Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при возделывании сахарной свеклы с внесением сложного компоста на основе отходов различных производств.

Известен способ выращивания сахарной свеклы (патент РФ №2403719, кл. A01N 63/00, дата публикации 20.11.2010), включающий обработку вегетирующих растений биопрепаратом, содержащим смесь суспензий штаммов Pseudomonas species 7Г, 7Г2К, и 17-2, взятых в соотношении 1:2:1 с концентрацией 2,0-2,4×1010 кл./мл. При этом дополнительно осуществляют стадию предпосевной обработки семян из расчета 50-75 мл суспензии на 1 т семян, а обработку вегетирующих растений - из расчета 50-75 мл/га.

Недостаток данного способа заключается в необходимости проведения дополнительной предпосевной обработки семян биопрепаратом, что усложняет и увеличивает затраты на осуществление данной технологии.

Известен также способ использования известкового удобрения для выращивания зерновых и пропашных культур Центрально-Черноземной зоны (заявка РФ №95107461/25, кл. C05D 3/02, дата публикации 10.05.1997), включающего в качестве мелиоранта известковую муку, в качестве дополнительного мелиоранта карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, масс.%: карбонат кальция - 40-60, известковая мука - 60-40. Технический результат выражается в повышении эффективности известкового удобрения путем увеличения урожайности за ротацию севооборота зерновых и пропашных культур.

Недостаток способа - предлагаемое известковое удобрение включает только мелиоранты минерального происхождения (известковая мука и карбонат кальция), а отсутствие в используемом известковом удобрении органических компонентов снижает качество получаемого удобрения и вызывает необходимость дополнительного внесения органических удобрений при выращивании сельскохозяйственных культур.

Известен способ выращивания сахарной свеклы (патент РФ №2121783, кл. A01G 1/00, A01B 79/02, дата публикации 20.11.1998, прототип), в котором в качестве удобрения используют ультратонкодисперсную (УТД) двуокись кремния из расчета 50-100 кг/га. Семена сахарной свеклы смешивают с УТД кремния ("опудривают") из расчета 1 кг УТД кремния на 100 кг семян. Затем эти "опудренные" семена высевают в почву ленточно-точечным методом (или беспрерывным ленточным) одновременно с внесением УТД кремния из расчета 50-100 кг/га.

Недостаток способа - размер частиц предлагаемого УТД кремния, соизмеримый с размерами молекул, повышает требования к тщательности и осторожности предпосевной обработки семян; необходимость ленточно-точечного метода посева семенного материала требует соответствующего типа сеялки и повышает трудоемкость технологии; использование только минерального компонента сказывается на питательном режиме сахарной свеклы.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение урожайности и сахаристости сахарной свеклы за счет улучшения почвенного плодородия и экологической ситуации окружающей среды.

Технический результат достигается тем, что в способе возделывания сахарной свеклы, включающем внесение удобрения, согласно изобретению в качестве удобрения используют сложный компост, включающий полуперепревший навоз КРС, фосфогипс и растительные остатки - солома пшеницы, отходы кормления животных, растительные остатки кукурузы, подсолнечника и сахарной свеклы, взятые в одинаковых пропорциях, при следующем соотношении компонентов (масс.%):

фосфогипс - 8-9,

растительные остатки - 15-16,

полуперепревший навоз крупного рогатого скота - остальное,

которые предварительно укладывают слоями и выдерживают 1,0-1,5 месяцев, затем в летний период в течение 2,0-3,5 месяцев периодически перемешивают и доводят до влажности 35-40%; после чего осенью вносят аммиачную селитру в количестве 190 кг/га, а сложный компост вносят в дозе 65-70 т/га с последующим дискованием и весенним посевом сахарной свеклы.

Новизна заявленного способа обусловлена тем, что при выращивании сахарной свеклы в качестве основного органоминерального удобрения при снижении дозы азотного удобрения предлагается использовать сложный компост, состоящий из органических отходов животноводства, растениеводства и минерального отхода химической промышленности, способствующий сохранению плодородия почвы, улучшению ее физического состояния и повышению урожайности культуры. Предлагаемый способ позволяет использовать отходы в качестве вторичного сырья, что существенно снижает экологическую нагрузку на окружающую среду, повышает экономическую и социальную эффективность технологии.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое решение, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Способ осуществляется следующим образом.

Компостируют полуперепревший навоз крупного рогатого скота, фосфогипс и растительные остатки - солома пшеницы, отходы кормления животных, растительные остатки кукурузы, подсолнечника и сахарной свеклы, взятые в одинаковых пропорциях, при следующем соотношении (масс.%): фосфогипс - 8-9, растительные остатки - 15-16, полуперепревший навоз крупного рогатого скота - остальное, предварительно укладывая слоями и выдерживая 1,0-1,5 месяцев, затем в летний период в течение 2,0-3,5 месяцев периодически перемешивают и доводят до влажности 35-40%; после чего осенью вносят аммиачную селитру в количестве 190 кг/га, а сложный компост вносят в дозе 65-70 т/га с последующим дискованием и весенним посевом сахарной свеклы.

В составе сложного компоста используется фосфогипс в количестве 8-9%, что является достаточным для снижения слабощелочной реакции навоза, а в дальнейшем и почвы до близкой к нейтральной (pH 6,8-6,9), а также для перевода подвижных форм тяжелых металлов в недоступную (валовую) для растений форму, и увеличения содержания подвижного фосфора и кальция, необходимого для формирования водопрочной и агрономически ценной структуры почвы. Также компост включает растительные остатки в количестве 15-16%, что позволяет увеличить содержание в получаемом удобрении органического вещества до 20% и способствует повышению концентрации почвенного гумуса на 0,4-0,5%. Включение в состав компоста указанного количества растительных отходов также способствует повышению качества получаемого удобрения за счет улучшения его физических характеристик, что в дальнейшем оптимизирует условия вегетации сельскохозяйственной культуры (сахарной свеклы). Для поддержания водного режима компостируемого субстрата, снижения инфильтрации жидких стоков компоста в процессе компостирования проводят послойную укладку компонентов и их выдержку 1-1,5 месяца. Компостирование проводят в летний период в течение 2,0-3,5 месяцев, что обеспечивает благоприятный температурный режим для формирования компоста и условия для разложения его органических компонентов, а также позволяет сократить сроки компостирования и сохранить в получаемом удобрении значительное количество питательных элементов, необходимых для формирования урожая сахарной свеклы.

Пример конкретного осуществления способа возделывания сахарной свеклы

На базе хозяйства ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района Краснодарского края, где основным типом почв является чернозем обыкновенный, проводили подготовку основного органоминерального удобрения (сложного компоста) и осуществление способа возделывания сахарной свеклы с применением сложного компоста при снижении нормы внесения азотных удобрений. В качестве контроля использовали принятую в хозяйстве агротехнологию выращивания сахарной свеклы (с внесением только минеральных удобрений, причем доза аммиачной селитры составляет 250 кг/га).

Внесение в почву сложного компоста оказывает положительное влияние на ее физические, химические и биологические свойства. Так содержание органического вещества в среднем повышалось на 4%; концентрация общего азота на контроле составила 0,20 и 0,38% в 2008 и 2012 гг. соответственно, тогда как с внесением компоста - 0,29 и 0,42%. Также отмечается повышение содержания подвижного фосфора в среднем на 23,3%, кальция и серы, снижение реакции почвенной среды с 7,23-7,64 до 6,94-6,76 (таблица 1). Применение технологии способствовало усилению микробиологической активности почвы, способствующей повышению ее поглотительной способности и снижению выщелачивания элементов питания; подвижные тяжелые металлы находились на уровне 0,4-0,5 ПДК.

Таблица 1 Агрохимические свойства чернозема обыкновенного в посевах сахарной свеклы Вариант рН H2O Органическое вещество, % N общ, % P2O5, мг/кг , % CaO, % Сахарная свекла, 2008 г. Контроль 7,64±0,16 3,67±0,08 0,20±0,01 35,80±0,98 0,08±0,01 0,16±0,01 Компост 6,76±0,14 3,75±0,08 0,29±0,01 42,50±1,55 0,12±0,01 0,32±0,01 Сахарная свекла, 2012 г. Контроль 7,23±0,15 3,22±0,05 0,38±0,01 23,26±0,33 0,07±0,01 0,15±0,01 Компост 6,94±0,14 3,43±0,09 0,42±0,01 32,26±0,89 0,10±0,01 0,21±0,01

Оценка агрегатного состава почвы показала, что применение сложного компоста способствовало улучшению ее структуры и водопрочности. В первый год исследования в посевах сахарной свеклы (2008 г.) содержание ценных агрегатов в почве с внесением сложного компоста составило 67,9, а на контроле - 62,1%, что соответственно вызвало повышение ее структурности. По результатам исследований последействия сложного компоста на 5-й год на контроле этот показатель составил - 64,2, а с компостом - 69,8%.

Содержание водопрочных агрегатов (>0,25 мм) на контроле составило 45,9, а в варианте со сложным компостом 60,2%; при последействии на пятый год в посевах сахарной свеклы составило 60,5 по сравнению с контролем - 46,6%. В посевах сахарной свеклы отмечено снижение плотности сложения пахотного слоя почвы с внесением сложного компоста в среднем на 6,6 в 2008 г. и на 7,5% в 2012 г. по сравнению с контролем, что способствовало повышению удельного объема пор и общей пористости пахотного слоя.

Увеличение численности микробного сообщества с внесением сложного компоста выражается в нарастании разнообразия актиномицетов и микроскопических грибов, выполняющих важнейшую функцию редуцентов; усиление мацерации растительных остатков и накопление влаги в почве благоприятствует развитию популяций дождевых червей (Lumbricidae) и энхитреид (Enchy-traeidae), являющихся незаменимыми участниками почвообразования.

Сложный компост, увеличивая агрегированность пахотного слоя почвы, повышает его аэрацию, что улучшает условия развития корнеплодов сахарной свеклы и лучшему формированию их товарного вида. При внесении сложного компоста доля корнеплодов свеклы нетоварного вида составляет всего 5,2, а на контроле доходит до 17,1%. Средняя масса одного корнеплода на участке с использованием сложного компоста в 2008 г. была на 182, а в 2012 г. - на 147 г выше, чем на контроле, что сказалось и на продуктивности этой культуры. Урожай на участках с использованием сложного компоста в 2008 г. составил 450,5, а в 2012 - 388,0 т/га, существенно превысив контроль. Также отмечается повышение сахаристости корнеплодов сахарной свеклы, что отражает улучшение качества получаемой продукции. Так на контроле данный показатель в среднем составил 14-15%, а с применением технологии - 17-18% (таблица 2).

Таким образом, использование сложного компоста с участием отходов промышленности и сельского хозяйства и снижение нормы минеральных удобрений при посеве сахарной свеклы в пятилетнем севообороте способствует улучшению агрохимических свойств почвы, повышению противоэрозионной устойчивости ее структуры, снижению плотности сложения и порозности. Оптимизация агрофизических и химических характеристик пахотного слоя почвы способствует созданию благоприятных пищевого и водно-воздушного режимов для вегетации растений сахарной свеклы, развитию ее корнеплодов и формированию качественного урожая. Экономическая эффективность технологии выражается в снижении себестоимости продукции растениеводства на 17% и повышении уровня рентабельности производства на 23%.