Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние сложного органоминерального компоста на свойства чернозема обыкновенного и урожайность озимой пшеницы в Западном Предкавказье

ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Влияние сложного органоминерального компоста на свойства чернозема обыкновенного и урожайность озимой пшеницы в Западном Предкавказье"

На правах рукописи

са^

Славгородская Дарья Алексеевна

ВЛИЯНИЕ СЛОЖНОГО ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО

КОМПОСТА НА СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАПАДНОМ ПРЕДКАВКАЗЬЕ

Специальность 03.02.13 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

005547946

15

2014

Краснодар-2014

005547946

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный аграрный университет» в 2007-2012 гг.

Научный руководитель Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор биологических наук, профессор

Белюченко Иван Степанович

Ашинов Юнус Нухович

доктор биологических наук, ректор АНОО ВПО

«Институт экономики и управления в медицине и

социальной сфере», профессор кафедры

естественнонаучных дисциплин

Пинчук Александра Петровна

кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент кафедры кадастра и геоинженерии

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный

технологический университет»

ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский

институт масличных культур имени

B.C. Пустовойта» Россельхозакадемии

Защита состоится «24» июня 2014 г. в 900 часов в 106 аудитории на заседании диссертационного совета Д 220.038.04 при ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина 13.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» и на сайте http://www.kubsau.ru

Автореферат разослан « ¡¿3 » /t/l^iCs(¿-Ъ 2014

г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук,

кандидат сельскохозяйственных наук, .

профессор Q,/Онищенко Людмила Михайловна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Почвенный покров Краснодарского края представлен большим разнообразием почв. Черноземные почвы, сформировавшиеся на Азово-Кубанской низменности, занимают самую обширную площадь в крае - около 4084,7 тыс. га или 54,1 % от общей площади. Черноземы обыкновенные занимают площадь около 2966,6 тыс. га Азово-Кубанской низменности, что составляет 39,3 % от общей площади края. Большая их часть активно используется в сельскохозяйственном производстве, которое имеет важное значение для удовлетворения растущих потребностей населения в питании. Однако использование почв в качестве ресурса и интенсификация сельского хозяйства привели к серьезным изменениям почвенного покрова. Черноземные почвы потеряли более 1/3 органических веществ от их исходного содержания, что вызвало ухудшение ряда почвенных характеристик (Антропогенная эволюция.., 2000; Смагин, 2009). Следовательно, актуально важным является поиск способов поддержания почвенного плодородия через совершенствование агротехнологических приемов возделывания сельскохозяйственных культур.

Одним из перспективных способов является использование промышленных и сельскохозяйственных отходов. Некоторые органические и минеральные отходы применяются как сырье для производства сложных компо-стов, повышающих почвенное плодородие. Минеральным компонентом таких компостов может являться крупнотоннажный отход производства фосфорных удобрений - фосфогипс. Доля фосфогипса в Белореченском химзаводе весьма значительна: на 1 тонну производимого продукта образуется 4,25-4,27 т фосфогипса. Территория, занятая под складирование данного отхода, занимает значительные площади вблизи города Белореченска и с каждым годом неуклонно увеличивается (Муравьев, 2010).

Таким образом, производство сложных компостов на основе отходов различных производств позволяет решить проблему их утилизации, а применение компостов, в свою очередь, способствует повышению почвенного плодородия и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур.

Научные исследования проводились в соответствии с темой научно-исследовательской работы кафедры общей биологии и экологии ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» (номер государственной регистрации 01201153635).

Цель и задачи исследований. Целью исследований явилась оценка влияния сложного органоминерального компоста на физические, химические и биологические свойства чернозема обыкновенного и урожайность озимой пшеницы в Западном Предкавказье.

Для выполнения поставленной цели решали следующие задачи:

а) оценить изменение физических и химических свойств чернозема обыкновенного при использовании сложного органоминерального компоста;

б) определить влияние сложного органоминерального компоста на биологические свойства чернозема обыкновенного;

в) установить воздействие сложного органоминерального компоста на элементы структуры урожая озимой пшеницы и качество ее продукции;

г) дать оценку влияния сложного органоминерального компоста на урожайность озимой пшеницы.

Научная новизна результатов исследований. Проведена комплексная оценка воздействия сложного органоминерального компоста на основе отходов сельского хозяйства и химической промышленности на физические, химические и биологические свойства верхнего слоя чернозема обыкновенного в посевах озимой пшеницы. Установлено положительное влияние сложного органоминерального компоста на урожайность и качество зерна озимой пшеницы, определен уровень рентабельности применения сложного компоста, в соавторстве получен патент на изобретение (№ 2423812 от 20.07.2011 г.), подано пять заявок на патент, две из которых получили положительное решение.

Практическая ценность. На основании проведенных исследований для степной зоны Краснодарского края предложены научно-обоснованные рекомендации по улучшению агрономических свойств верхнего слоя чернозема обыкновенного и повышению урожайности озимой пшеницы при использовании сложного органоминерального компоста.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Сложный органоминеральный компост положительно воздействует на агрегатный состав и водопрочность агрегатов верхнего слоя чернозема обыкновенного, его плотность и водно-воздушные характеристики.

2. Сложный органоминеральный компост повышает содержание органического вещества в верхнем слое чернозема обыкновенного, оптимизирует содержание в нем азота, фосфора, кальция и серы, изменяет реакцию среды до нейтрального уровня.

3. Сложный органоминеральный компост благоприятствует увеличению общей численности всех групп микроорганизмов, микромицетов, почвенной мезофауны, особенно, дождевых червей, кивсяков и энхитреид.

4. Применение сложного органоминерального компоста существенно влияет на повышение урожайности зерна озимой пшеницы и его качество.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на 1 и II Всероссийских научных конференциях «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства» (Краснодар, 2009, 2010 гг.), III Международной научной экологической конференциях «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства» (Краснодар, 2013г.); Международной научно-практической конференции «Инновации в теории и практике обращения с отходами» (Пермь, 2009 г.), II, III и V Международных научно-практических конференциях «Научно-техническое творчество молодежи -

путь к обществу, основанному на знаниях» (Москва, 2010, 2011, 2013 гг.), Международном конкурсе научно-исследовательских работ молодых ученых и студентов «Евразия Green» (Екатеринбург, 2011 г.), Московском Международном Салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед» (Москва, 2011г.), Съезде экологов России (Москва, 2011, 2012 гг.), Международной выставке «Экология юга России/ECOS» (Краснодар, 2012

г.).

Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК. Подано шесть заявок на изобретение, получен 1 патент и два положительных решения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы (включая 134 наименования, из них 7 иностранных). Работа изложена на 109 страницах компьютерного текста, включает 23 таблицы и 11 рисунков.

Личный вклад автора. Автору принадлежит 85% выполненной работы. Соискателем выполнены следующие виды работ: разработана программа и методика исследований; заложены и проведены вегетационный и полевой опыты; проведены лабораторные анализы почвы и растительного материала; выполнен большой объем аналитических работ; проанализированы и статистически обработаны результаты экспериментов; сделаны выводы и обоснованы теоретические положения работы.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному руководителю д.б.н., профессору Белюченко И.С., к.б.н. Мельник O.A., Ни-кифоренко Ю.Ю. за помощь и поддержку в выполнении работы; всему коллективу кафедры общей биологии и экологии КубГАУ за содействие при проведении научно-исследовательской работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. ОТХОДЫ ПРОМЫШЛЕННОГО И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВ КАК СЫРЬЕВАЯ ОСНОВА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ КОМПОСТОВ, УЛУЧШАЮЩИХ АГРОНОМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ И ПОВЫШАЮЩИХ ПРОДУКТИВНОСТЬ АГРОЛАНДШАФТОВ (обзор литературы)

В данной главе рассматривается состояние изученности вопроса об отходах различного происхождения (бытовых, промышленных и сельскохозяйственных), их вторичном использовании и применении для мелиорации почв. Представлены результаты исследований отечественных и зарубежных авторов, посвященные влиянию отходов и удобрений на их основе на физические, физико-химические и химические свойства почвы, ее биологическую активность, продуктивность сельскохозяйственных культур и качество

5

их продукции (Блохин, 1983; Новикова, 1990; Мельникова,2000; Дубровина, 2004; Некольченко и др. 2002, 2004; Соломина, 2004; Лучицкая, Севостья-нов, 2007; Мерзлая, 2006; Муравьев, 2008; Мельник, 2009; Сидоренко, 2009; Алиев и др., 2009; Гурин, Кожухов, 2013 и др.).

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Изучение влияния сложного органоминерального компоста на свойства чернозема обыкновенного и урожайность озимой пшеницы в Западном Предкавказье осуществлялось в вегетационном и полевом опытах в период с 2007 по 2012,гг.

Почвы территории хозяйства ОАО «Заветы Ильича», являющиеся объектом исследований, представлены черноземами обыкновенными слабогу-мусными сверхмощными легкоглинистыми на лессовидных глинах.

Объектом исследований в вегетационном и полевом опытах являлись сложный компост, составленный из полуперепревшего навоза КРС, фосфо-гипса и растительных остатков, и озимая пшеница сорта Фортуна. Полевые исследования проводились со следующим чередованием сельскохозяйственных культур: озимая пшеница - озимая пшеница - подсолнечник - озимая пшеница - кукуруза.

Методика исследований. Вегетационный опыт проводился в вегетационной теплице КубГАУ с 2009 по 2012 гг. в сосудах массой 6 кг почвы. Схема опыта включала 3 варианта в 10-ти кратной повторности:

1) контроль (N100P50 (N0,3Po,и г/сосуд) - фон);

2) NP + полуперепревший навоз КРС (50 т/га (150 г/сосуд));

3) NP + сложный органоминеральный компост (65 т/га (195 г/сосуд)); компост включал полуперепревший навоз КРС (150 г/сосуд), растительные остатки (остатки пшеницы, отходы силоса, кормления животных, очистки зерна) (22,5 г/сосуд) и фосфогипс (22,5 г/сосуд) в соотношении 7:1:1 соответственно, которые компостировались в течение 4-5 месяцев в естественных условиях в весенне-летний период.

Полученный компост и органическое удобрение вносились один раз за 3 года проведения вегетационного опыта (2009 г.) на фоне предпосевной дозы минеральных удобрений - аммофос 100 кг/га. Затем ежегодно (20092011 гг.) в каждый сосуд высевали по 5 зерен озимой пшеницы сорта Фортуна, после перехода пшеницы в фазу кущения оставляли по три растения. Весной проводили подкормку аммиачной селитрой в дозе 250 кг/га.

Полевой опыт проводился в хозяйстве ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района. Схема полевого опыта включала 3 варианта по 4 повторения; форма делянок прямоугольная, размещение рендомизированное. Площадь опытной делянки составила 4400 м2 (40 * 110 м), учетной делянки - 3000 м2 (30 * 100 м), общая площадь полевого опыта составила 4400 м2 * 12 = 52800 м2= 5,3 га. Полевой опыт проводили по следующим вариантам:

1) контроль (N130P50 (М39Р15/делянку) - фон);

6

2) NP + органическое удобрение (полуперепревший навоз КРС);

3) NP + сложный органоминеральный компост, составленный из полуперепревшего навоза КРС (15 т), растительных остатков (остатки пшеницы, отходы силоса, кормления животных, очистки зерна) (2,25 т) и фосфогипса (2,25 т) в соотношении 7:1:1 - 19,5 т/делянку. Схема размещения культур и система применения удобрений в полевом опыте представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Схема размещения культур и система применения

удобрений в полевом опыте по годам исследований

Вариант | Культура | Система удобрений

2007-2008 с.х. год

NP (контроль) Озимая пшеница минеральные удобрения: N^52 (100 кг/га аммофоса) под основную обработку + N34 при посеве (100 кг/га аммиачная селитра) + N7« в весеннюю подкормку (230 кг/га аммиачная селитра) + при опрыскивании в фазу выхода в трубку (12 кг/га карбамид) - 1Ч3,Р,5 кг/делянку

NP + полуперепревший навоз КРС минеральные удобрения: в соответствии с контролем; органические удобрения: полуперепревший навоз КРС 50 т/га под основную обработку - 15 т/делянку

NP + сложный компост минеральные удобрения: в соответствии с контролем; органоминеральные удобрения: сложный органоминеральный компост 65 т/га под основную обработку -19,5 т/делянку

2008-2009 с.х. год

NP (контроль) Озимая пшеница минеральные удобрения: N^52 (100 кг/га аммофоса) под основную обработку + N34 при посеве (100 кг/га аммиачная селитра) + N78 в весеннюю подкормку (230 кг/га аммиачная селитра) + N6 при опрыскивании в фазу выхода в трубку (12 кг/га карбамид) - №з9Ри кг/делянку

NP + полуперепревший навоз КРС

NP + сложный компост

2009-2010 с.х. год

NP (контроль) Подсолнечник минеральные удобрения: Ы|2Р}2 под основную обработку (100 кг/га аммофоса, 60 кг/га КС1) -кг/делянку

NP + полуперепревший навоз КРС

NP + сложный компост

2010-2011 с.х. год

NP (контроль) Озимая пшеница минеральные удобрения: Ы^Рбз (100 кг/га аммофоса) под основную обработку + N34 при посеве (100 кг/га аммиачная селитра) + N78 в весеннюю подкормку (230 кг/га аммиачная селитра) + N6 при опрыскивании в фазу выхода в трубку (12 кг/га карбамид) - 1Ч»Ри кг/делянку

NP + полуперепревший навоз КРС

NP + сложный компост

2011-2012 с.х. год

NP (контроль) Кукуруза минеральные удобрения: N51 под культивацию перед посевом (150 кг/га аммиачная селитра) + Ыб при опрыскивании в фазу 7-9 листьев (12 кг/га карбамид) - N¡8 кг/делянку

NP + полуперепревший навоз КРС

NP + сложный компост

Отбор проб и методы анализа. Отбор почвенных образцов в вегетационном опыте проводили в середине лета (июль) после сбора урожая озимой пшеницы в верхнем слое почвы (0-15 см) в 10-ти кратной повторности из каждого сосуда варианта. В полевом опыте - из всех делянок ежегодно в летний период по диагональной трансекте с шагом 3,5 м методом «конверта» в слое 0-20 см. Количество проб на каждой учетной делянке варианта полевого опыта составляло 30 шт.

Выполняли следующие виды агрохимических анализов почвы: содержание органического вещества методом Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91); общего азота по методу Кьельдаля (ГОСТ 26107-84); нитратного азота ионометрическим методом (ГОСТ 26951-86); аммонийного азота методом ЦИНАО (ГОСТ 26489-85); подвижного фосфора методом Мачигина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26205-91); кальция трилономет-рическим методом в водной вытяжке (ОСТ 46-52-76); сульфатов турбиди-метрическим методом в водной вытяжке (ГОСТ 26426-85); pH водной суспензии электрометрическим методом (ГОСТ 26213-84). Из агрофизических показателей определяли: полевую влагу термостатно-весовым методом (ГОСТ 28268-89); максимально гигроскопическую влажность методом A.B. Николаева (ГОСТ 28268-89); плотность почвы буром с объемом рабочей части 15 см3 (ГОСТ 5180-84); плотность твердой фазы пикнометрическим методом (ГОСТ 5180-84); агрегатный состав («сухое» и «мокрое» просеивание) по методу Н.И. Саввинова. Расчетным методом определяли влажность завядания почвы (ВЗ), водовместимость (ПВ), запасы влаги в слое 0-20 см, общую и воздухоносную пористость по H.A. Качинскому, коэффициент структурности по результатам агрегатного состава.

Численность микроорганизмов определяли методом посева разведения почвы на питательные среды: мясо-пептонный агар (МПА) - для микроорганизмов, использующих органические формы азота; крахмало-аммиачный агар (КАА) - для амилолитических микроорганизмов и олиготрофных акти-номицетов; голодный агар - для олиготрофных бактерий; среда Виноград-ского - для нитрифицирующих микроорганизмов; среда Чапека - для микроскопических грибов и актиномицетов. Идентификацию бактериальных культур проводили с помощью определителей (Определитель бактерий Берджи, 1997). Предварительная родовая идентификация актиномицетов осуществлялась по определителю Гаузе (1983). Идентификацию микроми-цетов проводили с помощью атласа почвенных грибов Т.С. Кириленко (1977). Почвенная мезофауна определялась с помощью прямого метода ее учета: из каждого варианта полевого опыта (по 8 с учетной делянки одного варианта) производилась выкопка 32 почвенных образцов на глубину 20 см и площадью 20x20 см2 (Гиляров, 1975), а затем их ручная разборка. При определении различных групп животных использовали руководства (Пе-рель, 1979; Гиляров, 1964).

В вегетационном опыте ежегодно для определения структуры урожая озимой пшеницы для каждого варианта формировали снопы путем сбора растений из 10-ти сосудов. В полевом опыте - за несколько дней до уборки урожая озимой пшеницы (2008, 2009 и 2011 гг.) с четырех повторений каждого варианта по диагонали делянки в пяти местах на площадках площадью 1 м2 отбирали пробные снопы. Определение урожайности проводили прямым комбайнированием в фазу полной спелости зерна со всей учетной делянки, отбирая при этом образцы массой 3-4 кг для определения его качества. Качество зерна озимой пшеницы проводили методом спектроскопии с использованием анализатора «Инфралюм ФТ-10» (Методика М 04-37-2004).

Статистическая обработка результатов исследований проводилось при помощи компьютерной обработки данных в программе Microsoft Office Excel и STAT1STICA 6.0.

Глава 3. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в степной зоне Краснодарского края в хозяйстве ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района. Хозяйство расположено в южной части Ленинградского района в пределах хутора Коржи.

Климат района исследований относится к умеренно-континентальному, характеризуется относительно теплой зимой и жарким летом, недостаточным увлажнением (Белюченко и др., 2002).

По геоморфологическому районированию территория расположена в провинции Предкавказье на Азово-Кубанской равнине в пределах Прику-банской степной равнины на пологих левом и правом берегах реки Средний Челбас. Территория характеризуется пологово-волнистым рельефов и имеет слабый уклон на запад и юго-запад (Чупахин, 1974).

В гидрологическом отношении изучаемая территория находится на северном крыле Азово-Кубанского артезианского бассейна. Гидрографическая сеть территории представлена рекой Средняя Челбаска, относящийся к категории степных рек с питанием в виде атмосферных осадков и грунтовых вод (Кубаньгипрозем, 1983).

По геоботаническому районированию район исследования относится к Евразиатской области степей, Восточно-Европейской провинции, Азово-Кубанскому округу и Центральному степному району. Растительный покров района представлен распаханными пространствами разнотравно-дерновинно-злаковой растительности, в прошлом характеризующейся наличием большого количества лугово-степного разнотравья (Косенко, 1947).

В геологическом отношении территория проведения исследований представлена четвертичными отложениями. Почвообразующие породы на территории района представлены лессовидными отложениями, характеризующиеся палево-бурой окраской, рыхлым и слабоуплотненным сложени-

ем, тонкой пористостью, большой изрытостью землероями, наличием карбонатов кальция в виде плесени, прожилок и «белоглазки». Повсеместное распространение на территории района получили лессовидные глины, на которых сформировались черноземы обыкновенные и лугово-черноземные почвы (Кубаньгипрозем, 1983).

4 ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО, ВЛИЯНИЕ СЛОЖНОГО ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО КОМПОСТА НА ЕГО СВОЙСТВА И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ (результаты исследований)

4.1 Характеристика чернозема обыкновенного

По гранулометрическому составу чернозем обыкновенный слабогумус-ный сверхмощный легкоглинистый с преобладанием фракций пыли и ила. Запасы гумуса в слое А+АВ составляют 484,9 т/га, в двухметровом слое -549,7 т/га. Профиль почвы слабоуплотнен, плотность в пахотном горизонте (А„) составляет 1,17 г/см3 и с глубиной постепенно увеличивается до 1,39 г/см3 в горизонте С. Содержание подвижного фосфора в пахотном слое низкое (1,4 мг7100 г почвы), обменного калия - высокое (31,7 мг/100 г почвы); с глубиной отмечается снижение содержания этих элементов. Реакция почвенного раствора по профилю колеблется от 8,0 до 8,4. Сумма поглощенных оснований в горизонте Ап очень высокая и составляет 41,3 мг-экв./100 г почвы с постепенным убыванием к нижним горизонтам. На долю поглощенного кальция приходиться около 89-95% (Кубаньгипрозем, 1983).

По результатам агрохимического обследования ФГУ станции агрохимической службы «Северо-Кубанская» в хозяйстве ОАО «Заветы Ильича» среднее содержание гумуса в пахотном слое (0-30 см) составило 3,8 %. В хозяйстве 98,4% обследованной площади сельскохозяйственных угодий имеет низкое, и лишь 1,6% (124 га) - среднее содержание гумуса. Среднее содержание подвижного фосфора составило 24 мг/кг почвы; обменного калия - 483 мг/кг. Также было определено низкое содержание подвижной серы (3,5 мг/кг) и подвижных форм микроэлементов (медь, цинк, кобальт). Анализ почвенной среды показал слабощелочную реакцию (Материалы комплексного мониторинга..., 2010).

Результаты агрономической оценки состояния верхнего слоя чернозема обыкновенного на участке, выбранном для проведения полевого опыта в хозяйстве ОАО «Заветы Ильича» показали, что содержание органического вещества составило 3,3%. Концентрация подвижного фосфора находилась на среднем уровне 2,2 мг/100 г; содержание общего азота среднее - 0,24 % , аммонийного азота - низкое (5,5 мг/кг). Реакция почвенной среды слабощелочная - 8,2. Содержание агрономически ценных агрегатов составило 62,5 %, что свидетельствует о хорошем структурно-агрегатном составе, однако содержание водопрочных агрегатов удовлетворительное (47,3%). Плотность

10

сложения верхнего слоя выше оптимальной - 1,28 г/см3, пористость - 51,0 %, водовместимость - 39,8 % (таблица 2).

Таблица 2 - Агрономические свойства верхнего слоя (0-20 см)

чернозема обыкновенного, участок проведения полевого _опыта в ОАО «Заветы Ильича» (лето 2007 г.)_

Показатель, ед. измерения Среднее значение

Содержание органического вещества (по Тюрину), % 3,3

Подвижный фосфор (по Мачигину), мг/100 г 2,2

Аммонийный азот (ЦИНАО), мг/кг 5,5

Азот общий (по Кьельдалю), % 0,24

рН водной суспензии 8,2

Агрономические ценные агрегаты («сухое просеивание» по Сав-винову), % 62,5

Водопрочные агрегаты > 0,25 мм («мокрое просеивание» по Сав-винову), % 47,3

Плотность почвы, г/см"1 1,28

Плотность твердой фазы, г/см3 2,6

Пористость, % 51,0

Водовместимость, % 39,8

4.2 Характеристика сложного органоминерального компоста

В состав сложного органоминерального компоста были включены отходы с различными свойствами и характеристиками, сочетание которых позволило получить высокоэффективное комплексное удобрение.

Одним из приемов повышения почвенного плодородия и улучшения свойств почвы является внесение органических удобрений, однако длительное их хранение приводит к значительным потерям питательных веществ. В исследуемом полуперепревшем навозе КРС за 5 месяцев потери органического вещества составили 25%, аммонийного азота - 30%. За счет минерализации органического вещества увеличилась доля общего азота на 13,1% и общего фосфора - на 12,5%. В процессе компостирования полуперепревшего навоза КРС с различными отходами потери органического вещества составили 9,8%, аммонийного азота - 18,2 %. Содержание общего фосфора в компосте за период компостирования увеличилось на 14,0%, а общего азота - на 8,1%. Использование в компосте фосфогипса способствовало нейтрализации щелочной реакции среды органических отходов (рН 8,0-8,2), входящих в состав сложного компоста, и на момент созревания реакция его среды составила рН 6,8. Добавление в сложный органоминеральный компост растительных отходов способствовало формированию хорошо агрегированной структуры смеси, отличающейся высокой пористостью, мелкозернистостью и сыпучестью (рисунок 1).

1 месяц 3 месяц 5 месяц

Рисунок 1 - Этапы формирования сложного компоста

Таким образом, сочетание органических отходов и фосфогипса способствовало снижению щелочности субстрата, сохранению аммонийного азота, замедлению минерализации органического вещества и формированию структуры компоста. Получаемый сложный компост обладал рядом положительных свойств, что позволило использовать его в качестве органоми-нерального удобрения для проведения полевого опыта в хозяйстве.

4.3 Влияние сложного органоминерального компоста на агрофизические свойства чернозема обыкновенного

Агрегтпный состав. В полевом опыте пахотный слой чернозема обыкновенного во все годы исследований имел хорошее агрегатное состояние. На контроле содержание агрономически ценных агрегатов почвы было ниже по сравнению с вариантом, где вносился сложный органоминеральный компост, в среднем на 6,7 % при НСР05 1,2 % . Определение водоустойчивости структуры показало, что сумма фракций > 0,25 мм при внесении компоста увеличилась до 54,9 % на фоне 48,4 % контрольных, что указывает на более высокую устойчивость почвы к разрушающему воздействию воды (таблица 3).

Таблица 3 - Изменение агрегатного состава верхнего слоя (0-20 см)

чернозема обыкновенного в зависимости от варианта _опыта, полевой опыт (2008-2012 гг.)_

Вариант Год I 10-0,25 мм, % Кст Водопрочные агрегаты > 0,25 мм, %

№ (контроль) 2008 73,6 2,8 —

ЫР + полуперепревший навоз КРС 75,2 3,0 _

ЫР+ сложный компост 77,2 3,4 _

НСР05 1,1 0,3 —

ЫР (контроль) 2009 71,9 2,6 48,8

ЫР + полуперепревший навоз КРС 72,7 2.7 50,1

1МР+ сложный компост 76,4 3,2 54,6

НСР05 0,8 0,3 1.0

Продолжение таблицы 3

ЫР (контроль) 2010 68,1 2,1 48,1

№ + полуперепревший навоз КРС 70,8 2,4 49,9

№+ сложный компост 73,2 2,7 53,0

НСР05 0,8 0,3 0,9

№(контроль) 2011 71,4 2,5 47,2

№ + полуперепревший навоз КРС 74,0 2,9 48,4

ЫР+ сложный компост 76,0 3,2 55,0

НСР05 0,7 0,3 1,0

ЫР (контроль) 2012 68,5 2,2 49,6

№ + полуперепревший навоз КРС 72,5 2,6 52,0

№+ сложный компост 74,7 3,0 56,9

НСР05 0,8 0,3 1,4

Следовательно, применение сложного органоминерального компоста способствовало улучшению агрегатного состояния верхнего слоя почвы, что позволило создать благоприятный водно-воздушный режим для роста растений.

Общие физические и водные свойства почвы. Плотность верхнего слоя почвы в вегетационном опыте под посевом озимой пшеницы была оптимальной для данной культуры и колебалась от 1,11 до 1,26 г/см3. Отмечено снижение этого показателя в почве, где применяли либо органическое удобрение, либо сложный органоминеральный компост, причем в варианте с компостом эффект более выражен. Для контрольной почвы среднее значение плотности составило 1,24 г/см3, использование органических удобрений способствовало снижению плотности на 0,05 г/см3, а компоста - на 0,11 г/см3. Выявлено увеличение пористости верхнего слоя чернозема обыкновенного на 9,2% по сравнению с контролем. Пористость аэрации существенных различий по сравнению с контролем не имела. Содержание максимально гигроскопической влаги и влажность завядания растений верхнего слоя чернозема обыкновенного с внесением органического удобрения и компоста не изменялись и составили около 10,0 и 15,0% соответственно. Улучшение почвенной структуры способствовало увеличению ее фактической влажности в среднем на 5,0 %, а водовместимости - на 7,6 %.

В полевом опыте также отмечено снижение плотности верхнего слоя при внесении сложного органоминерального компоста, что способствовало увеличению пористости и улучшению её воздушных условий. Плотность почвы на контрольных участках за 5 лет исследований составила 1,29 г/см3, тогда как на участках с внесением компоста - 1,18 г/см3. Пористость корне-обитаемого слоя почвы контрольного варианта по годам колебалась от 46,8 до 49,4%, а с внесением полуперепревшего навоза КРС и сложного органоминерального компоста происходило изменение - увеличение данного показателя до 49,8 и 52,4 % соответственно (таблица 4).

Таблица 4 - Изменение общих физических и водных свойств верхнего слоя (0-20 см) чернозема обыкновенного в зависимости от

Вариант Плотность, г/см3 Плотность твердой фазы, г/см3 Пористость, % Пористость аэрации, % Влажность завядания, % Полевая влажность, % Запасы влаги в слое 020 см, мм Водовместимость, %

NP (контроль) 1,29 2,48 48,1 17,5 14,1 23,7 61,2 37,2

NP + полуперепревший навоз КРС 1,24 2,48 49,8 16.9 14,2 26,5 65,9 40,1

NP + сложный компост 1,18 2,48 52,4 16,7 14,2 30,1 71,4 44,0

НСРо, 0,05 0,11 0,6 0,9 - 1,4 3,8 1,4

Также отмечено увеличение полевой влажности под посевами различных сельскохозяйственных культур в среднем на 6,5% по сравнению с контролем. Водовместимость почвы на контроле составила 37,2%, а на участке с использованием сложного органоминерального компоста - 44,0%. Запасы воды в слое 0-20 см в среднем за 5 лет исследований составили 66,1 мм. Наибольшие значения по годам исследования характерны для опытного варианта со сложным компостом. В среднем этот показатель на контроле составил 61,2 мм, при внесении полуперепревшего навоза КРС - 65,9 мм, сложного компоста - 71,4 мм (таблица 4).

4.4 Агрохимические свойства чернозема обыкновенного и их изменение при внесении сложного органоминерального компоста

Применение сложного органоминерального компоста оказало значительное влияние на агрохимические характеристики верхнего слоя чернозема обыкновенного в вегетационном опыте. Использование компоста способствовало повышению органического вещества на 0,27% по сравнению с контролем. Реакция почвенной среды на контроле составила 8,27, полуперепревший навоза КРС не повлиял на ее изменение, а внесение сложного органоминерального компоста снизило pH до 7,48. Содержание подвижного фосфора в верхнем слое почвы контрольного варианта среднее и колебалось от 20,3 до 29,4 мг/кг; при использовании полуперепревшего навоза КРС - от 28,1 до 30,9 мг/кг (среднее), компоста - от 31,1 до 37,7 мг/кг (повышенное). Содержание общего азота при внесении в верхний слой почвы компоста повысилось на 0,04%, аммонийного - на 1,9-3,2 мг/кг. Наибольшие значения отмечены во второй год проведения вегетационного опыта (2011 г.).

В полевом опыте в первый год после применения сложного органоми-нерального компоста (2008 г.) содержание органического вещества повысилось на 0,13% по сравнению с контролем, а в 2012 году разница в этом показателе между контролем и сложным компостом составила 0,37%, между полуперепревшим навозом КРС и сложным компостом - 0,22%. На контрольных делянках содержание органического вещества в верхнем слое чернозема обыкновенного за 5 лет исследований постепенно снижалась от 3,27 до 3,21%, тогда как применение органического удобрения способствовало его увеличению до 3,43%, а сложного органоминерального компоста до 3,58% к пятому году действия. Концентрация общего азота в среднем повысилась на 0,09% по сравнению с контролем. Содержание аммонийного азота на контроле составило 5,49 мг/кг, а с компостом - 11,38 мг/кг. Существенных различий в содержании нитратного азота по вариантам полевого опыта не выявлено. Содержание подвижного фосфора на контроле и в варианте с использованием полуперепревшего навоза КРС было на среднем уровне - 25,3 и 28,0 мг/кг соответственно, а сложного органоминерального компоста - 33,2 мг/кг. Повышение содержания сульфатов на 0,05% и кальция на 0,14% обусловлено использованием в компосте в качестве основного минерального отхода - фосфогипса. Также как и в вегетационном опыте в варианте с использование сложного органоминерального компоста отмечено снижение рН до 7,34 (таблица 5).

Таблица 5 - Изменение агрохимических свойств верхнего слоя (0-20 см)

чернозема обыкновенного в зависимости от вариантов _ опыта, полевой опыт (среднее за 2008-2012 гг.)_

Показатель ЫР (контроль) № + полуперепревший навоз КРС ЫР + сложный компост Среднее по опыту НСР05

С орг, % 3,27 3,38 3,51 3,39 0,15

н,6ш, % 0,24 0,27 0,33 0,27 0,05

Ш4\ мг/кг 5,49 7,42 11,38 8,06 2,89

М03\ мг/кг 3,61 3,87 4,00 3,83 2,76

Р205 мг/кг 25,28 28,04 33,24 28,85 4,60

РН 8,05 8,10 7,34 7,83 0,09

СаО, % 0,21 0,23 0,35 0,26 0,10

804, % 0,08 0,09 0,13 0,10 0,03

Таким образом, внесение сложного органоминерального компоста в верхний слой чернозема обыкновенного способствовало повышению содержания органического вещества, подвижного фосфора, аммонийного и общего азота, кальция, сульфатов, а также нейтрализации реакции почвенного раствора.

4.5 Влияние сложного органоминерального компоста на микробиологическую активность и состав мезофауны чернозема обыкновенного

Использование сложного органоминерального компоста оказывает определенное воздействие на все свойства верхнего слоя чернозема обыкновенного. Эти изменения активизируют микробиологические процессы, увеличивают численность и разнообразие микробного комплекса, что оказывает положительное влияние на биологическую поглотительную способность почвы. Общая численность всех групп микроорганизмов с внесением сложного органоминерального компоста по сравнению с контролем возрастала в 1,5-2,0 раза.

Численность аммонифицирующей группы микроорганизмов на контроле достигала 9,4 млн. КОЕ/1 г почвы, при внесении полуперепревшего навоза КРС - 11,2 млн. КОЕ/1 г, сложного компоста - 17,8 млн. КОЕ/1 г почвы. Использование сложного органоминерального компоста способствовало снижению титра нитрифицирующих, увеличению численности амилолити-ческих и олиготрофных микроорганизмов, в том числе актиномицетов и микромицетов (таблица 6). Наиболее часто встречались представители родов Bacillus, Pseudomonas, Flavobacterium. Отмечено увеличение численности актиномицетов с наибольшей встречаемостью представителей рода Streptomyces, Nocardia, Nocardiopsis, Saccharomonospora и микромицетов рода Cladosporium, Pénicillium и Aspergillus

Таблица 6 - Изменение численности микроорганизмов верхнего слоя

чернозема обыкновенного в зависимости от варианта _ опыта, полевой опыт (2008 г.)_

Аммо-нифици рую- Количество микроорганизмов Нитри фици-рую-

Вариант Амилолитиче- ские, млн. КОЕ/1 г Олиготрофные, 104 KOE/lr Мик-роми-цеты,

щие, млн. KOE/lr общее актиномицетов общее акти-но-мице-тов щие, титр тыс. КОЕ/ 1 г

ЫР (контроль) 9,4 42,0 2,0 74,0 40,0 10"6 3,0

КР + полу перепревший навоз КРС 11,2 51,0 3,0 79,0 43,0 10'6 4,0

Ъ!Р + сложный компост 17,8 76,0 6,0 80,0 48,0 ю-5 7,0

Почвенная мезофауна играет важную роль в почвообразовании, формировании плодородия и физической структуры почвы, в сохранении элементов питания и т.д. В проведенном полевом опыте использование сложного

органоминерального компоста способствовало увеличению таксономического состава мезофауны верхнего слоя чернозема обыкновенного. В посевах озимой пшеницы в варианте с применением сложного органоминерального компоста выявлено повышение численности представителей семейств Кивсяки (М/Нс/ас), Дождевые черви {ЬитЬгтйае) и Энхетреиды (Епску1га&-¿аё) (таблица 7).

Таблица 7 - Изменение численности почвенной мезофауны (экз./м2)

верхнего слоя (0-20 см) чернозема обыкновенного, в зависимости от варианта опыта, полевой опыт (2008-2009, 2011 гг.)_

Вариант ,1иПс1ае !липЬг1с1<1ае ЕпсИу1гае1(1ае

2008 2009 2011 2008 2009 2011 2008 2009 2011

ЫР (контроль) 21,8 52,7 - 23,4 3,6 54,3 17,7 6,3 56,9

№ + полуперепревший навоз КРС 20,7 62,1 4,9 31,7 7,3 53,9 29,9 41,9 62,4

ЫР + сложный компост 25,0 89,3 10,3 48,4 15,8 65,5 56,5 98,9 84,5

Общая численность ЗиШае на контрольном варианте варьирует от 0 до 52 экз./м2, внесение сложного органоминерального компоста заметно увеличило их численность - от 10,3 до 89,3 экз./м2 с максимумом во второй год исследований (2009). Средняя численность дождевых червей и энхетреид в почве с применением только минеральных удобрений составила 27,10 и 26,77 экз./м2, тогда как с компостом - 43,2 и 79,9 экз./м2соответственно (таблица 7).

4.6 Воздействие сложного органоминерального компоста на элементы структуры урожая и качество зерна озимой пшеницы

В вегетационном опыте наблюдалась тенденция к увеличению биологического урожая озимой пшеницы, а также количества продуктивных стеблей, длины колоса, массы 1000 зерен по сравнению с контролем. Достоверные различия средних величин между навозом КРС и компостом характерны для таких показателей как масса зерен с одного колоса, масса 1000 зерен и биологический урожай зерна озимой пшеницы (таблица 8). В зерне пшеницы контрольного варианта содержание клейковины и протеина в среднем за 3 года исследований составило 17,4 и 11,3% соответственно, тогда как с внесением компоста увеличилось до 20,6 и 14,1%.

Таблица 8 - Изменение биологического урожая зерна озимой

пшеницы в зависимости от варианта опыта, _ вегетационный опыт (среднее за 2010-2012 гг.)

Вариант Количество продуктивных стеблей, шт./сосуд Длина колоса, см Количество зерен в колосе, шт. Масса зерна с 1 колоса, г Масса 1000 зерен, г Биологическая продуктивность, г/сосуд

№ (контроль) 9,8 8,6 28,0 1,07 38,0 10,2

ИР + полуперепревший навоз КРС п,з 9,2 29,6 1,20 40,5 13,2

№ + сложный компост 11,8 9,7 30,8 1,33 43,4 15,3

1 НСР „, | 0,9 0,6 1,6 | 0,10 1,7 1,5

В полевом опыте количество продуктивных побегов на единицу площади в среднем за 3 года исследований на контроле и с компостом составило 427 и 455 шт./м2 соответственно. Биологический урожай между исследуемыми вариантами существенно отличался во все годы исследований. Наибольший урожай зерна озимой пшеницы получена в 2009 году и составил в среднем по опыту 683,4 г/м2, а наименьший в 2011 году - 651,7 г/м2. Применение компоста уже в первый год способствовало увеличению урожая с постепенным снижением воздействия к четвертому году. Прибавка урожая в варианте с компостом по сравнению с контролем составила 11-14%, а по сравнению с полуперепревшим навозом КРС - от 8-9 % (таблица 9).

Таблица 9 - Изменение биологического урожая зерна озимой пшеницы

в зависимости от варианта опыта, полевой опыт _(2008,2009 и 2011 гг.) __|

Количество Количест- Коли- Масса 1000 зёрен, г Масса Про-

Вариант продуктивный стеблей шт./м Длина колоса, см во колос ков, шт. чество зёрен в колосе, шт. зерна с 1 колоса, г дук-тив-ность, г/м2

1-ый год действия (2008 г.)

ЫР (контроль) 428 10,1 19,1 38,1 38,9 1,48 631,1

МР + полуперепревший навоз КРС 433 10,3 20,1 39,0 39,1 1,53 659,5

№ + сложный компост 456 10,9 21,4 40,2 40,3 1,62 718,3

Среднее 439 10,4 20,2 38,8 39,5 1,50 669,9

НСР о, 21 0,4 1,0 1,8 1,5 0,10 33,9

Продолжение таблицы 9

2-ой год действия (2009 г.)

№ (контроль) 424 9,3 19,0 37,6 38,6 1,45 648,1

ИР + полуперепревший навоз КРС 441 10,0 19,9 38,4 39,6 1,52 675,3

ИР + сложный компост 452 11,1 21,7 40,9 40,8 1,61 726,8

Среднее 439 10,1 20,3 39,3 39,5 1,67 683,4

НСР„, 21 0,5 1,0 2,0 1,7 0,10 32,8

4-ый год действия (2011 г.)

№ (контроль) 430 9,9 19,3 37,8 38,4 1,45 621,9

№ + полуперепревший навоз КРС 437 10,1 19,3 37,6 39,1 1,47 640,5

№ + сложный компост 456 10,7 20,3 38,9 40,1 1,56 692,7

Среднее 444 10,2 19,6 37,9 39,4 1,49 651,7

НСР„, 19 0,6 1,0 1,7 2,0 0,12 32,5

Влияние сложного органоминерального компоста на биологический урожай зерна озимой пшеницы определилось целым рядом агрономических характеристик верхнего слоя чернозема обыкновенного. Матрица корреляции показала наиболее тесную взаимосвязь биологического урожая с содержанием органического вещества, подвижного фосфора, общего азота, коэффициентом структурности при коэффициенте корреляции около 0,670,79 (рисунок 2). Умеренное влияние на формирование урожая зерна озимой пшеницы оказали такие характеристики как рН, плотность и полевая влажность верхнего слоя (0-20 см) почвы (г = 0,47-0,59).

Рисунок 2 - Корелляционное поле зависимости биологического урожая от агрономических характеристик верхнего слоя чернозема обыкновенного, полевой опыт (2009 г.)

4.7 Влияние сложного органоминерального компоста на

урожайность зерна озимой пшеницы

Колебания урожайности зерна озимой пшеницы по вариантам опыта в среднем за 2008-2009, 2011 гг. составляли 60,3-69,4 ц/га, при средней урожайности опыта - 64,5 ц/га. Самый высокий урожай зерна озимой пшеницы во всех вариантах опыта отмечен в 2009 г., а самый низкий - в 2011 г. При этом во все годы исследований наблюдается закономерность в увеличении урожайности зерна озимой пшеницы с применением сложного органоминерального компоста на основе различных отходов, что подтверждается результатами дисперсионного анализа (таблица 10).

Средняя урожайность зерна за 3 года исследований на контрольном варианте составила 61,7 ц/га, с применением органического удобрения (полуперепревший навоз КРС) - 64,1 ц/га, а сложного компоста - 67,7 ц/га. Таким образом, при внесении полуперепревшего навоза КРС получена прибавка урожая 2,4 ц/га (4,0 %) по сравнению с контролем. При использовании сложного органоминерального компоста прибавка составила 6,0 ц/га (9,8%). Проведение дисперсионного анализа не выявило существенную разницу урожайности зерна озимой пшеницы между контролем и вариантом с использованием полуперепревшего навоза КРС во все годы исследований (таблица 10).

Таблица 10 - Урожайность зерна озимой пшеницы в зависимости

от варианта опыта, полевой опыт (2008,2009 и 2011 гг.)

Вариант Урожайность зерна, ц/га Прибавка урожайности по сравнению с контролем

2008 2009 2011 Среднее за 3 года ц/га %

ИР (контроль) 62,1 62,6 60,3 61,7 - -

№ + полуперепревший навоз КРС 64,3 65,5 62,5 64,1 2,4 4,0

ЫР + сложный компост 68,2 69,4 65,4 67,7 6,0 9,8

Среднее по опыту 64,9 65,8 62,8 64,5

НСР 05 3,7 3,2 3,3

Результаты исследований урожайности зерна озимой пшеницы позволили провести внесение сложного органоминерального компоста осенью 2011 года под урожай 2012 года в производственных масштабах в хозяйстве ОАО «Заветы Ильича» (на полях севооборота). Площадь опытных полей на контрольном варианте и варианте с применением сложного органоминерального компоста составила 27 и 25 гектар соответственно. Остальные этапы агротехнологии выращивания озимой пшеницы (обработка почвы,

20

внесение минеральных удобрений и т.д.) на обоих вариантах выдержаны одинаково. Учет урожайности зерна озимой пшеницы проводился по результатам производственной уборки на каждом опытном поле. Уборка полученного урожая выявила, что на контрольном поле урожайность зерна составила 55 ц/га, а на поле с применением сложного органоминерапьного компоста - 67 ц/га. Таким образом, прибавка урожайности составила 12 ц/га (21,8%).

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СЛОЖНОГО ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО КОМПОСТА

Сравнительная характеристика экономических показателей технологий возделывания озимой пшеницы в ОАО «Заветы Ильича» показывает, что максимальная урожайность озимой пшеницы наблюдается при использовании сложного органоминерального компоста - 6,8 т/га, прибавка урожая зерна по сравнению с принятой в хозяйстве технологией (применении только минеральных удобрений) составила 9,8%. Так как рост урожайности является одним из резервов снижения себестоимости, то и себестоимость 1 ц озимой пшеницы снизилась на 4,7 % по сравнению с контролем и составила 285,9 руб. При внесении в почву сложного органоминерального компоста производственные затраты увеличиваются на 4,5%. Однако за счет увеличения урожайности и стоимости валовой продукции с 1 га на этом варианте была выявлена наибольшая величина чистого дохода, которая составила 28037,0 руб. Для технологии возделывания озимой пшеницы с внесением только минеральных удобрений чистый доход составил 24677,0 руб., что на 11,6 % меньше по сравнению с применением сложного органоминерального компоста.

Таким образом, применение сложного органоминерального компоста в качестве удобрения и почвенного мелиоранта является эффективным. При этом чистый доход увеличился на 14%, что происходит за счет снижения себестоимости продукции на 5%, и влияет на рентабельность производства. Уровень рентабельности при внесении сложного органоминерального компоста повысился на 12% по сравнению с контрольной технологией и составил 144,9%).

ВЫВОДЫ

1. Применение сложного органоминерального компоста способствовало улучшению физических свойств верхнего слоя (0-20 см) чернозема обыкновенного. Содержание агрономически ценных агрегатов и коэффициент структурности почвы повышаются в среднем на 7-9% по сравнению с контролем, также установлено увеличение доли водопрочных агрегатов размером > 0,25 мм на 12%.

2. Выявлена тенденция уменьшения плотности верхнего слоя (0-20 см) чернозема обыкновенного при использовании сложного органоминерально-

го компоста на 0,11 г/см3 по сравнению с контролем, что также благоприятствовало повышению пористости на 6-8%. Оптимизация почвенной структуры способствовала улучшению водных свойств чернозема обыкновенного, что проявилось в повышении полевой влажности на 6,5% и водовмести-мости на 18,1% по сравнению с контролем.

3. Применение сложного органоминерального компоста оказало влияние на агрохимические характеристики верхнего слоя (0-20 см) чернозема обыкновенного. Определено изменение реакции почвенной среды в сторону ее нейтрализации. Содержание органического вещества в верхнем слое чернозема обыкновенного увеличивается на 0,27-0,40%. Отмечено повышение концентрации аммонийного азота на 5,8 мг/кг, подвижного фосфора на 7,9 мг/кг, кальция на 0,14% и сульфатов на 0,05% по сравнению с контролем.

4. Общая численность всех групп микроорганизмов верхнего слоя чернозема обыкновенного с внесением сложного органоминерального компоста возрастала в 1,5-2,0 раза. Численность аммонифицирующих микроорганизмов повышалась на 8,4 млн. КОЕ/1 г. Отмечено увеличение разнообразия таксономического состава мезофауны верхнего слоя чернозема обыкновенного, а именно представителей семейств Ы1с1ае, 1итЪг\с1йае и ЕпсЬу1гае1-с!ае. Средняя численность ЗиМае увеличилась на 16,7 экз/м2, ЬитЪгтйае -на 16,1 экз/м2 и ЕпскуЪаегйае-ш 53,1 экз/м2.

5. Применение сложного органоминерального компоста способствовало увеличению количества продуктивных стеблей на 7,0%, длины колоса на 1,1см, массы 1000 зерен на 12,0%, содержания клейковины на 3,2% и протеина на 2,8% по сравнению с контролем. Прибавка биологического урожая в полевом опыте (г/м2) в варианте со сложным органоминеральным компостом по сравнению с контролем в среднем составила 12,5%, по сравнению с полуперепревшим навозом КРС - 8,5%.

6. Средняя урожайность опыта составила 64,5 ц/га, при этом во все годы исследований отмечено существенное увеличение урожайности зерна озимой пшеницы с применением сложного органоминерального компоста. При внесении полуперепревшего навоза КРС получена прибавка урожая 2,4 ц/га (4,0 %), по сравнению с контролем, сложного органоминерального компоста - 6,0 ц/га (9,8 %). В производственных условиях прибавка урожайности составила 12 ц/га.

7. С точки зрения экономической эффективности при применении сложного органоминерального компоста в качестве удобрения увеличивается урожайность зерна на 10 %, что сокращает себестоимость продукции на 5 % и повышает чистый доход на 14 %. Уровень рентабельности производства составляет 145 % по сравнению с контрольными 133 %.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

На основании результатов проведенных исследований на черноземе обыкновенном Западного Предкавказья разработаны рекомендации для улучшения агрономических свойств верхнего слоя почвы и повышения урожайности зерна озимой пшеницы (акт внедрения) в условиях хозяйств степной зоны Краснодарского края. Для этого предлагается на фоне осеннего внесения минеральных удобрений под основную обработку почвы использовать сложный органоминеральный компост в дозе 65 т/га, состоящий из полуперепревшего навоза КРС, растительных остатков и фосфогипса (соотношение компонентов 7:1:1). Это обеспечивает получение урожайности зерна около 68 ц/га, увеличение чистого дохода на 14%, снижение себестоимости на 5% и повышение уровня рентабельности на 12%.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ I. Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Белюченко И.С. Экологические аспекты совершенствования функционирования агроландшафтных систем Краснодарского края / И.С. Белюченко, A.B. Смагин, В.Н. Гукалов, O.A. Мельник, Д.А. Славгородская, О.В. Калинина // Труды Кубанского государственного аграрного университета. -2010.-№26-С. 33-38.

2. Гукалов В.В. Влияние сложного компоста на экологическое состояние чернозема обыкновенного, развитие и продуктивность кукурузы / В.В. Гукалов, Д.А. Славгородская // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2013. - № 44 - С 53-59.

3. Патент на изобретение «Способ улучшения агрофизических свойств почвы» № 2423812 от 20.07.2011 г. / И.С. Белюченко, Е.П. Добрыднев, В.Н. Гукалов, O.A. Мельник, Д.А. Славгородская, Е.В. Терещенко

П. Статьи в других изданиях:

4. Мельник O.A. Влияние некоторых промышленных отходов на развитие проростков озимой пшеницы / O.A. Мельник, Е.В. Терещенко, Д.А. Славгородская // Материалы I Всероссийской научной конференции « Проблемы рекультивации отходов быта и сельскохозяйственного производства». - Краснодар, 2009. - С. 174-177.

5. Мельник O.A., Использование навоза КРС в сельском хозяйстве / O.A. Мельник, Д.А. Славгородская, Л.Н. Ткаченко, Л.С. Новопольцева // Материалы I Всероссийской научной конференции « Проблемы рекультивации отходов быта и сельскохозяйственного производства». - Краснодар, 2009.-С. 95-99.

6. Белюченко И.С. Влияние фосфогипса на развитие и урожайность посевов озимой пшеницы / И.С. Белюченко, В.В. Гукалов, O.A. Мельник, Ю.Ю. Петух, Л.Б. Попок, Д.А. Славгородская, Е.В. Терещенко // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2009. - Т.5. - №2. - С. 21-26.

7. Славгородская Д.А Изучение оструктуренности почвы и некоторых

отходов производства / Д.А. Славгородская // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2009. -Т.5. -№3. - С. 78-81.

8. Славгородская Д.А. Влияние фосфогипса на агрофизические свойства почвы / Д.А. Славгородская // Материалы И Всероссийской научной конференции «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства» - Краснодар, 2010. - С. 168-171.

9. Славгородская Д.А. Влияние фосфогипса на водно-физические свойства чернозема / Д.А. Славгородская, В.В. Гукалов // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2011. - Т. 7. - № 1. - С.83-85.

10. Белюченко И.С. Использование отходов промышленности и сельского хозяйства в качестве комплексных мелиорантов чернозема обыкновенного / И.С. Белюченко, В.В. Гукалов, O.A. Мельник, Ю.Ю. Петух, Д.А. Славгородская // Материалы Международного конкурса научно-исследовательских работ молодых ученых и студентов «Eurasia Green» -Екатеринбург, 2011. - С. 27-29.

11. Славгородская Д.А. Влияние органоминерального компоста на физические и агрохимические свойства чернозема обыкновенного / Д.А. Славгородская // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2012. - Т. 8. -№2. - С.5-11.

12. Славгородская Д.А. Агрофизические свойства чернозема обыкновенного и роль сложного компоста в их улучшении / Д.А. Славгородская // // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2012. - Т. 8. - № 3. - С.31-45.

13. Славгородская Д.А. Влияние сложного компоста на структурно-агрегатный состав чернозема обыкновенного степной зоны Краснодарского края / Д.А. Славгородская // Материалы III Международной научной экологической конференции «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства» - Краснодар, 2013 - С. 38-46.

14. Славгородская Д.А. Воздействие сложного компоста на структуру чернозема обыкновенного и его общие физические свойства / Д.А. Славгородская // Экологический Вестник Северного Кавказа. - 2013. - Т. 9. - № 2. -С. 40-45.

15. Славгородская Д.А. Мелиорация сельскохозяйственных земель с использованием компоста на основе отходов растениеводства / Д.А. Славгородская II Материалы V Международной научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях» - Москва, 2013. - С.206-209.

16. Белюченко И.С Формирование сложных компостов и их влияние на развитие сельскохозяйственных культур / И.С. Белюченко, O.A. Мельник, Ю.Ю. Никифоренко, Д.А. Славгородская // Материалы II Международной научно-практической конференции «Академическая наука - проблемы и достижения» - Москва, 2013. - С. 134-136.

17. Славгородская Д.А.Влияние сложного компоста на физические свойства чернозема обыкновенного и проблема охраны почв в системе агро-ландшафта / Д.А. Славгородская, О.А. Мельник // Экологический вестник Северного Кавказа. - 2013. - Т. 9. - № 3. - С. 5-81.

18. Belyuchenko I.S. Changes in density and aeration of the plowed layer in common chernozem under the influence of compound compost / l.S. Belyuchenko, D.A. Slavgorodskaya // Russian Agricultural Science. - 2013. - № 3. - pp. 261-263.

19. Belyuchenko I.S. Change in aggregate composition of ordinary chernozem during application of organo-mineral compost / I.S. Belyuchenko, D.A. Slavgorodskaya // Russian Agricultural Science. - 2013. -№ 5-6. - pp. 412-415.

III. Заявки на изобретение:

20. Белюченко И.С., Мельник О.А., Петух Ю.Ю., Славгородская Д.А. «Способ мелиорации сельскохозяйственных земель» (получено положительное решение № 2012126275/13 от 31.01.2014).

21. Белюченко И.С., Мельник О.А., Петух Ю.Ю., Славгородская Д.А. «Способ получения органоминерального компоста» (получено положительное решение №2012126274/13 от 13.01.2014).

22. Белюченко И.С., Мельник О.А., Никифоренко Ю.Ю., Славгородская Д.А. «Способ повышения плодородия почвы» № 2013132664 от 15.07.2013 г.

23. Белюченко И.С., Мельник О.А., Никифоренко Ю.Ю., Славгородская Д.А. «Способ выращивания озимой пшеницы при внесении сложного компоста» № 2013133341 от 17.07.2013 г.

24. Белюченко И.С., Гукалов В.В., Славгородская Д.А. «Способ компостирования послеуборочных растительных остатков сельскохозяйственных культур» № 2013105422

Подписано в печать 21.04.2014 г. Бумага офсетная Печ.л. - 1 Тираж 100 экз.

Формат 60x84 1/16 Офсетная печать Заказ №274

Отпечатано в типографии КубГАУ 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13