Продуктивность сельскохозяйственных культур при использовании органоминеральных удобрений на основе отработанного грибного компоста

Полный текст

Введение

В современном аграрном производстве органическим удобрениям отводится особая роль в поддержании и наращивании почвенного плодородия для увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур. В интенсивных агротехнологиях низкий уровень плодородия и применяемая система удобрений приводят к снижению уровня минерализации гумуса. Поддержание бездефицитного баланса гумуса в почвенном покрове с высоким его содержанием является важнейшей задачей сельскохозяйственного производства, и ее решение во многом связано с применением органических и органоминеральных удобрений [1–4].

Органические удобрения характеризуются высоким процентным содержанием питательных элементов и способны улучшать физические свой­ства почвы за счет повышения агрегативной устойчивости и уменьшения плотности почвенной массы [5–7]. Органические удобрения способствуют улучшению биологических и биохимических свой­ств почвы, а также положительно влияют на развитие почвенного микробного сообщества [8–10].

Последние годы в Российской Федерации бурное развитие переживает отрасль грибоводства. В числе лидеров Курская (13,8 тыс. т) область, Краснодарский край (12,2 тыс. т) и Московская область (7,8 тыс. т). Кроме того, грибоводство активно развивается в Ленинградской, Воронежской, Калужской и Ростовской областях, а также в Республике Татарстан.

Количество увеличивающегося отработанного грибного субстрата представляет большой интерес для использования в качестве органических удобрений в технологиях сельскохозяйственных культур. Высокому производству зерна, бобов, клубнеплодов и маслосемян способствует использование интенсивной системы удобрений в агротехнологиях [11–15].

Цель исследования — оценка эффективности использования отходов грибного производства: отработанного компоста и мицелия ксилотрофных грибов — в технологиях производства сельскохозяйственных культур.

Материалы и методы исследования

Опытные участки располагались в Рязанской области на темно-­серой лесной почве. Полевой опыт по испытанию компостов был заложен в 2020–2021 гг. на посевах сельскохозяйственных культур: ярового рапса, ярового ячменя, яровой пшеницы, гороха и картофеля (фактор А). Компост вносился один раз в севообороте, непосредственно под исследуемую культуру.

В опыте применяли две формы органического удобрения: полуперепревший и перепревший компост (фактор В). По фактору В схема опыта включала 3 варианта: контроль — без внесения компоста; компост полуперепревший; компост перепревший.

Доза внесения компостов определялась в соответствии с результатами расчетов потребности в удобрениях на формирование запланированной урожайности и анализа научных и производственных результатов по программированию урожаев сельскохозяйственных культур. В соответствии с этим средняя дозировка внесения компостов составила под яровые зерновые 50 т/га, яровой рапс — 40 т/ га, картофель — 80 т/га.

Представленные компосты отличаются достаточно высоким содержанием основных элементов питания. Содержание в компостах: отработанном и 1 года хранения: зольность — 8,0 и 74,1 %; органическое вещество — 66,3 и 25,9 %; массовая доля влаги — 65,4 и 29,3 %; содержание на натуральную влажность общих элементов NPK — 0,50, 0,63, 0,44 и 0,45, 0,51, 0,39 % соответственно. Все компосты имеют благоприятную рН (8,0–7,3), поэтому физиологическое подкисление почвы исключено.

В опыте содержание в почве: гумус — 3,7 %, P2O5 — 10,5…14,6 мг/100 г почвы, К2О — 14,1…15,6 мг/100 г почвы; рНсол — 5,4.

Объекты исследований — яровая пшеница сорт Ладья, яровой ячмень сорт Владимир, яровой рапс сорт Риф, картофель — столовые среднеспелые сорта Вымпел, Колобок, горох посевной — Рокет.

Сельскохозяйственные культуры выращивались согласно общепринятым рекомендациям для условий Нечерноземной зоны. ГТК 2020 г. — 1,4; ГТК 2021 г. — 0,9.

Культуры выращивались в севообороте: чистый пар — озимая пшеница — картофель — яровой рапс — горох — яровые зерновые. Внесение компостов в опыте проводили под фрезерную обработку почвы агрегатом МТЗ-1221 + ФП-1,8 (картофель) или предпосевную культивацию МТЗ-1221 + КПЭ-3,8 (для всех остальных культур).

Общая площадь варианта — 80 м², учетная — 65 м2. Повторность — четырехкратная. Основным методом исследований выбран полевой опыт, сопровождающийся многочисленными наблюдениями, учетами и лабораторными анализами. Математическая обработка выполнялась методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову 1.

Результаты исследований и обсуждение

Результаты проведенных опытов позволили установить положительный эффект от вносимых удобрений.

Следует отметить, что внесение удобрений способствовало увеличению площади листьев. Наибольшие различия достигались на варианте с применением полуперепревшего компоста. В опыте с яровой пшеницей в фазу цветения культуры, при внесении полуперепревшего компоста, площадь листовой поверхности составила 2,26 м2/м, что в 1,44 раза больше значений контрольного варианта (рис. 1).

Рис. 1. Площадь листовой поверхности пшеницы и ячменя, м2/м

 

Fig. 1. Leaf surface area of wheat and barley, m2/m

В опыте с яровым ячменем получены сходные данные: площадь листовой поверхности растений с внесением полуперепревшего компоста составила 2,14 м2/м.

Внесение исследуемых удобрений сказалось и на увеличении вегетативной массы растений. Особенно это было заметно в опыте с яровым рапсом. Вегетативная масса одного растения на варианте с внесением компоста свежего в фазу цветения составляла 50,9 г, что в 2,11 раза было выше контроля. На варианте с перепревшим компостом данный показатель превышал контроль в 1,96 раза (рис. 2).

Рис. 2. Вегетативная масса одного растения рапса в фазу цветения, г

Fig. 2. Vegetative mass of rapeseed plant in the flowering stage, g

Установлено, что внесение всех компостов способствовало увеличению высоты растений ярового рапса. Высота растений в фазу цветения на контрольном варианте составила 83,5 см. Внесение полуперепревшего компоста увеличивало данный показатель на 12,3 см по сравнению с контролем и на 9,7 см по сравнению с высотой растений на варианте с применением перепревшего компоста (рис. 3).

Рис. 3. Высота растений ярового рапса в фазу цветения, см

Fig. 3. Height of spring rape plants in the flowering stage, cm

В опыте по всем вариантам культур выявлено увеличение урожайности всех сельскохозяйственных культур от действия компоста (табл.).

Урожайность сельскохозяйственных зерновых культур в зависимости от уровня питания, среднее 2020–2021 гг.

Уровень питания	Урожайность, т/га
	Яровая пшеница	Яровой ячмень	Яровой рапс	Картофель сорт Вымпел	Картофель сорт Колобок	Горох посевной
Контроль	2,59	3,04	1,53	23,50	9,58	1,89
Компост полуперепревший	2,82	3,21	1,77	27,91	11,21	2,10
Компост перепревший	2,66	3,19	1,71	25,63	10,86	2,09

НСР₀₅ среднее, т/га, А — 0,91; В — 1,28; АВ — 2,22.

Yield of agricultural grain crops depending on nutrition, t/ha  (average for 2020–2021)

Nutrition	Yield, t/ha
	Spring wheat	Spring barley	Spring rapeseed	Potato cv. Vympel	Potato cv. Kolobok	Pea
Control	2.59	3.04	1.53	23.50	9.58	1.89
Half-ripened compost	2.82	3.21	1.77	27.91	11.21	2.10
Fully ripened compost	2.66	3.19	1.71	25.63	10.86	2.09

LSD₀₅ average, t/ha: А — 0.91; В — 1.28; АВ — 2.22.

Приведенные в таблице данные подтверждают, что и полуперепревший компост, и компост годовалый (перепревший) повлияли на все биометрические показатели исследуемых культур в сторону увеличения. При этом компост полуперепревший дал большее увеличение данных показателей.

Максимальная урожайность по всем культурам отмечена на вариантах с действием полуперепревшего компоста: яровой пшеницы — 2,82 т/га (прибавка + 0,23 т/га к контролю); ярового ячменя — 3,21 т/га (+ 0,17); ярового рапса — 1,77 т/га (+ 0,24); картофеля сорта Вымпел — 27,91 (+ 4,41); картофеля сорта Колобок — 11,21 т/га (+ 1,63); гороха посевного — 2,10 т/га (+ 0,21).

В процессе выполнения экспериментов после уборки ярового рапса был проведен анализ маслосемян в зависимости от уровня питания (рис. 4).

Рис. 4. Содержание жира и протеина в семенах ярового рапса, %

Fig. 4. Fat and protein content in seeds of spring rapeseed, %

Таким образом, при определении качества маслосемян, внесение различных компостов существенного изменения масличности у сорта Риф не показал, в среднем она составила 44,0…44,7 %. В то же время, зафиксировано увеличение содержания белка под действием компостов. Так, максимальное в опыте содержание протеина — на варианте с внесением перепревшего компоста (34,2 %), на + 3,1 % от контроля.

Заключение

Данные, полученные в исследовании эффективности использования отходов грибного производства: отработанного компоста и мицелия ксилотрофных грибов — в качестве органических удобрений, потверждают, что их применение на серых лесных почвах увеличивает урожайность яровых ячменя, пшеницы и рапса, картофеля и гороха посевного. Компост является дополнительным источником органического вещества в почве, обогащает ее азотом, фосфором, калием.

Итоги полевых испытаний компостов позволяют рекомендовать их для оптимизации условий питания исследуемых сельскохозяйственных культур. При этом для получения максимальных результатов продуктивности культур лучше всего использовать полуперепревший компост.

 

^{1 Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1985. 220 с.}

Об авторах

Татьяна Владимировна Зубкова

Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина

Автор, ответственный за переписку.
Email: ZubkovaTanua@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3525-488X

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующая кафедрой агротехнологий хранения и переработки сельскохозяйственной продукции

Российская Федерация, 399770, г. Елец, ул. Коммунаров, д. 28

Дмитрий Валериевич Виноградов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева

Email: vdv-rz@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-2017-1491

доктор биологических наук, профессор, советник при ректорате, заведующий кафедрой агрономии и агротехнологий, Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева; старший научный сотрудник кафедры общего земледелия и агроэкологии, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Российская Федерация, 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1; Российская Федерация, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

Список литературы

Дополнительные файлы