Поэтому в настоящее время повышение плодородия почв, а на его фоне и рост урожайности сельскохозяйственных культур, требует вовлечения в сферу сельскохозяйственного производства всех имеющихся источников местного органического сырья.
Важным резервом органических удобрений в настоящее время в Ростовской области является птичий помет, который в больших количествах скапливается на птицефабриках. Накопление значительных объемов данного вида отходов птицеводства вызывает серьезное обострение экологической обстановки на прилегающих территориях.
Действие органических удобрений в севообороте проявляется не только на первой культуре, но и на последующих в течение нескольких лет. Это называется последействием удобрения. В севооборотах с учетом их специализации последействие органических удобрений бывает довольно значительным и существенно определяется почвенно-климатическими условиями [3].
Последействие органических удобрений объясняется не только постепенным усвоением питательных веществ, но и улучшением физико-химических, физических и биологических свойств почвы. Особенности применения органических удобрений в засушливых и южных районах нашей страны, к которым относится и Ростовская область, связаны с тем, что из-за недостатка влаги органика слабо разлагается в почве и в первый год бывает мало эффективной. Во второй и последующие годы органические удобрения оказывают значительное действие на урожайность культур.
В Октябрьском районе Ростовской области построена сеть индюшиных ферм компании ООО «ЕВРОДОН» вблизи районного центра п. Каменоломни. Однако свойства этого вида органического удобрения и его влияние на урожайность различных сельскохозяйственных культур на черноземах и других почвах региона не изучены.
Поэтому нами в 2008-2012 гг. проведены полевые опыты по определению действия перепревшего индюшиного помёта на продуктивность звена севооборота: яровой ячмень - подсолнечник - яровой ячмень, в сравнении с влиянием минеральных удобрений. Они выполнены на опытном поле ДонГАУ в учхозе «Донское». Почва опытного участка - чернозём обыкновенный - мицелярно-карбанатный (североприазовский). Объектами исследований были сорт ячменя Одесский 100 и подсолнечника Донской 60. Агротехника культур - общепринятая для зоны. Закладка полевых опытов проводилась в соответствии с требованиями методики опытного дела [1] методикам опытов с удобрениями [4],[5].
При проведении опыта использовались следующие виды удобрений: нитроаммофоска (16-16-16), перепревший индюшиный помёт на подстилке из подсолнечной лузги производства компании ООО «ЕВРОДОН». В 2008 году содержание общего азота в помете на абсолютно сухое вещество при закладке опыта составляло 2,5 %, фосфора - 5,0 %, калия - 4,8 %, в 2009 году - 3,6 % N, 4,3 % P2O5, 4,9 % K2O, в 2010 году - 4,9 % азота, 3,3 % фосфора и 4,9 % калия. Органического вещества в 2008 г. содержалось 33,85 %, в 2009 и 2010 г.- 42,1- 42,49 %.
Органические и минеральные удобрения были внесены под предпосевную культивацию первой культуры звена севооборота - ярового ячменя. Схема опыта представлена в таблице.
Перед посевом ярового ячменя в 2008 году в слое почвы 0-60 см содержалось 57,0 кг/га нитратного азота, в слое почвы 0-20 см - 20,7 мг/кг подвижного фосфора и 370 мг/кг обменного калия. В 2009 году перед посевом ячменя количество нитратного азота было меньше и составило 42,5 кг/га, практически на одном уровне подвижного фосфора - 23,2 мг/кг и гораздо меньше обменного калия - 287 мг/кг. Наиболее высоким содержание элементов питания в почве перед посевом ярового ячменя было в 2010 г. Так, в слое почвы 0-60 см содержалось 97,7 кг/га нитратного азота, в слое почвы 0-20 см -25,6 мг/кг подвижного фосфора и 375 мг/кг обменного калия.
Количество продуктивной влаги в метровом слое почвы в 2008, 2009, 2011 и 2012 гг. перед посевом ярового ячменя было достаточно высоким - 168,3-153,5, а в 2010 году - лишь 72,5 мм. В течение вегетации культуры происходило равномерное снижение запаса продуктивной влаги в почве: в 2008 г. - до 77,1 мм, в 2009 г. - до 55,0, в 2011 г. - до 49 мм. Наиболее низким запас влаги в почве в фазу полной спелости был в 2010 и 2012 гг. - 36 и 42 мм. С учетом влагообеспеченности и температурного режима наиболее благоприятные условия для ярового ячменя сложились в 2008 г., хорошие - в 2009 г., в 2011 году и особенно в 2010 и 2012 гг. они были значительно хуже.
Содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом подсолнечника в 2009 г. было невысоким - 103,2 мм, к фазе цветения оно понизилось до 25,0 мм. Однако обильное выпадение осадков в июле-августе способствовало значительному улучшению влагообеспеченности подсолнечника. К фазе полная спелость запас продуктивной влаги в метровом слое почвы увеличился до 66,2 мм. Налив и созревание семян проходили в благоприятных условиях.
В 2010 году количество влаги в слое 0-100 см было больше и составило 152,9 мм. К концу вегетации влажность почвы существенно уменьшилась, но снижение запаса влаги происходило достаточно равномерно, и растения не испытывали острого недостатка в ней.
В 2011 году содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом подсолнечника 127,7 мм. В дальнейшем от посева до фазы цветения содержание продуктивной влаги в метровом слое почве снизилось в шесть раз. В фазу полной спелости за счет обильного выпадения осадков количество продуктивной влаги в почве повысилось по сравнению с предыдущим сроком отбора в два раза.
Для определения продуктивности звена севооборота урожайность полевых культур была переведена в зерновые единицы.
Урожайность ячменя в 2008 году на контрольном варианте составила 2,86 т/га. Применение помёта повышало её. Действие разных доз - от 5,0 до 20,0 т/га было практически одинаковым. Прибавка к контролю была в пределах 0,60-0,74 т/га. Максимальная прибавка урожайности ячменя получена от применения минеральных удобрений в дозе N90P90K90 - 1,10 т/га. При снижении дозы на 30 кг/га каждого элемента она сократилась вдвое. Действие N30P30K30 было слабым.
В этой ротации продуктивность подсолнечника на контрольном варианте в 2009 году составила 2,48 т/га. Наибольшая и математически достоверная прибавка урожайности получена на варианте с последействием помета в дозе 15,0 т/га. При внесении меньших доз она была несущественна, а при повышении дозы до 20,0 т/га - снижалась. Последействие минеральных удобрений проявилось очень слабо.
Урожайность ярового ячменя в 2010 г. по предшественнику подсолнечник была в 2,4 раза меньше, чем в 2008 г., и составила на контрольном варианте 1,20 т/га. Максимальный эффект получен от последействия индюшиного помета в дозе - 10,0 т/га - 0,34 т/га или 28 %. В этом году на ячмене, также, как и в предыдущие годы на подсолнечнике, достоверного влияния минеральных удобрений на урожайность не отмечено.
Во второй ротации севооборота урожайность ячменя в 2009 году на контрольном варианте составила 1,44 т/га. На фоне значительно более низкой обеспеченности почвы элементами питания. Применение помета способствовало более существенному росту урожайности ячменя. Максимальная прибавка получена на варианте с дозой 15,0 т/га, которая составила 1,59 т/га или 110 %. Значительно повысилось продуктивность культуры при внесении минеральных удобрений. Прибавка урожайности нарастала пропорционально дозе NPK. На варианте с дозой N90P90K90 она составила 2,07 т/га или 144 %. Это больше, чем на оптимальном варианте с пометом.
В третьей ротации севооборота урожайность ячменя в 2010 году на контрольном варианте составила 1,59 т/га. Максимальная прибавка получена на варианте с дозой 10,0 т/га, которая составила 0,98 т/га или 62 %. На варианте с дозами N60P60K60 и N90P90K90 получена практически одинаковая прибавка урожайности, которая составила 0,48 и0,49 т/га. Но это меньше, чем на оптимальном варианте с пометом в 2 раза.
Продуктивность подсолнечника на естественном фоне в 2010 г. составила 1,34 т/га и была ниже, чем в 2009 году. Но эффект от удобрений был значительно выше, и на лучших вариантах уровень урожайности практически одинаков. Наибольшая прибавка урожайности культуры получена при внесении 15,0 т/га помета, которая составила 0,67 т/га или 50 %. Достоверно повышалась урожайность при увеличении дозы NPK до 60 кг/га. Наиболее низкая продуктивность подсолнечника на контрольном варианте была 2011 году, которая составила 1,07 т/га. Наибольшая прибавка получена на варианте с последействием помета в дозе 20,0 т/га, которая составила 0,64 т/га или 60 %.
Урожайность третьей культуры звена севооборота по предшественнику подсолнечник была низкой - на контроле 1,20-1,32 т/га. Однако эффект от последействия помета значительно больше. Наибольшая прибавка получена на варианте с последействием помета 15,0 т/га.
В среднем за 3 года урожайность первой культуры звена севооборота - ярового ячменя - на контрольном варианте составила 1,96 т/га. Максимальная прибавка урожайности получена на варианте с применением помета в дозе 10,0 т/га - 1,0 т/га или 51 %. Большее влияние оказали минеральные удобрения. На варианте N90P90K90 получена максимальная урожайность в опыте - 3,18 т/га.
Урожайность подсолнечника в среднем за 3 года на контрольном варианте составила 1,84 т/га. В последействии на второй год оптимальной была доза помета 15,0 т/га. Урожайность увеличивалась на 0,68 т/га (37 %) по сравнению с контролем. Минеральные удобрения в дозе N90P90K90 способствовали повышению урожайности на 0,24 т/га.
В среднем за 3 года продуктивность ячменя по предшественнику подсолнечник на контрольном варианте составила 1,28 т/га. Преимущество помета, внесенного в дозе 15,0 т/га, сохранилось и в этот год. Оно было более существенным, чем на первых двух культурах. Прибавка урожайности по отношению к контрольному варианту составила 0,80 т/га или 62,5 %. Эффект от минеральных удобрений проявился лишь на вариантах с дозами 60-90 кг/га, но здесь прибавка урожайности в 3,6 раза меньше, чем на оптимальном варианте с пометом.
Суммарный сбор зерновых единиц в звене севооборота в первой ротации на контрольном варианте составила 6,54 т/га (табл.). Применение помета в дозе 5,0 и 10,0 т/га повышало продуктивность звена на 14-17 %. При увеличении дозы до 15,0 т/га эффект повышался до 23 %, а при дальнейшем увеличении - снижался. Сбор зерновых единиц на варианте с применением помета в дозе 15,0 т/га составил 8,02 т/га.
В блоке с минеральными удобрениями наибольший сбор зерновых единиц обеспечило их применение в дозе N90P90K90. Прибавка по отношению к контрольному варианту составила 1,33 т/га или 20 %.
Суммарный сбор зерновых единиц в звене севооборота во второй ротации в 2009-2011 гг. на контрольном варианте составил 4,73 т/га, что в 1,38 раза меньше, чем в первой.
В целом тенденции во влиянии удобрений на продуктивность звена полевого севооборота такие же, как и в 2008-2010 гг., но эффект от действия удобрений значительно больше. Так, увеличение суммарного сбора зерновых единиц на оптимальном варианте с пометом в дозе 15,0 т/га во второй ротации составило 3,65 т/га или 77 %. Это в 2,5 раза больше, чем в звене за 2008-2010 гг.
Высокая эффективность удобрений позволила довести продуктивность звена севооборота во второй ротации на многих вариантах до уровня, полученного в первой, а при внесении 15,0 т/га помета и даже превзойти его.
Суммарный сбор зерновых единиц в звене севооборота в третьей ротации в 2010-2012 гг. на контрольном варианте составил 3,98 т/га, что на 0,75 т/га раза меньше, чем во второй и на 2,56 т/га, чем в первой.
В целом тенденции во влиянии удобрений на продуктивность звена полевого севооборота такие же, как и в предыдущие ротации звена севооборота. Так, увеличение суммарного сбора зерновых единиц на оптимальном варианте с пометом в дозе 15,0 т/га во второй ротации составило 2,27 т/га или 57 %.
Таблица. Продуктивность звена полевого севооборота, т/га зерновых единиц
Вариант |
Звено севооборота |
Суммарный сбор, т/га зерновых единиц |
Прибавка |
|||
яровой ячмень |
подсолнечник |
яровой ячмень |
т/га |
% |
||
2008 г. |
2009 г. |
2010 г. |
||||
контроль |
2,86 |
2,48 |
1,20 |
6,54 |
- |
- |
5,0 т/га |
3,59 |
2,53 |
1,31 |
7,43 |
0,89 |
14 |
10,0 т/га |
3,48 |
2,63 |
1,54 |
7,65 |
1,11 |
17 |
15,0 т/га |
3,60 |
2,95 |
1,46 |
8,01 |
1,47 |
23 |
20,0 т/га |
3,53 |
2,87 |
1,44 |
7,84 |
1,30 |
20 |
N30P30K30 |
3,13 |
2,45 |
1,21 |
6,79 |
0,25 |
4 |
N60P60K60 |
3,40 |
2,48 |
1,24 |
7,12 |
0,58 |
9 |
N90P90K90 |
3,96 |
2,60 |
1,31 |
7,87 |
1,33 |
20 |
НСР095 |
0,67 |
0,22 |
0,14 |
- |
- |
- |
вариант |
2009 г. |
2010 г. |
2011 г. |
- |
- |
- |
контроль |
1,44 |
1,97 |
1,32 |
4,73 |
- |
- |
5,0 т/га |
2,58 |
2,23 |
1,40 |
6,21 |
1,48 |
31 |
10,0 т/га |
2,83 |
2,48 |
1,61 |
6,92 |
2,19 |
46 |
15,0 т/га |
3,03 |
2,95 |
2,40 |
8,38 |
3,65 |
77 |
20,0 т/га |
2,68 |
2,87 |
2,00 |
7,55 |
2,82 |
60 |
N30P30K30 |
2,36 |
2,16 |
1,30 |
5,82 |
1,09 |
23 |
N60P60K60 |
2,67 |
2,37 |
1,56 |
6,60 |
1,87 |
40 |
N90P90K90 |
3,51 |
2,45 |
1,62 |
7,58 |
2,85 |
60 |
НСР095 |
0,19 |
0,24 |
0,17 |
- |
- |
- |
вариант |
2010 г. |
2011 г. |
2012 г. |
- |
- |
- |
контроль |
1,59 |
1,07 |
1,32 |
3,98 |
- |
- |
5,0 т/га |
2,43 |
1,32 |
1,89 |
5,64 |
1,66 |
42 |
10,0 т/га |
2,57 |
1,40 |
2,11 |
6,08 |
2,10 |
53 |
15,0 т/га |
2,21 |
1,66 |
2,38 |
6,25 |
2,27 |
57 |
20,0 т/га |
2,12 |
1,71 |
2,13 |
5,96 |
1,98 |
50 |
N30P30K30 |
1,77 |
1,10 |
1,34 |
4,21 |
0,23 |
6 |
N60P60K60 |
2,07 |
1,15 |
1,41 |
4,63 |
0,65 |
16 |
N90P90K90 |
2,08 |
1,19 |
1,56 |
4,83 |
0,85 |
21 |
НСР095 |
0,26 |
0,15 |
0,16 |
- |
- |
- |
вариант |
среднее за 3 года |
среднее за 3 ротации |
||||
контроль |
1,96 |
1,84 |
1,28 |
5,08 |
- |
- |
5,0 т/га |
2,87 |
2,03 |
1,53 |
6,43 |
1,35 |
27 |
10,0 т/га |
2,96 |
2,17 |
1,75 |
6,88 |
2,90 |
34 |
15,0 т/га |
2,95 |
2,52 |
2,08 |
7,55 |
3,57 |
49 |
20,0 т/га |
2,78 |
2,48 |
1,86 |
7,12 |
3,14 |
40 |
N30P30K30 |
2,42 |
1,90 |
1,28 |
5,61 |
1,63 |
10 |
N60P60K60 |
2,71 |
2,00 |
1,40 |
6,12 |
2,14 |
20 |
N90P90K90 |
3,18 |
2,08 |
1,50 |
6,76 |
2,78 |
33 |
Наиболее объективную оценку влияния индюшиного помета и минеральных удобрений в звене севооборота: яровой ячмень - подсолнечник - яровой ячмень, дает усреднение данных по трем ротациям. Оно показывает, что внесение помета под первую культуру весной в дозах 5,0-20,0 т/га существенно повышало продуктивность этого звена. Оптимальная доза помета 15,0 т/га. Её применение увеличивало суммарный сбор зерновых единиц на 3,57 т/га или 49 %. Эффект от помета превысил влияние минеральных удобрений в дозе N90P90K90, который составил 0,79 т/га или 16 %.
Рецензенты:
Назаренко Ольга Георгиевна, доктор биологических наук, профессор, директор Федерального государственного учреждения Государственный центр агрохимической службы «Ростовский», Министерство сельского хозяйства РФ, г. Ростов-на-Дону.
Новиков Алексей Алексеевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры кадастра и мониторинга земель Федеральной государственной бюджетной организации высшего профессионального образования «Новочеркасская государственная мелиоративная академия», г. Новочеркасск.