сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
Россия
сотрудник
Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.03 Сельскохозяйственная биология
ОКСО 35.06.01 Сельское хозяйство
ББК 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
ТБК 56 Сельское хозяйство
В статье представлены результаты практического применения продуктов, полученных из отходов птицеводства и нефтедобывающей промышленности с использованием биологически активного препарата «Мефосфон». Полевые испытания с применением водного раствора препарата «Мефосфон» в сверхнизких концентрациях (10-6 – 10-8 %) позволили получить из куриного помета продукт – «Компост УП-1» IV класса опасности, из отходов бурения продукт «Мелиорант» V класса опасности. Полевые исследования по изучению влияния продуктов на рост пшеницы яровой проводились на опытных полях Лаишевского района Республики Татарстан. «Компост УП-1» и «Мелиорант» вносились под предпосевную культивацию в количестве 50 т/га и 1,3 т/га, соответственно. Для сравнения были организованы контрольные делянки (Контроль). Посевным материалом служила пшеница яровая сорта Йолдыз (Компост УП-1) и Иделле (Мелиорант). Анализ показателей роста и продуктивности растений, выросших на разных участках, показал, что внесение «Мелиоранта» оптимизирует рН почвы, активирует массообменные процессы, а внесение «Компоста УП-1» способствует увеличению содержания биогенных элементов (N,P,K). На этапе кущения растений на участке с «Компостом УП-1» средняя фитомасса, приходящаяся на единицу длины растений, была в 1,8 раза выше, чем в Контроле. Использование «Компоста УП-1» приводит к значительному улучшению качества зерна: массовая доля белка увеличилась на 32%, стекловидность – на 60%, содержание сырой клейковины – на 34%. Урожайность повысилась и составила 42 ц/га, что на 14 ц больше, чем в Контроле.
урожайность, пшница, препарат «Мефосфон», полезые продукты, куриный помет, качество зерна
Введение. Необходимость утилизации разноплановых богатых органическими и биогенными веществами производственных и сельскохозяйственных отходов требует разработки технологических решений, обеспечивающих снижение их отрицательных свойств, при сохранении имеющих народнохозяйственное значение характеристик.
Поиск новых методов, направленных на ускоренную переработку отходов птицеводства, использование переработанных отходов для улучшения плодородия почвы, повышение урожайности, получение качественной зерновой продукции является актуальной проблемой современного агропромышленного комплекса как Российской Федерации, так и Республики Татарстан [1,2,3]. Изучались перспективы использования отходов птицеводства и отходов бурения для улучшения плодородия почвы и повышения качества зерна, увеличение урожайности [4,5,6,7]. При проведении исследований были организованы контрольные делянки (Контроль) для корректного сравнения полученных результатов.
Условия, материалы и методы исследований. В работе был использован бесподстилочный куриный помет птицефабрики «Яратель» филиала ООО «Птицеводческий комплекс «Ак Барс». Класс опасности необработанного куриного помета – III (ФККО 1 12 711 01 33 3). Обработка свежего куриного помета проводилась в соответствии с Технологическим регламентом «Снижение класса опасности (обезвреживания) отходов животноводства с применением биологически активного препарата «Мефосфон», а обработка отходов бурения в соответствии с Технологическим регламентом «Снижение класса опасности сырой нефти с применением биологически активного препарата «Мефосфон» [8].
Полученные в результате регламентных работ «Компост УП-1» и «Мелиорант», проверялись на токсичность, в качестве тест-объектов были использованы равноресничные инфузории Paramecium caudatum [9] и ветвистоусые рачки Ceriodaphnia affinis [10]. «Компост УП-1» показал IV класс опасности, по физико-химическим и санитарно-биологическим характеристикам отвечал требованиям ГОСТ Р53117-2008 «Удобрения органические на основе отходов животноводства». Проведенные в Испытательном центре ФГБУ «Татарстанская межрегиональная ветеринарная лаборатория» анализы проб помета, отобранных на 65 сутки после начала эксперимента, не выявили в них представителей патогенных микроорганизмов, индексы бактерий группы кишечной палочки и энтерококков позволили отнести исследуемые образцы к категории чистые, их санитарно-паразитологические и санитарно-энтомологические показатели были в норме [11]. В составе продукта массовые доли калия, азота общего и общего фосфора составляли 2,68%, 4,9% и 4,38%, соответственно. Содержание загрязняющих веществ в «Мелиоранте» не превышало установленных ПДК для почвы, он относится к V классу опасности [7].
Полевые испытания с Компостом УП-1 были проведены на опытных полях сельхозугодий Агрофирмы Волжская Лаишевского района РТ, имеющих среднесуглинистую дерново-подзолистую почву со следующими характеристиками: рНсол – 5,2, содержание гумуса – 2,3%, Р2О5, – 187,5 мг/кг, К2О – 92 мг/кг. С буровыми шламами полевые работы проводились на опытном участке экпериментальной базы Татарского НИИСХ на серой лесной тяжелосуглинистой почве, содержание гумуса в которой составляло 2,9%, обеспеченность щелочногидролизуемым азотом – 78,3 мг/кг (низкая), подвижным фосфором – 260,0 мг/кг (очень высокая), обменным калием – 130,0 мг/кг почвы (повышенная), при рН почвенного раствора– 5,8.
Объектом исследования в опыте с Компостом УП-1 была выбрана яровая мягкая пшеница Йолдыз, с Мелиорантом – пшеница сорта Иделле, разновидность лютесценс [12].
При проведении полевых испытаний анализировались: полевая всхожесть, %; длина стебля, см; абсолютно сухая масса растений, г/м2; площадь флагового листа, см2; длина колосьев, см; количество зерен в колосе, шт.; полученная урожайность, ц/га. Достоверность полученных результатов определялась однофакторным дисперсионным анализом методом НСР (наименьшей существенной разницы) [13].
В случае «Компоста УП-1» внесение в почву проводилось из расчета 26 т/га, «Мелиорант» вносился в количестве 1,3 т/га.
Анализ и обсуждение результатов исследований. Проведенные в ходе полевых опытов фенологические наблюдения показали, что внесенные в почву вещества не влияли на продолжительность вегетационного периода. Время фаз роста и развития яровой пшеницы в опытных вариантах не отличалось от контроля.
Анализ состояния растений в начале фазы восковой спелости показал, что развитие таких листовых болезней, как бурая ржавчина и мучнистая роса на растениях объектов исследования не превышало экономического порога вредоносности и варьировало в пределах 0.08-0.20% и 1.58-2.95%, соответственно, что ниже, чем в контрольных вариантах (0.24-0.29 и 3.17-3.33%, соответственно).
Принципиально важным является обеспечение зерновых достаточным количеством питательных элементов в фазе начала выхода растения в трубку, т.к. именно в это время закладываются генеративные органы зерновых культур, формируются колосовые бугорки, от которых зависит количество колосков в колосе, размер колоса и его озерненность. Данный период развития растений считается критическим и требует обеспечения растений почвенной влагой и элементам питания.
Результаты анализа проб, отобранных в фазе выхода растений в трубку, показали, что применение «Мелиоранта» приводило к увеличению содержания щелочногидролизуемого азота в почве, но при этом обеспеченность почвы азотом осталась на низком уровне (табл.1). Обеспеченность растений доступных форм фосфора и калия во всех вариантах была на оптимальном уровне.
Проведенные в фазе налива зерна агрохимические анализы почвы показали, что по гидролизуемому азоту, доступным формам фосфора и калия обеспеченность растений практически не изменилась.
Внесение испытуемых мелиорантов способствовало увеличению содержания в почве двухвалентных катионов Са2+, Mg2+ (Сумма оснований почвенно-поглотительного комплекса в опытных почвах составляла 34,8-35,3 мг-экв/100 г, против 24,3 мг-экв/100 г в контроле), что способствует оструктуриванию почвы, поддержанию в ней нейтральной реакции среды.
Конечной целью посева злаковых культур в проведенных полевых опытах являлось определение влияния использованных продуктов на урожайность яровой пшеницы и качество полученного зерна.
Сопоставление результатов обмолота показало, что внесение испытуемых продуктов способствовало повышению урожайности яровой пшеницы.
Структурный анализ яровой пшеницы сорта Иделле показал, что к моменту уборки урожая наибольшее количество растений и продуктивных стеблей было зарегистрировано на опытных делянках с продуктом «Компост УП-1».
Полевые наблюдения за ростом пшеницы на контрольных и опытных участках с использованием «Компоста УП-1» и «Мелиоранта» показали, что на начальных этапах роста, в периоды формирования, налива и созревания зерна наблюдался линейный прирост фитомассы (табл. 2,3).
Проведенный в Татарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства ФГБУН «ФИЦ» КазНЦ РАН» анализ качества зерна показал, что применение «Компост УП – 1» обеспечивает получение зерна более высокого качества: стекловидность – 83% (Контроль – 55%), содержание сырой клейковины – 20,8% (Контроль – 15,5%), содержание сухой клейковины – 7,71% (Контроль – 5,79%), массовая доля белка – 12,30% (Контроль-9,25%), в том числе на сухое вещество – 12,94% (Контроль – 10,57%), число падения – 358 с (Контроль -305 с), стекловидность – 83% (Контроль - 55%). Использование «Компоста УП-1» при выращивании яровой пшеницы Йолдыз обеспечило высокую урожайность - 42 ц/га (Контроль -27 ц/га).
Полевые наблюдения за растениями пшеницы на участке с «Мелиорантом» выявили ее более быстрый рост и накопление фитомассы (табл. 3). Количество продуктивных стеблей в опытном варианте составляло 104% от контроля, количество зерен в колосе было 1,4 выше, чем на необработанном «Мелиорантом» участке.
Результаты обмолота зерна, полученного на участке с использованием «Мелиоранта», показали, что оно обладает высокими технологическими показателями: содержание белка в нем составляет 12,2% (Контроль-12,0%); содержание сырой клейковины – 21.6% (Контроль – 21.1%), ИДК составляет 76 единиц (Контроль – 76), стекловидность общая – 36% (Контроль – 33%) (НСР05= 0.22).
Выводы. Полученные в ходе полевых опытов испытания показали:
1. Применение «Компоста УП-1» ускоряет процесс развития растений и созревания зерна, способствует увеличению длины колоса: в фазе колошения – на 33%, в фазе полной спелости – на 15%, увеличению количества зерен в колосьях пшеницы на этапе полной зрелости – на 67% по сравнению с Контролем.
2. Зерно, полученное с участка с использованием «Компоста УП-1», по таким характеристикам, как стекловидность, содержание клейковины и белка, число падения имело более высокие показатели.
3. Полученные экспериментальные данные показывают, что использование «Мелиоранта» для выращивания яровой пшеницы обеспечивает получение урожая более высокого качества.
1. Recycling of Sago (Metroxylonsagu) Bagasse with Chicken Manure Slurry through Co-composting / H.Y.Ch’ng; O.H. Ahmed; S. Kassim; N. M. A. Majid // Journal of Agricultural Science and Technology.2014. Vol. 16. issue 6, November and December Pp 1441-1454.
2. S.A. Materechera, H.M. Morutse. Response of maize to phosphorus from fertilizer and chicken manure in a semi-arid environment of south Africa //Experimental Agriculture. Cambridge University Press. Jul 1, 2009.
3. Amadji, G., Kone, B., Bognonkpe. P., &Soro, N. (2013). Municipal household waste used as complement material for composting chicken manure and crop residues. Italian Journal of Agronomy, 8(2), e14. https://doi.org/10.4081/ija.2013.e14
4. Сибагатуллин Ф.С., Халиуллина З.М., Сафиуллина А.Р., Петров А.М., Синяшин К.О., Шулаев М.В. // Изучение процессов ферментации куриного помета под воздействием биологически активной добавки «Мефосфон» // Вестник Казанского ГАУ. – 2018 . – №2 (49). – С. 42-47.
5. Шаймарданова А.А., Халиуллина З.М. Исследование влияния препарата «Мелафен» на процесс переработки отходов животноводства и птицеводства // Зерновое хозяйство России. – 2017. – №2. – С. 66-69.
6. Изучение процессов ферментации куриного помета под воздействием биологически активной добавки «Мефосфон» / Сибагатуллин Ф.С., Халиуллина З.М., Сафиуллина А.Р., Петров А.М., Синяшин К.О., Шулаев М.В //Вестник Казанского ГАУ. – 2018. – №2(49). – С. 42-47.
7. Приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 4 декабря 2014 г. N 536 «Об утверждении Критериев отнесения отходов к I-V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду».
8. Халиуллина З.М., Петров А.М., Синяшин К.О, Ахметзянова Р.Р.// Буровые шламы альтернативный источник повышения урожайности сельскохозяйственных культур / Научные труды II международной научно-практической конференции. «Аграрная наука ХХI века. Актуальные исследования и перспективы. Посвящается памяти д.т.н., профессора Волкова Bгоря Евгеньевича. – Казань: Издательство Казанского ГАУ . – 2017. – С.158-167.
9. Халиуллина З.М., Петров А.М., Синяшин К.О., Утомбаева А.А., Ахметзянова Р.Р.// Буровые шламы и повышение урожайности сельскохозяйственных культур / Вестник Казанского ГАУ. – Казань . – 2017. – № 4(47). – С. 80-83.
10. ПНД Ф Т 14.1:2:3.13-06/ПНД Ф Т 16.1:2.3:3.10-06 «Методика определения токсичности отходов, почв, осадков сточных, поверхностных и грунтовых вод методом биотестирования с использованием равноресничных инфузорий Parameciumcaudatum Ehrenberg».
11. ФР 1.39.2007.03221 «Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости цериодафний». Акварос, 2007.
12. Сорт яровой мягкой пшеницы – Йолдыз / Н. З. Василова, Д. Ф. Асхадуллин, Э. З. Багавиева и др. // Нива Татарстана. – 2017. – № 3-4. – С. 20–23.
13. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследования: учебник/ Б. А. Доспехов. - 5-е изд., перераб., 1985.
