Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Использование окисленных углей в качестве удобрения сельскохозяйственных культур 7
1.1 Использование окисленных углей в сельском хозяйстве 8
1.1.1 Использование гуминовых удобрений 9
1.1 .2 Органо-минеральные удобрения на основе углеотходов 16
1.1.3 Использование окисленных углей в качестве удобрения сельскохозяйственных культур 19
Глава II. Условия, объекты и методы исследований 29
2.1. Физико-географические условия, климатические особенности и почвенный покров лесостепной зоны Кемеровской области
2.2. Объекты и методы исследований 38
2.3. Метеорологические условия в годы проведения опытов 43
Глава III. Влияние окисленных углей на обеспеченность почв элементами питания, урожайность и качество продукции 47
3.1. Агрохимические свойства окисленных углей 49
3.2 Химический состав и содержание тяжелых металлов в окисленных углях 53
3.3. Влияние окисленных углей на свойства почв 64
3.4. Влияние удобрений из углистых пород Кузнецкого бассейна на урожайность, качество сельскохозяйственной продукции 71
3.4.1. Влияние углеотходов на урожайность и качество зерна ячменя 72
3.4.2.Влияние углеотходов на урожайность и качество зерна овса 75
3.4.3 Влияние окисленных бурых углей на урожайность, качество зерна яровой пшеницы и потребление питательных элементов в «островной» лесостепи 78
3.4.4 Влияние окисленных углей на урожайность, качество зерна яровой пшеницы и картофеля в лесостепи Кузнецкой котловины 84
3.5. Баланс питательных веществ 91
Глава IV. Энергетическая и экономическая оценка эффективности выращивания яровой пшеницы при использовании окисленных углей 97
Выводы, предложения Производству 107
Библиографический список 109
- Использование гуминовых удобрений
- Метеорологические условия в годы проведения опытов
- Влияние окисленных углей на свойства почв
- Энергетическая и экономическая оценка эффективности выращивания яровой пшеницы при использовании окисленных углей
Введение к работе
В сельском хозяйстве Кемеровской области в результате интенсивного использования земель снижаются запасы гумуса. За последние два десятилетия наблюдается отрицательный баланс гумуса и питательных веществ в пахотных почвах. Ежегодная потребность в органических удобрениях составляет около 3 млн. тонн. Удовлетворить ее за счет традиционных форм органики в настоящее время не возможно.
Источниками получения дополнительного органического вещества в качестве удобрений для сельского хозяйства области являются: окисленные в пластах бурые угли Канско-Ачинского угольного бассейна, окисленные в пластах каменные угли Кузбасса; углесодержащие отходы флотационного обогащения угля. Окисленные угли имеют широкий набор макро- и микроэлементов являются кладовой органического вещества, содержащего большое количество гуминовых кислот, которые по своему составу близки к почвенным.
Окисленные в пластах угли как бурые, так и каменные практически не используются в народном хозяйстве в качестве топлива или сырья для других отраслей и при добыче, угля открытым способом поступают в отвалы вместе со вскрышными породами. Количество окисленных углей оценивается по каждому месторождению только при детальной разведке и разработке, но оно огромно, На разрезах Кузбасса объёмы окисленных углей поступающих в отвалы составляют десятки миллионов тонн ежегодно.
При обогащении угля образуется большое количество углесодержащих отходов. Ежегодный выход отходов флотационного (мокрого) обогащения угля в Кузбассе составляет миллионы тонн. Они складируются в хвостохранилища, где окисляются в условиях атмосферы и в настоящее время практически не используются.
Размещение окисленных углей и углеотходов является серьезной проблемой для Кузбасса. Окисленные угли, складируемые в отвалах, горят,
4 вызывая загрязнение атмосферы, под углеотходы занимаются сотни гектаров плодородных земель.
Окисленные угли содержат до 70% органического вещества, в т. ч. отходы флотации 20-60%, содержание СаО и MgO в них достигает 30-40% от минеральной части. Они являются хорошим сорбентом, имеют щелочную реакцию (рН- 7,3-7,6). Благодаря этим свойствам окисленные угли возможно использовать как удобрения.
Поэтому исследования по использованию окисленных углей в качестве удобрений сельскохозяйственных культур в Кемеровской области отличаются особой актуальностью.
Цель исследований - изучение возможности и эффективности применения окисленных углей в качестве удобрения зерновых культур и картофеля в лесостепной зоне Кемеровской области.
Задачи:
дать характеристику окисленным углям как удобрениям;
выявить влияние внесения окисленных углей на валовое содержание тяжелых металлов и их подвижных соединений в почвах;
изучить влияние различных доз окисленных углей на урожайность и качество сельскохозяйственных культур;
установить влияние различных доз окисленных углей на накопление и вынос основных элементов минерального питания;
определить содержание тяжелых металлов в продукции при применении окисленных углей;
определить энергетическую и экономическую эффективность окисленных углей в качестве удобрения изучаемых культур.
Научная новизна. Впервые на основании комплексных исследований обосновано применение окисленных углей в качестве удобрения сельскохозяйственных культур в условиях лесостепной зоны Кемеровской области. Установлены оптимальные дозы внесения окисленных углей для получения урожая с соответствием его качества нормативам по безопасности
5 продукции. Определено влияние окисленных углей на потребление элементов питания и тяжелых металлов яровой пшеницей.
Практическая значимость. Разработаны практические рекомендации по применению окисленных углей в качестве удобрения под сельскохозяйственные культуры. Рекомендованы дозы внесения окисленных углей для получения экологически чистой растениеводческой продукции. Показан баланс элементов питания. Определена биоэнергетическая, агрономическая и экономическая эффективность удобрения яровой пшеницы окисленными углями.
Апробация. Основные положения работы докладывались и обсуждались на областных и районных агрономических совещаниях с 1985 по 2006 гг. На всесоюзной научно-практической конференции «Социально-экономические проблемы достижения коренного перелома в эффективности развития производительных сил Кузбасса» (Кемерово, 1989), на всесоюзной научно-технической конференции «Экологические проблемы угольной промышленности Кузбасса» (Междуреченск, 1989), на межрегиональной научно-практической конференции «Агрохимия: наука и производство» (Кемерово, 2004), на научно-практических конференциях «Тенденции и факторы развития агропромышленного комплекса Сибири» (Кемерово, 2005; 2006), на совещаниях специалистов агрохимической службы России.
Защищаемые положения:
Применение окисленных углей в качестве удобрения улучшает обеспеченность почвы подвижными элементами питания;
Удобрение зерновых культур и картофеля окисленными углями повышает урожайность и качество продукции;
2. Применение окисленных углей в лесостепной зоне Кемеровской
области энергетически и экономически выгодно. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ, в том числе 1 в центральной печати.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций производству, списка литературы. Содержание изложено на 125 страницах машинописного текста, включает 53 таблицы, 7 рисунков. Библиографический список состоит из 190 наименований, из них 12 на иностранном языке. При оформлении диссертационной работы использованы возможности компьютерной графики, текстового редактора Word.
Автор выражает благодарность научному руководителю - заслуженному деятелю науки РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Л.М. Бурлаковой за ценные советы, постоянную поддержку и методическую помощь при выполнении данной работы. Автор благодарит за помощь и поддержку своих коллег ФГУ Центра агрохимической службы «Кемеровский».
Использование гуминовых удобрений
Гуминовые удобрения - удобрения, регулирующие усвоение трудно доступных фосфатов кальция и железа; структурообразующие удобрения, благоприятно влияющие на водный и тепловой режим почв (Драгунов, 1957). Основным критерием выбора сырья для получения гуминовых удобрений, является содержание в них гуминовых кислот, способных переходить в растворимое состояние в водных растворах щелочей. Торфа и бурые угли (окисленные) являются основным сырьем для производства гуминовых кислот (Христева, 1957, 1968; Кухаренко 1957). По данным Н.И. Назаровой, М.С. Курбатова (1962), по содержанию гуминовых кислот виды твердого топлива неравноценны между собой. В торфах их содержится до 50%, в землистых бурых углях - 70-80%, в выветрившихся каменных углях - 80%) на органическую массу. Окисленные угли Хакассии содержат 55-70% гуминовых кислот, 50-79% углерода и 32-45%) кислорода (Антонов и др., 2001).
Гуминовые кислоты содержатся в почве (до 1-5%о в верхнем 30-см слое), навозе (до 5-15%о), компостах, осадках сточных вод, сапропеле (10-20%), торфе (10-40%), лигнине (50-80%) (цит. по Г.К. Панкратовой, В.И. Щелокову, Ю.Г. Сазонову, 2005).
Из органических ископаемых по химическим признакам ближе всех к перегною стоит торф, затем окисленные бурые и каменные угли. Применение торфа и окисленных углей в их естественном состоянии зачастую не дает желаемого результата. Объясняется это тем, что хотя торф и угли содержат довольно высокий процент питательных веществ, но растения усваивают их недостаточно, так как они очень прочно связаны с органической частью этих веществ. Поэтому для биологического эффекта приходится вносить их в больших дозах (20-30 т/га и более) (Назарова, Курбатов, 1962).
Е.А. Шипитин, В.Л. Булганин, Ю.И. Гержберг (1994) отмечают, что во всем мире резко возрос интерес к удобрениям гуматного типа. Это объясняется тем, что все больше накапливается данных о положительном влиянии гуминовых веществ на рост и развитие растений, а также на качество сельскохозяйственной продукции и плодородие почв. Гуминовые соединения органики, являясь физиологически активными веществами, регулируют и интенсифицируют обменные процессы в растениях и почве. Установлено, что гуминовые вещества не только увеличивают урожайность, массу плода и ускоряют сроки созревания, но и улучшают качество продукции, повышая содержание в ней Сахаров, витаминов и уменьшая в 6-10 раз количество нитратов.
Гуматы калия, натрия и аммония, применяемые в жидком или твердом виде (часто угли, обработанные водными растворами щелочей в определенных соотношениях до получения сыпучего состояния), представляют собой стимуляторы роста и развития растений (Назарова, Курбатов, 1962; Кухаренко, 1976).
Л.А. Христева (1968) опытами в 1957 г. на проростках ячменя и кукурузы доказала, что гуминовые кислоты как бурых, так и выветрившихся каменных углей являются биологически активными, причем действие первых оказалось сильнее. Это связано с содержанием органического вещества, так как зольная часть в природе стимулирующего характера играет незначительную роль. Она же (1968) в опытах 1959 г. с проростками и растениями зерновых культур установила, что их способность переносить высокие температуры, воздушную и почвенную засухи, сопротивляться токсическому действию высоких доз удобрений, связана с обеспеченностью кислородом. Гуминовые кислоты используются растениями для активизации дыхательного газообмена и понижения транспирации.
По заключению Н.И. Назаровой, М.С. Курбатова (1962), стимулирующее действие гуминовых кислот проявляется в том, что они усиливают развитие корневой системы и надземной массы. Корневая система становится длиннее и более мочковатой. В листьях увеличивается содержание хлорофилла, и листовая пластинка становится больше. Растения раньше зацветают, и на них быстрее созревают плоды (рис. 1). Под влиянием гуминовой кислоты в растительном организме резко активизируется обмен веществ, усиливается дыхание и процессы синтеза веществ.
Исследования выше названных ученых показали, что различные растения неодинаково реагируют на внесение гуминовых удобрений на разных этапах своего развития. Однолетние растения больше всего реагируют в начале своего развития и в момент образования органов репродукции, древесные - после пересадки сеянцев и саженцев, когда травмируется корневая система. То же можно сказать и об овощных рассадных культурах.
Они установили, что на разных почвах действие гуминовых удобрений различно. Самый большой эффект от их применения наблюдается на бедных песчаных и малогумусированных почвах. Действие гуминовых удобрений зависит также от условий внешней среды: оно увеличивается при засухе, повышенных температурах и других отклонениях внешних условий от нормы. Потребность растений в гуминовых кислотах связана со стадийным состоянием организма. Различные сельскохозяйственные культуры не одинаково реагируют на гуминовые кислоты: лучше всех - картофель, капуста, помидоры, сахарная свекла; хорошо - озимая и яровая пшеницы, ячмень, овес, просо, кукуруза, рис, житняк, люцерна.
Исследователями были опробованы в опытах в 1960-1961 гг. гуминовые удобрения в виде жидких (гуматы аммония, гуматы калия и гуматы натрия) и твердых комбинированных удобрений (гумофос и смесь окисленного угля с дефекационной грязью). Ими были сделаны выводы, что действие гуминовых удобрений на сельскохозяйственные культуры эффективно. Установлено, что внесение этих удобрений в почву значительно повышает урожайность культур. Кроме того, отмечено созревание помидоров и ранней капусты раньше контроля на 10-15 дней.
Метеорологические условия в годы проведения опытов
Метеорологические условия вегетационного периода 1984 года несколько отличались от средних многолетних (табл. 2.1). Количество осадков, выпавших в мае, близко к норме, в июне выпало 65,6 мм осадков - на 36% выше нормы, в июле и августе осадков было значительно ниже нормы. В мае, июле и августе среднемесячная температура была ниже нормы соответственно на 0,5, 0,9 и 3,4. С мая по сентябрь осадков выпало на 53,3 мм меньше в сравнении со средними многолетними данным, а среднемесячный температурный режим был на 0,7 ниже нормы. Гидротермические условия в течение вегетационного периода в годы исследований изменялись в широких пределах. Запасы продуктивной влаги в 2003 и 2004 гг. исследований были меньше нормы. Количество осадков за вегетационный период было выше среднего многолетнего только в 2002 году. Особенно засушливым был 2003 год. Температура воздуха в мае и июне, в годы исследований была значительно выше средней многолетней, в июле и августе - на уровне средней. Гидротермический коэффициент за вегетационный период составил: 2002 г. - 1,90, 2003 г. - 0,86 и 2004 г. -1,17. Запасы продуктивной влаги в 2003 и 2004 годы были меньше нормы. Количество осадков за вегетационный период было выше среднего многолетнего только в 2002 г. Температура воздуха в мае, июне и августе в годы исследований была выше средней многолетней, в июле - ниже средней.
Гидротермический коэффициент за вегетационный период составил: 2002год- 1,79,2003год- 1,09 и 2004 год - 0,94. Окисленные в пластах угли и отходы углеобогащения, содержащие большое количество органического вещества в настоящее время не используются в народном хозяйстве и как отходы угольной промышленности Кузбасса идут в отвалы.
Окисленные угли - верхняя часть угольных пластов, выходящих под наносы при добыче угля открытым способом не используются в качестве топлива и складируются вместе со вскрышными породами. Объёмы окисленных углей в отвалах Кузбасса составляют десятки миллионов тонн ежегодно. По данным ООО «Сибгеопроект» при проектировании добычи угля на участке «Инской -2» на 2006-2014 гг. небольшим разрезом количество окисленных углей, которое поступит в отвал, определено в количестве 1,7 млн. тонн или 8,4% от объёма добычи.
Количество отходов углеобогащения в Кузбассе увеличивается ежегодно, в 1990 году составляло 15,6 млн. тонн, в том числе, отходов флотационного обогащения угля более 5,1 млн. тонн. В настоящее время, в связи с увеличением объёмов углеобогащения, количество отходов флотационного обогащения угля увеличилось практически в два раза. Размещение окисленных углей и углеотходов является серьезной проблемой для Кузбасса. Окисленные угли, складируемые в отвалах, горят, вызывая загрязнение атмосферы, под углеотходы занимаются сотни гектаров плодородных земель. Возможность использования окисленных углей и углеотходов как удобрений в сельском хозяйстве предопределяется их составом: большим содержанием органического вещества, близкого по своим свойством к органическому веществу почвы, широким набором макро- и микроэлементов и высокой поглотительной способностью. В настоящее время 97,3% пахотных угодий России имеют отрицательный баланс гумуса (Ершов, 2004). В Ростовской области в 70-е годы отмечалось снижение гумуса на 91 кг на га в среднем за год (Шапошникова, Листопадов, 1984). Положительный баланс гумуса был только в полях кукурузы на зерно, где в среднем на 1 га вносилось 15 т навоза, и под многолетними травами, с небольшим превышением - под ячменем. Особенно высока потеря гумуса под озимой пшеницей и под масличной культурой - подсолнечником.
За последние 100 лет сельскохозяйственного использования обыкновенных черноземов в Алтайском крае потеряна половина процентного содержания гумуса в верхнем горизонте (Бурлакова, Морковкин, 2005). По мнению В.М. Назарюка (2002), проблема поддержания баланса органических соединений азота (или гумуса) в почве остается актуальной и до сих пор не решенной, и за последние 100 лет в почвах России отмечено значительное снижение запасов гумуса.
В сельском хозяйстве Кемеровской области за последние два десятилетия в результате интенсивного использования земель складывался отрицательный (дефицит возрос с 1,0 до 1,9 т/га) баланс гумуса в пахотных почвах (Просянникова, 2005). Ежегодная потребность в органических удобрениях составляет около 3 млн. тонн (Просянникова, 2006).
Влияние окисленных углей на свойства почв
При изучении влияния окисленных углей на урожай и качество продукции были проведены наблюдения за изменением агрохимических показателей почв. Ежегодно внесение углей под пшеницу проводилось на новом участке одного и того же поля агрофирмы «Тисуль» в дозах 0,2 - 1,2 т/га с шагом по вариантам 0,2 т. С внесением 200 кг углей в почву поступало 124,4 кг органического вещества, 9,95 кг свободных гуминовых кислот, 1,7 кг общего азота и незначительное (менее 1 кг) количество калия и фосфора. Изменение агрохимических показателей почвы через четыре месяца после внесения окисленных углей представлено в таблице 3.13.
Содержание гумуса на контроле в 2002-2003 гг. составляло 9,7-9,5%, в 2004 г. - 9,3%, гидролитическая кислотность 3,16-3,14-3,80 мг-экв./100г, кислотность почвы по годам исследования рН- 5,4-5,3. Содержание подвижного фосфора - 28, 25 и 23 мг/кг, обменного калия - ПО, 106 и 95 мг/кг. Сумма поглощенных оснований и емкость поглощения высокая 41,2-43,1-45,0 и 44,36-46,24-48,80 мг-экв./ЮОг почвы соответственно. Внесение угля оказало влияние на агрохимические свойства почвы: гидролитическую кислотность, содержание подвижных фосфора и калия. По сравнению с контролем гидролитическая кислотность почв уменьшилась на всех вариантах 2002 - 2004 гг. исследования, в том числе на вариантах с внесением 1,2 т/га - до 3,06, 2,87 и 3,24 мг-экв/100 г. На всех вариантах 2002 и 2003 гг. увеличилось содержание подвижного фосфора на 8 - 13 и калия на 19-34 мг/кг относительно контроля. В 2004 году содержание подвижного фосфора увеличилось на вариантах с внесением больших доз угля на 19 мг/кг. Наблюдается тенденция к увеличению емкости поглощения. Изменения по кислотности почвы и содержанию гумуса, кальция, магния недостоверны.
В опытах с пшеницей в АОЗТ «Береговой» в качестве удобрений вносился тот же бурый окисленный уголь Тисульского месторождения ежегодно на новых участках. Изменение агрохимических показателей почвы ко времени уборки урожая представлено по вариантам в таблице 3.14. Содержание гумуса на контрольных вариантах составляло 7,6 и 9,3%. Реакция почвенного раствора слабокислая 5,4 и 5,1. Гидролитическая кислотность - 4,26 и 5,14. Содержание подвижного фосфора 219 и 104 мг/кг, обменного калия 126 и 118 мг/кг. Емкость поглощения почв и сумма поглощённых оснований -высокая и составляет 57,66 - 43,64 и 53,4 - 38,5 мг-экв./ЮО г. Содержание поглощенных: кальция -21,1 и 18,0 мг-экв/100 г и магния -2,3 и 4,3 мг-экв/100 г почвы. На вариантах опыта 2002 г. внесение окисленного угля увеличило содержание в почве подвижного фосфора на 7 - 32 и обменного калия на 6 - 15 мг/кг, снизилась гидролитическая кислотность. На вариантах опыта 2003 г. наблюдается снижение гидролитической кислотности при высоких дозах внесения углей на 0,43 - 0,51 мг-экв./ЮО г и кислотности почв на 0,2 ед. По остальным показателям изменения не достоверны.
В опытах с картофелем на полях АОЗТ «Береговой» при внесении окисленных бурых углей агрохимические показатели почвы ко времени уборки урожая представлены в таблице 3.15. Содержание гумуса на контрольном варианте 7,9%. Кислотность почв слабокислая, рНс - 5,4 и 5,5, гидролитическая кислотность - 4,14 и 3,14. Содержание подвижного фосфора на участке 2002 г. очень высокое, на участке 2003 г. - повышенное. Содержание подвижного калия повышенное 122 и 153 мг/кг. Емкость поглощения и сумма поглощённых оснований высокая и составляет 57,24-56,24 и 53,1 мг-экв/100 г почвы. Количество поглощённого кальция 21,3 и магния 2,5 и 3,5 мг-экв/100 г почвы. Внесение окисленных углей под картофель снизило гидролитическую кислотность и кислотность почв на всех вариантах. С увеличением доз внесения угля она уменьшалась по вариантам опыта.
Увеличение содержания подвижного калия наблюдается на всех вариантах, но не пропорционально дозам внесения угля. На вариантах с внесением 0,4 и 0,6 т/га содержание калия в почвах по сравнению с контролем увеличилось на 17 и 15% соответственно. В опыте 2003 г. наблюдалось увеличение содержания гумуса. Изменение остальных показателей не значительно.
Таким образом, внесение окисленных бурых углей на черноземных почвах положительно влияет на агрохимические свойства: уменьшает кислотность и гидролитическую кислотность почв и увеличивает содержание в почвах подвижного калия. Эти изменения и их величина так же зависят от погодных условий года.
Энергетическая и экономическая оценка эффективности выращивания яровой пшеницы при использовании окисленных углей
Экономически выгодные и энергетически целесообразные мероприятия по применению удобрений в сельском хозяйстве основа рационального хозяйствования и рыночных отношений. Расчеты агрономической, экономической и энергетической эффективности применения удобрений позволяют наиболее точно, объективно и всесторонне оценить систему удобрений в технологическом процессе возделывания сельскохозяйственных культур.
Без выявления показателей экономической эффективности нельзя делать выводы о пригодности использования удобрений (Минеев, 1993, 2004). Многие ученые (Калугин, 1977; Синягин, Кузнецов, 1979; Усенко, 2003) отмечали высокую эффективность органических удобрений, в частности навоза при возделывании различных сельскохозяйственных культур в Сибири и которая установлена во всех почвенно-климатических зонах. Эффективность зависит от дозы удобрения, его качества, почвенно-климатических условий, сельскохозяйственной культуры и других факторов. Прибавка зерна яровой пшеницы колеблется от 1,5-2,5 ц/га на черноземах до 7-10 ц/га на дерново-подзолистых почвах. Окупаемость 1 т навоза зерном в первый год составляет 0,3-0,5 ц зерна, 2-3 ц картофеля, 3-4 ц зеленой массы кукурузы, в засушливых условиях эффект ниже. Поскольку органические удобрения имеют продолжительное последействие, то эффективность его выше: 1 т обеспечивает прирост урожая всех культур за ротацию севооборота до 10 ц в пересчете на зерно.
Проведенный Г.А. Жуковым (1985) анализ систем удобрений рекомендуемых для различных севооборотов Сибири, показывает, что оптимальное внесение органических удобрений на 1 га севооборотной площади в степной и южной лесостепной зонах составляет 5-6 т, в северной лесостепной - 6-8 т и в таежной и подтаежной -7-12 т.
В Тюменской области на серых лесных почвах от внесения органического удобрения, приготовленного на основе торфа и жидкого навоза, увеличение урожайности в звене севооборота кукуруза - пшеница составило 6,9-11,2 ц/га к. ед. (Кольцов, 1983).
Основная задача полевых опытов с удобрениями - сравнительная оценка их действия на урожайность сельскохозяйственных культур. Эффективность различных сочетаний и доз удобрений определяли прибавкой урожая, окупаемостью, биоэнергетическим КПД (КПД).
Оценка экономической и биоэнергетической эффективности проведена в соответствии с инструкцией ЦИНАО (1987), методическими указаниями ЦИНАО (1974), методическими рекомендациями (Ермохин, Неклюдов, 1994; Самаров, Логуа, Баранова, 2000), методикой определения экономической эффективности (1984) и практическим рекомендациям (Интегрированное применение удобрений ..., 2005) при стандартной влажности продукции с учетом затрат энергии на внесение удобрений.
В вариантах с внесением только окисленных бурых углей пшеница дала прибавку зерна 2,2-4,2 ц /га. Самая большая прибавка получена на вариантах с внесением 800 и 1000 кг/га окисленного угля. Окупаемость на этих делянках опыта составила 4,2-5,0 ц зерна на 1 тонну окисленного бурого угля, за счет органических удобрений получено 24-25% урожая. Рентабельность применения окисленных бурых углей на опытных делянках варьирует от 17 до 47%.
Прирост энергии наиболее высокий (МДж/га) в вариантах с внесением 0,8 и 1,0 тонн углей и составляет 5395,7-5395,7. На единицу энергетических затрат получено от 2,9 до 5,8 единиц энергии, содержащейся в прибавке урожая от удобрений. В вариантах с совместным внесением аммиачной селитры биоКПД больше единицы при использовании 0,6-1,2 т/га углей и технология возделывания яровой пшеницы эффективна с энергетической точки зрения в агрофирме «Тисуль», т.к. энергоотдача превышает единицу.
Яровая пшеница Ирень в вариантах с внесением окисленных бурых углей в лесостепи Кузнецкой котловины на примере АОЗТ «Береговой» дала прибавку зерна 3,4-11,3 ц/га и окупаемость составила 7-17 ц зерна на 1 тонну окисленного бурого угля, за счет органических удобрений получено 14,5-48,3% урожая зерна.
Расчет экономической эффективности использования окисленных бурых углей в посевах яровой пшеницы в лесостепи Кузнецкой котловины (в ценах 2006 г.) приведены в таблице 4.7.
Рентабельность применения окисленных бурых углей на опытных делянках варьирует от 62 до 101 %. Рентабельность в опыте в лесостепи Кузнецкой котловины выше, чем в опыте в «островной» лесостепи, что связано с более высокими прибавками урожая зерна и большей окупаемостью. Приведем расчет биоэнергетической эффективности производства яровой пшеницы и применения окисленных бурых углей при ее возделывании в АОЗТ «Береговой» (табл. 4.8). Прирост энергии наиболее высокий (16061,7 МДж/га) в варианте с внесением 1 тонны углей. На единицу энергетических затрат получено от 5,6 до 9,7 единицы энергии, содержащейся в прибавке урожая от органических удобрений. С энергетической точки зрения технология возделывания яровой пшеницы в АОЗТ «Береговой» во всех вариантах эффективна. Таким образом, дозы окисленных углей в опытах в почвенных округах определяются комплексом факторов. Использование этих удобрений при возделывании яровой пшеницы экономически целесообразно и эффективно, что подтверждается агрономической, экономической и энергетической эффективностью. 1. Окисленные каменные угли Таллинского месторождения по агрохимическим свойствам пригодны для использования в качестве гуминовых удобрений, так как они содержат большое количество высокогумусированного органического вещества, общего азота и обладают высокой емкостью поглощения. Повышенное содержание в них подвижных форм меди, свинца, никеля и хрома должно учитываться при расчете доз внесения. 2. Окисленные бурые угли Тисульского месторождения содержат 33,2% гуминовых кислот, имеют высокое содержание общего азота, очень высокую емкость поглощения. Повышенное содержание в них марганца и хрома не являются препятствием для применения в качестве удобрений в дозах до 1,2 т/га. 3. Внесение окисленных бурых углей на черноземах выщелоченных в дозах до 1,2 т/га положительно влияет на свойства почв, уменьшает кислотность, увеличивает содержание в почвах подвижного калия и фосфора, снижает концентрацию подвижных форм тяжелых металлов: кадмия, свинца, цинка и хрома.
