Russian Federation
Russian Federation
Russian Federation
Russian Federation
Russian Federation
UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
GRNTI 68.03 Сельскохозяйственная биология
OKSO 35.06.01 Сельское хозяйство
BBK 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
TBK 56 Сельское хозяйство
The article presents the results of the practical application of products obtained from waste from poultry farming and the oil industry using the biologically active drug “Mefosfon”. Field tests using an aqueous solution of “Mefosfon” at extremely low concentrations (10-6 - 10-8%) made it possible to obtain “Kompost UP-1” product of IV hazard class from chicken manure, and “Meliorant” product of V hazard class from drilling waste. Field studies to study the effect of products on spring wheat growth were carried out in the experimental fields of the Laishevsky district of the Republic of Tatarstan. “Kompost UP-1” and “Meliorant” were introduced under pre-sowing cultivation in the amount of 50 tons per hectare and 1.3 tons per hectare, respectively. For comparison, control plots were organized (Control). The seeds used were spring wheat of Yoldyz variety (“Kompost UP-1”) and Idelle (Meliorant). Analysis of growth and productivity indicators of plants grown in different areas showed that the application of “Meliorant” optimizes soil pH, activates mass transfer processes, and the application of “Kompost UP-1” helps to increase the content of nutrients (N, P, K). At the stage of tillering of plants in the area with “Kompost UP-1”, the average phytomass per unit length of plants was 1.8 times higher than in the control. The use of “Kompost UP-1” leads to a significant improvement in grain quality: the mass fraction of protein increased by 32%, vitreous content by 60%, and the content of crude gluten by 34%. Productivity increased and amounted to 42 kg/ha, which is 14 kg more than in the control.
productivity, millet, Mephosphon preparation, healthy products, chicken droppings, grain quality
Введение. Необходимость утилизации разноплановых богатых органическими и биогенными веществами производственных и сельскохозяйственных отходов требует разработки технологических решений, обеспечивающих снижение их отрицательных свойств, при сохранении имеющих народнохозяйственное значение характеристик.
Поиск новых методов, направленных на ускоренную переработку отходов птицеводства, использование переработанных отходов для улучшения плодородия почвы, повышение урожайности, получение качественной зерновой продукции является актуальной проблемой современного агропромышленного комплекса как Российской Федерации, так и Республики Татарстан [1,2,3]. Изучались перспективы использования отходов птицеводства и отходов бурения для улучшения плодородия почвы и повышения качества зерна, увеличение урожайности [4,5,6,7]. При проведении исследований были организованы контрольные делянки (Контроль) для корректного сравнения полученных результатов.
Условия, материалы и методы исследований. В работе был использован бесподстилочный куриный помет птицефабрики «Яратель» филиала ООО «Птицеводческий комплекс «Ак Барс». Класс опасности необработанного куриного помета – III (ФККО 1 12 711 01 33 3). Обработка свежего куриного помета проводилась в соответствии с Технологическим регламентом «Снижение класса опасности (обезвреживания) отходов животноводства с применением биологически активного препарата «Мефосфон», а обработка отходов бурения в соответствии с Технологическим регламентом «Снижение класса опасности сырой нефти с применением биологически активного препарата «Мефосфон» [8].
Полученные в результате регламентных работ «Компост УП-1» и «Мелиорант», проверялись на токсичность, в качестве тест-объектов были использованы равноресничные инфузории Paramecium caudatum [9] и ветвистоусые рачки Ceriodaphnia affinis [10]. «Компост УП-1» показал IV класс опасности, по физико-химическим и санитарно-биологическим характеристикам отвечал требованиям ГОСТ Р53117-2008 «Удобрения органические на основе отходов животноводства». Проведенные в Испытательном центре ФГБУ «Татарстанская межрегиональная ветеринарная лаборатория» анализы проб помета, отобранных на 65 сутки после начала эксперимента, не выявили в них представителей патогенных микроорганизмов, индексы бактерий группы кишечной палочки и энтерококков позволили отнести исследуемые образцы к категории чистые, их санитарно-паразитологические и санитарно-энтомологические показатели были в норме [11]. В составе продукта массовые доли калия, азота общего и общего фосфора составляли 2,68%, 4,9% и 4,38%, соответственно. Содержание загрязняющих веществ в «Мелиоранте» не превышало установленных ПДК для почвы, он относится к V классу опасности [7].
Полевые испытания с Компостом УП-1 были проведены на опытных полях сельхозугодий Агрофирмы Волжская Лаишевского района РТ, имеющих среднесуглинистую дерново-подзолистую почву со следующими характеристиками: рНсол – 5,2, содержание гумуса – 2,3%, Р2О5, – 187,5 мг/кг, К2О – 92 мг/кг. С буровыми шламами полевые работы проводились на опытном участке экпериментальной базы Татарского НИИСХ на серой лесной тяжелосуглинистой почве, содержание гумуса в которой составляло 2,9%, обеспеченность щелочногидролизуемым азотом – 78,3 мг/кг (низкая), подвижным фосфором – 260,0 мг/кг (очень высокая), обменным калием – 130,0 мг/кг почвы (повышенная), при рН почвенного раствора– 5,8.
Объектом исследования в опыте с Компостом УП-1 была выбрана яровая мягкая пшеница Йолдыз, с Мелиорантом – пшеница сорта Иделле, разновидность лютесценс [12].
При проведении полевых испытаний анализировались: полевая всхожесть, %; длина стебля, см; абсолютно сухая масса растений, г/м2; площадь флагового листа, см2; длина колосьев, см; количество зерен в колосе, шт.; полученная урожайность, ц/га. Достоверность полученных результатов определялась однофакторным дисперсионным анализом методом НСР (наименьшей существенной разницы) [13].
В случае «Компоста УП-1» внесение в почву проводилось из расчета 26 т/га, «Мелиорант» вносился в количестве 1,3 т/га.
Анализ и обсуждение результатов исследований. Проведенные в ходе полевых опытов фенологические наблюдения показали, что внесенные в почву вещества не влияли на продолжительность вегетационного периода. Время фаз роста и развития яровой пшеницы в опытных вариантах не отличалось от контроля.
Анализ состояния растений в начале фазы восковой спелости показал, что развитие таких листовых болезней, как бурая ржавчина и мучнистая роса на растениях объектов исследования не превышало экономического порога вредоносности и варьировало в пределах 0.08-0.20% и 1.58-2.95%, соответственно, что ниже, чем в контрольных вариантах (0.24-0.29 и 3.17-3.33%, соответственно).
Принципиально важным является обеспечение зерновых достаточным количеством питательных элементов в фазе начала выхода растения в трубку, т.к. именно в это время закладываются генеративные органы зерновых культур, формируются колосовые бугорки, от которых зависит количество колосков в колосе, размер колоса и его озерненность. Данный период развития растений считается критическим и требует обеспечения растений почвенной влагой и элементам питания.
Результаты анализа проб, отобранных в фазе выхода растений в трубку, показали, что применение «Мелиоранта» приводило к увеличению содержания щелочногидролизуемого азота в почве, но при этом обеспеченность почвы азотом осталась на низком уровне (табл.1). Обеспеченность растений доступных форм фосфора и калия во всех вариантах была на оптимальном уровне.
Проведенные в фазе налива зерна агрохимические анализы почвы показали, что по гидролизуемому азоту, доступным формам фосфора и калия обеспеченность растений практически не изменилась.
Внесение испытуемых мелиорантов способствовало увеличению содержания в почве двухвалентных катионов Са2+, Mg2+ (Сумма оснований почвенно-поглотительного комплекса в опытных почвах составляла 34,8-35,3 мг-экв/100 г, против 24,3 мг-экв/100 г в контроле), что способствует оструктуриванию почвы, поддержанию в ней нейтральной реакции среды.
Конечной целью посева злаковых культур в проведенных полевых опытах являлось определение влияния использованных продуктов на урожайность яровой пшеницы и качество полученного зерна.
Сопоставление результатов обмолота показало, что внесение испытуемых продуктов способствовало повышению урожайности яровой пшеницы.
Структурный анализ яровой пшеницы сорта Иделле показал, что к моменту уборки урожая наибольшее количество растений и продуктивных стеблей было зарегистрировано на опытных делянках с продуктом «Компост УП-1».
Полевые наблюдения за ростом пшеницы на контрольных и опытных участках с использованием «Компоста УП-1» и «Мелиоранта» показали, что на начальных этапах роста, в периоды формирования, налива и созревания зерна наблюдался линейный прирост фитомассы (табл. 2,3).
Проведенный в Татарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства ФГБУН «ФИЦ» КазНЦ РАН» анализ качества зерна показал, что применение «Компост УП – 1» обеспечивает получение зерна более высокого качества: стекловидность – 83% (Контроль – 55%), содержание сырой клейковины – 20,8% (Контроль – 15,5%), содержание сухой клейковины – 7,71% (Контроль – 5,79%), массовая доля белка – 12,30% (Контроль-9,25%), в том числе на сухое вещество – 12,94% (Контроль – 10,57%), число падения – 358 с (Контроль -305 с), стекловидность – 83% (Контроль - 55%). Использование «Компоста УП-1» при выращивании яровой пшеницы Йолдыз обеспечило высокую урожайность - 42 ц/га (Контроль -27 ц/га).
Полевые наблюдения за растениями пшеницы на участке с «Мелиорантом» выявили ее более быстрый рост и накопление фитомассы (табл. 3). Количество продуктивных стеблей в опытном варианте составляло 104% от контроля, количество зерен в колосе было 1,4 выше, чем на необработанном «Мелиорантом» участке.
Результаты обмолота зерна, полученного на участке с использованием «Мелиоранта», показали, что оно обладает высокими технологическими показателями: содержание белка в нем составляет 12,2% (Контроль-12,0%); содержание сырой клейковины – 21.6% (Контроль – 21.1%), ИДК составляет 76 единиц (Контроль – 76), стекловидность общая – 36% (Контроль – 33%) (НСР05= 0.22).
Выводы. Полученные в ходе полевых опытов испытания показали:
1. Применение «Компоста УП-1» ускоряет процесс развития растений и созревания зерна, способствует увеличению длины колоса: в фазе колошения – на 33%, в фазе полной спелости – на 15%, увеличению количества зерен в колосьях пшеницы на этапе полной зрелости – на 67% по сравнению с Контролем.
2. Зерно, полученное с участка с использованием «Компоста УП-1», по таким характеристикам, как стекловидность, содержание клейковины и белка, число падения имело более высокие показатели.
3. Полученные экспериментальные данные показывают, что использование «Мелиоранта» для выращивания яровой пшеницы обеспечивает получение урожая более высокого качества.
1. Recycling of Sago (Metroxylonsagu) Bagasse with Chicken Manure Slurry through Co-composting / H.Y.Ch’ng; O.H. Ahmed; S. Kassim; N. M. A. Majid // Journal of Agricultural Science and Technology.2014. Vol. 16. issue 6, November and December Pp 1441-1454.
2. S.A. Materechera, H.M. Morutse. Response of maize to phosphorus from fertilizer and chicken manure in a semi-arid environment of south Africa //Experimental Agriculture. Cambridge University Press. Jul 1, 2009.
3. Amadji, G., Kone, B., Bognonkpe. P., &Soro, N. (2013). Municipal household waste used as complement material for composting chicken manure and crop residues. Italian Journal of Agronomy, 8(2), e14. https://doi.org/10.4081/ija.2013.e14
4. The study of the processes of chicken droppings fermentation under the influence of biologically active additives “Mephosphone”. [Izuchenie protsessov fermentatsii kurinogo pometa pod vozdeystviem biologicheski aktivnoy dobavki “Mefosfon”]. / Sibagatullin F.S., Khaliullina Z.M., Safiullina A.R., Petrov A.M., Sinyashin K.O., Shulaev M.V // Vestnik Kazanskogo GAU. - The Herald of Kazan State Agrarian University. 2018 №2 (49). P. 42-47.
5. Shaymardanova A.A., Khaliullina Z.M Study of the influence of Melafen on the processing of livestock and poultry waste. [Issledovanie vliyaniya preparata Melafen na protsess pererabotki otkhodov zhivotnovodstva i ptitsevodstva]. // Zernovoe khozyaystvo Rossii. - Grain economy of Russia. 2017. №2. P. 66-69.
6. The study of the processes of fermentation of chicken droppings under the influence of biologically active additives "Mephosphone". [Izuchenie protsessov fermentatsii kurinogo pometa pod vozdeystviem biologicheski aktivnoy dobavki “Mefosfon”]. / Sibagatullin F.S., Khaliullina Z.M., Safiullina A.R., Petrov A.M., Sinyashin K.O., Shulayev M.V // Vestnik Kazanskogo GAU. - The Herald of Kazan State Agrarian University. 2018 №2(49). P. 42-47.
7. Prikaz Ministerstva prirodnykh resursov i ekologii RF ot 4 dekabrya 2014 g. N 536 “Ob utverzhdenii Kriteriev otneseniya otkhodov k I-V klassam opasnosti po stepeni negativnogo vozdeystviya na okruzhayushchuyu sredu”. (Order of the Ministry of Natural Resources and Ecology of the Russian Federation of December 4, 2014 N 536 “On approval of the criteria for classifying wastes as I-V hazard classes by the degree of negative impact on the environment”).
8. Burovye shlamy alternativnyy istochnik povysheniya urozhaynosti selskokhozyaystvennykh kultur. // Nauchnye trudy II mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. “Agrarnaya nauka XXI veka. Aktualnye issledovaniya i perspektivy. Posvyaschaetsya pamyati d.t.n., professora Volkova Bgorya Evgenevicha. (Drilling cuttings an alternative source of increasing crop yields. / Khaliullina Z.M., Petrov A.M., Sinyashin K.O., Akhmetzyanova R.R. // Scientific proceedings of II international scientific and practical conference. “Agrarian science of the 21st century. Actual research and prospects, dedicated to the memory of Doctor of Technical Sciences Professor Volkov Vgorya Evgenievich). - Kazan: Izdatelstvo Kazanskogo GAU, 2017. P.158-167.
9. Drilling cuttings and increasing crop yields. [Burovye shlamy i povyshenie urozhaynosti selskokhozyaystvennykh kultur]. / Khaliullina Z.M., Petrov A.M., Sinyashin K.O., Utombaeva A.A., Akhmetzyanova R.R. // Vestnik Kazanskogo GAU. - The Herald of Kazan State Agrarian University, Kazan 2017. № 4(47). P. 80-83.
10. PND F T 14.1:2:3.13-06/PND F T 16.1:2.3:3.10-06 “Metodika opredeleniya toksichnosti otkhodov, pochv, osadkov stochnykh, poverkhnostnykh i gruntovykh vod metodom biotestirovaniya s ispolzovaniem ravnoresnichnykh infuzoriy Parameciumcaudatum Ehrenberg”. (“Methodology for determining the toxicity of waste, soil, sewage, surface and groundwater by biotesting using Parameciumcaudatum Ehrenberg equidimensional ciliates”).
11. FR 1.39.2007.03221 “Metodika opredeleniya toksichnosti vody i vodnykh vytyazhek iz pochv, osadkov stochnykh vod, otkhodov po smertnosti i izmeneniyu plodovitosti tseriodafniy”. [“Methodology for determining the toxicity of water and water extracts from soils, sewage sludge, waste by mortality and changes in the fecundity of ceriodaphnia”]. Akvaros, 2007.
12. Yoldiz - spring soft wheat variety. [Sort yarovoy myagkoy pshenitsy]. - Yoldyz / N.Z. Vasilova, D.F. Askhadullin, E.Z. Bagavieva and others. // Niva Tatarstana. - Niva of Tatarstan. 2017. № 3-4. P. 20-23.
13. Metodika polevogo opyta s osnovami statisticheskoy obrabotki rezultatov issledovaniya: uchebnik. [The methodology of field experience with the basics of statistical processing of the research results: textbook]. / B.A. Dospekhov. - 5th edition, revised and added 1985.
