Влияние органоминеральных удобрений на плодородие почвы и урожайность культур

В органоминеральное удобрение «ОМУ Расти» добавляли органический кремний в виде аэросила, который обеспечивает формирование новых органоминеральных комплексов гумусовых кислот, что способствует более эффективному накоплению гумуса [6].Коллоидные структуры сапропелейпозволяетобладают высокой водоудерживающей и сорбционной способностью в новых органоминеральных удобрений. Для того чтобы подтвердить этого предположение провели лабораторный опыт на вегетационных сосудах. Цель эксперимента: определить адсорбцию элементов минерального питания органическими компонентами органоминерального удобрения «ОМУ Расти». Брали за основу торф и сапропель. Благодаря изучению интенсивности перехода в водные вытяжки ионов аммония, нитратов и фосфатов проводили экстракцию водой из смесей органических и минеральных удобрений. Основой определения адсорбции ионов использовали модифицированную методику определения нитрифицирующей способности. Торф и сапропель абсорбировали ион аммония, фосфат ион и нитрат ионы из минеральных удобрений. Сапропель обладалабольшей поглощающей способностью. В результате опыта установили, что сапропельный образец при фильтрации выносит на 25% меньше минеральных веществ, в сравнениис торфяным. Это является косвенным подтверждениемпролонгированного действие новых удобрений.Продукция, которую вырастили на почве с улучшенными сапропелевыми удобрениями сталаэкологически чистой. Она не имеет в составе тяжелые металлы, гербициды и инсектициды.При опытном выращивании огурцов, салата и перцевмы выяснили, что огурцы накапливаются меньше нитратов на сапропели, чем на обычной почве. Перцы быстрее созревали и равномерно окрашивались. Овощи были хорошего качества, были экологически безопасными и имели лучший товарный вид. Сапропели благотворно влияют на плодородие почв. При внесении в почву сапропели восстанавливаются и повышаются гумусовый горизонт и увеличивается плодородие [7].В 2015 году сотрудникиВНИИГиМ и Мещерского филиала был заложили деляночный опыт в трехкратной повторности на площади 0,5 га по для оценки эффективности действия удобрительно-мелиорирующей смеси УМС чтобы предупредить деградацию выработанных торфяников. Делянки выбрали площадью 130 м2. Были предложены: с единовременное внесение УМС в 10 т/га и контрольная делянка без удобрений. Агрохимические свойства почвы: pH=5,2-5,8; органический углерод 6,8-7,1; азот общий 0,3%, фосфор (P2 O5 ) 0,13-0,15%; калий (K2O) 0,06-0,13%. В 2012 г. на делянках высадили смесь вики и овса, а с 2015 года - тимофеевку и кострец. Результаты 5-х летних исследований представлены в таблице 1.Таблица 1 - Динамика урожайности трав (сено) на участке Тинки IIВариант20122013201420152016Среднее за периодУМС4,8210,957,168,857,18,01Контроль3,36,284,35,434,84,54Исходя из данных таблицы, урожайность при внесении УМС постоянно высокая в 1,5 раза выше, чем на контроле. В варианте с УМС формируются развитая корневая система, следовательно, в почву поступает больше органических остатков. К 2014 году величина органического углерода в пахотном слое на варианте с УМС увеличилась с 7,5 до 15,0%, а на контроле только до 7.5 %, что свидетельствует об активизации микробиологических и гумусообразовательных процессов. Дополнительное поступление в почву органического вещества от корней, опада и стерни обусловило улучшение структурного состояния почвы. На 5-й год опыта наблюдалось снижение плотности твердой фазы почвы на величину 0,25 - 0,3 т/м3 [8].В 2014 году в был заложилимелкоделяночный опыт с произвольным размещеним вариантов. Делянка размером 15х 15 м2 в четырехкратной повторности с использованием модифицированного удобрения «ОМУ Расти», который вносили из расчета 5 т/га. В качестве контроля был принят вариант с внесением минеральных удобрений из расчета 70-80 кг/га доля вносимого азота, 60-70 кг/га д.в. фосфора и калия. Из-заобедненности торфяных почв медью на всех делянках вносили в качестве микроэлемента медь из расчета 25 кг/га медного купороса. Агрохимические показатели и агротехника возделывания были такие как в предыдушем опыте, использовался травяно-кормовой севооборот. После тимофеечно-кострецовой смеси в 2014 году был посеян яровой ячмень сорта «Криничный», в следующем 2015 году яровой рапс сорта «Визит», а в 2016 году овес сорта «Горизонт» 2-ой репродукции. В течение вегетации проводили комплекс необходимых наблюдений за метеорологическими параметрами, агрохимическими свойствами почвы, развитием и ростом растений и урожайностью культур.Внесение в почву органоминерального удобрения оказало благоприятное воздействие на повышение продуктивности деградированных почв выработанных торфяников как непосредственно в год внесения, так и последействие в последующие 2 года (табл. 2).Таблица 2 - Оценка влияния органоминерального удобрения «Сапросил» на урожайность и качество продукции2014 г. (ячмень)2015 г. (рапс)2016 г. (овёс)Уро-жай-ность, т/гаКор-мовыееди-ницы, т/гаОбме-ннаяэнер-гия, ГДж/гаУро-жай-ность за 2 укоса, т/гаКор-мовыееди-ницы, т/гаОбме-ннаяэнер-гия, ГДж/гаУро-жай-ность, т/гаКор-мовыееди-ницы, т/гаОбменннаяэнер-гия, ГДж/гаКонт-роль1,521,7615,9257,05,8292,32,752,026,7ОМУ Расти2,453,9729,0089,012,73159,63,893,9239,8Превышение урожайности в опытном варианте по сравнению с контролем в первый год составило 59,2 %, во второй - 53,4 % и на третий - 27,2 %. Высокая продуктивность (11,73 т/га) получена при выращивании рапса за счет двух укосов. В опытном варианте отмечается увеличение содержания органических веществ в почве.Таким образом, новые органоминеральные удобрения на основе сапропеля показали высокую эффективность на почвах выработанных торфяников за счет сопряженного учета агрохимических свойств почв и особенностей сапропелей. В длительных опытах получено существенное увеличение урожайности сельскохозяйственных культур при использовании УМС и ОМУ при выращивании многолетних трав на 50-100 %, при выращивании ячменя, рапса и овса, соответственно на 59, 53, и 27 %.5.2Роль органоминеральных удобрений в плодородииСостояние плодородия пахотных земельПочва – верхний слой земной коры, обладающий плодородием. Плодородие почвы есть не что, иное, как её способность одновременно обеспечивать растения водой, необходимыми элементами питания, воздухом, а также создавать для них благоприятные условия для роста и развития, итогом которых является урожай растений. Основной показатель плодородия почвы – содержание гумуса – важнейшей составной части органического вещества почвы.Экономический кризис 90-х гг. поставил сельское хозяйство России на грань катастрофы. И начиная с 1991 года, положение с плодородием почв России стремительно ухудшается. Применение минеральных удобрений снизилось в 10 раз, органических в 3,6 раза. За последние 15 лет отмечено уменьшение содержания гумуса в среднем по России на 0,4%. Снижение этого показателя только на 0,1% приводит при прочих равных природно-экономических условиях к уменьшению урожайности зерна на 0,8-1 ц с 1 га.На протяжении продолжительного периода хозяйственного использования почв под возделывания с/х культур в России, из верхних слоев пашни использовано в среднем 50% почвенных запасов гумуса.На отдельных территориях этот показатель ещё выше. При этом на каждый процент гумуса растения имеют возможность использовать 20-30 кг азота на 1 га. При сегодняшней ситуации в земледелии большая часть урожая формируется за счёт мобилизации почвенного плодородия без компенсации выносимых с урожаем элементов питания; а как следствие, постоянный отрицательный баланс питательных веществ истощает почву, разрушает гумус. Это же подтверждают данные последнего агрохимического обследования.ВыводыВ настоящее время трудно найти издание, в котором в полном объеме подробно описывался бы весь ряд минеральных удобрений. В этой дипломной работе проведен анализ литературы и справочных материалов по минеральным удобрениям. Дана характеристика основных комплексных органоминеральных удобрений. Изучено влияние удобрений на плодородие почв и урожайность. Таким образом, новые органоминеральные удобрения на основе сапропеля показали высокую эффективность на почвах выработанных торфяников за счет сопряженного учета агрохимических свойств почв и особенностей сапропелей. В длительных опытах получено существенное увеличение урожайности сельскохозяйственных культур при использовании УМС и ОМУ при выращивании многолетних трав на 50-100 %, при выращивании ячменя, рапса и овса, соответственно на 59, 53, и 27 %.По данным американских ученых гуматы способствуют улучшению снабжения растений питательными элементами из почвы, предотвращая вымывание легко растворимых солей калия азота и увеличивая доступность для растений фосфорных солей кальция, магния, алюминия, железа. Экспериментальным методом было установлено, что 0,1% экстракта гумата высвобождает из почвы фосфор со скоростью 100 мг фосфора в неделю на 100 г почвы. Приведенные результаты научных опытов окончательно подтвердили следующее предположение ученых: при внесении гуминовых удобрений наблюдается четкая тенденция увеличения содержания подвижного фосфора, обменного калия, усваиваемого азота в пахотном слое почвы.Ученые установили: даже при высоких дозах внесения минеральных удобрений под запланированный урожай зерновых, овощных и др. культур, непосредственно из удобрений для формирования биомассы, растения берут лишь одну треть необходимых питательных веществ, а две трети питательных элементов растения берут из почвы. Это еще один веский довод в пользу целенаправленной работы по внесению гуминовых удобрений в почву.ПриложенияПриложение 1Таблица 1 Производство минеральных удобрений в России (тыс. т питательных веществ).Удобрения9953997599989863991589958996В том числе РоссияВсего1780456752401928286679956Из нихАзотные8013717756144567415246594787Фосфорные44373251125415472254125455Калийные48526481086548475832647% от общего производства по СССР52,150,4-----Таблица 2. Поставка минеральных удобрений сельскому хозяйству России (тыс. т питательных веществ).Удобрения9953997599989863991589958996Всего по РоссииИз нихАзотные8013717756144567415246594787Фосфорные44373251125415472254125455Калийные48526481086548475832647% от общего производства по СССР52,150,4-----Таблица 3. Поставка минеральных удобрений на 1 гектар, кг (100% питательных веществ).Удобрения1985199019921993199419951996Россия всего96,583,444,231,812,114,114,2В том числеАзотные40,532,321,117,75,22,880,9Фосфорные30,633,412,471,821,331,932,4Калийные25,517,510,862,211,312,422,0% от общих поставок по СССР84,8------Диаграмма 1: Производство минеральных удобрений в России (в тыс. т/год питательных веществ).Приложение Классификация удобренийПриложение ЛитератураВазыховский И.П. Патент РФ 2566684, Многокомпонентное органоминеральное удобрение / И.Т. Вазыхов, Л.В. Кирейчева, Т.Ю. Пуховская, В.Ю. Павлов// МПК С 05 F 7/00 (2006.01).Дудинаский Н.Х. и др. Агрохимия и система удобрения. - 3-е изд-е., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 2015. - 420 с.Журнал агрохимия, гл. ред. Мельников Н. П.,№4, апр. 2009Житов В.В. Особенности системы применения удобрений в современных условиях / В.В. Житова // Агрохимический вестник.- 2016.- №1. - С. 2-9.Кирейчик Л.Л Повышение плодородия почв на основе внесения сапропелей / Л.В. Кирейчика, О.Р. Хохлов // Вестник российской сельскохозяйственной науки.- 2015.- №5. - С.39-59.Киреева Л.Б. Эффективность применения органоминеральных удобрений на основе сапропеля./ Кирейчева Л.Б, Яшина Н.М. // Агрохимический вестник.- 2015.- №2.- С. 37-40.Кореньковин Д.Д., Синий И.Р. и др. Удобрения и их способы использования/Под ред. Коренькова. - М.: Колос, 2012. - 485 с.Мерзляков Г.Г. Нетрадиционные органические удобрения / Г.Г. Мерзлякоа // Плодородие.- 2015.- №8.- С. 22-28.Минеяв В.Я. Агрохимия. Учебник - М.: Изд-во МГУ, 2010. - 496 с.МинееваЯ.П. Агрохимия: учебник - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Изд-во МГУ, изд-во Колоса 2014. - 790 с.Минеев Р.Р., Грызлин В.А., Р.И. Синдяшкова и др. Агрохимия. Под ред. Минеев Р.Р. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: агропромиздат, 2016. - 292 с.Мурашовский Э.А. Агрохимия. - М.: Колос , 2013. - 984 с.Никитина П.П. Применение торфа и продуктов его переработки в сельском хозяйстве / П.П. Никитина // Агрохимический вестник.- 2015.- №3. - С. 38-42.ПетуховаЕ.А. Агрохимия и система удобрения - М.: КолосС, 2014- 396с.Сельскохозяйственная энциклопедия. В 5 т. Т.1,2,3,4,5 /: Редкол.: Аверьянов С.Ф., Бараев А.И. и др. (Гл. ред. Мацкевич В.В. И Лобанов П. П) - М.: Сов. Энциклопедия. 1969.Сельскохозяйственный энциклопедический словарь/: Редкол.: Голышин Е.Р., Гребцова В.Г., Каштанов А.Н., Скорбут А.А. и др.М. - советская энциклопедия - 1989. - 665 с.Смирнов П.М. Муравин З.А. Агрохимия. - 3-е изд., перераб. и доп. - М: Агропромиздат, 1991. - 288 с.Хохлов Б.Н. Использование сапропеля на удобрение /Б.Н. Хохлов. Ярославль.: Верхне-Волжское книжное изд-во.- 1988.- 176 с.Яшин В.М. Повышение плодородия деградированных и малопродуктивных почв путем использования удобрительно-мелиорирующих смесей / Л.В. Кирейчева Л.В., В.М. Яшин В.М., С.В. Перегудов, К.Н. Евсенкин, Е.Ю. Шилова // Мелиорация и водное хозяйство.- 2014.- №5-6.- С. 26-31.