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

Полный текст (PDF)

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.

Ключевые слова: овощные культуры, навоз, биокомпост, сидераты, минеральные удобрения, почвы, регионы, урожайность, эффективность.

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 [15]. 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.

Эффективность применения навоза КРС на различных почвах многолетних стационарных опытов ВНИИ овощеводства и опытных станций

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.

Эффективность применения биокомпостов под овощные культуры на аллювиальных луговых почвах р. Москвы

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.

Влияние различных сидератов на урожайность культур овоще-сидерального севооборота на аллювиальной луговой почве поймы р. Москвы

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 [24] 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.

Комплексное действие минеральных удобрений, навоза, сидератов и орошения на урожайность культур овощного севооборота на обыкновенных черноземах Ростовской обл.

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

* Сидерат (вика с овсом) был выращен и запахан после уборки раннего томата.

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

  1. Журбицкий З.И. Физиологические и агрохимические основы применения удобрений. М.: АН СССР, 1963. 293 с.

  2. Литвинов С.С. Научные основы современного овощеводства. М.: РАСХН, 2008. 776 с.

  3. Борисов В.А. Система удобрения овощных культур. М.: Росинформагротех, 2016. 394 с.

  4. Сирота С.М. Удобрение овощных культур и картофеля на юге Западной Сибири. М.: ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2011. 280 с.

  5. 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.

  6. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве / Под ред. Белик В.Ф. М.: Агропромиздат, 1992. 319 с.

  7. 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.

  8. 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.

  9. 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.