Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ЭКОЛОГО-ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ КОПРОЛИТА ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГО-ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ КОПРОЛИТА ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ"



На правах рукописи

КАБАНОВ Михаил Михайлович

ЭКОЛОГО-ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ КОПРОЛИТА ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ

06.01.09 - растениеводство 03.00.16 - экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Брянск - 2004

Работа выполнена в аспирантуре Брянской государственной сельскохозяйственной академии

Научные руководители — доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ПРОСЯННИКОВ Евгений Владимирович кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ОСМОЛОВСКИЙ Василий Васильевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных нарт, профессор

ТОРИКОВ Владимир Ефимович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ПРИЩЕП Николай Иванович

Ведущая организация - Брянский центр «Агрохимрадиология»

Защита состоится 18 июня 2004 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 220. 005. 01 при Брянской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 243365, Брянская обл., Выгоничский район, п. Кокино, Брянская ГСХА, корпус 1, ауд. 216.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской ГСХА.

Просим принять участие в работе Совета ипи прислать свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенных гербовой печатью.

Автореферат разослан -f<S мая 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук, г-^

профессор О Артюхов А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В конце 2003 г резко возрос спрос на зерно товарной пшеницы, обусловивший рост цены на хлеб. Одним из резервов наращивания произоодстоа зерна в Брянской области роняется расширение посевов озимой пшеницы на дерново-подзолистых суглинистых почвах, которые в пашне составляют около 50 %. Это требует внесения дополнительного количества органических и минеральных удобрений. Их необходимо вносить но только для обеспечения растений элементами питания, но и для улучшения физических, химических, физико-химических, физико-механических и других свойств и режимов дерново-подзолистых почв, чтобы на них стало возможно эффективно производить зерно озимой пшеницы.

Основным пусковым механизмом, вещественной и энергетической основой процессов улучшения свойств и режимов почв, являются гумусовые вещества, которые образуются при гумификации органических удобрений, пожнивных и корневых остатков. Энергоёмкость внесения органических удобрений и дороговизна минеральных туков резко ограничили их применение и обусловливают необходимость изменения стратегии и тактик» управления гумусовым состоянием дерново-подзолистых суглинистых почв при возделывании культур, требовательных к почвенному плодородию.

С развитием вермитехнологии стало возможно обогащать почву не органическими веществами для синтеза в ней гумуса, а самим гумусом, полученным вне почвы, что значительно технологичнее и рациональнее. В среднем из одной тонны навоза, при внесении его на дерново-подзолистой почве, образуется 50 кг гумуса. Каждая тонна органических удобрений, полученных с помощью вермитехнологии, при влажности 50 % уже содержит около 150 кг гумуса (Зимина, Стадник, Голиков, 1999; Митрофанова, 1999).

Ассортимент и объёмы производства гумусовых удобрений в Российской Федерации увеличиваются с каждым годом (2-я Международная..,, 2004). Самым распространённым из них является копролит (биогумус или вер ми компост). Поэтому его эколого-хозяйственная оценка при возделывании различных сельскохозяйственных культур и, в частности, озимой пшеницы является актуальной научной задачей.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ — провести эколого-хозяйственкую оценку локального применения возрастающих доз копролита при возделывании озимой пшеницы на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в условиях Брянской области.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ:

> установить воздействие копролита на плодородие дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы в агрофитоценозе озимой пшеницы;

> изучить роль копролита в формировании а гроз ко логического состояния посевов озимой пшеницы;

> исследовать влияние локального применения копролита при возделывании озимой пшеницы на рост и развитие растений, урожайность и качество зерна;

> дать экономическую и энергетическую оценку эффективности применения копролита при возделывании озимой пшеницы на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в Брянской области.

ЦГ£МСХ* |

^ гЛ-дЪШГ_'

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Впервые на дерново-подзолистой лег косугл инист ой почве и условиях Брянской области проведена эколого-хозяйственная оценка локального □несения возрастающих доз колролита при посеве озимой пшеницы. Изучено влияние этого гумусового удобрения на плодородие почвы, агрозколо-гическос состояние посевов, рост и развитие растений, урожайность и качество зерна озимой пшеницы.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

1, Локальное применение 2-6 т/га колролита в рядки при посеве озимой пшеницы улучшает агрохимические свойства дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы и повышает её потенциальное плодородие.

2, Использование 4-6 т/га колролита улучшает фитосанитарное состояние агрофито ценоза озимой пшеницы к уборке, а 2-6 т/га - повышает его устойчивость к засухе, увеличивает урожайность и качество зерна.

3, Локальное внесение 2-6 т/га колролита повышает энергетические затраты на производство зерна озимой пшеницы, но сохраняет положительный баланс энергии в агрофитоценозе. Экономически целесообразной дозой ко-пролита является 2 т/га,

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ:

Установлена целесообразность использования колролита при возделывании озимой пшеницы на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в условиях Брянской облает. Предложена агроэкологически обоснованная доза локального внесения колролита при посеве, равная 2 т/гв, которая обеспечивает получение 25,6 ц зерна с гектара. Результаты исследований включены в лекционные курсы и используются при подготовке специалистов в Брянской госсельхозакадемии.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации были представлены на Всероссийской научно-практической конференции «Биотехнология - возрождению сельского хозяйства России в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2001); на I Международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв» (Владимир, 2002); на Международной научно-практической конференции «Использование достижений современной биологической науки при разработке технологий в агрономии, зоотехнии и ветеринарии» (Брянск, 2002); на X Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2003» (Москва, 2003); на II Международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв» (Владимир, 2004).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из 7 глао, 23 разделов, выводов, рекомендаций, списка использованной литературы, 15 приложений. Она изложена на 120 страницах машинописного текста, включая 07 страниц текста, 19 таблиц, 20 рисунков. Список цитируемой литературы на 15 страницах содержит 161 наименование, в том числе 29 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МЕСТО, ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в учеб но* опытном хозяйстве «Коки но» Брянской госсельхозакадемии в 2000-2003 гг.

Обьектами исследований были копролит, полученный из навоза крупного

рогатого скота (КРС) на учебно-опытной вермиферме Брянской госсельхозакадемии, и озимая пшеница сорта «Каравай».

Копролиг произведенный из навоза КРС имел следующий химический состав: влажность - 50 %; гумус — 6,3 %; рНко - 6,8-7,2; общий азот — 1,41,5 %; фосфор - 0,71-6.8 %; калий - 0,50-0,54 %.

Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая, сформировавшаяся на покровном суглинке рН 4,3-4,4; содержание гумуса 0,9-1,0 %, подвижного фосфора 4,2-5,0 и обменного калия 9,6-9,8 мг на 100 г почвы.

Погодные условия в период проведения исследований различались по своим характеристикам.

В 2000-2001 вегетационном году складывались наиболее благоприятные погодные условия для формирования высокого урожая озимой пшеницы. Тёплая погода с обилием осадков в период осенней и весенне-летней вегетации способствовала созданию оптимальных условий для роста и развития растений озимой пшеницы.

Агроклиматические условия вегетационного периода 2001-2002 г. характеризовались повышенным температурным режимом и недостатком влаги в отдельные периоды развития. Прекращение вегетации произошло позже обычных сроков. В зимовку посевы ушли в хорошем состоянии. Зимний период характеризовался значительными колебаниями температур с резким похолоданием в декабре. Возобновление весенней вегетации озимой пшеницы отмечено в первой декаде апреля. В этот период наблюдался недостаток влаги в почве. Май-июнь характеризовались повышенными значениями среднемесячной температуры воздуха в сочетании с недостатком осадков. В июне и июле выпало 1/3 нормы осадков. Сочетание почвенной и воздушной засухи в этот период оказало существенное влияние на величину урожайности озимой пшеницы.

Вегетационный период 2002-2003 г. оказался на редкость неблагоприятным. Дождливая осень вызвала смещение сроков сева. Из-за неблагоприятных условий в октябре, продолжительность активной вегетации озимой пшеницы была меньше обычного. Растения а зиму ушли недостаточно развитыми. Зимний период характеризовался неустойчивой погодой с резкими колебаниями температур. В декабре и январе отмечена более низкая среднемесячная температура воздуха относительно среднемноголетних наблюдений. Это сказалось на перезимовке озимой пшеницы. Возобновление активной вегетации озимой пшеницы отмечено в 3-й декаде апреля. В мае выпало 1/2 нормы осадков, а в июне-июле наоборот больше в 1,5 раза. Июль характеризовался неустойчивой погодой с частыми дождями в 1 и 2 декадах. За период с апреля по июль выпало 312 мм осадков вместо 236 мм по среднемногопет-ним данным. Вей это негативно повлияло на урожайность озимой пшеницы.

Таким образом, варьирование погодных условий по годам исследований обусловило различия в продуктивности згрофитоценоза озимой пшеницы. Погодные условия вегетационных периодов 2000-2003 гг. сильно различались: от засушливо-жарких до прохладно-влажных. Это позволило изучить эффективность применяемых удобрений и дать более объективную оценку перспективности их применения

Опыт закладывали способом рендомизации в четырех- семикратной повторное™. Площадь учетной делянки 2 м2. Предшественник - однолелние травы. Озимую пшеницу высевали в первой декаде сентября узкорядным способом.

Норма высева 6 млн. всхожих семян на гектар. Агротехника была общепринятой для Брянской области.

Схема опыта была составлена в соответствии с методическими рекомендациями по изучению эффективности нетрадиционных органических и органоминеральиых удобрений (Афанасьев, Мёрзлая, 2000), изданными под редакцией академика РАСХН Н.Э. Милащенко и предназначенными для научных учреждений Географической сети опытов с удобрениями. Она включала следующие варианты:

1. Контроль 5. ЫзсР&сКм

2. Копролиг 2 т/га 6. Навоз 30 т/га

3. Коп роли т 4 т/га 7. Копролит в дозе, эквивалентной дозе

навоза по азоту « 9 т/га под предпо-

4. Копролит 6 т/га севную культивацию

Копролит в дозах 2,4 и 6 т/га вносили локально в рядки при посеве озимой пшеницы. Доза колролита « 9 т/га (седьмой вариант) эквивалентна дозе навоза 30 т/га по азоту. Навоз КРС характеризовался следующими показателями: влажность-70-72%; содержание органического вещества—15.4%; pH ка — 6,77,1; общего азота-0,39-0,41 %; фосфора-0,17-0,19%; калия - 0,35-0,40 %.

Дозу минеральных удобрений рассчитывали балансовым методом под запланированную урожайность зерна озимой пшеницы 40 ц/га. Эквивалентные дозы навоза и колролита, а так же минеральные удобрения (NjcPccKw) вносили разбросным способом при подготовке почвы к посеву, Последние — в виде смеси аммиачной селитры, двойного суперфосфата и хлористого калия, приготовленной непосредственно перед внесением в соответствующих соотношениях.

Во всех вариантах проводили весеннюю подкормку аммиачной селитрой в дозе N«, а в варианте с полным минеральным удобрением - Neo-

В основу методологии исследований положены следующие экологические и агрономические концепции:

• функционально-ценотическая (взаимодействие компонентов в экосистеме);

• продуктивно-энергетическая (формирование первичной продукции);

• информационно-кибернетическая (потоки информации и гомеостаз биоценоза и экосистемы, управляющие воздействия на них);

• биогеохимическая (круговорот веществ а экосистеме, миграция химических элементов по компонентам экосистемы);

• почвенных режимов (динамика функционирования почвы);

• социально-экономическая (эксплуатация экосистем, последствия для общества);

• полевого эксперимента и статистической обработки его результатов.

Отбор почвенных образцов прооодили перед закладкой опыта и ежегодно в конце вегетзции озимой пшеницы. В воздушно-сухих образцах определяли содержание органического углерода по Тюрину в модификации Никитина (1099), pH солевой вытяжки - на потенциометре (ГОСТ 24483-85), гидролитическую кислотность - по Каппену (ГОСТ 26212-84), сумму поглощенных оснований - по Клппену-Гильковицу, содержание подвижного фосфора и обменного калия - по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ

2G2027-840), степень насыщенности основаниями — расчётным путем (Аринушкина, 1961; Минеев, 1989).

Комплексную а гро экологическую оценку потенциального плодородия дер ново-подзол ист ой легкосуглинистой почвы в результате применения копролита при возделывании озимой пшеницы проводили с помощью поч-венно-экологического индекса (ПЭИ). Его рассчитывали по «Методике ч технологии почвенно-экологической оценки и бонитировки почв для сельскохозяйственных культур», разработанной в Почвенном институте им. В.В. Докучаева и рекомендованной Академией сельскохозяйственных наук для использования в производстве.

В процессе вегетации озимой пшеницы проводили фенологические наблюдения за ростом и развитием растений по методике Госсортосети. Начало фазы развития отмечали, при наличии признаков у 10 %, а полную фазу - при наличии признаков у 75 % растений.

Учёт густоты стояния растений, проводили в фазу полных всходов, после перезимовки и перед уборкой урожая с расчётом показателей полевой всхожести, полноты всходов, выживаемости и сохранности растений (по методике Госсортосети).

В период вегетации учёт засорённости посевов проводился два раза: в фазу полных всходов и перед уборкой урожая. Производили подсчёт количества сорняков на 1 м с определением их воздушно-сухой биомассы (Воробьёв, 1971;Фисюнов. 1984).

Основные показатели структуры урожая: число растений перед уборкой, коэффициент продуктивной кустистости, озернённостъ колоса определялись по методике Госсортосети.

Учет урожайности проводили методом сплошной уборки поделяночно.

Для определения показателей качества продукции отбирали среднюю пробу, из которой брали образец для лабораторных исследований.

Определяли следующие технологические качества зерна озимой пшеницы: массу 1000 зёрен — по ГОСТ 12042-80, количество и качество клейковины—по ГОСТ 13586.1, содержание протеина по Кьельдалю.

Экспериментальные данные подвергали статистической обработке методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985) с использованием компьютерной программы STRAZ.

Энергетическая оценка применения копролита выполнена по методическим разработкам ВАСХНИЛ (Никифоров и др., 1995), МСХА (Посыпанов, Долгодворов, 1995), ЦИНАО (Стадник, Марченко, Личман и др., 1997), Мальцев и др. (2003).

Экономическую эффективность рассчитывали по методике Всесоюзного НИИ экономики сельского хозяйства.

Для представления результатов исследований и оформления диссертации использовали, MS Excl 97, MS Word 97.

2. ВЛИЯНИЕ КОПРОЛИТА НА ПОТЕНЦИАЛЬНОЕ ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

Комплексная а г роэко логическая оценка потенциального плодородия почвы была проведена с использованием данных об основных свойствах почоы, климатических показателей и некоторых других особенностей территории по следующей основной формуле:

ПЭИ = 12.5 х (2 - V) х 77 х Д х

2У>10°х(/£У-/>)

х /(.

где

7^ +100

ПЭИ - почвенноэкологичесхий индекс;

V - плотность (объемная масса) почвы (в среднем для метрового слоя); 2 - максимально возможная плотность лочв при их предельном уплотнении, г/см3;

П - «полезный» обьем почвы (в метровом слое);

Дс—дополнительно учитываемые свойства почв;

2 V1 > 10°-среднегодовая сумма температур более 10 'С;

КУ - коэффициент увлажнения (Р — поправка к этому коэффициенту);

КК - коэффициент континентальное™;

А - итоговый агрохимический показатель.

Величину 12,5 вводят в формулу для того, чгтобы привести определенную совокупность экологических условий к 100 единицам почвенно-эколотческого индекса.

Применение всех еедов удобрений благоприятно сказывалось на величине потенциального плодородия дерново-подзолистой почвы, выраженной в значениях ПЭИ (рис. 1).

4 2,7

42,7

33,7

36.0

38,0

42,7 42,7

Контроль Копролит локально: МеоРвоКво Навоз Копролитпод 2 т/га 4 т/га 6 т/га культивацию

Рис. 1. Почвенно-экологический индекс дерново-подзолистой легкосу глинистой почвы (среднее за 2001-2003 гг.)

Внесение 4-6 т/га копролита локально оказывало более сильное влияние на ПЭИ, чем применение минеральных удобрений. Это обусловлено тем, что в отличие от минеральных удобрений использование копролита оказывает комплексное почвоулучшающее воздействие на почву. Внесение выровненных по азоту доз навоза и копролита под предпосевную культивацию оказывало одинаковое влияние на этот показатель и было равноценно применению 4-6 т/га копролита локально (рис. 1).

3. ВЛИЯНИЕ КОПРОЛИТА НА АГРОЭ КО ЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Условия внешней среды и агротехника возделывания сельскохозяйственных культур в значительной степени могут оказывать влияние на состояние агрофитоценоза, от которого в конечном итоге зависит его продуктивность.

Влияние копгюпитп на структуру посепрп озимой тпонт(ы^ В среднем за 3 года исследований локальное применение 4-е т/га копролита при посеве озимой пшеницы способствовало некоторому увеличению всхожести и полноты всходов озимой пшеницы на дерново-подзотклон почве (рис. 2).

□ В с * о х о с т ь , % ЕЗПопнота в с * о д о в , %

Контроль Копролит локально: ЫеоРесКбо Навоз Копролит под 2 т/га 4 т/га 6 т/га культивацию

Рис. 2. Влияние копролита на всхожесть и полноту всходов {среднее за 3 года)

Внесение 4-6 т/га копролита в рядки при посеве озимой пшеницы повышало всхожесть на 0,6-1,2 % и полноту всходов на 0,7-1,3 % по отношению к контролю. Максимальную всхожесть и полноту всходов обеспечивало применение 4 т/га копролита локально (рис. 2).

Внесение 2-6 т/га копролита локально и 9 т/га копролита под предпосевную культивацию в среднем за 3 года исследований способствовало росту выживаемости и сохранности растений по отношению к контролю и ЫзоРесКбо (рис. 3).

(□Выживаемость растений, % □ Сохранность растений к уборке, %

Контроль Копролит локально: ЫесРесКбо Навоз Копролит под 2 т/га 4 т/га б т/га культивацию

Рис. 3. Влияние копролита на выживаемость и сохранность растений озимой пшеницы в среднем за 2001-2003 гг.

Максимальную выживаемость растений обеспечивало применение 4 т/га копролита локально, а сохранность растений к уборке - 9 т/га копролита под предпосевную культивацию.

Внесение ЫеоРссКад оказало негативное влияние на величину данных показателей и обусловило их минимальные значения по сравнению с остальными вариантами опыта. Это обьясняется значительной гибелью растений озимой пшеницы от снежной плесени на удобренных вариантах зимой 2000-2001 вегетационного года.

Влияние коп по пи та но засоренность посевов.

Изучаемые дозы копролита в значительной степени влияли на фитосани-тэрное состояние агрофитоценоза.

В среднем за 3 года локальное внесение 2-С т/га копролита повышало засорённость посевов озимой пшеницы в начальный период рзз&итя на 1,0-2,7 шт./м2 го отношению к контролю и способствовало снижению её к уборке, Максимальный рост засорённости в этот период вызывало применение 30 т/га навоза (рис. 4).

□ Фаза всходов □ Перед уборкой

1 9,7

12.2

13

7,9

, 14.4 1±19

2 п П 12.

7,1

6.6

6.6

6,7

1 5,2

12,1

8.3

Контроль Коп рол ит локально: МвоРмКео Навоз Копролитпод

2 т/га 4 т/га 6 т/га культивацию

Рис. 4. Влияние копролита на количество сорняков в посевах озимой пшеницы в начале и конце вегетации, шт. (среднее за 2000-2003 тт.)

В среднем за 3 года исследований увеличение дозы копролита с 2 до 6 т/га вызывало снижение массы сорняков на единице площади (рис. 5).

13.5

14.1

13,5

Контроль Копролит локально: ЫвсРесКео Навоз Колролит под 2 т/га 4 т/га 6 т/га культивацию

Рис. 5. Влияние копролита на воздушно-сухую массу сорняков в конце вегетации озимой пшеницы, г (среднее за 2000-2003 гг.)

Локальное внесение 2 т/га копролита способствовало возрастанию, а 4-6 т/га - снижению количества воздушно-сухой массы сорняков с единицы площади по отношению к контролю (рис. 5). Это обусловлено лучшим развитом растений озимой пшеницы при использовании 4-6 т/га копролита локально и, соответственно, большей конкурентоспособностью их с сорными растениями.

Влияние коп попита на высоту растений.

Рост растений является показателем степени удовлетворения их потребности в необходимых факторах. В естественных условиях ростовые процессы в растениях часто лимитируются недостатком элементов питания.

Использование 2-6 т/га копролита локально при посеве озимой пшеницы способствовало усилению роста растений озимой пшеницы в высоту (рис. 6),

8 1 ,9

86,5 89,8

96,9

10 1,2

1

«

1

Ш

II

Ж

»

84,3 87,4

й 'Х\

Контроль

Копролит локально: ЫвоРосК«, Навоз Копролит под

2 т/га 4 т/га 6 т/га культивацию

Рис. 6. Влияние копролита на высоту растений озимой пшеницы к концу вегетации, см. (среднее за 2000-2003 гг.)

В среднем за 3 года локальное применение 2-6 т/га копролита повышало высоту растений озимой пшеницы на 4,6-15 см по отношению к контролю. Эквивалентные дозы навоза и копролита под предпосевную культивацию так же повышали высоту растений относительно контроля, но копролит локально при посеве - более значительно (рис. 6).

4. ВЛИЯНИЕ КОПРОЛИТА НА СТРУКТУРУ УРОЖАЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ, УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА Влияние копролита на структуру урожая озимой пшеницы. Урожай озимой пшеницы является результатом сложного взаимодействия растений с условиями внешней среды. Его величина зависит от количества растений на единице площади, продуктивной кустистости, озернённосга колоса, массы 1000 семян и массы зерна с одного колоса.

В среднем за 3 года исследований количество растений к уборке на единицу площади при внесении копролита увеличилось по сравнению с применением ЫесР«Кео (рис. 7).

Применение 4-6 т/га копролита обеспечило некоторое увеличение количества растений на 1 м2 по сравнению с внесением 30 т/га навоза. Использование 9 т/га копролита под предпосевную культивацию оказало примерно такое же действие, как 6 т/га копролита локально. Максимальное значение рассматриваемого элемента структуры урожая обеспечило локальное применение 4 т/га копролита (рис. 7),

Продуктивная кустистость озимой пшеницы в среднем за 3 года при внесении 2-6 т/га копролита локально относительно контроля возрастала (рис. 8). Использование 2-4 т/га копролита локально, 30 т/га навоза и 9 т/га копролита под предпосевную культивацию влияло на рассматриваемый показатель примерно одинаково (рис. 8).

2 1 8

Контроль Копролит локально: ИвоРеоКбо Навоз Копролитпод 2 т/га 4 т/га 6 т/га культивацию

Рис. 7. Количество растений озимой пшеницы к уборке, шт./мг (среднее за 3 года)

1,4 3

Контроль Коп рол ит локально: ЫвоРбоКео Навоз Коп рол ит под 2 т/га 4 т/га 6 т/га культивацию

Рис. 8. Продуктивная кустистость озимой пшеницы (среднее за 2001-2СЮЗгг.)

В среднем за 3 года озернённость колоса озимой пшеницы при внесении копролита локально была ниже, чем при использовании ЫвсРбоКео. но выше, чем по навозу и копролиту, внесённому под предпосевную культивацию. Из всех изучаемых доз копролита, применяемого локально в рядки при посеве озимой пшеницы, максимальная озернённость колоса была при 6 т/га (рис. 9).

ГЛасса 1000 семян при использовании 2-6 т/га копролита в среднем за годы исследований была меньше, чем при внесении полного минерального удобрения (рис. 10).

Применение 2-4 т/га копролита дало такой же эффект, как 30 т/га навоза и 9 т/га копролита под предпосевную культивацию. Из всех изучаемых доз копролита, применяемого локально, максимальная масса 1000 семян озимой пшеницы была при С т/га (рис. 10).

Масса зерна с одного колоса, при внесении копролита локально увеличивалась, ко мака!мольной она была при ЫкРесК&э (рис. 11).

2 4,7 2 5,1

2 0.2

Контроль Копролит локально: ЫвоРмКеа Навоз Копропит под 2 т/га 4 т/га 6 т/га культивацию

Рис. 9. Количество зёрен в колосе озимой пшеницы, шт. (среднее за 3 года)

39.5

37,8

38,0

3 8.3

3 7.9 3 7,8

37,0

Контроль Копролит локально: ЫаоРбоКео Навоз Копролит под 2 т/га 4 т/га 6 т/га культивацию

Рис. 10. Масса 1000 семян озимой пшеницы, г (среднее за 3 года)

0.73

0.80

0.85

1,06

0.90

0.81

0,81

Контроль Копролит локально: ЫесРесКад Навоз Копролит под 2 т/га 4 т/га б т/га культивацию

Рис. 11. Масса зерна озимой пшеницы с одного колоса, г (среднее за 3 года)

Применение выровненных по азоту доз извоза и копролита вызывало одинаковое увеличение данного показателя, но уступало по эффективности применению 4-6 т/га копролита локально. Из всех доз копролита, применяемого локально, максимальная масса зерна с одного колоса была получена при внесении 6 т/га (рис. 11),

Влияние копоопитп на урожайность зерна озимой пшеницы. Урожайность озимой пшеницы является интегральным показателем степени благоприятности комплекса агрометеорологических и агротехнических условий для её произрастания.

Во все годы исследований, независимо от их агрометеорологических условий, происходило повышение продуктивности агрофитоценоза озимой пшеницы с увеличением дозы копропита вносимого локально с 2 до 6 т/га (табл. 1).

1. Влияние копролита на урожайность зерна озимой пшеницы

Варианты 2001 г. 2002 г. 2003 г.

урожайность, ц/га прибавка к контролю, ц урожайность, ц/га прибавка к контролю, Ц урожайность, ц/га прибавка к контролю, ц

Контроль 36,63 — 21,79 — 5,63 —

Копролит 2 т/га 40,61 3,98 30,25 8,46 6,01 0,38

Копролит 4 т/га 42,23 5,60 31,75 9,96 6,84 1,21

Копролит 6 т/га 45,01 8,38 32,50 10,71 8,58 2,95

ЫеоРесКбо 51,43 14,80 34.96 13,17 10,21 4,58

Навоз 30 т/га 38,06 1,43 24,96 3,17 6,86 1,23

Копролит в дозе, эквивалентной дозе навоза по азоту » 9 т/га под предпосевную культивацию 39,94 3.31 25,67 3,88 6,85 1,22

НСРм 2,27 1,73 1,18

Максимальную прибавку урожайности озимой пшеницы по отношению к контролю локальное применение копропита вызвало в условиях засушливого вегетационного периода 2001-2002 гг., минимальную во влажном 2003 г. Это указывает на повышение засухоустойчивости растений озимой пшеницы (табл. 1).

В среднем за 3 года локальное внесение 2-6 т/га копролита способствовало повышению урожайности озимой пшеницы относительно контроля на 4,27-7,35 ц/га. Применение выровненных по азоту доз навоза и копролита повышало урожайность на 1,94-2,8 ц/га и уступало по эффективности применению 2 т/га копролита локально.

Варианты опыта по положительному влиянию на урожайность зерна озимой пшеницы расположились в следующий убывающий ряд: М^РссКсо—' Ко пролит 6 т/га локально в рядки при посево — Ко пролит 4 локально в рядки при посеве —► Копролит 2 т/га локально в рядки при посеве — Копролит 9 т/га под предпосевную культивацию —► Навоз 30 т/га — Контроль.

Влияние коп пол и та на качество зерна озимой пшснщ Качество зерна, как и продуктивность озимой пшеницы, в значительной степени зависело от погодных условий.

В среднем за 3 года исследований локальное применение 2-6 т/га колролита способствовало увеличению содержания в зерне озимой пшеницы протеина и клейковины в пределах одного класса товарной пшеницы (рис. 12).

□ Протеин, % □КлоЛковина, %

Контроль Копролит локально: МесРесКбо Навоз Копролитпод 2 т/га 4 т/га б т/га культивацию

Рис. 12. Влияние копролита на качество зерна озимой пшеницы (среднее за 3 года) В среднем за годы исследований локальное применение 2-6 т/га копролита обеспечило содержание протеина в зерне 11,3-11,9 % и клейковины 20,2-20,9 %. Внесение 30 т/га навоза и 9 т/га копролита лсд предпосевную культивацию обеспечивало такой же эффект, как 4-6 т/га копролита, внесённого локально (рис. 12).

5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КОПРОЛИТА ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ Энергетическая эффективность локального применения копролита. За основной критерий энергетической оценки возделывания сельскохозяйственных культур принимают показатель энергетической эффективности — отношение полученных результатов к производственным затратам. Для определения вышеперечисленных величин использовали развёрнутые технологические карты возделывания озимой пшеницы.

Затраты совокупной энергии находили суммируя следующие статьи: затраты энергии трудовых ресурсов, затраты энергии на ГСМ, затраты энергии на органические и минеральные удобрения, затраты электроэнергии, затраты энергии на трактора, сельскохозяйственные машины, автотранспорт, семена. Расчёт производили по соответствующим энергетическим эквивалентам.

Самый высокий коэффициент энергетической эффективности (отношение энергетического дохода к затраченной энергии) обеспечивало применение М&РссКсо и контрольный вариант. Все взрианты с применением копролита обеспечили положительное значение рассматриваемого показателя, а применение навоза наоборот-отрицательное. Такое же распределение отме-

отмечено и по биоэнергетическому коэффициенту посевов, определяемому по отношению энергии, накопленной урожаем, к затраченной оперши (табл. 2).

2, Энергетическая эффективность копролита

Показатели Контроль Е см с 3. с £ Копролиг4т/га Е К О м с о о. с £ £ £ Й 2 5 е-« о а X |Ь ш ш II1

Затрачено энергии, ГДж/га 12,06 15,78 19,38 23,12 17,13 32,04 28,36

Урожайность зерна, ц/га 21,35 25,62 26,94 28,70 3220 23,29 24,15

Получено энерпм с основной продукцией, ГДжЛа 28,42 34,10 35,86 38.20 42,86 31,00 32,14

Чистый энергетический доход, ГДж/га 16,36 18,32 16,48 15,08 25,73 -1,04 3,78

Коэффициент энергетической эффективности 1,36 1.16 0,85 0,65 1,50 -0,03 0.13

Биоэнергетический коэффициент посева 2,36 2,16 1,85 1,65 2.50 0,97 1,13

Энергетическая себестоимость зерна, ГДж/ц 0,56 0,62 0,72 0,81 0,53 1,38 1.17

По энергетической себестоимости одного центнера зерна варианты опыта расположились в следующий убывающий ряд: навоз 30 т/га; копропит 9 т/га под предпосевную культивацию; копролит 6 т/га локально; копролит 4 т/га локально; копролит 2 т/га локально; контроль; МаоРбсКет(табл. 2).

Экономическая эффективность локального применения копролита.

Расчёт экономической эффективности проводили на основании технологических карт. При определении суммы производственных затрат учитывали фактические цены на материально-технические ресурсы, услуги и продукцию растениеводства действовавшие в 2002-2003 гг. Себестоимость 1 тонны копролита - 2000 рублей.

Применение удобрений вызывало рост производственных затрат. Максимальное их увеличение по отношению к контрольному взрианту вызывало применение 9 т/га копролита под предпосевную культивацию. Внесение 2-6 т/га копролита локально повышало производственные затраты относительно контроля в 2,8-6,6 раза, в то время как применение навоза — в 2,5, а МсйРесКм- о 1,8 раза (табл. 3).

Пропорционально повышению урожайности увеличивался валовой сбор зерна, что способствовало росту стоимости валовой продукции. Применение 2-6 т/га повышало этот показатель в 1,2-1,3 раза относительно контрольного взрианта, а ЫесРссКоа — в 1,5 рзза. Внесенио 30 т/га навоза и

9 т/га копролнта под предпосевную культивацию повышало стоимости валовой продукции примерно в 1,1 раза (табл. 3).

3. Экономическая эффективность копропита при возделывании озимой пшеницы на дерново-подзолистой почве

Показатепи Контроль Копролит 2 т/га Е 1с о о. с £ Копролит 6 т/га 3 £ и 2 Навоз 30 т/га 1- >, О 5 Е = 23 1|1 <? с

Всего производственных затрат на 100 га, тыс. руб. 249.0 718,2 1185,9 1638,4 451,6 625.4 2334,8

Валовой сбор, ц 2135 2562 2694 2Э70 3220 2329 2415

Стоимость валовой продукции, тыс. руб. 854,0 1024,8 1077.6 1148,0 1288,0 931,6 966,0

Себестоимость 1 ц, руб. 116,6 280,3 440,2 570.9 140,2 268.5 966,8

Чистый доход, тыс. руб./га 605,0 306,6 -108,3 -490,4 836,4 306,2 -1368.8

Рентабепьность, % 243,0 42,7 -9,1 -29,9 185,2 49,0 -58,6

По величине себестоимости производства 1 ц зерна озимой пшеницы варианты опыта располагались в следующий убывающий ряд; копролит 9 т/га под предпосевную культивацию; копролит 6 т/га локально; копролит 4 т/га локально; копролит 2 т/га локально; навоз 30 т/га; ИдаРбсК«; контроль.

Самый высокий экономический доход и рентабельность производства зерна озимой пшеницы обеспечивало применение ЫеоРесКео и контрольный вариант. Внесение 2 т/га копропита локально и 30 т/га навоза обеспечивало получение примерно одинакового чистого дохода. Применение 4-6 т/га копропита локально и 9 т/га копролит под предпосевную культивацию было нерентабельным и убыточным (табл. 3).

В ыводы

1. Копролит (биогумус или вермикомпост) веб шире используют в растениеводстве. Его применение вписывается в рамки систем альтернативного земледелия, существующих в мировой практике.

2. В различных почвенно-климатических условиях экспериментально доказано положительное влияние копропита на продуктивность и качество зерна многих культур. На дерново-подзолистой легкосугпнтнэтой почве в условиях Брянской области эколого-хозяйственная оценка применения копролнта при производстве зерна озимой пшеницы ранее не проводилась.

3. В условиях Брянской области локальное внесение 2-6 т/га копролнта в рядки при посеве озимой пшеницы повышает потенциальное плодородие дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы по сравнению с сё возделыванием без удобрений, а дозы копролита 4 и 6 т/га - и относительно ЫзсРбсК«-Ислользование 4 и 6 т/га копролита локально при посеве озимой пшеницы оказывает такое же влияние на потенциальноо плодородие почвы, как 30 т/га навоза или 9 т/га копролита под предпосевную культивацию.

4. Использование 2-6 т/га копролита ухудшаот фитосанитарное состояние агрофитоценоза озимой пшеницы в начальный период развития культурных растений, а 4-6 т/га к уборке урожая способствуют улучшению этого экологического показателя состояния агрофитоценоза.

5. Локальное внесение 2-6 т/га копролита повышает продуктивность агрофитоценоза озимой пшеницы на 20,0-34,4 % и его устойчивость к засухе. Использование 2 т/га копролита локально повышает продуктивность по сравнению с 30 т/га навоза или 9 т/га копролита под предпосевную культивацию.

6. Повышение продуктивности агрофитоценоза озимой пшеницы обусловлено влиянием копролита, как гумусового удобрения, на продуктивную кустистость растений, озернённость колоса и массу 1000 зёрен.

7. Локальное внесение 2-6 т/га копролита положительно влияет на качество зерна, повышая содержание протеина и клейковины, но не изменяя класса товарной пшеницы.

8. Локальное внесение 2-6 т/га копролита повышает энергетические затраты на производство зерна озимой пшеницы, но сохраняет положительный баланс энергии в агрофитоценозе. Экономически целесообразная доза копролита-2 т/га.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

При производстве зерна озимой пшеницы в условиях Брянской области на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах экологичесхи и экономически целесообразно локально вносить 2 т/га копролита в рядки при посеве. Это позволит повысить почвенное плодородие, продуктивность агрофитоценоза и его устойчивость к засухе, несколько улучшить качество зерна.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Прося нни ко в Е.В., Осмоловский В.В., Кабанов М.М. К вопросу об использовании копролита и флзвобактерина при возделывании озимой пшеницы на юго-западе России. / Биотехнология — возрождению сельского хозяйства России в XXI веке: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Санкт-Петербург, 2001.-е. 210-211.

2. Просяннихоа Е.В., Осмоловский В.В., Мамеев В.В., Кабанов М.М. Применение копролита при возделывании основных полевых культур в Брянской области. / Дождевые черви и плодородие почв.: Материалы 1-й международной научно-практической конференции. - Владимир, 2002.-е. 112-115.

3. Просянников Е.В., Осмоловский В.В., Кабанов М.М. Влияние копроли-та на урожайность озимой пшеницы в Брянской области. / Использование достижений современной биологической науки при разработке технологий в агрономии, зоотехнии и ветеринарии.: Материалы международной научно-практической конференции, - Брянск, 2002. - с, 78.

4. Просянников Е.В., Осмоловский В.В., Мамеев В.В., Сычев С.М., Мищенко В.О., Волков A.B., Мамеева В.Е., Орлов А В., Попкович Л.В. Состояние плодородия почв и новая концепция использования органических удобрений. // Агроконсультант. Бюллетень информационно-консультационной службы АПК Брянской области. Отдельный выпуск (Повышение эффективности использования сельскохозяйственных угодий), -Брянск, 2002. - С. 36-48.

5. Кабанов М.М. Влияние продуктов жизнедеятельности дождевых червей на эффективное плодородие дерново-среднеподзолистой легкосуглинистой почвы. / Тезисы докладов X международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2003». — Москва, 2003. — с. 55-56,

6. Просянников Е.В., Осмоловский В.В., Кабанов М.М. Влияние копроли-та на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы. /Дождевые черви и плодородие почв.: Материалы 11-й международной научно-практической конференции. - Владимир, 2004. - с. 113-116.

Объем 1 п. л.

Тираж 100

Формат 60 \ 841/16

Редакционно-издательский отдел Брянской ГСХА

;М О 3 3 в