CC BY
48
УДК 631.86 + 631.51 + 633.15
РОЛЬ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД В ПОВЫШЕНИИ ПРОДУКТИВНОСТИ КУКУРУЗЫ
НА СИЛОС
Н.Г. Захаров, И.А. Вандышев, А.В.Карпов, к.с.-х.н., доценты, Ульяновская ГСХА
На целесообразность использования в земледелии канализационного ила (ОСВ) указывал еще Прянишников Д.Н. (1903) [1], отмечая, что "при недостатке удобрений вообще нельзя игнорировать большие возможности, которые представляет этот источник азота". Следует отметить, что эффективность использования осадков сточных вод на удобрение определяется многими факторами: качественным составом ОСВ и нормой внесения, способами и глубиной их заделки, свойствами почвы, погодными условиями вегетационного периода и биологическими особенностями возделываемых культур и т.д. [2,3]. Последнее обусловливает необходимость научного обоснования применения осадков сточных вод в каждом конкретном случае.
Методика. Исследования по изучению влияния осадков сточных вод на урожайность и качество зеленой массы кукурузы проведены в 2001-2003 годах на базе стационарного опыта кафедры почвоведения, агрохимии и агроэкологии Ульяновской ГСХА по изучению систем основной обработки почвы в шестипольном зернопропашном севообороте: пар сиде-ральный - озимая рожь - кукуруза - яровая пшеница - горох - овес. Полевой опыт заложен в трехкратной повторности, севооборот освоен в 1988 году.
Почва опытного поля - чернозем выщелоченный среднемощный среднесуглинистый с повышенным и высоким содержанием основных элементов питания. Схемой опыта предусмотрено изучение четырех вариантов основной обработки почвы: отвальной (контроль), плоскорезной, комбинированной в севообороте и поверхностной. Повторность трехкратная, расположение делянок систематическое, общая площадь делянок составляет 350 м2, из них осадки сточных вод вносятся на площади 100 м2.
Для проведения полевых опытов использовались осадки сточных вод 10-ти летнего хранения. В соответствии с рекомендациями СанПиН ОСВ вносили под кукурузу 30 т/га.
При изучении химического состава осадков сточных вод и растений пользовались химическими, физико-химическими, агрохимическими гостированными методиками, а также применяли атомно-абсорбционный метод для определения тяжелых металлов.
Результаты и их обсуждение. Анализ химического состава ОСВ показал, что в сухом веществе осадков содержание подвижных форм нитратного азота составляет 6,96; аммиачного 8,5 мг/кг; фосфора 9,4 и калия 6,2 мг/100 г. Установлено, что осадок с иловых карт содержит значительное количество микроэлементов: Си - 4.3; 2п - 2.6 и Мп - 14.2 мг/100 г. Содержание тяжелых металлов в осадках сточных вод составляло: 2п - 88,7; Си - 26,1; Cd - 3,6; РЬ -23,2; № - 39,7 и Сг - 28,5 мг/кг осадков и при внесении в вышеперечисленных нормах не превышало предельно допустимые уровни поступления их в почву.
Результаты изучения влияния ОСВ на урожайность зеленой массы кукурузы представлены в таблице 1. Прежде всего необходимо отметить, что за все годы исследований с момента закладки стационарного опыта (1988 г.) урожайность зеленой массы кукурузы независимо от складывающихся погодных условий была значительно выше по отвальной системе обработки почвы, обусловленная ее повышенной требовательностью к строению пахотного слоя и питательному режиму в соответствии с ее биологическими особенностями. 2001-2003 годы в этом отношении не явились исключением: урожайность по вспашке (1-й вариант, контроль) в среднем была на 14,5 т/ га выше, чем в варианте с плоскорезным рыхлением на такую же глубину (28-30 см) и на 12,9 т/га - с поверхностной обработкой.
На этом фоне внесение осадков привело к значительному достоверному повышению урожайности, в среднем за 3 года - от 5,4 до 9,1 т/га. При этом прибавка урожайности от внесения ОСВ была выше по плоскорезному (в т.ч. поверхностному) фону, что, безусловно, связано с улучше-
Таблица 1. Урожайность зеленой массы кукурузы, т/га
Основная обработка 2001 г. 2002 г. 2003 г. Средняя
без ОСВ
Отвальная 54,3 42,2 45,0 47,2
Плоскорезная 35,8 31,4 31,0 32,7
Комбинированная в севообороте 46,6 42,4 39,2 42,7
Поверхностная 43,5 33,9 25,4 34,3
с ОСВ, 30 т/га
Отвальная (заделка ОСВ плугом на 28-30 см) 50,9 51,6 55,3 52,6
Плоскорезная (заделка ОСВ в слой 0-10 см, основная обработка плоскорезная на 28-30 см) 39,5 39,4 46,5 41,8
Комбинированная в севообороте (заделка ОСВ плугом на 28-30 см) 44,6 50,9 52,5 49,3
Поверхностная (заделка ОСВ в слой 010 см, основная обработка плоскорезная на 0-10 см) 47,5 37,9 41,8 42,4
НСР05 * 2,7 3,2 3,7 -
** 3,8 4,5 5,3 -
* осадки сточных вод
** системы основной обработки почвы
Таблица 2. Качественный состав зеленой массы кукурузы, % а.с.в.
(средний за 2001-2002 гг.)
Основная Азот Сырой протеин Фосфор Калий
обработка без ОСВ с ОСВ без ОСВ с ОСВ без ОСВ с ОСВ без ОСВ с ОСВ
Отвальная 1,29 1,48 8,06 9,25 0,29 0,28 0,57 0,61
Плоскорезная 1,18 1,50 7,38 9,38 0,25 0,24 0,53 0,60
Комбинированная в севообороте 1,14 1,50 7,13 9,38 0,26 0,27 0,53 0,65
Поверхностная 1,14 1,47 7,13 9,19 0,29 0,28 0,56 0,61
Таблица 3. Содержание нитратов и тяжелых металлов в зеленой массе кукурузы
(в сухом веществе), 2001-2003 гг.
Основная Мг/кг
обработка N03 Zn Си РЬ Cd N1 Сг
Конт роль (без ОСВ)
Отвальная 154 13,3 4,01 0,31 0,14 1,42 0,61
Плоскорезная 145 13,6 4,26 0,31 0,15 1,69 0,83
Комбинированная в севообороте 141 15,3 5,08 0,38 0,19 2,32 1,18
Поверхностная 142 14,1 4,56 0,33 0,17 2,02 0,86
ОСВ с нормой 30 т/га
Отвальная 176 14,5 4,11 0,35 0,20 1,68 1,07
Плоскорезная 175 15,3 4,85 0,39 0,23 2,11 1,19
Комбинированная в севообороте 177 15,5 4,86 0,41 0,24 2,33 1,23
Поверхностная 170 16,4 5,62 0,44 0,25 2,68 1,48
НСР05 * 4-11 0,75-1,3 0,24-0,5 0,03-0,17 0,02-0,12 0,18-0,3 0,04-0,1
** 5-16 1,05-1,8 0,35-0,7 0,05-0,24 0,02-0,17 0,26-0,4 0,05-0,2
МДУ*** 200 50 30 5,0 0,3 3,0 0,5
* осадки сточных вод
** системы основной обработки почвы
*** на натуральное вещество
нием при этом как агрофизического состояния, так и питательного режима. Зависимость урожайности зеленой массы кукурузы от вышеуказанных факторов описывается следующим уравнением множественной корреляции.
у = 119,874 - 83,495 Х1 + 2,986 Х2,
где Х1 - плотность почвы (г/см3), Х2 - содержание минеральных форм азота (мг/100 г.).
В уравнение включены только значимые для формирования урожайности факторы. Коэффициенты парных корреляций между урожайностью и содержанием подвижного фосфора и калия низкие (0,22 и 0,26) и показывают слабую связь между ними. В то же время корреляционный анализ показал наличие сильной линейной связи между урожайностью зеленой массы кукурузы и плотностью почвы, а также содержанием минеральных форм азота, которые на 47,8 % и на 18 % определяли формирование фитомассы. Последнее объясняет снижение урожайности культуры по плоскорезной и поверхностной системам основной обработки почвы, которые не обеспечивают оптимальные условия агрофизического состояния пахотного слоя. Кроме того, по данным
вариантам ухудшался и азотный режим почвы, который является одним из существенных факторов формирования урожайности. Внесение ОСВ снижает негативное влияние данных факторов и прибавка урожайности зеленой массы по 2-му и 4-му вариантам была выше.
Судя по результатам анализов (табл. 2), при внесении ОСВ происходило заметное увеличение содержания азота и сырого протеина в зеленой массе кукурузы, что свидетельствует о повышении белковой ценности корма. Значительное повышение содержания азота и сырого протеина наблюдалось по второму и четвертому вариантам и на 31,5 % - по комбинированной системе основной обработки почвы. Однако, несмотря на это, в связи с большей урожайностью культуры общий сбор белка по вспашке на 19 и 20 % превышал варианты с плоскорезной и поверхностной системами обработки почвы и составлял 9,73 ц с одного гектара. Ненамного уступала контролю комбинированная в севообороте система обработки почвы.
Результаты экологической оценки зеленой массы кукурузы (табл. 3) показали, что система основной обработки почвы является фактором, в значительной степени определяющим поступление тяжелых металлов (ТМ) в сельскохозяйствен-
ную продукцию как с внесением, так и без применения осадков сточных вод в качестве удобрения. Наиболее эффективной системой обработки, способствующей снижению поступления тяжелых металлов в сельскохозяйственную продукцию, являлась отвальная. По всем другим вариантам происходило большее поступление ТМ в растения. Например, при возделывании кукурузы на силос в зеленой массе по поверхностной обработке без внесения осадков свинца накапливалось на 7 % больше, на фоне ОСВ - на 26 %, кадмия соответственно на 21 и 25 %, никеля на 42 и 60 %, хрома на 41 и 38 % по сравнению с контролем.
Обращает на себя внимание существенное увеличение поступления ряда элементов в растения по комбинированной в севообороте системе обработки почвы, где под кукурузу также проводится вспашка. По-видимому, ежегодное чередование отвальных и безотвальных обработок способ-
ствует равномерному распределению ТМ по пахотному слою, создавая условия большего поступления их в продукцию.
Следует отметить достаточно высокое накопление кадмия и никеля в зеленой массе кукурузы, содержание которых ненамного ниже максимально-допустимых количеств их в кормах. Последнее, по-видимому, обусловлено повышенной подвижностью Cd в почве и относительно высоким содержанием в ней никеля. Следовательно, необходим постоянный мониторинг данных элементов в кормах.
Таким образом, применение в качестве удобрения осадков городских сточных вод при возделывании кукурузы является эффективным приемом повышения ее урожайности. С точки зрения повышения как продуктивности, так и получения экологически безопасной продукции ОСВ необходимо заделывать в почву зяблевой обработкой плугом.
Литература
1. Прянишников Д.Н. Учение об удобрении. - М., 1903. - С. 187-189.
2. Касатиков В.А. Критерии загрязненности почвы и растений микроэлементами, тяжелыми металлами при использовании в качестве удобрения осадков городских сточных вод // Агрохимия. 1991 № 11.- С.78- 83.
3. Жукова Л.А., Пехлецкая А.Ф., Сулима А.Ф. Осадки сточных вод в качестве удобрения // Химизация сельского хозяйства.- 1998.- № 10.- С.35-39.
УДК 633.112:631.52
ВОЛЖСКАЯ 6, ВОЛЖСКАЯ 100, ВОЛЖСКАЯ ЗАСУХОУСТОЙЧИВАЯ - МЯГКОЗЕРНЫЕ СОРТА ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
Н.Н. Захарова, к.с.-х.н., Ульяновская ГСХА
На сегодняшний день дифференциация рынка зерна в России оставляет желать лучшего. Зерно одного и того же качества зачастую используется и на производство хлеба, круп, макарон и на кормовые, технические цели.
На V съезде мукомолов и представителей крупяных предприятий России было отмечено: «В России традиционно вырабатывается 4 сорта пшеничной муки, в то время как в экономически развитых странах несколько десятков видов, предназначенных для изделий повышенной пищевой ценности, для профилактического, лечебного, детского питания, продуктов быстрого при-
готовления и т. д. [8]. Для сравнения в США пшеница возделывается 6-и классов. Твердозерная красная озимая (40 % от общей площади посева) и твердозерная красная яровая (20 %) пшеницы используется главным образом на хлебопечение. Мягкозерная красная озимая (20 %), мягкозерная белая озимая и мягкозерная белая яровая (в сумме 15%) пшеницы используются на производство кондитерских изделий, крекерного печенья, азиатских видов лапши. Твердая пшеница выращивается на площади около 5 % [7].
По гранулометрическому составу, получаемому в результате помола муки (по структурно-механи-
