800

5%-ном уровне значимости (НСР05). Изменение длины корня проростков гороха по отношению к контролю в варианте со сточной водой составляет 12%, с биопрепаратом 64%. Это означает, что на фоне контроля (чистой воды) токсичность свиностоков равна 88%, а под воздействием Вэйст-Трит она снижается до 36%, то есть более чем в 2 раза. Отсюда следует, что биопрепарат Вэйст Трит является эффективным средством обезвреживания сточных вод свинокомплекса.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что сточные воды свинокомплекса можно применять в качестве удобрения при выращивании сельскохозяйственных культур с применением биопрепарата для их обеззараживания.

Литература

1.Герасименко, В.П. Практикум по агроэкологии // В.П. Герасименко. – СПб.:

Лань, 2009. – 432 с.

2.Орошение. Справочник/под ред. Акад. ВАСХНИЛ Б.Б. Шумакова. – М.: ВО Агропромиздат, 1990. – 415 с.

УДК 632.43:539.16

А.М. Наумов – аспирант; В.В. Митрофанов, Г.Ю. Исаев – студенты Научный руководитель – М.А. Ефремова, доцент, СПбГАУ

ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ НА НАКОПЛЕНИЕ As ПШЕНИЦЕЙ ИЗ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

Сельскохозяйственное производство Нечерноземной зоны России часто сталкивается с такими трудностями как низкие и нестабильные урожаи, высокая себестоимость получаемой продукции, неудовлетворительное качество продукции, повсеместное снижение плодородия почв, загрязнение окружающей среды. Одним из важных путей решения этих проблем считают применение биопрепаратов. Перспективы регулирования продукционных процессов связывают со способностью микроорганизмов осуществлять ряд функций — переводить труднодоступные макро- и микроэлементы в легкодоступные для растений формы, фиксировать атмосферный азот, стимулировать рост растений и повышать их устойчивость к стрессам, подавлять фитопатогенную микрофлору [1, 2, 3]. Установлено, что биопрепараты существенно (на 10-40 %) повышают урожайность различных культур на фоне снижения негативного эффекта экстремальных экологических условий [3].

С целью выяснения степени влияния микробиологических препаратов на накопление As пшеницей из загрязненной почвы нами был заложен многофакторный вегетационный опыт по общепринятой методике [4]. Яровая пшеница сорта «Ленинградская 97» выращивалась в пластиковых сосудах Кирсанова, по 5,5 кг почвы на сосуд. Для выращивания пшеницы была использована дерново-подзолистая среднесуглинистая почва, сформированная на карбонатной морене. Почва характеризовалась нейтральной ре-

231

акцией среды рНKCl 6,4, низким содержанием гумуса 1,64%. При подготовке почвы к опыту в нее были добавлены макроэлементы питания растений в рекомендованных дозах N – 0,15 г д.в./кг (в составе аммиачной селитры), Р

– 0,1 г д.в./кг (простой суперфосфат), К – 0,1 г д.в./кг (калий хлористый), а также мышьяк в виде раствора соли Na2HAsO3 по схеме, представленной в табл. 1. Таким образом, первым изменяемым фактором в опыте была степень загрязнения почвы мышьяком, вторым – наличие или отсутствие биопрепарата. В целом эксперимент состоял из 18 вариантов в трехкратной повторности. В опыте на фоне контроля было использовано два биопрепарата: агрофил и мизорин. Оба препарата изготовлены на основе вермикулита во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург). В одном грамме препаратов содержится 2…4 млрд. бактерий: Agrobacterium radiobacter (агрофил) и Arthrobacter mysorens (мизорин) Посторонняя мик-

рофлора отсутствует. Бактерии используемых штаммов заселяют прикорневую зону растений (ризосферу) и поверхность корней.

Препараты применяли посредством инокуляции семян, которая проводилась в день посева с заделкой семян на глубину 1,5-2,0 см. Перед посевом пшеница была замочена в воде в течение 24 ч. После появления всходов в каждом сосуде было оставлено по 20 растений. Пшеница выращивалась в вегетационном домике до стадии молочной спелости. В течение опыта поддерживалась влажность почвы 60% от полной влагоемкости. После уборки растений была определена общая биологическая продуктивность их надземной массы. После сухого озоления растительных проб концентрация As в растениях была измерена на атомно-абсорбционном спектрометре.

Полученные в эксперименте данные показывают, что присутствие As в почве практически не сказалось на росте пшеницы. Применение биопрепаратов также не оказало существенного влияния на массу растений (табл. 1). На фитотоксичность мышьяка влияют такие свойства почвы как реакция среды, окислительно-восстановительный потенциал, содержание органического вещества, глинистых минералов, оксидов железа и алюминия, а также содержание фосфора в почве [5]. Диапазон фитотоксичных концентраций As в разных почвах варьирует в широких пределах: от 100 до 1000 мг/кг почвы. В нашем эксперименте максимальное загрязнение почвы мышьяком в 2 раза превышало ориентировочно-допустимую концентрацию As, установленную для суглинистых и глинистых почв с pHKCl>5,5, однако фитотоксический эффект зафиксирован не был.

Таблица 1

Влияние биопрепаратов на воздушно-сухую массу пшеницы

Растения по адаптации к высоким концентрациям мышьяка сильно различаются. Отмечено, что торможение роста пшеницы наблюдается при концентрации 52 мг As/кг сухой массы растений, картофеля - 78, гороха193, редиса940 мг/кг [5]. Пшеница сорта «Ленинградская-97» в поставленном нами вегетационном эксперименте содержала как минимум на 2 порядка меньше мышьяка, еѐ рост не был угнетен присутствием экотоксиканта. Концентрация мышьяка в пшенице варьировала в пределах 0,06-0,70 мг As/кг сухой массы растений, что хорошо согласуется с литературными данными [5, 6]. Зависимость между содержанием токсиканта в почве и растениях носила прямолинейный характер (рис.).

Использование в опыте микробиологических препаратов способствовало усилению накопления As. Прямолинейная зависимость концентрации As в растениях от его концентрации в почве формально может быть описано уравнением типа

,

где Ср – концентрация As в растениях, Сп – концентрация As в почве, а – концентрация As в растениях в естественных условиях (без загрязнения), b – эффективность воздействия почвенного загрязнения на процесс накопления As растениями. В соответствие с этим мизорин повышал интенсивность накопления As пшеницей в 2,5 раза по сравнению с контролем, агрофил – в 7, 5 раз (табл. 2). В опыте наблюдались высокие коэффициенты корреляции (R) между накоплением As в растениях и его содержанием в почве.

Можно предположить, что деятельность микроорганизмов, внесенных в почву с биопрепаратами, связана с трансформацией труднорастворимых фосфатов в легкорастворимые, доступные растениям.

233

Так как фосфор и мышьяк являются химическими элементамианалогами, то влияние микроорганизмов распространяется и на микроэлемент, возможно, через выделение специфических продуктов жизнедеятельности, способствующих усилению его подвижности.

Литература

1.Кожемяков А.П., Хотянович А.В. Перспективы применения биопрепаратов ассоциативных азотфиксирующих микроорганизмов в сельском хозяйстве // Бюл. ВИУА (М.). 1997. 110. С. 4-5.

2.Кожемяков А.П., Тихонович И.А. Использование инокулянтов бобовых и биопрепаратов комплексного действия в сельском хозяйстве // Докл. РАСХН. 1998. № 6. С.

7-10.

3.Кожемяков А.П., Белоброва С.Н., Орлова А.Г. Создание и анализ базы данных по эффективности микробных биопрепаратов комплексного действия // Сельскохозяйственная биология. 2011. № 3. С. 112-115.

4.Журбицкий З.И. Теория и практика вегетационного опыта. М.: Наука. 1986.

266 с.

5.Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах // Под ред. Н.Г. Зырина, Л.К. Садовниковой. М.: Изд-во МГУ. 1985. 208 с.

6.Woolson E.A. Arsenic phytotoxicity and uptake in six vegetal crops // Weed Sci. 1973. V.21. P. 524-527.

УДК 631.95:631.445.24

Д.А. Прибыткова – студентка 5 курса Научный руководитель – Л.В. Дербенева, доцент ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА

ВЛИЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ОТХОДА «КЕКИ», ПОЛУЧЕННОГО ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ТОВАРНОГО ХЛОРИСТОГО КАЛЬЦИЯ, МАГНИЯ, ТИТАНА НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ СОРТА ЭКОЛОГ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДЕРНОВОМЕЛКОПОДЗОЛИСТОЙ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ

Человек и его хозяйственная деятельность оказывают влияние на природу, но при этом человек должен знать, что нельзя нарушать ту гармонию, которая существует в ней.

В нашей стране промышленные отходы от химического производства представляют собой огромные образования, которые захламляют и засоряют природные территории. С годами отходы подвергаются естественному «старению» под воздействием света и погодных условий. При хранении в

234

них происходят химические и физико-химические превращения, что в конечном итоге ведет к потере их положительных свойств и к образованию токсических веществ. С дождями, талыми водами, ветром они попадают в почву, воду, воздух, загрязняя их. Свежие отходы от химической промышленности содержат и ряд ценных компонентов, таких как карбонат кальция, оксид кальция, оксид калия, оксид фосфора, оксид кремния и другие вещества, в составе которых есть и микроэлементы.

Исследования по изучению эффективности известкования дерновомелкоподзолистой тяжелосуглинистой кислой почвы промышленным отходом «Кеки» проводили в полевом микроделяночном опыте. Опыт заложен в 2012 году в учебном хозяйстве «Липовая гора» Пермской ГСХА.

Схема опыта включала 6 вариантов: 1. Без удобрений; 2. Известняковая мука по Нг; 3. Промышленный отход «Кеки» по Нг; 4. N60P60K60; 5. N60P60K60 + известняковая мука по Нг; 6. N60P60K60 + промышленный отход «Кеки» по Нг и предусматривала изучение известняковой муки (стандартное удобрение) и промышленного отхода «Кеки» в чистом виде и совместно с минеральными удобрениями.

Известковые удобрения вносили под культивацию. Доза СаСО3 составляла 6,9 т/га и рассчитана по гидролитической кислотности почвы. Доза известняковой муки составила 8,6 т/га (10,3кг/12м2), промышленного отхода «Кеки» - 10,2 т/га (12,2 кг/12м2). Промышленный отход «Кеки» представляет собой пастообразную массу. В сухом состоянии – это белое мелкопластинчатое вещество. Пластинки легко распадаются. Получают его при производстве товарного хлористого кальция, магния и титана в ОАО «Соликамский магниевый завод». Отход содержит повышенный процент карбоната кальция – 57,6 %, а также оксид титана – 0,73; оксид кальция – 1,8; оксид магния – 1,1; оксид натрия – 0,8; оксид калия – 0,71; оксид железа – 4,8; оксид алюминия - 8,6; оксид кремния – 9,2; оксид марганца – 0,08; хлориды – 0,58 % [1]. Класс опасности отхода 5. Аммонийную селитру, простой суперфосфат, хлористый калий вносили под культивацию почвы в до-

зах N60P60K60.

Опыт заложен на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве, сформированной на покровных отложениях, подстилаемых элювием Пермских карбонатных глин. Агрохимическая характеристика почвы представлена в таблице 1.

Реакция почвы сильнокислая. Обменная кислотность в пахотном слое составляет 4,2 ед.(pHkcl), а гидролитическая (Нг) – 6,2 мг-экв/100 г почвы.

235

Вниз по профилю обе формы потенциальной кислотности снижаются до нейтральной. Степень насыщенности основаниями 67% (средняя). Почва нуждается в известковании. Сумма обменных оснований в пахотном слое 12,5 мг-экв /100 г почвы (средняя). Питательный режим находится в диапазоне от низкого до среднего: Р2О5 подв. = 74 мг, а К2Ообм. = 72 мг/кг почвы.

Таблица 1

Агрохимические показатели дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы на покровных отложениях,

подстилаемых элювием Пермских карбонатных глин

Урожайность зерна является основным показателем, определяющим эффективность применяемых удобрений. В наших исследованиях установлено, что промышленный отход «Кеки», как и известняковая мука не оказали положительного влияния на урожайность зерна ячменя (таблица 2). Средняя урожайность зерна ячменя в варианте без удобрений получена 0,78 кг/10м2. Известняковая мука и промышленный отход «Кеки» несущественно увеличивали урожайность: на 0,47 кг и на 0,60 кг зерна на 10м2, а НСР0,5 = 0,66 кг/10м2. Значительное влияние на урожайность оказали минеральные удобрения. При их внесении урожайность достигла до 2,34 кг, а прибавка составила 1,56 кг/10м2. При совместном внесении муки и отхода «Кеки» с минеральными удобрениями прибавка получена только от минеральных удобрений.

По-видимому, отсутствие эффективности от известкования связано с мелкой заделкой удобрений, слабой перемешиваемостью их с почвой, а также с нарушением соотношений элементов (Са++, Mg++, K+).

Н.З.Милащенко (1993) отмечает, что для повышения влияния известкования, особенно в первые годы, необходимо более тщательно перемешивать известь с почвой, так как наиболее полная и быстрая нейтрализация почвенной кислотности происходит при непосредственном соприкосновении частиц почвы с известью. Хорошего перемешивания можно добиться, обрабатывая почву в несколько следов дисковой бороной с последующей запашкой плугом без предплужника.

236

Таблица 4

Влияние промышленного отхода «Кеки» на агрохимические показатели дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы

в период уборки опыта

Сравнивая результаты исследований таблицы 3 и 4 можно сказать, что отход «Кеки» оказал положительное влияние на физико-химические показатели почвы только в культивированном слое (0-12 см). Почва имела сильнокислую реакцию, то в период уборки она была нейтральной (pHkcl 6,3 – 6,9), как при одиночном внесении, так и совместном с мине-

237

ральными удобрениями. Агрохимические показатели почвы при внесении промышленного отхода «Кеки» были не ниже, чем при внесении известняковой муки.

Литература

1.Протокол количественного химического анализа (КХА) определения характеристик отхода. Испытательная химико-технологическая лаборатория при ОАО «Российский научно – исследовательский и проектный институт титана и магния». РОСС RU. 0001.510188.

2.Расширенное воспроизводство плодородия почв в интенсивном земледелии Нечерноземья. / Под ред. Н.В. Милащенко. - М.: «Южный Урал», 1993. – С. 184.

УДК 631.8:630:232.322.41:633.111.1

Ю.А. Степанова – студентка 5 курса Научный руководитель – Н.М. Мудрых, канд. с.-х. наук, доцент ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА

ЭФФЕКТИВНОСТЬ АЗОТНОЙ ПОДКОРМКИ ОЗИМОЙ РЖИ, ВОЗДЕЛЫВАЕМОЙ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ОБМЕННОГО КАЛИЯ

Среди зерновых культур озимая рожь – вторая по значению после пшеницы. Но в отличие от пшеницы, озимая рожь менее требовательна к условиям произрастания. Поэтому еѐ производство экономически более выгодно в районах с недостаточно благоприятными почвенноклиматическими условиями. В настоящее время площади под посевами озимой ржи сокращаются, что не приводит к увеличению валового сбора. В стране возделывается в среднем 3,25 млн. га озимой ржи, в т.ч. в Пермском крае – 38,2 тыс. га. Урожайность в среднем по стране составляет 18,3 ц/га, валовой сбор зерна по стране – 2,9 млн. тонн, по Пермскому краю – 19,5 ц/га и 45,5 тыс. тонн соответственно. За последние годы из-за уменьшения площадей под рожью и урожайности валовой сбор сократился почти

в3 раза.

ВПермском крае преобладающие почвы и на которых размещают посевы озимой ржи дерново-подзолистые, характеризующиеся низким плодородием и в частности низким содержанием азота. Из результатов многих исследований следует, что с увеличением содержания подвижного фосфора и калия в дерново-подзолистых почвах возрастает прибавка урожайности от внесения азотных удобрений. Влияние последних определяется не только дозами, но сроками и способами их внесения. Важно увязать в единый комплекс содержание подвижного калия в почве со способами внесения азотных удобрений, чтобы выявить их лучшее сочетание. В связи с этим возникла цель установить наиболее эффективные способы внесения азотных удобрений при возделывании озимой ржи на фоне различных уровней обеспеченности калием.

238

Для решения намеченной цели были поставлены следующие задачи:

выявить наилучший способ подкормки ржи, обеспечивающий максимальную урожайность зерна, на почвах с низким и средним содержанием подвижного калия;

определить качество зерна ржи при использовании различных способов подкормки на почвах с низкой и средней обеспеченностью растений калием.

Для достижения поставленной цели на учебно-научном опытном поле ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА было заложен двухфакторных полевой опыт с использованием методики изложенной Б.А. Доспеховым [2] по следующей схеме: фактор А – содержание подвижного калия в почве, мг/кг (А1

–41-80; А2 – 81-120); фактор В – подкормка аммонийной селитрой (В0 – контроль (без подкормки); В1 – разбросной; В2 – локальный).

Повторность вариантов в опыте различная (по содержанию калия в

почве), размещение делянок рендомизированное, двухярусное. Площадь общей делянки составила 150 м2, учѐтной – 80 м2.

Содержание подвижного калия в почве сформировали искусственно при проведении опытов сотрудниками кафедры агрохимии. Подкормку проводили азотом в дозе 30 кг д.в./га в фазу кущения при физической спелости почвы. В качестве удобрения использовали аммонийную селитру.

Высокий эффект азотной подкормки объясняется тем, что весной, когда озимые трогаются в рост, микробиологическая деятельность в почве еще слаба и мобилизация азота происходит недостаточно для обеспечения возрастающей потребности в нем растений. Оптимальная гектарная доза

азотной подкормки озимой ржи N30-35 [3, 5, 7]. Авторы утверждают, что при локализации питательные элементы более полно используются растениями, значительно снижаются их потери, поэтому дозы удобрений можно уменьшить на 30-50 % по сравнению с разбросным внесением, т.е. не менее чем в два раза повысить удобряемую площадь и эффективность удобрений [1, 4, 6].

Таблица 1

Влияние содержания подвижного калия в почве и азотных подкормок на урожайность зерна озимой ржи, ц/га

Почва опытного участка дерново-мелкоподзолистая тяжелосуглинистая, характеризуется слабокислой реакцией среды (5,1-5,3), повышенным содержанием подвижного фосфора (155,8-238,3 мг/кг почвы).

В опыте выращивали районированный сорт озимой ржи – Кировская 89. Учѐт урожайности ржи проводили сплошным методом, полученные данные представлены в таблице 1.

Анализ главных эффектов фактора А показал, что увеличение содержания обменного калия в почве приводит к некоторому уменьшению продуктивности ржи на 0,4 ц/га, однако это математически доказано не было. При анализе главных эффектов фактора В было отмечено достоверное увеличение урожайности от применения азотной подкормки. В варианте без проведения подкормки урожайность составила 29,9 ц/га, а при разбросном способе подкормки она увеличилась на 3,5 ц/га, при локальном – 5,7 ц/га.

Математически доказано влияние способов подкормки и взаимодействие факторов на урожайность. Наибольшая урожайность (36,9 ц/га) отмечена в варианте с локальным способом подкормки и с содержанием подвижного калия в почве 81-120 мг/кг. На почвах с содержанием подвижного калия 41-80 мг/кг подкормка и способы еѐ проведения оказывают большее влияние на урожайность, чем при более высоком уровне калия в почве. На почвах с низким содержанием подвижного калия урожайность без применения подкормки составляет 29,3 ц/га, а с подкормками урожайность увеличивается на 4,9-6,6 ц/га, в то время как на почвах со средним содержанием калия подкормки обеспечили прибавку 0,4-6,5 ц/га. Сравнивая способы подкормки, отмечено, что при выращивании ржи на почвах с низким содержанием калия наиболее эффективным способом подкормки оказался разбросной, а при среднем – локальный. При содержании подвижного калия 41-80 мг/кг почвы урожайность при разбросном способе подкормки составила 35,9 ц/га, а при локальном уменьшилась до 34,2 ц/га, а на почвах со средним содержанием калия наблюдается обратная закономерность в изменении урожайности ржи.

Для определения влияния содержания подвижного калия и способов подкормки на натуру зерна были отобраны образцы одновременно с уборкой урожая. Полученные результаты анализа представлены в таблице 2.

Таблица 2

Влияние содержания подвижного калия в почвах и азотных подкормок на натуру зерна озимой ржи, г/л

Величина натурного веса зерна озимой ржи, полученного в опыте, была довольно высокой и находилась в диапазоне от 595,3 до 722,5 г/л. Ма-

240