Формирование листовой поверхности и накопление нитратов растениями кукурузы при использовании в качестве альтернативного удобрения спиртовой барды

Азот, как известно, является основным элементом питания растений, и поэтому вполне закономерно, что азотные удобрения относятся к базисным компонентам химизации. Однако при несбалансированном внесении удобрений, нарушении водного режима и других неблагоприятных условиях азотные удобрения могут привести к снижению почвенного плодородия и загрязнению сельскохозяйственной продукции и кормов нитратами. При этом азотные удобрения относятся к наиболее энергозатратным среди минеральных туков. На производство и использование азотных удобрений затраты составляют 35–40% от общего объема энергопотребления. Вместе с тем есть много отходов органического происхождения, содержащего азот, и которые можно использовать как альтернативное удобрение. При этом необходимо учитывать потенциальную опасность нитратного загрязнения.

Отход спиртового производства, который можно использовать в виде альтернативного удобрения.

Нами изучалась возможность использования спиртовой барды на посевах кукурузы на силос в условиях выщелоченного чернозема, а также следующие дозы спиртовой барды:

Без внесения (контроль)

• 20 м³/га барды

• 40 м³/га барды

• 60 м³/га барды.

Площадь делянки 90 м2, повторность 3-кратная, размещение делянок рендомизи-рованное. В 10 м3 содержится 39 кг азота.

Результаты исследований показали, что внесение спиртовой барды оказывает положительное влияние на ростовые процессы кукурузы. В частности, формирование листовой поверхности напрямую зависело от дозы внесения спиртовой барды (табл.).

В 2010 году вследствие неблагоприятных погодных условий действие спиртовой барды проявилось в меньшей степени. Так, в контрольном варианте площадь листовой поверхности в фазу цветения составила 27,1 тыс. м2/га, в варианте с внесением 20 м3/га спиртовой барды листовая поверхность была 26,8 тыс. м2/га, в варианте с внесением 40 м3/гаспиртовой барды –

27,4 тыс. м2/га и в варианте с внесением 60 м3/га спиртовой барды листовая поверхность составила 28,1 тыс. м2/га.

В 2011 году погодные условия для роста кукурузы были более благоприятные, и развитие растений в большей степени зависело от дозы внесения спиртовой барды. Если в начальный период развития (фаза 5 листьев) листовая поверхность была во всех вариантах примерно одинакова (0,54– 0,55 тыс. м3/га), то по мере развития кукурузы действие спиртовой барды проявлялось более заметно. В фазу 9 листьев площадь листовой поверхности в контрольном варианте составила 25,7 тыс. м2/га, во втором варианте она составила 26,3 тыс. м2/га, в третьем варианте – 27,1 тыс. м2/га и в четвертом варианте площадь листовой поверхности составила 28,6 тыс. м2/га.

Формирование листовой поверхности растений кукурузы в зависимости от доз фильтрата спиртовой барды, тыс. м2/га

В фазу максимального нарастания листовой поверхности (цветение) площадь листьев в контрольном варианте составила 29,4 тыс. м2/га, в варианте с внесением 20 м3/га спиртовой барды – 30,4 тыс. м2/га, в варианте с внесением 40 м3/га спиртовой барды – 31,8 тыс. м2/га и в варианте с внесением 60 м3/га – 32,4 тыс. м2/га. Таким образом, наибольшая площадь листовой поверхности растений кукурузы отмечена в вариантах с внесением 40–60 м3/га спиртовой барды.

Внесение достаточно высоких доз азота (78–234 кг/га), содержащегося в спиртовой барде, в целом не оказало негативного влияния на накопление нитратов в растениях кукурузы. Исключение состав- ляет 2010 год, когда вследствие аномально жаркой погоды и низкой влагообеспеченно-сти почвы весь азот не мог быть использован на синтез белков и аминокислот. В этот период было отмечено накопление нитратного азота в растениях кукурузы в количестве, превышающем предельно допустимую концентрацию (ПДК – 300 м2/кг).

При изучении динамики накопления нитратов отмечена следующая закономерность. Минимальное содержание нитратного азота в кукурузе наблюдалось в начальные фазы развития растения. В фазу пяти листьев содержание нитратов в 2010 году в контрольном варианте составило 157 мг/кг, в фазу семи листьев – 216 мг/кг, в фазу девяти листьев – 253 мг/кг. Наибольшее ко- личество нитратов отмечено в фазу цветения – 305 мг/кг. К моменту уборки (фаза молочно-восковой спелости) содержание нитратного азота в растениях несколько снижается – 281 мг/кг. Данная закономерность отмечена и для остальных вариантов.

В начальный период роста растений кукурузы дозы внесения спиртовой барды не оказали влияния на содержание нитратного азота. Так, в фазу пяти листьев содержание нитратов в контрольном варианте было 157 мг/кг, в варианте с внесением 20 м3/га барды – 161 мг/кг, в варианте с внесением 40 м3/га – 154 мг/кг и в варианте с внесением 60 м3/га – 159 мг/кг. В период максимального накопления нитратов (фаза цветения) во всех вариантах наблюдалось превышение содержания нитратов в растениях независимо от дозы внесения спиртовой барды (304–326 мг/кг). К моменту уборки содержание нитратного азота снизилось. Однако в вариантах с внесением спиртовой барды в дозе 40 м3/га и 60 м3/га количество нитратов также превышало ПДК и составило 302 и 306 мг/кг соответственно.

В 2011 году уже в начальный период развития растений отмечено увеличение нитратного азота в вариантах с внесением спиртовой барды. В фазу пяти–семи листьев содержание нитратов составило в контрольном варианте 121–126 мг/кг, в варианте с внесением 20 м3/га – 122–123 мг/кг, в варианте с внесением 40 м3/га – 141–163 мг/кг, и в варианте с внесением 60 м3/га – 175–197 мг/кг. Максимальное накопление нитратов отмечено в фазу 11 листьев – цветение, при этом наибольшее количество нитратного азота наблюдалось в вариантах с дозой внесения барды 40 м3/га и 60 м3/га 270–282 мг/кг и 304–309 мг/кг соответственно. В период уборки зеленой массы содержание нитратов ни в одном из вариантов не превышало предельно допустимых значений 207–233 мг/кг.