.

Исследования проведены в полевом опыте по следующей схеме:

1. N60P30 (фон)

2. Фон + биогумус эквивалентно N60

3. Фон + биогумус эквивалентно N120

4. Фон + птичий помет эквивалентно N60

5. Фон + птичий помет эквивалентно N120

Удобрения вносили в почву перед посевом пшеницы. Размер опытной делянки составлял 100 м². Размещение рендомизированное. При закладке опыта и после уборки урожая были отобраны почвенные образцы, в которых определяли Сгумуса — методом Тюрина [Аринушкина, 1970], который основан на окислении углерода органического вещества почвы сернокислым раствором бихромата калия, избыток которого обратно оттитровывали солью Мора. Содержание углерода определяют косвенно по количеству хромовой смеси, затраченной на окисление органического вещества. Реакцию окисления углерода можно выразить уравнением:

3С + 2К2 Сr2 О7+ 8Н2SО4 = 3СО2 + 2К2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O

Обратное титрование солью Мора проходит по уравнению:

K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 +K2SO4 + 7H2O.

Навеску почвы 0. 05 г помещали в коническую колбу емкостью 100 мл. Из бюретки приливали 10 мл 0.4 н раствора K2Cr2O7, приготовленного на разведенной (1: 1) серной кислоте. Колбы закрывали воронкой и ставили в сушильный шкаф (t=1500С) на 20 минут. После охлаждения в раствор добавляли в качестве индикатора несколько капель 0.2% - ного раствора фенилантраниловой кислоты, затем титровали 0.2 н раствором соли Мора до перехода окраски из вишнево — красной через фиолетовую в темно — зеленую. Результат вычисляли по формуле:

% С= (а-в) н*0,003*100/р, где

а — количество соли Мора (мл), пошедшее на титрование холостого опыта.

в — количество соли Мора, пошедшее на титрование хромовой смеси анализируемого образца.

н — нормальность соли Мора.

р — абсолютно сухая навеска (г).

0,003 — граммовое значение миллиграмм — эквивалента углерода.

Для вычисления количества гумуса найденную величину % С умножают на 1,724.

Содержание нитратного азота в почве определяли дисульфофеноловым методом в модификации С. Л. Иодко и И. Н. Шаркова (1994), pHkcl определили потенциометрически, S, EKO, Hr, и валовые N, P, K, подвижный P2O5, обменный калий методом БИК — спектроскопии (аналитическая система на основе сканера — NIR-4250).

Полученные результаты исследования были обработаны статистически методом дисперсионного анализа [Доспехов, 1979].

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЯ БИОГУМУСА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ПШЕНИЦЫ

3.1 Изменение плодородия чернозема обыкновенного под действием удобрений

Плодородие — это способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха и тепла, благоприятной физико-химической средой для нормальной деятельности. Плодородие является качественным свойством почвы, отличающим ее от горной природы.

Выделяется несколько категорий почвенного плодородия:

Естественное, или природное, определяется свойствами природных почв, формирующихся в процессе их развития и эволюции под влиянием природных факторов без вмешательства человека.

Искусственное плодородие — плодородие, которым обладает почва в результате воздействия на нее целенаправленной человеческой деятельности (распашка, обработка, мелиорация, удобрения). Оно свойственно пахотным почвам и определяется уровнем урожая культурных растений. Зависит от уровня развития науки и техники и от возможности полно использовать природное плодородие.

Потенциальное плодородие — суммарное плодородие почвы, определяемое ее свойствами, как приобретенное в процессе почвообразования, так и измененное человеком.

Эффективное плодородие — та часть потенциального плодородия, которая реализуется в виде урожая растений при данных погодных и агротехнических условиях.

Относительное плодородие — плодородие почвы в отношении к какой-то определенной группе или виду растений.

Экономическое плодородие — экономическая оценка почвы в связи с ее потенциальным плодородием и экономическими характеристиками земельного участка. Разная оценка участков обусловлена их расположением, удаленностью и удобством использования.

Воспроизводство плодородия — совокупность природных почвенных процессов или система целенаправленных и агротехнических воздействий для поддержания эффективного плодородия на уровне, приближающемся к потенциальному плодородию [Кураченко, 2011].

Одним из интегральных показателей плодородия является содержание гумуса в почве. Результаты проведенных исследований показали, что чернозем обыкновенный согласно градациям, разработанных Л. А. Гришиной и Д. С. Орловым (1978), характеризуется высоким содержанием гумуса (6,4%). Внесение биогумуса в почву увеличивает данный показатель на 0,2 — 0,5% в зависимости от применяемой дозы (табл. 4). Внесение птичьего помета способствует повышению содержания гумуса на 0,5 — 0,7% в черноземе обыкновенном. Следует отметить, что показатели дисперсии и коэффициента вариации во всех вариантах опыта низкие, что свидетельствует о достоверности полученных результатов. Полученные результаты согласуются с другими авторами [Гамзиков, 2009] указывающих, что влиянием систематического внесения удобрений в полевых севооборотах удается не только предотвратить потери органического вещества из почв, но и поддерживать его на более высоком уровне в сравнении с контролем.

Основу плодородия составляют 3 группы факторов: биологические, агрофизические, агрохимические. Они тесно взаимосвязаны [Чупрова, 2007]. В данной работе рассматриваются некоторые из них.

Анализ таблицы 5 показывает, что чернозем обыкновенный характеризуется нейтральной реакцией среды. Почва имеет высокую емкость катионного обмена, которая при внесении биогумуса увеличивается на 1 — 1,5 мг-экв/100 г. Почва удобренных вариантов и контроля насыщенна основаниями.

Таблица 4 — Статистические параметры содержания гумуса в почве при внесении удобрений, %

Вариант опыта

Среднее±ошибка средней

Дисперсия

Коэффициент

вариации

N60P30 (фон)

6,4±0,1

0,05

3

Фон + биогумус экв. N60

6,6±0,3

0,3

8

Фон + биогумус экв. N120

6,9±0,1

0,01

3

Фон +птичий помет экв. N60

6,9±0,4

0,5

1

Фон + птичий помет экв. N120

7,1±0,3

0,3

7

Степень насыщенности основаниями (V) > 80%, следовательно, почва не нуждается в известковании. Содержание общего азота на контроле составляет 0,22%. Под действием биогумуса наблюдается тенденция роста этого показателя.

Содержание фосфора под влиянием внесенных удобрений увеличивается, но на статистически незначимую величину, а калия остается на том же уровне по сравнению с контролем. Таким образом, чернозем обыкновенный по рассмотренным показателям характеризуется высоким потенциальным плодородием имеющим тенденцию роста под действием внесенного биогумуса.

В плодородной почве, как правило, содержится достаточный запас необходимых растению питательных элементов, рассмотрим их.

Азот — важнейший питательный элемент для растений. В среднем его в растении содержится 1−3% от массы сухого вещества. Он входит в состав таких важных органических веществ, как белки, нуклеиновые кислоты, нуклеопротеиды, хлорофилл, алкалоиды и др. В среднем содержание его в белках составляет 16−18% от массы. Азот, фосфор и сера вместе с углеродом, кислородом и водородом являются строительным материалом для образования органических веществ и, в конечном счете, живой ткани. Содержание азота в растениях существенно изменяется в зависимости от вида растений, их возраста, почвенно-климатических условий выращивания культуры, приемов агротехники и т. д. Например, в семенах зерновых культур азота содержится 2−3%, бобовых — 4−5%. Содержание азота в почвах черноземного типа составляет 0,2−0,5%. Поскольку 95% общего азота содержится в органическом веществе почвы и только около 1% в легкоусвояемых для растений минеральных формах (NO3- и NH4+), то обеспеченность этим элементом почвы определяется содержанием в ней органического вещества (гумуса) и скоростью его минерализации [Ягодин и др., 2002].

Влияние фосфора на жизнь растений весьма многостороннее. При нормальном фосфорном питании значительно повышается урожай и улучшается его качество. У зерновых культур возрастает доля зерна в общем урожае, улучшается его выполненность. Фосфор повышает зимостойкость растений, ускоряет их развитие и созревание. Оптимальное фосфорное питание способствует развитию корневой системы растений — она сильнее ветвится и глубже проникает в почву. Фосфор ослабляет вредное действие подвижных форм алюминия на кислых дерново-подзолистых почвах [Минеев, 1990, 1993]. Калий называют элементом молодости, так как наибольшее его количество накапливается в тех клетках, в которых более интенсивно идут процессы обмена веществ и деления клеток. Установлено, что калий стимулирует нормальное течение фотосинтеза, усиливает отток углеводов из пластинки листа в другие органы, а так же синтез сахаров и высокомолекулярных углеводов — крахмала, целлюлозы, пектиновых веществ и др. Способствуя накоплению углеводов в клетках растений, калий увеличивает осмотическое давление клеточного сока и тем самым повышает холодоустойчивость и морозостойкость растений.

Таблица 5 — Влияние удобрений на показатели потенциального плодородия почвы

Вариант опыта

pHн2о

ЕКО

Hr

V,%

N

P

K

мг-экв/100 г

валовые, %

N60P30 (фон) — контроль

6,8±0,02

32,6

4,6±0,1

86

0,22±0,01

0,12±0,01

0,8±0,04

Фон + биогумус экв. N60

6,9±0,03

34,1

4,7±0,4

86

0,23±0,01

0,13±0,01

0,8±0,03

Фон + биогумус экв. N120

6,6±0,03

33,6

5,5±0,4

84

0,21±0,01

0,14±0,01

0,8±0,04

Фон + птичий помет экв. N60

6,7±0,2

32,4

5,3±0,7

84

0,21±0,01

0,13±0,01

0,8±0,04

Фон + птичий помет экв. N120

6,8±0,1

31,2

4,8±0,3

85

0,22±0,01

0,13±0,01

0,8 ±0,02

Известно [Ягодин и др., 2002], что калий повышает устойчивость хлебов к полеганию, утолщает стенки клеток соломины злаковых культур, повышает устойчивость к различным заболеваниям, способствует образованию АТФ.

Рассмотрим влияние различных удобрений на содержание подвижных элементов минерального питания растений в черноземе обыкновенном (табл. 6).

Таблица 6 — Влияние удобрений на показатели эффективного плодородия почвы

Вариант

N-NO3

N-NH4

P2O5

K2O

мг/кг

мг/100 г

N60P30 (фон)

7,3±1,4

23,9±1,3

11,3±1,1

18,3±0,5

Фон + биогумус экв. N60

4,3±1,3

27,6±4,5

11±3,0

19,9±1,4

Фон + биогумус экв. N120

4,0±0,6

33,3±0,9

12,4±2,0

20,7±0,1

Фон + птичий помет экв. N60

1,0±0,2

26,5±6,8

12,2±4,3

18,2±1,6

Фон + птичий помет экв. N120

7,3±1,5

24,6±1,8

10,4±0,7

19±0,3

Ключевым фактором плодородия почвы является устойчивая обеспеченность ее подвижными формами азота, содержание которых зависит как от запасов гумуса и количества вносимых удобрений, так и от подверженности последних микробной трансформации. Азот минеральных удобрений легко теряется из почвы в результате денитрификации и активно ассимилируется микроорганизмами, становясь доступным для автотрофов [Семенова, Кузнецова, 2006].

Азот отличается от других элементов питания высокой мобильностью, большим разнообразием форм, способностью к сравнительно быстрой трансформации, которая определяется водным и тепловым режимом почвы, характером растительного покрова, уровнем применения удобрений и мелиорантов. Превращение азота в почвах, динамика содержания его минеральных соединений в значительной степени определяют условия минерального питания растений на протяжении вегетационного периода, эффективность удобрений, уровень урожая сельскохозяйственных культур и его качество [Макаров, 1989; Лебедева и др., 1996, Носко, 1997].

Известно, что основная часть урожая создается за счет нитратной формы азота [Назарюк, 2002]. Поэтому в нашем опыте было определено содержание нитратного азота. Из данных таблицы 6 видно, что минимальные количества нитратного азота выявлены в почве удобренных вариантов опыта, что может быть обусловлено расходом его на формирование большей урожайности пшеницы.

Как свидетельствуют результаты исследования, содержание аммонийного азота в почве контрольного варианта высокое. Внесение биогумуса увеличивает этот показатель в 1,2 — 1,4 раза в зависимости от дозы внесения. Применение птичьего помета повышает содержание аммонийного азота на статистически незначимую величину.

Оценивая содержание минеральных форм азота (NO3- + NH4+), отметим минимальные его значения на контрольном варианте и в варианте с применением птичьего помета в дозе эквивалентной N60. Применение биогумуса в количестве эквивалентном N120 увеличивает данный показатель на 21%. В других удобренных вариантах опыта повышение незначимое (рис. 1).

Содержание подвижного фосфора на контроле повышенное, которое под действием удобрений имеет тенденцию роста. Содержание подвижного калия очень высокое на контроле. Внесение всех видов удобрений способствует повышению этого показателя, но в пределах одного и того же 6 класса обеспеченности.

Таким образом, чернозем обыкновенный характеризуется высоким эффективным плодородием, имеющим тенденцию роста под действием внесенного биогумуса.

Рис. 1 — Изменение содержания минеральных форм азота под действием удобрений, мг/кг по вариантам опыта: 1. N60P30 (фон), 2. Фон + биогумус эквивалентно N60, 3. Фон + биогумус эквивалентно N120, 4. Фон + птичий помет эквивалентно N60, 5. Фон + птичий помет эквивалентно N120.

3.2 Экологическая оценка применения удобрений

Следствием возрастающей техногенной нагрузки на почву является большая опасность от тяжелых металлов (ТМ). Попадая в почву, они накапливаются в агроэкосистемах выше предельно допустимой концентрации (ПДК), в том числе и в продукции, используемой для питания, и в кормах.

В минеральных удобрениях ТМ являются естественными примесями. Их количество в минеральных удобрениях зависит от исходного сырья и технологии переработки. Одним из путей решения проблемы снижения загрязнения окружающей среды ТМ является совершенствования технологии производства минеральных удобрений [Минеев, 1988; Овчаренко, 1997; Обухов, 1992]. В нашем исследовании валовое содержание тяжелых металлов по вариантам опытам сравнивается с ПДК.

«Под ПДК для почвы следует понимать такую концентрацию химического элемента — загрязнителя, которая при длительном воздействии на почву не вызывает каких — либо патологических изменений в почвенной биоте, и в свойствах ее абиотической части, особенно в почвенном поглощающем комплексе» [Минеев, 1988].

Изучив влияние удобрений на содержание в почве биофильных микроэлементов и ТМ, обратим внимание на то, что под действием удобрений в черноземе обыкновенном отмечается тенденция снижения меди, марганца, но повышается количество цинка в большей степени при применении птичьего помета (табл. 7).

Таблица 7 — Влияние удобрений на валовое содержание биофильных микроэлементов в черноземе обыкновенном, мг/кг

Варианты

Cu

Zn

Mn

N60P30 (фон)

17,6

51,6

5,5

Фон + биогумус экв. N60

17,2

51,9

5,3

Фон + биогумус экв. N120

16,5

51,8

5,2

Фон + птичий помет экв. N60

17,2

53,2

5,4

Фон + птичий помет экв. N120

17,4

53,2

5,3

ПДК, мг/кг

132,0

220,0

1500

Содержание кадмия в контрольном варианте составляет 0,08, что не превышает ПДК (2,0 мг/кг), применение всех видов удобрений способствуют снижению содержания в почве этого элемента. Наибольшее количество хрома отмечено в контроле 19,9 под действием внесенных удобрений оно уменьшается на 6,6 — 15,6% в зависимости от вида удобрений. Следует отметить, что содержание ртути в почве удобренных вариантов превышает показание контроля на 14 — 29%, но в целом, не превышающее ПДК.

Содержание кадмия в контрольном варианте составляет 0,08, что не превышает ПДК (2,0 мг/кг), применение всех видов удобрений способствуют снижению содержания в почве этого элемента.

Наибольшее количество хрома отмечено в контроле 19,9 под действием внесенных удобрений оно уменьшается на 6,6 — 15,6% в зависимости от вида удобрений. Следует отметить, что содержание ртути в почве удобренных вариантов превышает показание контроля на 14 — 29%, но в целом, не превышающее ПДК.

Содержание мышьяка не превышает ПДК по всем вариантам опыта, но в некоторых удобренных вариантах его содержится ниже по сравнению с контролем (табл. 8).

Полученные результаты согласуются с данными, полученными Е. И. Волошиным (2003). Он указывает, что со средствами химизации в почвы земледельческой части края поступает незначительное количество ТМ, которое не ухудшает экологическую ситуацию в регионе.

Таблица 8 — Влияние удобрений на валовое содержание токсичных элементов в черноземе обыкновенном, мг/кг

Элементы

Варианты опыта

ПДК, мг/кг

N60P30 (фон)

Фон + биогумус экв. N60

Фон + биогумус экв. N120

Фон + птичий помет экв. N60

Фон + птичий помет экв. N120

As

Х

5,2±0,2

5,3±0,3

5±0,1

5±0,1

5,2±0,1

10

V, %

4

6

2

2

2

Cd

Х

0,08±0,005

0,06±0,04

0,01±0,001

0,03±0,03

0,06±0,04

2

V, %

6

6

1

1

6

Co

Х

10,3±0,15

9,9±0,32

9,5±0,32

10,2±0,38

10,3±0,60

32

V, %

1

3

3

4

6

Cr

Х

19,9±0,60

17,8±1,05

16,8±1,72

18,8±1,73

18±1,74

50

V, %

3

6

10

9

10

Ni

Х

4,65±1,59

26,9±0,1

25,7±0,66

27,7±0,98

27,7±1,21

80

V, %

6

4

3

4

4

Hg

Х

0,0014±

0,0002

0,0018±

0,0001

0,002±

0,0001

0,0018±

0,0002

0,0016±

0,0002

2

V, %

14

6

5

11

12

Pb

Х

11,3±0,36

11,5±0,15

10,8±0,36

11±0,92

11,4±0,80

130

V, %

3

1

3

8

7

Примечание: Х — срелнее значение элемента; V — коэффициент вариации

3.3 Влияние удобрений на урожайность яровой пшеницы

почва чернозем пшеница удобрение

Яровая пшеница относится к культурам с повышенными требованиями к плодородию и гранулометрическому составу почвы. Корневая система у нее имеет слабую усвояющую способность, а вегетационный период интенсивного потребления питательных элементов очень короткий. Лучшими почвами для нее считаются структурные черноземные и каштановые. Вегетационный период яровой пшеницы в Сибири колеблется от 75 до 110 дней. Яровая пшеница — растение длинного дня. При продвижении ее с севера на юг продолжительность вегетации удлиняется. На 1 т зерна в Сибири пшенице требуется азота — 36 кг, фосфора — 12 кг, калия — 21 кг. В порядке значимости потребления для нее далее следуют: кальций, сера, магний, железо, марганец, медь, цинк, бор, молибден и т. д. [Ведров, 2002].

Яровая пшеница относится к культурам, малотребовательным к теплу. Она хорошо растет и развивается при умеренных температурах (16−200С). Семена ее способны прорастать даже под слоем тающего льда при температурах, близких к 00С, а в лабораторных условиях семена наклевываются в намоченном состоянии при температуре 1−2 0С. Жизнеспособные всходы пшеницы появляются при температуре почвы 5−7 0С. Наиболее благоприятной для прорастания семян считается температура 12−15 0С. В зависимости от прогреваемости почвы всходы яровой пшеницы появляются в различные сроки. Сумма активных температур за период посев — всходы составляет 100−130 0С. Яровая пшеница считается культурой влаголюбивой. За вегетационный период оптимальной влажностью почвы считается 70−100% ПВ. Большое значение имеет почвенный запас влаги в метровом слое перед посевом. Оптимальным считается запас влаги не менее 180 мм, при запасах 100 мм высокой урожайности добиться невозможно, так как эффективность минеральных удобрений резко снижается, а при запасе в 80 мм и ниже они практически не оказывают влияния на урожай. Для прорастания семян пшеницы требуется 50−60% воды от массы абсолютно сухого семени. Твердая пшеница для прорастания семян требует воды на 5−7% больше. Транспирационный коэффициент мягкой пшеницы 415, а твердой — 406. Потребление воды по фазам роста изменяется в значительных размерах. Для нормального появления всходов требуется 5−7%, кущения 15−20%, выхода в трубку и колошения 50−60%, молочной спелости 20−30% и начала восковой спелости 3−5% к общему потреблению воды за вегетацию [Ведров, 2002].

Результаты проведенных исследований показали, что внесение в почву разных удобрений оказало положительное влияние на формирование урожайности яровой пшеницы сорта Новосибирская 15. Минимальной урожайностью пшеницы отличался контрольный вариант, где она составила 12,3 ц/га. Из 3-х определений выборки в контрольном варианте максимальное значение зерна пшеницы составило 16,9 ц/га, а минимальное 7,3 ц/га, что определило среднее варьирование (31%) в этом варианте (табл. 9). Внесение биогумуса в чернозем обыкновенный в дозе эквивалентной N60, привело к статистически значимому повышению урожайности в 1,5 раза. Максимальное значения в этом варианте составило 22,8 ц/га, а минимальное 12,7 ц/га, что обусловило невысокие значения стандартной ошибки и стандартного отклонения и как следствие низкое варьирование показателя. Увеличение дозы биогумуса в два раза снизило урожайность зерна яровой пшеницы до 15,7 ц/га, но увеличило по сравнению с урожайностью контрольного варианта в 1,3 раза. Минимальное значение показателя составило 9,5 ц/га, а максимальное 19,1 ц/га, что обусловило невысокий уровень вариации (21%).

Применение птичьего помета в чернозем обыкновенный в дозе эквивалентной N60 привело к достоверному повышению в 1,2 раза урожайности зерна яровой пшеницы в сравнении с контролем. Максимальное значение урожайности зерна пшеницы в этом варианте составило 20,8 ц/га, а минимальное 8,3 ц/га, среднее составило 14,8 ц/га.

Для этого варианта характерны низкие показатели стандартной ошибки и стандартного отклонения, что и сказалось на среднем уровне варьирования и указывает на достоверность полученных результатов. Увеличение дозы внесения птичьего помета в почву привело к удвоению урожайности зерна по сравнению с одинарной дозой внесения и способствовало статистически значимому повышению в 1,4 раза зерна яровой пшеницы по сравнению с контролем. Числовые значения стандартной ошибки и стандартного отклонения в этом варианте указывают на низкий уровень варьирования.

Таблица 9 — Статистические параметры урожайности яровой пшеницы при внесении в почву удобрений

Вариант опыта

Стандартная ошибка

Стандартное отклонение

Дисперсия

Коэффициент вариации

N60P30

1,56

3,81

145

31

Фон + биогумус экв. N60

1,41

3,46

119

20

Фон + биогумус экв. N120

1,35

3,31

109

21

Фон + птичий помет экв. N60

1,72

4,21

177

32

Фон + птичий помет экв. N120

1,44

3,54

125

21

Рассчитаем агрономическую эффективность применения удобрений в полевом опыте, которая показывает окупаемость 1 кг действующего вещества удобрений прибавкой урожая в зерновых эквивалентах [Cорокина, Белоусова, 2010]. Она рассчитывается по формуле:

Oy = Пy / ?NPK,

Где, Oy — окупаемость урожая в кг зерновых единиц на 1 кг действующего вещества удобрений;

Пy — суммарная прибавка урожая сельскохозяйственных культур за севооборот в зерновых единицах, кг;

?NPK — сумма питательных веществ органических и минеральных удобрений за севооборот, кг.

Таблица 10 — Прибавки зерна пшеницы к контролю под действием удобрений и их окупаемость

Вариант

Средняя урожайность зерна пшеницы, ц/га

Прибавка зерна пшеницы к контролю, ц з.е. /га

Окупаемость 1 кг д.в. удобрений урожаем, кг з. ед.

1. N60P30 (фон)

12,3

-

-

2. Фон + биогумус эквивалентно N60

17,8

5,5

6,1

3. Фон + биогумус эквивалентно N120

15,7

3,4

2,3

4. Фон + птичий помет эквивалентно N60

14,8

2,5

2,7

5. Фон + птичий помет эквивалентно N120

16,8

4,5

3

Так образом, максимальная окупаемость удобрений отмечается во втором варианте с применением биогумуса экв. N60 и составляет 6,1 кг зерна на 1 кг действующего вещества удобрений, увеличение дозы внесения биогумуса в два раза снижает окупаемость до 2,3 кг зерновых единиц. Применение птичьего помета в разных дозах обеспечивает примерно одинаковую окупаемость, которая составляет 2,7 — 3 кг зерновых единиц.

ГЛАВА 4. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Сельское хозяйство всегда было единственной отраслью народного хозяйства, работающей с положительным балансом энергозатрат. Это значит, что получаемая продукция содержит больше энергии, чем затрачивается на ее производство.

С ростом интенсификации сельскохозяйственного производства в нашей стране возрастают как прямые, так и косвенные затраты энергии. При сохранении этой тенденции и сельское хозяйство может стать потребителем энергии, функционирующий за счет невосполнимых источников, главным образом, ископаемого топлива. Данная ситуация заставляет искать пути решения проблемы снижения энергоемкости сельскохозяйственного производства, разработки и использования энергосберегающих технологий.

Оценка эффективности агротехнологий с позиций агробиоэнергетики подразумевает определение соотношения количества энергии, аккумулируемой в урожае сельскохозяйственных культур и совокупных затрат энергии, вкладываемых в производство продукции растениеводства.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой