Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1. Сохранение плодородия почв - необходимое условие для ведения современного земледелия 8
1.2. Опыт применения нетрадиционных органических удобрений 12
1.3. Влияние органических отходов на урожайность сельскохозяйственных культур 20
1.4. Производство антибиотиков и пути решения утилизации отходов 27
1.5. Использование отходов биохимического производства в сельском хозяйстве 38
2. Условия и методика проведения исследований 47
2.1. Схемы полевых опытов и методика проведения исследований 47
2.2. Характеристика почв опытных участков 49
2.3. Метеорологические условия 54
2.4. Агротехника проведения опытов 57
3. Лабораторные исследования свойств отработанного мицелия 60
4. Влияние отработанного мицелия на урожайность озимой ржи, ярового ячменя, белокочанной капусты и томата 66
4.1. Влияние ОМС на урожайность озимой ржи 66
4.2. Влияние ОМС на урожайность ярового ячменя 70
4.3. Влияние ОМС на урожайность белокочанной капусты 75
4.4. Влияние ОМС на урожайность томата 79
5. Влияние отработанного мицелия на качественный состав зерна озимой ржи и ярового ячменя 82
5.1. Влияние ОМС на качественный состав зерна озимой ржи 82
5.1, Влияние ОМС на качественные показатели зерна озимой ржи 82
5.2. Влияние ОМС на качественные показатели зерна ярового ячменя 87
6. Параметры потребления и использования элементов питания из удобрений озимой рожью и яровым ячменем ... 93
7. Агроэкологическая оценка использования отработанного мицелия 96
7.1. Влияние ОМС на засоренность посевов озимой ржи 96
7.2. Влияние ОМС на засоренность посевов ячменя 100
7.3. Влияние ОМС на распространение и развитие снежной плесени в посевах озимой ржи 103
7.4. Влияние ОМС на распространение и развитие корневых гнилей в посевах ячменя 104
7.5. Влияние ОМС на содержание тяжелых металлов в зерне озимой ржи и ярового ячменя 107
8. Экономическая и биоэнергетическая эффективность применения отработанного мицелия 112
Выводы 117
Предложения производству 120
Библиографический список 121
Приложения 139
- Влияние органических отходов на урожайность сельскохозяйственных культур
- Использование отходов биохимического производства в сельском хозяйстве
- Влияние ОМС на урожайность белокочанной капусты
- Влияние ОМС на качественные показатели зерна ярового ячменя
Введение к работе
Современное земледелие, как Мордовии, так и в целом Российской Федерации, характеризуется заметным снижением плодородия почв. Сокращение поголовья сельскохозяйственных животных привело к снижению объемов применения навоза. Из-за низкой платежеспособности сельскохозяйственные предприятия не в состоянии приобрести необходимое количество минеральных удобрений. При таком экстенсивном ведении земледелия происходит усиленная минерализация органического вещества почвы, что в свою очередь приводит к снижению потенциального плодородия.
Снижение объемов применения органических удобрений наблюдается практически по всем регионам Российской Федерации, что способствует ухудшению свойств почвы и снижению экологической устойчивости агрофитоцено-зов. В настоящее время одной из важнейших задач сельскохозяйственного производства является повышение продуктивности земледелия с одновременным сохранением и воспроизводством почвенного плодородия. Для решения этой проблемы, как показывает мировой опыт земледелия, наряду с использованием местных органических удобрений: навоза, помета, навозной жижи, компостов, соломы, сидератов, растительных остатков и др. необходимо широкое привлечение нетрадиционных источников органических веществ.
Резервы органических удобрений недостаточны для повсеместного внесения их в научно обоснованных дозах. Чрезвычайно актуальной является проблема применения органических удобрений на основе отходов промышленного производства. Одним из дополнительных резервов повышения урожайности зерновых культур может стать применение в качестве удобрений отходов биохимической промышленности. Заводы медицинских препаратов ежегодно пытаются утилизировать тысячи тонн вредных для окружающей среды плотных и жидких отходов производства.
Отработанный мицелий пенициллина и стрептомицина при открытом складировании загрязняет производственные территории заводов, выделяет не-
приятный специфический запах, вызывающий аллергическую реакцию. Их жидкие отходы сбрасываются в сточные воды в течение всего года. При этом наносится двойной ущерб. Происходит загрязнение речных вод органическими соединениями, в том числе биологически активными. Теряются полезные вещества, содержащиеся в отходах. Полная утилизация отходов биохимической промышленности приведет к улучшению экологического состояния на территориях, которые находятся в непосредственной близости от мест их локализации.
Цель исследований. Основной целью диссертационной работы являлось изучение целесообразности полной утилизации и использования отходов биохимического производства в качестве удобрения под зерновые и овощные культуры на почвах Республики Мордовии,
В связи с этим предусматривалось решение следующих задач:
изучить химический состав, физико-химические свойства отработанного мицелия;
установить влияние органо-минеральной смеси (ОМС) на урожайность зерновых и овощных культур;
выявить изменение качества сельскохозяйственных культур при внесении отработанного мицелия;
рассчитать коэффициенты использования элементов питания при внесении органо-минеральной смеси;
определить действие отработанного мицелия на сорный компонент аг-рофитоценоза;
установить влияние отработанного мицеллярного субстрата на распространение и развитие болезней зерновых культур;
изучить динамику содержания тяжелых металлов в зерновых культурах при использовании ОМС,
определить экономическую и биоэнергетическую эффективность, а также экологическую безопасность применения отходов биохимического производства.
Научной новизной работы является всестороннее изучение действия отходов биохимического производства на урожайность и качество сельскохозяйственных культур при полной и безопасной утилизации. Впервые в условиях Республики Мордовия определена экономическая и биоэнергетическая эффективность использования отработанного мицеллярного субстрата под зерновые культуры. Выявлена агрохимическая и экологическая оценка применения отходов биохимического производства. Впервые приведены коэффициенты использования элементов питания из изучаемой органо-минеральной смеси.
Практическая значимость. Полученные результаты позволяют рекомендовать применение отходов биохимического производства в земледелии Республики Мордовия, что существенно улучшит экологическую безопасность и устойчивость окружающей среды.
На защиту выносятся следующие положения:
возможность и целесообразность полной утилизации отходов биохимического производства при использовании их в качестве удобрения под зерновые и овощные культуры;
закономерности изменения свойств и воспроизводства плодородия почвы при внесении отработанного мицеллярного субстрата;
агрономическое, экономическое, биоэнергетическое и экологическое обоснование доз применения органо-минеральной смеси;
показатели выноса и коэффициентов использования питательных веществ озимой рожью и ячменем при разных уровнях внесения ОМС.
Реализация результатов исследований. Научные разработки успешно внедряются в производство растениеводческой продукции и используются при совершенствовании существующих технологий возделывания зерновых и овощных культур в условиях Республики Мордовия.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на региональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки про-
дукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола, 2001); научной конференции «XXX Огаревские чтения (естественные и технические науки)» (Саранск, 2001); Всероссийской научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов «Аграрная наука на современном этапе» (Санкт-Петербург - Пушкин, 2002); Международной научно-практической конференции «Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства» (Пенза, 2002); Международной научно-практической конференции «Современные методы адаптивной селекции зерновых и кормовых культур» (Самара, 2002); Всероссийской научно-практической конференции «Роль средств химизации в повышении продуктивности агроэкосистем» (Уфа, 2003).
Публикация результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Работа выполнена на 120 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов; содержит 33 таблицы, 3 рисунка, 125 приложений, 230 библиографических источников, в т. ч. 41 иностранных авторов.
Автор выражает признательность научному руководителю д-ру с.-х. наук проф. Н. В. Смолину за помощь в разработке программы исследований, внимание и поддержку при проведении полевых опытов и подготовке диссертации, а так же канд. с.-х. наук Д. В. Бочкареву за советы, предложения и практическую помощь в реализации программы исследований.
Влияние органических отходов на урожайность сельскохозяйственных культур
В последние годы в связи со стремительным сокращением поголовья скота и птицы, ростом цен на минеральные удобрения и энергоносители наблюдается снижение объемов применения органических удобрений (Зени-ковВ. И. и др., 1996).
Дефицит органических удобрений (обеспеченность ими в отдельных регионах России не превышает 15-20 %) можно восполнить за счет расширения ассортимента с включением новых видов: промышленных компостов, верми-компостов, сброженных бесподстилочного навоза и помета, биокомпостов типа фермвея и др.
В настоящее время широкую популярность, особенно на овощных плантациях и в теплицах, приобретают вермикомпосты (биогумус), получаемые путем переработки органических отходов культурой дождевого червя (Eisenia Foetida). Дозы вермиудобрений обычно значительно ниже и составляют от 3 до 10-15 т/га. По данным лаборатории органических удобрений ВИУА, в условиях Подмосковья при внесении вермикомпостов из птичьего помета под тепличные томаты в дозе 4,4 т/га прибавка урожая по отношению к исходному компосту составила при разбросном способе 30 %, при локальном - 39 %, Так, при выращивании полевых культур в опытах ВИУА и ВНИПТИОУ отмечена равноценность действия вермикомпостов и традиционного навоза.
Среди новых видов органических удобрений привлекают к себе внимание биокомпосты, приготовленные ускоренным методом, когда процесс биоконверсии осуществляется за 5 - 7 суток вместо обычного двух-трехмесячного компостирования. По данным ВИУА, получаемые при ускоренном компостировании удобрения отличаются высокой ценностью и могут применяться в невысоких дозах (0,1 - 1,0 кг/м2) под овощные и плодово-ягодные культуры. Например, биокомпост, производимый из птичьего помета и торфа на птицефабрике «Вельская» Архангельской области, содержал 2 - 2,5 % азота, 1,5 - 1,6 фосфора, 1-1,5 калия, 0,5 - 0,6 кальция, 0,2 - 0,3 % магния, различные микроэлементы. Его внесение повышало урожай овощных культур на 18-86 %, позволяло получать экологически чистую продукцию (Мерзлая Г. Е., 1996).
Учеными Всесоюзного научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии (ВНИИСХМ) разработана и запатентована технология получения на стоках свинокомплексов микробной ассоциации с повышенным содержанием азота и фосфора. В ней преобладают нокардио- и кори-неподобные бактерии родов Rhodococcus, Arthrobacter, Aureobacterium, Mycobacterium грамотрицательные - родов Alcaligenes, Pseudomonas, большинство из которых стимулируют рост растений. На основе этой ассоциации создан принципиально новый вид микробного гранулированного удобрения - БАМИЛ, обладающий положительными свойствами минеральных удобрений; известный химический состав, простая технология и низкая доза внесения, отсутствие семян сорняков; а также органических удобрений: увеличение урожая культур на 60 - 70 %, оздоровление почвы и повышение ее плодородия, стимулирование роста растений и подавление микрофлоры, вызывающей болезни, действие в течение 2 - 3 лет, получение экологически чистой продукции. На биоудобрение разработаны паспорт, технические условия на производство, гигиенический сертификат. Получен сертификат на БАМИЛ и в Швеции, что позволяет проводить производственные испытания в Европе. По химическим параметрам БАМИЛ отличается от других органических удобрений высоким содержанием азота (5 %), фосфора (1,8 %), калия (0,8 %), кальция (3,4 %), магния (0,5 %), цинка (0,05 %), железа (1 %), марганца (0,8 %), меди (0,05 %), серы (0,5 %), отсутствием никеля, ртути, кобальта, свинца, кадмия, хрома и других тяжелых металлов. В 1986 - 1994 гг. на базе ВНИИСХМ, Санкт-Петербургского аграрного университета, НПО «Белогорка» проводили полевые опыты на различных культурах: картофеле, томатах, перце, пшенице, салате, капусте, редьке и др, БАМИЛ стабильно повышал урожайность картофеля на 10 - 15 т/га, сена многолетних трав - на 7 - 8 т/га, пшеницы (последействие) - на 0,8 - 1 т/га, томатов в защищенном грунте - на 30 % и обладал последействием 3-4 года. БАМИЛ улучшал качество сельскохозяйственной продукции. Так, в клубнях картофеля содержание крахмала возрастало на 6 %, а витамина С - в 1,5 раза; белка в зерне овса - на 2 - 3 %, пшеницы - на 1,0 - 1,5 %. В полученной продукции содержание нитратного азота было существенно ниже допустимых норм. В вегетационных и полевых опытах ВНИИСХМ отмечено стимулирующее действие БАМИЛа на рост и развитие растений, значительно возрастали: биологическая активность почвы, особенно в прикорневой зоне, количество активных микроорганизмов - стимуляторов роста растений, почвенных инфузорий. Наблюдалось обогащение углеродом, растворимыми формами азотных и фосфорных соединений, микроэлементами. Все это не только увеличивало плодородие почвы, оздоравливало ее3 но и повышало урожай культур. Урожай сухой массы трав сильно различался по вариантам с БАМИЛом, но был в 3 - 15 раз выше по сравнению с контролем. Наибольший урожай получен в вариантах с золой и внесением БАМИЛа (Архипченко И. А., Овчаренко М. М., 1996). Архангельской опытно-мелиоративной станцией совместно с Архангельским институтом леса и лесохимии разработаны технологии производства и технические условия на короминеральные, коропометные и короминерально-навозные удобрения (соответственно КМУ, КПУ и КМНУ). Положительное влияние удобрений из отходов лесопредприятий на водно-физические свойства почвы и ее плодородие обеспечило значительные прибавки урожайности сельскохозяйственных культур. При однократном внесении удобрений наиболее высокая (67 %) прибавка урожая рапса получена при использовании 100 т/га КПУ. Эффективность КМУ и КМНУ была ниже. При двукратном внесении удобрений максимальную урожайность картофеля (75 % к контролю) отмечали в вариантах с применением КПУ (100 т/га). Довольно высокие (65 %) прибавки урожая наблюдали в вариантах с КМНУ и навозом. Трехкратное внесение КПУ под картофель также дало максимальную урожайность (прибавка урожая - 24 %), но в отличие от предыдущих лет наиболее эффективным оказалось внесение КПУ в дозе 50 т/га. Однако концентрация вторичных ресурсов вблизи сельскохозяйственных предприятий молочно-мясного направления, птицефабрик позволила получить более сложные многокомпонентные компосты - лигнопометокоронавоз-ные (ЛГГКН) и лигнокороминеральнонавозные (ЛКМН). Многокомпонентные компосты испытывали на участке «Повракула 1» совхоза-техникума «Архангельский». Удобрения вносили при залужений участка под покровную культуру рапс. Вносимые компосты имели достаточно высокое содержание подвижных форм фосфора (116 - 242 мг на 100 г удобрений), калия (267 - 530 мг на 100 г удобрений) и щелочную реакцию среды. Улучшение пищевого режима способствовало повышению урожайности сельскохозяйственных культур, В год внесения наиболее высокая урожайность рапса получена от лиг-нопометокоронавозного компоста в дозе 100 т/га, прирост урожайности составил 45 %, в последействии этот компост также оказался наиболее эффективным, прибавка сена многолетних трав составила 67 % к контролю. Одновременно с ростом урожайности, органические удобрения, приготовленные из отходов лесопредприятий, улучшают водно-физические, химические свойства и гумусное состояние почвы (Кононов О. Д., Лагутина Т. Б.? 1996).
Использование отходов биохимического производства в сельском хозяйстве
Положительное действие грибного мицелия на рост растений впервые наблюдал Ж, Сад (1851). Он писал, что можно использовать на удобрения шляпочные грибы, делая из них компосты с торфом. Применение таких ком постов под травы оказало определенное действие: трава была невысокой ростом, но темно-зеленой по окраске и очень частой. Отмечено высокое действие таких компостов на овощи. Автор делает вывод о положительном действии грибных организмов на увеличение урожайности сельскохозяйственных культур,
Исследованиями 3. Э. Беккер и соавт. (1959) показано, что большинство почвенных грибов содержат в своем мицелии вещества, влияющие на рост зеленых растений, усиливая его. Экстракты из мицелия грибов стимулировали рост фасоли, оказывали аналогичное влияние на горох, сою и люпин.
Исследованиями авторов установлено, что для получения эффекта стимуляции роста бобовых в течение всей вегетации достаточно замачивать семена перед посевом в экстракте мицелия в разведениях 1:100 - 1:1000. Еще больший эффект достигался при двух - трехкратном опрыскивании молодых растений фасоли с интервалом в 10 дней. Обработка сказывалась в основном на органах, находящихся при их закладке, и не влияла на уже выросшие органы. Цветение и плодоношение обработанных растений начиналось много раньше и протекало даже в неблагоприятных условиях, при очень слабом освещении, при котором необработанные растения не зацветали. Авторами установлено, что мицелий грибов при относительно слабом влиянии на рост стебля, действовал преимущественно на увеличение листовой поверхности, плодов, корней и ускорял темп развития растений. Учитывая эти особенности, 3. Э. Беккер и соавт. (1959) предполагали, что мицелий грибов может быть весьма эффективен при его использовании в растениеводстве - особенно при культивировании капусты, огурцов и томатов. По мнению исследователей, применение мицелия может увеличить ареал распространения (возделывания) овощных культур, продвинуть его в условия севера, где вегетационный период короток, или даже получать с ИХ помощью вторичные урожаи в том же сезоне на поливных землях, после снятия основной культуры.
А. С. Лисина (1958, 1963), изучая влияние экстрактов, полученных из мицелия Femciliium lanthmeltum, на проростки фасоли, пшеницы, редиса, выяснила, что всем изучаемым экстрактам свойственно стимулировать рост всех исследованных растений, даже в довольно низких концентрациях (разведение 1:10000 в случае фасоли и пшеницы).
На использование в качестве удобрений мицеллиальной массы, получаемой при производстве антибиотиков, указывает Н. А. Красильников (1958). По данным автора, внесение одного грамма раздробленной массы мицелия ак-тиномицета - продуцента стрептомицина на 1 кг почвы заметно повышало развитие азотобактера и рост пшеницы. В удобренной мицелием почве (подзол) урожай пшеницы повышался на 20 - 30 %.
Исследования по изучению эффективности использования плотных отходов пеницилл и н вого и стрептомицинового производства Саранского завода медицинских препаратов в растениеводстве проводились на кафедре растениеводства Мордовского государственного университета (1959 - 1961) под руководством О. П. Кувшиновой.
О. П. Кувшинова (1961), проводя исследования с яровой пшеницей, просом, сахарной свеклой, кукурузой, установила высокую эффективность мицелия гриба Penicillium chrysogenum. По данным автора, наиболее эффективным способом является внесение мицелия совместно с семенами в дозе 5-10 кг/га. Прибавка урожая зерна яровой пшеницы составила 3,6 ц/га, проса - 2,4, корнеплодов сахарной свеклы - 26,3 ц/га. По мнению автора, заслуживает внимания и способ предпосевного намачивания семян в фильтрате мицелия (доза 5-10 кг/га). Получены прибавки урожая зерна яровой пшеницы - 2,7; корнеплодов сахарной свеклы - 36,0 ц/га.
Дальнейшими исследованиями Н. К. Корабицкого и О. П. Кувшиновой (1964) установлена высокая эффективность опрыскиваний сельскохозяйственных культур растворами плотных отходов пенициллинового и стрептомици-нового производства. Так, при опрыскивании кукурузы 3 и 8 %-ными растворами мицелия пенициллина и стрептомицина в фазе 7-8 листочков на протяжении трех лет (1960 - 1962 гг.) получена прибавка урожая, соответственно 21,0 и 1,4 ц/га. Опыты с кормовыми бобами (опрыскивание 8 %-ным раствором мицелия пенициллина и стрептомицина в фазе 7-8 листочков и в начале цветения) показали, что наиболее эффективным оказалось одноразовое опрыскивание в фазе.7 - 8 листочков (прибавка урожая зерна от мицелия пенициллина -1,1, стрептомицина - 1,8 ц/га, а при опрыскивании в начале цветения соответственно - 1,3 и 1,4 ц/га). Авторы отмечают, что при двухкратном опрыскивании мицелием пенициллина в фазе 7 8 листочков и в начале цветения получен отрицательный результат.
Исследованиями Н. С. Дудкиной (1964) установлена высокая эффективность опрыскиваний сельскохозяйственных культур растворами жидких и плотных отходов пенициллинового и стрептомицинового производства и корневой подкормки. Растворы для опрыскивания томатов готовили следующим образом: на каждые 10 литров воды брали по 1 литру пенициллиновой и стреп-томициновой жидкостей и 0,2 кг мицелия пенициллина. На гектар расходовалось 330 литров жидких отходов и 270 кг мицелия пенициллина, растворенных в 3300 литрах воды. Корневую подкормку проводили из расчета 10 граммов на одно растение. Опрыскивались растения в фазу массового цветения. На опрыснутых растениях отмечалось ускорение цветения и образования плодов. Созревание начиналось на 4 - 6 дней раньше контрольных. Опрыскивание томатов отходами ускоряет созревание плодов, общий же урожай повышается незначительно. Корневая подкормка мицелием ускоряла созревание, увеличивала общий урожай плодов. Под влиянием отходов повышалось содержание сахара, сухого вещества в плодах и заметно снижалась кислотность.
Для опрыскивания огурцов растворы готовили следущим образом: на 10 литров воды брали по 1 литру пенициллиновой и стрептомициновой жидкостей и 0,5 кг мицелия пенициллина. Норма на 1 га - 200 литров пенициллиновой и стрептомициновой жидкостей и 100 кг мицелия пенициллина (разведены в 1000 литрах воды). Опрыскивание проводилось в фазу массового цветения. Под влиянием опрыскивания пенициллиновой и стрептомициновой жидкостями увеличилась длина главного стебля на 6 - 8 см. Растения, опрыснутые пенициллиновой и стрептомициновой жидкостями, по сравнению с контрольными значительно меньше заболевали антракнозом, удлинялся срок плодоношения и значительно повышался урожай огурцов.
Наиболее эффективно трехкратное опрыскивание растений стрептомициновой жидкостью, прибавка урожая составляла 32,2 %. Внекорневая подкормка огурцов отходами производства антибиотиков оказывала положительное действие на улучшение качества плодов, способствовала увеличению процентного содержания сахара и, что особенно важно (для засолки), увеличивала процент сухих веществ на 0,6 - 1,2 % (Дудкина Н.С., 1964). Анализируя приведенные данные литературы по использованию отходов биохимического производства в растениеводстве, можно сказать, что опыта по их применению у нас в стране крайне мало. Современных зарубежных данных в литературе по использованию отходов в растениеводстве практически нет.
Влияние ОМС на урожайность белокочанной капусты
В нашей стране капуста является главной овощной культурой. Она за- нимает более 30 % общей площади овощных культур. Широкому распространению этой культуры способствовал ряд ее ценных хозяйственных свойств: высокая урожайность, транспортабельность и лежкость при хранении. Содержание сухого вещества 8,1 %, сумма Сахаров 4,8 %. В состав минеральных веществ входят калий, натрий, кальций, магний, железо, фосфор, сера. В ней имеются органические кислоты - лимонная, яблочная и другие. Кроме витамина С капуста содержит провитамин А (каротин), витамины Вь Вг, Вз, РР, К, U и многочисленные ферменты (Босс Г. В., и др., 1983; Матвеев В. П., Рубцов М. И., 1978; 1985). Капусту используют в пищу в свежем виде, для варки, тушения, приготов- ления салатов и для квашения, консервирования и сушки. При сравнительно низкой питательности, она имеет высокие вкусовые качества (Лизгунова Т. В., 1989). Являясь высокоурожайной культурой, она дает дешевую продукцию и почти не нуждается в дорогостоящем защищенном грунте. Капуста как пропашная культура способствует повышению окультуренности почвы, оставляя после себя поле чистым от сорняков, и является хорошим предшественником для других овощных культур. В современной медицине ее вводят в рацион при отдельных видах заболеваний сердца, желудка и др. (Лаппа Н. В. и др., 1990; Гусев П. П., 1994). Опыт, проведенный на капусте в 1999 г., показал достоверную прибавку урожая от применения отработанного мицелия (ттрил. 31). Наиболее эффектив- ной оказалась доза с внесением 0,82 тУга (табл. 4.3). Масса одного кочана на этом варианте была на 43 % выше, чем на варианте без применения органо-минеральной смеси. Дальнейшее повышение дозы существенной прибавки массы кочанов не дало. В 2000 г. изучаемое удобрение достоверно повышало урожайность капусты (прил. 32). Самая высокая урожайность была получена при внесении ОМС в дозе 1,23 т/га (прибавка урожайности составляла 18,78 т/га). Масса одного кочана на этом варианте была на 30 % выше, чем на контроле. Прибавка урожайности от внесения 0,41 т/га мицелия составила 11 %, 0,82 т/га - 21 %. Существенным было применение органо-минеральной смеси и в 2001 г. (прил. 33). Прибавка массы кочана от внесения 0,41 т/га отработанного мицелия составила 6 %, 0,82 т/га - 15, а 1,23 т/га - 19 %. Наиболее эффективной в 2001 г. оказалась также доза с внесением 1,23 т/га органо-минеральной смеси. Масса одного кочана на этом варианте была на 19 % выше, чем на варианте без применения отработанного мицелия.
В среднем за 3 года прирост массы кочанов с применением 0,41 т/га от- работанного мицелия составил 10 %, 0,82 т/га- 20, а 1,23 т/га - 24 %. Наиболее эффективной под капусту оказалась доза органо-минеральной смеси в 0,82 тонны в расчете на 1 га. Нами проведены исследования по изучению плотности кочана - технологического показателя, важного при закладке капусты на хранение. Расчеты показали (табл. 4.4) что с внесением органо-минеральной смеси происходило достоверное увеличение длины окружности за годы исследований (прил. 34-36). С внесением 0,41 т/га отработанного мицелия длина окружности возрастала по сравнению с контролем в среднем за три года на 6 %, 0,82 т/га - на 12 и 1,23 т/га-на 14%. Расчет плотности кочанов капусты представлен в табл. 4.5. Результаты дисперсионного анализа показали, что внесение отработанного мицелия достоверно не изменяло плотность вилков капусты. Можно отметить лишь тенденцию снижения плотности кочанов при повышении их массы. Однако статистически это не доказано, т. е. снижение плотности было в пределах ошибки опыта. Следует вывод, что внесение кальцитово-мицелярного препарата существенного влияния на плотность кочанов не оказывало. С целью изучения технологических свойств капусты ставилось определение степени сохранности кочанов через определенный период времени. Наблюдения показали (рис. 1), что применение органо-минеральной смеси не оказывало заметного влияния на лежкость кочанов. %
Влияние ОМС на качественные показатели зерна ярового ячменя
Формирование урожая и его качества во многом зависит от внешних условий, складывающихся в агрофитоценозе во время вегетации культуры. В процессе онтогенеза культурные растения для получения урожая предъявляют определенные требования к факторам внешней среды. Изменение этих факторов оказывает огромное влияние на течение и интенсивность биолого-химических процессов, влияющих на качественный состав сельскохозяйственной продукции. Требования к качеству зерна ячменя во многом зависят от характера его использования. Если ячмень предназначен для кормовых целей, то он должен содержать больше белка. Уровень переваримости и питательности корма определяется качеством и количеством клетчатки. С увеличением последнего кормовая ценность ячменя снижается. Многие исследователи утверждают, что по содержанию белка среди хлебных злаков ячмень занимает второе место после пшеницы (Толстоусов В. П., 1987; Алиева Е. И. и др., 1991). Важным показателем качества ячменя, как пивоваренного сырья, является содержание белка в зерне, которое не должно превышать 9 - 12 % при оптимальном показателе 10,5 % (Толстоусов В. П., 1987). В России ячмень является одной из основных зернофуражных культур, около 70 % его зерна используется на корм скоту. Применение удобрений наряду с погодными условиями, является одним из мощных факторов варьирования химического и качественного состава возделываемых культур (Коданев И. М., 1970; Толстоусов В. П., 1974, 1987; Богомазов Н. П. и др., 1993; Ивойлов А. В. и др., 1994, 1995, 2000, 2002, 2003; Ахме- тов Ш. И., 1996; Смолин Н. В., 1997). Проведенные трехлетние исследования выявили достоверное влияние изучаемых факторов на качественные показатели зерна ячменя (прил. 58-75). Причем во все годы исследований степень этого влияния зависела от условий увлажнения и температурного режима, сформировавшихся в период вегетации (табл. 5.2). Так в избыточно увлажненном 2000 г. изучаемые факторы не оказывали достоверного влияния на белковость зерна, но общее содержание азота и белка на вариантах, где применяли изучаемые удобрения, было значительно ниже по сравнению с другими годами опытов. И. М. Коданев (1970) объясняет это явление тем, что при использовании удобрений в годы с обильными осадками вегетационный период у растений удлиняется, что способствует накоплению веществ углеводного происхождения, однако содержание белка снижается в виду интенсивного расхода азота на рост и развитие вегетативных органов. Эти выводы подтверждают и результаты наших опытов.
Применение ОМС в дозе 1,1 т/га и 1,47 т/га увеличивало содержание фосфора на 4 и 8 % по сравнению с контролем. Максимальное содержание фосфора отмечалось на варианте с внесением NeoPuoK o, что было больше контрольного на 11 % и выше упомянутых вариантов с внесением ОМС на 6 и 8 %. В отношения содержания калия в зерне ячменя не было выявлено существенных различий. В этом году отмечалось максимальное содержание крахмала в зерне ячменя за все годы проведения опытов (в среднем по опыту 64,1 %). Внесение ОМС не приводило к увеличению крахмалистое зерна по сравнению с контрольным вариантом, в среднем по дозам ОМС содержание крахмала составило 64,7 %, однако при сравнении с вариантами, где использовались кальций, навоз, NPK, содержание крахмала увеличивалось на 2, 3 и 4 % соответственно. Погодные условия 2001 г. отмечались недостатком осадков (ГТК 0,67). Это существенным образом повлияло на химический состав и качественные показатели зерна ячменя. Содержание фосфора и клетчатки в этом году существенно не изменялось по фонам применяемых удобрений. Содержание калия в зерне ячменя был максимальным на варианте с внесением ОМС в дозе 1,1 т/га + Кзо (превосходило контроль на 29 %). Сравнивая данный вариант с делянками, где применялся навоз, СаСОз, минеральные удобрения можно отметить, что содержание калия было выше на 13 %, 10 и 7 % соответственно. Содержание белка было наибольшим за все годы исследований. Применение удобрений существенным образом повлияло на этот показатель. Максимальное содержание белка было на варианте с внесением NuoPeoKeo и было больше контрольного на 8 %. Применение ОМС, также приводило к достоверному увеличению содержания белка. При внесении ОМС в дозе 1,1 т/га, 1Д т/га + Кзо и 1,47 т/га, содержание белка возрастало соответственно на 4, 4 и 6 %. При сравнении вариантов, где использовали органо-минеральную смесь в дозе 1,47 т/га с делянками, где применяли кальций, навоз, выяснилось, что содержание белка превосходило на 8 и 3 % соответственно.
Содержание крахмала в зерне ячменя было значительно ниже, чем в 2001 г. Самое высокое его содержание наблюдалось на фоне применения ОМС с хлористым калием. Крахмалистость зерна ячменя по сравнению с СаСО , навозом и NPK увеличивалась на 7 %, 6 и 2 % соответственно. Применение удобрений в 2002 г. повышало белковость зерна, но в отличие от предшествующих лет, не оказали достоверного влияния на содержание крахмала. Содержание фосфора в зерне ячменя по фонам применения удобрений существенно не изменялось, В отношении содержания калия наблюдалась аналогичная предыдущему году закономерность. В среднем за три года применение минеральных удобрений и ОМС достоверно увеличивало содержание белка и крахмала в зерне ячменя (рис. 3). Максимальное содержание крахмала - 59,8 % наблюдалось при совместном внесении органо-минеральной смеси в дозе 1,1 т/га с хлористым калием и без него, что превосходило контрольный вариант на 1 %, вариант с внесением кальция и навоза на 3 %, с внесением NPK. на 2 % процента. %
