Растениеводство 20 августа 2020

Природные ресурсы — влияние органических удобрений на урожайность пшеницы и картофеля

Природные ресурсы — влияние органических удобрений на урожайность пшеницы и картофеля

Текст: В. Н. Романов, д-р с.-х. наук, ст. науч. сотр., вед. науч. сотр. отдела агротехнологий, Красноярский НИИ сельского хозяйства — обособленное подразделение ФГБНУ ФИЦ «Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН»; М. Г. Лесных, изобретатель

Приоритетной задачей растениеводческой и земледельческой отраслей является увеличение объемов производства зерна в различных регионах страны. Важным инструментом в повышении урожайности сельскохозяйственных культур, в частности яровой пшеницы, могут стать органические удобрения.  

В современных условиях дефицит людских и материальных резервов в агропроизводстве стал неизбежной реальностью, требующей непременного перехода на энерго- и ресурсосберегающие технологии. По этой причине сегодня актуальным становится изучение агрофизических и агрохимических свойств почвы, а также влияния органических препаратов на показатели почвенного плодородия. 

РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ  

Яровая пшеница является основной сельскохозяйственной культурой, занимающей более 60% посевных площадей Красноярского края, в то время как картофель возделывается на 70 тыс. га. Эффективность действия различных форм подкормок на эти виды зависит от их количества и способов применения. При этом невысокая отзывчивость растений на удобрения в лесостепи региона объясняется главным образом низким содержанием доступного азота в почве весной из-за слабой биологической активности вследствие неблагоприятного температурного режима. 

Требования к экономически оправданному и экологически уравновешенному использованию органических добавок обусловили необходимость проведения специальных исследований по оптимизации питания культур на основе применения биологических препаратов и рациональных агротехнических приемов. По этой причине специалистами Красноярского НИИ сельского хозяйства, обособленного подразделения ФГБНУ ФИЦ «Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН», были осуществлены научные исследования, направленные на изучение комплексного влияния средств на базе торфа, отходов производства пихтового масла в виде хвои и хвойной воды на урожайность яровой пшеницы и картофеля в условиях лесостепной зоны Средней Сибири. Важной задачей также стала оценка продуктивности растений в зависимости от внесения различных органических стимуляторов. 

ИСХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ  

Стационарный полевой опыт закладывался на лесостепных участках научного учреждения. Почва представляла собой чернозем обыкновенный среднесуглинистый, или агрочернозем криогенно-мицеллярный. Содержание гумуса в слое 0–20 см составляло 7,9–9,6%, рН воды — 7,1–7,8, сумма обменных оснований — 40–45,2 мг-экв/100 г, реакция среды была слабощелочной. Предельная полевая влагоемкость метрового слоя достигала 323 мм. 

Элементы погоды оценивались по данным метеостанции «Минино». Наименьшая годовая температура воздуха в месте эксперимента составляла –1,1ºС, средняя — 0,5ºС, максимальная — 1,8ºС. Сумма температур выше 5ºС равнялась 2215ºС, более 10ºС — 1750ºС. Во время опыта температурный фон в июне и августе оказался больше обычного, в июле — близким к норме, при этом среднемесячная температура составила 18,8ºС. Распределение влаги в течение вегетационного периода 2019 года было неравномерным. Период с мая по июнь прошлого года был засушливым, уровень выпавших осадков оказался на 24 и 18,7 мм ниже среднемноголетней нормы. Следует отметить неровность увлажнения в течение июня, когда основная масса дождей пришлась на конец месяца. В июле их количество было выше нормы, поэтому уровень влаги составил 80 мм, в августе — 58 мм, что стало на 9 мм ниже многолетних значений. Годовое количество осадков в месте опыта доходило до 340 мм, наибольшее — 370 мм, за период с мая по сентябрь выпадало до 230 мм. 

органические удобрения

Обеспеченность культур нитратным азотом находилась на низком уровне в течение всего вегетационного периода, при этом нитраты присутствовали по всей метровой толще почвы. Кроме того, отмечались высокие значения содержания подвижного фосфора, средние показатели — обменного калия. В нижних слоях метрового профиля эти элементы также регистрировались. Оценка горизонта 0–50 см с шагом в 5 см показала, что плотность почвы не превышала 21 кг/кв. см и находилась на зеленом, то есть нормальном или допустимом, для растений уровне. В работе были использованы классические методики Доспехова, Мачигина, Качинского, а также Snedeсor. В качестве технических средств и приборов были задействованы трактор МТЗ-82, сеялка СЗС-2,1, культиватор, мельница для размола растительных образцов, емкость для замачивания семян пшеницы и клубней картофеля. 

ОПЫТНЫЕ ДЕЙСТВИЯ  

При закладке полевого испытания применялись пшеница сорта Красноярская 12 и картофель сорта Гала. Минеральные удобрения в виде аммиачной селитры в дозировке 1 ц/га вносились весной, перед посевом зерновой культуры. За трое суток до осуществления высева семена в течение 12 часов замачивались в простой воде для контроля и в хвойной жидкости — в опытных целях. После операции зерно подсушивалось на пологе в складе 2 дня. Семенные клубни картофеля в продолжение часа находились в смеси торфа и пихтовой хвои, залитой хвойной водой. Перед высадкой под клубень на глубине 8 см клали 1 стакан влажной смеси и засыпали почвенным слоем в 5–6 см. Повторность опыта была трехкратной. Учетная площадь каждой делянки составляла 25 кв. м. В посевах культур наблюдались повышенное засорение сорно-полевым просом и осотом, а также расширение площади очагов пырея ползучего, что обусловило необходимость применения гербицидов. Защита в течение вегетации состояла из обработки растений баковой смесью препаратов «Магнум» и «Пума Супер 7,5» в фазу кущения пшеницы. На посадках картофеля проводились две междурядные обработки и окучивание. Уборка зерна осуществлялась комбайном Sampo 500, а картофеля — вручную. 

органические удобрения

Помимо основного эксперимента, был заложен микрополевой опыт, в рамках которого специалисты посеяли пшеницу, озимую рожь, горох и кормовые бобы с предварительным замачиванием семян в течение двух и трех часов. Площадь делянки составила 0,25 кв. м. Сбор культур и учет урожая проводились вручную с отбором снопов и последующим анализом. Повторность была четырехкратной. Кроме того, были высажены 10 растений огурца и 1 экземпляр тыквы. Для полива рассады первой культуры применялись хвойная вода, смесь торфа и пихтовой лапки. Также был реализован модельный опыт в лабораторных условиях. В пластиковые стаканы объемом 250 мл на 75% от этого показателя насыпалась изучаемая смесь, и на глубине в 1 см от поверхности закладывались 10 семян пшеницы. Оставшиеся 25% от объема предназначались для полива. Через месяц были проведены подсчет растений и визуальная оценка их состояния. 

ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ПРИЕМ  

Ранее наблюдения специалистов показали, что на 1 кв. м неудобряемой почвы весной имелось 60–95 г растительных остатков, а при внесении туков — 98–115 г. Содержание азота при этом находилось в пределах 0,67 и 1,12%, фосфора — порядка 0,35 и 0,33%, калия — около 0,31 и 0,35% соответственно. Органические остатки также способствовали сохранению жидкости, в результате влажность слоя 0–50 см к посеву культур составляла 28% при показателе завядания 12%. В связи с этим была поставлена задача использовать смесь из торфа и пихтовой лапки, прошедшей термическую обработку при получении масла, а также водный раствор, остающийся при этом производстве, в качестве органического удобрения и стимулятора роста растений. Химический анализ указанных компонентов показал высокое содержание в них NPK, поэтому применение данного комплекса может оказаться перспективным агроприемом. Однако микробиологическая оценка подтвердила, что смесь торфа и хвои способна спровоцировать развитие микробного токсикоза. Хвойная вода, наоборот, уменьшает зараженность почвы, при этом она снижает биологическую активность земельного участка менее сильно, чем обозначенное сочетание.  

органические удобрения

В СРАВНЕНИИ С КОНТРОЛЕМ  

В стационарном испытании пшеница без удобрений в 2019 году сформировала урожайность на уровне 2,8 т/га. Применение аммиачной селитры повысило ее в среднем на 0,3 т/га. На варианте, где посеянный семенной материал пребывал в хвойной жидкости, растение показало одинаковую с контролем продуктивность. В микрополевом опыте на контроле зерна были замочены обыкновенной водой и высеяны без удобрений. При этом озерненность колоса составила 39 штук, масса семени — 1,6 г. Соответствующие показатели у культуры на фоне без подкормок с использованием хвойной жидкости равнялись 31 штуке и 1,5 г, а при внесении аммиачной селитры и хвойной воды — 43 штукам и 1,7 г. Учет урожая картофеля показал, что на контрольной делянке оказалось 5 кустов с 29 клубнями общей массой 2,87 кг, а на опытном участке — 30 клубней весом 2,14 кг. Разница в пользу первого варианта составила 730 г, или 34%. 

В рамках модельного эксперимента 29 октября была посеяна пшеница в сосуды с торфом и известью, после чего была полита чистой и хвойной водой. Контролем служила емкость с почвой. Через четверо суток на этом варианте появились ростки, а в течение семи дней взошло 80% семян. На опытном сосуде с торфом всходы не наблюдались, лишь имелись проростки в стакане с простой водой и горной породой. Поверх смеси 6 ноября была насыпана почва и внесены семена, а также осуществлен полив обычной и хвойной водой. В третьей емкости, где применялась смесь торфа и почвы, была реализована имитация работы фрезы, перемешивающей землю и органическое удобрение. Во всех сосудах отмечались хорошие всходы. В микрополевом опыте горох взошел плохо, вырос невысоким и не образовал плодов. В отношении бобовых культур результаты оказались хуже, а у огурцов и тыквы постепенно погибли все растения в течение месяца. 

Таким образом, проведенные научные исследования показали, что замачивание семян яровой пшеницы хвойной водой в течение 12 часов не оказало положительного влияния. Полив ею рассады огурцов и тыквы при высадке в грунт вызвал остановку роста и постепенную гибель растений в течение месяца. Посадка картофеля с применением торфа, пихтовой лапки и хвойной жидкости привела к снижению урожайности клубней на 30% по сравнению с контролем. В итоге был сделан вывод, что предлагаемые в качестве стимуляторов роста и органических добавок вещества требуют дальнейшего изучения в плане концентрации для использования и выбора культур, способных положительно отозваться на препарат. Кроме того, нуждаются в уточнении сроки применения и формы комплекса: жидкий, мелкодисперсный, под вспашку или поверхностно.

Популярные статьи