zvit

Введение

 

Земледелие Одесской области (как и в других областях Украины) находится в глубоком технологическом кризисе. С одной стороны традиционные технологии оказались не конкурентоспособными в условиях с затратами энергии, сезонного повышения цен на горюче-смазочные материалы, минеральные удобрения, средства защиты растений т. д., с другой – мелкие фермерские хозяйства выращивали культуры без соблюдения севооборота, перенасыщали севооборот такими культурами как рапс, подсолнечник и др., что привело к существенному снижению плодородия почв, повышение их токсичности для растений.

Интенсивные методы сельскохозяйственного производства, связанные с чрезвычайно высокими затратами энергии, позволили достичь в развитых странах высокой эффективности производства. Однако, несмотря на это, мировое земледелие все больше внимания уделяет поиску путей перехода к альтернативным ресурсосберегающим и экологически безопасным агротехнологиям.

Анализ мирового опыта НИИ растениеводства и НИИ почвоведения, положительные результаты апробации Южным научно-техническим центром биотехнологий в различных хозяйствах в производственных условиях, свидетельствуют о возможности выхода из кризиса путем внедрения в производство сельскохозяйственной продукции современных биотехнологий.

Одним из путей решения означенной задачи является внедрение в сельскохозяйственное производство рекультиватов серии “GREENODIN”.

Исследования проводились с целью:

  • испытания экологически безопасных кремнийсодержащих смесей, обеспечивающих улучшение агрофизических и агрохимических характеристик почв, способствуют уменьшению почвоутомления, преодолевают токсичность почв за счет биотрансформации тяжелых металлов, радионуклидов и органических соединений;
  • разработки технологий и подбора механизмов для внесения смесей под зерновые и другие пропашные культуры с последующей целью оптимизации технологий органического земледелия для получения экологически чистой сельскохозяйственной продукции.

 

1. Материалы, методы и условия проведения исследований

Почвы экспериментальных участков – тяжелые по механическому составу илоподобные суглинки и легкие глины.

Среднегодовая сумма осадков за год составляет 300 – 350 мм, которые распределены неравномерно, большая часть приходится на осенне-зимний период, летний период – жаркий, часто без осадков.

Для проведения эксперимента использовали сорт пшеницы, который относится к виду Triticum spelta L. (сорт «Заря Украины» селекции Института цитологии и генетики НАН Украины). Двузернянка характеризуется высокой засухоустойчивостью и устойчивостью к возбудителям болезней, урожайность невысокая, но в зерне двузернянок накапливается белок в количестве, почти вдвое превышающее количество белка в зерне сортов Triticum L.

В эксперименте вносили рекультиваты серии “GREENODIN”, которые являются продуктами, созданными как кремнийсодержащие смеси с компонентами в определенных пропорциях и содержат в своем составе минералы, главными компонентами которых являются подвижной кремний, источник органики (сапрпель или сапропель минерализованных горизонтов) и другие компоненты, которые нормализуют кислотность почвы, оптимизируют потребление растениями азотных соединений и способны удерживать влагу.

Использование рекультиватов способствует:

  • восстановлению плодородия почв;
  • повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

Эксперименты проводили на поле Южного научно-технического центра по апробации и внедрению новой техники и технологий Министерства аграрной политики Украины. Поле расположено на пологой части склона (2°) восточной экспозиции. Предшественником пшеницы была горчица. Схема эксперимента приведена на рис. 1.1.

Рекультиват вносили при посеве из расчета 250 кг/га сеялкой СЗУ-3,6. За период вегетации пшеницы проводили однократное опрыскивание гербицидом Гранстар и инсектицидом Рекс. Минеральные удобрения не вносили. Площадь учетного участка составляла 720 м². Норма высева 250 кг/га. Посев провели 11 октября 2015 всходы получили 20 октября. В зиму растения пшеницы вошли в фазе кущения.

На протяжении вегетации проводили наблюдения за фитосанитарным состоянием посевов пшеницы и наблюдали за характером развития растений как в вариантах эксперимента, так и в контрольном варианте. Урожай собирали комбайном Джон Дир. Собранное зерно с каждого участка (каждого повторения) взвешивали отдельно. Полученные результаты обрабатывали методом вариационной статистики с помощью программы Statgraphics plus 5.

1_1

Рис. 1.1. Схема эксперимента (Общая площадь 7058 м²)

 

2. Результаты исследований

Всходы пшеницы во всех вариантах эксперимента получили дружные, но перед зимним периодом растения в вариантах с внесением кремнийсодержащих смесей были лучше развиты, что объясняется ростостимулирующим действием рекультиватов на растения (рис. 2.1).

2_1_Рис. 2.1. Общий вид частей поля с посевом пшеницы в начале весенней вегетации (А – с внесением рекультиватов В – без внесения рекультиватов) (8.04.2016 г.).

 

С началом вегетации весной разница в развитии растений стала более заметной, что объясняется несколькими причинами. С одной стороны, рекультиваты стимулируют рост и развитие растений, а с другой – влияют на почву таким образом, что малодоступные питательные минеральные вещества становятся более доступными для растений. Кроме того, указанные кремнийсодержащие смеси оптимизируют азотное питание, поскольку проявляется их дополнительное свойство как ингибиторов нитрификации, и способность удерживать влагу в почве, которая остается доступной для растений и последние способны ее использовать.

Описанные свойства заметны на рис. 2.2. Образцы пшеницы отбирали 8.04.2016 после возобновления вегетации. Растения находились в фазе кущения. На рис. 2.2 видно, что на кусте образовалось 2-3 побега и растения существенно отличаются по вариантам эксперимента. В контрольном варианте растения развиты плохо, корневая система развита слабо и грунт легко опадает с корневой системы.

Синта
Рис. 2.2. Внешний вид растений с вариантами эксперимента (8.04. 2016)

 

В варианте с внесением “GREENODIN GRAY” почва наиболее влажная и удерживается на хорошо развитой корневой системе растений. Растения хорошо развиты, побеги почти не отличаются друг от друга.

В вариантах с внесением “GREENODIN BLACK” растения также хорошо развиты, грунт на корневой системе хорошо увлажненный (не менее увлажненный чем в варианте с “GREENODIN GRAY”), но гораздо больше чем в контрольном варианте. Корневая система растений развита хорошо. Растения хорошо развиты и почти не отличаются от варианта с “GREENODIN GRAY”.

Во всех вариантах эксперимента повреждений, вызванных возбудителями болезней, не обнаружено.

При обследовании посевов в фазе колошения разница в развитии растений по вариантам эксперимента была еще более впечатляющей. Так, в вариантах с внесением кремнийсодержащих смесей растения были большими чем растения контрольного варианта почти вдвое (рис. 2.3.).

Синта
Рис. 2.3. Внешний вид растений (сорт Спельта) по вариантам эксперимента (1 –
контроль; 2 – “GREENODIN BLACK»; 3 – “GREENODIN GRAY”)

 

У растений контрольного варианта корневая система была развита слабо, грунт в зоне корневой системы был сухим и легко ссыпался с корневой системы. Колосс на стеблях образовался маленький, с малым количеством колосков. Растения были более бледными по интенсивности цвета.

В варианте с внесением почвосмесей растения почти не отличались друг друга как по длине стебля, так и по длине колоса. Корневая система растений хорошо развита, но почва в зоне корневой системы в варианте с внесением “GREENODIN GRAY” был более влажным. Растения хорошо развиты темно-зеленого цвета.

Повреждений вызванных возбудителями болезней не выявлено ни в одном варианте эксперимента.

Сбор урожая проводили комбайном Джон Дир (12 июля). Участки каждого варианта эксперимента собирали отдельно и взвешивали.

Результаты анализа урожая сорта спельты в вариантах с внесением рекультиватов “GREENODIN BLACK” и “GREENODIN GRAY” приведены в таблице 2.1. по результатам взвешивания видно, что внесение рекультиватов положительно влияло на формирование урожая пшеницы.

Таблица 2.1
Урожайность (т/га) пшеницы сорта Спельта (Т. spelta) при внесении рекультиватов серии “GREENODIN BLACK” и “GREENODIN GRAY” по сравнению с контролем (2016)

Вариант Урожайность (т/га)
Контроль 1,79
Рекультиват “Greenodin Black” 2,24
Рекультиват “Greenodin Gray” 2,34

НІР о,о5 = 0,10

 

В вариантах с внесением рекультиватов урожай пшеницы сорта спельты составил более 2 тонн с гектара, а в контрольном варианте урожайность составила 1,79 т/га. Что касается разницы по производительности на участках с внесением “GREENODIN BLACK” и “GREENODIN GRAY”, которая составляет 0,10 т/га, то она находится в пределах погрешности эксперимента, но при более засушливых условиях разница могла быть более существенной, поскольку способность удерживать влагу в почве выше у “GREENODIN GRAY” по сравнению с “GREENODIN BLACK”. Урожайность пшеницы на участках с внесением “GREENODIN BLACK” превышала контроль на 25%, а на участках с внесением “GREENODIN GRAY” урожайность превышала аналогичный показатель контрольного варианта на 30%.

 

3. Выводы

Нарушение севооборота, выращивание энергетическоемких культур и осолонцевания почв вследствие несоблюдения технологий орошения приводят к уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур и требуют немедленного принятия мер повышающих плодородие почв и, как следствие, повышают эффективность сельскохозяйственного производства. Одним из таких мероприятий является использование рекультиватов. При испытании рекультиватов серии “GREENODIN BLACK” и “GREENODIN GRAY” установлено:

1. Рекультиваты влияют на активность процессов, обеспечивающих рост и развитие растений, начиная со всходов и поддерживают высокую жизнеспособность растений в течение всей вегетации, о чем свидетельствуют данные полученные при анализе растений при обследовании посевов (рис. 2.1 (А и В); 2.2 и 2.3).

2. Рекультиваты достаточно хорошо удерживают влагу в зоне корневой системы, обеспечивая, тем самым, поставку воды и питательных минеральных веществ (рис. 2.2 и 2.3). По данным литературы подвижной кремний повышает устойчивость растений к возбудителям болезней, но отсутствие поражения растений в контрольном варианте не разрешило установить это свойство кремнийсодержащих смесей.

3. Стимулирующее действие рекультиватов на растения, влагоудерживающая способность и оптимизация минерального питания растений обеспечили дополнительный урожай пшеницы сорта «Заря Украины» ( «GREENODIN BLACK” – 25%, “GREENODIN GRAY” – 30% зерна).

4. Установлено не эффективность существующих механизмов для внесения грунтосмесей во время посева пшеницы, поскольку пылеобразная структура смесей забивает семяпроводы.

5. Внесение рекультиватов рекомендуется проводить РУМами с последующим боронованием или перед дискованием поля.