УДК 631.861.153:633.1.2
Некоторые возможности управления качеством кормов с использованием удобрения на основе отходов птицеводства
Иванов А. И.1, доктор сельскохозяйственных наук
Иванова Ж. А.1, кандидат сельскохозяйственных наук
Данилова Т. А.2, кандидат сельскохозяйственных наук
Филиппова П. С.1
Соколов И. В.2
1Агрофизический научно-исследовательский институт, отдел физико-химической мелиорации почв и опытного дела
195220, Россия, г. Санкт-Петербург, Гражданский пр-т, д. 14
E-mail: ivanovai2009@yandex.ru
2Северо-Западный центр междисциплинарных исследований проблем продовольственного обеспечения, лаборатория органического и природоохранного земледелия
1962608, Россия, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, ш. Подбельского, д. 7
E-mail: szcentr@bk.ru
Проблема обеспечения животноводческой отрасли Северо-Западного региона России качественными кормами обостряется по мере роста продуктивности животных. Решение проблемы заключается в обоснованном применении оптимальных количеств удобрений. Исследование проводилось в Меньковском филиале Агрофизического научно-исследовательского института (Ленинградская обл.) в 2012–2014 годах, его целью стала оценка влияния нового органоминерального удобрения (ОМУ) на качество и безопасность сырья для производства кормов. Методической основой служил микрополевой опыт в полиэтиленовых сосудах без дна площадью 1 м2 с искусственно сформированной верхней частью профиля среднеокультуренной супесчаной агродерново-подзолистой почвы: рНKCl — 4,75, Нг — 3,46; Sобм — 3,20 ммоль(экв)/100 г, содержание гумуса — 1,83%, подвижных соединений фосфора — 217 мг/кг и калия — 92 мг/кг. ОМУ имело влажность 2,2%, зольность — 25,6%, рН — 9,0, содержало N 2,46%, P2O5 — 4,51%, K2O — 3,36%, CaO — 7,18%, MgO — 2,48%, Cu — 97 мг/кг, Zn — 484 мг/кг, Pb — 21 мг/кг, Ni — 7,9 мг/кг, Cd — 0,1 мг/кг. В ходе исследования в полевом севообороте было установлено повышение продуктивности на 47–73% под действием доз ОМУ 3–10 т/га, а в сочетании с минеральными удобрениями — в 1,9–2,8 раза. Дополнение ОМУ калием обеспечивало повышение продуктивности на 18%. Оптимальными дозами ОМУ стали: 3–5 т/га — на посевах озимой пшеницы, 4–7 т/га — на ячмене с подсевом трав, 7–10 т/га — в последействии на многолетних травах и яровом рапсе. Выявлено устойчивое повышение содержания сырого протеина в зерне озимой пшеницы и ячменя на 1,0–2,7% и в зелёной массе ярового рапса и многолетних злаково-бобовых трав — на 0,16–0,46%, в том числе при повышении содержания в массе простых сахаров на 0,05–0,63% и сокращении накопления высокомолекулярных сахаров (крахмала и сырой клетчатки). Было показано улучшение зольного состава растительной продукции за счёт повышения содержания в зерне и зелёной массе кальция на 0,06–0,09 и 0,06–0,18%, магния — на 0,06–0,13 и 0,01–0,05%, фосфора — на 0,07–0,14 и 0,01–0,03% соответственно, а также микроэлементов. Важной особенностью действия ОМУ стало отсутствие отрицательного влияния на накопление в продукции нитратов, даже при внесении высоких доз, и сглаживание негативного действия минеральных удобрений на накопление в продукции простых сахаров и нитратов.
Ключевые слова: органоминеральное удобрение, доза, эффективность, дерново-подзолистая почва, качество зерна, качество зелёной массы, сырой протеин, крахмал, зольные вещества
Результатом успешной реализации целевой программы развития животноводства в России, в том числе в Северо-Западном регионе, стало резкое увеличение потребности в высококачественных кормах и рост количества отходов животноводства в крупных комплексах (Косолапов, Бондарев, Клименко, 2008; Косолапов, 2010; Архипов и др., 2015; Брюханов, 2017). Эти проблемы взаимосвязаны, поскольку продуктивность кормовых культур зависит от уровня применения удобрений (Шпаков, Воловик, 2012; Архипов и др., 2015). С одной стороны, длительный отказ от использования последних вызвал скрытую деградацию почв наиболее ценных активно используемых сельскохозяйственных угодий (Иванов, Иванов, Воробьёв, Лямцева, 2010; Иванов, Цыганова, Воробьёв, 2010; Шафран, 2016). Предложенные ранее способы экономии удобрений в кормопроизводстве (Иванов, Семёнова, 1998) полностью исчерпали себя (Шпаков, Бычков, 2010; Шпаков, 2011; Архипов и др., 2015). Оказалось, что наиболее тяжёлые последствия для качества кормового сырья связаны с быстрым ухудшением почв по содержанию калия (Иванов, Иванов, Воробьёв, Лямцева, 2010). С другой стороны, появились высокообъёмные ресурсы для производства новых, отвечающих техническим и санитарным требованиям удобрений, способных восстанавливать плодородие почв и улучшать качество продукции (Мёрзлая, Лысенко, 2005). Для Ленинградской области особенно актуальна проблема утилизации куриного помёта, учитывая жёсткие экологические требования к его использованию в качестве удобрения (Брюханов, 2017). Соблюдение этих требований делает практически обязательной предварительную подготовку удобрения. Местной фирмой «Билавис» была разработана ресурсосберегающая технология переработки помёта в высококонцентрированное органоминеральное удобрение (ОМУ). С учётом высокого содержания в ОМУ макро- и микроэлементов его агрономическая эффективность на малоплодородных дерново-подзолистых почвах не вызывала сомнений. Однако внимания требовало изучение экологических последствий применения нового удобрения, так как были опубликованы данные о его возможном негативном действии на свойства почвы и качество растительной продукции (Добахова, 2004; Орлов, 2008; Агеечкин, Титов, Лысенко, 2010; Antonions, Kachlar, Coolong, 2012). Целью исследования, начатого в Меньковском филиале Агрофизического научно-исследовательского института (АФИ) в 2012 году, была оценка влияния ОМУ на качество и безопасность сырья для производства кормов.
Методика исследований. Исследование проводили в 2012–2014 годах на базе стационарного полевого опыта Меньковского филиала АФИ в севообороте пар сидеральный – озимая пшеница – ячмень + многолетние травы – многолетние травы – многолетние травы – картофель – яровой рапс. Микрополевой опыт в полиэтиленовых сосудах без дна площадью 1 м2 был сформирован одновременно в трёх закладках, относящихся к трём полевым звеньям указанного севооборота:
- пар сидеральный (люпиновый) – озимая пшеница – ячмень + многолетние травы;
- ячмень + многолетние травы – многолетние травы – многолетние травы;
- картофель – яровой рапс – люпин узколистный.
В опыте возделывали люпин узколистный сорта Орловский сидерат, озимую пшеницу сорта Московская 56, ячмень сорта Ленинградский, смесь (1:1) клевера лугового сорта Орфей и тимофеевки луговой сорта Ленинградская 204, а также картофель сорта Каратоп и рапс сорта Оредеж 4.
Для набивки сосудов использовали супесчаную дерново-подзолистую почву следующих свойств: рНKСl — 4,74, Нг — 3,46; Sобм — 3,20 ммоль(экв)/100 г, содержание гумуса — 1,85%, P2O5подв — 217 мг/кг, K2Oподв — 92 мг/кг. ОМУ изучали в дозах от малых (3–4 т/га) до высоких (7–10 т/га) при внесении в чистом виде и в сочетании со средними и повышенными дозами минеральных удобрений (в том числе с добавкой на 1 га по 10 кг K2O в составе K2SO4). Удобрения вносили под предпосевную обработку почвы: в первом звене севооборота — под озимую пшеницу и ячмень с подсевом трав, во втором — под ячмень, в третьем — под картофель. Остальные культуры выращивали по последействию изучаемых систем удобрения. В целом за ротацию семипольного севооборота вносили в расчёте на 1 га от 11 до 27 т ОМУ. При влажности 2,2%, зольности 25,6% и рН — 9,0 удобрение содержало N 2,46%, P2O5 — 4,51, K2O — 3,36, CaO — 7,18, MgO — 2,48%, Cu — 97 мг/кг, Zn — 484, Pb — 21, Ni — 7,9, Cd — 0,1 мг/кг.
Повторность в опыте четырёхкратная. Учёт урожая сплошной весовой. Основная научная информация обработана статистически дисперсионным методом. Аналитические работы выполняли в испытательной лаборатории и лаборатории методологии опытного дела АФИ с использованием соответствующих стандартных методик.
Результаты исследований. В среднем за годы исследования за счёт прямого действия на урожайность первых культур и последействия на вторую и третью культуры продуктивность севооборота при внесении ОМУ в чистом виде увеличивалась на 47–73%, а в сочетании с полным минеральным удобрением — в 1,9–2,8 раза. Дополнение (легирование) ОМУ калием минерального удобрения обеспечивало повышение продуктивности на 18%. Относительно агроэкономической эффективности оптимальными дозами ОМУ стали: 3–5 т/га — на посевах озимой пшеницы, 4–7 т/га — на ячмене с подсевом трав, 7–10 т/га — в последействии на многолетних травах и яровом рапсе.
Полученные в наших исследованиях данные по химическому составу продукции, как правило, согласуются с имеющейся в научной литературе информацией (Минеев, 1984; Алтунин, Скороходова, 2002). В первую очередь это касается качества зерновой продукции (табл. 1). В климатических условиях Ленинградской области зерно и озимой пшеницы, и ячменя характеризуется одинаково высокой крахмалистостью и низким содержанием сырого протеина. На фоне средних доз полного минерального удобрения содержание сырого протеина в зерне пшеницы увеличивалось на 1,6%, в зерне ячменя — на 1,5%; на фоне повышенных доз — на 2,1 и 2,7% соответственно. При этом содержание крахмала уменьшалось на 0,7–2,4%. Подобные изменения наблюдали и на фоне оптимальных доз ОМУ (3–5 т/га — на посевах озимой пшеницы и 4–7 т/га — на посевах ячменя): содержание сырого протеина в зерне пшеницы возрастало на 2,5%, в зерне ячменя — на 2,7% (при внесении ОМУ в чистом виде) и на 1,3 и 1,0% (при
1. Зависимость химического состава зерна озимой пшеницы (в числителе) и ячменя (в знаменателе) от доз удобрений
Доза ОМУ (фактор Б) | Содержание веществ и элементов | ||||||||||
сырой протеин | крахмал | Р2О5 | К2О | СаО | МgO | NO3— | Cu | Zn | Pb | Cd | |
% при стандартной влажности | мг/кг | мг/кг в АСВ | |||||||||
Контроль (без удобрений, фактор А) | |||||||||||
Контроль (без ОМУ) | 10,1 11,2 | 74,5 74,7 | 0,70 0,78 | 0,40 0,47 | 0,06 0,09 | 0,15 0,17 | 39 42 | 5,1 4,8 | 22,5 23,0 | 0,21 0,24 | 0,008 0,006 |
ОМУ, 3–5 т/га 4–7 т/га | 12,6 13,9 | 74,5 71,9 | 0,75 0,85 | 0,43 0,55 | 0,09 0,15 | 0,19 0,26 | 34 38 | 5,4 4,2 | 23,7 23,8 | 0,22 0,24 | 0,010 0,008 |
ОМУ, 7 т/га 10 т/га | 13,3 14,4 | 73,8 71,0 | 0,82 0,91 | 0,45 0,52 | 0,11 0,17 | 0,21 0,32 | 33 37 | 5,4 5,6 | 23,4 24,9 | 0,23 0,24 | 0,015 0,009 |
ОМУ, 3–5 т/га+К30-50 4–7 т/га+К40-70 | 12,6 13,5 | 74,8 72,2 | 0,77 0,89 | 0,46 0,54 | 0,10 0,14 | 0,19 0,25 | 36 31 | 5,5 5,2 | 23,3 23,3 | 0,23 0,25 | 0,009 0,007 |
ОМУ, 7 т/га+К70 10 т/га+К100 | 13,9 14,1 | 75,5 70,6 | 0,80 0,90 | 0,54 0,56 | 0,12 0,17 | 0,19 0,31 | 31 38 | 5,6 5,4 | 24,1 24,5 | 0,23 0,23 | 0,014 0,007 |
Фон 1 (N75P50K50, фактор А) | |||||||||||
Контроль (без ОМУ) | 11,7 12,7 | 73,8 72,3 | 0,75 0,84 | 0,44 0,54 | 0,08 0,09 | 0,16 0,16 | 45 53 | 4,5 4,2 | 20,4 20,9 | 0,21 0,23 | 0,007 0,008 |
ОМУ, 3–5 т/га 4–7 т/га | 13,3 14,0 | 74,0 72,4 | 0,77 0,89 | 0,45 0,56 | 0,13 0,14 | 0,22 0,26 | 44 44 | 4,7 4,8 | 22,7 21,2 | 0,23 0,25 | 0,008 0,009 |
ОМУ, 7 т/га 10 т/га | 14,6 14,6 | 74,5 71,6 | 0,83 0,90 | 0,51 0,55 | 0,12 0,21 | 0,26 0,30 | 42 54 | 4,7 4,9 | 25,1 22,9 | 0,23 0,22 | 0,012 0,008 |
ОМУ, 3–5 т/га+К30-50 4–7 т/га+К40-70 | 13,8 13,4 | 74,1 72,4 | 0,76 0,92 | 0,50 0,56 | 0,12 0,15 | 0,20 0,26 | 44 37 | 4,8 4,8 | 21,6 22,3 | 0,22 0,22 | 0,011 0,009 |
ОМУ, 7 т/га+К70 10 т/га+К100 | 14,4 14,6 | 75,0 72,6 | 0,82 0,96 | 0,58 0,59 | 0,15 0,16 | 0,25 0,33 | 41 43 | 4,9 5,3 | 24,8 24,3 | 0,24 0,24 | 0,012 0,009 |
Фон 2 (N100P75K75, фактор А) | |||||||||||
Контроль (без ОМУ) | 13,2 13,9 | 72,8 72,5 | 0,74 0,90 | 0,53 0,58 | 0,08 0,11 | 0,16 0,15 | 52 64 | 4,6 4,1 | 18,6 19,7 | 0,20 0,25 | 0,007 0,007 |
ОМУ, 3–5 т/га 4–7 т/га | 14,2 14,6 | 73,1 72,5 | 0,77 0,93 | 0,53 0,58 | 0,13 0,17 | 0,22 0,27 | 50 54 | 5,0 4,8 | 20,9 21,3 | 0,22 0,25 | 0,009 0,009 |
ОМУ, 7 т/га 10 т/га | 14,8 14,7 | 73,2 71,4 | 0,78 0,92 | 0,54 0,57 | 0,16 0,23 | 0,24 0,32 | 48 61 | 5,0 5,1 | 20,9 23,5 | 0,23 0,23 | 0,012 0,009 |
ОМУ, 3–5 т/га+К30-50 4–7 т/га+К40-70 | 14,8 14,3 | 73,9 72,3 | 0,83 0,93 | 0,58 0,58 | 0,13 0,20 | 0,23 0,27 | 46 47 | 5,0 4,6 | 23,2 22,2 | 0,22 0,24 | 0,011 0,009 |
ОМУ, 7 т/га+К70 10 т/га+К100 | 15,0 14,8 | 73,9 72,7 | 0,85 0,97 | 0,60 0,60 | 0,15 0,26 | 0,25 0,34 | 46 51 | 5,1 5,1 | 23,7 23,6 | 0,23 0,22 | 0,013 0,009 |
НСР05 фактор А фактор Б | 0,41 0,41 | 0,62 0,61 | 0,03 0,03 | 0,02 0,02 | 0,02 0,02 | 0,01 0,02 | 3,1 3,2 | 0,1 0,2 | 0,5 0,7 | 0,02 Fф < F05 | 0,002 0,001 |
0,58 0,63 | 0,93 0,78 | 0,06 0,04 | 0,03 0,03 | 0,03 0,03 | 0,02 0,03 | 4,7 4,3 | 0,2 0,3 | 0,7 1,0 | 0,02 Fф < F05 | 0,002 0,002 |
внесении на фоне минеральных удобрений). Уменьшение содержания крахмала (на 2,2–2,8% относительно показателя варианта без удобрений) было характерно только для зерна ячменя. Легирование ОМУ калием минерального удобрения не вызывало заметных изменений.
Минеральные удобрения практически не влияли на зольный состав зерна, а содержание в последнем меди и цинка даже снижалось на 0,6 и 3 мг/кг соответственно. В данном случае, по-видимому, имел место эффект «разбавления» (значительное увеличение урожайности на фоне дефицита доступных соединений меди и цинка). Напротив, влияние обогащённого макро- и микроэлементами ОМУ было существенным, особенно относительно концентрации Ca, Mg, Cu и Zn. Слабее (на 0,07 и 0,14%) повышалось содержание фосфора (этот показатель в зерне всегда отличается относительной стабильностью), а калия — почти не изменялось по причине выраженного дефицита его баланса.
Содержание нитратов в зерне обеих культур было невысоким: 39–42 мг/кг — в варианте без удобрений, 45–64 мг/кг — на фоне минеральных удобрений и 34–38 мг/кг — на фоне оптимальных доз ОМУ. При дополнении ОМУ калием в составе K2SO4 содержание нитратов уменьшалось на 4 мг/кг. Вероятно, это связано с ускорением включения минерального азота в синтез белка за счёт улучшения питания растений серой.
Ни минеральные, ни органоминеральные удобрения практически не влияли на содержание в зерне опасных тяжёлых металлов — свинца и кадмия, концентрация которых была значительно ниже максимально допустимого уровня.
При больших различиях в биологии зерновых культур и убираемых на зелёную массу ярового рапса и многолетних злаково-бобовых трав влияние удобрений на качество их основной продукции было во многом идентичным. В частности, на фоне минеральных удобрений содержание сырого протеина в зелёной массе рапса возрастало на 0,36–0,61%, а сырой клетчатки — снижалось на 0,45–0,74%. Заметно улучшался и зольный состав (табл. 2). В отличие от зерна потенциальная ценность изученной
2. Влияние последействия систем удобрения на химический состав зелёной массы многолетних трав (в числителе) и ярового рапса (в знаменателе)
Вариант системы удобрения ОМУ (фактор Б) | Сырой протеин | Сахара | Сырая клетчатка | Р2О5 | K2O | СаО | MgO | Zn | Cu | Pb | Cd | NO3— |
при естественной влажности,% | содержание в АСВ, мг/кг | мг/кг | ||||||||||
Контроль (без удобрений, фактор А) | ||||||||||||
Без удобрений | 4,35 3,28 | 1,98 2,07 | 5,02 6,23 | 0,13 0,14 | 0,48 0,59 | 0,41 0,55 | 0,15 0,10 | 21,0 18,5 | 1,8 2,2 | 0,38 0,25 | < 0,1 < 0,1 | 97 61 |
ОМУ, 4–7 т/га | 4,30 3,62 | 2,20 2,09 | 5,02 5,87 | 0,14 0,16 | 0,47 0,58 | 0,47 0,71 | 0,140,11 | 20,9 17,3 | 1,9 2,5 | 0,34 0,23 | < 0,1 < 0,1 | 87 56 |
ОМУ, 10 т/га | 4,47 3,74 | 2,13 2,12 | 4,83 5,78 | 0,15 0,16 | 0,49 0,57 | 0,50 0,73 | 0,15 0,13 | 20,5 16,0 | 2,1 2,8 | 0,33 0,22 | < 0,1 < 0,1 | 93 67 |
ОМУ, 4–7 т/га+К40-70 | 4,32 3,63 | 2,20 2,13 | 4,82 5,76 | 0,14 0,15 | 0,48 0,59 | 0,47 0,67 | 0,15 0,12 | 20,5 17,5 | 1,9 2,5 | 0,36 0,23 | < 0,1 < 0,1 | 85 58 |
ОМУ, 10 т/га + К100 | 4,45 3,73 | 2,15 2,19 | 4,60 5,63 | 0,15 0,18 | 0,48 0,60 | 0,53 0,75 | 0,16 0,16 | 21,4 16,4 | 2,1 3,0 | 0,33 0,21 | < 0,1 < 0,1 | 85 68 |
N75P50K50 (фактор А) | ||||||||||||
Без удобрений | 4,24 3,64 | 2,25 2,01 | 5,10 5,78 | 0,13 0,15 | 0,45 0,65 | 0,41 0,53 | 0,13 0,07 | 21,7 19,3 | 1,9 2,4 | 0,42 0,24 | <0,1 <0,1 | 83 77 |
ОМУ, 4–7 т/га | 4,40 3,83 | 2,18 2,18 | 4,89 5,70 | 0,15 0,17 | 0,47 0,69 | 0,49 0,65 | 0,15 0,12 | 20,5 17,7 | 2,0 2,8 | 0,37 0,24 | <0,1 <0,1 | 92 79 |
ОМУ, 10 т/га | 4,45 3,95 | 2,21 2,19 | 4,90 5,61 | 0,14 0,19 | 0,47 0,69 | 0,49 0,74 | 0,15 0,16 | 21,2 16,2 | 2,2 3,0 | 0,35 0,25 | <0,1 < 0,1 | 94 81 |
ОМУ, 4–7 т/га+К40-70 | 4,31 3,80 | 2,22 2,35 | 5,12 5,72 | 0,15 0,18 | 0,500,71 | 0,53 0,70 | 0,16 0,14 | 21,1 17,6 | 2,0 2,7 | 0,36 0,22 | < 0,1 < 0,1 | 88 77 |
ОМУ, 10 т/га + К100 | 4,46 3,99 | 2,25 2,42 | 5,12 5,61 | 0,15 0,21 | 0,51 0,75 | 0,51 0,75 | 0,17 0,18 | 21,4 16,6 | 2,2 3,0 | 0,32 0,21 | < 0,1 < 0,1 | 89 81 |
N100P75K75 (фактор А) | ||||||||||||
Без удобрений | 4,23 3,89 | 2,24 2,06 | 5,01 5,49 | 0,13 0,16 | 0,47 0,72 | 0,43 0,50 | 0,14 0,11 | 22,5 20,0 | 1,8 2,6 | 0,45 0,22 | < 0,1 < 0,1 | 89 91 |
ОМУ, 4–7 т/га | 4,47 3,95 | 2,14 2,08 | 4,79 5,66 | 0,14 0,18 | 0,47 0,72 | 0,48 0,65 | 0,16 0,14 | 21,5 18,6 | 1,9 2,9 | 0,39 0,22 | < 0,1 < 0,1 | 87 86 |
ОМУ, 10 т/га | 4,53 4,05 | 2,11 2,14 | 4,71 5,46 | 0,15 0,19 | 0,48 0,74 | 0,45 0,72 | 0,17 0,16 | 21,2 17,5 | 2,1 3,2 | 0,35 0,21 | < 0,1 < 0,1 | 98 85 |
ОМУ, 4 т/га + К40-70 | 4,39 4,02 | 2,22 2,34 | 4,74 5,39 | 0,15 0,18 | 0,49 0,78 | 0,49 0,71 | 0,16 0,14 | 21,5 19,2 | 2,0 3,0 | 0,38 0,22 | < 0,1 < 0,1 | 85 87 |
ОМУ, 10 т/га + К100 | 4,54 4,15 | 2,27 2,50 | 4,61 5,24 | 0,15 0,21 | 0,52 0,81 | 0,56 0,81 | 0,18 0,19 | 21,1 17,7 | 2,2 3,2 | 0,34 0,21 | < 0,1 < 0,1 | 86 98 |
НСР05 по фактору А по фактору Б | 0,042 0,044 | 0,038 0,062 | 0,069 0,170 | 0,022 0,028 | 0,020 0,092 | 0,022 0,041 | 0,020 0,033 | 0,59 0,47 | 0,11 0,11 | 0,021 0,012 | – – | 4,2 4,3 |
0,051 0,072 | 0,056 0,106 | 0,143 0,302 | 0,029 0,039 | 0,051 0,137 | 0,043 0,068 | 0,031 0,041 | 1,10 0,70 | 0,09 0,08 | 0,032 0,019 | – – | 5,8 7,1 |
зелёной массы как для использования для прямого скармливания, так и для приготовления силоса была значительно более высокой. В целом рапс лучше отзывался на последействие ОМУ, уровень которого на обеих культурах зависел от дозы удобрения. Так, на фоне средних и высоких доз ОМУ содержание сырого протеина в зелёной массе рапса и многолетних трав возрастало на 0,34–0,46 и 0,16–0,35%, простых сахаров — на 0,05–0,15 и 0,43–0,63%, фосфора — на 0,02–0,03 и 0,01–0,02%, кальция — на 0,16–0,18 и 0,06–0,09% соответственно. Положительное значение для питательной ценности имело и выраженное сокращение на этом фоне содержания сырой клетчатки на 0,19–0,42%. Легирование ОМУ сульфатом калия дополнительно улучшило обеспеченность кормовой массы простыми сахарами и калием.
Относительно изменения микроэлементного состава изученной зелёной массы закономерности сводились главным образом к сокращению содержания цинка в зелёной массе рапса и многолетних трав в среднем с 19,3 и 21,7 до 17,4 и 21,0 мг/кг и увеличению содержания меди с 2,4 и 1,8 до 2,9 и 2,1 мг/кг соответственно. Уровень накопления свинца на фоне всех доз ОМУ устойчиво сокращался только в зелёной массе многолетних трав в среднем на 17% (с 0,42 до 0,35 мг/кг), а нитратов — на 11% только при среднем уровне доз.
Заключение. Применение нового органоминерального удобрения на дерново-подзолистой почве в разовых дозах от 3 до 10 т/га обеспечивало повышение продуктивности полевого севооборота на 47–73%, а в сочетании с минеральными удобрениями — в 1,9–2,8 раза. При этом экологические последствия (изменения агропроизводственных свойств почвы и качественных показателей растительной продукции) имели преимущественно позитивный характер. Фактические возможности управления качеством зерна озимой пшеницы и ячменя, а также зелёной массы многолетних трав и рапса ограничены сочетанием таких факторов, как биологические особенности культур, погодно-климатические и почвенные условия их возделывания. За счёт оптимизации комплекса агрофизических и агрохимических свойств почвы и её питательного режима под действием нового ОМУ обеспечивалось:
— устойчивое повышение содержания в зерне озимой пшеницы и ячменя сырого протеина на 1,0–2,7%, в зелёной массе ярового рапса и многолетних злаково-бобовых трав — сырого протеина на 0,16–0,46% и простых сахаров — на 0,05–0,63% при выраженном сокращении накопления высокомолекулярных сахаров (крахмала и сырой клетчатки);
— улучшение зольного состава растительной продукции за счёт повышения содержания в зерне и зелёной массе кальция на 0,06–0,09 и 0,06–0,18%, магния — на 0,06–0,13 и 0,01–0,05%, фосфора — на 0,07–0,14 и 0,01–0,03% соответственно, а также микроэлементов;
— отсутствие отрицательного влияния на накопление в продукции нитратов, даже при внесении в почву в составе ОМУ 246 кг/га азота, и сглаживание негативного действия минеральных удобрений на накопление в продукции простых сахаров и нитратов.
Литература
- Агеечкин А. А. Производство, выгодное для птицефабрик / А. А. Агеечкин, О. Н. Титов, В. П. Лысенко // Птицеводство. — 2010. — № 2. — C.40–44.
- Алтунин Д. А. Действие удобрений на урожайность, качество кормовых культур и плодородие почвы в Нечернозёмной зоне России / Д. А. Алтунин, Н. В. Скороходова // Достижения науки и техники АПК. — 2002. — № 8. — C.15–17.
- Методологические и информационно-технологические основы развития кормопроизводства в Северо-Западном регионе РФ / М. В. Архипов, А. И. Иванов, С. М. Синицына, Т. А. Данилова, З. Л. Фёдорова, Ю. А. Тюкалов, А. И. Сухопарова, А. Н. Перекопский, О. П. Чекмарёв. — СПб., 2015. — 184 с.
- Брюханов А. Ю. Методы проектирования и критерии оценки технологий утилизации навоза, помёта, обеспечивающие экологическую безопасность: автореф. дис. … д-ра техн. Наук: 05.20.01. — Санкт-Петербург: СПГАУ, 2017. — 49 с.
- Добахова Е. В. Урожайность и качество кормовых культур при высоких дозах птичьего помёта / Е. А. Добахова // Плодородие. — 2004. — № 6. — C.17–20.
- Изменение калийного состояния хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы при применении калий-дефицитной системы удобрения / А. И. Иванов, И. А. Иванов, В. А. Воробьёв, Е. Г. Лямцева // Агрохимия. — 2009. — № 4. — С. 21–26.
- Иванов А. И. Перспективы удешевления систем удобрения кормовых культур / А. И. Иванов, Н. И. Семёнова // Кормопроизводство. — 1998. — № 6. — С.24–26.
- Иванов А. И. Оценка длительного использования хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы при применении разных систем удобрения / А. И. Иванов, Н. А. Цыганова, В. А. Воробьёв // Агрохимия. — 2010. — № 3. — С.17–21.
- Косолапов В. М. Проблемы кормопроизводства и пути их решения на современном этапе / В. М. Косолапов // Достижения науки и техники АПК. — 2010. — № 11. — С.23–25.
- Косолапов В. М. Повышение качества объёмистых кормов / В. М. Косолапов, В. А. Бондарев, В. П. Клименко // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. — 2008. — № 5. — С.20–24.
- Мёрзлая Г. Е. Ресурсы птицефабрик для производства органических удобрений / Г. Е. Мёрзлая, В. П. Лысенко // Агрохимический вестник. — 2005. — № 3. — C.21–23.
- Минеев В. Г. Органические удобрения в интенсивном земледелии / В. Г. Минеев. — М.: Колос, 1984. — 301 с.
- Орлов Н. В. Эколого-агрохимическая оценка влияния птичьего помёта на продуктивность сельскохозяйственных культур и азотный режим почвы: автореф. дис. … канд. с.-х. наук, 06.01.04, 03.00.16. — Н. Новгород, 2008. — 28 с.
- Шафран С. А. Динамика плодородия почв Нечернозёмной зоны и резервы / С. А. Шафран // Агрохимия. — 2016. — № 8. — C.3–10.
- Шпаков А. С. Основные направления развития и научное обеспечение полевого кормопроизводства в современных условиях / А. С. Шпаков // Кормопроизводство. — 2011. — № 5. — С.8.
- Шпаков А. С. Основные факторы продуктивности кормовых культур / А. С. Шпаков, В. Т. Воловик // Кормопроизводство. — 2012. — № 6. — С.17–19.
- Шпаков А. С. Полевое кормопроизводство. Состояние и задачи научного обеспечения / А. С. Шпаков, Г. Н. Бычков // Кормопроизводство. – 2010. – № 10. – С.3–8.
- Antonions G. F. Yield, quality and concentration of seven heavy metalg in cabbage and broccoli grown in sewage sludge and chicken manure amended soil / G. F. Antonions, T. S. Kachlar, T. Coolong // V Environ Sti and Health A. — 2012. — Vol. 47. — P.1955–1960.
Forage quality as affected by fertilizers based on wastes from poultry farms
Ivanov A. I.1, Dr. Agr. Sc.
Ivanova Zh. A.1, PhD Agr. Sc.
Danilova T. A.2, PhD Agr. Sc.
Filippova P. S.1
Sokolov I. V.2
1Agrophysical Research Institute, department of Physical and Chemical Soil Melioration and Experimentation
195220, Russia, St. Petersburg, Grazhdanskiy boulevard, 14
E-mail: ivanovai2009@yandex.ru
2North-West Center of Interdisciplinary Investigations of Food Supply Issues, laboratory of Organic and Eco-Farming
1962608, Russia, St. Petersburg, Pushkin, Podbelskogo shaussee, 7
E-mail: szcentr@bk.ru
The goal of the experiment — evaluation of row mass quality to be used in feed production, affected by new organic-mineral fertilizer (OMF). OMF contained 2.2% of water, 25.6% — ash, 9.0 — рН, 2.46% — N, 4.51% — P2O5, 3.36% — K2O, 7. 18% — CaO, 2.48%— MgO, 97 mg/kg — Cu, 484 mg/kg — Zn, 21 mg/kg — Pb, 7.9 mg/kg — Ni, 0.1 mg/kg — Cd. Application of 3–10 t OMF ha-1 improved productivity by 47–73%, in combination with mineral fertilizers — by 1.9–2.8 times. OMF enrichment by K increased productivity by 18%. Optimal rates of OMF: 3–5 t ha-1 — for winter wheat, 4–7 t ha-1— for barley, combined later with grasses, 7–10 t ha-1— subsequently for perennial grasses and spring rapeseed. Crude protein increased in wheat and barley grains by 1.0–2.7%, in green mass of rapeseed and gramineous-legume mixtures — by 0.16–0.46%. Sugar concentration in grass mass raised by 0.05–0.63% while content of starch and fiber reduced. Mineral composition in plant mass improved: contents of Ca — by 0.06–0.09 and 0.06–0.18%, Mg — by 0.06–0.13 and 0.01–0.05%, P — by 0.07–0.14 and 0.01–0.03%, respectively. OMF had no negative effect on nitrate accumulation in plants.
Keywords: organic-mineral fertilizer, rate, effectiveness, sod-podzolic soil, grain, green mass quality, crude protein, starch, ash substance.
References
1. Ageechkin A. A. Proizvodstvo, vygodnoe dlya ptitsefabrik / A. A. Ageechkin, O. N. Titov, V. P. Lysenko // Ptitsevodstvo. — 2010. — No. 2. — P.40–44.
2. Altunin D. A. Deystvie udobreniy na urozhaynost, kachestvo kormovykh kultur i plodorodie pochvy v Nechernozemnoy zone Rossii / D. A. Altunin, N. V. Skorokhodova // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2002. — No. 8. — P.15–17.
3. Metodologicheskie i informatsionno-tekhnologicheskie osnovy razvitiya kormoproizvodstva v Severo-Zapadnom regione RF / M. V. Arkhipov, A. I. Ivanov, S. M. Sinitsyna, T. A. Danilova, Z. L. Fedorova, Yu. A. Tyukalov, A. I. Sukhoparova, A. N. Perekopskiy, O. P. Chekmarev. — St. Petersburg., 2015. — 184 p.
4. Bryukhanov A. Yu. Metody proektirovaniya i kriterii otsenki tekhnologiy utilizatsii navoza, pometa, obespechivayushchie ekologicheskuyu bezopasnost: avtoref. dis. … d-ra tekhn. Nauk: 05.20.01. — St. Petersburg: SPGAU, 2017. — 49 p.
5. Dobakhova E. V. Urozhaynost i kachestvo kormovykh kultur pri vysokikh dozakh ptichego pometa / E. A. Dobakhova // Plodorodie. — 2004. — No. 6. — P.17–20.
6. Izmenenie kaliynogo sostoyaniya khorosho okulturennoy dernovo-podzolistoy pochvy pri primenenii kaliy-defitsitnoy sistemy udobreniya / A. I. Ivanov, I. A. Ivanov, V. A. Vorobev, E. G. Lyamtseva // Agrokhimiya. — 2009. — No. 4. — P. 21–26.
7. Ivanov A. I. Perspektivy udeshevleniya sistem udobreniya kormovykh kultur / A. I. Ivanov, N. I. Semenova // Kormoproizvodstvo. — 1998. — No. 6. — P.24–26.
8. Ivanov A. I. Otsenka dlitelnogo ispolzovaniya khorosho okulturennoy dernovo-podzolistoy pochvy pri primenenii raznykh sistem udobreniya / A. I. Ivanov, N. A. Tsyganova, V. A. Vorobev // Agrokhimiya. — 2010. — No. 3. — P.17–21.
9. Kosolapov V. M. Problemy kormoproizvoldstva i puti ikh resheniya na sovremennom etape / V. M. Kosolapov // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2010. — No. 11. — P.23–25.
10. Kosolapov V. M. Povyshenie kachestva obemistykh kormov / V. M. Kosolapov, V. A. Bondarev, V. P. Klimenko // Doklady Rossiyskoy akademii selskokhozyaystvennykh nauk. — 2008. — No. 5. — P.20–24.
11. Merzlaya G. E. Resursy ptitsefabrik dlya proizvodstva organicheskikh udobreniy / G. E. Merzlaya, V. P. Lysenko // Agrokhimicheskiy vestnik. — 2005. — No. 3. — P.21–23.
12. Mineev V. G. Organicheskie udobreniya v intensivnom zemledelii / V. G. Mineev. — Moscow: Kolos, 1984. — 301 p.
13. Orlov N. V. Ekologo-agrokhimicheskaya otsenka vliyaniya ptichego pometa na produktivnost selskokhozyaystvennykh kultur i azotnyy rezhim pochvy: avtoref. dis. … kand. s.-kh. Nauk: 06.01.04, 03.00.16. — N. Novgorod, 2008. — 28 p.
14. Shafran S. A. Dinamika plodorodiya pochv Nechernozemnoy zony i rezervy / S. A. Shafran // Agrokhimiya. — 2016. — No. 8. — P.3–10.
15. Shpakov A. S. Osnovnye napravleniya razvitiya i nauchnoe obespechenie polevogo kormoproizvodstva v sovremennykh usloviyakh / A. S. Shpakov // Kormoproizvodstvo. — 2011. — No. 5. — P.8.
16. Shpakov A. S. Osnovnye faktory produktivnosti kormovykh kultur / A. S. Shpakov, V. T. Volovik // Kormoproizvodstvo. — 2012. — No. 6. — P.17–19.
17. Shpakov A. S. Polevoe kormoproizvodstvo. Sostoyanie i zadachi nauchnogo obespecheniya / A. S. Shpakov, G. N. Bychkov // Kormoproizvodstvo. – 2010. – No. 10. – P.3–8.
18. Antonions G. F. Yield, quality and concentration of seven heavy metal in cabbage and broccoli grown in sewage sludge and chicken manure amended soil / G. F. Antonions, T. S. Kachlar, T. Coolong // V Environ Sti and Health A. — 2012. — Vol. 47. — P.1955–1960.