сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.33 Агрохимия
Цель работы – изучить эффективность применения нового органического удобрения «Улучшитель почв (УП-1)», полученного биотехнологическим методом с использованием препарата Мефосфон из куриного помета, под озимую пшеницу. Исследования проводили в 2019–2020 гг. на светло-серой лесной почве в условиях Республики Татарстан. Схема полевого опыта предполагала изучение следующих вариантов: компостированный куриный помет (контроль); Улучшитель почв (УП-1) + биопрепараты (азотфиксирующие и фосфатмобилизующие бактерии); Улучшитель почв (УП-1) + препарат Мефосфон. Норма внесения куриного компоста и органического продукта УП-1 составляла 56 т/га. Объектом исследований служил районированный сорт мягкой озимой пшеницы Скипетр. Использование всех видов органических удобрений обеспечивало увеличение в почве содержания органического вещества в 1,6…1,7 раза, подвижных соединений азота, фосфора и калия – в 2…5 раз. В вариантах с применением УП-1 с биопрепаратами или Мефосфоном, в сравнении с использованием обычного компостированного куриного помета, полевая всхожесть возрастала на 13,3 %, длина вторичных корней – на 11,2 %, масса зерна с одного колоса – на 20…40 %, урожайность зерна озимой пшеницы – на 0,06…0,12 т/га (1,2…2,5 %) при высоком его качестве во всех вариантах. Все это указывает на целесообразность использования разработанной технологии биотехнологической переработки куриного помета с производством органических удобрений нового поколения и их применения при возделывании сельскохозяйственных культур
компостированный куриный помет, Мефосфон, Улучшитель почв (УП-1), класс опасности, урожайность
Важнейшее свойство почвы, которое обеспечивает объективную возможность интенсификации земледелия и служит основой устойчивого развития аграрного комплекса, – плодородие, определяемое содержанием минеральных и органических веществ
[1, 2, 3].
В результате деятельности предприятий агропромышленного комплекса отмечается снижение содержания гумуса, запасов минеральных питательных веществ в почве, что, в ряде случаев, приводит к нарушению их баланса и создает предпосылки для усиления деградационных процессов [4, 5, 6].
Динамичное развитие животноводства в стране вызвало рост накопления опасных для окружающей среды отходов и, в первую очередь, птичьего помета. В то же время, они могут служить сырьем для производства органических удобрений. Многообразие вариантов использования помета и навоза позволяет выбрать наиболее экономически оправданный для конкретных территорий и выращиваемых культур [7, 8]. Использование технологий утилизации помёта обеспечивает решение двух главных проблем: повышение плодородия почвы и охрана окружающей среды.
В связи с изложенным, становятся актуальными разработка и апробация биотехнологических методов утилизации органических отходов птицеводства, обеспечивающих производство эффективного продукта комплексного действия, а также определение целесообразности его последующего использования в сельскохозяйственном производстве.
Цель исследований – сравнить эффективность использования компостированного куриного помета и произведенного на его основе органического удобрения Улучшитель почв (УП-1) при возделывании озимой пшеницы.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
оценить скорость созревания и уровень бактериального загрязнения органического удобрения Улучшитель почвы (УП-1), произведенного из куриного помета по ранее разработанной технологии;
определить влияние удобрений на рост и развитие растений, урожайность и качество продукции озимой пшеницы.
Условия, материалы и методы исследований. При проведении исследований использовали куриный помет птицефабрики ООО «Птицеводческий комплекс «Ак барс» (птицеводческого блока АО Холдинговой компании «Ак барс»), из которого классическим способом готовили обычный компост, а с использованием препарата Мефосфон [9, 10] – органическое удобрение Улучшитель почв (УП-1).
Для производства УП-1 куриный помет обрабатывали препаратом Мефосфон из расчета 8,5 мл/т. Затем его вывозили на поле ОАО «Агрофирма «Ак Барс-Пестрецы» в Пестречинском районе РТ и укладывали в бурты до полной выдержки. Параллельно аналогичную процедуру проделывали с необработанным куриным пометом. Контроль за процессом ферментации вели по содержанию условно патогенной микрофлоры, температуре
компоста, органолептическим показателям.
Полевые испытания проводили в 2019–2020 гг. на землях ОАО «Агрофирма «Ак Барс-Пестрецы», отделение Птицефабрика Пестречинского района Республики Татарстан. Почва опытного поля – светло-серая лесная среднесуглинистая. Перед закладкой эксперимента она характеризовалась следующими показателями: содержание гумуса – 2,3…3,0 % (ГОСТ 26213); щелочно-гидролизуемого азота – 81,2 мг/кг (ГОСТ 26107); подвижного фосфора и калия – соответственно 134…295 мг/кг и 90…170 мг/кг (ГОСТ Р 54650); подвижного цинка – 0,34…1,08 мг/кг (ГОСТ Р 50686); кобальта – 0,62…1,0 мг/кг (ГОСТ Р 50687); марганца – 29,6…43,8 мг/кг (ГОСТ Р 50682); молибдена – 0,11…0,15 мг/кг (ГОСТ Р 50689); меди – 5,3…7,2 мг/кг (ГОСТ Р 50686); серы – 4,81…8,01 мг/кг (ГОСТ 26490); бора – 0,96…1,40 мг/кг (ГОСТ Р 50688), рНсол – 5,3…7,0 (ГОСТ 26483);
Плотность пахотного слоя почвы (0…30 см) составляла 1,3 г/см3, максимальная гигроскопичность – 2,0…2,4 %, запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом – 180…210 мм.
Для уничтожения корнеотпрысковых сорняков сразу после уборки предшественника (подсолнечник) в конце июля проводили дискование БДТ на глубину 12…14 см с последующей двукратной с интервалом в 2 недели обработкой тяжелым дискатором ТАД-8×2. Компост и УП-1 вносили в почву в начале августа навозоразбрасывателем METAL-FACH N272/3 VIKING в дозах по 56 т/га. Для измельчения пожнивных остатков и эффективного перемешивания внесенных удобрений (куриный компост и УП-1) за две недели до посева и в день посева проводили обработку культиватором Tiger MT на глубину до 15 см.
Схема опыта предполагала изучение следующих вариантов: компостированный куриный помет (контроль); продукт УП-1 + биопрепараты азотфиксирующих и фосфатмобилизующих бактерий в количестве 1 л/га (УП-1+Б), УП-1 + Мефосфон в количестве 5 мл/га. Обработку биопрепаратами и Мефосфоном проводили дважды в фазе кущения – начала трубкования осенью и весной опрыскивателем Challenger ROGATOR.
Объект исследований – районированный среднеспелый сорт мягкой озимой пшеницы Скипетр.
Посев проводили агрегатом Horsch Pronto, норма высева – 5,5 млн всхожих семян на 1 га. Температура воздуха во время посева составляла 15 °С, почвы – 14 °С. Повторность в опытах трехкратная, размещение вариантов систематическое.
Осеннюю подкормку минеральными удобрениями проводили осенью в фазе кущения озимой пшеницы. В качестве минерального удобрения использовали азофоску из расчета по физической массе 150 кг/га, вносили зерновой сеялкой СЗ-3,6.
В ходе исследований определяли полевую всхожесть семян и биометрические показатели растений. При расчете полевой всхожести выделяли по 10 площадок размером 1000 см2 (два рядка длиной 33,3 см, шириной 30 см), подсчитывали число всходов, вычисляли средние значения и пересчитывали на 1 м2. Фенологические наблюдения проводили по методике Государственного сортоиспытания (1985). Уборку урожая осуществляли поделяночно комбайном NewHolland CX 6090. Зерно с каждой делянки собирали в отдельные мешки для дальнейшего проведения анализа на качество.
Агрохимические, микробиологические, санитарно-паразитологические, санитарно-энтомологичекие, химико-токсикологические показатели куриного помета, компоста и почвы определяли в сертифицированных лабораториях ФГБУ «Татарская межрегиональная ветеринарная лаборатория» и ГБУ «Республиканская ветеринарная лаборатория Республики Татарстан». Качество органических удобрений оценивали по СанПиН 2.1.7.1287-03 и ГОСТ Р 53117-2008. Численность бактерий группы кишечной палочки (БГКП) и энтеробактерий учитывали согласно методическим рекомендациям (№ ФЦ/4022 утв. 24.12.2004).
Органолептические и физико-химические показатели собранного урожая определяли в аккредитованной лаборатории ФГБУ «Федеральный центр оценки безопасности и качества зерна и продуктов переработки», химический состав и технологические свойства – в лаборатории Татарского научно-исследовательского института сельского хозяйства ФГБУ ФИЦ «Казанский научный центр РАН».
Метеорологические условия после посева озимой пшеницы характеризовались незначительными отклонениями от нормы по температуре. Так, в сентябре среднемесячная величина этого показателя была на 0,8…1,7 °С ниже, а в октябре и ноябре – соответственно на 3,1 и 1,3 °С выше среднемноголетней. Осадков в августе выпало 174 % от нормы, в сентябре и ноябре – на 53 и 63 % меньше (см. рисунок).
Обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа в описании Б. А. Доспехова [11] с использованием Microsoft Excel и персонального компьютера.
Анализ и обсуждение результатов. Через 4 месяца компостирования в обычном компосте и продукте УП-1 патогенные микроорганизмы, сульфит редуцирующие бактерии, цисты кишечных патогенных простейших, яйца и личинки гельминтов, личинки и куколки синантропных мух отсутствовали. Содержание БГКП и энтерококков в УП-1 не превышало 10 КОЕ/г, что свидетельствует о его соответствии требованиям ГОСТ Р 53117-2008.
По концентрации тяжелых металлов (свинец, кадмий, ртуть), мышьяка, природных и техногенных радионуклидов произведенные органические удобрения соответствовали требованиям ГОСТ Р 53117-2008 и НРБ-99/2009.
Результаты анализа проб почвы, отобранных до и после внесения компостированого куриного помета (контроль) и УП-1 с биопрепаратами и Мефосфоном, свидетельствуют (табл. 1), что применение изучаемых удобрений привело к увеличению содержания подвижного калия в 2,2…2,6 раза, подвижных соединений фосфора – в 1,6…3,1 раза, органических веществ – в 1,6…1,7 раза.
Результаты биометрических измерений осенью показали незначительное увеличение высоты ростков в вариантах УП-1+Б и УП-1+М, по сравнению с контролем, на 5,9 % и 7,0 % соответственно, а также увеличение длины корней на 4,8 % и 7,5 % (табл. 2).
На следующий год средняя высота стебля и длина корней растений в варианте УП-1+Б были больше, чем в контроле, в фазе кущения на 17,8 % и 20,8 % соответственно, УП-1+М – на 4,1 % и 12,5 %, в период колошения при внесении УП-1 в сочетании с биопрепаратами – на 2,6 % и 44,0 %, УП-1 с Мефосфоном – на 5,1% и 12,0 % (табл. 3).
Урожайность зерна по вариантам находилась на одном уровне – от 4,85 до 4,97 т/га, но на экспериментальных делянках она была на 1,2 % и 2,5 % выше (НСР05 = 0,14), чем в контроле.
Важный показатель мукомольных и хлебопекарных свойств зерна пшеницы – содержание белка. Оно связано с количеством и качеством клейковины, а также со стекловидностью. Высококачественным считается зерно, содержащее более 14,5 % белка. Массовая доля белка по вариантам опыта различалась незначительно (табл. 4): при использовании УП-1+Б она была на 0,1 % (НСР05 = 1,2 %) меньше, чем в контроле, а в варианте УП-1+М на 0,1 % больше. Стекловидность на фоне внесения исследуемого удобрения возрастала, по сравнению с контролем соответственно на
4,8 % и 16,1 % (НСР05 = 2). Качество сырой клейковины и масса 1000 семян были выше в варианте УП-1+Б, стекловидность и число падения – УП-1+М, натура и выровненность зерна – в контроле.
Качество сырой клейковины в выращенном в опыте зерне согласно ГОСТ Р 54478-2011 было удовлетворительным для условий Республики Татарстан, его можно использовать для производства хлеба.
Выводы. Внесение под озимую пшеницу органического удобрения УП-1 ускоряет развитие растений, способствует увеличению их массы и общей массы зерна в колосе, обеспечивает прирост урожайности. Зерно, собранное с делянок УП-1+М и УП-1+Б, по качеству не уступает, выращенному на фоне применения компостированного куриного помета.
Положительное влияние органического продукта «Улучшитель почв (УП-1)» на развитие растений озимой пшеницы, величину и качество урожая зерна указывает на целесообразность использования разработанной технологии производства органического удобрения в сельском хозяйстве.
1. Влияние систем удобрений на показатели плодородия дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы Предуралья / В. Р. Ямалтдинова, Н. Е. Завьялова, Д. С. Фомин и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2020. № 1. С. 29-32.
2. Изменение показателей плодородия серой лесной почвы и продуктивность культур в звене севооборота при внесении удобрений / Р. С. Шакиров, З. М. Бикмухаметов, Ф. Ф. Хисамиев и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2020. Т. 15. № 2 (58). С. 59-65.
3. Влияния способов обработки почвы, минеральных и органических удобрений в различных севооборотах на содержание гумуса в чернозёме типичном / С. И. Тютюнов, В. Д. Соловиченко, А. С. Цыгуткин и др. // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 5. С. 7-12.
4. Аксенова Ю. В. Агроэкологическое состояние лугово-черноземной почвы в условиях длительного орошения // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 12. С. 15-19.
5. Чекмарев П. А., Коршунов А. П. Агрохимическая характеристика почв Чувашской Республики // Земледелие. 2020. № 8. С. 24-28.
6. Дедова Э. Б., Кониева Г.Н. Агроэкологическая оценка почв рисовых севооборотов Сарпинской низменности // Российская сельскохозяйственная наука. 2019. № 1. С. 34-39.
7. Recycling of Sago (Metroxylon sagu) Bagasse with Chicken Manure Slurry through Co-composting / H. Y. Ch’ng, O. H. Ahmed, S. Kassim, et al. // Journal of Agricultural Science and Technology. 2014. Vol. 16. No. 6. P. 1441-1454.
8. Проблемы утилизации органических отходов сельского хозяйства / И. Х. Гайфуллин, Б. Г. Зиганшин, А. И. Рудаков и др. // Agricultural Machinery. 2018. VI International Scientific Congress, 25.06 - 28.06.2018, Burgas, Bulgaria. 2018. С. 201-202.
9. Перспективность применения различных коммерческих препаратов для ускорения процесса «созревания» куриного помета / Ф. С. Сибагатуллин, З. М. Халиуллина, А. М. Петров и др. // Казань: Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. № 1 (52). С. 53-57.
10. Перспективы применения препарата Мефосфон для производства удобрений из куриного помета / Ф. С. Сибагатуллин, З. М. Халиуллина, В.М. Петров и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 11. С. 22-25.
11. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами обработки результатов исследований.). 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
