Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯЧМЕНЯ В СВЯЗИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЖИДКОГО СВИНОГО НАВОЗА И ЕГО ФРАКЦИИ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ ЮГО-ЗАПАДА ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЛОСЫ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯЧМЕНЯ В СВЯЗИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЖИДКОГО СВИНОГО НАВОЗА И ЕГО ФРАКЦИИ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ ЮГО-ЗАПАДА ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЛОСЫ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА ;

_ ,И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени к. А. ТИМИРЯЗЕВА

//а правах рукописи ИЛЬЧЕНКО Алексей Николаевич - ,.""Л

■ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯЧМЕНЯ в связи С ПРИМЕНЕНИЕМ ЖИДКОГО СВИНОГО НАВОЗА И ЕГО ФРАКЦИЙ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ ЮГО-ЗАПАДА V Г ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЛОСЫ

-, (Специальность 06,01.04 — агрохимия), ' "

Л ■". ■ Автореферат . ; ~ диссертации на соискание ученой степени кандидата сел ь с кохоз я йственн ыхн ау к

МОСКВА — 1978

ч Диссертация, выполнена в Украинском научн0;нсслед0ва-уу: тельском ■ институте почвоведения; и. агрохимии им. А. II. Соколовского » Белгородском опорном пункте БНПО «Прогресс.» по сельскохозяйственному использованию сточных вод за период 1972—1975 гг. .у у ' У:У у.; У ^у;./уУ.:'' "'У'' Научные руководители: профессор II. К. Крупский, кап*, дпдат сельскохозяйственных наук П. П. Левенец. .у; у у у • Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных ~ • наук профессор X. К. ~Асаров/кандидагсель<:кохозяйственных\ .у. наук П. Я. Семенов. у ." V. ,..: уу уу-Уу-г - "У

...... Ведущее' предприятие — Харьковский ордена Трудового у.

Красного Знамени сельскохозяйственный институт им. В. В. -у';.; - ■' Докучаева.:. - 7 \у ;'У: ууу '-ууууу ' "'■'■'' ':'--'.'"';Уу

уу,- .' Защита диссертации состоится . . . .Т

час. '«'.-.■■■ мин. на заседании Специализиро-1

' ванного совета К-120.35.01 в Московской сельскохозяйствен- -■ ной академии им. К. А. Тимирязева. . . :У-\'--:.'-уу;- V - У

А: ;. у:. 127550, Москва 11-550, Тимирязевкая ул., 49. Сектор з^'^лты диссертаций ТСХА; - у ,'..,'.. у у ;-.у ■ ■ .■■ ; ■ С диссертационной работой можно ознакомиться в ЦНБ ' ^{10-й корпус) ТСХА. ,;

Автореферат разослан « » -Я . 197^'. г. .

Ученый секретарь "" .-у у.

"•^Специализированного совета . ./у. -Д

■ -/■г:-:' Л' А' Дорожки:^, -.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Успешно осуществляемый в нашей стране перевод животноводства на промышленную основу и внедрение более экономичного бесподстилочного содержания животных приводит к накоплению больших количеств жидкого навоза, достигающих на одном комплексе до 3 тыс. тонн в сутки, или до 1 млн. тонн в год.

К 1980 году около 40% органических удобрении будет накапливаться в жидком виде. Поэтому проблема утилизации жидкого навоза на крупных- комплексах требует безотлагательного решения. Значительность этого вопроса увязывается с актуальностью проблемы охраны окружающей среды от загрязнения,

В настоящее время в связи с острой проблемой по утилизации жидкого навоза и его труднотраиспортабельностью перед наукой и практикой ставится задача установления повышенных, но экономически оправданных доз жидкого навоза под различные сельскохозяйственные культуры. Наиболее чувствительны к высокой дозе изучаемого удобрения зерновые злаки, среди которых в севооборотах свиноводческих спецхозов ведущее место занимает ячмень. Вместе с тем фуражное зерно— один из главных кормов, причем наиболее эффективный: без его массового применения невозможна интенсификация животноводства.

Проведение исследований, направленных на разработку рекомендаций по удобрению ячменя с применением жидкого навоза, является важной частью общей комплексной проблемы по утилизации жидких стоков крупных животноводческих комплексов.

Исследований по этому вопросу проведено недостаточно. В условиях юго-западных районов Центрально-Черноземной полосы таких исследований ранее не проводилось.

Цель работы. Программой исследований предусматривалось изучить особенности роста и развития ячменя, его урожайность и качество под влиянием применяемых норм жидкого свиного навоза, его осветленной фракции (применяемой в разных соотношениях разбавления водой) и твердой на черно-

земе типичном юго-западных районов Центрально-Черноземной полосы.

Задачи исследований. Выяснить возможность применения жидкого свиного навоза и его фракций в прямом действии и последействии под посевы ячменя в условиях юго-западной части Центрально-Чернземной полосы.

При этом изучались следующие основные вопросы:

— химический состав и удобрительная ценность жидкого свиного навоза и его фракций, их влияние на питательный режим чернозема типичного;

— особенности роста и развития ячменя при применении жидкого навоза и его фракций;

— действие жидкого навоза, его осветленной н твердой фракций на продуктивность ячменя;

— последействие применяемых форм свиного навоза на урожай ячменя и других культур;

— качественные показатели урожая ячменя в условиях применения жидкого навоза и его фракций;

— экономическая эффективность выращивания ячменя с применением в качестве удобрения жидкого свиного навоза и его фракций.

Новизна исследований состоит в том, что для условий юго-западной части Центрально-Черноземной полосы впервые изучалось применение в качестве удобрения жидкого свиного навоза, его осветленная и твердая фракции под посевы ярового ячменя, разработаны оптимальные и близкие к ним нормы их применения в теснейшей увязке с агроклиматическими факторами.

Практическая значимость выполненной работы состоит в том, что специализированным животноводческим хозяйствам и комплексам Центрально-Черноземной полосы для удобрения ячменя, выращиваемого на фураж, рекомендуется применять, осветленную фракцию для проведения удобрительных поливов, используя менее высокие нормы при внесении непосредственно под ячмень (во избежание полегания) и более высокие— при внесении под предшествующие культуры ячменя {кукуруза на силос, свекла и др.).

Твердую фракцию использовать для основного удобрения ячменя, как обычный подстилочный навоз.

Реализация работы в сельскохозяйственное производство. Рекомендуемые нормы и способы внесения жидкого навоза и его фракций в качестве удобрений для посевов ячменя практически внедрены в колхозах «Дружба» Яковлевского и «Заря» Шебекинского районов, внедряются и в других хозяйствах Белгородской области, а также могут быть использованы во всех областях Центрально-Черноземной полосы.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и

обсуждены на ученых советах Украинского НИИ почвоведения и агрохимии им. А. Н. Соколовского и Всесоюзного НИИ по сельскохозяйственному использованию сточных вод (1972, 1973, 1974, 1975 гг.), а также на областных и районных семинарах специалистов сельского хозяйства Белгородской области (1974, 1975 гг.).

Публикация в печати. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Объем работы. Диссертация изложена на 125 стр. машинописного текста, содержит 34 таблицы и состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций производству. Список литературных источников, упоминаемых в диссертации, включает 190 наименований, в том числе 6 иностранных, в приложении 22 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия проведения опытов н методика исследований

Экспериментальная-часть работы выполнялась в колхозе «Дружба» Яковлевского района Белгородской области за период 1972—1975 гг.

В этом хозяйстве жидкий навоз от 32 тыс. свиней в количестве 400—500 м* в сутки поступает в горизонтальные отстой-ники-навозонакопители, где расслаивается на жидкую (осветленную) часть и твердую. После разделения жидкая фракция через оросительную сеть подается на поля орошения, а твердая используется как обычный навоз.

Почва, на которой проводились опыты, представлена черноземом типичным среднегумусным тяжелосуглинистым на ле-совидиом суглинке. Содержание гумуса в пахотном слое колеблется в пределах 5,1—5.4%, валового азота — 0,24—0,26%, подвижных форм фосфора, по Чирикову — 6,6—7,3 мг, обменного калия— 8,5—10 мг на 100 г почвы.

По агроклиматическому районированию колхоз «Дружба» находится в подзоне умеренного увлажнения юго-западной части Центрально-Черноземной полосы. Количество осадков за годы исследований составило: в 1972 г. 544 мм, в 1973— 726 мм, в 1974 — 487 мм, в 1975 — 382 мм, или соответственно 108, 143, 96,-75% от средней многолетней нормы. За период вегетации ячменя осадков выпало в 1972 г. 176, в 1973 — 188,6, в 1974 — 186,5 и в 1975 г. —78 мм. Из приведенных данных видно, что в первые три года исследований ячмень был хорошо обеспечен влагой, в 1975 г. — крайне плохо.

По температурному режиму в период вегетации ячменн 1972 и 1975 годы были жаркими, 1973 и 1974 гг. характеризовались преобладанием прохладной и пасмурной погоды.

з

Метод исследований—полевой, сопровождаемый лабора-торно-полевыми и лабораторными исследованиями растений, почвы и жидкого навоза.

Предшественником ячменя в опытах, в которых изучалось прямое действие удобрений, была люцерна второго года пользования, что объясняется большой насыщенностью (до 75%) этой культурой кормовых севооборотов, где используются животноводческие стоки.

Сорт испытуемой культуры — Вальтицки. Норма высева — 180—190 кг/га, что составляет 4,5—4,8 млн. всхожих семян. Закладка и проведение опытов велись в соответствии с существующей методикой полевого опыта (Б. А. Доспехов, 1973). Повторность опытов — 4- и 3-кратная. Размер учетной площади— 100 м2.

Опыты закладывались по следующей схеме:

Контроль без полива.

Вегетационный полив чистой водой с нормой 600 ма/га.

Вегетационный полив осветленными стоками с нормой 600 ма/га.

Вегетационный полив водой с нормой 300 м3/га.

Вегетационный полив осветленными стоками с нормой 300 м3/га.

Вегетационный полив осветленными стоками с разбавлением водой в соотношении 1 : 1 (стоки 300 м3/га + вода 300 м»/га).

Вегетационный полив осветленными стоками с разбавлением водой в соотношении 1 :3 (стоки 150 м3/га + водя 450 м3/га).

Вегетационный полив осветленными стоками с нормой 600 м3/га на фоне фосфорного удобрения (Рюо).

Допосевное внесение жидкого навоза — 200 м3/га.

Допосевное внесение жидкого навоза — 100 м3/га.

Основное (осеннее) внесение твердой фракции — 20 т/га.

Суперфосфат и твердую фракцию навоза вносили осенью под перепашку зяби, а исходный жидкий навоз вносили весной до посева ячменя под глубокую культувацию. Вегетационный полив делянок осветленными стоками и водой проводили в фазе кущения. Для этих целей использовали автомашины АНЖ-2, АВВ-3,6 и капроновые трубопроводы.

Агротехника возделывания ячмрня— общепринятая для хозяйств Белгородской области. Уборку ячменя проводили раздельным способом. Скашивали ячмень вручную, обмолачивали комбайном СК-4.

В процессе полевых опытов в течение 1972—1975 гг. проводились следующие наблюдения, учеты и определения: фенологические наблюдения; определение нарастания надземной массы; учет образования вторичных корней; измерение вы-4

соты растений; учет густоты стояния растений; учет полегания посевов; определение полевой влажности почвы по фазам развития; определение элементов структуры урожая по пробным снопам.

В слоях почвы 0—20, 20—40 и 40—60 см до внесения удобрений и после уборки ячменя определяли гумус по Тюрину и Симакову, гидролизуемый азот—по Тюрину и Кононовой, нитратный азот — дисульфо феноловым методом, подвижный фосфор и обменный калии — по Чирикову.

В образцах зеленой массы ячменя, зерна и соломы определяли азот общий по Кьельдалю, азот белковый — по Барн-штейну, фосфор — ванадомолибдатным методом, калий — на пламенном фотометре, аминокислотный состав — на автоматическом анализаторе Н-1200Е.

Валовые формы азота, фосфора и калия в жидком навозе и стоках определяли путем сжигания по методу Гинзбурга и др. с последующим определением: азот — по Кьельдалю, фосфор— фотоэлектр око л ори метрически, калий — на пламенном фотометре; азот аммиачный — с отгонкой на аппарате Кьельдаля, рН — потенцнометрически.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Характеристика жидкого навоза как удобрения и его влияние на питательный режим чернозема типичного

Результаты проведенных анализов за 1972—1975 гг. подтвердили, что исследуемые свиноводческие стоки являются в основном азотно-калийным удобрением. В жидком навозе и осветленных стоках соотношение питательных веществ (Ы : Р : К) примерно составляет 4 : I : 3, а в твердой фракции 2,5 : 1 : 0,8.

Аналитические данные свидетельствуют о том, что жидкиП навоз, используемый в опытах, содержал до разделения нг фракции 3,0—4,4% сухого вещества, 0,15—0,18% общего азота (в т. ч. 0,07—0,11% аммиачного), 0,03—0,05% фосфора и 0,10—0,15% калня. После естественного разделения на фракции осветленная часть содержала 0,4—0,5% сухого вещества, 0,05—0,06% общего азота (в т, ч, 0,04—0,05% аммиачного), 0,014—0,019% фосфора, 0,03—0,04% калия.

В твердой фракции жидкого навоза содержалось 18,8— 24,2% сухого вещества, 0,25—0,50% общего азота, в т. ч. 0,02— 0,15% аммиачного, 0,12—0,25% фосфора, 0,10—0,23% калия.

В принятой схеме опыта взяты эквивалентные по содержанию питательных веществ нормы жидкого навоза и осветленных стоков, которые условно названы: 1. Двойная норма — жидкий навоз 200 м3/га и осветленные стоки 600 мэ/га, 2, Оди-

Нарная норма — жидкий навоз 100 м3/га и осветленные стоки 300 м3/га, что соответствует по питательным веществам; No6itt-—ISO кг, Р2О5 — 40 кг, КгО—100 кг. 3. Половинная норма — осветленные стоки 150 м3/га н твердая фракция 20 т/га (эквивалентны только по общему азоту).

В наших исследованиях применяемые нормы жидкого навоза, его твердой и жидкой фракций оказали положительное влияние на пищевой режим чернозема типичного. Удобрительные поливы осветленными стоками способствовали увеличению гидролизуемого азота на 3—4 мг в слое почвы 0—20 см и на 2—3 мг на 100 г почвы в слое 20—40 см (табл. 1). В 2—5 раз возрастало содержание нитратов в почве. Содержание гумуса на всех вариантах практически не менялось.

При внесении апробируемых форм навоза накопление подвижных фосфатов в почве прослеживалось слабо, хотя на некоторых удобренных вариантах в пахотном горизонте заметно увеличивалось содержание их подвижных форм — на 1 — 2 мг на 100 г почвы.

Таблица 1

Влияние жидкого навоза н его фракций на содержание в почве подвижных форм азота, фосфора и калия (среднее за 1972—1974 гг.)

Варианты 2 £ 05 =" Я л к й. ¿1 S'g s 1>Ч ш О О с; v ® О J: | а 0 2 ЙНЬЙ о 1. * в а- Си Й£Г КзО—обменный (по Чирикову)

в мг на 100 г почвы

Контроль (без полива)..... 0—20 6.6 7,9 7.8

20—40 6,4 7.1 7.0

Вода, 600 ы'/га........ 0—20 0,3 8,0 8.3

20—40 6.1 7.4 7.3

Осветленные стоки, 600 Ms/ra , , 0—20 10,8 9.9 14.0

20—40 9,5 6,6 9.0

Осветленные стоки, 300 мэ,'га . . 0—20 9.7 9,1 13.4

20—40 8,6 7,4 8,6

Осветленные стоки, 300 м'/га+вода 0—20 10,5 9,5 14,0

300 кРта (разбавление 1:1) . . 20—40 9.7 7.6 10.2

Осветленные стоки, 150 м'/га + вода 0—20 9.5 9.1 10,5

450 м'/га (разбавление 1:3) - . 20—40 9.2 7.7 7,6

Жидкий навоз, 200 м5/га .... 0—20 11,0 — 11,3

20—40 ■ 8,0 6.2 8.8

ЖндкнЛ навоз. 100 мэ/га . . , , 0—20 9,0 9.1 П,0

20—40 7,3 6,7 7.5

Твердая фракция, 20 т/га . , . 0—20 80 8 4 9.7

20—10 6.9 7,2 8,3

Под влитием удобрительных поливов осветленными стока* ми в отдельные годы в слоях аккумуляции значительно возрастало содержание обменного калия в почве. В среднем это превышение в слое 0—20 см составило в пределах 2,5—6,0 мг на 100 г почвы, а с глубиной'оно уменьшалось.

Увеличение доз жидкого навоза и осветленных стоков сопровождалось некоторым повышением степени подвижности питательных веществ в почве.

Эквивалентные по содержанию питательных элементов дозы жидкого навоза и твердой фракции несколько слабее влияли на степень подвижности питательных веществ в почве, чем осветленные стоки, содержащие в своем составе больше легкорастворимых питательных веществ и влаги.

2. Особенности роста и развития ячменя в связи с применением жидкого навоза и его фракций

Нашими опытами установлено, что наряду с влиянием погодных условий, рост и развитие растений в определенной степени зависит от норм внесения жидкого навоза и его фракций. Наступление очередных фаз роста переносилось на более поздние сроки. Почти на всех вариантах с жидким навозом и его осветленной фракцией начало полной спелости затягивалось на 2—6 дней.

Удобрение жидким навозом и его осветленной фракцией способствовало значительному линейному приросту растений ячменя, который наиболее рельефно проявился в фазе выхода в трубку и превысил неудобренные варианты на 12—18 см, а в конце вегетации — на 6—11 см.

Дополнительный прирост веге1ативной массы выявлен на всех вариантах с жидким навозом, осветленной и твердой фракциями. Максимальный прирост, составивший 65—74% по сравнению с контролем, выявлен в фазе колошения на вариантах с удвоенной нормой внесения применяемых удобрений. Одинарные нормы, в т. ч. и разбавленные стоки, обеспечили прирост надземной массы ячменя 40^50%. По годам нарастание вегетативной массы было неодинаковым и зависело от погодных условий. Влажные (1973—1974 гг.) отмечались интенсивным ее нарастанием, а сухой 1975 год — более слабым.

Как показали исследования, весеннее допосевное внесение удвоенных доз жидкого навоза обуславливало некоторое снижение полевой всхожести ячменя в пределах 5—10%, что, очевидно, можно объяснить проявлением токсичности избыточного количества аммиачного азота на проростки семян. Подобное явление отмечалось в исследованиях Т. Н. Хрусловой, (1972),

Однако внесение жидкого навоза в норме 100 м3/га, а также основное внесение твердой фракции (20 т/га) не снижало

полевой всхожести ячменя и процент сохраннвцпЯя растений за период всходы — полная спелость также не уЩньшался.

На вариантах с допосевным внесением жидкого навоза образование узловых корней начиналось раньше, чем на контроле. Интенсивность начала их образования в первые дни на варианте с нормой жидкого навоза (100 м3/га) была заметно выше, чем на варианте с удвоенной нормой (200 м3/га), и значительно выше (в 2—3 раза), чем на контроле.

Однако эти различия наблюдались только в начальный период образования узловых корней. К моменту, когда основная масса растений уже имела их, различие в интенсивности образования было несущественным.

Наряду с положительным влиянием, которое оказал жидкий навоз и его фракции на рост и развитие ячменя, во влажные годы проявилось такое нежелательное явление на вариантах с удвоенными дозами жидкого навоза и осветленных стоков, как полегание растений.

Внесение суперфосфата под полив осветленными стоками с целью выравнивания соотношения между азотом, фосфором и калием не сопровождалось уменьшением полегания, и лишь снижение концентрации применяемых стоков в несколько раз путем разбавления их водой снижало полегание ячменя.

В 1975 году в связи с засушливым летом полегание ячмени не наблюдалось и эффективность проведенного удобрительно-увлажнительного полива была высокой.

Во все годы исследований не отмечалось полегания ячменя на вариантах с применением для удобрительного полива осветленных стоков (150 м3/га), а также на вариантах, где ячмень удобряли твердой фракцией.

Таким образом, наблюдения за ростом и развитием ячменя показали, что действие жидких стоков проявилось вскоре после их внесения. При этом посевы имели более мощный стеблестой, растения сильнее кустились, раньше образовывали вторичные корни, отличались более высоким линейным ростом и значительным приростом вегетативной массы. Максимальный прирост во влажные годы сопровождался полеганием растений ячменя.

3. Влияние жидкого свиного навоза и его фракций на урожай ячменя

Полученные данные учета урожая в опытах при непосредственном внесении жидких стоков п(эд ячмень показывают, что лучший урожай ячменя обеспечили вегетационные удобрительные поливы осветленными стоками в норме 150 и 300 м3/га, дополнительно разбавленные водой перед поливом в соотношении 1:3 н 1:1,. при общей поливной норме 600 м3/га (табл. 2).

а

Действие жидкого навоза и его фракций на урожай ячменя и сбор белка

(1972-1975 гг.)

Урожай зерна и ячменя, ц/га

Средним сбор белка

Варианты % к

1972 г. 1973 г. 1974 г. 1975 г. средний конт- 11 /г 1 % к

ролю ц/гз контролю

Контроль (без полива) ..... 28.0 30,4 25,1 18,1 25.4 100 2,64 100

Вода, 600 м3/га....... 30,2 34,2 28.5 23.3 29,0 114 3,00 ИЗ

Осветленные стоки- 600 м'/га . . 30,8 32 6 28,2 26,4 29,5 116 3,81 144

Вода, 300 мЗ/га........ 30,0 33,6 26.9 21.8 28 1 ПО — —

Осветленные стоки, 300 м5/га . . 31.0 33,9 30,5 23,6 29,8 117 3,58 136

Осветленные стоки, 300 н'/га+вода

ЗОЮ м9/га (разбавление 1:1) . 32,4 34,9 31,1 27,7 31,5 124 3.85 146

Осветленные стоки, 150 м3/га + вода

450 м'/ra (разбавление 1:3) 32,5 36,8 33.8 27,2 32,5 128 8,82 144

Жидкий навоз, 200 мЗ/га .... 30,4 32,9 27 6 — 30,3* 109 3,82" 132

Жидкий навоз. 100 м'/га .... 30,1 33.8 29,8 — ЗЬ2* 112 3,76** 131

Твердая фракция, 20 т/га . , . £9,0 33.5 29,9 — 30,8* 111 3 44** 119

Р. % . . '.......... 2,7 3,2 2,4 2,5

НСРо,и, U/ra......... 2,2 3.0 2.0 1&

Примечание; * средний урожай на контроле за 1972—1974 гг.— 27.8 ц/га. " средний выход белка »а контроле за 1972—1974 гг. —2,89 ц/га.

to

Полив чистой водой в среднем за 4 года, повысил урожай ячменя на 3,6 ц/га, а разбавленными стоками—на 6,1—7,1 ц/га. Отсюда следует, что урожай ячменя возрастал за счет дополнительной влаги примерно на 55%, а за счет удобрительного действия стоков— на 45%. Однако в пересчете урожая на выход белка с 1 га прибавки его в основном обеспечили варианты с поливом осветленными стоками, а не с чистой водой (табл. 2). При более высокой концентрации питательных веществ в стоках урожайность ячменя не увеличивалась, что согласуется с данными других исследований (И. И. Тимченко, И. И. Омельченко, 1977; Т. Н. Хруслова, 1972).

Из вариантов по допосевному внесению жидкого навоза более эффективной оказалась одинарная норма (100 м3/га) и осеннее внесение твердой фракции (20 т/га).

Удвоенные нормы жидкого навоза и осветленных стоков при прямом действии на урожай ячменя оказались малоэффективны.

В засушливом 1975 году эффективность удобрительно-ув-лажнительных поливов осветленными стоками значительно возросла на всех поливных вариантах, из них лучшее действие на урожай ячменя оказали разведенные водой осветленные стоки и полив стоками по фосфорному фону, которые обеспечили прибавку урожая ячменя 9,1—9,7 ц/га.

Последействие жидкого навоза к его фракций на урожай ячменя и других сельскохозяйственных культур. В последействии наиболее оптимальными дозами жидкого навоза и осветленной фракции оказались удвоенные нх нормы, которые обеспечили наибольшие прибавки урожая ячменя (4,5— 5,6 ц/га), а также получены значительные прибавки зеленой массы кукурузы (80—'104 ц/га) и вико-овсяной смеси (71 — 88 ц/га). Причем на фоне фосфорного удобрения прибавки в последействии были выше (табл. 3),

В годы с умеренным увлажнением последействие удвоенных норм жидких стоков проявляется и на урожае третьей культуры, что обеспечило прибавку зерна в 1974 году 4,0— 4,6 ц/га.

В засушливом 1975 году второе последействие проявилось слабее и максимальные прибавки зерна на вариантах с внесением удвоенных норм удобрений составили !,9—2,3 ц/га.

Опытами также установлено, что при внесении осветленных стоков под предшественники ячменя (кукурузу на силос, кормовую или сахарную свеклу — культуру с высоким потреблением питательных веществ) оросительную норму их можно увеличить до 1400—1900 мэ/га. Это позволит одновременно решать задачу максимальной утилизации жидких стоков под кормовые культуры и рационального использования их, используя последействие стоков под зерновые культуры, 10

Последействие жидкого навоза и его фракций на урожай ячменя и других-

культур, ц/га

Варианты Последействие 1-го года Последействие 2-го года

« 1 ei itf llL <В -1 « "> ¡в * ч — ä>S я tt V о o t© e * tt 3 S3 m а '— ячмень на 1 зерно, 1 1975 г. rj 22 £ . <-: № О Ж О.*4- к S> £ , J 5 « ^

Контроль (без полива) ..... 310 175 17,9 24.8 17,6

Вола, 600 ма/га....... 302 180 18-0 — 18.1

Осветленные стоки, 600 м'/га . . 402 258 22,4 28.8 19,5

Осветленные стоки, 300 м'/га . . 378 226 21,1 27,6 19,2

Осветленные стоки, 300 м7га+вода

300 м*/га (разбав. 1:1)... . 381 213 21,7 27,4 18.6

Осветленные стокн, 150 м'/га+вода

450 м3/га (разбав. 1 :3) . . . 355 212 19,6 26^5 18,2

Осветленные стокн, 600 м3/га+Рюо 414 263 23,4 29.1 19 8

Жпдкнй навоз, 200 м'/га . , - . 390 246 21,7 29,4 19.9

Жидкий навоз, 100 мэ/га , , . . 376 216 20,9 27.9 19.0

Твердая фракция 20 т/га . . . , 375 214 20.1 27,4 18.1

Р. %........... 2,2 4.8 4,9 3,2 2,8

HCPo.ss. u/га......... 24,0 30.2 28 2,9 1.5

В наших опытах (1974—1975 гг.) наибольшую прибавку урожая предшественника (50—55% по сравнению с контролем), а в последействии прибавку зерна ячменя — 6,2—6,8 ц/га обеспечили осветленные стоки в норме 1400 ма/га, внесенные под кукурузу, или 1900 м3/га, внесенные под свеклу.

Влияние жидкого навоза и его фракций на элементы структуры урожая. Определение элементов структуры урожая за годы проведения опытов показало, что увеличение урожая на удобренных вариантах происходило, главным образом, за счет увеличения количества колосоносных стеблей. *В среднем на контроле их число составило 490 шт/мг, а на вариантах, удобренных жидкой фракцией, — 550—603 шт/м5.

Увеличение урожая зерна происходило также за счет лучшей озерненности колоса: на контроле средняя озерненность составила 20,5, на вариантах с удобрительным поливом разбавленными стоками — 21,9—22,1.

4. Качество ячменя в связи с применением жидкого свиного навоза и его фракций

Основным показателем качества ячменного зерна, выращиваемого на корм скоту, является содержание в нем белка. Дан-

П

ные наших опытов свидетельствуют о том, что все испытуемые варианты с жидким навозом н его фракции повысили содержание белка в зерне ячменя (табл. 4), причем средняя прибавка содержания белка колебалась от 0,7 до 3,0%. Удвоенные дозы жидкого навоза и осветленной фракции увеличили содержание белка на 2,1—3,0%. Одинарные и половинные нормы— 1,5—2,0%, твердая фракция — на 0,7%.

На удобренных вариантах в зерне ячменя наряду с повышением содержания белка отмечается увеличение незаменимых аминокислот. В среднем за два года сумма их на вариантах с удобрительным поливом составила 28,8—30,7 мг/г зерна при содержании на поливном контроле 22,1 и неполивном — 23,9 мг/г. Существенных отклонений в содержании незаменимых аминокислот в белке ячменя при этом не наблюдалось, хотя прослеживалась склонность к снижению лизина и повышению метионнна, нзолейцина. лейцина, фенилаланина.

Содержание фосфора и калия в зерне ячменя от доз применяемых удобрений изменялось незначительно. Количество Р2О5 на удобренных вариантах составило 0,89—0,97% при содержании на контроле 0,83—0,86%.

По содержанию калия в зерне различий по вариантам почти не. наблюдал ось.

Жидкий навоз и осветленные стоки значительно повышают содержание азота, калия и фосфора в соломе ячменя. На вариантах с внесением двойных и одинарных норм жидких стоков содержится азота 1,51 —1,75% против 1,00% на поливном и 1,20% —на неполивном контроле. Содержание калия на удобренных вариантах колеблется в пределах 1,46—2,26% против 1,20%.на контроле, фосфора 0,44—0,65% против 0,42% на контроле.

В последействии свиные жидкие стоки оказывают меньшее влняние, чем в прямом действии на повышение содержания азота и зольных элементов в зерне и соломе ячменя.

В зеленой массе ячменя, которую в годы с интенсивным ее отрастанием при необходимости можно использовать на корм скоту, под действием жидких стоков значительно увеличивается содержание общего, белкового и небелкового азота, а также зольных элементов. Более высокая концентрация их в растениях наблюдалась в фазе трубкования.

Имевшее место увеличение нитратного азота в зеленой массе ячменя не превышало критических пределов токсичности для животных в сопоставлении с нормативами по С. В, Баженову (1970).

В зерне ячменя содержание нитратного азота не повышалось.

Основные показатели качества ячменя, выращиваемого в условиях применения жидкого навоза и его фракций (в % на возд. сухое вещество)

Варианты

Зерно (сред, за 1972—1975 гг.)

белок, %

азот (N)

общий

белковый

фосфор

(РА)

калий №0)

Солома (сред, за 1973—1975 гг.)

N

общий

фосфор

(РА)

Контроль (бея полива) .....

Вода, 600 м3/га....... ,

Осветленные стоки. 600 м'/га , . Осветленные стоки, 300 м'/га . . Осветленные стоки, 300 м3/га+воаа

300 к3/га . ........

Осветленные стоки, 150 м3/га+вода

450 м4/га.........

Осветленные стоки, 600 м'/га+Рюо Жидкий навоз, 200 м3/га .... Жидкий навоз, 100 м3/га .... Твердая фракция, 20 т/га . , . . НСР(,к, % .........

10 5 10,1

13.0 12.0

12,3

11,7

13.1 12,6 12.1

11.2 0,70— —0,79

1,93 1,90 2,44

2.23

2.24

2,21 2.44 2,39 2.23 2,07 0,16-0,22

1,80 1.74 2,22 2,06

2,10

2,03 2,25 2,17 2,08 1,92

0,86 0,60 1,20 0 42 1,20

0,83 0,61 1,00 0.39 1,14

0,96 0,64 1,67 0,52 2,14

0,94 0,6! 1,51 0,50 2,06

0,95 0,61 1,61 0,51 2,26

0,91 0,60 1,43 0.44 1.90

0,97 0 62 1,67 0,68 2.26

0,94 0,61 1,75 0,65 1,83

0.88 0,60 1.66 0.58 1.46

0,89 0,60 1,28 0.51 1,35

0,06- 0,04- 0,20— 0,05- 0,31-

-0,09 -0,08 —0,27 —0.12 -0,55

5. Экономическая эффективность выращивания ячменя с применением жидкого навоза и его фракций

При использовании в качестве удобрения жидкого навоза и его фракции наблюдается отдача урожаем в течение ряда лет. Последействие жидкой фракции можно использовать на полях со стационарной оросительной сетью при наличии необходимых площадей, позволяющих более рационально применять жидкие стоки, а также на полях с передвижной оросительной системой.

Расчеты показали, что условно чистый доход от применения удобрительных поливов осветленными стоками при подаче их на поле с помощью передвижной оросительной системы (передвижной насосной станции СНП-50/80, разборного трубопровода РТ-180 и дождевальной установки ДДН-70) с учетом прямого действия и последействия стоков составил 96,4— 164,9 руб. на ! га (табл. 5).

Наибольшую окупаемость удобрений урожаем получили на варианте с применением одинарной нормы осветленных стоков (300 м3/га) —5,39 руб. на 1 рубль, затраченный на внесение стоков.

Таблица 5

Экономическая эффективность применения жидкого навоза н его фракций с учетом прямого действия и двух лет последействия

(ячмень, кукуруза на снлос, ячмень, 1972—1974 гг.)

Варианты

«в

t- 3

0 X

о.

«41 ____

о и t*

о. "а

>- и

fd И Л X X 4> X ч OI

«J о ^ V ж ■s о.

о. с 5 О а. а с

о* Й £

sis s <s s

О X о О. О.

и х

X

ц ClO

eji

ч ¡2 О ж я

Условно чистый доход от удобрений, руб.

Контроль ..........

Осветленные стоки, 600 м'/га . . Осветленные стоки, 300 м3/га . , Осветленные стоки, 300 м'/га+вода 300 м$/га (разбзв, 1:1),. . . Осветленные стоки. 150 мэ/га+вода 450 м3/га (разбав. 1:3). , . Осветленные стоки, 600 м3/га+Рюо Жидкий навоз, 200 м'/га , , . , Жидкий навоз, 100 м5/га , , . , Твердая фракция. 20 т/га . . . .

33.5 26,5

27,9

21,2 32,9 32,2 23.9 19-0

197.6 156,35

164,61

125,08 194.11 189,98 141,01 (12,10

32,68 24,47

31,02

28.72

47.24

296,35

149.80

27,33

164,92 131-88

133,60

96,36 146,87 — 106,36 —8,80 84,77

Транспортировка на поле жидкого навоза мобильным транспортом экономически не эффективна в связи с высокой влажностью навоза. По данным В. А. Васильева (1974), рентабельно лишь приготовление и транспортировка на поле большегрузными цистернами не разбавленного водой бесподстилочного навоза.

Вывозка на поле и внесение под зябь 20 т/га твердой фракции экономически выгодно, дополнительный чистый доход при этом составил 84,77 руб/га.

Кроме экономического эффекта предложенные мероприятия обуславливают достижение известного санитарного эффекта благодаря утилизации жидких стоков, предотвращая загрязнение окружающий среды.

Выводы

1. Жидкий свиной навоз, его осветленная и твердая фракции, применявшиеся в наших исследованиях, характеризуются высокой удобрительной ценностью. В 1 тонне исходногоо жидкого навоза, в среднем за ряд лет, содержится 1,7 кг азота, 0,4 —фосфора и 1,2 — калия. После естественного разделения осветленные стоки содержат 0,5 кг азота, 0,16 — фосфора и 0,34—калия, а твердая фракция — соответственно 4,0; 1,6 и 1,4 кг.

2. Применение жидкого навоза и его фракций на черноземе типичном под ячмень способствуют увеличению гидролизуе-мого и нитратного азота в почве, особенно в пахотном слое, несколько возрастает содержание подвижных фосфатов и более значительно увеличивается обменный калий. Осветлелнные стоки по сравнению с жидким навозом и твердой фракцией способствуют более высокой степени подвижности питательных элементов в почве.

3. Ростовые процессы ячменя значительно усиливались под влиянием внесения в почву жидкого навоза и его фракций. Прирост вегетативной массы на вариантах с удовенными дозами жидкого навоза и осветленных стоков составил 60—70%, а с одинарными и половинными дозами — 40—50% по сравнению с контролем; линейный прирост ячменя наиболее рельефно проявился в фазе трубкования и превысил неудобренные варианты на 12—18 см. Наступление очередных фаз, роста, особенно последних, на удобренных вариантах переносилось на более поздние сроки.

4. Густота всходов ячменя на вариантах с весенним внесением одинарных норм жидкого навоза (100 м3/га) и осенним внесением твердой фракции (20 т/га) не снижались по сравнению с контролем. При удвоенной норме жидкого навоза

(200 м3/га) отмечалось некоторое (в пределах 5—10%) снижение всхожести ячменя.

Более интенсивное начало образования вторичных корней у растений ячменя отмечалось на вариантах с внесением одинарной дозы жидкого навоза.

5. Вегетационный удобрительно-увл^жиительный полив ячменя разбавленными водой осветленными стоками в соотношении 1 :3 (стоки 150 м3/га + вода 450 м3/га), с которым вносится азота 70—80 кг/га в среднем за три года дал наибольшую прибавку зерна (7,9 ц/га или 32,2%), поэтому норму 600 м3/га разбавленных водой осветленных стоков следует признать оптимальной для вегетационного полива.

6. Эффективность повышенных (двойных) доз жидкого навоза и осветленной фракции, как на фоне удобрения фосфором так и без него, при прямом действии на урожай ячменя, выращиваемого на зерно, во влажные годы оказалась низкой, что вызвано неблагоприятными условиями для формирования зерна в связи с ранним полеганием ячменя. В последействии эти варианты наиболее эффективны и обеспечивают наибольшие прибавки ячменя и других культур.

7. Эффективность проведения вегетационных удобрительно-увлажнительных поливов ячменя осветленными стоками значительно возрастает в засушливые годы,

8. Из вариантов по допосевному внесению изучаемых удобрений более эффективной оказалась одинарная норма жидкого навоза (100 м3/га) и осеннее внесение твердой фракции (20 т/га).

9. Использование в качестве предшественника под ячмень пропашных культур (кукурузы на силос, кормовой или сахарной свеклы), удобренных осветленными стоками, при норме удобрительного орошения 1400—1900 м3/га, обуславливает значительное последействие стоков на повышение урожая ячменя.

10. Действие жидкого навоза и его фракций проявилось в зависимости от доз их внесения неоднозначно на элементы структуры урожая ячменя. Увеличение продуктивной кустистости, некоторое улучшение продуктивности колоса и отсутствие снижения массы 1000 зерен отмечено на вариантах с поливом разбавленными осветленными стоками и основным внесением твердой фракции.

Удвоенные дозы жидкого навоза и осветленных стоков в прямом действии на урожай ячменя способствовали некоторому увеличению непродуктивной кустистости и в связи с полеганием ячменя отмечалось снижение массы 1000 зерен.

11. Под действием жидкого навоза и его фракций в зерне и соломе ячменя происходило увеличение азота, фосфора и калия, Содержание белка в зерне ячменя удобренных вариантов

повышалось в зависимости от доз внесения навоза в среднем за ряд лет на 0,7—3,0%. Удвоенные дозы жидкого навоза и осветленных стоков повышали содержание белка на 2.1—3,0%; одинарные — на 1,5—2,0%; твердая фракция — на 0,7%.

В последействии применяемые удобрения оказывают более слабое влияние на повышение азота и зольных элементов в зерне и соломе ячменя, чем в прямом действии.

12. Определение экономической эффективности применения жидкого навоза, его осветленной и твердой фракций под ячмень показало, что проведение удобрнтельных поливов осветленными стоками при подаче их на поле через оросительную систему экономически эффективно. Условный чистый доход от проводимого мероприятия (при использовании последействия стоков) составил в пределах 96,36—164,92 рублей на 1 га. Транспортировка на поле жидкого навоза, получаемого при гидросмыве с влажностью. 95—97%, мобильным транспортом экономически не выгодна. Внесение твердой фракции 20 т/га под зябь экономически оправдывается, условный чистый доход при этом составил 84,77 руб, на 1 га.

Рекомендации производству

В специализированных свиноводческих хозяйствах и комплексах промышленного типа Центрально-Черноземной полосы для удобрения ячменя, выращиваемого на фураж, рекомендуется применение осветленной и твердой фракций жидкого навоза, что обеспечит наряду с увеличением валовых сборов и улучшением качества зерна ячменя, также утилизацию стоков,

1. Весьма эффективно проведение вегетационного удобри-тельно-увлажнительного полива разбавленными водой осветленными стоками при общей норме 600 м3/га. Разбавление проводить перед поливом в таком соотношении: одна часть жидкой фракции и две—три части воды. При этом также следует учитывать содержание азота в стоках. Оптимальная доза внесенного с поливом азота под ячмень—70—80 кг/га.

Поливы следует проводить в период кущения—начало трубкования.

2. В тех случаях, когда в севообороте на орошаемом участке ячмень размещается по таким предшественникам, как кукуруза на силос, кормовая или сахарная свекла, которые орошались осветленными стоками в норме 1000—1900 м3/га, полив ячменя проводить только в засушливые годы чистой водой.

3. Твердую фракцию навоза рекомендуется применять под ячмень в качестве основного удобрения н вносить под вспашку зябн в норме 20—30 т/га,

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Влияние жидкой фракции бесподстилочного навоза нч урожай ячменя. Инф. листок № 72—74, Белгородский ЦНТИ, 1975.

2. Ячмень: плюс 4,2 центнера. Журнал «Сельские зори», № 11, 1975.

3. Условия выращивания ячменя. Журнал «Зерновое хозяйство», Кй 3. 1976.

4. Использование стоков животноводческих ферм на орошение сельскохозяйственных угодий. Рекомендации по использованию органических и минеральных удобрений в колхозах и совхозах Белгородской области. Белгород, 1974 (в соавторстве).

5. Руководство по использованию осветленных животноводческих стоков на орошение для условий Белгородской области. М„ 1976 (в соавторстве).

6. Использование стоков свиноводческих комплексов для повышения урожайности кукурузы иа силос и ячменя на зерно. Инф. листок № 267—77, Белгородский ЦНТИ, 1977 (в соавторстве).

7. Влияние осветленной фракции свиноводческих стоков на урожай н качество ячменя. Сб. Сельскохозяйственное использование сточных вод. Вып. 4, 1977.

Объем 11и п. л.

Заказ 1241.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии нм, К. А. Тимирязева 127550. Москва И-550, Тимирязевская ул., 44