Эффективность применения агрономических руд при возделывании гороха на выщелоченном черноземе в условиях Республики Татарстан

В настоящее время основная задача, требующая решения при выращивании и заготовке кормов, это увеличение сборов растительного белка, проблема производства которого с каждым годом становится все острее. Известно, что дефицит протеина в кормах вызывает их перерасход в 1,5 раза. В итоге наблюдается снижение продуктивности животных и рост стоимости животноводческой продукции [7]. Существенным резервом решения проблемы кормового белка в наших условиях является внедрение современных высокоурожайных сортов гороха [5].

Горох – бобовая культура, на долю которой в Российской Федерации (РФ) приходится около 80 % посевных площадей зернобобовых. Характеризуется высокой пищевой, кормовой и агротехнической ценностью. Зерно гороха богато протеином, имеет высокую витаминную и минеральную питательность. Кормовая ценность зерна гороха определяется содержанием белков, которых в 2-3 раза больше, чем у хлебных злаков. Семена гороха содержат: воду – 10,0-14,0 %, белок – 20,0-30,0 %, крахмал – 20,0-48,0 %, сахар – 4,0-10,0 %, жир – 1,0-1,5 %, клетчатку – 3,0-6,0 %, золу – 2,0-4,0 %. Еще одним преимуществом бобовой культуры является высокое содержание минеральных солей, витаминов В1, В2, В6, К, РР, С и провитамина А. P и K составляют 79,0 % золы семян гороха, на долю оставшихся элементов (Mg, S, Fe, Si, Cl, Na) приходится 21,0 %. Белок гороха включает около 60,080,0 % водорастворимых альбуминов и глобулинов и легко усваивается организмом. В белке семян гороха содержится 60,0-67,0 % заменимых аминокислот и, в зависимости от сорта, 33,0-40,0 % незаменимых аминокислот. Основную часть составляют: лизин – 6,010,0 %, лейцин – 7,0-9,0 %, фенилаланин – 5,0-6,0 %, валин – 4-6 %. Количество метионина варьирует в пределах 0,7-1,3 %, триптофана – 0,8-1,4 %. 1 кг зерна гороха в среднем содержит 1,17 кормовых единиц. Горох используют на силос, сено, особенно в смесях [3, 5, 6].

На сегодняшний день получение высококачественной и экологически чистой сельскохозяйственной продукции, сбалансированной по химическому составу особенно актуально. Одним из агротехнических приемов, способным повысить количественные и качественные показатели урожая, является применение природных агрономических руд (глауконитов, бентонитов, сапропелей, фосфоритов, цеолитов), распространенных в РФ и Республике Татарстан (РТ), химический состав которых представлен обширным спектром биогенных макро- и микроэлементов [4, 8].

В связи с этим целью работы являлась оценка урожайности и качества продукции гороха посевного при заделке в почву агрономических руд (фосфорита, глауконита и цеолита).

Материал и методы исследований. Полевые эксперименты по оценке влияния агрономических руд (глауконит и фосфорит Сюндюковского месторождения, цеолит Татарско-Шатрашанского месторождения) на урожайность и качественные показатели гороха посевного проводили в 2018 г. на базе опытного поля в Буинском районе РТ по следующей схеме: 1) Контроль – без удобрений, 2) N60K60 – фон, 3) Фон + фосфорит 4 т/га; 4) N90 – фон, 5) Фон + глауконит 15 т/га, 6) N60Р60К60 – фон, 7) Фон + цеолит 10 т/га. Оптимальный режим питания почвы предусматривал ежегодное внесение минеральных удобрений перед посевом: аммиачная селитра и хлористый калий в дозе по 60 кг/га – под фосфорит, аммиачная селитра в дозе 90 кг/га – под глауконит и азофоска в дозе 60 кг/га в действующем веществе (д.в.) под цеолит.

Почва – выщелоченный среднемощный тяжелосуглинистый чернозем. Исходная агрохимическая характеристика пахотного слоя (0-25 см): содержание гумуса – 6,7 %, рН сол. – 5,1 ед., гидролитическая кислотность (Н r ) – 4,9 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований (S ПО ) 49,2 мг-экв/100 г почвы, подвижного фосфора (Р 2 О 5 ) – 161 мг/кг и обменного калия (К 2 О) – 148 мг/кг соответственно.

Климат территории проведения исследований умеренно континентальный с теплым коротким летом и умеренно холодной продолжительной зимой. Средняя годовая температура воздуха – 3,9 ºС. Вегетационный период (температура > 10º) продолжается 135–137 дней. Количество осадков неравномерно, в течение года от 50 до 230 % от нормы, в среднем в год выпадает от 340 до 570 мм.

Объект исследований – однолетнее растение горох посевной (Pisum sativum L.) сорт Ватан семейства бобовые ( Fabacea ) селекции Татарского НИИСХ. Среднеспелый, вегетационный период 6879. Высокоустойчив к полеганию, осыпанию семян. Устойчивость к корневой гнили выше стандарта, к ржавчине на уровне стандарта. Высота растений 3075 см, масса 1000 семян 213-247 г. Семена шаровидные, семядоли желтые. Содержание белка в зерне 22,6-25,1 % [1].

Повторность опыта трехкратная, расположение делянок – рендомизированное. Площадь – 50 м2. Агротехника исследуемой культуры общепринятая в зоне [2].

Химический состав глауконита Сюндюковского месторождения РТ, в %: СаО – 28,5; SiO 2 – 24,1; CO 2 – 10,3; Р 2 О 5 – 9,7; Fe 2 O 3 – 7,3; Al 2 O 3 – 5,4; SO 3 – 4,5; K 2 O – 1,8; F – 1,3; MgO – 1,2; FeO – 0,6; Na 2 O – 0,5; SO 4 – 0,2. Минеральный состав включает глауконит, кварц, полевой шпат и глинистые минералы до 90,0-95,0 %, цеолит – 5,0-10,0 %;

Химический состав фосфоритной муки Сюндюковского месторождения РТ, в %: СаО – 32,8; SiO 2 – 18,0; Р 2 О 5 – 10,0-12,0; Fe 2 O 3 – до 8,0; CO 2 – 4,0; SO 2 – 3,8; Al 2 O 3 – 2,4; F – 2,3; MgO – 1,4; K 2 O – 1,0; Na 2 O – 1,0. Минеральный состав фосфорита, в %: фосфат – 64,0, глауконит и гидрослюда – 22,0, кварц – 7,0, пирит – 3,5, сидерит – 2,0, кальцит – 0,7, гипс и другие сульфаты – 0,7, прочие – 0,1.

Химический состав цеолита Татарско-Шатрашанского месторождения РТ, в %: SiO 2 – 58,5; CaO – 14,4; Al 2 O 3 – 6,0; Fe 2 O 3 – 1,9; MgO – 1,9; K 2 O – 1,1; Na 2 O – 0,2; P 2 O 5 – 0,1. Минеральный состав, в %: кальцит – 18,0-23,0; опалкристаболит – 23,0-28,0; клиноптилолит – 17,0-23,0; монтмориллонит – 23,0-27,0; кварц – 1,012,0 [4].

Содержание белка определяли согласно ГОСТ 10846-91, азота – ГОСТ 13496.4-93, фосфора – ГОСТ 26657-97, зольность – ГОСТ 10847-74.

Статистическую обработку результатов экспериментов проводили методом дисперсионного анализа с помощью Microsoft Office Excel 2010 [2].

Результат исследований.

Результативным показателем, определяющим ценность кормовой культуры, является выход кормовых единиц с 1 га. Применение агрономических руд способствовало повышению продуктивности опытной культуры. В варианте с внесением фосфорита в дозе 4 т/га урожайность составила 28,6 ц/га (3346,2 кормовых единиц), что выше контроля на 8,1 ц/га, фона N 60 K 60 – на 5,5 ц/га. Прирост зерна гороха под влиянием глауконита в дозе 15 т/га составил 29,4 ц/га

(3439,8 кормовых единиц), что больше на 8,9 и 11,1 ц/га относительно контроля и фона N 90 соответственно. Прибавка урожая при внесении цеолита в дозе 10 т/га составила 29,2 ц/га (3416,4 кормовых единиц), что выше контроля на 8,7 ц/га, фона N 60 P 60 K 60 – на 1,4 ц/га (Таблица 2). Максимальная урожайность отмечена в варианте с использованием глауконита.

Важными параметрами качества кормовых культур является содержание в них кормовых единиц, перевариемого протеина, витаминов и микроэлементов. Содержание белка в горохе колебалось в пределах характеристики сорта 22,3-24,1 %. Максимальное накопление отмечали под влиянием цеолита – на 1,8 и 0,8 % к контролю и фону N60K60 соответственно. В варианте с фосфоритом содержание белка в зерне возросло на 1,2 и 0,8 %, а с глауконитом – на 1,6 и 1,4 % относительно контроля и соответствующего фона (Таблица 3).

Таблица 2 – Влияние агрономических руд на урожайность гороха посевного

№ п/п	Варианты	Урожайность, ц/га	Прибавка, ц/га
			к контролю	к фону
1	Контроль	20,5	-	-
2	N 60 K 60 – фон	23,1	2,6	-
3	Фон + фосфорит 4 т/га	28,6	8,1	5,5
4	N 90 – фон	18,3	-	-
5	Фон + глауконит 15 т/га	29,4	8,9	11,1
6	N 60 Р 60 К 60 – фон	27,8	7,3	-
7	Фон + цеолит 10 т/га	29,2	8,7	1,4
НСР 0,5		0,22

Таблица 3 – Влияние агрономических руд на биохимический состав гороха

№ п/п	Варианты	Белок	Азот	Фосфор	Зольность
		%
1	Контроль	22,3	3,40	0,49	3,40
2	N 60 K 60 – фон	22,7	3,55	0,46	3,36
3	Фон + фосфорит 4 т/га	23,5	3,58	0,52	3,29
4	N 90 – фон	22,5	3,50	0,44	3,37
5	Фон + глауконит 15 т/га	23,9	3,56	0,52	3,28
6	N 60 Р 60 К 60 – фон	23,3	3,58	0,52	3,33
7	Фон + цеолит 10 т/га	24,1	3,66	0,52	3,30

Заделка в почву исследуемых агрономических руд также увеличила содержание азота на 0,16-0,26 % и фосфора на 0,03 % в зерне гороха посевного. Наибольший прирост показателя азота отмечали в варианте с цеолитом, где его содержание составило 3,66 %, что выше контроля на 0,26 %. На фоне одних минеральных удобрений (N 60 K 60 , N 90 , N 60 Р 60 К 60 ) количество азота относительно контроля увеличилось на 0,15; 0,10; 0,18 % соответственно. Максимальное содержание фосфора – 0,52 % установлено во всех вариантах с применением агрономических руд.

Заключение. Таким образом, в данном исследовании была изучена эффективность использования агрономических руд (фосфорит, глауконит, цеолит) для повышения количественных и качественных характеристик гороха посевного сорт Ватан. В результате установлено, что применение агрономических руд способствует: повышению урожайности гороха на 8,18,9 ц/га (947,7-1041,3 кормовых единиц) и улучшению качества зерна по содержанию белка до 24,1 %, азота до 3,66 % и фосфора до 0,52 %. Работа выполнена в рамках Государственного задания № FMEG-2021-

0003, регистрационный номер 121021600147-1.

Центр инновационных технологий, 2017. – 320 с.

Резюме

Изучено влияние фосфорита в дозе 4 т/га и глауконита в дозе 15 т/га Сюндюковского месторождения и цеолита в дозе 10 т/га Татарско-Шатрашанского месторождения на урожайность и качественные показатели гороха посевного сорта Ватан. В полевых экспериментах выявлена эффективность исследуемых агрономических руд при внесении в почву. Установлено повышение урожайности на 8,1-8,9 ц/га и улучшение качества зерна по содержанию белка до 24,1%, азота до 3,66% и фосфора до 0,52%.