Урожайность зерна при разных способах заделки рисовой соломы в почву. Цели возделывания полевых культур, особенности технологического процесса. Показатели экономической эффективности использования рисовой соломы в качестве органического удобрения.
Рис предъявляет повышенные требования к содержанию в почве активного органического вещества, поэтому получение высоких урожаев риса возможно только при совместном применении органических и минеральных удобрений. В качестве органических удобрений под рис могут использоваться сидераты и навоз, положительное действие которых на плодородие почвы и продуктивность растений хорошо известно и не вызывает сомнения, а насущная необходимость их внесения продиктована высокими темпами дегумификации рисовых почв, составляющей 0,94 т/га в год [4]. Таким источником может быть солома риса, использование которой в настоящее время сдерживается несовершенством технологии ее утилизации. солома возделывание почва удобрение Схема опыта включала 13 вариантов, в том числе: четыре способа заделки соломы в почву (фактор А): запашка, одно-, двух-и трехкратное дискование; три способа «обработки» соломы (фактор В): заделка в почву измельченной соломы в чистом виде, совместно с компенсирующим азотным удобрением и инокулированной биодеструктором стерни Стимикс ® Нива. С учетом урожая соломы в опыте (6,68 т/га) доза компенсирующего азотного удобрения (карбамид) составила 66,8 кг/га.Заделку измельченной соломы следует производить в верхний хорошо аэрируемый слой почвы на глубину до 10-12 см.
Введение
Рис предъявляет повышенные требования к содержанию в почве активного органического вещества, поэтому получение высоких урожаев риса возможно только при совместном применении органических и минеральных удобрений. Внесение органических - активизирует жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, благодаря чему увеличивается доступность основных элементов питания и улучшаются условия поглощения их рисом, что способствует получению более высокого урожая [1-3].
В качестве органических удобрений под рис могут использоваться сидераты и навоз, положительное действие которых на плодородие почвы и продуктивность растений хорошо известно и не вызывает сомнения, а насущная необходимость их внесения продиктована высокими темпами дегумификации рисовых почв, составляющей 0,94 т/га в год [4]. Однако до настоящего времени применение органических удобрений под рис крайне недостаточно. Ограниченное использование зеленых удобрений связано с трудностью возделывания в рисовом севообороте промежуточных культур, а применение навоза в минимальных дозах и только в единичных хозяйствах объясняется слабым развитием животноводства в специализированных рисосеющих хозяйствах. По этой же причине доля многолетних бобовых трав в рисовых севооборотах, в первую очередь люцерны, сократилась с рекомендуемых 25 % до 5 %. Следовательно, возникает необходимость использования иного источника органического вещества для удобрения рисовых полей. Таким источником может быть солома риса, использование которой в настоящее время сдерживается несовершенством технологии ее утилизации. солома возделывание почва удобрение
В связи с вышеизложенным, целью работы являлось изучение эффективности приемов направленных на ускорение разложения измельченной рисовой соломы и способов ее заделки в почву.
Объекты и методы исследований
Полевой опыт проводился на рисовой оросительной системе ФГУП РПЗ «Красноармейский» Красноармейского района. Почва опытного участка лугово-черноземная слабосолонцеватая тяжелосуглинистая, характеризуется следующими показателями: РН водной вытяжки - 7,55, содержание гумуса, общих форм азота, фосфора и калия соответственно 3,17, 0,22, 0,20 и 0,71 %. Количество легкогидролизуемого азота - 7,2, нитратов - 1,23, обменного аммония - 0,65, подвижного фосфора - 2,54, подвижного калия - 28,9 мг/100 г.
Схема опыта включала 13 вариантов, в том числе: четыре способа заделки соломы в почву (фактор А): запашка, одно-, двух- и трехкратное дискование; три способа «обработки» соломы (фактор В): заделка в почву измельченной соломы в чистом виде, совместно с компенсирующим азотным удобрением и инокулированной биодеструктором стерни Стимикс ® Нива. В качестве контроля был взят вариант, в котором солома вывозилась с поля.
Площадь делянок: общая - 1000 м2, учетная - 675 м2, повторность четырехкратная. Предшественник - рис.
Измельчение рисовой соломы осуществляли одновременно с обмолотом валков комбайном TORUM 740. С учетом урожая соломы в опыте (6,68 т/га) доза компенсирующего азотного удобрения (карбамид) составила 66,8 кг/га. Удобрение вносили зернотуковой сеялкой СЗ-3,6.
Обработку соломы двухкомпонентным биодеструктором стерни Стимикс ® Нива в дозе 2 л/га (1 л закваски 1 л активатора) осуществляли навесным опрыскивателем Р 128/5 с последующей заделкой в почву в соответствии со схемой опыта плугом ПЛН-5-35 и дискатором БДМ 3?4.
Оценку эффективности вариантов осуществляли на фоне неполного минерального удобрения (кг д.в./га): N127P52. Используемые удобрения: карбамид, аммофос. Способ сева - разбросной, норма высева - 8,0 млн. всхожих зерен на 1 га. Объект исследований - среднеспелый сорт риса Сонет. Урожай учитывали методом сплошного обмолота с последующим пересчетом на 14 % влажность и 100 % чистоту. Режим орошения - укороченное затопление. Исследования проводили с соблюдением методики опытного дела [5]. Экономическую эффективность вариантов опыта рассчитывали по методике КУБГАУ [6]. Технология возделывания риса - общепринятая [7].
Внешний вид делянок с разными способами заделки соломы в почву представлен на рисунке.
Запашка Однократное дискование
Двукратное дискование Трехкратное дискование
Рисунок - Внешний вид делянок после заделки в почву измельченной рисовой соломы
Результаты и обсуждение
Выбор способа заделки рисовой соломы в почву имеет решающее значение, так как рис убирают осенью и начальный этап ее разложения приходится на осенне-зимний период, характеризующийся выпадением большого количества осадков и низкими температурами, а сама почва - повышенной плотностью. В связи с этим, заделка соломы в почву глубже 16 см резко замедляет процесс ее разложения и способствует накоплению токсичных продуктов ее распада (высшие спирты, углеводороды, органические кислоты и др.), оказывающих негативное влияние на рост и развитие растений риса [8].
В наших исследованиях запашка соломы производилась на глубину 15 см, а одно-, дву- и трехкратное дискование обеспечивали ее заделку в слой почвы до 5, 7-9 и 10-12 см соответственно.
Урожайность является итогом физиолого-биохимических процессов, протекающих в растениях, направленность которых зависит от генетической природы самого растения и условий внешней среды. Именно она является основным критерием оценки эффективности того или иного агроприема.
Как и следовало ожидать, минимальная урожайность сформировалась в варианте с наиболее затратным способом утилизации соломы - вывозом ее с поля (табл. 1). Варьирование изучаемого признака в зависимости от способа обработки и заделки соломы составляло от 68,2 до 77,9 ц/га. Наименьшей она была при запашке соломы в почву.
При поверхностной обработке почвы путем однократного дискования урожай зерна в среднем по способам обработки соломы достоверно увеличился в сравнении с запашкой на 2,4 ц/га, а при дву- и трехкратном дисковании на 4,2 и 5,2 ц/га соответственно.
Учитывая, что двукратное дискование обеспечивало почти в два раза большую чем запашка прибавку урожая и отсутствие статистически значимых различий с трехкратным дискованием, именно этот способ заделки соломы следует считать наиболее целесообразным.
Таблица 1 - Урожайность зерна при разных способах заделки рисовой соломы в почву, ц/га
Градации фактора Среднее по: Эффект взаимодействия АВ
Эффективность соломы как удобрения в значительной степени зависит от скорости ее разложения, которая в свою очередь определяется соотношением в ней углерода к азоту (C:N). Чем оно уже, тем быстрее она разлагается. В рисовой соломе оно составляет 70-90:1, поэтому в первый год после ее внесения в чистом виде может происходить некоторое снижение урожая изза иммобилизации минерального азота почвы микрофлорой в процессе разложения растительной морт-массы. Для упреждения этого негативного явления одновременно с заделкой соломы необходимо вносить компенсирующее азотное удобрение из расчета 10-15 кг на 1 т соломы [1, 3].
Ускорить процесс разложения соломы и повысить коэффициент ее гумификации возможно путем обработки ее биодеструкторами стерни - биопрепаратами на основе микроорганизмов с целлюлозолитической, лигнолитической и азотфиксирующей активностью [9]. В своих экспериментах мы использовали двухкомпонентный препарат Стимикс ® Нива, состоящий из закваски из разных групп микроорганизмов и активатора состоящего из солей гуминовых кислот, сахаров и биологически активных веществ.
Из изученных способов обработки соломы наилучшим был вариант с внесением компенсирующего азотного удобрения, который обеспечивал достоверное увеличение урожая как по отношению к варианту с внесением соломы в чистом виде, так и с обработкой ее биопрепаратом Стимикс ® Нива.
Расчет доли влияния изучаемых факторов на урожайность риса показал, что способ заделки соломы обеспечивает 29,9 % всей изменчивости изучаемого признака, способ обработки соломы - 36,7 %, а на долю остаточной дисперсии приходится 33,4 %.
Технологии возделывания полевых культур должны быть направлены, прежде всего, на сохранение плодородия почвы и на его высоком фоне обеспечивать реализацию биологического потенциала культуры, снижение себестоимости производства и повышение конкурентоспособности.
Следовательно, одним из критериев, позволяющих выявить эффективность в земледелии той или иной технологии и или отдельного ее элемента, является экономическая оценка возделывания сельскохозяйственных культур.
Необходимость совершенствования технологии уборки незерновой части урожая связана еще с тем, что на нее приходится в 2 раза больше затрат, чем на уборку зерна [10].
Анализ результатов экономической эффективности вариантов с измельчением и заделкой соломы показал, что наименьшей она была при запашке (табл. 2).
Таблица 2 - Показатели экономической эффективности использования рисовой соломы в качестве органического удобрения при разных способах заделки ее в почву
Вариант Стоимость прибавки, руб./га Дополнительные затраты, руб./га * Условно чистый доход, руб./га Норма рентабельности, % Окупаемость 1 руб. затрат
Примечание: * Затраты на: обмолот валков с измельчением соломы; приобретение, транспортировку, погрузку и внесение минеральных удобрений; приобретение, транспортировку, погрузку и внесение биопрепаратов; заделку соломы в почву; уборку и транспортировку дополнительного урожая.
В среднем по способам обработки соломы этот способ заделки ее в почву обеспечивал получение условно чистого дохода в размере 867 руб./га, тогда как одно-, дву- и трехкратное дискование - 4380, 5660 и 6193 руб./га соответственно. Минимальными в вариантах с запашкой соломы были норма рентабельности и окупаемость затрат. Дискование повышало эффективность заделки соломы. Однако с увеличением кратности дискования незначительно снижалась норма рентабельности и окупаемость затрат.
Приемы направленные на ускорение разложения соломы после ее заделки снижают рентабельность и окупаемость за счет увеличения дополнительных затрат. Несмотря на это, вложение дополнительных средств кроме положительного влияния на процесс гумификации соломы и повышение доступности питательных элементов для растений риса [1, 2, 9], обеспечивает получение большего условно чистого дохода.
Так, использование соломы совместно с микробиологическим препаратом по сравнению с заделкой ее в чистом виде увеличивало условно чистый доход в среднем по способам заделки соломы на 820 руб./га, незначительно снижая норму рентабельности. В вариантах с применением компенсирующего азотного удобрения, несмотря на большую стоимость прибавки и как следствие - условно чистого дохода (1040-6960 руб./га), сформировалась минимальная норма рентабельности и окупаемость затрат.
Вывод
Заделку измельченной соломы следует производить в верхний хорошо аэрируемый слой почвы на глубину до 10-12 см. Лучше для этих целей использовать дисковые орудия (например, дискатор БДМ 3?4). Заданная глубина заделки соломы и равномерное перемешивание ее с почвой достигается дву- и трехкратным дискованием, обеспечивающим увеличение урожая риса по сравнению с запашкой соломы на уровне 4,2-5,2 ц/га.
Список литературы
1. Ладатко А.Г. Микробиологические процессы и трансформация органических веществ в почвах рисовых полей. Автореф. дис. … канд. биол. наук.- Москва, 1981.- 16 с.
2. Luu Hong Man et. al. Improvement of Soil Fertility by Rice Straw Manure / Luu Hong Man, Vu Tien Khang, Watanabe T. // JIRCAS working rep. / Japan intern. Research center for agr. Sc.- Tsukuba, 2007.- № 55; Development of Vietnam.- P.-Bibliogr.: p. 76-77.
3. Рекомендации по использованию органических, минеральных макро- и микроудобрений, мелиорантов для выполнения обязательных мероприятий по улучшению земель сельскохозяйственного назначения в Ростовской области. Рекомендации.- п. Рассвет, 2011.- 34 с.
4. Кремзин Н.М. Временная изменчивость показателей плодородия почв рисовых оросительных систем Краснодарского края / Н.М. Кремзин, В.Н. Паращенко, Л.А. Швыдкая // Рисоводство, специальное приложение.- Краснодар, 2013.- № 1.- С. 2-11.
5. Шеуджен А. Х. Агрохимия. Часть 2. Методика агрохимических исследований / А. Х. Шеуджен, Т. Н. Бондарева. - Краснодар: КУБГАУ, 2015. - 703 с.
6. Трубилин И.Т. Экономическая и агроэкологическая эффективность удобрений / И.Т. Трубилин, А.Х. Шеуджен, В.Г. Сычев.- Краснодар: КУБГАУ, 2010.- 114 с.
7. Система рисоводства Краснодарского края / под общ. ред. Е.М. Харитонова. - Краснодар, ВНИИ риса, 2011.- 316 с.
8. Сидоренко О.Д. Токсические соединения соломы / О.Д. Сидоренко, Л.К. Ницэ / Использование соломы как органического удобрения.- М.: Наука, 1980. - С. 55-69.
9. Русакова И.В. Использование биопрепарата Баркон для инокулирования соломы, применяемой в качестве удобрения / И.В. Русакова, Н.И. Воробьев // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 8.- С. 25-28.
10. Совещание по проблеме утилизации рисовой соломы в Краснодарском крае // Рисоводство.- № 16.- 2010.- С. 9.
1. Ladatko A.G. Mikrobiologicheskie processy i transformacija organicheskih veshhestv v pochvah risovyh polej. Avtoref. dis. … kand. biol. nauk.- Moskva, 1981.- 16 s.
2. Luu Hong Man et. al. Improvement of Soil Fertility by Rice Straw Manure / Luu Hong Man, Vu Tien Khang, Watanabe T. // JIRCAS working rep. / Japan intern. Research center for agr. Sc.- Tsukuba, 2007.- № 55; Development of Vietnam.- P.-Bibliogr.: p. 76-77.
3. Rekomendacii po ispol"zovaniju organicheskih, mineral"nyh makro- i mikroudobrenij, meliorantov dlja vypolnenija objazatel"nyh meroprijatij po uluchsheniju zemel" sel"skohozjajstvennogo naznachenija v Rostovskoj oblasti. Rekomendacii.- p. Rassvet, 2011.- 34 s.
4. Kremzin N.M. Vremennaja izmenchivost" pokazatelej plodorodija pochv risovyh orositel"nyh sistem Krasnodarskogo kraja / N.M. Kremzin, V.N. Parashhenko, L.A. Shvydkaja // Risovodstvo, special"noe prilozhenie.- Krasnodar, 2013.- № 1.- S. 2-11.
5. Sheudzhen A. H. Agrohimija. Chast" 2. Metodika agrohimicheskih issledovanij / A. H. Sheudzhen, T. N. Bondareva. - Krasnodar: KUBGAU, 2015. - 703 s.
6. Trubilin I.T. Jekonomicheskaja i agrojekologicheskaja jeffektivnost" udobrenij / I.T. Trubilin, A.H. Sheudzhen, V.G. Sychev.- Krasnodar: KUBGAU, 2010.- 114 s.
7. Sistema risovodstva Krasnodarskogo kraja / pod obshh. red. E.M. Haritonova. - Krasnodar, VNII risa, 2011.- 316 s.