Сапропелевые удобрения отличаются высоким содержанием азота, большой теплоемкостью, экологической чи- стотой, отсутствием потерь азота при внесении и хранении, длительным последействием (7–14 лет). Они не содержат семян сорняков, не заражены болезнетворными бактериями и флорой, богаты биологически активными веществами (аминокислотами, углеводами широкого спектра, витаминами, ферментами, микроэлементами). Благодаря медлен- ной растворимости действующих веществ в сапропеле обеспечивается более сбалансированное питание растений всеми необходимыми элементами. Запасы сапропеля водоемах Свердловской области огромны. Использование их в качестве органических удобрений позволит увеличить насыщенность пашни органическим веществом и обеспечит бездефицитный баланс гумуса в почве. Опыты по изучению влияния сапропеля на урожайность однолетних трав и ячменя вели в вегетационно-полевом и полевом опыте на светло-серой лесной тяжелосуглинистой почве. Почва относится к группе освоенных, но нуждается в известковании, пополнении запасов элементов питания. Результаты исследований, проведенных на светло-серой лесной почве в вегетационно-полевых и полевых опытах по изучению влияния сапропеля на урожайность однолетних трав и ячменя, показали, что при равных дозах внесения (50 т/га) сапропель по эффективности уступал традиционному торфонавозному компосту. При увеличении дозы сапропеля в два и три раза урожайность однолетних трав увеличивалась на 11–70 %. Аналогичная картина наблюдается при выращивании зерна ячменя. Однако при этом, несмотря на рост урожайности, окупаемость удобрения зерном сни- жается.
сапропель, торфонавозный компост, однолетние травы, ячмень, урожай, окупаемость.
Введение
Сапропель – это желеобразное однородное природное органическое вещество, образованное путем длительного отложения на дно пресноводных водоемов отмирающих растений и микроорганизмов при ограниченном доступе кислорода. Сапропель используют непосредственно как органическое удобрение, а также в качестве рекультиванта при восстановлении плодородия загрязненных и нарушенных земель, почвообразователя для воссоздания почв при эрозионном воздействии и радиационном заражении. Его используют как сырье при получении гуминовых кислот, кормовых добавок, естественных биостимуляторов, лечебных грязей, косметических средств, строительных материалов [2, 6, 8, 14]. Сухой сапропель применяют в качестве консерванта при хранении плодов и овощей. На основе сапропеля готовят экологически чистые удобрения различного назначения [4].
Сапропелевые удобрения отличаются высоким содержанием азота, большой теплоемкостью, экологической чистотой, отсутствием потерь азота при внесении и хранении, длительным последействием (7–14 лет). Они не содержат семян сорняков, не заражены болезнетворными бактериями и флорой, богаты биологически активными веществами (аминокислотами, углеводами широкого спектра, витаминами, ферментами, микроэлементами).
Внесение сапропелевых удобрений в почву улучшает ее структуру, аэрацию, увлажнение, способствует самоочищению пахотных земель от патогенных бактерий, грибков и других вредных микроорганизмов, лучшей мобилизации почвенных ресурсов элементов питания и снижению порога вредоносности тяжелых металлов в продукции [2,5,12,13].
Благодаря медленной растворимости действующих веществ в сапропеле обеспечивается более сбалансированное питание растений всеми необходимыми элементами.
Применение сапропелей в качестве органических удобрений не только повышает урожайность полевых культур, картофеля, но и улучшает качество получаемой продукции [3, 7, 9, 10, 11].
Запасы сапропеля в водоемах Свердловской области огромны. Общие запасы сапропеля в 89 месторождениях достигают 386 млн куб. метров [1]. Использование их в качестве органических удобрений позволит увеличить насыщенность пашни органическим веществом и обеспечит бездефицитный баланс гумуса в почве.
Цель и методика исследований
Целью исследований было изучение эффективности различных доз сапропеля при выращивании однолетних трав на зеленую массу и ячменя на зерно.
Исследования проводились в вегетационно-полевом и полевом опыте на светло-серой лесной тяжелосуглинистой почве.
Вегетационно-полевой опыт по изучению эффективности сапропеля в разных дозах под однолетние травы закладывали в сосудах без дна размером 20×20 см. Высевали 6 зерен гороха и 20 зерен овса. Уборку зеленой массы провели в фазе бутонизации гороха.
Агрохимические показатели почвы: гумус по Тюрину – 2,85 %; рНсол. – 5,1; гидролитическая кислотность – 3,6 ммоль / 100 г почвы; сумма обменных оснований – 18,1 ммоль / 100 г; степень насыщенности основаниями – 83 %; содержание азота щелочнорастворимого (по Корнфилду) – 105 мг / 1 кг почвы; фосфора и калия по Кирсанову – 60 и 93 мг/кг соответственно. Почва относится к группе освоенных (балл окультуренности – 66), но нуждается в проведении некоторых элементов КАХОП: известковании, пополнении запасов элементов питания. Оптимальный уровень агрохимических показателей светло-серой лесной почвы может быть достигнут при проведении известкования в дозе 12,7 т/га, фосфоритовании – 4,1 т/га фосфоритной муки и внесения в «запас» хлористого калия в дозе 504 кг д. в. на 1 га. Для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо внесение ежегодно 11,5 т/га подстилочного навоза крупного рогатого скота.
В опытах использовали органический сапропель с содержанием органического вещества 65 %, золы – 7,6 %, общего азота – 1,2, фосфора-0,30, калия – 0,50 % (при влажности 60 %). Для удаления излишней влаги сапропель был проморожен. Навоз крупного рогатого скота на подстилке из опила содержал общего азота 0,46, фосфора – 0,24, калия – 0,40 %.
Содержание азота, фосфора и калия в торфонавозном компосте при влажности 71 % было 0,51, 0,23 и 0,42 % соответственно.
Результаты исследований
Результаты учета урожая зеленой массы однолетних трав в вегетационно-полевом опыте представлены в таблице 1.
Таблица 1
Влияние разных доз сапропеля на урожайность зеленой массы однолетних трав (среднее за 2 года, действие и последействие, г/сосуд)
Table 1
Effect of different doses of sapropel on the yield of green mass of annual grasses (average for 2 years, effect and aftereffect, g/vessel)
|
Варианты опыта Variants of experiment |
Урожайность
|
Прибавка к Increase to |
|
|
контролю the control |
ТНК PC |
||
|
Без удобрений (0) Without fertilizer (0) |
49,8 |
|
|
|
ТНК – 50 т/га PC – 50 t/hа |
69,6 |
19,8 |
|
|
Сапропель – 50 т/га Sapropel – 50 t/hа |
65,0 |
15,2 |
– |
|
Сапропель – 100 т/га Sapropel – 100 t/hа |
71,7 |
21,9 |
2,1 |
|
Сапропель – 150 т/га Sapropel – 150 t/hа |
84,0 |
34,2 |
14.4 |
Примечание: ТНК – торфонавозный компост.
Note: PC – peat compost.
Анализ данных таблицы показывает, что по отношению к контролю изучаемые дозы сапропеля дают прибавку урожая зеленой массы однолетних трав, но при внесении в равных дозах с торфонавозным компостом уступают ему в эффективности. Выравнивание урожаев происходит только при увеличении дозы сапропеля до 100 т/га. Внесение сапропеля в дозе 150 т/га позволяет получить урожай зеленой массы на 72 % выше, чем при использовании на удобрение 50 т/га торфонавозного компоста.
Полевые опыты по изучению эффективности компоста, сапропеля при внесении как органическое удобрение под однолетние травы на зеленую массу подтвердили выводы, сделанные по вегетационным опытам; действие и последействие сапропеля в повышенных дозах не уступают по эффективности торфонавозному компосту (таблица 2).
Таблица 2
Эффективность сапропеля и торфонавозного компоста под однолетние травы на зеленую массу (среднее за 2 года, действие и последействие, т/га)
Table 2
Efficiency of sapropel and peat compost for annual grasses per green mass (average for 2 years, effect and aftereffect, t/ha)
|
Варианты опыта Variants of experiment |
Урожайность, т/га Yield, t/ha |
Прибавка Increase to |
|
|
т/га t/ha |
% |
||
|
Без удобрений (0) Without fertilizer (0) |
10,8 |
– |
– |
|
ТНК – 50 т/га PC – 50 t/hа |
16,5 |
5,7 |
53 |
|
Сапропель – 50 т/га Sapropel – 50 t/hа |
14,2 |
3,4 |
31 |
|
Сапропель – 100 т/га Sapropel – 100 t/hа |
18,3 |
7,5 |
69 |
|
Сапропель – 150 т/га Sapropel – 150 t/hа |
20,5 |
9,7 |
90 |
Из данных таблицы следует, что двукратное увеличение дозы сапропеля по отношению к дозе ТНК 50 т/га дает прирост урожая зеленой массы однолетних трав на 31, а трехкратное – на 70 %.
Наши исследования показали, что зерновые культуры также положительно отзываются на внесение сапропеля. Данные по эффективности применения сапропеля при посеве ячменя приведены в таблице 3.
Таблица 3
Влияние разных доз сапропеля на урожайность зерна ячменя, (действие и последействие, среднее за 2 года), т/га
Table 3
Influence of different doses of sapropel on the yield of barley grain (effect and aftereffect, average for 2 years), t / ha
|
Варианты опыта Variants of experiment |
Урожайность Yield |
Прибавка Increase |
Оплата 1 т удобрения зерном, кг Payment 1 t fertilizer grain, kg |
|
Без удобрений (0) Without fertilizer (0) |
2,8 |
– |
– |
|
ТНК – 50 т/га PC – 50 t/hа |
4,2 |
1,4 |
28 |
|
Сапропель – 50 т/га Sapropel – 50 t/hа |
3,2 |
0,4 |
8 |
|
Сапропель – 100 т/га Sapropel – 100 t/hа |
4,4 |
1,6 |
16 |
|
Сапропель – 150 т/га Sapropel – 150 t/hа |
4,7 |
1,9 |
13 |
Результаты полевого опыта показали, что положительное влияние сапропеля на урожайность зерна ячменя зависит от дозы внесения. Минимальная прибавка урожая получена при дозе 50 т/га, а максимальная – при 150 т/га. Двойная доза сапропеля по эффективности равняется дозе торфонавозного компоста: прибавка урожая зерна при внесении торфонавозного компоста (50 т/га) – 1,4 т/га, а 100 т/га сапропеля – 1,6 т/га.
Данные по окупаемости единицы удобрения зерном ячменя свидетельствуют о том, что элементы питания из торфонавозного компоста более доступны для растений, чем из сапропеля, так как здесь самая высокая оплата зерном 1 т удобрения – 28 кг, в то время как сапропеля – 16 кг.
Следует отметить, что с увеличением дозы сапропеля, несмотря на рост урожайности, окупаемость удобрения зерном снижается.
Выводы. Рекомендации
1. При равных дозах по 50 т/га сапропель по эффективности уступает торфонавозному компосту.
2. Увеличение дозы сапропеля в два и три раза (100 и 150 т/га) обеспечивает прибавку урожая зеленой массы однолетних трав и ячменя, однако окупаемость удобрения зерном снижается.
1. Законодательное собрание Свердловской области. Постановление от 23.05.2017 № 572-ПЗС г. Екатеринбурга «Об исполнении Закона Свердловской области «Об особенностях пользования участками недр местного значения в Свердловской области» [Электронный ресурс]. URL: http://zsso.ru/upload/site1/kontrol/23.05.2017__572.pdf.
2. Каренгина Л. Б., Байкин Ю. Л. Эффективность различных фонов питания при возделывании зерновых культур // Аграрный вестник Урала. 2017. № 1 (155). С. 21–25.
3. Васильев А. А. Влияние сапропелей на урожайность картофеля и плодородие выщелоченных черноземов // Пермский аграрный вестник. 2014. № 1 (5). С. 3–9.
4. Морозов В. В., Савельева Л. Н. Сапропель – природный ресурс органического сырья для производства сапропеле-минеральных удобрений // Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. № 1. С. 41–45.
5. Кирейчева Л. В., Яшин В. М. Эффективность применения органоминеральных удобрений на основе сапропеля [Электронный ресурс] // Агрохимический вестник. 2015. № 2. С. 37–40. URL: https://lib.rucont.ru/efd/355637.
6. Митюков А. С., Румянцев В. А., Крюков Л. Н., Ярошевич Г. С. Сапропель и его использование в аграрном секторе экономики // Общество. Среда. Развитие. 2016. № 2. С. 110–114
7. Плотников Н. М., Созинов А. В. Влияние сапропелей на урожайность зерновых культур и кислотность выщелоченного чернозема // Сельскохозяйственные науки. № 4 (46). 2016. С. 61–65.
8. Байкенова Ю. Г., Байкин Ю. Л. Эффективность технологий экогеохимической рекультивации почв (ТЭРП), загрязненных тяжелыми металлами (ТМ) // Аграрный вестник Урала. 2015. № 4 (134). С. 10–14.
9. Каренгина Л. Б., Байкин Ю. Л. Биологическая эффективность удобрения однолетних трав // Аграрное образование и наука. 2016. № 6.
10. Дементьев В. А. Сапропель как источник альтернативной энергии и натуральных органических удобрений. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014. № 6. С. 67–70.
11. Успенская О. Н., Борисов В. А., Васючков И. Ю. Агрохимические свойства сапропелей и их влияние на развитие проростков овса органо-железистых [Электронный ресурс] // Агрохимия. 2017. № 3. С. 35–39. URL: https://lib.rucont.ru/efd/589690.
12. Лиштван И. И., Томсон А.Э., Бамбалов Н. Н., Наумова Г. В., Бровка Г. П., Курзо Б. В., Ракович В.А. Исследования по торфу и сапропелю института природопользования НАН Беларуси на службе экономики Республики Беларусь // Природопользование. 2018. № 1. С. 6–25.
13. Коніщук В. В., Коніщук М. О., Булгаков В. П., Бобрик I. В., Руденко О. М., Онук Л. Л., Скакальська О. I., Кирничишин О. Р. Аналіз видів сапропелю для рекультивації деградованих земель України // Агроекологічний журнал. 2015. № 1. С. 83–92.
14. Митюков А. С., Гузеева А. В. Сапропель как уникальный ресурс для развития различных отраслей народного хозяйства // Наука сегодня: вызовы и решения: материалы международной научно-практической конференции: в 2 частях. 2018. С. 180–181.
