Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ВЛИЯНИЕ ИНДЮШИНОГО ПОМЕТА НА АЗОТНЫЙ РЕЖИМ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО И УРОЖАЙНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА

Агафонов Е.В. 1 Каменев Р.А. 1 Манашов Д.А. 1
1 ФГБОУ ВПО Донской государственный аграрный университет
В статье представлены результаты влияния различных способов заделки подстилочного перепревшего индюшиного помета (минимальная обработка – дискование и отвальная обработка – вспашка) осенью под подсолнечник на черноземе обыкновенном. Установлено, что в среднем за три года в целом за вегетацию подсолнечника содержание минерального азота на контрольном варианте по фону минимальная обработка почвы составляло 83,2, а по вспашке – 74,1 кг/га. Количество минерального азота на вариантах с перепревшим подстилочным пометом повышалось до 115,4 и 119,1 кг/га. Наибольшее влияние на этот показатель оказывало применение помёта в дозе 20 т/га. Определено, что при заделке индюшиного помёта осенью с помощью дискования оптимальная доза составляет 10–15 т/га, а по вспашке – 10 т/га. Прибавка урожайности семян подсолнечника по фону минимальная обработка составила 0,44–0,61 т/га, по фону вспашка – 0,66 т/га.
урожайность семян
отвальная обработка (вспашка)
минимальная обработка (дискование)
минеральный азот
подсолнечник
индюшиный подстилочный помет
чернозем обыкновенный
1. Гармаш Г.А. Гуматизированные удобрения и их эффективность // Агрохимический вестник. – 2013. – № 2. – С.11-13.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. – М.: Колос, 1979. – 416с.
3. Лифаненкова Т.П. Урожайность и водопотребление подсолнечника в зависимости от орошения и системы удобрения // Земледелие. – № 7. – С. 33-35.
4. Маклецова О. Влияние норм высева на продуктивность различных сортов подсолнечника в условиях южной правобережной микрозоны Саратовской области // Главный агроном. – № 12. – 2013. – С. 30-31.
5. Устенко, А.А. Болезни и вредители подсолнечника: Учебное пособие. – Ростов н/Д.: Изд-во ЮФУ, 2010. – 110 с.
6. Щерба С.В. Методика полевого опыта с удобрениями //Агрохимические методы исследования почв. – М., 1975. – С. 526-584.
7. Юдин Ф.А. Методика агрохимических исследований / Ф.А. Юдин. – М.: Колос, 1980. –366 с.
В земледелии России сложился отрицательный баланс питательных веществ, то есть внесение элементов питания в почву не компенсирует их вынос с урожаем сельскохозяйственных культур. В большинстве регионов страны вносят менее 20 кг д.в. минеральных удобрений на 1 га посевов, а в некоторых - менее 10. Кроме того, применение даже высоких доз дорогостоящих удобрений не всегда приводит к прогнозируемому увеличению урожая [2].

Подсолнечник - важнейшая масличная культура России. Урожайность подсолнечника определяется климатическими условиями вегетационного периода, режимом минерального питания, густотой посевов и их засоренностью [3]. На его долю приходится 75 % площади посева всех масличных культур и до 80 % производимого растительного масла. В семенах современных сортов и гибридов подсолнечника содержится до 56 % светло-желтого пищевого масла с хорошими вкусовыми качествами и до 16 % белка. Средняя урожайность семян подсолнечника в России в настоящее время находится не на должном уровне и составляет всего 0,74 т/га. Значительное повышение продуктивности подсолнечника может быть достигнуто при подборе скороспелых сортов и гибридов, строгом соблюдении технологии возделывания культуры [4].

Ростовская область имеет наибольшую долю в производстве семян подсолнечника в России (около 20 %) [5].

В Октябрьском районе Ростовской области компанией ООО «ЕВРОДОН» организовано производство индюшиного мяса. В связи с этим в зоне расположения птицефабрики скапливаются большие объемы индюшиного помёта, и это вызывает уже в настоящий момент серьёзную опасность загрязнения окружающей среды. Но птичий помет является «местным» хорошим органическим удобрением с высокой концентрацией основных элементов питания для растений.

Целью исследований являлось изучение влияния способов заделки и доз перепревшего индюшиного помёта на урожайность подсолнечника.

Полевые опыты проведены в 2010-2013 гг. на опытном поле ДонГАУ в учхозе «Донское». Повторность опыта - 4-х кратная, площадь делянки - 36 м2 (6 м * 6 м). Агротехника подсолнечника - общепринятая для зоны. Предшественник - озимая пшеница. Высевали гибрид подсолнечника Юпитер F1. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный.

В опыте использовали перепревший индюшиный помет на подсолнечной лузге (ИПП) компании ООО «ЕВРОДОН», расположенной в Октябрьском районе Ростовской области. Химический состав помета в среднем за 3 года составил:азот общий - 4,00 %; фосфор общий, P2O5-4,60 %; калий общий, K2O - 4,50 % на сухое вещество.

Схема опыта представлена в таблице. Индюшиный помет вносили осенью под основную обработку почвы: вспашка на глубину 25-27 см и минимальную обработку дискатором на глубину 8-10 см. Закладка полевых опытов проводилась в соответствии с требованиями методики опытного дела [2] методикам опытов с удобрениями [6],[7].

Погодные условия в годы проведения исследований существенно отличались. Наиболее благоприятным по условиям влагообеспеченности был 2011-2012 сельскохозяйственный год. Превышение количества осадков по сравнению со среднемноголетними данными (468,5 мм) составило 37,5 мм. Выпадение осадков в 2010-2011 гг. было на уровне среднемноголетних данных. Наименьшим количество осадков было в 2012-2013 сельскохозяйственном году. Их недобор составил 57,2 мм. Во все годы исследований отмечено превышение среднемноголетних температур на 0,8-2,60С.

Наибольшее количество продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом подсолнечника было в 2012 году по фону с минимальной обработкой почвы, которое в метровом слое почвы 158,6 мм. Преимущество перед фоном вспашка составило 8,8 мм. В 2011 году запас влаги в слое почвы 0-100 см составил 127,9-132,8 мм небольшое преимущество по накоплению влаги было по фону с минимальной обработкой. В 2013 году перед посевом содержание влаги в метровом слое почвы было меньше, чем в предыдущие. По вспашке её накопилось на 10 мм больше, чем по дискованию: 125,1 и 114,7 мм. За три года перед посевом существенных различий запаса влаги в почве по фонам с минимальной обработкой почвы и вспашкой не было.

В течение вегетации подсолнечника в 2011 и 2013 годах отмечено снижение продуктивной влаги до фазы цветение, к уборке количество влаги в почве возрастало. В 2012 году происходило снижение количества продуктивной влаги в почве от посева до момента проведения уборки. Существенных различий во влиянии способа обработки почвы на содержание влаги в течение вегетации подсолнечника в целом за три года не отмечено. Содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы в среднем за период бутонизации-цветение в 2011 г. было в пределах 65,7-34,5, в 2012 г. - 46,4-41,9 мм. В 2013 году условия влагообеспеченности были крайне неблагоприятными. По вспашке содержание влаги в почве находилось на уровне 20,7-7,5,  а по дискованию - 10,4-7,8 мм.

Суммарное количество минерального азота в почве (нитратной и аммонийной формы) перед посевом подсолнечника в слое почвы 0-40 см в разные годы сильно варьировало. На контрольном варианте по фону обработки почвы дискованием в 2011 г. оно составило 77,9, а в - 2012 и 2013 гг. 193,1 и 191,0 кг/га (табл. 1).

Таблица 1

Динамика минерального азота в слое почвы 0-40 см под подсолнечником, кг/га

Вариант

Фон - дискование

Фон - вспашка

Перед посевом

Бутонизация

Цветение

Уборка

Перед посевом

Бутонизация

Цветение

Уборка

2011 год

контроль

77,9

64,6

54,9

63,3

52,0

33,5

71,0

43,9

10,0 т/га

107,3

46,4

67,3

89,7

104,5

45,2

70,5

85,5

15,0 т/га

128,3

25,6

90,1

77,1

159,5

47,0

46,1

50,7

20,0 т/га

175,7

37,5

63,2

104,4

175,9

42,9

66,2

117,6

25,0 т/га

141,0

47,1

92,7

122,5

142,8

62,7

137,2

128,0

2012 год

контроль

193,1

126,9

74,2

59,8

187,4

122,8

99,7

79,9

5,0 т/га

217,8

144,7

88,0

55,6

219,5

157,0

105,4

76,8

7,5 т/га

241,0

125,8

108,3

58,6

227,9

145,5

80,8

55,3

10,0 т/га

276,0

139,4

115,2

79,8

257,1

154,9

58,1

94,5

15,0 т/га

258,1

157,9

117,3

110,3

234,8

220,5

78,2

121,3

20,0 т/га

256,1

139,0

103,6

108,2

208,0

212,5

87,0

111,3

25,0 т/га

245,3

111,0

104,3

81,8

160,8

151,7

76,3

75,1

2013 год

контроль

191,0

35,8

15,1

37,1

130,1

13,7

22,8

32,7

5,0 т/га

203,2

24,9

15,9

31,0

160,1

20,9

18,3

59,4

7,5 т/га

245,8

36,1

21,3

27,1

211,6

25,5

20,9

34,5

10,0 т/га

258,3

34,4

13,9

41,4

219,4

34,6

33,2

38,6

15,0 т/га

267,1

31,6

27,8

39,4

235,4

50,9

28,7

29,7

20,0 т/га

307,9

30,4

18,9

35,5

296,3

56,8

29,0

46,5

25,0 т/га

311,4

43,5

26,5

39,9

274,0

53,5

31,6

28,0

При обработке почвы плугом результаты меньше, особенно в 2013 г. Различия обусловлены главным образом количеством нитратного азота.

Применение помёта вызвало существенное повышение содержания N мин. в почве. В 2011 г. пик отмечен на варианте с дозой 20 т/га. При дальнейшем увеличении дозы количество минерального азота понизилось. На вариантах с органическим удобрением запасы N мин. на фоне двух обработок почвы выровнялись. В 2012 г. для достижения максимума - 257-276 кг/га было достаточно 10 т/га помёта по обоим фонам. При увеличении дозы свыше 10 т/га происходило снижение содержания минерального азота. Более резким оно было по вспашке, на варианте с 25 т/га - до 160,8 кг/га. В 2013 г. содержание минерального азота на фоне дискование повышалось при увеличении дозы до 25 т/га, хотя различие по сравнению с вариантом, где было 20 т/га несущественны - 308 и 311 кг/га. Наиболее высокие значения получены на этих же вариантах и по фону вспашка  296 и 274 кг/га. По-видимому, в условиях недостатка влаги в почве весной до посева подсолнечника в верхнем слое его потребление почвенной микрофлорой было меньше, чем в другие годы.

В начале вегетации происходило существенное уменьшение запаса минерального азота в почве во все годы, но особенно сильно в 2013 г. Изменения обусловлены в основном снижением содержания нитратной формы азоты. В 2013 г. и в дальнейшем количество N мин. было самым низким за все годы исследований. Более всего различалось содержание азота в почве в 2012 и 2013 гг. и объясняется условиями увлажнения. В 2013 г. при крайне низкой влажности почвы процессы минерализации как почвенных запасов органического вещества, так и органики помёта были подавлены. Поэтому различия вариантов с помётом по сравнению с контролем незначительны, чаще всего не более 10-11 кг/га или отсутствовали. В 2012 г. в цветение по фону дискование они достигали 41-42 кг/га. К уборке во все годы происходило восстановление запаса минерального азота в почве, но чёткой закономерности во влиянии на этот процесс способа обработки почвы и доз помёта, которые бы устойчиво повторялись в разные годы, нет.

В среднем за 2011-2013 гг. отмечено преимущество в содержании минерального азота по фону дискование как на контроле, так и на вариантах с применением помёта.

Максимальные значения достигнуты по обоим фонам при внесении 20 т/га помёта - 227-247 кг/га. Уменьшение запаса N мин. в 40-сантиметровом слое почвы при повышении дозы помёта с 20  до 25 т/га невелико. В дополнение к уже высказанным гипотезам можно отметить возможность угнетения почвенной аммонифицирующей и особенно нитрифицирующей микрофлоры при увеличении концентрации минерального азота или других веществ, содержащихся в помёте.

Характерная особенность режима минерального азота в почве в период посев-бутонизация заключается в том, что при очень большой крутизне снижения его запаса в почве на фоне дискования на всех вариантах с помётом произошло незначительное уменьшение по сравнению с контролем, которое нарастало с увеличением дозы. По фону вспашка проявился обратный процесс. Под действием помёта количество минерального азота существенно увеличивалось. Уже при внесении 10 т/га N мин. было больше, чем на любом из вариантов по фону дискование. Пик был достигнут при внесении 15 т/га, лишь потом началось снижение. Это позволяет сделать вывод о том, что по фону вспашка условия в осенний и ранневесенний периоды на всех этапах минерализации помёта были хуже, чем при мелкой обработке почвы. Помёт при его запашке к началу вегетации, по-видимому, разложился в меньшей степени, чем при дисковании в основном в связи с меньшим прогреванием почвы на глубине более 10 см. К посеву неминерализованной оставалось большая доля помета, заделанного глубже при вспашке, нежели при дисковании. Поэтому в период от посева до фазы бутонизации при интенсивном нарастании температуры почвы по фону вспашка, где сохранилось больше субстрата для микрофлоры, конечный результат процесса минерализации был выше по сравнению с фоном дискование.

В фазу цветение в целом закономерности изменения содержания N мин. под влиянием помёта менее выражены. Его общий уровень по двум фонам различался мало. Он также оставался в пределах 50-85 кг/га, но здесь прослеживается тенденция небольшого увеличения содержания минерального азота с повышением доз помёта, то есть минерализация помёта продолжалась.

В среднем за вегетацию подсолнечника в 2011 г. по фону дискование содержание  N мин. на контроле составило 65,2 кг/га, по вспашке - 50,1 кг/га. Применение помёта вызвало существенное повышение обеспеченности почвы минеральным азотом. На обоих фонах максимум достигнут от наибольшей дозы - 101 и 118 кг/га. Прирост по фону вспашка на всех вариантах был выше, чем по дискованию.

В 2012 г. общий уровень содержания N мин. в почве был выше. Максимальные значения отмечены на варианте с 15 т/га помёта. Они примерно одинаковы - 161 и 164 кг/га. Кривая снижения этого показателя при повышении дозы до 20 и особенно 25 т/га очень крутая. По фону вспашка уровень N мин. опустился ниже контроля. В 2013 г. закономерности изменения содержания минерального азота сходны с тенденциями, имевшими место в 2011 г. Максимальные значения получены при внесении 25 т/га помёта. Прирост был выше на фоне вспашка - достигал 67 кг/га.

В среднем за три года в целом за вегетацию подсолнечника содержание N мин. на контроле по фону дискование составило 83,2, а по вспашке 74,1 кг/га. Под влиянием помёта количество минерального азота повышалось до 115,4 и 119,1 кг/га. В обоих случаях наибольшее влияние на эту характеристику почвы оказывало применение помёта в дозе 20 т/га.

Уровень урожайности подсолнечника на контрольном варианте зависел в первую очередь от погодных условий, складывавшихся в течение вегетации - в мае - августе. В лучшем по увлажнению 2011 году она была в пределах 1,54-1,58 т/га. При меньшем увлажнении и более высоких температурах в 2012 г. получено 1,32-1,30 т/га семян. В острозасушливом 2013 г. урожай подсолнечника был крайне низким - 0,60-1,10 т/га (табл. 2).

Таблица 2

Урожайность подсолнечника в 2011-2013 гг., т/га

Вариант

2011 г.

2012 г.

2013 г.

Среднее за 2011-2013 гг.

урожайность

прибавка к контролю фона

т/га

%

фон - дискование

контроль

1,54

1,32

0,60

1,15

-

-

ИП 5,0 т/га

-

1,53

0,87

-

-

-

ИП 7,5 т/га

-

1,72

0,95

-

-

-

ИП 10,0 т/га

1,92

1,82

1,02

1,59

0,44

38

ИП 15,0 т/га

2,28

1,95

1,04

1,76

0,61

53

ИП 20,0 т/га

2,06

1,81

1,06

1,64

0,49

43

ИП 25,0 т/га

1,60

1,76

1,10

1,49

0,34

30

фон - вспашка

контроль

1,58

1,34

1,10

1,34

-

-

ИП 5,0 т/га

-

1,55

1,58

-

-

-

ИП 7,5 т/га

-

1,85

1,76

-

-

-

ИП 10,0 т/га

2,05

1,85

2,09

2,00

0,66

49

ИП 15,0 т/га

2,29

1,81

2,03

2,04

0,70

52

ИП 20,0 т/га

2,21

1,78

1,99

1,99

0,65

49

ИП 25,0 т/га

2,16

1,53

1,98

1,89

0,55

41

НСР095 обработки

0,05 т/га

0,03 т/га

0,01 т/га

0,15 т/га

-

-

НСР095 удобрений

0,10 т/га

0,06 т/га

0,03 т/га

0,30 т/га

-

-

НСР095 общая

0,15 т/га

0,09 т/га

0,04 т/га

0,43 т/га

-

-

Меньшее значение имело количество минерального азота в почве к посеву подсолнечника. Содержание аммонийного, нитратного и их сумма были наибольшими в 2013 г.

Вторым важным фактором были неодинаковые условия фосфорного питания растений. Преимущество 2011 г. по урожайности подсолнечника без применения удобрений возможно было связано также с большим исходным уровнем обеспеченности почвы доступным фосфором.  К моменту посева подсолнечника в слое почвы 0-40 см содержалось 14,1 мг/кг почвы подвижного фосфора в 2012 г. - 11,7, а в 2013 г. - 9,1. При очень низком уровне обеспеченности почвы фосфором в 2013 г. получена и соответствующая урожайность.

Урожайность подсолнечника на контроле в 2011 и 2012 гг. не зависела от способа обработки почвы. Даже при очень низких значениях НСР различия в урожайности были ещё меньше. В 2013 г. урожайность подсолнечника при обработке почвы дискованием была значительно меньше, чем по вспашке. Разница составила 0,5 т/га и, естественно, математически достоверна. Объяснить такие большие различия в урожайности можно лишь совокупностью целого ряда причин.       

К началу вегетации подсолнечника запас продуктивной влаги в почве был несколько больше по вспашке, чем при проведении дискования. Запас нитратного азота в слое почвы 0 - 40 см на фоне дискование был равен 129,7, а по вспашке 74,9 кг/га, при очень низком содержании фосфора - лишь 9,1 мм. Следствием влияния этих факторов стало заметное отставание растений подсолнечника в развитии. Значительные различия в фазу бутонизации проявились по массе растений. К фазе цветение -  как по массе, так и по высоте. Во всех случаях они были значительно больше НСР опыта. Конечным итогом стали существенные отличия в урожайности семян. Преимущество фона вспашка составило 83 %.

Применение помёта в 2011 г. способствовало большому увеличению урожайности семян подсолнечника на обоих фонах обработки почвы. В обеих группах вариантов повышение урожайности продолжалось с увеличением дозы помёта до 15 т/га. Здесь получена максимальная и практически одинаковая урожайность в опыте - 2,28 и 2,29 т/га. При увеличении дозы с 10 до 15 т/га прирост урожайности был в пределах 0,24-0,36 т/га и математически достоверным. Дальнейшее повышение дозы приводило к снижению эффективности помёта. Особенно резким оно было на  варианте с дозой 25 т/га по фону дискование. Объяснить это можно следующими причинами. При внесении 25 т/га помёта в осенний и весенний периоды, по-видимому, наблюдалось некоторое угнетение почвенной микрофлоры. В большей степени оно проявилось при дисковании, когда весь помёт был размещён в верхнем 10 сантиметровом слое почвы. Минерализация помёта здесь по сравнению с вариантами, где были внесены меньшие дозы, замедлилась.

В 2012 г. применение помёта также вызвало повышение урожайности подсолнечника. Достоверными были прибавки урожайности уже при внесении минимальной дозы - 5,0 т/га. По фону дискование наблюдалось снижение урожайности, существенный рост урожайности отмечен при увеличении дозы помёта до 15 т/га, по вспашке - до 7,5 т/га. По фону дискование при увеличении дозы помёта свыше 15 т/га, по фону вспашка - свыше 10 т/га и было не столь резким, как по фону минимальной обработки почвы.

В 2013 г. урожайность на контроле по двум фонам составила 0,6 и 1,1 т/га. Применение всех видов удобрений даже при большом дефиците влаги вызвало значительное повышение урожайности подсолнечника. По фону дискование они достигали 0,50 т/га или 83 %, а по фону вспашку - 0,99 т/га или 90 %.

Несмотря на большой запас нитратного и в целом минерального азота в почве к посеву подсолнечника, основная часть вегетации проходила в условиях большого дефицита азота. Среднее содержание нитратного азота в почве за период бутонизация по фону дискование составило 13,5, а по фону вспашка - 8,5 кг/га. Значительно более интенсивное поглощение элементов питания в первой половине вегетации, накопление их в тканях и существенное увеличение вегетативной массы растений вызвало высокий прирост урожайности несмотря на засуху и отсутствие влаги в верхних слоях почвы во второй.

Достоверное увеличение урожайности семян по обоим фонам происходило устойчиво при повышении дозы помёта до 10 т/га. По фону вспашка дальнейшее повышение дозы вызывало снижение урожайности. По фону дискование медленный рост урожайности наблюдался при увеличении дозы до 25 т/га. В целом здесь прибавка по сравнению с вариантом 10 т/га составила лишь 0,08 т/га.

Анализ данных за три года исследований свидетельствует о том, что при обработке почвы путём вспашки урожайность подсолнечника без применения удобрений выше, чем при дисковании. Разница составила 0,19 т/га и математически достоверна, хотя только в 2013 г. были различия. Уровень урожайности во всём блоке вариантов с помётом и минеральными удобрениями по фону вспашка выше, чем по дискованию. Это тоже обусловлено результатами 2013 г.

Применение помёта во всех дозах, начиная с 10 т/га, обеспечило существенное увеличение урожайности по сравнению с контрольными вариантами обоих фонов. Дальнейшее увеличение дозы помёта практически не изменяло урожайности подсолнечника на фоне вспашка. По фону дискование урожайность увеличилась на 0,17 т/га при повышении дозы с 10 до 15 т/га. Однако это различие несущественно. Таким образом, по результатам трёх лет исследований оптимальной дозу помёта следует считать 10 т/га при обоих способах заделки его в почву.

Обобщение данных за 2012 и 2013 гг. показывает, что урожайность равномерно нарастает при увеличении дозы помёта до 15 т/га по фону дискование и до 10 т/га по фону вспашка. На этих же вариантах получено достоверное по сравнению с соответствующим контролем увеличение урожайности. Прибавка урожайности на вариантах с меньшими дозами была меньше НСР опыта.

Таким образом, при заделке индюшиного помёта осенью с помощью дискования оптимальная доза составляет 10-15 т/га, а по вспашке - 10 т/га.

Рецензенты:

Назаренко О.Г., д.б.н., профессор, директор Федерального государственного учреждения государственный центра агрохимической службы «Ростовский», Министерство сельского хозяйства РФ, Ростовская область, п. Рассвет.

Пимонов К.И., д.с.-х.н., профессор, профессор кафедры агрохимии и садоводства Федеральной государственной бюджетной организации высшего профессионального образования «Донской государственный аграрный университет», Министерство сельского хозяйства РФ, Ростовская область, п. Персиановский.


Библиографическая ссылка

Агафонов Е.В., Каменев Р.А., Манашов Д.А. ВЛИЯНИЕ ИНДЮШИНОГО ПОМЕТА НА АЗОТНЫЙ РЕЖИМ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО И УРОЖАЙНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 4. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=14377 (дата обращения: 21.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074