832

Здесь x,t температура почвы в точке x в момент времени t ; коэффициент теплопроводности; cv объемная теплоемкость. b плотность почвы, коэффициент температуропроводности, 0 средне суточная (или годовая) температура деятельной поверхности почвы; j амплитуда колебаний температуры деятельной поверхности почвы; 2 / 0 круговая суточная (или годовая) частота; 0 период (длина) волны выраженный в сутках или в годах;сдвиг фазы, зависящий от начала отсчета времени.

Решение прямой задачи теплопереноса в почве.

Можно показать, что решение уравнения (1) при граничных условиях (2) и (3) на нижней границе в безразмерных переменных имеет вид [1]:

Решение обратной задачи теплопереноса в почве. Используя решение

(4) и (6) для m 2 можно вывести формулу для определения коэффициента температуропроводности для произвольного периода 0 и безразмерной глубины y . Для этого необходимо знать распределение температуры в почвенном слое

сначала для произвольной безразмерной глубины y и времени ti i 0 / 8 следует написать следующие восемь уравнения:

60

так как имеет место

2 i 2 i

После некоторых преобразований уравнений (9) имеем:

Аналогично, на основе решения (6) для m 2 можно вывести среднеинтегральную формулу для определения коэффициента температуропроводности

определяются соответственно из (5) и (7).

Существует несколько способов определения параметра по выходной кривой безразмерной температуру почв ( y, ) или ( ) [1,3-9], выраженного по формулам (4) или (6), почвенного профиля. Более подробно описаны эти методы, например в работе Микайылова и Шеина (2010) для случая когда температура поверхности почвы выражаться одной гормоникой.

В настоящей работе предлагается определения коэффициента температуропроводности почвы , основанные на решении обратных задач уравнения теплопереноса, для случая, когда температура поверхности почвы в течение суток (года) может выражаться двумя гармониками.

Для определения коэффициента температуропроводности с использованием формулы (11) необходимо знать: 1 амплитуды колебаний температуры

деятельной поверхности почвы; 0 период (длина) суточной (годовой) волны,

выраженный в сутках или в годах; y*,ti* , i 1,8 значения температуры поч-

61

Используя среднеинтегральное решение (6), возможно также находить коэффициент температурапроводности , экспериментальной основой которых яв-

ляются данные по температуре в почвенном слое 0, L , то есть ti , а также 1 ,

В этом случае подбор значения параметра b1* осуществляется по формуле

В отличие от ранее разработанных методов (Микайылов, Шеин, 2010), здесь для определения коэффициента температуропроводности, , требуется

знать заранее распределение температуры y* , ti по времени в почвенном слое

0, L на произвольной безразмерной глубине y* x / L и (ti ) для восьми мо-

ментов времени, которое позволяет с более высокой точностью определить параметр по формуле (11)- (14).

Заключение. На основе исследовании модели переноса тепла в почве предложены теоретические основы методов определения коэффициента температуропроводности почвы. В дальнейшем планируется осуществить экспериметнльную проверку адекватности предложенных методик и их сравнения с существующими методами.

Литература

1.Микайылов Ф. Д., Шеин Е. В. Теоретические основы экспериментальных методов определения температуропроводности почв // Почвоведение.- 2010. 5: 597–605.

2.Рычѐва Т.А. Моделирование температурного режима дерново-подзолистой почвы: определяющая роль условий на поверхности // Почвоведение.-1999. 6: 697 – 703.

3.Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнение математической физики. М.: Наука,

1966. –724 с.

4.Чудновский А.Ф. Теплофизика почв. М.: Наука, 1976. – 352 с.

5.Шеин Е.В. Курс физики почв. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 2005. – 432 с.

6.Carslaw H. S., Jaeger J. C. Conduction of heat in solids. – 2nd ed. New York: Oxford University Press, 1986. 510 p.

7.Gərayzadə A.P. Gülalıyev Ç.G. Torpakların istilik – fiziki xassələri, Bakı, ‗Adiloglu‘ nəşriyyatı, 2006, 204 səh.

8.Juri W.A., Gardner W.R., Gardner W.H. Soil Physics. New York, 1991. –328 p.

9.Horton, R.Jr. Determination and use of soil thermal properties near the soil surface. New Mexico Satate University, 1982. –151 p.

62

УДК 636.5.002.8

О.С. Мищихина, Ю.А. Акманаева, канд. с.-х. наук; М.И. Пинаева, ФГБОУ ВО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ УТИЛИЗАЦИИ КУРИНОГО ПОМЕТА

Аннотация. Полученные на основе куриного помета стимуляторы роста положительно действуют на биомассу и длину проростков пшеницы, и по своей эффективности не уступают действию препаратов, активным веществом которых являются соли гуминовых кислот. Изучение полученных на основе куриного помета гранул на урожайность и качество лука на зелень, показало возможность их использования в качестве удобрения.

Ключевые слова: куриный помѐт, методы утилизации, урожайность и качество, лук на зелень, дерново-подзолистая почва.

Проблема обращения с отходами – одна из наиболее острых экологических проблем сoвременности. Образуясь в огромных количествах, отходы производства и потребления ухудшают состояние окружающей среды и создают прямую угрозу безопасности людей. Выхoд из этой ситуации предполагает, прежде всего, сoздание технологий, пoзволяющих возвращать ценные кoмпоненты отходов в материальное производство [1],[3].

Птичий помет – это ценнейшее концентрированное органическое сырье, содержащее все необходимые для питания растений элементы. Однако в чистом виде его в земледелии использовать не рекомендуется, так как в помете содержатся сложные азотные соединения, разрушающие органику почв.

На сельскохозяйственных предприятиях Российской Федерации ежегодно образуется около 640 млн. т. навоза и помета, что по удобрительной ценности эквивалентно 62% от общего производства минеральных удобрений в стране. Однако этот огромный потенциал используется не более чем на 25-30%.

Одним из возможных путей pешения данной пpоблемы является утилизация отходов, т.е. возвращение их в материальный кругoворот, что имеет важнoе экологическое, экoномическое и энергосберегающее значение [2]. При этом наиболее привлекательным направлением использования органосодержащих отходов различных производств является их применение в качестве нетpадиционных удобpений при выращивании сельскохозяйственной пpoдукции, что, в свою очередь, является целесообразным и с агрономической точки зрения. Однако применение отхoдов может сопpoвождаться рядом сеpьезных негативных процессов. Так, использование в земледелии больших доз птичьего помета в pяде случаев сопpoвождается загpязнением почв патогенной микрофлорой и экологически опасным увеличением содержания в почве биогенных элементов.

Целью наших исследований является разработка новых методов утилизации куриного помѐта с получением opганоминерального удобрения и стимуляторов роста растений на его основе.

Куриный помѐт отбирался в п. Сылва Пермского края, на специализированном помѐтохранилище ОАО «Птицефабрики Пермская» – открытая площадка

63

занимает площадь 4га и находится в 3 км от центра поселения. Характеристика куриного помѐта и полученных на его основе гранул представлена в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика куриного помѐта и органоминеральных гранул

Нами были проведены исследования по обработке куриного помета стабилизирующим веществом с различной концентрацией и в различных соотношениях

сполучением твердых гранул; получению различных вытяжек из птичьего помета

сиспользованием их в качестве стимуляторов роста растений.

Модельный опыт № 1 по получению гранул на основе куриного помѐта путѐм обработки сухого и сырого куриного помѐта водными растворами стабилизатора различной концентрации и в различных соотношениях с получением твердых гранул заложен по следующей схеме: серия А – сухой куриный помѐт; серия В – сырой куриный помѐт; серия I; II и III соотношение стабилизатор : вода 1 : 3; и серия 1; 2; 3; 4; 5 соотношение помет : раствор.

Полученные гранулы оценивались по скорости высыхания при температуре 1300С и по наличию или отсутствию запаха. Для дальнейших исследований выбирались гранулы, имеющие меньший запах.

Кроме этого заложено два модельных опыта по методике вегетационного опыта по одинаковой схеме: 1. Без удобрений; 2. Сухой куриный помѐт (А); 3. Сырой куриный помѐт (В); 4. серия АII2; 5. серия АI4 ; 6. серия ВII2; 7. серия ВI4. Повторность вариантов восьмикратная. Длительность опытов 60 дней. Полив сосудов проводился до 60 % от полной влагоѐмкости (ПВ) почвы. Дозы куриного помѐта и гранул выравнивались по содержанию в них азота, доза внесения которого была 0,15 г/кг абсолютно сухой почвы.

В первом опыте изучали скорость разложения куриного помѐта и полученных на его основе гранул по количеству минерального азота в почве, во втором опыте – возможность использования полученных гранул в качестве удобрения. Оценка скорости разложения и высвобождение азота из куриного помѐта и органоминеральных гранул проводили в динамике каждые 15 дней.

Для закладки опыта отбирали образцы с пахотного горизонта дерновослабоподзолистой среднесуглинистой почвы на учебно-научном опытном поле ФГБОУ ВО Пермская ГСХА.

Почва характеризовалась близкой к нейтральной реакцией среды, высокой степенью насыщенности почвы основаниями, средним содержанием подвижного фосфора и обменного калия.

64

При поиске лучшей концентрации и соотношения между куриным помѐтом и стабилизатором были получены твердые гранулы. Скорость высыхания гранул при 1300С колебалась от 210 до 510 минут. Запах определяли у целых и разломанных гранул и оценивали по 3 бальной шкале (1 – слабый запах, 2 - средний запах, 3 - сильный запах). По результатам эксперимента были отобраны гранулы имеющие слабый запах. Ими оказались образцы из серии А и В с соотношением стабилизатор : вода серии I и II и соотношение помет : раствор серии 2 и 4. Скорость высыхания этих гранул составила: А II2 и В II2 210 и 240 минут соответственно, а у гранул А II4 и В II4 составила 330 минут. Скорость высыхания сырого куриного помѐта составила 70 минут.

При получении стимуляторов роста на основе куриного помѐта установлено положительное действие щелочной вытяжки из куриного помета на биомассу и длину проростков пшеницы. После обработки семян пшеницы растворами на основе такой вытяжки и инкубации их в течение 7 дней биомасса проростков на 12 %, а длина растений на 24 % была выше вариантов, обработанных вытяжками из помета на водной основе. Полученные стимуляторы роста по своей эффективности не уступают действию препаратов, активным веществом которых являются соли гуминовых кислот.

Исследуя скорость разложения куриного помѐта и полученных на его основе гранул можно сказать, что полученные гранулы постепенно разлагаются и высвобождают азот из своего состава в почву. Так минерального азота в почве в варианте АII2 на 15 день закладки накопилось 12,8 мг/кг почвы. Тогда как в варианте без удобрений его скопилось 3,5 мг/кг, а в варианте с сухим помѐтом 26,4 мг/кг почвы. На 45 день закладки 49,0 мг/кг (варианте без удобрений 11,0 мг/кг почвы), по сравнению с вариантом, где вносился сухой куриный помѐт в той же дозе. В вариантах с внесением сырого куриного помѐта и полученных на его основе гранул преимущество тоже оказалось за гранулами, но содержание минерального азота в почве оказалось существенно ниже.

При изучении влияния куриного помета и органоминеральных гранул на урожайность пера лука установлено, что только полученные органоминеральные гранулы на основе сухого куриного помѐта серии АII (1:2) превосходят по эффективности сухой куриный помѐт (табл. 2). В остальных вариантах прибавка урожайности лука была в пределах ошибки опыта. В варианте серии ВII (1:2) получена отрицательная реакция на вносимое удобрение.

Таблица 2

Влияние куриного помета и органоминеральных гранул на урожайность и содержание витаминов в пере лука

65

Также нами были проанализированы растительные образцы лука на содержание витамина С и β – каротина. Куриный помѐт и изучаемые гранулы не оказали существенного влияния на содержание витамина С в пере лука (Fфакт < Fтеор), на содержание β – каротина существенное влияние оказали только гранулы на основе сырого куриного помѐта. В остальных вариантах опыта содержание β – каротина колебалось в пределах ошибки опыта.

Таким образом, за счѐт обработки куриного помѐта стабилизатором мы получаем сухие гранулы, c лучшими потребительскими свойства и превосходящими по эффективности сухой куриный помѐт.

Литература

1.Варламова, Л.Д. Оценка агрономической эффективности жидкого органического удобрения «Урожай-С» / Л.Д. Варламова, Н.А. Сонина // Агроэкологические проблемы использования органических удобрений на основе отходов промышленного животноводства: Сб. докл. Междунар. научн.- практ.. конф. – М.: Россельхозакадемия – ГНУ ВНИПТИОУ - 2006. – С. 161-163.

2.Дабахова, Е.В. Оценка воздействия утилизации отходов на состояние агроэкосистемы и проблемы нормирования / Е.В. Дабахова, В.И. Титова, Е.Ю. Гейгер, Н.А. Корченкина // Агрохимический вестник - 2011. - № 2 - С. 13-15.

3.Самоделкин, А.Г. Проблемы утилизации органических отходов на свиноводческих предприятиях промышленного типа / А.Г. Самоделкин, В.И. Титова, Е.В. Дабахова // Агрохимический вестник. - 2013. - С. 31-33.

УДК 631.82/.85

Г.Г. Морковкин, д-р с.-х. наук; А.К. Таранюк, ФГБОУ ВО Алтайский ГАУ, г. Барнаул, Россия

ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНОСТИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ ЯРОВОГО РАПСА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ МАКРО – И МИКРОУДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕЙ ЛЕСОСТЕПИ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

Аннотация: В условиях средней лесостепи Алтайского края на черноземах выщелоченных показана эффективность применения макро – и микроудобрений под яровой рапс. Установлено, что наибольшая урожайность и масличность ярового рапса формируется при внесении минеральных удобрений N66P150K180 с использованием комплексного удобрения Интермаг Олеистые 3,0 л/га.

Ключевые слова: яровой рапс, урожайность семян, масличность, минеральные удобрения, гипс, комплексное удобрение Интермаг Олеистые.

Рапс относится к числу культур чрезвычайно требовательных к уровню обеспеченности элементами питания. С урожаем семян 1ц/га яровой рапс выносит из почвы: 5-6 кг азота, 2,5-3,5 кг фосфора и 4,0-8,0 кг калия [3]. Наиболее интенсивное потребление питательных веществ у рапса наблюдается через 2540 дней после всходов, в период бутонизации-цветения. Эффективный рост урожайности рапса можно обеспечить только при внесении достаточного количества минеральных удобрений [4].

По данным Д. Шпаара [5], повышение доз азотных удобрений с 60 до 120 кг д.в./га способствует прямопропорциональному увеличению урожайности семян ярового рапса с 24,7 до 28,3 ц/га.

66

Яровой рапс положительно отзывается и на внесение фосфорных и калийных удобрений. Фосфорные удобрения способствуют созданию мощной корневой системы, повышают устойчивость растений к полеганию, увеличивает семенную продуктивность и ускоряет созревание. Внесение калийных удобрений способствует не только повышению урожайности, но и масличности семян. Как отмечает Д. Шпаар, при внесении калийных удобрений содержание сырого жира в семе-

нах возросло на 3,6% (с 43,9 до 46,5%) [5].

Одним из перспективных направлений в совершенствовании технологии возделывания ярового рапса является применение микроэлементов. Результаты исследований выявили повышение урожайности семян ярового рапса на 19,7 % при некорневой подкормке борными и серосодержащими удобрениями [2].

По данным Антоновой О.И., применение под яровой рапс комплексного удобрения Интермаг Олеистые, содержащего широкий спектр микроэлементов (S, B, Zn, Mo, Mn, Cu) способствует увеличению урожайности семян, соломы, массы 1000 семян, масличности [1].

При возделывании ярового рапса актуально использование современных сортов отличающихся высокой урожайностью и показателями качества семян, вместе с тем требуется оценка их отзывчивости в зависимости от применения макро – и микроудобрений для формирования оптимальной системы удобрений в конкретной почвенно-климатической зоне, позволяющей получить высокую урожайность с лучшими показателями качества семян

В связи с изложенным для определения эффективных норм макро – и микроудобрений по сортам ярового рапса в 2013-2015 гг. были проведены исследования на полях КХ Наливкина Л.М. Целинного района Алтайского края в условиях средней лесостепи.

Почва опытного поля - чернозем выщелоченный среднемощный малогумусный среднесуглинистый. Исследования проводили в звене севооборота: чистый пар – яровая пшеница – горох – яровая пшеница – яровой рапс. В схему опыта по внесению минеральных удобрений были включены следующие варианты:

*ИО – Интермаг Олеистые

В исследованиях использовали перспективные и районированные сорта ярового рапса: АНИИЗиС-2 и АНИИСХ-4. Из удобрений применяли: азофоску (1:1:1), аммиачную селитру, суперфосфат простой, калий хлористый, гипс, многокомпонентное жидкое комплексное удобрение Интермаг Олеистые, содержа-

щее г/л: N общ – 186, MgO – 31, SO3 – 31, B – 6,2, Cu – 1,2, Fe, Mg, Zn по - 6,2, Mo – 0,062, Ti – 0,4 г/л. Особенностью данного удобрения является наличие Ti, который является мощным активатором метаболических процессов и усилителем

67

переноса питательных веществ в растении. В течение вегетации ярового рапса проводились гербицидные и инсектицидные обработки препаратами: Галактион – 1 л/га, Альтер – 0,1 л/га.

Площадь каждой опытной делянки составила 16,2 м2, размещение вариантов опыта систематическое в 3-кратной повторности. Учет урожая проводили в 3- кратной повторности.

Аналитическое определение содержания подвижных элементов питания в почве осуществляли общепринятыми методами: нитратный азот – колориметрическим методом с дисульфофениловой кислотой (ГОСТ 26951-86), подвижный фосфор и обменный калий по Чирикову (ГОСТ 26205-91), сера по методу ЦИНАО (ГОСТ 26490-85), бор и цинк – количественным химическим анализом

(ПНД Ф 16.1:2.3:3.50-08).

Весной до посева в 2013-2015 гг. содержание в слое почвы 0-40 см нитратного азота было низким и составило 1,91 - 1,94 мг/100г (2 класс обеспеченности), содержание подвижного фосфора и калия (по Чирикову) было очень высоким и высоким и составило 21,0 - 21,3 мг/100г (6 класс обеспеченности) и 15,0 - 15,2 мг/100г (5 класс обеспеченности). Обеспеченность почвы микроэлементами (S, B, Zn) была низкая и составила 0,18 – 020, 0,279 - 0,283, 0,027 - 0,030 мг/100 г почвы.

Таблица 1

Урожайность сортов ярового рапса по вариантам, ц/га

Результаты исследований в условиях 2013-2015 гг. показали, что урожайность семян ярового рапса на контроле была низкой вне зависимости от сорта и составляла в среднем 4,9-6,3 ц/га. Внесение макро – и микроудобрений под сорта ярового рапса способствовало увеличению урожайности семян. На варианте с рекомендуемой нормой N40P40K40 урожайность по сортам в среднем составила 11,8 - 12,3 ц/га, с расчетной нормой N66P150K180 – 19,1-19,4 ц/га. На вариантах с применением комплексного удобрения Интермаг Олеистые по фону расчетной, рекомендуе-

68

мой нормы и без фона по сортам ярового рапса при увеличении нормы с 0,5 до 3,0 л/га наблюдалось увеличение урожайности семян. Внесение гипса способствовало незначительному увеличению урожайности семян сортов ярового рапса. Наибольшая урожайность семян ярового рапса получена на варианте N66P150K180 + +ИО 3,0 л/га при использовании сорта АНИИСХ-4 и составила 19,6-19,8 ц/га.

Таблица 2

Масличность сортов ярового рапса по вариантам, %

Внесение макро – и микроудобрений под сорта ярового рапса способствовало не только увеличению урожайности семян, но и повышало масличность. По годам исследований на контрольных вариантах по сортам ярового рапса масличность оставляла 39,5 – 39,7 %. На вариантах с рекомендуемой N40P40K40 и расчетной N66P150K180 нормой масличность была несколько выше в сравнении с контролем. При увеличении нормы Интермаг Олеистые до 3,0 л/га по фону расчетной, рекомендуемой нормы и без фона по сортам ярового рапса отмечалось прямопропорциональное увеличение масличности и наибольший выход масла получен на варианте N66P150K180 + ИО 3,0 л/га по сорту АНИИСХ-4 и составил 46,2 - 46,3%. Вариант с внесением гипса незначительно увеличивал масличность.

Таким образом, исследованиями, проведенными 2013-2015 гг. в условиях средней лесостепи Алтайского края, установлено, что применение макро - и микроудобрений под яровой рапс эффективно. Наибольшая урожайность и масличность получена на варианте внесения удобрений N66P150K180 + ИО 3,0 л/га по сорту АНИИСХ-4, которая составила 19,6-19,8 ц/га, 46,2-46,3%, что следует учитывать при возделывании ярового рапса в зоне выщелоченных черноземов и серых лесных почв средней лесостепи Алтайского края.

69