Разделы: Сельское хозяйство
Размещена 19.01.2016. Последняя правка: 19.01.2016.
Просмотров - 2808

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПУТЕМ ВНЕСЕНИЯ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ АСТРАХАНСКИХ ЦЕОЛИТОВ

Ивлева Александра Александровна

ЗАО "Октопус"

Менеджер

Перевалов Сергей Николаевич, кандидат сельско-хозяйственных наук, генеральный директор, ООО «Галиан Сервисез», г.Астрахань

УДК 631.89

Астраханская область является регионом с большим сельскохозяйственным потенциалом. Разнообразие зон с различными природно-климатическими условиями создает возможности для производства самых разных видом сельскохозяйственной продукции. Важную роль в получении высокого и стабильного урожая играет своевременное внесение комплексных минеральных удобрений – процедура столь же ответственная, сколь дорогостоящая, ведь стоимость одной тонны традиционных удобрений доходит до 30 тысяч рублей. Однако, борьба за продовольственную безопасность, а так же широко обсуждаемое сегодня импортозамещение требуют от аграриев участия в международной конкуренции, что невозможно без постоянного поиска и внедрения новых, прогрессивных и экономически эффективных технологий земледелия. По этой причине всё больше сельхозпроизводителей обращается к использованию нетрадиционных минерально-сырьевые ресурсов. Это, прежде всего, породы с высоким содержанием кремния: диатомиты, трепелы, опоки, цеолиты. Природные цеолиты – новый, перспективный вид полезных ископаемых, масштабы применения которых во всем мире ежегодно растут, и далеко не последнюю роль в этом играет их всё увеличивающееся применение в сельском хозяйстве. Научными исследованиями подтверждено положительное влияние цеолитовых туфов на урожайность сельскохозяйственных культур. [1, 6, 5]. С каждым годом ассортимент их расширяется и все чаще для целей обеспечения экологической безопасности сельскохозяйственной продукции используются опоки [1, 7]. Астраханские цеолиты (опоки) относятся к кремнистым природным сорбентам и характеризуются высоким содержанием общего кремнезема до 86%, аморфного кремнезема (растворимого в 5% КОН) до 61%. Опоки, как правило, имеют большие значения мольного соотношения SiO2/Аl2Оз (до 32) и относительно низкие значения суммарной катионообменной способности (не выше 30 мг-экв).  В составе опок с разной степенью уверенности идентифицируется два минеральных вида цеолита (клиноптиллолит и филлипсит) [7]. Интерес к изучению именно этих пород связан со следующими факторами: относительно высокое содержание оксида алюминия, по сравнению с аналогами, существенно увеличивает их катионообменную емкость (50-75 мг-экв); в отличие от других цеолитов они полифункциональны, т.е. их неселективность позволяет использовать их для решения широкого круга экологических задач; они не содержат даже следов соединений свинца, кадмия, мышьяка, бериллия [1], что отрицает возможность дополнительного загрязнения окружающей среды тяжелыми токсичными металлами. Имеются данные о положительном влиянии опок в сочетании с элементарной серой на ряд биометрических показателей культурных растений [2, 4]. Однако влияние непосредственно на физико-химические свойства почв изучено, на наш взгляд, недостаточно. На территории Астраханской области наиболее перспективные залежи опок локализованы в Черноярском районе.

Опыты использования астраханских цеолитов уже проводились на территории Черноярского и Камызякского района с 2003 по 2005 годах на томатах и картофеле, и показали увеличение прибавки урожая до 40%. В 2014 году на капусте, луке, свёкле и моркови установлено увеличение урожайности в среднем на 30%, а так же увеличение показателей плодородия почв на 25-40%

Целью исследования этого года было изучение влияния разных доз внесения удобрений на основе цеолита при возделывании свёклы и лука, а так же оценка динамики изменения основных агрохимических показателей с 2014 года.

Все опыты закладывались на окультуренных аллювиально дельтовых почвах. В качестве опытного поля был выбран участок, ранее использовавшийся под пруды. В пахотном слое содержание гумуса – 2,29-3,06% (по Тюрину), подвижных форм P₂O₅ – 37-51 мг/кг и K₂O – 268-435 мг/кг (по Мачигину), рН солевой вытяжки 7,0-7,4, щелочногидролизуемый азот – 56-84мг/кг.

Схема микрополевого опыта для лука и свёклы состояла из 2-х вариантов: 1) контроль; 2) цеолит + птичий помет (7 т/га).

Климат в Астраханской области континентальный, сухой, характеризуется также большими годовыми и суточными амплитудами температуры воздуха, малым количеством осадков и большой испаряемостью влаги.  Зима малоснежная, лето жаркое.

Полевая стадия обследования почв, отбор образцов и проведение лабораторных анализов, осуществлялись специалистами Агрохимслужбы (ФГБУ ГЦАС «Астраханский») до посева и внесения опоки - 19.03.2015 г и после уборки урожая - 02.09.2015 г.

Отбор проб почв произведен в соответствии с ГОСТ 28168-89 и МУ по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения, 2003 г. Отобрано 4 смешанные пробы на содержание азота, фосфора, калия, рН, гумуса, определение гранулометрического состава. Отбор смешанной пробы осуществлялся на глубину пахотного горизонта способом маршрутных ходов, прокладываемых в середине каждого элементарного участка вдоль ее удлиненной стороны. Объединенная проба состоит из 20-40 точечных проб, равномерно отобранных на элементарном участке по маршрутному ходу.

Для контроля степени и типа засоления почв отобраны пробы из скважин на глубину горизонтов: 0-30 см, 30-50 см. Солевая съёмка проведена в соответствии с «Методическими рекомендациями по мелиорации солонцов и учёту засоленных почв».

Отбор проб произведен согласно схеме закладки опыта: опыт+контроль.

После проведения второго этапа отбора образцов с исследуемых участков установлена тенденция на увеличение показателей плодородия почв в среднем на 10-30%, за исключением некоторых участков. Возможно это объясняется не растворившимися полностью сложными минеральными удобрениями используемыми для подкормки культур.

  

Рисунок 1. Содержание гумуса (%), легкогидролизуемого азота (мг/100г почвы), подвижного фосфора  (мг/100г почвы), калия (мг/100г почвы) и изменение реакции почвенного раствора рН_водный на опытных участках за вегетационный период.

Содержание гумуса (рис.1.а.) на исследуемых участка после проведения опыта уменьшилось на контроле и увеличилось на опыте от 3% на участке 3 (свекла опыт), до 27 % на участке 1 (лук опыт).

Содержание легкогидролизуемого азота (рис.1.б.) на исследуемых участка после проведения опыта уменьшилось на всех участках от 27 % до 50%. Степень содержания легкогидролизуемого азота на I и II этап не изменилась и осталась в диапазоне очень низкой степени (менее 100 мг/кг почвы), что для территории области является приемлемым значением.

Содержание подвижного фосфора (рис.1.в.) на исследуемых участка после проведения опыта увеличивается повсеместно на 8-33%.

Содержание калия (рис.1.г.) на исследуемых участка после проведения опыта увеличивается на 5-8%. На 1 и 2 участке содержание остается в диапазоне средней степени и увеличивается на 6-8%. На участке 3 и 4 содержание изменяется от повышенного до повышенного и высокого (5,2-8,5%).

Реакция почвенного раствора (рис.1.д.) до проведения опыта и после на территории всех участков  нейтральная (рН 6,1-7,4).

После проведения опыта заметна общая тенденция увеличения основных показателей плодородия почв, в среднем на 10-30 %. Так же заметна аккумуляция фосфора и калия: на фоне общего увеличения внутри каждого показателя увеличение значения на опыте относительно контроля. (Например при исходном содержание фосфора 37 мг/100 г после проведения на опыте содержание повысилось до 51 мг/100 г, а на контроле до 40 мг/100 г почвы). Увеличение показателей плодородия объясняется применением сложных минеральных удобрений, трансформация которых за вегетационный период прошла не полностью. При внесении удобрений заметно возрастает содержание макроэлементов, что приводит не только к увеличению общего количества биогенных элементов в почвах, но и существенно влияет на скорость и глубину трансформации растительных остатков.  В результате около 40% внесенных удобрений не успели полностью раствориться и усвоиться растениями.

Учёт урожая выявил положительное влияние смеси астраханских цеолитов с птичьим помётом на урожайность овощей.

Таблица 1. Влияние применения астраханских цеолитов и птичьего помёта на урожайность овощей 

По фенологическим наблюдениям за луком, разница по опытным участкам начала проявляться в формировании надземной биомассы 15.06.2015 г после 4 настоящего листа. После образования 6-7 настоящих листьев на опыте наблюдается единичное формирование луковиц. На контроле из-за недостатка влаги формирование луковиц идет интенсивнее, что в дальнейшем скажется на урожае лука. Даже увеличение нормы полива не отобразилось на опытных участках.

По результатам анализов массовая доля витамина С и  влаги выше, чем на контроле, содержание нитратов и сахаров  уменьшилось, но не превысило диапазон нормируемого значения (рис.2.).

 

Рисунок 2. Физико-химические показатели продуктивности лука.

По фенологическим наблюдениям за Свеклой, разница по опытным участкам начала проявляться в формировании корнеплодов. Надземная фитомасса визуально не отличается. На контроле вес корнеплодов  – 50-496 гр, на опыте – 70-734 гр.

По результатам анализов массовая доля витамина С, нитратов и сахара  по сравнению с контролем увеличивается. Содержание влаги уменьшается (рис.3).

 

Рисунок 3. Физико-химические показатели продуктивности Свеклы.

Динамика изменения основных агрохимических показателей с 2014 по 2015 гг.

В результате III этапа отбора образцов  и отчета левых опытов 2014 года, установлена общая тенденция на увеличение основных агрохимических показателей к II и III этапу. (Таблица 2.)

Таблица 2. Динамика изменения основных агрохимических показателей с 2014 по 2015 гг.

 

На основании результатов проведенных двухлетних полевых опытов можно сделать выводы о том, астраханские цеолиты способствуют повышению запасов продуктивной влаги в пахотном слое и позволяют снизить расход поливной воды, благотворно влияют на структуру почв, делая их воздухо- и влагоемкими, повышают плодородие сельскохозяйственных земель. Цеолиты в чистом виде, а так же в сочетании с птичьим пометом и внесенными минеральными удобрениями существенно влияют на увеличение показателей плодородия почв, повышает продуктивность сельскохозяйственных культур на 10-50%, снижает реакцию почвенного раствора (опыт 2014г). Кроме того, двухлетние наблюдения позволяют сделать вывод о пролонгированном действии органо-минеральных удобрений на основе астраханских цеолитов, которые продолжают влиять на улучшение почвенных показателей и по окончании  периода их применения. Предпосевное внесение опоки дало значительную прибавку урожая, повысило его качество и улучшило химический состав.

Дальнейшее проведение проведение полевых опытов необходимо для более подробного изучения влияния астраханских цеолитов на физико-химические свойства почв, органолептические характеристики плодов сельскохозяйственных культур, продуктивность и урожайность сельскохозяйственных культур в условиях Астраханской области. В случае применения астраханских цеолитов на других типах почв сделанные выводы могут быть скорректированы для конкретных условий. В заключение можно отметить, что представленное исследование является лишь первым шагом в деле изучения эффективности цеолитсодержащих пород Астраханской области на различные показатели состояния почвенного покрова. 

1. Алыков Н.Н., Алыкова Т.В., Алыков Н.М. Опоки Астраханской области: Монография / под ред. Н.М. Алыкова. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2005.140 с.
2. Алыков Н.М., Пилипенко В.Н., Бодня М.С. Исследование влияния серосодержащих удобрений на всхожесть семян и рост корневой системы подсолнечника, пшеницы и сои // Агрохимия, 2003. №12. С.38-41
3. Ивлева А.А., Перевалов С.Н. Технология повышения урожайности сельскохозяйственных культур методом внесения опок и органо-минеральных удобрений на их основе. // [Электронный ресурс] Режим доступа: http://ssosm.ru/files/29-30.12.2014/ssosm_5_december.pdf, с.41-45
4. Полхутенкова И.А., Майоров С.В., Кочубеев А.А., Мелиорация нефтезагрязненных почв с использованием комплексного сорбента и мочевины [Электронный ресурс] Режим доступа: http:shmain.ru/naychnye-stat.htm
5. Цицишвши Г.В. Перспективы применения природных цеолитов // сб. науч. тр. Добыча, переработка и применение природных цеолитов. — Тбилиси, 1986. — С. 4.
6. Шевченко Л.М., Сидоренко В.П., Балябо С.А. Эффективность применения клиноптиллолита на различных почвах. //Земледелие. – 1Ш-Вып.60. – с.53-56
7. Наумкина Н.И., Ильичёва О.М., Зорина С.О., Афанасьева Н.И. Диагностика минеральных компонентов палеоценовых опок разреза «Каменный Яр» методом рентгеновского количественного фазового анализа [Электронный ресурс] Режим доступа: http:minsoc.ru/2010-1-159-0

Рецензии:

20.01.2016, 11:19 Бублик Николай Александрович
Рецензия: Исследования А.А. Ивлевой и С.Н. Перевалова несомненно имеют значительный научный и практический интерес и должны быть продолжены. На мой взгляд, их следует выполнять в севообороте и с расширеной схемой доз внесения цеолита в сревнении с другими удобрениями. Представленый материал пока можно рассматривать как первое, предварительное сообщение о проведенных исследованиях, к которому у меня есть ряд существенных замечаний: - в качестве контроля следует использовать применяемую сейчас систему удобрений; - указать дозу цеолита и куриного помета; - проверить данные об изменении содержания гумуса - показанные изменения за период исследований невозможны; - показывать графики, построенные по двум точкам нецелесообразно. Кроме этого, одним из требований к научным статьям является наличие данных о 2-3 летней урожайности каждой из изучаемых культур. Рекомендую доработать материал в соостветствии с замечаниями.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий