СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМОЙ РЖИ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ
METHOD FOR ENRICHING THE SOIL DURING THE CULTIVATION OF WINTER RYE IN THE CONDITIONS OF THE CENTRAL CHERNOZEM REGION

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при возделывании зерновых культур, в частности, озимой ржи в условиях лесостепной зоны.
Озимую рожь возделывают во многих странах мира. На территории России посевы озимой ржи распространены от лесотундры до южных границ, до Забайкальской части Восточной Сибири.
Озимая рожь относится к числу культур с высокой продуктивностью, хотя по урожайности она уступает озимой пшеницы, прежде всего, новыми сортами.
В структуре посевных площадей Рязанской области на овес приходится - 1,8%, на озимую рожь - немного более 0,4%, т.е. посевная площадь озимой ржи составила 7,4 тыс. га (для сравнения с центральным Федеральным округом ее площадь составила 7,9% (ЦФО). Рязанская область по размеру посевных площадей занимает 3-е место в ЦФО. Посевная площадь озимой ржи Рязанской области составляет 900 тыс. га, из них в Захаровском районе 17415 га. Для проведения опыта с органическими удобрениями (рассмотрены ниже) использовались в севообороте двух культур: овес на зерно и озимая рожь на зерно.
Передовой производственный опыт и результаты научных исследований показывают, что при соблюдении технологии возделывания озимая рожь может иметь урожайность более 40 ц/га (Московская область, 1982 г).
В то же время продуктивность озимой ржи во многом зависит от применения научно-обоснованных систем удобрения, которые в современных условиях, особенно в условиях лесостепной зоны чернозема, требуют экспериментального уточнения, в том числе на основе результатов исследований при возделывании в севообороте и в полевых опытов (Демин В.А. Обоснование рациональных систем удобрений в севооборотах при интенсификации сельскохозяйственного производства Нечерноземной зоны: Дис. докт. с-х. наук. М, 1985. С. 207-210).
Навоз - важнейшее органическое удобрение. Многочисленные опыты научно-исследовательских учреждений и практика передовых хозяйств показывает, что повышение урожайности сельскохозяйственных культур, в значительной степени зависит от количества и качества применяемого навоза, правильного его хранения и использования. По данным научных учреждений, средние нормы навоза (20-30 т/га) дают в год внесения, следующие прибавки урожая: зерновых 6-7 ц/га. При правильном использовании навоз дает высокий эффект во всех зонах страны и на всех типах почвы.
Полупревший подстилочный конский навоз благодаря большому содержанию органического вещества оказывает положительное влияние на физические, физико-химические и
биологические его внесении, увеличивается содержание гумуса и общего азота в почве, снижается обменная и гидролитическая кислотность, уменьшается содержание в почве подвижных форм алюминия и марганца, повышается степень насыщенное основаниями. Глинистые почвы под действием навоза становятся более рыхлыми, легче поддаются обработке, делается более проницательными для воды и воздуха. Важное значение имеет также выделяющаяся при разложении навоза углекислота. При разложении 30-40 т навоза ежегодно выделяется от 35 до 65 кг СО2, что улучшает углеродное питание растений. С навозом в почву вносится большое количество микроорганизмов. Органическое вещество навоза - хорошо доступный источник пищи и энергетический материал для жизни-деятельности почвенной микрофлоры. Поэтому при внесении навоза усиливаются микробиологическая деятельность почвы и мобилизация содержащихся в ней запасов питательных веществ.
В одной тонне полупревшего навоза содержится 4-5 кг азота, 2-2,5 кг фосфора и 5-7 кг калия. В первый год растения усваивают, главным образом, аммиачный азот. В твердых выделениях животных и в подстилке азот находится в форме органических соединений, которые медленно минерализуются в почве, и в первый год слабо используются растениями. Поэтому, чем больше жидких выделений поглощаются подстилкой, тем богаче навоз аммиачным азотом и тем выше действие такого навоза в первый год после внесения.
Следует отметить, что навоз на торфяной подстилке обычно содержит больше аммиачного азота, поэтому и эффективность его в первый год выше, чем навоза на соломенной подстилке.
При внесении конского (лошадиного) навоза, прежде всего, обеспечивается калийное питание растений. Удобрительное же действие этого удобрения главным образом определяется содержанием в нем общего и аммиачного азота, так как в большинстве почв, особенно в условиях лесостепной зоне Черноземья, для нормального питания растений в первую очередь не хватает азота. Использование азота, фосфора и калия из навоза - это обязательное наличие питательных веществ, а значит, зависит от качества и нормы навоза в почвенно-климатических условиях.
На черноземах выщелоченных почвах лесостепи навоз разлагается медленно; на супесчаных почвах навоз разлагается быстрее и действие его усиливается по времени. В более увлажненной почве разложение происходит быстрее, чем в засушливых южных и юго-восточных районах из-за недостатка влаги в почве.
Очень важная задача - накопление органических удобрений вследствие повышения выхода навоза, использованное также для удобрений и торфа.
При исследовании, авторы изобретения исходили из возможности условий Рязанской области, где присутствуют генетические горизонты чернозема выщелоченного, слабо дифференцированы.
Определение количественных параметров накопления отходов животноводства, как, к примеру, конских, в ООО «ЛАГ-Сервис АГРО» Захаровского района Рязанской области в год составило 350 тонн.
Применение торфа при смешивании с навозом означает вовлечение в круговорот новых питательных веществ, ранее находившихся вне этого круговорота. Используемая для постилки солома и низинный торф богаты углеродом, но бедны азотом, разлагаются хуже. В качестве одного из компонентов при смешивании взят низинный торф с разложением органических веществ до . 40% для улучшения аэрации и повышения ее влажности. Навоз богат микрофлорой. Внесение его усиливает в почве жизнедеятельность азотофиксирующих бактерий аммонификаторов и других групп.
Следует применять одновременно и препарат Байкал ЭМ-1, микроорганизмы которого способствуют переводу труднодоступных форм питательных соединений в доступные растениям. Внесение такого препарата отдельно в почву, достаточно сложен из-за антагонистических и синергетических отношений. Поэтому, авторы изобретения применили его непосредственно при смешивании двух органических удобрений и извести в разных между собой пропорциях при укладке в бурты (штабеля) заданной высоты, его накрытия материалом и получения, сначала некоторого по времени полупревшего навоза, а затем окончательно по некоторому времени затем перепревший навоз (о чем ниже будет подробно описано в исследованиях авторами изобретения).
Необходимо отметить, что урожай зерна формируется под влиянием комплекса факторов внешней среды обитания растений - уровня плодородия почвы, условий увлажнения, солнечной инсоляции и температурного режима, причем в одинаковых почвенно-климатических условиях целенаправленным использованием агротехнических приемов можно существенно изменять физически показатели зерна и его химический состав.
Такими агротехническими приемами, как подбор предшественников, система основной и предпосевной обработки почвы, внесение удобрений, влияние различных микроудобрений в виде препаратов, которые способствуют перевод труднодоступных форм питательных соединений, в доступные соединения.
Восстановление нитритов и нитратов до газообразных азотных соединений происходит в результате денитрификации (биологической и химической).
Это одно из достоинств препарата Байкал ЭМ-1, его дешевизна и независимость от дорогостоящего оборудования. Кроме того, в состав смешивания двух компонентов в виде конского навоза и низинного торфа дополнительно вносят известь в количестве 3% от массы торфа.
Применение только одного компонента навоза не может обеспечить в достаточной потребности растений в элементах питания, к примеру, в первый год жизни, когда минерализация еще слабая, восполнить дефицит помогут быстродействующие только удобрения при утилизации и перемешивания с перепревшим навозом с другими компонентами, например, как низинный торф с расчетным их до в буртах, укрытым нетканым материалом в течение сначала одной недели, ворошения, дозревания данного времени, затем накрывания повторно еще в течение двух недель, до получения перепревшего вида навоза с внесением препарата Байкал ЭМ-1, а также добавка
определенного количества извести. Затем разбрасывания на поле после уборки предшественника культуры в виде овса на зеленый корм и вспашка (см. ниже проведенные исследования).
Конский навоз относится к объектам, оказывающим минимальное негативное воздействие на окружающую среду - объекта II категории (Федеральный закон от 10.01.2002. №7-ФЗ, ред. от 29.07.2017).
При этом перепревший навоз относится к IV классу опасности, как удобрение для сельскохозяйственных полей, что в целом благоприятно сказывается на продуктивности растения озимой ржи сорта «Веснянка» в черноземах выщелоченных.
Известно озимая рожь хорошо отзывается на все основные минеральные удобрения -азотные, фосфорные и калийные. Однако влияние их неодинаково и зависит от плодородия и свойств почвы, обеспеченности влаги и места в севообороте озимой ржи.
Наибольший урожай озимой ржи получают на почвах с повышенным и высоким содержанием элементов питания.
Более полное представление о потребности растений в питательных веществах дает изучение динами поступления их в отдельные фазы развития. При этом следует отметить, что наиболее интенсивное поглощение питательных веществ у озимых происходит в довольно сжатые сроки.
На протяжении вегетационного периода, который длится около 400 дней (в зависимости от сорта), растения озимой ржи требуют питательные элементы неравномерно. Однако рожь в течение осеннего периода усваивает примерно до 40-50% конечного содержания элементов питания в урожае. Поступление их почти завершается к концу колошения, хотя к этому времени растения развивают не более 50-60% массы от конечного урожая. Значительное количество питательных элементов усваивается в период от всходов до конца кущения.
Отсюда вытекает необходимость поиска новых технологий получения и внесения удобрений, в частности на основе нового технического предложения авторами.
В качестве основного удобрения в чистом пару вносят навоз в дозе от 20 до 40 т/га и фосфорное удобрения - 30-40 кг д. в/га.
Большое значение имеют органические удобрения для получения высоких урожаев в озимой ржи, в частности навоз. Он является полным удобрением. В обычном навозе содержится в среднем 5 кг N, 25 кг Р2О5,6 кг КгО и 5 кг СО2. Поэтому удобрение используется в севооборотах на разных культурах.
Эффективность его снижается по мере повышения плодородия почв и снижения обеспеченности осадками. Навоз наиболее сильно повышает урожай озимой ржи, возделываемой на черноземных выщелоченных почвах лесостепи.
На известном примере проведенных в Московской области, при внесении обычного навоза по 12 т на 1 га урожай озимой ржи повысился в среднем за 25 лет на 6,9 ц с 1 га, достигнув за этот срок 25,2 ц/га.
При изучении известной литературы, влияние различных доз навоза, для хорошего развития озимой ржи и увлажненных достаточно внести 18-20 т/га, соответственно, урожай повышается данной культуры на 4-5 ц с 1 га.
При правильной обработке почвы и запашке полупревшего навоза известно, он быстро минерализуется, и к посеву озимых накапливается значительное количество азота и других веществ. Следует отметить, что увеличение дозы навоза не сопровождается пропорциональным ростом урожая озимых. Это проявляется во всех почвенно-климатических условиях.
Снижение доз навоза, должно быть, учитывать новые технологические принципы получения перепревшего навоза со смесью компонентами других органических элементов, как торф и применение микробиологических препаратов нового поколения. А значит, улучшает физико-химические свойства почвы и активизирует биологическую деятельность почвенных микроорганизмов. Улучшая свойства почв, создает фон, на которых достигается более высокое и устойчивое по годам действие, особенно при разработке новых технологий, значительно повышает урожайность возделываемых культур и плодородие почв.
Очень важная задача - накопление органических удобрений и использование для удобрений торфа. Одна тонна торфяной подстилки обеспечивает накопление 5-6 т навоза.
Известен способ обогащения почвы при возделывании сельскохозяйственных культур (Патент RU №2401528, А01С 21/00 от 20.10.2010), включающий внесение в почву органического удобрения, в качестве которого используют солому и зеленую массу поживного сидеранта, которые запахивают в почву осенью. При этом измельченную солому применяют в количестве 2,4-4,3 т/га, а в качестве сидеранта применяют подсевной клевер красный первого года жизни, с выраженной зеленой массой в количестве 3,5-5,4 т/га одновременно с ростом зерновой культуры. Однако в аналоге не рассматриваются другие органические удобрения более перспективные, а также не учитывается применение конского перепревшего навоза и смешения его с низинным торфом с добавлением извести, а также обработка с применением микробиологического препарата Байкал ЭМ-1, способствующего усилению нитрификации, N - фиксирующего потенциала коэффициента поглощения питательных веществ, к тому же подавляется активность патогенной микрофлоры и т.п. Кроме того, необходимо нуждаемость внесения извести в небольших дозах, по степени насыщенности смеси, предложенных компонентов авторами изобретения (о чем ниже отмечено). Иммобилизация азота возникает вследствие бурного развития микроорганизмов, переводящих азот в белок цитоплазмы. Биологически закрепленный азот не теряется из почвы, и после отмирания микроорганизмов белковые вещества минерализуются и превращаются в аммиак. В осеннее время года иммобилизация полезна, так как нитраты и аммиак связываются и не теряются в результате выщелачивания зимой. В почве окисленные формы азота (нитраты, нитриты) восстанавливаются до оксидов азота или молекулярного азота, в результате чего часть их теряется.
Известен способ выращивания зерновых культур. Способ включает предпосевную обработку почвы. Внесение удобрений, в качестве которых используют компост, содержащий торф, посев семян, уход за посевами. Внесение удобрений и посев семян осуществляют одновременно, причем в почву вносят предварительно приготовленную смесь семян и компоста многоцелевого назначения при массовом соотношении компонентов 1:20. Смесь семян и компоста многоцелевого назначения готовят перемешивания компонентов с последующей выдержкой смеси при комнатной температуре в течение 24 часов (Патент RU №2250591, А01С 21/00, А01С 7/00 от 27.04.2005).
Недостатком известного аналога является относительно сложная и дорогостоящая технология применения дополнительных расходов на приобретение большого объема сырья и приготовление компоста, а также времени его созревания. Кроме того, описанный способ недостаточно эффективен, а также не известно тех или иных положительных биоэффектов. Известно, что эффекты их применения могут проявляться лишь в определенных условиях, связанными с конкретными агрокультурами, погодными условиями, целями выращивания сельскохозяйственных культур, сроками обработки и т.д.
Известен способ регулирования роста зерновых культур, который включает предпосевную обработку семян и вегетирующих растений регулятором роста Лариксин, который выделен из древесины лиственницы Сибирской. Предпосевную обработку семян проводят при норме расхода препарата 100-150 мл на 1 т семян. Обработку вегетирующих растений проводят двукратно: в фазу начало выхода в трубку и в фазу появления флагового листа, при норме расхода препарата 30-70 мл/га (Патент RU №2229213, A01G 1/00, A01N 65/00 от 27.05.2004).
Недостатками способа являются большой расход препарата, необходимость двукратной обработки растений за вегетацию, трудоемкость и затратный способ получения регулятора роста Лариксин.
Известен способ обработки почвы под озимые после многолетних трав (Методические рекомендации по интенсивным технологиям возделывания сельскохозяйственных культур в Ивановской области. Иваново, 1987, с. 20), включающий дискование пласта в 2-ой декаде июля, культурную вспашку через 1-2 дня, плоскорезную обработку с боронованием в 1-й декаде августа и предпосевную обработку во 2-й декаде августа.
Данный способ обработки почвы после многолетних трав, главной задачей которого является лишение жизнеспособности надземных и подземных органов и создание условий для разложения органических остатков, не учитывает их многообразия и поэтому неэффективен при подготовке почвы под посев после корнепрысковых и корненевисозных многолетних трав в виду отрастания запаханных растений в озимых зерновых культурах.
Известен способ обработки почвы под озимую рожь после многолетних трав (Ресурсосберегающие технологии обработки почвы под озимую рожь на осушенных землях. Калинин, 1990, с. 12,13), включающий дискование на 6-8 см сразу после уборки предшественника,
вспашку на 20-22 см, через 10-12 дней, культивацию на 6-8 см по мере прорастания сорняков и обработку планировщиком или выровнителем поля.
Недостаток известного способа обработки почвы, как и вышеизложенного, заключается в его неэффективности при возделывании в оборот пласта корнеотпрысковых и корневисозных многолетних трав, например старовозрастного козлятника восточного, имеющего мощную корневую систему. Интенсивное отрастание растений козлятника восточного в посевах озимой ржи приводит к снижению ее урожая.
Известен способ окультивирования почв тяжелого механического состава, включающий глубокую мелиоративную вспашку, перемешивание, планировку поверхности, внесение удобрений и извести, при этом с целью улучшения водно-физических свойств почв, после мелиоративной вспашки, перемешиванию подвергают часть выпаханного горизонта, а после внесения удобрения и извести проводят повторную вспашку на обычную глубину 25-30 см и перемешивание вспаханного слоя почвы (SU №967313, А01В 79/00 от 28.10.1982). Данный способ использует уборку трав, по полю разбрасываются органические удобрения в количестве 1/3 нормы, предназначенной для окультивирования почвы (под зерновые культуры 40-60 т/га и пропашные 80-100 т/га). В след за этим проводится мелиоративная вспашка с захватом иллювиального горизонта. После этого растительные остатки закладываются на дно борозды и в последующем оставляются там, в качестве прослойки. Глубина этой вспашки зависит от мощности гумусового горизонта (25-30 см) пахотного слоя. Далее вносятся минеральные удобрения, рассчитанных на планируемый урожай, и известь в расчете на нейтрализацию гидролитической кислотности (около 10 т/га).
Однако применение данного способа увеличивает затраты на обработку почвы, на подготовку и внесение большого количества органического удобрения и извести. Кроме того. Известно, что отрицательный характер имеет длительное применение минеральных удобрений связи с подкислением реакции почвенного раствора из-за вытеснения из поглощаемого комплекса ионов водорода и алюминия. Хотя такие процессы происходят в основном впервые 20-30 дней, когда азот еще не полностью использован растениями и подвергается интенсивному нитрифицирующих и денитрифицирующих бактерий. Однако отрицательное действие часто является следствием неправильного использования агрохимических средств, так как современный уровень научно- обоснованной системы удобрения позволяет избежать негативных последствий. Установлено, что коэффициент использования азота даже на примере из полупревшего навоза первой культуры зависит от содержания в нем аммиачного азота и составляет в среднем 20-30% общего количества азота. В первый год растения усваивают, главным образом, аммиачный азот.
В твердых выделениях животных и в подстилке азот находится в форме органических соединений, которые медленно минерализуются в почве и в первый год слабо используются растениями. В жидких выделениях азот находится преимущественно в форме растворимых
соединений, легко превращается в аммиак, что вызывает более сильное действие в первый год после внесения.
Известен способ возделывания однолетних озимых злаковых культур на зеленый корм, включающий обработку почвы и их посев, при этом перед осенним посевом озимых злаков проводят весенний посев многолетних кормовых культур, их выращивание и уборку, при этом многолетние кормовые культуры подбирают с высоким содержанием протеина и совпадающими на второй год жизни с озимыми злаками по срокам весеннего отрастания, интенсивности роста, наступлению фаз укосной спелости, а затем осуществляют совместное выращивание однолетних озимых злаков с многолетними кормовыми культурами и их уборку на зеленый корм (Патент RU №2081534, АО 1В 79/00 от 20.06.1977.)
К недостаткам описанного способа относятся ограниченные функциональные возможности в севообороте.
По результатам исследования уровня техники в области технологии подготовки почвы следует, принят в качестве наиболее близкого аналога способ подготовки почвы под посев озимой ржи после многолетних трав, включающий уборку предшественника и последующую обработку почвы, заключающуюся в дискование пласта на глубину 6-8 см, культурной вспашке на глубину 20-22 см через 10-15 дней после дискования и предпосевной обработке, при этом обработке подвергают пласт старовозрастного козлятника восточного после первого его укоса в фазе бутонизации, при этом дополнительно проводят повторную вспашку пласта двухъярусным плугом с вырезанными корпусами на глубину 25-27 см спустя 30-35 дней после культурной вспашки (Патент RU №2325793, А01В 79/02 от 10.06.2008).
К недостаткам описанного способа относятся, его сложность подготовки почвы под посев озимой ржи с многочисленными операциями по вспашке пласта с плугом, кроме того, не сопровождается применением приемов по вносимых органических удобрений, ведущих к повышению урожайности при основной обработке почвы при использовании, например конского навоза и смеси с другими компонентами, указанных авторами предложения.
Таким образом, можно отметить, что органоминеральные компосты готовят на основе торфа. Торф образуется при отмирании и неполном разложении болотных растений в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха.
Например, к конскому навозу, в нашем предложении, это соотношение к торфу может соответственно 3:1.
В конском навозе с влажностью 75% содержится 25-26% органики, что на 5-6% больше, чем в коровьем, но на 5-7% меньше, чем в козьем и овечьем. Лошади почти полностью переваривают семена растений, поэтому сорняки сих фекалиями в грунт почти не заносятся.
Свежий лошадиный навоз имеет щелочную реакцию вследствие содержания оснований в кале и частично в моче. При содержании животных на торфе кислотность повышается, но рН не падает ниже 7, средний показатель на соломенной и опилочной подстилке рН-7,9. При разложении
щелочность снижается, перегной является почти нейтральным. Перепревший навоз и смешанный навоз с другими в смеси компонентами уменьшают с применением извести и обработкой одновременно микробиологических препаратов, по сравнению с аналогом, что не требует его внесения больших затрат и в большом количестве в почву.
3
Удельный вес конского навоза приблизительно 800,5 кг/м(для сравнения - в ведре на 10 л помещается около 8 кг удобрения.
У конского навоза низкая влажность, а значит, массовая доля сухого вещества высокая и составляет 28-29%. Для сравнения, у коровьего она всего 20-30%, а у овечьего до 36%. Лошадиный навоз принадлежит к горячим разновидностям. Средний показатель 71-72%. Удобрение на основе лошадиных экскрементов при разложении сильно нагревается.
Отсюда, задачи оптимизации доз и соотношений органических удобрений на сегодняшний день являются актуальными (повышение себестоимости сельскохозяйственной продукции) при выращивании растений по современным технологиям, использованию новых сортов, например, озимая рожь сорта «Веснянка».
При этом учитывая актуальность предложенной работы, в разработке высокопродуктивных технологий с применением органических удобрений в виде перепревшего конского навоза смешанного с низинным торфом с добавкой небольшого количества извести, а также обработки всех компонентов микробиологическим препаратом, для условий Центрального Черноземного региона, а именно, Захаровского района Рязанской области, требует особой методики изучения исследований на черноземе: определение оптимальных сроков внесения органических удобрений после предшественника овса на зеленый корм, выявление формирования урожая и качества зерна озимой ржи сорта «Веснянка», как следствие, достижения высокой урожайности и хороших качеств зерна. Отсюда следует также отметить, что внедрение в сельскохозяйственное новых органических удобрений и влияние их на черноземах выщелоченных почвах лесостепи является одним из приоритетных направлений разработки экологически безопасных и ресурсосберегающих технологий. Изучение влияние перепревшего конского навоза смешанного с низинным торфом, с дополнительным внесением извести, перемешивание (ворошение), а также обработка смеси компонентов совместно с применением микробиологического предложенного безопасного дешевого препарата Байкал ЭМ-1, внесение путем равномерного разбрасывания по полю в севообороте после предшественника, в частности, овса на зеленый корм, вспашка, обработка почвы, посев и уход на основе выбранного сорта озимая рожь «Веснянка» и предложенного для этого региона является новым исследованием в областях земледелия и растениеводства. Сорт включен в Госреестр по Северо-Западному и Центральному регионам.
Озимая рожь «Веснянка», растение среднерослое. Восковой налет на колосе сильный, на влагалище флагового листа средний - сильный. Колос полупоникший, длинный. Окраска алейронового слоя зерновка темная. Зерно крупное. Масса 100 зерен - 43-54 г. Средняя урожайность по регионам от 26,8 ц/га до 34,4 ц/га (+5,1 до +12,3 к уровню стандарта). Содержание
белка в зерне на уровне стандарта до 229-256 семян. Вегетационный период от 271 до 339 дней. Высота растений от 96 до 158 см (Заявка на охрану сорта «Веснянка» - допуск №58243, регистрация 2011-12-27, допущен с 2016 года).
Задачей изобретения является повышение урожайности зерновых и их качества, путем плодородия почвы, а также использования в качестве органического удобрения перепревший конский навоз смешанного с торфом, известью и обработанных их микробиологическим препаратом с биостимулирующим эффектом на выщелоченных почвах при стабильно высоких урожаях в зоне лесостепи Центрального Черноземного региона, с использованием только существующей сельскохозяйственной техники.
Задача решается тем, что способ обогащения почвы при возделывании озимой ржи в условиях Центрального Черноземья, включающий операции по обработке почвы, подготовка семян и посева, согласно изобретения, в качестве предшественника используют культуру овес на зеленый корм, а в качестве органических удобрений используют приготовленную смесь из компонентов в виде перепревшего конского навоза с низинным торфом, соответственно 3:1 с добавкой извести 3% от объема массы торфа, причем перед основной пахотой смесь компонентов готовят в буртах путем перемешивания, используют при обработке микробиологический препарат Байкал ЭМ-1 в норме 10% от состава смеси компонентов, при этом смешивание компонентов проходит в два технологических приема: в первом перемешивают компоненты и укрывают сверху бурт нетканым материалом с выдержкой смеси для созревания в течение одной недели, во втором проводят раскрытие и обработку компонентов препаратом Байкал ЭМ-1, осуществляют повторное перемешивание в виде ворошения, укрытие сверху бурта нетканым материалом с последующим дозреванием с выдержкой в течение двух недель - начало готового удобрения, при этом перед вспашкой летом проводят равномерно поверхностное разбрасывание удобрений в дозе 15 т/га, вспашку на глубину пахотного слоя 20-22 см и предпосевную культивацию на глубину заделки семян 3-4 см, осуществляют посев с нормой высева 5,0 млн. шт./га всхожих семян или 160 кг/га.
Указанная совокупность существенных признаков заявленного способа составлена с учетом приведенных ниже доводов.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения, в сравнении с прототипом, на почвах Черноземных выщелоченных позволяет сделать вывод, что заявленный способ поверхностного внесения перепревшего конского навоза, перемешанного с низинным торфом, с дополнительны внесением небольшого количества извести, а также с предложенной обработки при перемешивании микробиологического препарата Байкал ЭМ-1, в том виде получения конечного результата на полигоне конефермы, в котором смесь компонентов получена с дозреваемой выдержкой две недели перед разбрасыванием на поле, растения быстро и без потерь получают азот, особенно в начале своей жизни. Препарат позволяет для данного типа чернозема выщелоченного накапливать гумус в пахотном горизонте. По содержанию которых ниже проведены большие исследования, в частности подготовки нового органического удобрения в
целом, его доставке и разбрасыванию равномерно по полю перед вспашкой после предшественника культуры в виде уборки овса на зеленый корм и, в конечном итоге их усвоения достаточно большая для озимой ржи в севообороте. А значит, система севооборота представляет собой научно обоснованную технологию применения созданного органического удобрения, рассчитанного для внедрения на черноземах выщелоченных почвах лесостепи, способствующее повышению плодородия почвы. Основная задача также состояла применения удобрений не только в обеспечении нормального питания растений в текущем году, но и планируемом (4-5 лет) повышения плодородия почвы, ее окультивировании как основы для дальнейшего роста урожайности. Отсюда можно заключить, что правильно разработанная система удобрений (органических на конском навозе и торфа и др. элементов) обеспечивает увеличение урожайности, улучшения качества продукции, сохранения или повышения плодородия почв и предотвращения загрязнения окружающей среды минеральными удобрениями (агрохимикатов).
На основании этого можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию патентоспособности «промышленная применимость», т.к. может быть использовано в сельском хозяйстве.
Климат умеренно-континентальный с теплым летом и умеренно-холодной зимой. В течение года осадки распределялись неравномерно.
Агроклиматическое районирование - это деление территории на районы по признаку сходства и различия их агроклиматических условий, что дает возможность обоснованного размещения сельскохозяйственных культур и приемов их возделывания в различных климатических зонах. Основными климатическими факторами, лимитирующий урожай. Является тепло и влага. Захаровский район расположен во втором агроклиматическом районе, являющимся переходной зоной от лесной к лесостепной. Сумма средних суточных температур воздуха за период активной вегетации растений составила 220-230°С.
И
июль
2
Базовым источником энергии для ландшафта явился годовой радиационный баланс (В) -соотношение прихода и расхода лучистой энергии. Величина (В) может быть с достаточной точностью определена расчетным путем, так как тесно с температурными условиями: В = 378,81юль- 6,667'т.июль - 3180, где единица измерения - °С; В - МДж/м х год.
Характеристика применяемого препарата
Байкал ЭМ-1 представляет собой микробиологическое удобрение, состоящее из комплекса специально отобранных микроорганизмов. В биопрепарат входят молочнокислые, фотосинтезированные, азотофиксирующие бактерии, дрожжевые грибки, ферменты и т.д., которые быстро и эффективно перерабатывают органику, при этом выделяют ряд аминокислот и прочих физически активных веществ, оказывающих положительное влияние в последующем на здоровье почвы и развития растений.
Объектом исследований явились полевые условия, как конский навоз плюс низинный торф в ООО «ЛАГ-Сервис АГРО», Захаровского района Рязанской области 2019-2021 гг., а также при
закладке мелкоделяночного полевого опыта на площади 150 га, лабораторных опытов, проводимых в РГАТУ, РУДН, ВНИИГиМ, на станции химизация «Рязанская». Дозы являлись расчетными соотношениями для почвенных условий участка (поля) под планируемую урожайность. При этом компоненты и срок были рассчитаны балансовым методом с применением компьютерной программы.
Следует отметить, что в подстилочном конском навозе содержится 15-20 кг твердых, 4-6 л жидких экскрементов, отношение твердых к жидким соответственно 3:5. При введении в рационы животных концентрированных кормов, переваримость которых выше сена, экскременты содержали меньше сухого вещества, содержание азота и фосфора было больше.
Конский навоз обладает пористой структурой, характеризуется высокой воздушностью и при разложении вызывает много тепла. При этом содержание вещества азота, фосфора и калия в твердых и жидких выделениях лошадей выше по сравнению с выделениями свиней и крупного рогатого скота. Это обуславливает отличительный характер нетрадиционного разложения навоза разных групп животных.
0
2
5
2
Наиболее ценен по содержанию (как отмечено в известных источниках) по содержанию питательных веществ для растений конский навоз. В конском навозе 22,6% органического вещества, 8,4% золы, 0,59% N6m., 0,09 - Na, 0,26 - Р0, К0, рН - 7,9. a C:N= 2:1, что выше по сравнению с коровьим навозом.
По химическому составу конский навоз в твердых и жидких испражнениях; в твердых -содержание NPK составляет соответственно, 0,44; 0,35; и 0,35%; в жидких, соответственно, 1,55; 0,01 и 1,50%; СаО - 0,15 и 0,45%.
В экскрементах крупного рогатого скота и свиней содержание сухого вещества и питательных веществ меньше, чем у лошадей и овец. Поэтому экскременты лошадей и овец разлагаются быстрее, выделяется много тепла при хранении.
Органическая часть конского навоза включает водорастворимые полисахариды (гемицеллюлозы) и гуминовые вещества, труднорастворимые полисахариды, негидролизуемый остаток.
Пример. Известно, что на черноземах внесение 20-30 т на 1 га дают прибавку урожая зерновых 0,6-0,7 т/га. Последствие навоза сохраняется в течение 4-5 лет. За это время одна тонна дает 0,1 т прибавки продукции в перерасчете на зерно. Органические удобрения из отходов сельского хозяйства являются важным источником гумуса почвы. В этом случае даже при норме внесения навоза КРС (коровье) урожай овса достигал 23 ц/га. Навоз - удобрение длительного действия.
В настоящее время в России в качестве удобрения используется не более 25% поступающего от животноводства навоза. Остальное, а это более 10 млн. тонн, ежегодно складируется и хранится не всегда надлежащим образом, нанося вред окружающей среде -органические вещества вымываются и загрязняют объекты окружающей среды. Причиной этого
является, в первую очередь нерешенность технологических и организационно-экономических вопросов переработки и использования навоза, в том числе конского навоза. Переработка навоза ведется двумя основными методами биотехнологии: компостированием с получением удобрения и метановым сбраживанием с получением биогаза и удобрений. Необходим поиск простых и надежных технических решений, в частности на черноземах выщелоченных лесостепи.
Следует отметить, что влияние навоза на урожайность длится, может до 10-12 лет, а иногда - 16 лет. Отсюда, конский навоз рекомендуется заделывать на небольшую или среднюю глубину в почву.
Об эффективности навоза как удобрения можно судить только по суммарной прибавке урожая всех культур севооборота в расчете на 1 т внесенного навоза и при равномерном внесении в оптимальные сроки ежегодно может давать суммарную прибавку урожая в севообороте в среднем за год к росту в 2 раза урожайности - озимой ржи, овса и др. культур по сравнению с неудобреными (контролем).
Система содержания лошадей смешанная (конюшенно-пастбищная) в закрытом помещении, высота 3,5 м, пол бетонный. Окна расположены на высоте 1,8 м от пола и защищены решетками. Световой коэффициент (отношение застекленной площади окон к площади пола) равен 1:15.
Для поступления в помещения конефермы свежего и удаления загрязненного воздуха имеется приточно-вытяжная вентиляция с естественным побуждением с количеством установок из расчета одна установка на 12-15 лошадей.
2
Температура в помещении +22°С, относительная влажность 70%, подвижность воздуха 0,3 м/с, содержание аммиака до 19 м' углекислого газа 0,25%.
Кормушки приспособлены для концентратов и комбикорма длиной 0,4 м. В рацион кормления лошадей входит: сено, солома, горох, комбикорм и другие составляющие.
Конский навоз складируют на бетонированных площадках, расположенных на территории конефермы. Количество отходов образуется в год 300 т конского подстилочного навоза. Подстилочный материал—резаная озимая солома длиной до 15 см. На 1 лошадь требуется 3 кг озимой соломы, что составляет на поголовье 210 кг или в год 77 т.
Для удаления навоза используют скребковый транспортер по желобам, отводящих навозную жижу в специальный жижесборник, расположенный на расстоянии 10 м от помещения (здания).
Подстилочный конский навоз вывозят на карантинные площадки с учетом медико-санитарных и ветеринарных правил и обеззараживаются биотермическим способом. Это рыхло-плотное (горячепрессованное) хранение.
Укладку проводят рыхлым слоем высотой 1 м, при температуре внутри 60-70°С, затем на 4-6 день его уплотняют и укладывают последующий рыхлый слой. Высота бурта (штабеля)
достигает от 2 до 3 м. После уплотнения температура навоза снижается в два раза и разложение соответствует плотному и холодному хранении.
При этом приготовленную смесь компонентов составили, как отношение конского навоза к низинному торфу, соответственно 3:1, дополнительно вносили известь в норме 3% от объема массы торфа, затем укладывали в бурта высотой от 2 до 3 м. Выдерживали смесь компонентов для созревания в течение одной недели, затем обрабатывали препаратом Байкал ЭМ-1 в норме 10% от состава смеси компонентов. Затем проводили повторное ворошение и укрытие сверху бурта нетканым материалом с последующим дозреванием с выдержкой в течение двух еще недель. Практическое применение в производства органического удобрения показано (фиг.: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8), затем погрузка органического удобрения на транспортное средство, затем поверхностное разбрасывание по полю (участка) смеси компонентов с помощью известного разбрасывателя удобрений (МТТ-9), согласно графика, с целью установления длительности и цикличности внесения смеси компонентов после уборки предшественника культуры в виде овса на зеленый корм летом под озимую рожь перед вспашкой на данном объекте внедрения на черноземах выщелоченных почв лесостепи.
В хозяйстве принят шестипольный зернопропашной севооборот: 1 - овес на зеленый корм; 2 - озимая рожь (начало исследований); 3 - ячмень; 4 - кукуруза; 5 - овес на зерно; 6 - яровая пшеница.
Результаты химического анализа перепревшего конского навоза приведены в табл. 1.
Перепревший навоз представляет собой однородную массу с содержанием 50% исходной массы и органического вещества.
Следует отметить, что период прохождения процесса утилизации конского навоза на карантинной площадке до окончания дозревания перепревшего органического удобрения из отходов испаряется влага, соответственно, происходит естественный процесс микробиологического разложения органических соединений (ГОСТ Р53042-2008).
Конский (лошадиный) навоз относится к объектам, оказывающим минимальное негативно воздействие на окружающую среду (Федеральный закон от 10.01.2002, № 7 - ФЗ, ред. от 29.07.2017).
3
Микробиологические исследования подстилочного перепревшего навоза на конеферме хозяйства в «ЛАГ-Сервис АГРО» на 1 дм приведены в табл. 2.
Из таблицы 2 видно, что имеет не высокое содержание микроорганизмов, почти во всех группах в конском подстилочном перепревшем навозе, кроме кишечной палочки, численность которой немного превышает нормативный показатель. Яйца гельминтов (лошадиной аскариды) и сальмонеллы не обнаружены (Санитарные правила (СП) 1.2. 1170-02. «Гигиена, токсикология, требования к безопасности ахрохимикатов». 23.10.2002, № 36), где определено, что навоз для обогащения почвы азотом и другими элементами питания, должен подвергаться предварительному обеззараживанию (термической сушке, компостированию и др.), и должен соответствовать требованиям действующих нормативных документов, не содержать патогенной микрофлоры, в том числе сальмонелл, и жизнеспособных яиц гельминтов.
Таким образом, микробиологический анализ показывает, что конский навоз конефермы предприятия ООО «ЛАГ-Сервис АГРО» Рязанской области соответствует санитарным нормативам.
Следует при этом отметить, что в организм животного могут поступать с питьевой водой, кормом, из атмосферного воздуха (Zn, Cn, Pb, Cd в г/га). Однако концентрация тяжелых металлов
(ТМ) в конском навозе была определена намного ниже санитарной нормы. Этот вопрос также нами раскрыт ниже с практическими расчетами. Пример осуществления способа.
0
Расчет норм органического удобрения на основе отходов конского навоза. N6iu. - 0,52% - в почву поступает с 1 т навоза 5,2 кг азота; Р2О5 - 0,28% - в почву поступает с 1 т навоза 2,8 кг фосфора; К2О - 0,63% - в почву поступает с 1 т навоза 6,3 кг калия.
Агрохимические показатели низинного торфа, используемого в опыте (% на абсолютную сухую массу торфа) приведены в табл. 3.
2
Следует отметить, что азот торфа плохо усваивается растениями непосредственно при внесении в почву, потому, что он в органических соединениях отдельно. Пример. Расчет норм низинного торфа. В почву с 1 т торфа поступает 16 кг азота (N). В почву с 1 т торфа поступает 3,2 кг фосфора (Р2О5). В почву с 1 т торфа поступает 1,8 кг калия (К0).
Для получения органического удобрения брали смесь компонентов из двух органических удобрений - энергетический материал и источник пищи для почвенных микроорганизмов по вещественному составу и свойства, которые описаны выше.
Для перевода труднодоступных питательных соединений в доступные растениям и микроорганизмам и показателям представлен микробиологический препарат Байкал ЭМ-1. Механизм его действия также описан в целом выше.
Для нормального протекания процессов разложения органического вещества отношение углерода должно быть (20:30).Т, таким образом, в органическом удобрении на основе отходов животноводства это отношение составляет: C:N = 2:1.
Следует отметить, что для данной почвы с внесением органических удобрений она нуждается в известковании, в нашем случае, известь в норме 3% от объема массы торфа вносили в смесь предложенных двух компонентов и перемешивали в целом.
Благодаря мощной корневой системе озимая рожь имеет предпочтение к мощным черноземам. Однако на черноземных выщелоченных почвах лесостепи - актуальное требование сегодняшнего дня для данного региона исследование на содержание гумуса, которое в нем невысокое. Поэтому были подробно изучены морфоло-генетическое строение профиля почвы, в
частности горизонты Чернозема выщелоченного слабо дифференцированы. Они имеют характерный для этого типа черноземов темно-серый цвет, постепенное буреющий вниз по профилю. Мощность гумусного слоя (А = АВ) исследуемого составила в среднем 116 см, содержание гумуса было невысокое. Чернозем, выщелоченный слабогумусный, сформированный в процессе гниения злаковых растений.
В гранулометрическом составе чернозема выщелоченного фракция физической глины (< 0,01 мм) в пахотном горизонте составила 60,8%. В составе фракций преобладают частицы пыли (52,8%) и ила (34,5%). По соотношению сухим фракций чернозем выщелоченный относится к иловато-пылеватой легкосуглинистой разновидности. В пределах почвенного профиля гранулометрический состав не однороден (табл. 4).
Микробиологический компонент препарат БайкалЭМ-1 способствует превращению азота удобрений и, следовательно, торфа до аммонийных соединений, где часть растительных остатков трансформируется затем в гумус.
Аммиак, образующийся в почве и навозе при разложении органического вещества, быстро окисляется до азотистой, а затем азотной кислоты нитрифицирующими бактериями. Клетки нитрификаторов чувствительны к присутствию в среде органических соединений. Нитраты восстанавливаются до молекулярного азота и улетучиваются из почвы.
Введение в органическое удобрение препарата Байкал ЭМ-1 в норме 10% от состава смеси компонентов между собой в виде перепревшего конского навоза с низинным торфом смешения составляет, соответственно 3:1с малым одновременно внесения количества извести 3% от объема массы торфа - все это затем способствует усилению нитрификации, N - фиксирующего потенциала, коэффициента поглощения питательных веществ, к тому же подавляется активность патогенной микрофлоры.
Иммобилизация азота, возникает вследствие бурного развития микроорганизмов, переводящих азот в белок цитоплазмы. Биологически закрепленный азот не теряется из почвы, и после отмирания микроорганизмов белковые вещества минерализуются и превращаются в аммиак.
В осеннее время года иммобилизация полезна, так как нитраты и аммиак связываются и не теряются в результате выщелачивания зимой. В почве окисленные формы азота (нитраты, нитриты) восстанавливаются до оксидов азота или молекулярного азота, в результате чего часть их теряется. Восстановление нитратов и нитритов до газообразных азотных соединений происходит в результате денитрификации (биологической и химической). Одним из достоинств препарата Байкал ЭМ-1 является его дешевизна, и независимость от применения дорогостоящего оборудования в предложенном способе возделывания озимой ржи сорта «Веснянка» на черноземе при использовании органического удобрения в смеси компонентов в виде перепревшего конского навоза смешанного с низинным торфом, с известью, при поверхностном равномерном разбрасывании на поле удобрения летом перед вспашкой (после предшественника культуры овса
на зеленый корм), с посевом семян после их протравливания с заданными дозами (Дивиденд стар 1 л/т или Виал-ТТ 0,3-0,4 л/т).
На фиг. 1 представлен вид конефермы.
На фиг. 2 представлен ворошитель буртов ЕРК АК 250 (с выдержкой в течение 2-х недель).
На фиг. 3 представлены работы по производству укладки навоза в бурты.
На фиг. 4 представлены работы при внесении и перемешивания компонентов удобрений в буртах шнеком при созревании.
На фиг. 5 представлено укрытие буртов из материала в виде мембранной ABONO.
На фиг. 6 представлен общий вид нового полученного органического удобрения из компонентов органических удобрений, имеющих рыхлую структуру.
На фиг. 7 представлено поле озимой ржи.
На фиг. 8. показано влияние органического удобрение на урожайность озимой ржи.
Основное внимание это применение технологии производства и использование нового состава органического удобрения с обработкой микробиологическим препаратом Байкал ЭМ-1, конкретно в хозяйстве «ЛАГ-Сервис АГРО» Захаровского района Рязанской области заключалось в утилизации конского навоза, скопившегося на карантийной площадке, подбора компонентов нового органического предложенного авторами изобретения в конкретных условиях производства и выращивания растений выбранного сорта озимая рожь «Веснянка» после предшественника в виде овес на зеленый корм.
Впервые выявлены особенности формирования планируемого урожая озимой ржи назерно посевного сорта «Веснянка» в зависимости от варианта питания на черноземе выщелоченном (Центральное Нечерноземье) на примере Рязанской области.
Внесение органических удобрений предусмотрено по данной культуре озимая рожь сорта «Веснянка» после предшественника культуры в виде овес на зеленый корм с равномерным поверхностным разбрасыванием органических удобрений в дозе 15 т/га, затем вспашка ДТ-75М с предплужником ПЛН-5-35, глубина 20-22 см поперек склона. Щелевание Дт-75, ШН-2-140, Т-150 глубина 40-60 см, между проходами 2-10 м, поперек склона. Боронование ДТ-75М, СП-11, Т-150 - физическая спелость почвы, в два следа со шлейфом из цепей, под углом к вспашке. Культивация Т-150, РУМ-8 - уничтожение сорняков, глубина 6-8 см. Предпосевная культивация Т-150, КПС-4, БЗССС-1,0 на глубину 4-6 см. Протравливание семян ПС-10, ПСШ-5 проводили «Дивиденд стар» в норме 1 л/т или «Виал-ТТ» в норме 0,3-0,4 л/т. Посев с технолог ической колеей Т-150, ЗСЗ-3,6 на глубину 3-4 см, с нормой высева 5 млн. семян/га. Прямое комбайнирование - в начале полной спелости.
Опыты были заложены в четырех кратной повторности.
2
2
Площадь опытной делянки составила 9 м (3x3 м). Всего нарезано было 16 делянок. Общая площадь под опытом составила 144 м.
Производственный опыт проводили одновременно с мелкоделяночным полевым опытом при изучении влияния органического удобрения на основе выхода перепревшего конского навоза со смесью низинного торфа, известью, обработанных в буртах препаратом Байкал ЭМ-1.
В научно-исследовательской работе применяли следующее оборудование: лопата, деревянные колышки, этикетки, шпагат в соответствие со схемой опыта. Измерение влажности проводили тензиометром 1 раз в декаду. Измерение высоты и густоты растений применяли мягкий метр; фенологические наблюдения проводили по фазам развития. Отбор проб почвы - почвенный бур два раза за вегетацию ежегодно.
UPvL:hhitt:/wwwelibrar.asp.id
Опыт проводили в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехов (Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. Учебник для высших сельскохозяйственных учебных заведений. 5-го изд. 1985,- М.: Альянс. 2011 - 351 с.  = 195117484).
Результаты исследований.
Агротехнические мероприятия по возделыванию озимой ржи выстраивались в соответствии с существующими зональными рекомендациями.
Известно из источников, что в севообороте навоз играет важную роль, в частности, в условиях Центрального Черноземья. На первую культуру его выражение отражает прибавку - 0,65 т/га зерн. ед.; последствие на вторую культуру - 0,34 т/га зерн. ед.; на третью - 0,25 т/га зерн. ед.; за три года - 1, 24 т/га зерн. ед. Коэффициент использования азота даже из полупревшего навоза зависит от содержания в нем аммиачного азота и составляет в среднем 20-30% общего количества азота.
Опытные делянки использовали прямоугольной формы и расположены в один ряд.
Схема деляночного полевого опыта в 4-кратной повторяемости включала по следующей схеме: 1 - контроль; 2 - конский навоз дозой 15 т/га; 3 - внесение органического удобрения с дозой 10 т/га; 4 - внесение органического удобрения с дозой 15 га. В хозяйстве принят 6-польный севооборот зернопропашной.
Агрономическое обследование чернозема почвы при откопке шурфа выполняли в соответствии ГОСТа 17.4.02-84 в течение 3-х лет исследований для определения динамики. Отбор проб почвы проводили методом конверта с помощью бура, общая проба массой 500 г из пахотного слоя после уборки урожая с определением рН потенциометрические, группового состава гумуса -по методу Тюрина в модификации Пономаревой - Плотниковой, 1975. Методы определения активных компонентов, 2010. Приоритетные для региона тяжелые металлы (ТМ) для данного региона - на спектрофотометре. Измерение влажности почвы проводили тензометром один раз в декаду. Микробиологические исследования выполнялись в РУДН и Рязанского центра ГСЭН методом посева на питательные среды с последующим подсчетом численности бактерий.
Целлюлозоразрушающая активность почвы определяли по Звягинцеву.
Подготовка почвы и агротехника возделывания в полевых условиях общепринятая в Рязанской области, согласно указанной выше литературы (Б.А. Доспехов).
Наиболее оптимальная температура для появления всходов и растений озимой ржи наблюдались в первой декаде сентября и составили 13,4 и 13,5°С, соответственно, что послужило более поздним сроком сева на 6-10 суток, и это сдвинуло сроки развития растений на вторую декаду, и температура составила 7,1 и 11,9°С.
Осенний период условно подразделяется на два подпериода: первый начинался 20-22 сентября - от конца активной вегетации до прекращения вегетации - переход среднесуточной температуры воздуха через 5°С, а закончился 11-14 октября; второй от периода температуры через 5°С до перехода через 0°С. Средняя продолжительность первого подпериода 21-22 дня. Он совпадает с наступлением первых заморозков. Второй подпериод 21-23 дня. Снежный покров, важный фактор, определяющий условия перезимовки озимых посевов, источник влаги в почве весной.
Оптимальным сроком сева озимой ржи в Рязанской области считается конец второй -начало третьей декады августа, когда достаточно тепла для начала кущения. Для хорошего кущения от посева до прекращения вегетации требуется сумма эффективных температур (свыше 5°С). В конце августа температура воздуха резко снизилась, что уменьшило кустистость при посеве в третьей декаде этого месяца. Посев озимой ржи проводили в хорошо увлажненную почву с запасом более 30 мм и со средней температурой воздуха до 15°С.
Длительность периода посев - всходы лимитировались тепло- влагообеспеченностью. При температуре 4°С и запасах влаги в пахотном слое почвы 30-60 мм всходы на глубине заделки семян 3-4 см появились через 4 дня. Для начала кущения было уже достаточное количество влаги в почве. Осенняя вегетация озимой ржи прекратилась после перехода средней суточной температуры воздуха через 5°С, в начале второй декады октября.
Следует отметить, что озимая рожь способна переносить зимние заморозки - 22, -24°С. Нормальная перезимовка озимой ржи происходила при температуре на глубине узла кущения - -5,-22°С. Длительные периоды с температурами ниже -18,-22°С могут привести к вымерзанию. Поэтому для предохранения зимующих растений проводили снегозадержание. Т-150К, СВШ-7, МТЗ-80 (декабрь-февраль).
При этом следует отметить в целом, условия для перезимовки озимых посевов в Рязанской области не совсем благоприятны по отдельным периодам годов.
Таким образом, вывод был сделан, что агроклиматические условия Захаровского района Рязанской области позволили возделывание без риска основных сельскохозяйственных культур, в том числе и для озимой ржи.
Способы и сроки внесения органических удобрений под озимую рожь
Органические удобрения на основе смеси компонентов перепревшего конского навоза смешанного   с   низинным   торфом,   небольшим   количеством   извести   и обработанные
микробиологическим препаратом Байкал ЭМ-1, согласно их приготовления на карантийной площадке конефермы, после уборки овса на зеленый корм (вторая и третья декада июля), равномерно разбрасывали по полю с помощью агрегата МТТ-9 (см. фото), затем проводили вспашку.
Морфолого-генетическое строение профиля почвы.
Генетические горизонты чернозема выщелоченного слабо дифференцированы, имеют характерный для этого подтипа черноземов темно-серый цвет, постепенно буреющий вниз по профилю. Мощность гумусового слоя (А + АВ) чернозема выщелоченного региона исследований составила в среднем 116 см, но содержание гумуса невысокое, поэтому они относятся к мощным видам. Здесь авторы изобретения подробно не описывают все горизонты из-за большого объема материалов исследований для состава каждого горизонта в отдельности чернозема. Однако можно отметить, что классификация (почв России, 2004), является родом из лесостепных зон, сформированный в процессе гниения злаковых растений.
Оценку структурного состояния почвы проводили по количеству воздушно-сухих и водопрочных агрегатов оценки почвы, которой определялась от удовлетворительной до неудовлетворительной, табл. 4.
Результаты агрономического анализа почвы непосредственно для варианта использования компонентов органического удобрения через три года исследования представлены в табл. 5.
Как видно из табл. 5, содержание основных питательных элементов низкое и соответствует 2 классу по группировке, а- слабокислая, 3 класс по группировке.
Следует отметить, помимо климатических факторов на продуктивность влияют такие факторы: как обработка почвы, выбор сорта, применение средств защиты растений и др.
Важным агротехническим приемом борьбы с сорняками, вредителями и болезнями является севооборот, что отмечают авторы изобретения. Научно обоснованное чередование культур отмечены авторами, как шестипольный зернопропашной севооборот, а это дополнительно улучшает физические и агрономические свойства почвы, что позволяет растениям более эффективно использовать содержащиеся в ней питательные вещества.
Сбалансированным питанием, при условии современного и качественного выполнения агротехнических приемов, является расчетное применение предложенного нового органического удобрения с обоснованными нормами его, где опыты были приближены и подтверждены в полевых условиях Центрального Черноземья Рязанской области.
В табл. 6 приведена микробиологическая активность в слое почвы 0-20 см (тыс/г сухой почвы) внесенных дозах органических удобрений (сам рисунок роста растений не приводится для сокращения объема текста описания, так как уже насыщено достаточно большим количеством фото с внедрением в производство).
Биометрические измерения показаны выше по тексту описания
Физиологические наблюдения за развитием растений в фазе роста и развития проводили по общепринятой методике с определением фаз появления всходов 10% взошедших растений озимой ржи с массовыми всходами - 75% (начальная и полная), а также кущения, цветения, молочной,
восковой и полной спелости зерна. Метеоданные были представлены Рязанским центром по гидрометеорологии мониторингу окружающей среды.
В задачу исследований дополнительно входило изучение развития корневой системы озимой ржи. Для этого проводили выкопку шурфа с целью установления зависимости развития корневой системы при воздействии органического удобрения на основе перепревшего конского навоза перемешанного с низинным торфом, известью в
небольшом количестве, затем обработку препаратом Байкал ЭМ-1 (технологический процесс раскрывается в материалах заявки). Результаты показали, что преобладающая часть корней (90%) размещена в пахотном слое. Корни озимой ржи характеризовались наличием большого количества волосков, поверхность которых обладают повышенной активностью. Отсюда следует, что корневая система озимой ржи отмечается высокой поглотительной способностью (фиксировали с помощью под микроскопом).
Таким образом, ее корневая система отличается большей усваивающей способностью, чем у пшеницы и ячменя.
Следует отметить, что хорошо развитая мочковатая корневая система может проникать на глубину до 25 см, но отдельные корни могут проникать до 150 см. Кроме того, обладает способностью извлекать питательные вещества из труднорастворимых соединений почвы. Данная культура слабее других хлебов реагирует на повышенную кислотность почвы (рН 5-6), но в тоже время хорошо может развиваться для предложенного нового органического удобрения с внесением после обработки в буртах, при смешивании (ворошении), и дозревания всех компонентов с выдержкой сначала в течение одной недели, затем с выдержкой в течение двух недель с применением микробиологического препарата Байкал ЭМ-1 в норме 10% от состава смеси компонентов с указанным в соотношении 3:1с добавкой извести 3% к объему массы торфа, затем сверху закрывают нетканым материалом.
2
Оптимизация внесения органического удобрения на основе предложенных смешанных компонентов (конский перепревший навоз, низинный торф, известь и все это обработано препаратом Байкал ЭМ-1), затем внесения, путем разбрасывания равномерно по полю в дозе 15 т/га после уборки предшественника культуры в виде овса на зеленый корм. Это в целом делает способ простым и облегчает в производство внесения одновременно всех компонентов открытым способом для любого хозяйства. Благодаря корневой мочковатой системе, зона всасывания развита хорошо, визуально корневые волоски были длиной до 2 мм. Отмечены также были ходы отмерших корней - дрен с сильной степенью их заполнения. Корни соприкасаются с подземными органами соседних растений. Анализ результатов исследований (табл. 7) показывает, что с дозой внесения в слой почвы 15-30 см, масса корней озимой ржи - 3263 г/м, насыщенность почвы корнями (отношение объема корней к объему почвы) составила - 4,6%. Сравнение с контролем это было замечено также, но в меньших размерах.
В табл. 7 представлены результаты содержания корней озимой ржи на черноземах, выщелоченных почвах лесостепи в сравнении контроля и с внесением органических удобрений смеси компонентов из перепревшего конского навоза смешанного с низинным торфом, с известью, которые затем в целом обработаны препаратом Байкал ЭМ-1 по данной технологии предложенной авторами изобретения до полного созревания накрытием материала сверху бурта, а также с ворошением компонентов между собой.
Таким образом, для получения стабильных урожаев следует иметь питательный режим под данную культуру озимая рожь посевного сорта «Веснянка», учитывающий, что азотное питание растений озимой ржи необходимо в течение всего периода вегетации, особенно в фазу, когда формируются колоски и определяется их количество в метелке. Азот в фазе кущения увеличивает густоту производительного стебля, в фазе выхода в трубку - повышает озерненность колоса, а в фазе колошения - массу 1000 зерен и содержания белка в зерне.
Для получения стабильных и качественных урожаев следует вносить органические удобрения в то срок, когда все фазы развития могут дать наибольший эффект. Как уже было отмечено выше, благодаря своей быстрой корневой системе развития, озимая рожь меньше других зерновых культур страдает от весенних засух. Для набухания и прорастания семян требуется воды в количестве около 60% от их веса.
Проведенные исследования показали, что содержание питательных веществ в черноземе, в том числе NP, зависит от количества гумуса, а калий от механического состава минеральной почвы. Общий запас в почве азота, фосфора и калия довольно значительно, но, в основном, запасы находятся в недоступном для питания растения формах. Переход их в усвояемые формы происходит под влиянием почвенных организмов и химических процессов.
В полевых опытах установлены наибольшие изменения: концентрация подвижных форм: N, Р2О5, КгО в почве при внесении удобрений в дозе 15 т/га. В табл. 8 показаны за 3 года исследований.
В исследованиях также дополнительно было определено целлюлозоразлагающий активности чернозема, после внесения смеси компонентов из органического удобрений на основе
конского перепревшего навоза смешанного с низинным торфом, с известью, а затем обработанные препаратом Байкал ЭМ-1.
Исследования проводили на базе опыта ООО «ЛАГ-Сервис АГРО» Захаровского района Рязанской области.
Использовали мешочки из хлопчатобумажной ткани, в которые помещали подготовленное стекло. Стекла размером (7,7x12,5 см) стерилизовали спиртом, полотна хлопчатобумажной ткани, подвергали стерилизации с помощью утюга, нагретого до 200°С.
Закладку проводили вертикально в пахотном слое почвы 0,15 см, после чего закрепляли на месте капроновой ниткой красного цвета.
Для определения степени разложения полотна через 100 дней их осторожно извлекали, тщательно очищали от корневых волосков и почв, высушивали до воздушно-сухого состояния и взвешивали.
При оценке целлюлозоразлагающей активности почв использовали шкалу, предложенная Д.Г. Звягинцевым (Звягинцев Д.Г. Основные принципы функционирования комплекса почвенных микробов//Сборник научн. Трудов (проблемы почвоведения). М.: Наука, 1986. С. 97-102).
По убыли в массе рассчитывали интенсивность процесса разрушения клетчатки. Для определения целлюлозоразрущающей активности по потери массы (в процентах) использовали формулу: (nii-ni2)/mix 100), где mi - исходная масса ткани; rm- остаточная масса ткани.
По разнице в весе определяли количество распавшейся клетчатки (в %).
Для подтверждения исследований расчетов и экспериментальным путем данные приводятся в табл.9.
Кроме того, что хозяйство расположено в 73 км от города Рязань - это влияет и ухудшает экологическую обстановку территории. Тяжелыми металлами (ТМ) являются: Си, Zn, Cd, Pb, поэтому их содержание необходимо контролировать. В организм животных могут поступать с питьевой водой, кормом, из атмосферного воздуха. Отсюда, концентрация приоритетных для региона ТМ в конском навозе была намного ниже санитарной нормы.
В табл. 10 представлены результаты по содержанию тяжелых металлов в черноземе выщелоченном при внесении органического удобрения под озимую рожь
Анализ табл. 10 показывает следующее изменения: биогенных умеренно-опасной Си снизилось на 0,3%, а высокоопасного Zn на 0,9%, Cd и РЬ возросло соответственно на и 16%, но значительно ниже допустимых величин. Убывающий ряд химических элементов в почве представлен следующей цепочкой: по отношению к региональному фону Cd >Cu>Pb>Zn, по отношению к шкале нормирования Cu>Cd>Pb>Zn.
с
с
Коэффициент концентрации (К) ТМ на контроле рассчитан при сравнении с региональным фоном тоже для (К) Cd = 2,6.
KC
Содержание ТМ в растениях озимой ржи в опыте и на контроле соответствует очень низкому уровню обеспеченности Си, Zn и невысокой концентрации Cd, Pb. Это связано с тем, что в почву со слабощелочной реакцией среды (pHi возросла до 5,8...5,9) не создаются условия для накопления подвижных форм ТМ из-за образования недоступных для растений соединений.
Таким образом, внедрение новой обоснованной и достигнутой (исследованной) технологии в получении сельскохозяйственной продукции заданного количества и качества с учетом конкретных природно-климатических условий и эколого-экономических показателей, на конкретном примере нового предложения авторов изобретения, применения созданного органического удобрения из смеси компонентов на основе перепревшего конского навоза и смешения   с   низинным   торфом,   с   известью,   с   учетом   воздействия   на компоненты
микробиологического препарата Байкал ЭМ-1, далее поверхностное равномерное разбрасывание удобрений в дозе 15 т/га после уборки предшественника культуры в виде овса на зеленый корм, показало под озимую рожь сорта «Веснянка» на зерно в севообороте: содержание Р2О5 в почве выросло на 22%; КгО - на 46%; Иподвиж. - на 25,5%; гумуса на 4%; при этом кислотность почвы снизилась на 16%. Микробиологическая активность повысилась; целлюлозоразлагающая активность в почве выросла в 2 раза. Урожайность озимой ржи составила 38.2 ц/га и выросла 42,8% по сравнению с контролем (23 ц/га). Уборку проводили при полной спелости зерна при прямом комбайнировании.
Таким образом, экспериментами установлено высокий состав предложенного с качественными характеристиками органического удобрения нового состава компонентов на основе отходов с перепревшим конским навозом смешанного с низинным торфом и с известью, далее с использованием обработкой препаратом Байкал ЭМ-1 в технолог ическом его получении в целом. Улучшить экологическую обстановку среды за счет использования лошадиных отходов на конюшнях.
Дозы компонентов и срок рассчитаны балансовым методом с применением компьютерной программы.
Итак, проведенные исследования позволили установить положительное влияние применения нового органического удобрения, его можно рекомендовать для внедрения в производство в других почвенно-климатических зонах Российской Федерации, но с корректировкой севооборотов и сроков агромероприятий. Данное обстоятельство свидетельствует о сохранении или повышения плодородия почвы и накопления гумуса при возделывании озимой ржи на зерно заявленным способом, а также с применением озимой ржи посевного сорта «Веснянка» для внедрения на черноземньгх выщелоченных почвах лесостепи.