Способ применения комплексных органических удобрений на основе диатомита и цеолита в технологии возделывания овса голозерного Российский патент 2024 года по МПК A01C21/00 A01G22/20 

Изобретение относится к способам применения комплексных органических удобрений на основе диатомита и цеолита, и может быть использовано в земледелии и растениеводстве для повышения урожайности овса голозерного, улучшения фитосанитарного состояния его посевов, и для расширенного воспроизводства плодородия почвы.

В настоящее время земледелие и растениеводство ориентированы на развитие технологий биологизированного и органического земледелия. Одним из направлений данного вектора развития АПК является применение комплексных органических удобрений и биопрепаратов, получаемых на основе переработки (утилизации) органических отходов и сырья и природных минералов, что способствует также декарбонизации российского сельского хозяйства в целом.

Комплексные многофункциональные органические удобрения снижают экологическую нагрузку на агроэкосистемы, и при этом по агрономической и экономической эффективности не уступают синтетическим химическим минеральным удобрениям, обеспечивая поступление в почву макро - и микроэлементов, полезных микроорганизмов, гуминовых и других биохимических активных веществ.

В России известны месторождения кремнесодержащих природных минералов, в том числе диатомита и цеолита, на сотни миллионов тонн. Природные минералы диатомит и цеолит по своим физико - химическим и технологическим свойствам позволяют производить комплексные многофункциональные органо - минеральные и органические удобрения, которые по себестоимости значительно дешевле синтетических минеральных удобрений, не уступают им по агрономической эффективности, и при этом могут быть элементом биологизированных и органических агротехнологий возделывания зерновых культур.

Голозёрный овёс - сорт овса без плёнчатой оболочки на зёрнах, относится к подвиду Avena nudisativa. От плёнчатых сортов отличается высоким содержанием аминокислот (лизина, метионина и цистеина), значительно большим содержанием белка и жира, а так же антивирусных и антибактериальных веществ. В зерне голозерного овса много фосфора, калия, кальция, магния, железа, цинка; содержится сера, кремний, хром, марганец, селен, никель, фтор, йод; представлены витамины группы В (В1, В2, В3, В5, В6), а также витамины Е, К, каротин; значительное содержание протеина.

Голозёрный овёс - диетический продукт: замедляет усвоение организмом углеводов, снижает гликемический индекс, снижает уровень холестерина, является профилактикой атеросклероза сосудов; содержащийся токоферол (природный антиоксидант) препятствует образованию свободных радикалов и на клеточном уровне борется со старением. Голозёрный овёс должен стать важнейшим продуктом в лечебном и функциональном питании, особенно на детском и диетическом столах.

При реализации национальных проектов в сфере здравоохранения и органического земледелия с производством органических продуктов питания (с высоким экспортным потенциалом) голозерный овес приобретает особое стратегического значение на государственном уровне.

Голозерный овес является неприхотливой культурой, возделывается во всех почвенно - климатических зонах России, на всех типах почв. Данная культура хорошо отзывается на внесение удобрений.

В опытах ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока урожайность зерна голозерного овса сорта Вятский (Нечерноземье Волго-Вятского региона) в годы исследований возрастала при увеличении доз минеральных азотных, и совместном применении их с фосфорными удобрениями. Применение калийных удобрений существенного влияния не оказало. Оптимальной дозой под голозерный овес Вятский оказалась N90P90K30, при этом урожайность составила 3,49 т/га, что в 3 раза выше, чем без удобрений (1).

Значительные недостатки данной технологии применения удобрений: 1. синтетические минеральные удобрения, что не допускается при выращивании органической продукции, и особенно для детского и диетического питания; 2. высокая стоимость минеральных удобрений, в 2 - 5 раз превосходящая стоимость органических удобрений.

В опытах Белорусской ГСХА (дерново - подзолистые почвы) у голозерного овса оптимальная система удобрений была при использовании комплексного микроэлементного удобрения с B, Cu, Mn + N30, внесенного на фоне минерального комплексного удобрения N60P60K90 + N30 ( 2).

Значительные недостатки данной технологии применения удобрений: 1. синтетические минеральные макро - и микроудобрения, что не допускается при выращивании органической продукции; 2. высокая стоимость минеральных макро - и микроудобрений, в 2 - 5 раз превосходящая стоимость органических удобрений.

В опытах по оптимизации элементов технологии возделывания голозерного овса на черноземных почвах северо - восточной лесостепи Украины максимальную прибавку урожайности 0,76 т/га обеспечивало использование композиции диазофита и микрогумина на фоне комплексных минеральных макроудобрений дозой N60P60K60 и внекорневой подкормки посевов микроудобрением Нутривант Плюс зерновой дозой 2 кг/га совместно с карбамидом дозой 30 кг/га (3).

Значительные недостатки данной технологии применения удобрений: 1. сложная система удобрений с большим количеством минеральных макро - и микроудобрений; 2. синтетические минеральные макро - и микроудобрения, что не допускается при выращивании органической продукции; 2. высокая стоимость минеральных макро - и микроудобрений, в 2 - 5 раз превосходящая стоимость органических удобрений.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Заявленное изобретение направлено на решение следующей задачи - повышение урожайности овса голозерного за счет применения комплексных органических удобрений на основе природных минералов диатомита и цеолита в технологии возделывания данной культуры.

Заявленная задача изобретения достигается за счет внесения от 100 до 200 кг/га комплексных органических удобрений на основе диатомита и цеолита, в виде сыпучих гранул длиной 0,5-1,0 см и диаметром 0,3-0,5 см, при посеве в рядок на семенное ложе непосредственно в ризосферную зону проростков.

Достигается это тем, что в способе применения органических удобрений в технологии возделывания голозерного овса удобрения, содержащие органическое вещество, макро - и микроэлементы, гуминовые вещества, стимуляторы роста и биофунгициды, вносятся при посеве в рядок на семенное ложе непосредственно в ризосферную зону проростков. За счет адресного внесения дозы удобрений снижаются в 3 - 5 и более раз в физическом весе по сравнению с синтетическими минеральными удобрениями, при этом агрономическая, экономическая и экологическая эффективности технологии возделывания повышаются благодаря более низкой оптовой стоимости и себестоимости внесения комплексных органических удобрений и их многофункциональности (биоудобрение + биостимулятор + биофунгицид, а при необходимости и биоинсектицид).

При этом в качестве предшественника овса голозерного использовался смешанный посев яровой твердой пшеницы и нута, норма высева овса составляла 4,5 млн. всхожих семян на га, глубина посева - 5 - 7 см.

Экспериментальная работа выполнена на опытном поле Самарского ГАУ (центральный район Самарской области, что соответствует лесостепи Заволжья). В данных почвенно-климатических условиях за год осадков выпадает в среднем 410 мм; за период вегетации апрель - сентябрь - 234 мм; за тёплый период апрель - октябрь - 257 мм; за время наиболее интенсивного развития растений - в июне - 39 и июле - 47 мм (май - июнь - 75 мм). Среднегодовая температура воздуха составляет 3,7°С. Почва промерзает на глубину 100-120 см. Атмосферные засухи и суховеи средней интенсивности наблюдаются ежегодно, интенсивные - 9 лет из 10, а очень интенсивные - 4 - 6 лет из 10. Общая сумма положительных температур свыше 10°С за период активной вегетации большинства полевых культур - 2500°С. ГТК по многолетним данным составляет 0,78, что характеризует условия влагообеспеченности как засушливые.

Почва опытного поля - чернозем типичный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый. Этот подтип черноземной почвы занимает свыше 20% всей территории Самарской области и преобладает в лесостепной зоне Заволжья. Почва опытного участка: гумус - 5,3%; рН сол. - 6,9; в пахотном слое - азот легкогидролизуемый - 80-120 мг/кг, фосфор подвижный - 135-145 и калий подвижный - 150-195 (ГОСТ 26204-91) мг/кг.

Исследования проводили в полевом стационарном двухфакторном опыте, в шестипольном зернопаровом севообороте, предшественник голозерного овса - смешанный посев нута и яровой пшеницы твердой.

Сорт овса голозерного - «Бекас» (оригинатор: Самарский НИИСХ - филиал СамНЦ РАН, п.г.т. Безенчук).

Вариантов на поле - 18; повторности - 3; количество делянок на поле - 54; общая площадь поля - 0,34 га; площадь делянок первого порядка - 189 м², второго порядка - 63 м² (4,5 м * 14,0 м); учетная площадь делянок - 31,5 м²; размещение делянок - систематическое.

Факторы: А - удобрения, В - препараты.

Фактор А - удобрения - вносили при посеве из сеялки в рядок на семенное ложе - под зерновые колосовые, зернобобовые и их смеси:

А1 - контроль;

А2 - 100 кг/га нитроаммофоски («16:16:16»); норма внесения определялась из расчета объема бункера, стоимости минерального удобрения и безопасности для проростков растений культур. Нитроаммофоска - минеральное азотное удобрение, внесение которого в рядок при посеве относительно допустимо при соблюдении умеренных доз;

А3 - 200 кг/га комплексного органического удобрения «Диатомит + Зола древесная + Калий органический» (сокращенно «ДЗК»; патент на изобретение № 2756819, госрегистрация - 06.10.2021, авторы - Оленин О. А., Зудилин С. Н.) с функцией почвоулучшителя;

А4 - 100 кг/га многокомпонентной органической смеси с микроэлементами и с функциями удобрения, стимулятора, фунгицида и бактерицида, на основе порошка цеолита, в виде предпосевного дражирования семян культур (не более чем за 10 - 14 дней до посева); (патент на изобретение № 2782430, госрегистрация - 26.10.2022, авторы - Чистов А. В., Кутузов Е. Л., Кутузов С. Л., Зудилин С. Н., Оленин О. А.);

А5 - 200 кг/га комплексного органического удобрения «Цеолит + Эффлюент + Гумат калия» (сокращенно «ЦЭГк»; патент на изобретение № 2781283, госрегистрация - 11.10.2022, авторы - Оленин О. А., Зудилин С. Н.) с функцией биостимулятора;

А6 - 200 кг/га комплексного органического удобрения «Цеолит + Диатомит + Куриный помет + Зола древесная» (сокращенно «ЦДКпЗ»; патент на изобретение № 2805874, госрегистрация - 24.10.2023, авторы -Оленин О. А., Зудилин С. Н.) с повышенным содержанием микроэлементов и с функцией биостимулятора.

Комплексные удобрения А3 - А6 - разработки и производства лаборатории «АгроЭкология» Самарского ГАУ.

Норма внесения удобрения на вариантах А3 - А6 определялась из расчета объема бункера, стоимости удобрения и необходимости оперативности посева, а также исходя из технических характеристик применяемой сеялки. Используемая на наших опытных полях сеялка Amazone Primera DMC (с шириной захвата 4,5 м) имеет максимальную устанавливаемую рабочую норму высева примерно в 450 кг/га.

Распространение и развитие технологий органического земледелия во многом зависит от технологичности внесения, агрономической эффективности и экономической рентабельности применения органических удобрений и биопрепаратов. Поэтому, разработанные органические удобрения на основе диатомита и цеолита - многокомпонентные полифункциональные высококонцентрированные, максимально усвояемые, низкой дозы внесения 100 - 200 кг/га, из сеялки при посеве в рядок на семенное ложе в прикорневую зону.

Соответственно, органические удобрения - в виде сыпучих гранул длиной 0,5-1,0 и диаметром 0,3-0,5 см, и вносятся в рядок при посеве из бункера сеялки, чтобы максимально сократить нормы внесения и затраты на внесение, а также доставить полезные вещества и микроорганизмы непосредственно в ризосферную зону проростков культур.

Фактор В - препараты - поперек направления внесения удобрений проводилось опрыскивание препаратами во время вегетации по листу:

В1 - контроль;

В2 - пестициды в виде фунгицида и/или инсектицида, и/или гербицида (при достижении вредными организмами ЭПВ);

В3 - многокомпонентные полифункциональные биопрепараты с функциями удобрения, биостимулятора и фунгицида, разработки лаборатории «АгроЭкология» Самарского ГАУ.

Пестициды и биопрепараты каждый год исследований применялись в виде двух обработок на всех культурах севооборота, кроме поля сидерального пара: зерновые колосовые - в фазы кущения и выхода в трубку (или начала колошения); нут - до фазы бутонизации; подсолнечник - до наступления фазы 5 пар листьев.

Пестициды применялись в нормах расхода согласно инструкции, биопрепараты - с нормой внесения 3,0 л/га при рабочем растворе 150 л/га.

Обработка почвы: под яровые зерновые колосовые - основная - двукратное дискование - на 6-8 и через 10-14 дней на 10-12 см, весенняя - ранневесеннее боронование, культивация не ранее 1 - 2 дней перед посевом; зернобобовые, сафлор и подсолнечник - основная - дискование на 6 - 8 и через 10 - 14 дней - рыхление чизелем на 16 - 18 см, весенняя - ранневесеннее боронование и культивация не ранее 1 - 2 дней перед посевом.

Посев зерновых колосовых, зернобобовых и сафлора проводился сеялкой Amazone Primera DMC с шириной захвата 4,5 м; подсолнечника - пропашной сеялкой СУПН - 8. После посева сразу проводилось прикатывание кольчато - шпоровыми катками ККШ - 6. Опрыскивание проводилось навесным опрыскивателем Amazone UF 01 с шириной захвата 14 м; уборка - селекционным комбайном «TERRION - SR2010».

Основной метод исследований - полевой опыт, с сопутствующими наблюдениями, учётами и лабораторными анализами. Все исследования проводились согласно общепринятым методикам, экспериментальные данные подвергались математической обработке (4).

В таблице 1 представлены данные по урожайности овса голозерного.

Таблица 1 - Урожайность овса голозерного, т/га (2017 - 2022 гг.)

Система удобрений
(А) Годы исследований Среднее % к
контролю 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Система защиты (В)
В1 - контроль А1 - контроль 2,34 1,56 1,76 2,25 2,01 2,32 2,04 100 А2 - нитроаммофоска 2,44 1,83 1,97 2,40 2,22 2,45 2,22 108,8 А3 - ДЗК 2,48 1,88 2,01 2,45 2,21 2,48 2,25 110,3 А4 - дражирование семян 2,50 1,78 1,90 2,39 2,34 2,56 2,25 110,3 А5 - ЦЭГк 2,37 1,63 1,84 2,27 2,30 2,44 2,14 104,9 А6 - ЦДКпЗ 2,27 1,78 1,95 2,22 2,12 2,38 2,12 103,9 Среднее 2,17 106,4 В2 - пестициды А1 - контроль 2,44 1,63 1,78 2,30 2,11 2,38 2,11 103,4 А2 - нитроаммофоска 2,55 1,85 1,96 2,40 2,10 2,44 2,22 108,8 А3 - ДЗК 2,58 1,88 2,11 2,44 2,17 2,53 2,29 112,3 А4 - дражирование семян 2,59 1,90 1,90 2,44 2,37 2,68 2,31 113,2 А5 - ЦЭГк 2,48 1,69 1,84 2,38 2,17 2,41 2,16 105,9 А6 - ЦДКпЗ 2,39 1,97 1,99 2,54 2,22 2.58 2,28 111,8 Среднее 2,23 109,2 В3 - биопрепараты А1 - контроль 2,49 1,71 1,80 2,31 2,19 2,41 2,15 105,4 А2 - нитроаммофоска 2,55 1,95 2,00 2,44 2,26 2,55 2,29 112,3 А3 - ДЗК 2,57 1,99 2,10 2,45 2,22 2,66 2,33 114,2 А4 - дражирование семян 2,57 1,95 2,10 2,50 2,38 2,97 2,41 118.1 А5 - ЦЭГк 2,53 1,82 1,93 2,36 2,23 2,71 2,26 110,8 А6 - ЦДКпЗ 2,43 1,83 2,15 2,45 2,20 2,76 2,30 112,7 Среднее 2,29 112,3

Выявлено, что органические комплексные удобрения на основе диатомита и цеолита, в среднем, не уступают по своей агрономической эффективности синтетическому минеральному удобрению нитроаммофоске. Наиболее эффективными по влиянию на урожайность оказались варианты с органическим удобрением «ДЗК» («Диатомит + Зола древесная + Калий органический») и дражированием семян овса голозерного.

Максимальное повышение урожайности овса голозерного органические комплексные удобрения на основе диатомита и цеолита вызывали при совместном применении с биопрепаратами в органической технологии возделывания данной культуры, на 10,8 - 18,1% больше, чем на контроле без удобрений и препаратов.

Таким образом, применение комплексных органических удобрений на основе диатомита и цеолита с функциями биозащиты и с микроэлементами в составе по своей эффективности влияния на урожайность овса голозерного или не уступает, или превосходит варианты с внесением синтетического химического минерального удобрения нитроаммофоска.

Учитывая значительно более низкую себестоимость внесения и значительный экологический эффект, по сравнению с синтетическими минеральными удобрениями, применение комплексных органических удобрений на основе диатомита и цеолита является перспективным агроприемом в биологизированных и органических технологиях возделывания овса голозерного на черноземах почвах.

Источники информации

Пермский аграрный вестник №1 (21) 2018, с. 42 - 47 Влияние минеральных удобрений на урожайность зерна овса / В. Д. Абашев; Е. Н. Носкова, ФГБНУ «НИИСХ Северо-Востока», ул. Ленина, 166а, г. Киров, Россия, 610007 E-mail: niish-sv@mail.ru

Мурзова, О. В. Эффективность применения новых форм макро-, микроудобрений и регуляторов роста при возделывании овса голозерного и пленчатого на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве: дис. канд. с.-х. наук: 06.01.04 / О. В. Мурзова. - Горки, 2017. - 164 с.

Ильченко, В. А. Оптимизация элементов технологии возделывания голозерного овса в условиях северо-восточной лесостепи Украины / В. А. Ильченко. - Текст : непосредственный // Молодой ученый. - 2014. - № 1 (60). - С. 185-189. - URL: https://moluch.ru/archive/60/8850/ (дата обращения: 08.02.2024).

4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат,1985. – 351 с.

Изобретение относится к способу применения комплексных органических удобрений на основе диатомита и цеолита, и может быть использовано в земледелии и растениеводстве для повышения урожайности овса голозерного, улучшения фитосанитарного состояния его посевов, и для расширенного воспроизводства плодородия почвы. Способ включает внесение от 100 до 200 кг/га комплексных органических удобрений на основе диатомита и цеолита в виде сыпучих гранул длиной 0,5-1,0 см и диаметром 0,3-0,5 см, при посеве в рядок на семенное ложе непосредственно в ризосферную зону проростков. Техническим результатом является повышение урожайности овса голозерного за счет применения комплексных органических удобрений на основе природных минералов диатомита и цеолита в технологии возделывания данной культуры. 1 табл.

Способ применения комплексных органических удобрений на основе диатомита и цеолита в технологии возделывания овса голозерного, включающий внесение от 100 до 200 кг/га комплексных органических удобрений на основе диатомита и цеолита в виде сыпучих гранул длиной 0,5-1,0 см и диаметром 0,3-0,5 см, при посеве в рядок на семенное ложе непосредственно в ризосферную зону проростков.