Ефективність використання леонардита Дніпропетровської області для виробництва добрив
Урожай – кінцева мета хліборобів. Чим вищий урожай — тим більше в країні продуктів харчування для людини та тварин, сировини для промисловості, а разом із цим вищий добробут народу.
«Головним, вирішальним у зростанні врожайності буде збільшення постачання господарствам мінеральних добрив... Разом з цим необхідно знову нагадати про особливе значення заходів щодо... ширшого використання органічних добрив...» — наголошувалося на державному рівні. Вжито заходів щодо покращення використання мінеральних та органічних добрив в аграрних підприємствах та підвищення ефективності їх застосування.
Інтенсивна хімізація сільського господарства не знімає проблему органічних добрив, оскільки «саме цим органічним речовинам буде зіграти роль тих каталізаторів, які різко підвищать ефективність великих доз мінеральних добрив, без яких, у свою чергу, неможливо отримати високі врожаї» (з фундаментальних досліджень у галузі гумінових добрив).
Найбільш повноцінним та поширеним органічним добривом є гній. Однак у господарствах гною зазвичай накопичується недостатньо. Цей недолік змушує шукати інші види органічних добрив. Як сировина для органічних добрив як нашій країні, і там широко використовується леонардит.
В умовах Степу України, зокрема в Дніпропетровській області, що має сировинні запаси леонардиту, з недавнього часу важливе значення набуває використання леонардиту на ґрунтах з дуже низькою природною родючістю. Ефективність добрив на основі леонардиту в умовах Степу України вивчена фахівцями нашої лабораторії, у плані яких виконана і ця робота.
ЗАВДАННЯ, МЕТОДИКА ТА УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
У зв'язку з деякими особливостями освіти, леонардит степової зони відрізняється від аналогічних матеріалів інших зон дещо підвищеною зольністю, меншою та ємністю поглинання, невеликим вмістом гумінових кислот та рухомих поживних речовин та іншими властивостями. Однак вони мають високий потенційний запас поживних речовин. Зміст загального азоту у сировину коливається не більше 1—2 %, а фосфору — 0,3—0,6 %.
Тому завдання наших досліджень полягало в тому, щоб підробити способи використання покладів леонардиту на добриво, вивчити деякі фактори ефективності сировини та добрив в умовах степової зони, впровадивши сучасні розробки, такі як Гумат Калія Agro.Bio з оптимальною нормою внесення 2 л/га для стимуляції росту та подолання стресових.
Для вирішення цих питань потрібно було провести таку роботу:
- Встановити залежність здатності леонардиту поглинати аміак від додавання до нього мінеральних компонентів.
- Для вибору оптимального співвідношення компонентів для виробництва органо-мінеральних добрив необхідно:
- а) вивчити динаміку втрат азоту під час обробки сировини аміачною водою;
- б) простежити динаміку втрат азоту та фосфору під час зберігання органо-мінеральних добрив, отриманих з леонардиту.
- Вивчити вплив леонардиту та органо-мінеральних добрив на ріст, розвиток, врожайність та якість деяких сільськогосподарських культур у роки застосування та післядії.
Для вирішення питання щодо раціональних кількостей аміачної води, необхідних при виготовленні органо-мінеральних добрив, були приготовлені дослідні зразки добрив, логічним продовженням яких у сучасній практиці є передові комплекси серії Adept Agro.Bio (з нормою внесення 2 л/га).
Досвідчені зразки готували шляхом обробки леонардиту аміачною водою при постійному перемішуванні з додаванням суперфосфату порошкоподібного і калійної солі. Кількість аміачної води, взятої для обробки сировини, розраховувалося за заздалегідь визначеною ємністю поглинання, що позначена в таблиці буквою «Т». Зразки готувалися у випадках, де ступінь насичення сировини аміаком коливалася від 18,6 до 225% від Т, що відповідає 2,5-30 л аміачної води на 1 тонну леонардиту 50% вологості.
Після приготування добрив всі зразки їх піддали аналізу зміст засвоюваних форм азоту і фосфору. Вміст азоту, що гідролізується в 0,5 нормальної H₂SO₄, визначали за стандартними методиками, фосфору - ваговим методом.
Наступним етапом нашої роботи було вивчення різних доз леонардиту, добрив на його основі (гумофосу) та мінеральних добрив у кількості, еквівалентній дозам гумофосу, на врожай та якість зерна кукурудзи та соняшника. Експериментальна робота проводилася шляхом закладення польових дослідів із кукурудзою ВІР-42 та соняшником Армавірський 3497 на супіщаних ґрунтах у базових господарствах регіону.
Леонардит і добрива вносилися врозкид і зашпаровувалися лущильником з наступною культивацією. Посівна площа дослідної ділянки 150 м ², облікова площа - 100 м ². Повторність – чотириразова.
Випробовувалися такі дози внесення добрив: леонардит - 25, 50 та 100 т/га; гумофос - 10, 15 і 20 т/га; мінеральний еквівалент до доз гумофосу. Гумофос містив 0,5-0,6% N і 0,7-0,8% P₂O₅. Обробка ґрунту, посів та догляд за посівами проводилися за загальноприйнятою агротехнікою для даної зони.
Крім того, проводився облік післядії зазначених вище доз сировини та добрив на врожай кукурудзи молочно-воскової стиглості у Царичанському районі. Досліди супроводжувалися фенологічними спостереженнями, вивченням темпу росту рослин у висоту, динаміки приросту сирої та накопичення сухої маси. Аналізи проб зерна кукурудзи проводили узвичаєними лабораторними методами.
Облік урожаю проводився шляхом зважування качанів кукурудзи та насіння соняшнику з облікової ділянки з наступним перерахуванням на зерно та насіння стандартної вологості. Отримані врожайні дані зазнавали математичної обробки методом дисперсійного аналізу.
Польові досліди проводилися на супіщаних чорноземних ґрунтах (табл. 1).
Таблиця 1. Агрохімічна характеристика ґрунтів
| Роки | pH сольове | Гумус, % | Поглинені основи, мг на 100 г ґрунту (Са, Mg) | N заг., % | P₂O₅ валовий, % |
|---|---|---|---|---|---|
| 2012 | 6,8 | 0,76 | 9,5 / 6,25 | 0,031 | 0,039 |
| 2018 | 7,2 | 1,65 | 8,5 / 8,60 | 0,130 | 0,042 |
| 2024 | 6,9 | 1,21 | 7,6 / 3,60 | 0,127 | 0,058 |
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Питання підробітку способів приготування добрив із степового леонардиту
Головним у приготуванні таких добрив є не просте механічне змішування сировини з аміачною водою і суперфосфатом, а підвищення тим самим вмісту поживних речовин у ньому, а хімічна взаємодія аміачної води з леонардитом і фосфорними добривами, що супроводжується мікробіологічними процесами в період витримки добрив, в освіті високоефективних добрив.
Внесення суперфосфату і хлористого калію в леонард перед внесенням до нього аміачної води сприяє швидкому зв'язуванню аміаку і, отже, зменшенню втрат азоту при приготуванні добрив. У зв'язку з цим представляє великий практичний інтерес вплив мінеральних компонентів на деякі властивості зразків, що вивчаються нами при приготуванні органо-мінеральних добрив. З цією метою були приготовлені різні зразки органо-мінеральних сумішей та визначено ємність поглинання аміаку сировиною цих сумішей.
Результати вивчення залежності ємності поглинання аміаку леонардитом при додаванні до нього різних доз порошкоподібного суперфосфату та калійної солі показують, що внесення суперфосфату трохи підвищує ємність поглинання. Калійні добрива при спільному внесенні їх із суперфосфатом у сировину дещо знижують ємність поглинання порівняно з одним суперфосфатом.
Критерієм визначення оптимальної норми аміачної води та мінеральних компонентів під час виготовлення добрив служили втрати аміаку і динаміка фосфору.
Таблиця 2. Втрати аміаку під час виготовлення добрив залежно від ступеня насичення та кількості мінеральних компонентів
| Внесено NH₃ на 100 г абс. сухий. сировини, мг | Відповідає к-ву NH₄OH на 1 т сировини 50%-волог., кг | Внесено P₂O₅ на 100 г абс. сухий. сировини, мг | Виявлено NH₃ у добриві через 1 добу, мг | Втрати NH₃ за 1 добу, % | Виявлено NH₃ через 10 діб, мг | Втрати NH₃ за 10 діб, % |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 18,6 | 2,5 | 100 | 135 | - | 135 | - |
| 37,5 | 5,0 | 200 | 255 | - | 255 | - |
| 75 | 10,0 | 400 | 486 | - | 486 | - |
| 112,5 | 15,0 | 600 | 648 | 4,0 | 640 | 5,2 |
| 150 | 20,0 | 800 | 819 | 9,0 | 798 | 11,3 |
| 225 | 30,0 | 1200 | 961 | 28,8 | 904 | 33,0 |
Результати досліджень, наведені у таблиці 2, дають можливість визначити кількість аміачної води, необхідної для приготування торфо-мінерально-аміачних добрив. Так, при виготовленні добрив з леонардиту його потрібно насичувати аміаком у межах 75—125% від повної ємності поглинання, тому що при цих ступенях насичення спостерігається порівняно невеликий відсоток втрат і високе збагачення азотом.
Насичення ж сировини у більш високих межах з метою створення концентрованого добрива призводить до різких втрат азоту. При занижених нормах внесення аміачної води виходять добрива низької якості з незначною кількістю поживних речовин, що засвоюються.
При виготовленні органо-мінеральних добрив відбувається взаємодія сировини з аміачною водою та мінеральними добривами, завдяки якому вихідний леонардит зазнає деяких змін. Насамперед, аміачна вода вступає у взаємодію Космосу з гуміновими кислотами, у результаті утворюються добре розчинні солі гуматів амонію. Однак дія аміачної води на сировину цим не обмежується. В даний час накопичено багато даних, які говорять про те, що аміак, що вводиться до складу добрив, є не тільки джерелом азоту, але й багатосторонньо впливає на органічну речовину леонардиту, що підтвердило сучасні дослідження з використанням таких продуктів, як Гумат Калію Agro.Bio .
Фосфор і калій також впливають на органічну речовину сировини. Присутні у складі комплексу, вони виступають не тільки як поживні речовини, але і як фактори, що покращують органічну речовину леонардиту, хоча в цьому значно поступаються аміаку.
Поряд з визначенням втрат азоту при виготовленні та зберіганні добрив із сировини, нами вивчалося питання впливу аміачної води на вміст гідролізованого азоту та розчинної фосфорної кислоти, тобто на процес мобілізації цих елементів із сировини. Під дією аміачної води у леонардиті спостерігається процес мобілізації азоту. При виробництві органо-мінеральних добрив основна маса азоту втрачається у момент насичення сировини аміачною водою. Ці втрати зростають із збільшенням ступеня насичення сировини аміаком. Втрати аміачного азоту у процесі зберігання майже повністю припиняються до кінця третього місяця зберігання.
Паралельно з вивченням втрат азоту при виробництві та зберіганні добрив вивчалася і динаміка вмісту фосфору, розчинного у кислоті. При зберіганні вміст засвоюваного фосфору в добриві коливається, причому спостерігається мобілізація фосфору, особливо при меншій мірі насичення сировини аміаком. Таким чином, і з цієї точки зору існує межа (125% Т), що обмежує ступінь насичення різних видів сировини аміачною водою.
Результати польових дослідів
Результати досліджень динаміки росту та розвитку рослин кукурудзи свідчать, що умови вирощування (включно з харчуванням) визначають значні відмінності в темпах їх проходження. Як показали фенологічні спостереження, сходи з'являлися на 11-14 день після посіву одночасно у всіх варіантах. Настання початкових фаз розвитку рослин кукурудзи практично було одночасним. Надалі можна відзначити різницю в 1-3 дні.
Вивчення динаміки зростання рослин кукурудзи показало, що у удобрених варіантах рослини були набагато вищими, ніж на контролі. Найбільш високорослими були рослини на варіантах із внесенням 100 тонн леонардиту та 20 тонн гумофосу на гектар. Відмінність у накопиченні сирої маси і сухої речовини рослинами під впливом добрив, що вивчаються, позначилося дуже чітко.
Необхідно відзначити, що рослини кукурудзи в перші фази свого зростання інтенсивно утворюють листя. Вага листя до фази вимітування мітлиць у півтора-два рази більша за вагу стебел. У фазі вимітування мітлиць вага стебел у півтора-два рази більша за вагу листя. У фазі молочно-воскової стиглості вага качанів вдвічі більша за вагу стебел. Ця закономірність зберігається у всіх варіантах дослідів, проте проявляється вона по-різному. Інтенсивне утворення листя, стебел і качанів відбувалося у випадках із внесенням 100 тонн леонардиту і 20 тонн гумофосу на гектар.
Накопичення сирої маси рослинами кукурудзи тривало до фази молочно-воскової стиглості зерна. Надалі до настання повної стиглості вага сирої маси знижувався, що пов'язано з втратою води насінням при дозріванні та тканинами листя, стебел і обгорток качанів у міру старіння. Різна інтенсивність розвитку рослин у вегетаційний період справила значний вплив на врожайність кукурудзи (табл. 3 та 4).
Таблиця 3. Вплив леонардиту на врожай зерна кукурудзи
| Схема досвіду | Урожай зерна кукурудзи (середнє за 3 роки), ц/га | Надбавка, ц/га | збільшення, % |
|---|---|---|---|
| Контроль | 24,6 | - | - |
| Леонардит 25 т/га | 26,9 | 2,3 | 9,3 |
| Леонардит 50 т/га | 28,0 | 3,4 | 13,8 |
| Леонардит 100 т/га | 29,5 | 4,9 | 19,5 |
Таблиця 4. Вплив органо-мінеральних добрив на врожай зерна кукурудзи
| Схема досвіду | Урожай зерна кукурудзи (середнє за 3 роки), ц/га | Надбавка, ц/га | збільшення, % |
|---|---|---|---|
| Контроль | 24,8 | - | - |
| Гумофос 10 т/га | 28,9 | 4,1 | 16,5 |
| Гумофос 15 т/га | 31,3 | 6,5 | 26,2 |
| NPK екв. 15 т/га гумофосу | 29,3 | 4,5 | 18,1 |
| Гумофос 20 т/га | 33,9 | 9,1 | 36,7 |
| NPK екв. 20 т/га гумофосу | 31,2 | 6,4 | 25,8 |
Аналізуючи дані таблиці 3, необхідно відзначити, що тільки від внесення чистого леонардиту в дозі 100 т/га було отримано найвищу надбавку врожаю зерна кукурудзи (4,9 ц/га, або 19,5%). Від внесення 25—50 тонн сировини на гектар отримано трохи менші надбавки.
З таблиці 4 видно, що з підвищенням доз внесення гумофосу та еквівалентного набору мінеральних добрив збільшується врожай зерна кукурудзи. Найефективнішою з випробуваних доз гумофосу під кукурудзу виявилася доза 20 т/га (додаток - 9,1 ц/га, або 36,7% до контролю). Поряд із цим, для оперативної підтримки культур у період вегетації дослідники рекомендують застосування сучасних коригувальних препаратів, таких як Adept Agro.Bio (2 л/га).
Аналогічний вплив зробили леонардит та гумофос на врожай соняшнику (табл. 5 та 6).
Таблиця 5. Вплив леонардиту на врожай соняшнику
| Схема досвіду | Урожай насіння соняшнику (середнє за 2 роки), ц/га | Надбавка, ц/га | збільшення, % |
|---|---|---|---|
| Контроль | 16,5 | - | - |
| Леонардит 25 т/га | 17,8 | 1,3 | 7,9 |
| Леонардит 50 т/га | 18,4 | 1,9 | 11,5 |
| Леонардит 100 т/га | 19,3 | 2,8 | 17,0 |
Таблиця 6. Вплив органо-мінеральних добрив на врожай соняшнику
| Схема досвіду | Урожай насіння соняшнику (середнє за 2 роки), ц/га | Надбавка, ц/га | збільшення, % |
|---|---|---|---|
| Контроль | 16,7 | - | - |
| Гумофос 10 т/га | 18,5 | 1,8 | 10,8 |
| Гумофос 15 т/га | 19,9 | 3,2 | 19,2 |
| NPK екв. 15 т/га гумофосу | 18,8 | 2,1 | 12,5 |
| Гумофос 20 т/га | 20,9 | 4,2 | 25,2 |
| NPK екв. 20 т/га гумофосу | 19,2 | 2,5 | 14,9 |
Ефективність дії добрив не можна оцінювати лише величиною врожаю зерна. У наших дослідженнях передбачалося вивчення дії добрив і якість врожаю (зміст білка, жиру, крохмалю).
- Білок: Зі збільшенням доз добрив підвищується і вміст білка у зерні. При внесенні леонардита найвищим вмістом білка відрізнялося зерно у варіанті з дозою 100 т/га (9,78%), а при внесенні гумофосу - у варіанті з дозою 20 т/га (10,17%). Порівняно з контролем вміст білка збільшився на 1,14 та 1,59% відповідно.
- Жир: Найбільший відсоток жиру та вихід його з гектара був на варіантах із внесенням 100 тонн леонардиту та 20 тонн гумофосу на гектар (збільшення порівняно з контролем на 0,47 та 0,71%).
- Крохмаль: Спостерігається зворотна залежність між накопиченням крохмалю та інших поживних речовин (білка та жиру). Під впливом добрив вміст крохмалю дещо зменшується на користь білка та жиру.
Для вивчення післядії леонардиту та добрив у перший рік післядії було висіяно кукурудзу для збирання у молочно-восковій стиглості на силос (табл. 9 та 10).
Таблиця 9. Вплив післядії леонардиту на врожай кукурудзи молочно-воскової стиглості
| Схема досвіду | Урожай зеленої маси, ц/га | Надбавка, ц/га | збільшення, % |
|---|---|---|---|
| Контроль | 95 | - | - |
| Леонардит 25 т/га | 114 | 19 | 20,0 |
| Леонардит 50 т/га | 122 | 27 | 28,4 |
| Леонардит 100 т/га | 128 | 33 | 34,7 |
Таблиця 10. Вплив післядії добрив на врожай кукурудзи молочно-воскової стиглості
| Схема досвіду | Урожай зеленої маси, ц/га | Надбавка, ц/га | збільшення, % |
|---|---|---|---|
| Контроль | 95 | - | - |
| Гумофос 10 т/га | 118 | 23 | 24,2 |
| Гумофос 15 т/га | 127 | 32 | 33,7 |
| NPK екв. 15 т/га гумофосу | 110 | 15 | 15,8 |
| Гумофос 20 т/га | 137 | 42 | 44,2 |
| NPK екв. 20 т/га гумофосу | 117 | 22 | 23,2 |
Дози леонардиту 50 і 100 т/га на наступний рік після внесення дали порівняно високу надбавку врожаю кукурудзи молочно-воскової стиглості (27-33 ц/га, або 28,4-34,7%), що свідчить про пролонговану ефективність сировини післядії.
ВИСНОВКИ
- При приготуванні органо-мінеральних добрив з леонардиту мінеральні компоненти, що вносяться в сировину, підвищують ємність поглинання аміаку.
- При визначенні норми внесення аміачної води слід зважати на ємність поглинання аміаку сировиною.
- У процесі обробки леонардиту аміачною водою одночасно відбувається випаровування аміаку та мобілізація азоту самої сировини. Коли сировина насичується аміаком понад 112% повної ємності поглинання, втрати азоту превалюють над мобілізацією.
- Оптимальною нормою внесення аміачної води при виробництві органо-мінеральних добрив слід вважати значення для сировини з середньою ємністю поглинання в межах 3-3,5% від ваги сухої речовини, а порошкоподібного суперфосфату - 2,5-3%.
- Найбільше збільшення зерна кукурудзи отримано на варіанті з внесенням 20 т/га гумофосу (9,1 ц/га, або 36,7% порівняно з контролем).
- Використані добрива суттєво впливають на якість врожаю, збільшуючи вміст білка та жиру.
- Леонардит та добрива на його основі ефективні і в післядії, причому гумофос у дозах 15 і 20 т/га чинив сильніший вплив на врожай культур, ніж вихідна сировина в чистому вигляді.
Примітка експерта Agro.Bio: Результати агрохімічних досліджень та польових випробувань демонструють, що запаси леонардиту в Степовій зоні України повністю придатні для виробництва високоефективних органо-мінеральних добрив для сільськогосподарських культур. Фахівці Agro.Bio продовжують розвивати галузь передової переробки леонардиту, описану в класичних працях, з використанням передових біотехнологій. Сучасні продукти, розроблені нашими фахівцями, такі як гумат калію Agro.Bio та ряд комплексних рішень з оптимальною нормою внесення 2 л/га, дозволяють повною мірою використовувати природний потенціал гумінових кислот. Це забезпечує тривалий захист рослин від стресу, максимальну мобілізацію макро- та мікроелементів у ґрунті та стабільне зростання врожайності в різних агрокліматичних зонах України.