Агрохимия, 2023, № 2, стр. 36-40
Эффективность применения навоза, биокомпостов и сидератов под овощные культуры
В. А. Борисов 1, О. Н. Успенская 1, *, А. А. Коломиец 1, И. Ю. Васючков 1
1 Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства –
филиал федерального научного центра овощеводства
140153 Московская обл., Раменский район, д. Верея, стр. 500, Россия
* E-mail: vniioh@yandex.ru
Поступила в редакцию 28.10.2022
После доработки 10.11.2022
Принята к публикации 15.11.2022
- EDN: MRZPGY
- DOI: 10.31857/S0002188123020059
Аннотация
Чрезмерное увлечение в овощеводстве минеральными (особенно азотными) удобрениями привело к значительному загрязнению почв и продукции нитратами, тяжелыми металлами, другими токсикантами. В научной литературе накоплен значительный материал по применению различного рода удобрений, особенно минеральных. Четко установленная в мировом масштабе тенденция к развитию органического земледелия требует более углубленного изучения влияния органических удобрений на урожайность овощей и корректировки разработанных ранее систем удобрения овощных культур. Исследования были проведены отделом земледелия и агрохимии ВНИИО – филиалом ФНЦО и тремя опытными станциями института на дерново-подзолистых, аллювиальных луговых почвах, типичных, обыкновенных и выщелоченных черноземах в Нечерноземной зоне, Северном Кавказе и Западной Сибири. Выяснено, что эффективность применения навоза КРС в среднем для 6-ти культур на 6-ти типах почв составила 33% прибавки урожайности. Наиболее высокие прибавки получены на культурах огурца (62%) и свеклы столовой (54%); капуста и морковь повышали урожайность на 27 и 22% соответственно, томат и лук – в среднем на 17%. Эффективность навоза была обратно пропорциональна величине содержания гумуса в почве. Исследования эффективности применения биокомпостов на основе куриного помета выявили, что биокомпост увеличивал урожайность 12-ти овощных культур на аллювиальной луговой почве в среднем на 20, минеральные удобрения – на 28%, совместное внесение этих удобрений позволило поднять урожайность на 35%. Зеленые удобрения (сидераты) в условиях ЦНЗ позволили увеличить урожайность овощей на 8–15%, наиболее эффективными оказались горох, горохоовсяная смесь и фацелия, желтый люпин и подсолнечник были малоэффективными. В орошаемых условиях Ростовской обл. комплексное применение минеральных удобрений, навоза и сидератов увеличивало урожайность овощных культур с 23.6 до 49.6 т/га, т.е. более чем в 2 раза.
ВВЕДЕНИЕ
Овощеводство – одна из наиболее интенсивных отраслей растениеводства. Характерной ее особенностью всегда было размещение овощей на наиболее плодородных орошаемых почвах и применение высоких доз органических удобрений, особенно навоза. В настоящее время в этой отрасли применяют большое число различных видов минеральных удобрений, биокомпостов, регуляторов роста растений, которые не всегда способствуют получению высококачественной овощной продукции. Часто их применение без учета свойств почвы и биологических особенностей культуры приводят к снижению качества овощей и наносят вред окружающей среде. Чрезмерное увлечение минеральными (особенно азотными) удобрениями, а также пестицидами привело к значительному загрязнению почв и продукции нитратами, тяжелыми металлами, другими токсикантами. В научной литературе накоплен значительный материал о применении различного рода удобрений, особенно минеральных. Четко установленная в мировом масштабе тенденция к развитию органического земледелия требует более углубленного изучения влияния именно органических удобрений на урожайность овощей и корректировки разработанных ранее систем удобрения овощных культур.
Многолетние исследования отдела земледелия и агрохимии ВНИИО, а также 3-х опытных станций института, расположенных в различных почвенно-климатических условиях Московской, Воронежской, Ростовской обл. и Алтайского края позволили сделать некоторые обобщения об эффективном и экологичном применении удобрений, не только минеральных, но и органических, а также их сочетаний [1–5]. Цель работы – сравнение эффективности применения навоза, биокомпоста и сидератов в овощеводстве в разных почвенно-климатических условиях.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проведено отделом земледелия и агрохимии ВНИИО и тремя его опытными станциями в многолетних стационарных и краткосрочных опытах на дерново-подзолистых, аллювиальных луговых почвах Нечерноземной зоны (Московская обл.), типичных черноземах Воронежской обл., обыкновенных черноземах Ростовской обл. и выщелоченных черноземах Алтайского края, т.е. в основных почвенно-климатических зонах страны, где выращивают основную массу овощей. Опыты закладывали по единой методике в соответствии с методическими разработками ВНИИО [6] и ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова [7]. Агротехника возделывания общепринятая.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Обобщение данных позволило выяснить, что эффективность навоза КРС, внесенного под различные овощные культуры, сильно зависела от содержания гумуса в почве и биологических особенностей культуры. На слабоокультуренных дерново-подзолистых почвах, с низким содержанием гумуса (1.8%) выявлена наивысшая эффективность навоза, особенно внесенного под огурец (прибавка в 2.6 раза) [8]. Другие культуры также хорошо отзывались на внесение навоза. На дерново-подзолистых окультуренных почвах (содержание гумуса 2.3%) отзывчивость овощных культур при использовании навоза КРС значительно снижалась [3]. На аллювиальных луговых почвах поймы р. Москвы, обладающих более высоким содержанием гумуса (3.65%) и мощным перегнойным горизонтом (до 60–80 см), эффективность применения навоза снижалась еще больше. В целом эффективность применения навоза КРС в среднем (для 6-ти культур на 6-ти типах почв) составила 33% прибавки урожайности (табл. 1).
Таблица 1.
Почва | Гумус, % | Прибавки урожайности от навоза КРС, % | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
капуста поздняя | морковь | свекла столовая | огурец | томат | лук репчатый | среднее | ||
Дерново-подзолистая слабоокультуренная (Ивановская обл.) | 1.80 | 42 | 56 | 63 | 260 | – | – | 105 |
Дерново-подзолистая окультуренная (Московская обл.) | 2.30 | 18 | 27 | 64 | 20 | 12 | 29 | 28 |
Аллювиальная луговая (Московская обл.) | 3.65 | 16 | 9 | 46 | 21 | – | 12 | 21 |
Типичный чернозем (Воронежская обл.) | 6.60 | 20 | 11 | 45 | 16 | 11 | 4 | 18 |
Выщелоченный чернозем (Алтайский край) | 4.39 | 33 | 14 | – | 28 | 26 | – | 25 |
Лугово-черноземная (Краснодарский край) | 3.52 | 31 | 20 | – | 21 | 19 | 23 | 23 |
Среднее | 3.71 | 27 | 23 | 55 | 61 | 17 | 17 | – |
В условиях дефицита подготовленного навоза, возрастания затрат на его транспортировку и внесение, а также высокой засоренности овощных полей после внесения свежего навоза, более перспективно использование биокомпостов, а также биогумуса. Исследования в этом направлении в 2005–2021 гг. с различными овощными культурами на аллювиальных луговых почвах поймы р. Москвы выявили довольно высокую эффективность применения биокомпостов, сравнимую с эффективностью внесения традиционного органического удобрения – навоза КРС (табл. 2).
Таблица 2.
Культура | Урожайность овощей | НСР05 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
без удобрений | NPKрасч | биокомпост | NPKрасч + + биокомпост | ||||||
т/га | % | т/га | % | т/га | % | т/га | % | ||
Капуста белокочанная | 35.8 | 100 | 50.6 | 141 | 52.1 | 146 | 61.6 | 171 | 4.2 |
Капуста цветная | 21.7 | 100 | 27.1 | 125 | 25.8 | 118 | 28.3 | 130 | 2.3 |
Свекла столовая | 32.5 | 100 | 41.3 | 127 | 39.5 | 122 | 53.4 | 164 | 4.6 |
Морковь | 43.9 | 100 | 56.9 | 130 | 54.3 | 124 | 55.4 | 124 | 3.1 |
Огурец | 12.4 | 100 | 15.2 | 127 | 14.8 | 119 | 14.5 | 117 | 1.8 |
Патиссон | 25.4 | 100 | 32.1 | 127 | 27.5 | 109 | 33.9 | 135 | 2.9 |
Кабачок | 24.6 | 100 | 34.0 | 158 | 30.0 | 122 | 34.9 | 142 | 3.6 |
Брюква | 43.6 | 100 | 48.6 | 112 | 50.9 | 117 | 53.1 | 122 | 3.1 |
Редька | 25.9 | 100 | 37.4 | 143 | 30.7 | 119 | 36.4 | 141 | 2.4 |
Репа | 20.0 | 100 | 24.8 | 124 | 24.4 | 122 | 24.7 | 123 | 2.2 |
Дайкон | 42.9 | 100 | 53.1 | 124 | 45.5 | 106 | 48.9 | 114 | 3.3 |
Среднее | 29.9 | 100 | 38.3 | 128 | 35.9 | 120 | 40.5 | 135 | – |
Выяснено, что в среднем для 11 культур эффективность применения биокомпоста на основе куриного помета на аллювиальной луговой почве составила 20, минеральных удобрений – 28, а их совместное применение повышало продуктивность культур на 35%. Наиболее отзывчивыми были капуста, морковь, свекла, кабачок, репа, огурец и редька.
На аллювиальных луговых почвах в среднем для 4-х культур (капусты белокочанной, свеклы столовой, моркови, огурца) наиболее эффективным оказался биокомпост – 28% прибавки урожайности (табл. 2), навоз обеспечил 23% прибавки для тех же культур (табл. 1). Эффективность применения сидератов для тех же культур (кроме огурца) составила 9% (табл. 3).
Таблица 3.
Сидеральная культура | Запахано зеленой массы, т/га | Урожайность культур севооборота, т/га | Среднегодовая урожайность | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
капуста поздняя | капуста средняя | морковь | свекла столовая | т/га | % | ||
Без сидерата | – | 67.5 | 58.5 | 57.1 | 38.7 | 55.5 | 100 |
Горох | 36.2 | 86.9 | 69.0 | 59.0 | 41.0 | 64.0 | 115 |
Горох с овсом | 44.9 | 84.8 | 66.4 | 60.1 | 41.2 | 63.1 | 114 |
Люпин желтый | 14.8 | 78.4 | 63.4 | 58.0 | 39.1 | 59.7 | 108 |
Фацелия | 50.6 | 77.6 | 65.0 | 59.3 | 39.5 | 60.4 | 109 |
Подсолнечник | 56.4 | 69.0 | 56.6 | 63.5 | 39.1 | 57.1 | 103 |
В среднем, с сидератами, т/га | – | 79.3 | 64.1 | 60.0 | 40.0 | 60.9 | 110 |
Прибавка урожайности, % | – | 17.5 | 9.6 | 5.1 | 3.4 | – | – |
НСР05 | – | 3.5 | 3.1 | 2.8 | 2.5 | – | – |
Одним из важных резервов органических удобрений в овощеводстве являются зеленые (сидеральные) удобрения, которые не только обогащают почву свежей растительной биомассой, но и способствуют снижению засоренности полей, оказывают благоприятное действие на биоту почвы, улучшают ее агрохимические и агрофизические свойства. Исследования ВНИИО и Западно-Сибирской ООС [2–4] выявили положительное влияние на урожайность овощного севооборота таких сидеральных культур как горох, горохоовсяная смесь, фацелия и низкую эффективность подсолнечника. Желтый кормовой люпин также несколько увеличивал урожайность культур севооборота, но при этом значительно засорял почву. В условиях выщелоченных черноземов Западной Сибири лучшими сидеральными культурами были викоовсяная и горохо-овсяная смеси [2].
В исследованиях в Ростовской обл. на обыкновенных черноземах Бирючекутской ОСОС [5] в неорошаемых условиях сидеральные удобрения (горохоовсяная смесь) повысили урожайность овощных культур на 9, а при орошении – на 14% (табл. 4). Комплексное использование минеральных удобрений (ежегодно) с навозом, сидератами (1–2 раза в ротации севооборота) и орошением позволило в 2.1 раза повысить продуктивность 6-польного севооборота. Орошение усиливало эффективность минеральных удобрений.
Таблица 4.
Условия орошения | Удобрения | Урожайность овощного севооборота, т/га | Средняя урожайность | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
томат | капуста | огурец | морковь | кабачок | лук | т/га | % | ||
Без орошения | Без удобрений | 22.9 | 26.7 | 9.5 | 33.1 | 31.2 | 18.2 | 23.6 | 100 |
NPKрасч | 29.7 | 29.8 | 12.1 | 40.6 | 34.8 | 19.9 | 27.8 | 118 | |
NPKрасч + навоз | 32.8 | 31.5 | 12.5 | 44.1 | 41.0 | 18.9 | 30.1 | 128 | |
NPKрасч + навоз + сидераты* | 32.8 | 36.5 | 12.2 | 43.9 | 46.5 | 22.3 | 32.4 | 137 | |
Орошение 80-80-80% НВ | Без удобрений | 32.2 | 33.2 | 11.4 | 50.4 | 49.3 | 30.1 | 34.4 | 146 |
NPKрасч | 45.2 | 57.4 | 16.9 | 55.9 | 58.7 | 30.2 | 44.1 | 187 | |
NPKрасч + навоз | 50.3 | 59.4 | 19.4 | 57.0 | 61.5 | 29.6 | 46.2 | 196 | |
NPKрасч + навоз + сидераты* | 50.3 | 63.4 | 20.0 | 59.9 | 73.6 | 30.2 | 49.6 | 200 | |
НСР05 | 3.6 | 5.1 | 2.6 | 4.3 | 6.4 | 2.2 | – | – |
ВЫВОДЫ
1. Применение органических удобрений в виде навоза КРС под 11 культур на 6-ти типах почв позволило увеличить урожайность овощных культур в среднем на 33%, их эффективность была обратно пропорциональна содержанию гумуса в почве. Наибольшая прибавка урожайности отмечена на огурце (62%), свекле столовой (54%) и капусте (27%), минимальная – на томате и луке репчатом (17%).
2. Использование биокомпоста на основе куриного помета вместо навоза КРС увеличивало урожайность 6-ти культур на аллювиальной луговой почве в среднем на 20%, причем наиболее отзывчивыми на его применение были капуста белокочанная (прибавка 46%), морковь (24%), свекла столовая, кабачок и репа (по 22%).
3. Включение в овощной севооборот таких сидеральных культур, как горох и горохоовсяная смесь позволило увеличить продуктивность севооборота на 14–15%, использование фацелии – на 9%.
4. На обыкновенных черноземах Ростовской обл. использование навоза КРС увеличило продуктивность овощного севооборота на 9–10%, а сидерация горохоовсяной смесью – еще на 9–14%. Орошение дополнительно увеличивало эффективность использования навоза и сидератов в овощном севообороте.
Список литературы
Журбицкий З.И. Физиологические и агрохимические основы применения удобрений. М.: АН СССР, 1963. 293 с.
Литвинов С.С. Научные основы современного овощеводства. М.: РАСХН, 2008. 776 с.
Борисов В.А. Система удобрения овощных культур. М.: Росинформагротех, 2016. 394 с.
Сирота С.М. Удобрение овощных культур и картофеля на юге Западной Сибири. М.: ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2011. 280 с.
Авдеенко С.С. Комплексное действие удобрений, орошения и сидератов на урожайность и качество столовой моркови и кабачка в условиях Ростовской обл.: Дис. … канд. с.-х. наук. М.: ВНИИО, 2001. 146 с.
Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве / Под ред. Белик В.Ф. М.: Агропромиздат, 1992. 319 с.
Иванов А.Л., Сычев В.Г., Чекмарев П.А., Державин Л.М., Борисов В.А. Методическое руководство по проектированию применения удобрений в интенсивном овощеводстве открытого грунта. М.: Росинформагротех, 2012. 476 с.
Борисов В.А., Сирота С.М., Беляков М.А. Влияние длительного систематического применения удобрений на урожайность и качество овощных культур на черноземе, выщелоченном в Западной Сибири // Агрохимия. 2006. № 3. С. 22–27.
Борисов В.А. Особенности агрохимических исследований в овощеводстве // Совершенствование организации и методологии агрохимических исследований в географической сети опытов с удобрениями. М.: ВНИИА, 2006. С. 123–126.
Дополнительные материалы отсутствуют.