Влияние отходов сахарного производства на состояние чернозема выщелоченного и продуктивность культур

УДК 633.63:631.879:631 ^2:631

Влияние отходов сахарного производства на состояние чернозема выщелоченного и продуктивность культур

т/га глауконита и N90P90Kg0.

Таким образом, доказан положительный эффект применения бентонита и глауконита при возделывании сахарной свеклы. Урожайность этой культуры существенно зависит от формирования элементов ее продуктивности под влиянием минерального питания растений. Максимальный эффект достигается при совместном применении бентонита или глауконита в норме от I т/га и N90P90K90. Внесение минералов в чистом виде не может считаться эффективным.

Литература

1. Колягин Ю.С., Карасев O.A. Корневое питание и качество сахарной свек-лы//Сахарная свекла, 1999. - № 6. - С. 11-14.

2. Колягин Ю.С. Экологически чистые технологии возделывания сельскохозяйственных культур, разработанные на основе природных и модифицированных цеолитов//Вестник ВГАУ, 1999. - № 2. - С. 181-183.

3. Бетехтин А.Г. Курс минералогии. -М.: Гос. науч.-тех. изд-во литер. по геологии и охране недр, 1956. - С. 452-454.

4. Грим P.E. Минералогия глин (пер. с англ.) - М.: Изд. иностранной литературы, 1956. - 454 с.

5. Бартенев В.К., Савко А.Д. Литология, фации и полезные ископаемые палеогена ЦЧР. - Воронеж, 2001. - 146 с.

Application of bentonite and glauconite in beet growing

A.N. Tsykalov, E.Yu. Bobreshov

In field experiments the positive influence of joint applying of mineral fertilizers and natural minerals on yield of sugar beet, sugar content and sugar yield was established.

Keywords: sugar beet, bentonite, glauconite, fertilizers, yield.

Ю.И. ЖИТИН, доктор сельскохозяйственных наук Н.В. СТЕКОЛЬНИКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук

Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра E-mail: ecologia@agronomy.ru

Рассматриваются результаты исследований по воздействию вторичных ресурсов сахарного производства на агро-экосистемы. Установлено влияние фильтрационного осадка и свекловичного жома на состояние почвенно-биотичес-кого комплекса и продуктивность культур.

Ключевые слова: фильтрационный осадок, свекловичный жом, почвенно-биотический комплекс, чернозем выщелоченный.

В современном сельском хозяйстве при дефиците органических и высокой стоимости минеральных удобрений все большее внимание уделяется использованию отходов сахарной промышленности в качестве источника элементов минерального питания агроценозов [I].

В сахарной промышленности объем сырья и основных вспомогательных производственных материалов в несколько раз превышает выход готовой продукции, Поэтому здесь большое количество побочных продуктов - фильтрационного осадка (дефеката), свекловичного жома, мелассы, почвы и растительных остатков, отделенных от корнеплодов при укладке в кагаты и в процессе их подготовки к переработке, а также сточных вод.

Анализ результатов работы сахарных заводов Российской Федерации показывает, что за последние S0 лет накопление запасов фильтрационного осадка составляет более 200 млн т. Свекловичный жом раньше использовали в качестве корма для животных, а в настоящее время он в значительных количествах вносится на сельскохозяйственные земли. Воздействие его на почвенно-биотический комплекс до настоящего времени не изучалось [2].

Анализы отходов свеклосахарного производства показали, что дефе-кат имеет щелочную реакцию - 8,8 ед., что обеспечивает нейтрализацию кислотности не только почвенной, но и физиологически кислых форм минеральных удобрений. Что касается свекловичного жома, то он подкисляется с S,9S ед. (сентябрь) до 3,41 ед. (апрель).

Массовая доля влаги в отходах в значительной мере определяет эффективность их использования в аг-роценозах. Так, в фильтрационном осадке она колеблется от 20 до 30 %, а в свекловичном жоме достигает 91,1%, что создает трудности в равномерности распределения этих отходов на площади поля и делает затраты на их транспортировку высокими.

По содержанию органического вещества свекловичный жом (48,2 %) превосходит дефекат (11,9 %) практически в четыре раза. Важно отметить, что в дефекате содержание кадмия (0,9 мг/кг) превышает ПДК (0,S мг/кг), в то время как в свекловичном жоме содержание тяжелых металлов существенно ниже ПДК.

Исследования, проведенные нами в 200S-2007 гг. на черноземе выщелоченном среднемощном малогу-мусном тяжелосуглинистом с внесением дефеката и свекловичного жома под гречиху показали, что на III этапе органогенеза гречихи при использовании свекловичного жома запасы доступной влаги в слое 0-20 см увеличивались на 1S,1 % относительно контроля, при совместном внесении жома и дефеката - на 12,1 %; на IX этапе органогенеза -соответственно на 24,6 и 26,6 %; на XII этапе - на 2,9 и 10,7 %. (табл. 1). В слое 20-40 см эта разница составила 11,2 и 6,9 %, 28,7 и 34,6 %, 6,1 " и 10,6 % по этапам органогенеза гре- | чихи. Повышение запасов доступной g влаги в варианте со свекловичным | жомом обусловлено увеличением ^ содержания органического вещества z в почве. T

При внесении свекловичного р

жома на ранних этапах органогенеза 2

со

I. Запасы доступной влаги в агроценозах гречихи

Вариант Слой почвы, см Этап органогенеза

III IX XII

Контроль 0-20 17,2 19,9 16,7

20-40 18,7 20,9 17,8

Дефекат,Ю т/га 0-20 18,4 22,9 17,5

20-40 19,8 24,0 18,3

Свекловичный жом, 10 т/га 0-20 19,8 24,8 17,2

20-40 20,8 26,9 18,9

Жом, 5 т/га + дефекат, 5 т/га 0-20 19,3 25,2 18,5

20-40 20,0 26,8 19,7

2. Динамика содержания элементов питания в почве по этапам органогенеза гречихи

Вариант N б , % общ' Р205, мг/кг К20, мг/кг

III IX XII III IX XII III IX XII

Контроль Дефекат Жом Жом + дефекат 0,20 0,21 0,21 0,21 0,19 0,20 0,19 0,18 0,18 0,19 0,19 0,16 100 114 114 103 89 100 109 87 78 89 87 63 128 112 172 137 127 106 149 121 112 98 129 103

гречихи наблюдалось подкисление почвенного раствора с S,1 до 4,8 ед., но в течение вегетационного периода реакция почвенного раствора в этом варианте восстановилась до S,0 ед., что практически соответствует показателю на контроле. Это объясняется тем, что образующиеся органические кислоты, в большей степени уксусная, вступают в реакцию нейтрализации с поглощенными основаниями (Са, Мд, Ыа), а также с карбонатами кальция и магния.

При внесении дефеката, который характеризуется высоким содержанием кальция, реакция почвенного раствора повышалась до S,6 ед. При совместном использовании жома и дефеката реакция почвенного раствора существенно не изменялась.

Содержание органического вещества и общего азота в почве при внесении в почву как свекловичного жома, так и дефеката изменялось не существенно. В то же время при использовании первого наблюдалось наибольшее увеличение содержания подвижного фосфора по этапам органогенеза гречихи на 14,0; 22, S; 11,5 % и обменного калия - на 34,4; 17,3; 8,4 % по сравнению с контролем (табл. 2).

Повышение содержания фосфо-2 ра связано с тем, что при подкисле- нии почвенного раствора на первых со этапах разложения жома двузаме-г щенные соли двухвалентных катио-ф нов фосфора растворяются и стано-I вятся доступными для растений. Из-ч вестно [3], что в природных условием ях основным источником фосфора § для растений являются соли орто-п

фосфорной кислоты. Все встречающиеся в почве соли ортофосфорной кислоты и одновалентных катионов (ЫН+4, Ыа+, К+) и однозамещенные соли двухвалентных катионов растворимы в воде и легко усваиваются растениями. Двузамещенные соли двухвалентных катионов нерастворимы в воде, но растворимы в слабых кислотах, в том числе в кислых выделениях растений и органических кислотах, образующихся в процессе жизнедеятельности микроорганизмов. Поэтому такие соли служат хорошим источником фосфора для растений.

Наиболее благоприятные условия для образования обменного калия

создаются тогда, когда реакция почвенного раствора существенно меняется в течение небольшого промежутка времени. При этом в большей мере обменный калий накапливается в том случае, когда реакция почвенного раствора слабокислая -рН 5,3-5,5 [4].

Урожайность зерна гречихи составляла в контрольном варианте -1,58 т/га, при внесении дефеката -1,57 т/га, свекловичного жома -1,88 т/га, при совместном внесении жома и дефеката - 1,99 ц/га (НСР05= 0,18 т/га).

В 2007-2009 гг. исследовали влияние на свойства почвы различных доз свекловичного жома в агроце-нозах сои при осеннем и весеннем сроках внесения. Установлено, что повышение дозы свекловичного жома до 50 т/га при обоих сроках внесения не оказывало существенного влияния на подкисление почвенного раствора (табл. 3).

Содержание органического вещества в почве при повышении доз свекловичного жома увеличивалось на 5,9-7,6 %.

Осеннее внесение жома способствовало повышению содержания подвижного фосфора по этапам органогенеза культуры на 46,0-41,7 %, а весеннее - на 36,7-25,0 % по сравнению с контролем. Содержание обменного калия возрастало в первом случае на 67,7-87,5, а во втором

- на 51,6 % (см. табл. 3).

Урожайность семян сои с 1 га на

контроле в среднем составила 0,83 т; при осеннем внесении 10 т/га жома

- 1,05 т, 25 т/га - 1,12 т, 50 т/га - 1,74

3. Динамика кислотности почвы, содержания в ней подвижного фосфора и обменного калия в агроценозах сои при внесении свекловичного жома

Доза внесения, р- сол. РрО^ мг/кг К20, мг/кг

т/га до посева III VIII III VIII III VIII

Контроль 5,4 5,3 5,3 139 144 62 64

25 50 Осеннее внесение 5,0 5,0 5,1 4,9 4,9 5,3 180 203 190 204 86 104 102 120

25 50 Весеннее внесение 5,1 4,9 5,0 5,1 4,9 5,1 178 190 174 181 89 94 81 97

4. Динамика содержания подвижного фосфора и обменного калия (мг/кг) в почве залежи при внесении 300 т/га свекловичного жома

Слой почвы, см Р205 К20

Сроки отбора образца

04. 06. 09. 07. 2010 г. 2010 г. 2010 г. 2011 г. 04. 06. 09. 07. 2010 г. 2010 г. 2010 г. 2011 г.

0-20 99 240 287 174 297 240 230 230 20-40 74 340 286 144 338 352 285 280

т; при весеннем внесении 2S т/га жома - 0,99 т, S0 т/га - 1,02 т, 7S т/га - 1,12 т (НСР05= 0,16 т/га).

При использовании повышенных норм свекловичного жома (300 т/ га) на залежи реакция почвенного раствора (рНсол) в верхнем горизонте почвы весной 2010 г. снизилась с 6,0 до 4,2 ед, а в слое 20-40 см - с 6,2 до S,0 ед., а уже к июню 2010 г. восстановилась соответственно по слоям до 7,7 и 7,6 ед. и в дальнейшем практически не изменялась.

Содержание подвижного фосфора весной повысилось в слое 0-20 см на 47,8 %, в слое 20-40 см - на 64,4 %, а к июню возросло соответственно в 2,4 и 4,6 раза. В дальнейшем наблюдалось снижение количества данного элемента (табл. 4).

Содержание обменного калия повысилось в слое почвы 0-20 см в 2,5 раза, а в слое 20-40 см - в 7,2 раза. Динамика изменения этого показателя была менее существенной, чем подвижного фосфора.

Содержание тяжелых металлов в почве при внесении свекловичного жома было несущественным и гораздо ниже ПДК.

Обработка почвы в течение весенне-летнего периода 2010 г. позволила создать благоприятные условия для посева озимой пшеницы. Наблюдения во время вегетации культуры свидетельствовали об оптимальном развитии растений, что обеспечивало их хорошую перезимовку и формирование урожайности 3,34 т/га, тогда как при традиционной технологии возделывания, без внесения свекловичного жома она составила 2,96 т/га.

Таким образом, использование свекловичного жома, независимо от доз и сроков внесения, оказывает благоприятное воздействие на по-чвенно-биотический комплекс и обеспечение растений элементами минерального питания, что положительно сказывается на продуктивности культур.

Литература

1. Черников В.А., Грингоф И.Г., Емцев В.Т. и др. Агроэкология/Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекерса. - М.: Колос, 2004. - 398 с.

2. Гарин В.М., Кленова И.А., Колесни-

ков В.И. Экология для технических вузов. - Ростов-на Дону, РГУПС, 2003. - 216 с.

3. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзарен-ко В.И. Агрохимия: Учебник для студентов вузов по агрономическим специальностям. - М.: Колос, 2002. - 582 с.

4. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Агрохимия, биология и экология почвы. - М.: Росаг-ропромиздат, 1990. - С. 183-190.

Influence of waste of sugar manufacture on state of leached chernozem and productivity of crops

Yu.l. Zhitin, N.V. Stekol'nikova

The authors consider the results of studies on the effects of secondary resources of sugar production on agroecosystem. Influence of filter cake and beet pulp on the state of soil-biotic complex and productivity of crops was established. Keywords: filter cake, beet pulp, soil-biotic complex, leached chernozem.

Поздравляем!

I августа исполнилось 60 лет Александру Алексеевичу Рома-ненко, академику РАСХН, директору Краснодарского НИИ сельского хозяйства.

А.А. Романенко - ведущий ученый в области организации зернового производства. Под его руководством и при непосредственном участии разработана научная концепция по созданию и «мозаичному» использованию в производстве широкого спектра новых высокопродуктивных сортов зерновых культур с ценными хозяйственно-биологическими признаками, которая удостоена премии администрации Краснодарского края и диплома Россельхозакаде-мии. Им создана сеть опорных пунктов и опытных полей в различных агроклиматических зонах Краснодарского края, разработана и успешно внедряется система мульчирующей почвозащитной и энергосберегающей технологии обработки почвы с использованием современной сельскохозяйственной техники.

Под руководством ученого усовершенствована система семеноводческого процесса, дающая возможность ускоренного размножения новых сортов.

Практическое ее использование позволяет производить в крупных многоотраслевых и специализированных предприятиях зерно высоких кондиций. За счет внедрения в сельскохозяйственную практику инноваций института удается получать значительную прибавку урожайности зерновых культур в Краснодарском крае и других регионах РФ.

Академик проводит большую работу по подготовке высококвалифицированных кадров. За время его работы на посту директора сотрудниками института защищено 70 кандидатских и 13 докторских диссертаций, за что институт удостоен званий «Лидер подготовки научных и научно-пе-

дагогических кадров» (2006 г.) и «Лидер научно-практической деятельности в Краснодарском крае» (2010 г.). Им опубликовано более 140 научных и методических работ, в том числе 11 монографий, три из которых удостоены диплома РАСХН как лучшая завершенная научная работа в области АПК. Научные разработки автора вошли не только в специальную и справочную литературу, но и широко используются в учебном процессе.

А.А. Романенко присвоено звание Заслуженный работник сельского хозяйства Кубани, он награжден медалью «За выдающийся вклад в развитие Кубани» II степени, Почетной грамотой Министерства сельского хозяйства РФ и другими наградами.

Коллеги Александра Алексеевича поздравляют его с юбилеем, желают крепкого здоровья, счастья и новых творческих успехов.

Журнал «Земледелие» присоединяется к этим теплым поздравлениям.

u ф

s ä ф Ь ф ä

s

ф

N> О

СО

2S