Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии
На правах рукописи
Чуян Наталия Анатольевна
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОБОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ЦЧЗ
Специальность 03.02.13 - почвоведение
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Курск - 2010
Диссертационная работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии (ВНИИЗиЗПЭ)
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук
Ступаков Алексей Григорьевич
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Нечаев Лев Андреевич
доктор биологических наук
Чевердин Юрий Иванович
Ведущая организация:
Всероссийский научно-исследовательский институт органических удобрений и торфа
Защита диссертации состоится 23 декабря 2010 года в 10 часов на заседании Диссертационного совета Д 006.016.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии
Отзывы просим присылать в двух экземплярах по адресу:
305021, г. Курск, ул. К.Маркса, 70 б, ВНИИЗиЗПЭ
Факс: (4712)53-67-29
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института
Автореферат разослан л_______________ 2010 года
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат биологических наук М. Ю. Дегтева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Ключевым моментом повышения эффективности сельскохозяйственного производства должно стать усиление механизма самовосстановления почвы на основе воспроизводства и использования органического вещества растительного происхождения.
Основной нетрадиционный путь повышения содержания органического вещества (в дополнение к удобрению навозом, торфом и компостом) - это широкое использование соломы, растительных остатков, сидеральных и пожнивных культур с их поверхностным компостированием непосредственно на поле, как самый доступный и дешевый метод регулярного возврата в почву полноценного свежего органического вещества.
При поверхностном компостировании в почве поддерживаются благоприятные условия (гидротермические, обогащенность подвижными формами азота, достаточное содержание обменно Цпоглощенного кальция, нейтральная или близкая к нейтральной реакция среды) для гумификации растительных остатков, улучшаются агрохимические, физико-химические и агрофизические свойства почвы. Одновременно, за счет исключения целой цепи трудоемких процессов в цикле солома - навоз, происходит снижение энергетических, материальных и трудовых затрат.
Цель настоящей работы - теоретическое обоснование способов регулирования плодородия чернозема типичного и улучшения его свойств за счет использования побочной продукции в качестве органического удобрения.
Задачи исследований:
- определить влияние навоза и растительных остатков как органических удобрений на свойства чернозема типичного, продуктивность и качество сельскохозяйственной продукции;
- изучить влияние кальций - и фосфорсодержащих соединений как антидепрессирующих добавок на свойства почвы и продуктивность возделываемых культур и установить возможность их взаимозаменяемости с азотом минеральных удобрений при использовании побочной продукции в качестве органического удобрения;
- определить оптимальную дозу извести (антидепрессирующей добавки) при использовании растительных остатков как органических удобрений, обеспечивающую стабильные свойства почвенной среды и повышение продуктивности возделываемых культур в зависимости от местоположения в рельефе;
- изучить закономерность влияния возрастающих доз минеральных удобрений и извести при внесении побочной продукции на свойства почвы, урожайность возделываемых культур, качество продукции и определить их дозы;
- дать биоэнергетическую и эколого-экономическую оценку навоза и растительных остатков как органических удобрений в агроэкосистеме зернопропашных и зернового севооборотов, а также способов повышения эффективности растительных остатков при их компостировании на поле.
Научная новизна исследований состоит в том, что впервые на черноземе типичном обосновано и экспериментально доказана равноценность навоза и растительных остатков как органических удобрений по агрономической эффективности и влиянию на плодородие чернозема типичного, а также преимущество растительных остатков - по биоэнергетической и эколого-экономической эффективности. Выявлено положительное действие различных антидепрессирующих соединений как компонентов-добавок (аммиачной селитры, гипса, фосфорсодержащих соединений, извести) и доказана взаимозаменяемость при внесении их на фоне использования побочной продукции на удобрение. Показана эффективность влияния извести совместно с растительными остатками на показатели плодородия чернозема типичного, а также продуктивность возделываемых культур в зависимости от экспозиции склона. Установлены оптимальные дозы минеральных удобрений и извести при удобрении основных культур ЦЧЗ соломой и другими растительными остатками.
Основные защищаемые положения.
1. Навоз и растительные остатки как органические удобрения равноценны по влиянию на свойства почвы и агрономической эффективности (урожайность, качество продукции), а по биоэнергетической и экономической эффективности побочная продукция имеет преимущество перед навозом.
2. Эффективные дозы извести как антидепрессирующей добавки при внесении побочной продукции на поле дифференцированы в зависимости от местоположения в рельефе.
3. Кальций- и фосфорсодержащие соединения как антидепрессирующие добавки обеспечивают ресурсо- и энергосбережение при внесении побочной продукции на удобрение при соблюдении технологии поверхностного компостирования ее на поле.
4. Взаимозаменяемость различных антидепрессирующих добавок с азотом минеральных удобрений возможна в условиях использования побочной продукции в качестве органического удобрения на поле.
5. Солома и другие растительные остатки являются барьером для передвижения нитратного азота вниз по профилю почвы при внесении высоких доз минеральных удобрений.
6. При использовании побочной продукции в качестве органического удобрения для получения высокого урожая хорошего качества и достижения расширенного воспроизводства плодородия почвы можно ограничиться внесением средних доз минеральных удобрений, которые позволяют экономить энергетические и материальные затраты.
Практическая значимость работы заключается в том, что предложенные способы использования побочной продукции на удобрение позволяют более эффективно использовать имеющийся антропогенный ресурс и потенциал плодородия почв для повышения продуктивности земель и стабильного производства сельскохозяйственной продукции, наряду с традиционным органическим удобрением - навозом.
Апробация работы. Диссертационная работа была апробирована на заседаниях ученых советов ВНИИЗ и ЗПЭ (2000-2008 гг.).
Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Международных, Всероссийских и региональных научно-практических конференциях и съездах: -й съезд Докучаевского общества почвоведов, Суздаль, 2000; V-й съезд МОО Общества почвоведов им. В.В. Докучаева Сохраним почвы России, Ростов-на-Дону, 2008.
Научно-практические конференции: Курск, 2007, 2008; Курского отделения Докучаевского общества почвоведов, Курск, 2001, 2003, 2006, 2007, 2008; Белгород, 2001, 2006. Международные научно-практические конференции: п. Вяткино, Владимирской обл., 2001, 2004, Пенза, 2002; Курск, 2004, 2005, 2008; Воронеж, 2004; Краснообск, Новосибирской обл., 2006; п. Рассвет, Ростовской обл., 2006; п. Майский, Белгородской обл., 2006; Нижний Новгород, 2008.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 49 научных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, включающей 6 глав, выводов, рекомендаций производству, списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 367 стр., включая 115 таблиц и 12 рисунков. Библиографический список включает 322 работ, в том числе 10 зарубежных авторов.
Автор выражает глубокую признательность кандидату с.-х. наук Ереминой Р. Ф. за постоянную и неоценимую помощь при выполнении работы. Благодарю главного специалиста Ермакову А. А. за полезные советы и рекомендации в выполнении лабораторных исследований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Солома и растительные остатки как органические удобрения.
Применение соломы как органического удобрения важно для поддержания плодородия почвы (Кольбе, Штумпе, 1972; Вlack., 1973; Алиева, 1975; Бакаев, Васько, 1975; Авров, Чундерова, 1976; Аношин, 1976; Доспехов и др., 1975; Мишустин, 1971; Акулов, Азаров, 1989), а также для сокращения производственных затрат, связанных с ее уборкой.
Использование соломы и других растительных остатков может стать одним из активных средств регулирования почвенных процессов, направленных на улучшение плодородия почвы при условии нейтрализации их отрицательного влияния на урожайность возделываемых культур. Это обстоятельство выдвигает в качестве важной задачи выяснение действия удобрения соломой и другими растительными остатками на комплекс свойств почвы и урожай полевых культур.
2. Объекты и методы исследований.
Исследования проводили в ОНО ОПХ Панинское Медвенского района, Курской области на склонах северной и южной экспозиции крутизной 2-3, соединенных общим водораздельным плато. Схемы опытов представлены в табл. 1. Почва опытных участков - чернозем типичный среднегумусный тяжелосуглинистый на карбонатном лессовидном суглинке.
Таблица 1. Краткая характеристика опытов
Цель и годы исследований | Схемы опытов | ||||
1.Микрополевой опыт по изучению сравнительной эффективности побочной продукции и навоза в севообороте гречиха - кукуруза на з/м - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень, 1997-2001 гг. | Контроль (б/у); ПК РО* 9/15 т/га + известь 2,5 т/га; ПК РО 9/15 + N150; ПК РО 9/15 + известь 2,5 т/га + N150; Навоз 40 т/га | ||||
2. Полевой научно-производственный опыт по сравнительной эффективности растительных остатков и навоза в зерновом севообороте гречиха - горох - озимая пшеница, 1999-2001 гг. | ПК соломы 10,7 т/га + известь 2,0 т/га Навоз 30 т/га + известь 2,0 т/га | ||||
3. Микрополевой опыт по изучению одно- и двухкомпонентных антидепрессирующих добавок при ПК РО в севообороте горох - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень - гречиха, 2000-2004 гг. | Контроль (без удобрений); ПК РО 3/15 т/га - фон; Фон + известь 0,5 т/га; Фон + N30; Фон + Р20; Фон + Р30; Фон + Р40; Фон + N30 + Р20; Фон + N30 + Р30; Фон + N30 + Р40. | ||||
4. Микрополевой опыт по изучению кальций- и фосфорсодержащих соединений как антидепрессирующих добавок в зернопропашном севообороте кукуруза на з/м - яровая пшеница - сахарная свекла - ячмень, 2002-2005 гг. | Контроль (без удобрений); ПК РО 3/15 т/га - фон; Фон + известь 0,3 т/га; Фон + N30 (0,9 ц/га); Фон + Р30 (Рс 1,5 ц/га); Фон + Р40 (Рс 2,0 ц/га); Фон + гипс 0,75 ц/га; Фон + гипс 1,0 ц/га; Фон + Р30 (Рдс 0,75 ц/га); Фон + Р40 (Рдс 1,0 ц/га). | ||||
5. Микрополевые опыты по изучению извести как компонента при использовании побочной продукции на удобрение в зависимости от местоположения в рельефе в зернопропашном севообороте (на склоне северной, южной экспозиции и водораздельного плато): лозимая пшеница - сахарная свекла - ячмень - кукуруза на з/м, 2000-2003 гг. и 2001-2003 гг | Склоны северной и южной экспозиции: Контроль (без удобрений); ПК РО 1/10 т/га (известь 0,17т/га); ПК РО 3/20 (известь 0,34 т/га); ПК РО 5/30 (известь 0,51т/га); ПК РО 1/10 (известь 0,34т/га); ПК РО 3/20 (известь 0,68т/га); ПК РО 5/30 (известь 1,02т/га); ПК РО 1/10 (известь 0,51т/га); ПК РО 3/20 (известь 1,02т/га); ПК РО 5/30 (известь 1,53т/га). Водораздельное плато: Контроль (без удобрений); ПК РО 5/15 т/га; ПК РО 10/30 т/га; Известь 0,75 т/га; ПК РО 5/15 т/га + известь 0,75 т/га; ПК РО 10/30 т/га + известь 0,75 т/га; Известь 1,5 т/га; ПК РО 5/15 т/га + известь 1,5 т/га; ПК РО 10/30 т/га + изв. 1,5 т/га; Известь 2,25 т/га; ПК РО 5/15 т/га + изв. 2,25 т/га; ПК РО 10/30 т/га + изв. 2,25 т/га. | ||||
6. Мелкоделяночный полевой опыт по изучению различных доз минеральных удобрений и извести при внесении побочной продукции на удобрение и без нее в зернопропашном севообороте: сахарная свекла - ячмень - горох - озимая пшеница, 2006-2009 гг. | Полнофакторная схема | ||||
Факторы | Уровни факторов | ||||
ПК РО, т с.в./га | 0 | 2 | - | - | |
Известь, т/га | 0 | 0,15 | 0,30 | - | |
NРК, кг д. в./га | 0 | 150 | 300 | 435 | |
*- поверхностное компостирование растительных остатков
Исходные показатели свойств чернозема типичного опытных участков варьировали в зависимости от местоположения в рельефе (северной, южной экспозиции и водораздельного плато), содержание гумуса 4,86 -5,65 %, аммиачного азота 0,30- 0,54, а нитратного азота 0,92-1,2 мг на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора в пахотном слое близка к нейтральной: рНн2о 6,6-7,7, рНксl 5,5-6,9 %. Гидролитическая кислотность находилась в пределах от 0,42 до 1,94 мг-экв на 100 г почвы, содержание обменного кальция колебалось от 22,4 до 29,6 мг-экв на 100 г почвы. Плотность сложения почвы для пахотного слоя 0-20 см составляет 1,08-1,26 г/см3. Обеспеченность чернозема типичного подвижным фосфором - 9,6-16,2, обменным калием - 9,4-12,8 мг на 100 г почвы.
Побочная продукция и растительные остатки заделывались на глубину основной обработки почвы только после их поверхностного компостирования на поле по технологии, разработанной во ВНИИЗ и ЗПЭ (Технология, 2003), которая является малоэнергоемким способом эффективного использования органического вещества растительного происхождения в качестве удобрения, исключающим его депрессирующее влияние на рост и развитие растений, а следовательно, и на урожайность сельскохозяйственных культур.
Учет урожая всех культур в мелкоделяночных опытах проводился вручную, в остальных полевых опытах урожайность культур сплошного сева учитывали комбайном Сампо, а сахарной свеклы, картофеля и кукурузы - вручную. Агротехника культур была общепринятой для региона.
За годы исследований среднемноголетнее количество осадков составило 250 мм. Среднемноголетняя температура воздуха достигала - 17,5 С. Периоды с повышенным температурным режимом и дефицитом осадков в течение лета чередовались сезонами с обильными осадками или низкими температурами.
Физико-химические, агрохимические, агрофизические и микробиологические исследования выполняли по общепринятым рекомендованным методикам: гумус определяли по методу Тюрину (ГОСТ 26213-91), гидролитическую кислотность по Каппену (ГОСТ 26212-91), рНКСL - потенциометрически (ГОСТ - 2691-86), подвижный фосфор и калий - по Чирикову (ГОСТ 26204-91), общий азот - по Кьельдалю, нитратный и аммонийный азот - колориметрическим методом с дисульфофеноловой кислотой и реактивом Несслера, сумму поглощенных оснований - трилонометрическим методом (ГОСТ 27821-88). Структурно-агрегатный состав определяли по Савинову, водопрочность структуры на приборе Бакшеева, объемную массу - по Качинскому. В почве изучали биологические показатели: целлюлозоразрушающую активность почвы (Мишустин и др., 1987), содержание углерода микробной биомассы в почвенных образцах - регидратационным методом (Благодатский и др., 1987). В растительных образцах и зерне содержание валовых форм азота, фосфора и калия определялось из одной навески по Гинзбург, содержание сырой клейковины в зерне озимой пшеницы по ГОСТ 13586.1-68, массу 1000 зерен - ГОСТ 10842-89, натуру зерна - ГОСТ 10840-64, содержание белка - ГОСТ 10846-74.
Экономическая эффективность технологии поверхностного компостирования побочной продукции определялась расчетным методом на основе технологических карт, нормативов затрат и закупочных цен. По результатам проведенных исследований была дана биоэнергетическая и эколого-экономическая оценка технологий с использованием методики ресурсно-экологической оценки эффективности земледелия на биоэнергетической основе по Володину В. М. (1989, 1999) и А.С. №1481681 (1985). Экспериментальные данные обработаны методами дисперсионного и корреляционно - регрессионного анализов с использованием программных средств Microsoft office EXCEL, STATISTIKA, STATGRAF.
Результаты и их обсуждение.
1. Влияние навоза и растительных остатков как органических удобрений на свойства почвы. При запашке соломы и других растительных остатков с предварительной их подготовкой через поверхностное компостирование с добавлением антидепрессирующих добавок наблюдалось положительное влияние на водно-физические, физико-химические и агрохимические свойства почвы (Авров, Мороз, 1979; Еремина, Ершова, 1972; Рожкова и др., 1985; Ершова, 1989; Ященко, 2000). Все это усиливает интенсивность биологических процессов в почве и способствует усиленному развитию и росту растений.
При среднем содержании органического вещества в соломе 70 % (Мерзлая, Шевцова, 2006) и урожайности соломы 50 ц/га в почву вносится 35 ц/га органического вещества, что эквивалентно применению 17 т/га подстилочного навоза. Поэтому внесение соломы и других растительных остатков является действенным и быстрым приемом повышения содержания в почве органического вещества и, прежде всего, негумифицированного органического вещества (НОВ), а следовательно, и регулирования баланса энергии органического вещества в ней.
Внесение соломы и других растительных остатков в севообороте гречиха - кукуруза на з/к - озимая пшеница -сахарная свекла - ячмень повысило содержание в почве как общего органического вещества, так и НОВ (табл. 2.). Причем содержание НОВ было одинаковым и при удобрении в виде соломы и ботвы и при внесении навоза в эквивалентных по сухому органическому веществу дозах (8,4 т/га).
Таблица 2. Влияние навоза и растительных остатков на содержание органического вещества в почве в зернопропашном севообороте, 1997-2001 гг. (опыт 1)
Варианты | Органическое вещество, % | НОВ, % от орг. в-ва | ЦА, % | ||||||
всего | в том числе | 1 | 2 | ||||||
1* | 2 | гумус | НОВ** | ||||||
1 | 2 | 1 | 2 | ||||||
Без удобрений (контроль) | 5,06 | 5,03 | 4,98 | 4,98 | 0,08 | 0,03 | 1,6 | 0,6 | 37 |
ПК РО 9/15т/га + известь 2,5т/га | 5,56 | 5,77 | 5,45 | 5,43 | 0,11 | 0,34 | 2,0 | 5,9 | 50 |
ПК РО 9/15т/га + N150 | 4,86 | 5,56 | 4,76 | 5,24 | 0,10 | 0,32 | 2,1 | 5,8 | 47 |
ПК РО 9/15т/га + известь 2,5т/га + N150 | 5,56 | 5,77 | 5,56 | 5,43 | 0,00 | 0,34 | 0,0 | 5,9 | 53 |
Навоз 40т/га | 5,45 | 5,68 | 5,45 | 5,34 | 0,0 | 0,34 | 0,0 | 6,0 | 54 |
*) 1 - начало ротации 5-ти польного зернопропашного севооборота, 2- конец ротации; **) НОВ - негумифицированное органическое вещество; ЦА - целлюлозолитическая активность, %.
Содержание НОВ в почве увеличивалось на 0,29-0,31 и 0,34 % по сравнению с контролем и составило 6 % от общего органического вещества в почве, что благоприятно для роста и развития растений (Лактионов, 1981).
Наличие в почве свежего органического вещества в виде растительных остатков и навоза увеличивало биологическую активность почвы. Целлюлозолитическая активность почвы на фоне поверхностного компостирования растительных остатков с различными компонентами в среднем за 4 года была примерно одинаковой, независимо от компонента, и такой же, как и при внесении навоза (табл. 2.).
Использование соломы и других растительных остатков в качестве органических удобрений в зернопропашном севообороте положительно влияло на физические свойства чернозема типичного (плотность, структурно-агрегатный состав почвы и водопрочность агрегатов). Максимальное содержание структурных агрегатов размером >0,25 мм было при поверхностном компостировании соломы и других растительных остатков с двойной антидепрессирующей добавкой - известняковой мукой и аммиачной селитрой - 83 %. На этом варианте отмечено наибольшее содержание водоустойчивых агрегатов размером 3-0,25 мм - 73 %.Количество водоустойчивых агрегатов размером 3-0,25 см повышалось на 13-20 % и 16 %. Достоверным было уменьшение плотности почвы в пахотном слое, что составило - 8-10 % (рис. 1).
Рис. 1. Агрофизические свойства чернозема типичного в зернопропашном севообороте на фоне внесения навоза и растительных остатков как органических удобрений (опыт 1., 1997-2001 гг.)
Отмечено также, что содержание общего органического вещества в почве при использовании растительных остатков в качестве удобрения в течение 3-х лет в дозе 10,7 т/га стало таким же, как и на варианте с внесением 30 т/га навоза (табл. 3.).
В целом за период проведения исследований содержание гумуса в почве увеличивалось на 0,62 % при поверхностном компостировании соломы с известью и на 0,33 % при внесении навоза 30 т/га (по 10 т/га ежегодно), что связано с различным количеством внесенного органического вещества (с удобрением растительными остатками было внесено - 7,5 т/га сухого органического вещества, а с навозом 6,0 т/га. Показатели физико-химических и агрохимических свойств почвы на обоих вариантах были близкими (табл. 3).
Таблица 3. Влияние навоза и соломы как органических удобрений на содержание органического вещества и показатели физико-химических свойств почвы в севообороте гречиха - горох - озимая пшеница 1997-2001 гг. (опыт 2)
Показатели | ПК соломы 10,7*** т/га + известь 2,0 т/га | Навоз 30 т/га + известь 2,0 т/га | ||
1* | 2 | 1 | 2 | |
Органическое вещество, % | 4,66 | 5,37 | 5,08 | 5,36 |
в т. ч. гумус, % | 4,58 | 5,20 | 4,97 | 5,30 |
НОВ** | 0,08 | 0,17 | 0,11 | 0,06 |
рНн2о | 7,3 | 7,1 | ||
рНKCL | 6,7 | 6,5 | ||
Нг, мг-экв /100 г | 0,33 | 0,35 | ||
Са2+, мг-экв /100 г | 27,0 | 26,6 | ||
Минеральный азот, мг/100 г | 1,76 | 1,69 | ||
Р2О5, мг/100 г | 15,0 | 16,0 | ||
К2О, мг/100 г | 12,5 | 12,5 | ||
*) 1- исходные данные, 2- в конце севооборота, **) НОВ - негумифицированное органическое вещество; ***) Количество удобрений за 3 года
В более длительном опыте (11 лет) использование навоза и растительных остатков как органических удобрений, внесенных в равных по сухому органическому веществу дозах (27,0 т/га), способствовало повышению плодородия почвы в одинаковой степени, и в частности увеличению содержания гумуса в ней (табл. 4.).
Таблица 4. Изменение содержания гумуса в черноземе типичном
(опыты 2,4,5)
№ | Внесено удобрений за 11 лет | Содержание гумуса, % | |||||
органические, т/га | минеральные, т/га | известь, т/га | СОВ* | 1994 | 2004 | ||
1. | Солома 39,5 Ботва 30,0 | Аммиачная селитра 2,0 | 3,5 | 27,01 | 4,86 | 5,25 | +0,39 |
2. | Навоз 78,0 Солома 16,5 | Ам. селитра 1,0 Нитрофоска 1,0 Простой суперфосфат 1,0 | 5,0 | 27,05 | 5,08 | 5,43 | +0,35 |
*) СОВ - сухое органическое вещество.
Все изложенное говорит о том, что удобрение сельскохозяйственных культур растительными остатками через их поверхностное компостирование на поле положительно влияет на состав и содержание органического вещества почвы, а также на показатели ее свойств и не уступает навозу.
2. Влияние антидепрессирующих соединений Ц как компонентов поверхностного компостирования растительных остатков на свойства почвы. Влияние извести как антидепрессирующей добавки при поверхностном компостировании растительных остатков на показатели физико-химических и агрохимических свойств почвы практически не зависит от доз ее внесения, а определяется местоположением почвы в рельефе (опыт 5). Содержание нитратного азота по сравнению с контролем в большей мере увеличивалось на склоне южной экспозиции (на 17,3-55,0 %), чем на склоне северной экспозиции (на 14,3-18,2 %), а аммиачного - на склоне южной экспозиции (на 14,3-51,6 %), чем на склоне северной экспозиции (на 6,6-32,0 %) при практически равном накоплении негумифицированного органического вещества на всех элементах рельефа - 0,11-0,18 %, 0,11-0,19 % и 0,11-0,18 % соответственно на склонах северной и южной экспозиции и водораздельном плато.
Ежегодное внесение минимальной дозы извести с растительными остатками (на склонах - 100 кг на 1 т соломы и 17-20 кг на 1 т ботвы, а на водораздельном плато - 50 и 8-10 кг соответственно) способствует выравниванию содержания обменно-поглощенного кальция в почвенно-поглощающем комплексе на различных элементах рельефа.
Как показали наши исследования, в качестве антидепрессирующей добавки, кроме извести, на черноземе типичном можно использовать и другие кальцийсодержащие соединения для регулирования почвенных процессов, которые можно применять в гораздо меньших количествах, но с такой же эффективностью как и известь. Например, простой и двойной суперфосфат, гипс, фосфогипс (опыт 4).
Результаты исследований по внесению растительных остатков как органических удобрений с кальций- и фосфорсодержащими соединениями показали, что лучше всего ограничиться более низкими дозами антидепрессирующих добавок, что снизит себестоимость продукции и повысит энергетическую эффективность ее производства. Это важно еще и потому, что увеличение дозы антидепрессирующих добавок не приводит к значительному повышению содержания гумуса в почве.
Исследования показали, что внесение растительных остатков с различными антидепрессирующими добавками приводило к увеличению содержания гумуса в почве на 0,23-0,21 % в зависимости от вида антидепрессирующей добавки (опыт 4). Низкие дозы компонентов способствовали росту целлюлозолитической активности - на 16-25 % по сравнению с фоном поверхностного компостирования растительных остатков без добавок.
Влияние кальций- и фосфорсодержащих компонентов проявилось и на агрохимических свойствах почвы. Изменение агрохимических свойств четко проявилось в содержании подвижных форм фосфора в почве (опыт 4). По фону простого суперфосфата оно увеличилось на 39,0 %, по фону двойного суперфосфата - на 24,0-30,0 % и по остальным компонентам на 15,0-18,0 %, что еще раз говорит о пользе применения кальций -и фосфорсодержащих соединений при использовании побочной продукции на удобрение.
Содержание же обменного калия в почве повышалось в гораздо меньшей степени, хотя можно было ожидать его увеличение, так как растительные остатки содержат значительно большее количество калия, нежели фосфора. По-нашему мнению, здесь сыграли роль экстремальные условия погоды, особенно на варианте с известью. Попеременное увлажнение и высушивание чернозема типичного, состоящего в основном из монтмориллонита, способствовало необменному поглощению калия из растительных остатков, а с удобрениями его не вносили.
Содержание и аммиачного, и нитратного азота на вариантах с антидепрессирующими добавками превышало контроль: в меньшей мере при поверхностном компостировании растительных остатков с известью и аммиачной селитрой - на 8-14 %, и в большей мере по фонам простого суперфосфата - на 10-17 %.
Обращает на себя внимание и тот факт, что использование гипса в качестве антидепрессирующей добавки при поверхностном компостировании растительных остатков (ПК РО) в дозе 0,1 т/га способствовало повышению содержания в почве обеих форм азота на 22-23 % соответственно нитратного и аммиачного азота при содержании на контроле 0,48 и 0,92 мг на 100 г почвы. В сумме же содержание минерального азота по фону гипса 0,1 т/га превышало фон извести на 9 % (табл. 5).
Таблица 5. Влияние кальций- и фосфорсодержащих антидепрессирующих добавок при ПК РО в севообороте кукуруза - яровая пшеница - сахарная свекла - ячмень (2002-2005гг.) на содержание органического вещества и агрохимические свойства почвы (опыт 4)
Варианты | Органическое вещество, % | ЦА*, % | N-NО3 | N-NН4 | Мин. азот | Р2О5 | К2О | ||
всего | в том числе | ||||||||
гумус | НОВ | мг/100 г | |||||||
Контроль (б/у) | 5,14 | 5,13 | 0,01 | 12,9 | 0,48 | 0,92 | 1,40 | 11,6 | 9,6 |
ПК РО 3/15 т/га - фон** | 5,38 | 5,30 | 0,08 | 23,4 | 0,56 | 1,15 | 1,71 | 13,3 | 11,4 |
Фон + известь 0,3 т/га | 5,41 | 5,34 | 0,07 | 28,6 | 0,52 | 1,05 | 1,57 | 13,7 | 9,9 |
Фон + N 30 | 5,48 | 5,40 | 0,08 | 37,7 | 0,52 | 1,19 | 1,71 | 13,3 | 9,8 |
Фон + Р 30 | 5,43 | 5,36 | 0,07 | 28,0 | 0,54 | 1,17 | 1,71 | 16,1 | 10,8 |
Фон + гипс 0,1 т/га | 5,49 | 5,38 | 0,11 | 32,4 | 0,62 | 1,13 | 1,75 | 13,7 | 11,4 |
НСР05 | 0,19 | 0,15 | 0,05 | 12,5 | 0,07 | 0,15 | 0,20 | 2,1 | 1,2 |
*) ЦА - целлюлозолитическая активность, %;**) В числителе - 3 т/га соломы, в знаменателе -15 т/га ботвы сахарной свеклы
Так как содержание подвижных питательных веществ в почве по фону поверхностного компостирования растительных остатков с известью и с гипсом практически не различается, поэтому следует выбрать менее энергоемкий компонент - простой суперфосфат или гипс при условии близкого расстояния до объектов химической промышленности, где гипс является отходом производства.
3. Влияние различных доз минеральных удобрений и извести на параметры плодородия почвы при использовании побочной продукции на удобрение.
Известно (Авдонин, 1972), что внесение повышенных (NРК)180 и высоких (NРК)270 доз минеральных удобрений без использования растительных остатков приводит к отрицательным изменениям свойств почвы, а затем и к снижению урожайности возделываемых культур. Но как эти процессы будут протекать при удобрении соломой и другими растительными остатками, если в качестве антидепрессирующих добавок использовать повышенные и высокие дозы минеральных удобрений, необходимо было выяснить в наших исследованиях.
3.1. Изменение содержания органического вещества и биологической активности чернозема типичного за ротацию севооборота.
Увеличение содержания негумифицированного органического вещества (НОВ) в почве за ротацию зернопропашного севооборота в опыте с минеральными удобрениями и известью составило 0,28-0,49 % по фону удобрения растительными остатками и 0,19-0,34 % по фону без растительных остатков в зависимости от доз минеральных удобрений и извести. Наибольшее накопление НОВ наблюдалось на фоне ПК РО с низкой дозой извести (50 кг/га) в зависимости от доз минеральных удобрений 0,54-0,57 % (табл. 6).
Таблица 6. Изменение содержания органического вещества на фоне поверхностного компостирования растительных остатков (2 т/га) и без ПК РО при разных уровнях удобренности (опыт 6)
Факторы* | Гумус, % | Изм. от ПК, % | НОВ, % | Изм. от ПК, % | |||||||
Известь, т/га | NPK, кг д.в./га | Без ПК РО | ПК РО, 2 т с.в./га | Без ПК РО | ПК РО, 2 т с.в./га | ||||||
1** | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | ||||
0 | 0 | 5,23 | 5,29 | 5,28 | 5,50 | 0,16 | 0,08 | 0,27 | 0,08 | 0,36 | 0,09 |
0 | 150 | 5,20 | 5,49 | 5,22 | 5,56 | 0,05 | 0,08 | 0,32 | 0,07 | 0,37 | 0,06 |
0 | 300 | 5,18 | 5,46 | 5,18 | 5,49 | 0,03 | 0,08 | 0,31 | 0,09 | 0,37 | 0,05 |
0 | 435 | 5,29 | 5,47 | 5,30 | 5,58 | 0,10 | 0,07 | 0,31 | 0,08 | 0,39 | 0,07 |
0,15 | 0 | 5,38 | 5,50 | 5,25 | 5,54 | 0,17 | 0,08 | 0,37 | 0,08 | 0,54 | 0,17 |
0,15 | 150 | 5,20 | 5,46 | 5,13 | 5,65 | 0,26 | 0,08 | 0,4 | 0,07 | 0,56 | 0,17 |
0,15 | 300 | 5,34 | 5,57 | 5,20 | 5,59 | 0,16 | 0,08 | 0,42 | 0,09 | 0,54 | 0,11 |
0,15 | 435 | 5,29 | 5,53 | 5,21 | 5,60 | 0,15 | 0,09 | 0,43 | 0,09 | 0,57 | 0,14 |
0,3 | 0 | 5,38 | 5,54 | 5,14 | 5,58 | 0,28 | 0,09 | 0,41 | 0,08 | 0,49 | 0,09 |
0,3 | 150 | 5,20 | 5,52 | 5,23 | 5,57 | 0,02 | 0,07 | 0,41 | 0,07 | 0,48 | 0,07 |
0,3 | 300 | 5,24 | 5,52 | 5,15 | 5,54 | 0,11 | 0,09 | 0,40 | 0,08 | 0,44 | 0,05 |
0,3 | 435 | 5,38 | 5,59 | 5,32 | 5,60 | 0,07 | 0,08 | 0,40 | 0,08 | 0,49 | 0,09 |
НСР05 | 0,07 | 0,05 | 0,06 | 0,03 | |||||||
*) средние за ротацию дозы извести, минеральных удобрений и растительных остатков за ротацию севооборота; **) 1 - исходное, 2 - конечное содержание
Таким образом, внесение растительных остатков в сочетании с минеральными удобрениями и известью способствовало повышению содержания в почве НОВ на 55-240 % (отн.), при этом содержание гумуса возрастало на 0,5-5,0 % (отн.) в зависимости от доз минеральных удобрений и извести.
По результатам статистической обработки выявлена тесная связь содержания гумуса (Г) и негумифицированного органического вещества (НОВ) от исследуемых факторов, о чем свидетельствуют уравнения связи:
Г, (%)=5,36+0,041х1+0,925х2 -2,019х22+0,00039х3-4,871х32, F=10,3, R=0,84;
НОВ, (%)=0,296+0,05х1+0,367х2+0,000066х3, F=17,2, R=0,84,
где х1, х2, х3 - РО, т с.в./га, известь т/га, минеральные удобрения NPK, кг д.в./га.
Зависимость содержания НОВ и гумуса (%) от доз применяемых удобрений и извести имела аналогичный характер в опыте как по фону поверхностного компостирования растительных остатков, так и без них. При этом между уровнем содержания НОВ и гумуса (%) наблюдается тесная линейная зависимость(r= 0.77). Влияние известкования на эти показатели было более сильным, чем минеральных удобрений, при этом без растительных остатков и НОВ и содержание гумуса возрастало только до уровня доз 300-320 кг д.в./га, а при дальнейшем насыщении наблюдалось депрессирующее действие. Поверхностное компостирование растительных остатков имело наибольший эффект в повышении уровня содержания органического вещества в почве (рис. 2).
Рис. 2. Зависимость содержания НОВ и гумуса в почве от доз извести, минеральных удобрений без растительных остатков и по фону с их внесением (опыт 6)
Исходя из анализа нелинейной зависимости содержания органического вещества в почве от доз минеральных удобрений и извести можно заключить, что без использования растительных остатков только сочетание низких и средних (по эксперименту) уровней этих факторов повышает содержание гумуса. Внесение растительных остатков устраняло отрицательный эффект высоких доз минеральных удобрений на содержание негумифицированного органического вещества и гумуса в пахотном слое почвы.
Различные подходы к использованию земель сельскохозяйственного назначения под влиянием антропогенных факторов первоначально отражаются на биологических параметрах плодородия (Мишустин, 1961; Мишустин, Прокошев, 1979; Ермолаев и др., 1991).
При оценке величин микробной биомассы (МБ) под разными культурами и в разные сроки (в среднем по опыту 6 при ПК РО) просматриваются следующие закономерности: 1) величины содержания МБ под культурами в целом зависят от качества внесенных под них растительных остатков (соломы ячменя, гороха и озимой пшеницы); 2) содержание МБ перед уборкой культур и его различия между сроками отбора сопряжены с погодными условиями учетного периода, оцененными в данном случае гидротермическим коэффициентом по Г.Т.Селянинову. Более засушливые (по ГТК) условия вегетационного периода сахарной свеклы и ячменя обусловили снижение микробной биомассы в почве к уборке культур в 2 раза (рис. 3).
Характер влияния агротехнических факторов (растительных остатков, извести и минеральных удобрений) на содержание микробной биомассы в почве в посевах зерновых культур зернопропашного севооборота был аналогичным. При этом поверхностное компостирование растительных остатков (ПК РО) повышало содержание микробной биомассы (МБ) в период вегетации культур в среднем на 50 мг/кг (8 %), а перед уборкой - на 100 мг/кг (19 %).
Сочетание известкования с минеральными удобрениями повышало МБ во время вегетации культур на 100 мг/кг (15 %) как по фону внесения побочной продукции на удобрение, так и без нее. Перед уборкой культур положительный эффект от сочетания известкования с минеральными удобрениями увеличивался как по фону ПК РО, так и без него: содержание МБ возрастало в среднем на 200 мг/кг (40-50 %). При этом по фону ПК РО высокие дозы минеральных удобрений не имеют депрессирующего действия на МБ, как в случае без внесения растительных остатков (рис. 4).
Рис. 4. Зависимость содержания микробной биомассы почвы (г/кг) в посевах зерновых культур от минеральных удобрений, известкования и ПК РО во время вегетации и перед уборкой культур (опыт 6)
По дисперсионному анализу данных за три года с зерновыми культурами (ячмень, горох, озимая пшеница) установлено, что наибольший вклад в варьирование содержания МБ в почве оказал срок отбора, а влияние с/х культуры и агротехнических приемов было примерно равным (рис. 5 а) .
Рис. 5. Доля вклада исследуемых факторов в варьирование содержания микробной биомассы в черноземе типичном (опыт 6)
Наибольший эффект в варьирование содержания МБ в почве под зерновыми культурами в период вегетации культур имеют минеральные удобрения, а к периоду уборки - известкование и растительные остатки (рис. 5 б).
Установлено, что содержание МБ связано с содержанием НОВ в почве. Наиболее четко (тесно) эта зависимость проявляется к уборке культур, при этом соотношение МБ и НОВ в среднем было равным 1:7 (рис. 6).
Активность целлюлозоразрушающих микроорганизмов в опыте без растительных остатков варьировала по разноудобренным вариантам от 21 до 37 %, а по фону поверхностного компостирования растительных остатков от 37 до 49 %. В среднем по фону растительных остатков целлюлозолитическая активность возрастала на 14,6 %.
По результатам статистической обработки выявлена тесная связь целлюлозолитической активности (ЦА) от исследуемых факторов (r=0,86).
В целом по опыту степень разложения хлопчатобумажной ткани (РТ %) повышалась от одинарных доз извести как по фону с растительными остатками, так и без них. Характер действия минеральных удобрений был различным - по фону без растительных остатков наблюдалось повышение целлюлозолитической активности, а по фону ПК РО минеральные удобрения вызывали некоторое снижение разложения тканей (рис. 7).
Рис.7. Зависимость целлюлозолитической активности почвы от доз извести и минеральных удобрений без растительных остатков и по фону с их внесением (опыт 6)
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что растительные остатки способствуют максимальному накоплению НОВ и максимальному улучшению биологических свойств почвы (увеличению содержания микробной биомассы и целлюлозолитической активности почвы).
3.2. Агрохимические свойства почвы в опыте с растительными остатками в зависимости от доз минеральных удобрений и извести.
Повышенное вымывание соединений азота из пахотного слоя почвы при внесении удобрений в условиях хорошего увлажнения по сравнению с почвой неудобренной может явиться источником питания для культур в последействии (Никитишен, 1980).
Нами изучалось накопление нитратного азота в метровом слое почвы зернопропашного севооборота сахарная свекла - ячмень - горох - озимая пшеница.
Анализ данных запасов нитратного азота по слоям почвы 0-40 и 40-100 см показал, что внесение минеральных удобрений и извести с растительными остатками в большей мере способствует закреплению нитратного азота в слое почвы с максимальным распространением корневой системы растений, то есть в слое 0-40 см, и зависит от доз минеральных удобрений. При внесении высокой дозы удобрений накопление азота по фону растительных остатков превышало среднюю дозу на 6,5-11,4 кг/га (табл. 7.).
При внесении тех же доз минеральных удобрений и извести, но без растительных остатков запасы нитратного азота в слое почвы 0 - 40 см по отношению к запасам в метровом слое были ниже на 10,2 - 21,8%. И только на двух вариантах это снижение составляло около 4 - 5%. Соответственно, в слое 40 - 100 см запасы нитратного азота в процентном отношению к запасам в метровом слое почвы по фону растительных остатков были ниже на те же 10,2 - 21,8% по сравнению с фоном без растительных остатков. Это говорит о том, что при внесении минеральных удобрений и извести с растительными остатками миграция нитратного азота замедляется.
Таблица 7. Запасы нитратного азота в метровом слое почвы в зависимости от изучаемых факторов в севообороте (2006-2009 гг.)
Факторы* | Запасы нитратного азота, кг/га | % в слое 0 - 40 см от слоя 0 - 100 см | |||||
0 - 40 см | 40 - 100 см | ||||||
Известь | NРК | РО** | б/ РО | РО | б/ РО | РО | б/ РО |
0 | 0 | 11,6 | 11,1 | 9,2 | 10,0 | 55,8 | 52,6 |
0 | 0 | 24,8 | 11,1 | 11,2 | 10,0 | 68,9 | 52,6 |
0 | 150 | 21,0 | 15,5 | 8,0 | 13,2 | 72,4 | 54,0 |
0 | 435 | 27,5 | 23,6 | 16,4 | 21,4 | 62,6 | 52,4 |
0,15 | 0 | 18,2 | 15,5 | 11,0 | 10,8 | 62,3 | 58,9 |
0,15 | 150 | 27,2 | 23,6 | 8,9 | 15,2 | 75,3 | 60,8 |
0,15 | 435 | 27,5 | 23,4 | 14,9 | 14,9 | 64,8 | 61,1 |
0,3 | 0 | 19,5 | 12,2 | 12,8 | 12,5 | 60,4 | 49,4 |
0,3 | 150 | 18,0 | 10,2 | 13,9 | 19,3 | 56,4 | 34,6 |
0,3 | 435 | 29,4 | 13,2 | 15,8 | 11,8 | 65,0 | 52,8 |
*) Известь, т/га; минеральные удобрения NРК кг д.в./га в среднем за севооборот;
**) РО - растительные остатки (солома и ботва)
Таким образом, при использовании растительных остатков как органических удобрений через их поверхностное компостирование на поле с минеральными удобрениями и известью происходило не только увеличение запасов нитратного азота в почве, но и его закрепление в корнеобитаемом слое почвы, что и обеспечивало более высокую урожайность возделываемых культур по фону растительных остатков. При внесении даже средних доз минеральных удобрений (NPK)90 и (NPK)40 соответственно под сахарную свёклу и зерновые культуры изучаемого севооборота с известью и растительными остатками можно обойтись и без компенсирующей дозы азота.
3.3. Агрофизические и физико-химические свойства чернозема типичного при разных уровнях удобренности. Внесение соломы, как и других органических удобрений, положительно влияет на важнейшие физические свойства почвы: происходит улучшение структуры почвы, увеличение количества вновь образованных водопрочных агрегатов. При запашке соломы культур в качестве органического удобрения на фоне минеральных удобрений наблюдается снижение объемной массы, увеличение влагоемкости почвы, уменьшение плотности сложения (Иванов, 1980; Авров, Мороз, 1979; Белоус, 1997; Вальдгауз, 1980; Русакова и др., 2003).
Исследованиями установлено, что внесение растительных остатков совместно с различными дозами минеральных удобрений и извести приводило к значительному улучшению структурно-агрегатного состава почвы. Содержание структурных агрегатов размером 10-0,25 мм увеличивалось на 30 и более процентов. Коэффициент структурности на участках с поверхностным компостированием соломы и растительных остатков составлял 3,30-5,20 как при внесении различных доз минеральных удобрений с известью, так и без нее. На участках же без внесения растительных остатков, но с теми же дозами минеральных удобрений и извести, коэффициент структурности был значительно ниже - 2,30-3,52. Такие же закономерности были отмечены и в изменении количества водоустойчивых агрегатов: наблюдалось повышение водоустойчивых агрегатов на 9-20 % в зависимости от доз минеральных удобрений и извести с растительными остатками. Следует подчеркнуть, что максимальные величины этого показателя отмечены на фоне внесения низкой дозы извести и средней дозы минеральных удобрений. Внесение растительных остатков обеспечило снижение плотности почвы на 0,05-0,08 г/см3 или на 2-4 % (отн.) в зависимости от доз минеральных удобрений и извести. Следует отметить, что увеличение доз минеральных удобрений имело тенденцию к уменьшению величины общей пористости 53-54 %. Но если учитывать общую пористость по шкале гранулометрического состава (по Качинскому), то растительные остатки способствуют формированию культурного пахотного слоя, тем самым обеспечивая отличную пористость почвы - 57 % (рис.8).
Наиболее значимым фактором, оказывающим положительное влияние на физические свойства (коэффициент структурности (К.стр.), водоустойчивость агрегатов (Водоуст. агр.), плотность (dV) почвы по результатам статистической обработки данных является удобрение растительными остатками.
Рис. 8. Показатели агрофизических свойств почвы при поверхностном компостировании растительных остатков в зависимости от доз минеральных удобрений и извести за ротацию севооборота (опыт 6)
Минеральные удобрения понижают водоустойчивость почвенных агрегатов и повышают плотность почвы согласно уравнениям регрессии:
К.стр. = 2,795 + 0,867 х1 + 0,555х2, F = 11, R = 0,70;
Водоуст. агр. = 51,96 + 4,53 х2 - 0,0007х3, F = 9, R = 0,66;
dV. = 1,20 - 0,016 х1 - 0,027 х2 + 0,00003 х3, F = 52, R = 0,94.
где х1, х2, х3 - известь (т/га), растительные остатки (т с.в./га) и (NPK кг д.в./га) соответственно.
При оценке изменений в почвенном поглощающем комплексе от исходных по вариантам показателей установлено, что сумма обменных оснований (мг-экв/100г) значительно повышается от известкования и внесения растительных остатков:
S = 0,65+16,7х1+0,67х2, F=27, R=0,84,
S - изменение от исходного; х1 - известь, т/га; х2 - растительные остатки т с.в./га.
Влияние минеральных удобрений на изменение обменно-поглощенного кальция (Са2+, мг-экв/100г) было неоднозначным. До уровня доз (по среднему насыщению) 300-400 кг д.в./га удобрения способствовали повышению обменного кальция, а при дальнейшем увеличении - снижался эффект от извести и растительных остатков согласно уравнению регрессии:
Са 2+ = 2,8+9,85х1+0,83х2+0,01х3-0,000012х32, F=8, R=0,77,
где х1, х2, х3 - известь (т/га), растительные остатки (т с.в./га) и NPK (кг д.в./га) соответственно.
По влиянию на содержание органического вещества и агрофизические свойства почвы исследуемые факторы располагались в следующем ряду:
РО > известь > минеральные удобрения (табл. 8).
Таблица 8. Доля вклада (%) факторов (извести, растительных остатков и минеральных удобрений) в варьирование свойств чернозема типичного
Факторы | Гумус | НОВ | ЦА | Кстр. | Водоуст. | dv |
Известь | 35 | 42 | 7 | 15 | 6 | 7 |
Растительные остатки | 37 | 48 | 80 | 81 | 90 | 78 |
NРК | 28 | 10 | 13 | 4 | 4 | 15 |
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что внесение растительных остатков в качестве органических удобрений препятствует негативному влиянию минеральных удобрений на агрофизические свойства почвы и положительно влияет на содержание обменно-поглощенного кальция.
Таким образом, включение в малый биологический круговорот агроценозов на черноземе типичном биогенных веществ и энергии накопленной в побочной продукции стимулирует процессы воспроизводства плодородия почв и повышает их устойчивость к факторам антропогенной нагрузки.
4. Приемы повышения эффективности использования растительных остатков в качестве органических удобрений.
4.1. Эффективность навоза и растительных остатков как органических удобрений под ведущие культуры ЦЧЗ. Эффективность применения побочной продукции как органических удобрений получена на черноземе типичном практически под все ведущие культуры ЦЧЗ.
Использование соломы гороха на удобрение под озимую пшеницу позволило получить такую же урожайность зерна, как и при сочетании соломы с различными добавками-компонентами. Урожайность озимой пшеницы при ПК соломы гороха была такой же, как при внесении навоза в эквивалентных по сухому органическому веществу дозах (3 т/га соломы и 10 т/га ) (опыт 1.).
Удобрение соломой бобовых культур сокращает энергетические, а также материальные затраты на использование компонентов при поверхностном компостировании соломы. Снижение затрат невозобновляемой антропогенной энергии в 1,4-2,0 раза ниже по сравнению с вариантами применения компонентов поверхностного компостирования. По сравнению же с навозом применение соломы без компонентов еще выгоднее: наблюдалось сокращение затрат энергии в 2,1 раза. Энергоёмкость 1 ц зерна озимой пшеницы без компонентов поверхностного компостирования была самой низкой и составила 106 МДж.
По кукурузе, убранной на зеленый корм, при использовании технологии ее поверхностного компостирования получена практически такая же урожайность озимой пшеницы (опыт 1.). Но затраты невозобновляемой антропогенной энергии при внесении навоза увеличивались в 1,2-1,6 раза в зависимости от компонента поверхностного компостирования растительных остатков.
Достаточно эффективно было использование соломы озимой пшеницы на удобрение под сахарную свеклу. Прибавка урожайности корнеплодов в зависимости от вида антидепрессирующей добавки составила 98-122 ц/га при урожайности на контроле - 393 ц/га.
Использование соломы гречихи в качестве органического удобрения под кукурузу с различными компонентами повышало урожайность зеленой массы по сравнению с контролем на 55-84 ц/га в зависимости от компонента поверхностного компостирования. При компостировании соломы гречихи с азотом аммиачной селитры урожайность кукурузы была практически равна урожайности по фону навоза - 476 и 487 ц/га соответственно. Двухкомпонентные антидепрессирующие добавки поверхностного компостирования соломы гречихи повышают энергоёмкость продукции по сравнению с однокомпонентными на 5-6 МДж/ц, поэтому в целях энергосбережения на практике следует применять однокомпонентные антидепрессирующие добавки.
По соломе крупяных и зерновых (гречихе и яровой пшенице) можно с успехом возделывать горох и другие зернобобовые культуры. Урожайность гороха была одинаковой по фонам внесения соломы с компонентами и без них. Так как солома без компонентов компостирования обеспечивала повышение урожайности по сравнению с контролем на 6 ц/га, энергоёмкость зерна гороха была здесь самой низкой - 167 МДж/ц при энергоёмкости на контроле 187 МДж, а по фону навоза - 401 МДж.
Ботва сахарной свеклы может быть использована в качестве органического удобрения под зерновые культуры - гречиху и ячмень. Урожайность гречихи и ячменя повышалась на 10- 21 и 21-26 % соответственно при урожайности на контроле 20,9 ц/га гречихи и 38,6 ц/га ячменя. На удобренных ботвой сахарной свеклы участках урожайность и ячменя, и гречихи приближалась к навозу.
Поверхностное компостирование растительных остатков с двумя антидепрессирующими добавками (известь + аммиачная селитра) не оправдано ни под одну из возделываемых культур, так как энергоемкость продукции по ним приближалась к энергоемкости по фону навоза (опыт 1.). Таким образом, каждая тонна соломы при правильном применении в качестве удобрения по влиянию на урожайность с/х культур эквивалентна 3-4 т стандартного подстилочного навоза и равноценна 5-6 тоннам ботвы сахарной свеклы.
Преимущество использования побочной продукции на продуктивность сохранялось и далее. Продуктивность севооборота гречиха- горох- озимая пшеница-гречиха была одинаковой по обоим фонам удобрения, а затраты невозобновляемой антропогенной энергии по соломе с антидепрессирующими добавками были в 1,7 раза ниже по сравнению с последействием 30 т/га навоза (табл. 9).
Таблица 9. Сравнительная агрономическая и энергетическая эффективность навоза и растительных остатков как органических удобрений, 1997-2001 гг. (опыт 2)
Варианты опыта | Урожайность, ц/га | П, ц/га к.е. | Э*, МДж/ц к.е. | ||
гречиха | горох | озимая пшеница | |||
ПК соломы 10,7 т/га + известь 2,0 т/га | 11,0 | 31,6 | 40,8 | 121 | 215 |
Навоз 30т/га + известь 2,0т/га | 12,1 | 25,6 | 42,3 | 120 | 443 |
*) П - продуктивность севооборота, ц/га к.е., Э - энергоемкость производства продукции, МДж/ц.
4.2. Влияние антидепрессирующих добавок при внесении растительных остатков как органических удобрений на урожайность культур и продуктивность севооборотов.
Известь Ц как компонент при поверхностном компостировании растительных остатков в зависимости от местоположения в рельефе.
Количество побочной продукции и растительных остатков ежегодно изменяется, значит, должно изменяться и количество внесенной извести. Следовательно, необходимо установить оптимальные дозы извести, чтобы избежать её перерасхода, и стабилизировать почвенные процессы. Свое влияние на эффективность различных доз известкового компонента вносит и местоположение в рельефе (опыт 5).
Исследованиями, проведенными на склонах северной, южной экспозиции и водоразделе с черноземом типичным с различной реакцией среды, установлено, что самые высокие урожаи возделываемых культур получены при внесении одинарной дозы известняковой муки (100 кг на 1 т соломы и 17 кг на 1 т ботвы сахарной свеклы.
По результатам исследований установлено, что более высокая продуктивность севооборота лозимая пшеница - сахарная свекла-ячмень-кукуруза при поверхностном компостировании растительных остатков с различными дозами извести была на склоне северной экспозиции, чем на склоне южной экспозиции. По-видимому, это обстоятельство можно связать с микроклиматическими условиями на различных элементах рельефа. Погодные условия складывались таким образом, что растения на склоне северной экспозиции находились в менее жестких условиях, чем на южной, особенно это касалось периода вегетации сахарной свеклы и ячменя. Различия в урожайности озимой пшеницы были минимальными: 36,6 ц/га на склоне южной экспозиции и 35,8 ц/га на противоположном склоне. Близкой была на удобренных вариантах и урожайность зеленой массы кукурузы. Но неизменной оставалась одна закономерность: увеличение доз извести в 2 и 3 раза приводило даже к снижению урожайности озимой пшеницы на склонах обеих экспозиций.
Почвы водораздельного плато более устойчивы к антропогенным воздействиям, но закономерности влияния свежего органического вещества и извести остаются такими же, как и на склонах: повышение доз извести в 2 и 3 раза не способствовало увеличению урожайности возделываемых культур и продуктивности севооборота. Поэтому доза извести здесь без ущерба для урожайности может быть снижена от 100 до 50 кг на 1 т соломы и от 50 до 8 кг на 1 т ботвы.
Зависимость продуктивности севооборота на элементах рельефа от доз извести и растительных остатков является нелинейной. Для определения уровней доз продуктивности севооборота исследованы на экстремум функции (полиномы второго порядка) зависимости продуктивности севооборота: откуда дозы изучаемых факторов (извести, растительных остатков) достигают максимальных величин: для СЭ- известь (И) -0,65 т/га, растительных остатков (РО) - 2,1 т/га с.в., для ЮЭ максимальной продуктивности соответствуют дозы извести - 1,0 т/га, РО - 2,3 т/га, из уравнений связи факторов и продуктивности севооборота на ВП следует, что максимуму продуктивности соответствуют дозы извести - 0,56 т/га, РО - 3,4 т/га. что соответствует и графической интерпретации этой зависимости (рис. 9).
В целом по разным элементам рельефа () тесно и положительно связан с достигаемой в результате ПК РО (r = 0,7-0,8) биологической продуктивностью, при этом на полярных склонах эффект значительно выше, чем на водораздельном плато (рис. 10).
Влияние внесения побочной продукции и известкования на продуктивность севооборота и () на склонах было примерно равным, а на водораздельном плато преимущество было за вносимым органическим веществом.
Это объясняется, по-видимому, тем, что известь как антидепрессирующая добавка эффективнее действует на более кислой почве северного склона и компенсирует кислые продукты разложения на более теплом и микробиологически более активном южном склоне.
В целом по элементам рельефа в трехфакторной системе оценок преобладающее влияние имеет фактор экспозиции, далее внесение растительных остатков и известкование (табл. 10).
Урожайность возделываемых культур и продуктивность зернопропашного севооборота при внесении повышенных и высоких доз извести с растительными остатками была такой же, как при внесении низких доз извести на всех элементах рельефа, а энергоемкость производства продукции повышалась в 1,3-1,4 раза на склоне южной экспозиции, в 1,4-1,5- на склоне северной экспозиции и в 1,1-1,2 раза - на водораздельном плато.
Таблица 10. Доля вклада извести (%) и растительных остатков (РО) в варьирование продуктивности севооборотов и показатель направленности воспроизводства плодородия почвы () в зависимости от местоположения в рельефе
Элементы рельефа | Факторы | Показатели | |
Продуктивность, ц/га к.е. | ПНВП () | ||
Северная экспозиция | Известь РО | 48 52 | 53 47 |
Южная экспозиция | Известь РО | 48 52 | 57 43 |
Водораздельное плато | Известь РО | 26 74 | 15 85 |
В целом по | Известь РО Экспозиция | 19 32 49 | 6 10 84 |
Кальций- и фосфорсодержащие соединения Ц как антидепрессирующие добавки при внесении соломы и растительных остатков на удобрение.
Использование растительных остатков как органических удобрений с кальций- и фосфорсодержащими антидепрессирующими добавками в значительной мере повышало и продуктивность звена севооборота кукуруза - яровая пшеница - сахарная свекла - ячмень - на 52-82 ц/га к.е. (в зависимости от антидепрессирующей добавки) по сравнению с контролем и на 14-44 ц/га к.е. по сравнению с фоном поверхностного компостирования растительных остатков без антидепрессирующих добавок. Продуктивность зернопропашного севооборота кукуруза на з/м - яровая пшеница - сахарная свекла - ячмень при использовании растительных остатков на удобрение составила: с известью - 327, с простым суперфосфатом - 322-330, с гипсом - 300-305, с двойным суперфосфатом - 316-321 и с аммиачной селитрой - 317 ц/га к.е. при энергоемкости продукции 100, 91-94, 87-88, 88-93 и 111 МДж/ц к.е. соответственно (опыт 4). Применение гипса в качестве добавки было менее эффективным, особенно по сравнению с простым суперфосфатом в дозе 2,0 ц/га. Но затраты невозобновляемой антропогенной энергии на производство единицы продукции ниже, чем по фонам внесения растительных остатков на удобрение с известью и аммиачной селитрой на - 12-14 МДж/ц к.е., а по фону с простым суперфосфатом на 4-6 МДж/ц. Поэтому при отсутствии других компонентов удобрение растительными остатками можно проводить и с гипсом.
4.3. Влияние минеральных удобрений и извести при внесении побочной продукции как удобрения на урожайность возделываемых культур и продуктивность зернопропашного севооборота.
Для разработки наиболее эффективной технологии, в отличие от предложенной ВНИИЗиЗПЭ ранее для сельскохозяйственных предприятий с низким антропогенным ресурсом (Технологии Е, 2003, 2005), изучали ее действие при внесении повышенных (базовых) и высоких доз минеральных удобрений и для сельскохозяйственных предприятий, имеющих высокий антропогенный ресурс.
Максимальную урожайность возделываемых культур в зернопропашном севообороте при поверхностном компостировании растительных остатков обеспечивало внесение средних (под сахарную свеклу - N90Р90К90 и горох - Р40К40), повышенных (под ячмень - N40-80Р40-80К40-80 в зависимости от целей производства зерна) и высоких (под озимую пшеницу - N120Р120К120 без извести) доз минеральных удобрений в сочетании с известью в дозе 50 кг на 1 т соломы (сахарная свекла) или 100 кг (горох) на 1 т соломы и 20 кг (ячмень) на 1 т ботвы (опыт 6).
В повышении продуктивности севооборота при использовании побочной продукции в качестве удобрения участвуют минеральные удобрения и известь, поэтому следует учесть действие каждого из этих факторов (табл. 11): 1) эффект от одинарной (0,15 т/га) дозы извести составил 6,6 ц/га (10,2 %), двойной (0,3 т/га) - 5,1 ц/га (7,8 %); 2) прибавка от одинарной дозы NРК (150 кг д.в.) составила 13,0 ц/га (20 %), двойной (300 кг д.в.) - 15,0 ц/га (23 %) и тройной (435 кг д.в.) - 19,1 ц/га (29 %).
Таблица 11. Влияние изучаемых факторов на изменение продуктивности зернопропашного севооборота сахарная свекла - ячмень - горох - озимая пшеница на фоне внесения растительных остатков и без них, 2006-2009 гг, (опыт 6)
Факторы* | Без ПК РО | ПК РО, 2 т с.в. /га | Прибавка от ПК РО | |||
Известь, т/га | NРК, кг д.в. | Продуктив-ность, ц/га к.е. | Прибавка (известь+ NРК) | Продуктив- ность, ц/га к.е. | Прибавка (известь+ NРК) | |
0 | 0 | 58,6 | - | 71,3 | - | 12,7 |
0 | 150 | 73,3 | 14,7 | 82,5 | 11,2 | 9,2 |
0 | 300 | 74,8 | 16,2 | 85,0 | 13,7 | 10,2 |
0 | 435 | 80,8 | 22,2 | 87,3 | 16,0 | 6,5 |
0,15 | 0 | 68,3 | 9,7 | 74,5 | 3,2 | 6,2 |
0,15 | 150 | 77,5 | 18,9 | 91,8 | 20,5 | 14,3 |
0,15 | 300 | 80,5 | 21,9 | 92,5 | 21,2 | 12,0 |
0,15 | 435 | 88,3 | 29,7 | 93,3 | 22,0 | 5,0 |
0,3 | 0 | 63,5 | 4,9 | 75,8 | 4,5 | 12,3 |
0,3 | 150 | 78,3 | 19,7 | 90,0 | 18,7 | 11,7 |
0,3 | 300 | 81,8 | 23,2 | 92,8 | 21,5 | 11,0 |
0,3 | 435 | 80,5 | 21,9 | 91,5 | 20,2 | 11,0 |
НСР05 | 7,5 | 7,0 | 7,3 | |||
*) Значения доз извести, минеральных удобрений и растительных остатков в среднем на га севооборотной площади.
По опыту установлена тесная зависимость урожайности культур от исследуемых факторов (растительных остатков, извести и минеральных удобрений), где R=0,81-0,95, в зависимости от культуры севооборота (опыт 6).
Зависимость продуктивности севооборота, а также показателя направленности воспроизводства плодородия почвы - ПНВП () от применения растительных остатков, извести и минеральных удобрений описывалась следующими уравнениями регрессии:
Пр, ц/га к.е.=59,6+74,1х1-187,9х12+5,17х2+0,1х3-0,00014х32, R=0,98,
ПНВП ()=1,25+0,53х1-0,657х12+0,09х2+0,00242х3-0,0000039х32, R=0,91.
где х1, х2, х3 - известь (т/га), растительные остатки (т с.в./га) и NPK (кг д.в./га).
В среднем по опыту продуктивность севооборота по фону компостирования растительных остатков (2 т с.в./га) была выше на 10 ц к.е./га или 13,5%. Показатель направленности воспроизводства плодородия почвы также был выше на 0,16 или 10,4 %. Доли вклада факторов (%) в изменение продуктивности севооборота и показателя направленности воспроизводства плодородия почвы равны по величине, что подтверждается тесной зависимостью ПНВП () от продуктивности севооборота (табл. 12, рис. 11).
Таблица 12. Вклад факторов (%) в изменение продуктивности севооборота и показателя направленности воспроизводства плодородия почвы
Факторы | Доля вклада, % | |
Продуктивность, ц/га к.е. | ||
Известь | 17 | 18 |
Растительные остатки | 36 | 35 |
Минеральные удобрения | 47 | 47 |
При математической обработке данных (отдельно с поверхностным компостированием и без растительных остатков) обращает внимание на себя следующая закономерность: по фону с растительными остатками величины доз минеральных удобрений и извести, соответствующие максимуму продуктивности и максимуму ПНВП (), близки по величине 300-330 кг д.в./га и 0,22-0,26 т/га, а без растительных остатков эти величины различаются соответственно на 100 кг д.в./га и 0,6 т/га (рис. 12, табл. 13).
Исходя из уравнений и графиков, следует, что при внесении растительных остатков для получения равного по продуктивности эффекта требовалось на 100 - 200 кг д.в. удобрений меньше. Без растительных остатков только внесение извести компенсировало негативное действие высоких доз минеральных удобрений на ПНВП (). При этом насыщение минеральными удобрениями свыше 300 кг д.в./га вызывало также понижение ПНВП ().
Таким образом, оптимальные условия для повышения продуктивности и воспроизводства плодородия почвы создаются в трехкомпонентной системе (минеральные удобрения - поверхностное компостирование растительных остатков - известь), реализуемой в технологии компостирования, что позволяет в перспективе повышать насыщение севооборотов минеральными удобрениями без ущерба для почвы.
Рис. 12. Зависимость продуктивности севооборота от извести и минеральных удобрений по фону (б/РО) и по фону растительных остатков (ПК РО)
Таблица 13. Зависимость продуктивности и ПНВП () от внесения извести и минеральных удобрений по фонам с растительными остатками (РО) и без них (опыт 8)
Фон | Максимальные расчетные величины | Уровни факторов | R, мн. | |
Известь, т/га | NPK, кг д.в./га | |||
Продуктивность | ||||
РО | 96 ц к.е./га | 0,22 | 330 | 0,97 |
б/РО | 86 ц к.е./га | 0,19 | 420 | 0,97 |
ПНВП () | ||||
РО | 1,89 | 0,26 | 300 | 0,91 |
б/РО | 1,85 | 0,79 | 320 | 0,96 |
5. Качество сельскохозяйственной продукции на фоне использования соломы и растительных остатков как удобрений. Внесение соломы и других растительных остатков как органических удобрений положительно влияет не только на содержание и состав органического вещества, свойства почвы и продуктивность возделываемых культур, но и на качество продукции.).
Максимальное же содержание общего азота в зерне озимой пшеницы было при удобрении ее соломой гороха с аммиачной селитрой - 2,55 %, а растительными остатками кукурузы с двухкомпонентной добавкой (аммиачная селитра + известь) - 2,34 %. Практически такое же содержание общего азота отмечено и по фону внесения навоза - 2,50 % при возделывании озимой пшеницы по гороху и 2,33 % - по кукурузе на зеленый корм (опыт 1).
Так как содержание общего азота, основного элемента, необходимого для формирования клейковины (Коданев, 1970; Алексеев, 1978), в зерне озимой пшеницы при удобрении ее растительными остатками кукурузы было более высоким, нежели на контроле, то и содержание клейковины в нем также увеличивалось. Содержание же общего азота и сырого белка в зерне озимой пшеницы, удобренной растительными остатками кукурузы и с известью, и с аммиачной селитрой, было практически одинаковым, что и позволило сформировать зерно высокого качества. Содержание сырой клейковины составило 28,8 и 29,0 %, что по ГОСТу соответствует сильной пшенице. Причем, оно было таким же, как и по фону внесения навоза, внесенного в эквивалентных по сухому органическому веществу дозах и незначительно зависело от антидепрессирующей добавки.
Следует отметить, что внесение соломы озимой пшеницы с двухкомпонентной добавкой под сахарную свеклу неэффективно. Сбор сахара по такому фону не отличался от сбора по однокомпонентным добавкам (91,7 и 93,7 ц/га), а энергоемкость сахара по фону удобрения соломой с двухкомпонентной добавкой приближалась к навозу - 183 и 186 МДж/ц.
Таким образом, использование соломы озимой пшеницы как органического удобрения под сахарную свеклу может стать альтернативой навозу при его недостатке. Эти удобрения обеспечивают оптимизацию почвенного питания сахарной свеклы, наравне с навозом, что способствует формированию более высокого урожая корнеплодов с более высокой сахаристостью по сравнению с контролем.
Внесение соломы злаковых (гречихи и ячменя) под кукурузу способствовало накоплению в зеленой массе большего количества общего азота. Его содержание в зеленой массе повышалось по сравнению с контролем на 0,32-0,51 % в зависимости от внесенной антидепрессирующей добавки (опыт 1.).
Таким образом, внесение растительных остатков под сельскохозяйственные культуры в соответствии с технологией поверхностного компостирования их на поле способствует получению продукции такого качества, как и при удобрении навозом.
Применение соломы как органического удобрения с внесением минеральных удобрений может изменить качество сельскохозяйственной продукции в лучшую сторону (Кротнов и др., 2004; Лисовий, 2003; Бухтияров, Никульников, 1992).
В опыте с минеральными удобрениями и известью значительное улучшение качества корнеплодов сахарной свёклы было при поверхностном компостировании соломы с внесением средней дозы минеральных удобрений (N90P90K90) и низкой дозы извести 50 кг на 1т соломы (опыт 6). Увеличение сахаристости корнеплодов сахарной свеклы по этому фону составило - 1,0-1,1 %, по сравнению с фоном без соломы, а по сравнению с контролем на 1,8-2,2 %, соответственно и сбор сахара по этому фону был самым высоким - 95,5 ц/га.
Самое значительное улучшение физических показателей качества зерна ячменя отмечено при поверхностном компостировании ботвы сахарной свёклы с внесением средней дозы минеральных удобрений (N40P40K40) и низкой дозы извести (10 кг/т или 1,5 ц/га): масса 1000 зерен повышалась на 4,5 %, крупность на 5 % по сравнению с фоном без ботвы, а по сравнению с контролем - на 6,0 % и 8 % соответственно массе 1000 зерен и крупности (опыт 6).
Поэтому зерно ячменя, полученное при удобрении ботвой сахарной свёклы с внесением повышенных и высоких доз минеральных удобрений - (NPK)80-120 и низкой дозы извести (10кг/т), лучше использовать на продовольственные и фуражные цели, а при удобрении ботвой сахарной свеклы с внесением средней дозы минеральных удобрений (NPK)40 и низкой дозы извести - на пивоваренные. Но если учитывать только содержание белка в зерне ячменя, где содержание его в зерне составило в среднем 9,8 %, то всё зерно может быть использовано на пивоваренные цели.
Заметно улучшилось качество зерна озимой пшеницы при внесении соломы гороха на удобрение по сравнению с фоном без него - содержание сырой клейковины повышалось на 2,4-4,2 %. Наблюдалось увеличение сырой клейковины в первом случае (по фону соломы) на 4,4-5,7 %, а во втором (без соломы) на 2,0-3,0 % по сравнению с контролем (опыт 6).
Таким образом, получение зерна озимой пшеницы высокого качества при внесении соломы гороха на удобрение необходимо интенсифицировать внесением средней дозы минеральных удобрений (NРК)40 и извести в качестве антидепрессирующей добавки в дозе 50 кг на 1 т соломы, так как физические показатели качества зерна (масса 1000 зерен, натура, содержание сырой клейковины) здесь были самыми высокими (42,1 г, 830 г и 32,9 % соответственно).
Установлена тесная связь качества сахарной свеклы и озимой пшеницы от исследуемых факторов (извести, растительных остатков и минеральных удобрений), где R= 0,86 - 0,94.
Качество зерна ячменя, по результатам опыта 6, зависело от исследуемых факторов в меньшей степени (R=0,67-0,79).
Наиболее значимым по влиянию на содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы (66 %), показателей качества зерна озимой пшеницы (36-65 %) и ячменя (52-58 %) явилось использование побочной продукции в качестве органического удобрения (опыт 6, табл. 14).
Таблица 14. Доля вклада (%) в варьирование качества сельскохозяйственной продукции (опыт 6)
Доля вклада, % | Факторы | ||
Известь | РО | NРК | |
Сахаристость, % | 0 | 66 | 34 |
Выход сахара, ц/га | 16 | 36 | 48 |
М1000 (ячмень) | 20 | 32 | 48 |
Натура, г | 0 | 47 | 53 |
Крупность, г | 21 | 52 | 27 |
Выравненность, % | 18 | 58 | 24 |
М1000 (озимая пшеница) | 34 | 36 | 30 |
Натура, г | 27 | 65 | 8 |
Клейковина, % | 29 | 56 | 15 |
Из этого следует, что использование побочной продукции на удобрение в комплексе с минеральными удобрениями, особенно, в средних дозах, с низкой дозой извести имеет преимущество и по качеству сельскохозяйственной продукции.
6. Биоэнергетическая и эколого-экономическая оценка эффективности соломы и растительных остатков как органических удобрений.
Сравнительная биоэнергетическая оценка использования растительных остатков как органических удобрений и навоза в агроэкосистеме звена севооборота гречиха - горох - озимая пшеница показала, что изучаемые виды органических удобрений по производительности агроэкосистемы на единицу совокупного энергетического ресурса (энергии ФАР, энергии органического вещества и совокупной антропогенной энергии) равноценны: 0,134 и 0,131 МДж-день/ГДж. Но по производительности агроэкосистемы на единицу денежных и трудовых затрат преимущество остается за использованием растительных остатков (опыт 2).
Показатель направленности воспроизводства плодородия почвы () был положительным - 1,88 и 1,49, соответственно на варианте с внесением соломы (10,7 т/га) и по навозу (30 т/га), но воспроизводство плодородия почвы по фону навоза обходится дороже и по энергетическим, и по материальным затратам.
Энергоемкость основной продукции на варианте с поверхностным компостированием соломы была ниже на 233 МДж/ц, а энергетическая эффективность производства продукции была выше на 43,5 единиц. Отмечено значительное снижение затрат невозобновляемой энергии на варианте с использованием соломы на удобрение, нежели по навозу на 18,1 ГДж/га, поэтому энергоемкость производства продукции по навозу практически в два раза выше, чем по фону внесения соломы.
Все перечисленные выше преимущества предлагаемой технологии позволяют повышать и доход, и рентабельность возделывания сельскохозяйственных культур по сравнению с внесением навоза. (табл. 15).
Таблица 15. Эффективность навоза и растительных остатков как органических удобрений в звене севооборота гречиха Цгорох -озимая пшеница, 1999-2001 гг (опыт 2)
Наименование технико-экономических показателей | Единица измерения | ПК*соломы 10,7т/га+ известь 2,0 т/га | Навоз 30 т/га + известь 2,0 т/га |
ПНВП () | - | 1,88 | 1,49 |
Производительность агроэкосистемы севооборота: а) на единицу ресурса | МДж-день/ГДж | 0,134 | 0,131 |
б) на единицу денежных затрат | МДж-день/руб. | 2,31 | 1,06 |
в) на единицу трудовых затрат | МДж-день/чел.-час | 268,1 | 119,1 |
Энергоемкость продукции | МДж/ц к. е. | 215 | 443 |
Затраты невозобновляемой антропогенной энергии | ГДж/га | 17,8 | 35,9 |
Стоимость выращенной продукции | руб./га | 7874,6 | 8163,9 |
Затраты денежных средств | руб./га | 4196,8 | 5753,2 |
Условно-чистый доход | руб./га | 3743,6 | 2410,7 |
Себестоимость продукции | руб./ц к. е | 34,63 | 47,94 |
Рентабельность | % | 89,4 | 41,9 |
Установлено, что производительность АЭС ''сахарная свекла - ячмень - горох - озимая пшеница" на единицу совокупного энергетического ресурса была выше по всем вариантам внесения минеральных удобрений и извести по сравнению с соответствующими вариантами без внесения растительных остатков (опыт 6). Самое значительное повышение производительности изучаемой агроэкосистемы отмечено при внесении средней дозы минеральных удобрений (NPK)90 под сахарную свёклу, (NPK)40 под ячмень, (PK)40 - под горох и (NPK)40 под озимую пшеницу с одинарной (низкой) дозой извести (50/10 кг/т или 1,5 ц/га) и составило 15,6%.
Важным показателем в использовании растительных остатков как органических удобрений в сочетании с минеральными удобрениями и известью является их влияние на уровень воспроизводства плодородия почвы. В агроэкосистеме сахарная свёкла - ячмень - горох - озимая пшеница воспроизводство плодородия почвы (А.С. № 1481681, 1983), характеризовалось как расширенное по всем удобренным фонам и с РО и без них. Но всё же при удобрении растительными остатками с минеральными удобрениями и известью оно было выше. Показатель направленности воспроизводства плодородия почвы () здесь составил 1,70-1,81 по фону без извести и 1,77-1,85 - по фону с известью. Без растительных остатков показатель направленности был ниже: 1,59-1,64 по фону без извести и 1,57-1,73 - по фону с известью (опыт 6).
Это говорит о том, что затраты невозобновляемой антропогенной энергии в виде минеральных удобрении могут быть снижены при использовании РО как органических удобрений, ведь уровень воспроизводства плодородия почвы был более высоким при внесении минеральных удобрений с растительными остатками, а затраты невозобновляемой антропогенной энергии здесь были практически такими же, как и по фону без растительных остатков и составили 42,9-80,9 и 42,6-87,4 ГДж/га в зависимости от доз минеральных удобрений соответственно по фону растительных остатков и без них.
Анализ показателей эколого-экономической оценки применения минеральных удобрений и извести при внесении побочной продукции на удобрение говорит с том, что и с эколого-экономической стороны такой способ применения минеральных удобрений очень выгоден. Себестоимость 1 центнера кормовых единиц в севообороте сахарная свекла - ячмень - горох - озимая пшеница по фону растительных остатков без извести была ниже по сравнению с фоном без РО на 9-21 руб., а по фонам с известью на 12-21 и 18-27 руб. соответственно дозам извести 50/10 и 100/20 кг/т (6,0 и 12,0 ц/га).
Применение растительных остатков на удобрение повышало условно-чистый доход, рентабельность и экономическую эффективность производства продукции (возделывания с/х культур). Но с увеличением доз минеральных удобрений и извести названные показатели экономической оценки снижаются.
В условиях, когда минеральные удобрения в с/х предприятии отсутствуют, для экономии ресурсов наиболее приемлемо внесение растительных остатков на удобрение с известью в качестве антидепрессирующей добавки, но с обязательным их поверхностным компостированием на поле; это обеспечивало наиболее высокую рентабельность (231 - 249 %) при самой низкой себестоимости продукции (97 - 108 руб./ц кормовых единиц) (опыт 6).
Производительность агроэкосистемы севооборота сахарная свёкла - ячмень - горох - озимая пшеница на единицу денежных и трудовых затрат значительно увеличивалась по сравнению с фоном без растительных остатков по всем вариантам удобрений и извести, что связано и с повышением урожайности и со снижением затрат труда на уборку соломы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Использование соломы и других растительных остатков в качестве органических удобрений способствовало улучшению агрохимических, агрофизических, биологических и физико-химических свойств чернозема типичного в такой же мере, как и навоз: увеличивалось содержание негумифицированного органического вещества и гумуса, количество водоустойчивых агрегатов размером 3-0,25 мм, повышалась целлюлозолитическая активность почвы и содержание минеральных форм азота, подвижного фосфора и обменного калия в ней; гидролитическая кислотность и содержание обменно-поглощенного кальция в ППК были практически одинаковыми и по фону с растительными остатками, и по фону удобрения навозом.
2. Внесение побочной продукции с двухкомпонентными антидепрессирующими добавками (аммиачная селитра + простой суперфосфат) в зернопропашном севообороте энергетически не оправдано. Продуктивность зернопропашного севооборота повышалась на 5Ц11 % по сравнению с однокомпонентными добавками при более значительном возрастании энергоемкости полученной продукции - до 30 и более процентов.
3. В качестве антидепрессирующих добавок при использовании растительных остатков на удобрение, наряду с аммиачной селитрой или мочевиной, могут быть использованы кальций- и фосфорсодержащие соединения (известняковая или доломитовая мука, простой суперфосфат, двойной суперфосфат и гипс), так как они обеспечивают повышение урожайности возделываемых культур, продуктивности севооборотов в равной мере с аммиачной селитрой, а по влиянию на показатели физико-химических и агрохимических свойств почвы, а также по энергетической эффективности превосходят ее.
4. Влияние извести как антидепрессирующей добавки при поверхностном компостировании растительных остатков на показатели агрохимических и физико-химических свойств чернозема типичного определяется местоположением возделываемых культур в рельефе. Ежегодное внесение минимальных доз извести с растительными остатками способствует выравниванию содержания обменно-поглощенного кальция в почвенно-поглощающем комплексе на различных элементах рельефа.
5. Внесение извести (известняковой или доломитовой муки, дефеката и пр.) при использовании растительных остатков в качестве органических удобрений в сочетании с минеральными является обязательным приемом для нейтрализации кислых продуктов разложения свежего органического вещества и создания условий для жизнедеятельности микроорганизмов. Доза извести составляет 50 кг на 1 т соломы и 10 кг на 1 т ботвы сахарной свеклы.
6. Внесение побочной продукции с минеральными удобрениями снимало отрицательное влияние повышенных и высоких доз минеральных удобрений на свойства почвы: 1) отсутствовало подкисление почвенного раствора, увеличивалось содержание в почвенно-поглощающем комплексе обменных оснований по сравнению с исходным его количеством; 2) приводило к значительному улучшению структурно-агрегатного состава почвы, наблюдалось повышение водоустойчивых агрегатов на 9-20 %, что обеспечивало снижение плотности почвы на 2-4 % и формирование отличной пористости пахотного слоя почвы - 57 %; 3) в 1,5-2,0 раза увеличивалось содержание негумифицированного органического вещества и на 14,6 % целлюлозолитической активности почвы, содержание микробной биомассы возрастало в среднем на 8-19 % в зависимости от доз минеральных удобрений и извести.
7. Растительные остатки, внесенные в качестве органических удобрений в сочетании с минеральными удобрениями и известью, препятствуют вымыванию нитратного азота в нижележащие горизонты почвы и закрепляют его в слое почвы с максимальным распространением корней.
8. Использование побочной продукции на удобрение с различными дозами минеральных удобрений и известью обеспечивали рост урожайности культур севооборота: сахарной свеклы - на 36,5 %, ячменя - на 9,0 %, гороха - на 36,1 % и озимой пшеницы - на 12,4 % по сравнению с фоном без растительных остатков, что способствовало повышению продуктивности севооборота, где эффект от поверхностного компостирования растительных остатков в среднем по опыту составил 10,2 ц/га (13,5 %).
9. Установлено преимущество внесения растительных остатков на поле с минеральными удобрениями, особенно в средних (N170Р210К210, за севооборот) дозах в сочетании с низкой дозой извести (50/10 кг/га, на 1 т соломы и 1 т ботвы, соответственно) и по качеству сельскохозяйственной продукции по сравнению с фоном без растительных остатков: сахаристость корнеплодов сахарной свеклы повышалась на 1,0-1,1 %, крупность и масса 1000 зерен ячменя - на 4,5-4,8 %, сырого белка в зерне гороха - на 1,2-1,6 % и клейковины в зерне озимой пшеницы - на 1,2-3,6 %.
Побочная продукция как удобрение на поле способствует получению сельскохозяйственной продукции такого же качества, как и внесение навоза: сахаристость корнеплодов сахарной свеклы составила - 18,2 и 18,4 %, содержание сырой клейковины в зерне озимой пшеницы, выращенной по гороху - 32,8 и 33,2 %, по кукурузе - 29,0 и 29,6 % и сырого протеина в зеленой массе кукурузы - 13,0 и 12,3 % соответственно растительным остаткам и навозу.
10. Внесение побочной продукции в качестве органического удобрения обеспечивает повышение производительности агроэкосистемы севооборота при внесении средней дозы (N170Р210К210, за севооборот) минеральных удобрений и одинарной дозой извести (50/10 кг/т) на 15,6 %, при одновременном снижении затрат невозобновляемой антропогенной энергии на производство продукции на 16,2 % и самом высоком коэффициенте энергетической эффективности (Кээ) - 17,9.
11. С биоэнергетических и эколого-экономических позиций солома и другие растительные остатки, используемые в качестве органических удобрений, обеспечивают расширенное воспроизводство плодородия почвы ( > 1,0) и такую же производительность агроэкосистем севооборотов, как и ежегодное внесение 10 т/га навоза, но при получении более высокого условно-чистого дохода (на 1,3-5,4 тыс. руб.) и рентабельности (на 33-48 %).
12. Агрономическая эффективность использования соломы и других растительных остатков как органических удобрений равноценна внесению навоза в эквивалентных по сухому органическому веществу дозах и в зерновых, и в зернопропашных севооборотах, но по энергетической эффективности имеет преимущество перед навозом и является энергосберегающим приемом, так как энергоемкость производства продукции с внесением растительных остатков была в 1,3-2,0 и более раза ниже.
13. В целях энерго- и ресурсосбережения при использовании растительных остатков можно ограничиться внесением средних доз минеральных удобрений в сочетании с низкой дозой извести, так как они обеспечивали такую же производительность агроэкосистемы зернопропашного севооборота и расширенное воспроизводство плодородия почвы (=1,70-1,85), как и повышенные и высокие дозы минеральных удобрений при увеличении условно-чистого дохода на 6-13 тыс. руб./га и рентабельности на 35-51 %.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Все антидепрессирующие добавки-компоненты поверхностного компостирования растительных остатков на поле: минеральные - азот удобрений (аммиачная селитра) - 7-10 кг на 1 т соломы и 2 кг на 1 т ботвы, известь (известняковая или доломитовая мука) - 50-100 и 10-20 кг на 1 т, простой суперфосфат - 33-66 и 7-14 кг на 1 т, двойной суперфосфат и гипс - 25-33 и 5-7 кг на 1 т; органические (вермикомпост - 2,4 т/га, зеленая масса пожнивных культур) имеют практически одинаковую (равную) эффективность, поэтому они взаимозаменяемы.
2. Доза извести как антидепрессирующей добавки при поверхностном компостировании растительных остатков зависит от местоположения в рельефе. С агрономических и энергетических позиций наиболее эффективной является одинарная доза извести - на склонах 100 кг на 1 т соломы и 20 кг на 1 т ботвы сахарной свеклы, на водоразделе - 50 и 10 кг соответственно.
3. При поверхностном компостировании растительных остатков с низкой дозой извести (50/10 кг на 1 т соответственно соломе и ботве) можно ограничиться внесением минеральных удобрений в средних дозах: под сахарную свеклу (NРК)90, под ячмень для пивоваренных целей - (NРК)40, а для фуражных - (NРК)80, под горох - (РК)40 и под озимую пшеницу - (NРК)80. Такое сочетание растительных остатков, минеральных удобрений и извести обеспечивает не только расширенное воспроизводство плодородия почвы, но и повышение урожайности возделываемых культур и улучшение качества продукции при одновременном снижении себестоимости и энергоемкости продукции.
4. При возделывании озимой пшеницы поверхностное компостирование соломы гороха можно проводить и без антидепрессирующих добавок, так же как и возделывание гороха при удобрении его соломой злаковых (ячменя, гречихи, яровой пшеницы), за счет качества растительных остатков и биологических особенностей культуры гороха.
СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.
Список статей, опубликованных в журналах, рекомендованных ВАК.
1. Еремина Р.Ф., Чуян Н.А., Мащенко С.С., Федорченко А.Е., Ермакова А.А. Эффективность растительных остатков, используемых на удобрение. //Земледелие. - 2004. - № 3. - С.16-17.
2. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян Н.А., Федорченко А.Е., Ермакова А.А. Технология поверхностного компостирования соломы и других растительных остатков на черноземах Лесостепи ЦЧЗ. // Достижения науки и техники АПК. - 2005. - С.18-20.
3. Еремина Р.Ф., Чуян О.Г., Чуян Н.А., Федорченко А.Е. Компоненты поверхностного компостирования растительных остатков на поле. //Земледелие. - 2006. - № 6. - С.11-13.
4. Еремина Р. Ф., Мащенко С. С., Чуян О. Г., Чуян Н. А. Использование соломы озимой пшеницы как органического удобрения. //Сахарная свекла. - 2006. - №6. - С.22-23.
5. Черкасов Г.Н., Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Использование растительных остатков как органических удобрений. // Плодородие. - 2007. - №6. - С.22.
6. Чуян Н.А., Масютенко Н.П., Еремина Р.Ф. Влияние внесения навоза и растительных остатков на плодородие чернозема и продуктивность севооборота в условиях Лесостепи ЦЧЗ. //Агрохимия. - 2008. - №9. - С.29-36.
7. Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Кальций- и фосфорсодержащие соединения как антидепрессирующие добавки при удобрении сахарной свеклы соломой. //Сахарная свекла. - 2008. - №6. - С.21.
8. Чуян Н.А., Брескина Г.М., Еремина Р.Ф. Влияние различных доз минеральных удобрений и извести при поверхностном компостировании растительных остатков на показатели плодородия почвы. // Земледелие. -2009. - №3. - С.22-23.
9. Масютенко Н.П., Брескина Г.М., Чуян Н.А. Влияние внесения минеральных удобрений и извести при поверхностном компостировании соломы на биологическую активность чернозема типичного и связь ее с урожайностью сахарной свеклы. //Плодородие. - 2009. -№4. - С. 28-30.
10. Брескина Г.М., Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Изменение биологической активности чернозема типичного в агроэкосистеме в зависимости от антропогенных и абиотических факторов. //Достижение науки и техники АПК. - 2009. - №3. С.14-16.
11. Черкасов Г.Н., Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Эффективность минеральных удобрений и извести при использовании растительных остатков как органических удобрений. // Вестник с.-х. науки. - 2009. - №2. - С.14-17.
12. Чуян Н.А., Масютенко Н.П., Еремина Р.Ф. Биоэнергетическая и эколого-экономическая оценка минеральных удобрений и извести при использовании растительных остатков как органических удобрений. //Земледелие. - 2009. - №8. - С. 38-40.
13. Чуян О.Г., Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Влияние кальций- и фосфорсодержащих соединений на урожайность культур и продуктивность звена севооборота при внесении соломы и растительных остатков на удобрение. //Достижение науки и техники АПК. - 2009. - №6. - С.19-23.
14. Чуян О.Г., Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Эффективность различных доз извести и растительных остатков как органических удобрений в зернопропашном севообороте на черноземе типичном ЦЧЗ в зависимости от местоположения в рельефе. //Земледелие. - 2009. - №5. - С.20-22.
15. Чуян Н.А., Чуян О.Г., Еремина Р.Ф. Влияние навоза и растительных остатков как органических удобрений на качество сельскохозяйственной продукции в условиях Лесостепи ЦЧЗ. //Агрохимический вестник. - 2009. - №6. - С. 18-20.
16. Еремина Р.Ф., Чуян Н.А., Брескина Г.М. Нормы минерального питания и извести при удобрении сахарной свеклы соломой озимой пшеницы. //Сахарная свекла. - 2010. - №6. - С. 23-26.
Статьи в сборниках.
17. Еремина Р.Ф., Чуян О.Г., Ященко Н.А., Ермакова А.А. Регулирование уровня воспроизводства плодородия и свойств чернозема типичного с использованием поверхностного компостирования растительных остатков. /Сб. докладов съезда Докучаевского общества почвоведов (11-15 июля, г. Суздаль). Кн. 2.- М., 2000. - С. 208-209.
- Еремина Р. Ф., Володин В.М., Чуян О.Г., Ященко Н.А., Ермакова А.А. Окультуривание чернозема типичного с использованием растительных остатков возделываемых культур. /Материалы Всероссийской научно-практической конференции: Чернозем - 2000 г. (Прохоровка, 17-19 марта 2000 г.). ЦМ, 2001. - С.54-59.
19. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Ященко Н.А., Ермакова А.А. Регулирование баланса энергии органического вещества чернозема типичного при использовании растительных остатков как органических удобрений. /Системы воспроизводства плодородия почв в ландшафтном земледелии. Материалы науч-практ. Всероссийской конференции. ЦБелгород, 2001. - С.79-81.
20. Володин В.М., Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Ященко Н.А., Ермакова А.А. Солома как удобрение. /Справочная книга по производству и применению органических удобрений. ЦВладимир, ВНИИПТИОУ, 2001. -495с.
21. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Ященко Н.А., Ермакова А.А. Влияние растительных остатков как органических удобрений на качество сельскохозяйственной продукции. /Сб. докладов науч-практ. конференции Курского отделения Докучаевского общ. почвоведов Воспроизводство и плодородие почв и их охрана в ландшафтном земледелии. ЦКурск, 2001. ЦС. 24.
22. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Ермакова А.А., Ященко Н.А. Ресурсосберегающая технология растительных остатков как органических удобрений Экологические аспекты интенсификации с.-х. производства. Материалы Международной науч.-практ. конф, (12-14 марта, 2002 г.). ЦПенза, 2002. - С.126-127.
23. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Ященко Н.А., Ермакова А.А. Воспроизводство плодородия чернозема типичного при использовании растительных остатков как органических удобрений. /Материалы Международной науч.-практ. конференции Использование органических удобрений и биоресурсов в современном земледедии, посвященной 20-летию, ВНИПТИОУ, (25-27 июля, 2001 г.). ЦВладимир, 2002. - С. 338-340.
24. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян О.Г., Чуян Н.А., Федорченко А.Е., Ермакова А.А. Технология поверхностного компостирования соломы и других растительных остатков при использовании их в качестве органических удобрений. ЦКурск: ВНИИЗ и ЗПЭ, 2003. - 15с.
25. Еремина Р.Ф., Чуян О.Г., Ященко Н.А., Мащенко С.С., Ермакова А.А. Влияние различных видов органических удобрений на воспроизводство плодородия чернозема типичного и производительность агроэкосистем. /Сб. докл. науч.-практ. конференции Курского отд. Докучаевского общ. почвоведов Проблемы повышения плодородия почв и продуктивность с.-х. культур в адаптивно-ландшафтном земледелии. ЦКурск, 2003. - С. 10.
26. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян Н. А., Агаркова М.Г., Дубовик Е.В. Влияние растительных остатков как органических удобрений на содержание органического вещества и воспроизводство плодородия чернозема типичного./Сб.докл. Международной науч.-практич. Конференции. (2-5 июля 2004г.): Агроэкологические функции органического вещества почв и использование органических удобрений и биоресурсов в ландшафтном земледелии. ЦВладимир, 2004. - С.410-413.
27. Еремина Р.Ф., Чуян Н.А., Мащенко С.С., Ермакова А.А. Растительные остатки как органические удобрения и плодородие чернозема типичного. /Материалы Международной науч. конференции, посвященной 100-летию со дня рождения П. Г. Адерихина (май, 2004 г.): черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция. ЦВоронеж, 2004. - С.517-522.
28. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян Н.А., Ермакова А.А. Малозатратные технологии обеспечивания воспроизводства плодородия почвы и повышения урожайности с.-х. культур. /Сб. докл. Междун. научн.-практ. конференции, посвященной 75-летию РАСХН и 100-летию со дня рождения С.С. Соболева (14-16 сентября, 2004 г.). - Курск, 2004. ЦС.228-232.
29. Еремина Р.Ф., Чуян Н.А., Мащенко С.С., Федорченко А.Е., Ермакова А.А., Чуян О.Г. Технология эффективного использования растительных остатков как органических удобрений на черноземах лесостепи ЦЧЗ. ЦКурск, 2005. - 21с.
30. Еремина Р.Ф., Чуян Н. А. Сравнительная оценка эффективности навоза и растительных остатков как органических удобрений. /Сб. докл. науч.-практ. конф., посвященной 35- летию ВНИИЗ и ЗПЭ и Международной школы молодых ученых и специалистов Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства. ЦКурск, 2005. - С. 369-371.
31. Еремина Р.Ф., Чуян Н.А., Мащенко С.С. Влияние доз извести как антидепрессирующей добавки при поверхностном компостировании растительных остатков на урожайность с.-х. культур и продуктивность севооборота в зависимости от местоположения в рельефе. / Материалы научн.Цпракт. конференции Курского отд. Докучаевского общ. Почвоведов: Региональные проблемы почвоведения, земледелия, экологии Центрального Черноземья (февраль, 2006 г). ЦКурск, 2006. - С.29-30.
32. Еремина Р.Ф., Чуян Н.А. Сравнительная эффективность одинарных и двойных добавок в севооборотах. /Сб. докладов научн.-практ. конференции ВНИИЗ и ЗПЭ: Инвестиционно-технологические основы развития земледелия (19-21 сентября, 2006 г.). ЦКурск, 2006. - С.301-304.
33. Еремина Р.Ф., Чуян Н.А. Сравнительная оценка способов окультуривания нарушенных земель при освоении противоэрозионных комплексов. /Материалы международной научн.-практ. конференции, посвященной 50-летию Донского НИИСХ (14-16 июля 2006 г.). Цп. Рассвет: Донской НИИСХ, 2006. - С.44-47.
34. Еремина Р.Ф., Чуян Н.А. Влияние доз извести как антидепрессирующей добавки при поверхностном компостировании растительных остатков на физико-химические свойства почвы в зависимости от местоположения в рельефе. /Материалы международной научн.-практич. конференции: Четверть века на страже плодородия (30 маяЦ2 июня, 2006 г., п. Майский, Белгородской области ). ЦБелгород, 2006. - С.190.
35. Еремина Р.Ф., Мащенко С.С., Чуян Н.А., Чуян О.Г., Федорченко А.Е., Ермакова А.А. Регулирование энергетического состояния черноземов лесостепи ЦЧЗ при использовании растительных остатков как органических удобрений. /Научно-практические рекомендации. - Курск, 2006. - 45с.
36. Брескина Г.М., Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Влияние различных доз минеральных удобрений на микробную биомассу и ее сезонное варьирование при поверхностном компостировании соломы злаковых. /Материалы науч.-практ. конференции Курского отд. Всероссийского общ. Почвоведов: проблемы почвоведения, земледелия и экологии Центрального Черноземья. ЦКурск, 2007. - С.29-31.
37. Брескина Г.М., Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Влияние различных доз минеральных удобрений и извести при компостировании соломы злаковых на целлюлозолитическую активности почвы и ее динамику. / Сб. докл. Всероссийской научно-практ. конференции ВНИИЗ и ЗПЭ: Инновации, землеустройство и ресурсосберегающие технологии в земледелии. ЦКурск, 2007 - С.169-172.
38. Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Способы и приемы повышения эффективности растительных остатков как органических удобрений на черноземах Лесостепи ЦЧЗ. /Сб. докл. Всероссийской научно-практ. конференции ВНИИЗ и ЗПЭ: Инновации, землеустройство и ресурсосберегающие технологии в земледелии. ЦКурск, 2007. - С.492-495.
39. Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Влияние навоза и растительных остатков как органических удобрений на воспроизводство плодородия чернозема типичного и производительность агроэкосистем. / Материалы V съезда Всероссийского общ. Почвоведов им. В. В. Докучаева. ЦРостов- на ЦДону: Ростиздат, 2008. - С. 209.
40. Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Биоэнергетическая эффективность различных доз минеральных удобрений и извести. /Материалы международной научно Цпракт. конференции: Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса. ЦКурск, 2008. - С.133.
41. Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Эффективность использования растительных остатков как органических удобрений на черноземе типичном Лесостепи ЦЧЗ. /Сб. материалов международной научно-практ. конференции: Проблемы и перспективы развития аграрного производства. ФПОУ ВПО Смоленская ГСХА. ЦСмоленск, 2007. С.245-250.
42. Чуян Н.А., Еремина Р.Ф., Брескина Г.М. Влияние минеральных удобрений и извести на урожайность ячменя и качество его зерна при поверхностном компостировании ботвы сахарной свеклы. /Материалы международной научно-практ. конференции : Агрохимия и экология: история и современность. - Т.1. - Нижний Новгород,2008. - С.258-261.
43. Чуян Н.А. Агрономическая оценка эффективности использования поверхностного компостирования соломы и растительных остатков. /Материалы международной конференции молодых ученых (1 марта. Краснообск, Новосибирской обл.). ЦНовосибирск, 2006. - С.36.
44. Чуян Н.А. Агрохимические свойства почвы при использовании растительных остатков как органических удобрений. / Материалы научно-практ. конференции Курского отд. МОО. Общ. почвоведов им. В. В. Докучаева: Агроэкологические проблемы повышения плодородия почв и продуктивность сельскохозяйственных культур. - Курск, 2008. - С.9-11.
45. Брескина Г.М., Чуян Н.А., Еремина Р.Ф. Изменение целлюлозолитической активности почвы под влиянием агрогенных факторов. /Сб. международной научно-практ. конференции, ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ: Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия. ЦКурск, 2008. С.462-464.
46. Еремина Р.Ф., Чуян Н.А., Брескина Г.М. Влияние различных доз минеральных удобрений и извести на урожайность сахарной свеклы при поверхностном компостировании соломы злаковых. /Сб. международной научно-практ. конференции, ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ: Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия.- Курск, 2008. - С.218-221.
47. Чуян Н.А., Еремина Р.Ф., Брескина Г.М. Качество сельскохозяйственной продукции в зависимости от разных уровней удобренности при использовании соломы злаковых на удобрение. /Сб. международной научно-практ. конференции, ГНУ ВНИИЗ и ЗПЭ: Интенсификация, Ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия. ЦКурск, 2008. - С.405-408.
48. Чуян Н.А., Брескина Г.М. Влияние различных доз минеральных удобрений и извести на органическое вещество почвы. /Материалы Всероссийской научно-практ. конференции: Аграрная наука - сельскому хозяйству. ЦКурск, 2009. - Ч.3. - С.272.
49. Еремина Р.Ф., Чуян Н.А., Брескина Г.М. Эффективность комплексного подхода применения растительных остатков и минеральных удобрений на черноземе типичном Лесостепи ЦЧЗ. /Всероссийская научно-практическая конференция: Ресурсосберегающие технологии использования органических удобрений. (ВНИИПТИОУ, 21-23 июля). ЦВладимир, 2009. - С. 110.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии