Економічна оцінка дослідження впливу мікробіологічних препаратів на розкладання нетоварної продукції зернових культур

Економічна оцінка дослідження впливу мікробіологічних препаратів на розкладання нетоварної продукції зернових культур

Постановка проблеми. Тривале екстенсивне використання сільськогосподарських угідь в Україні зумовило погіршення стану ґрунтів, їх родючості: зменшилося надходження в грунт органічної речовини та прискорилася мінералізація гумусу, погіршилася структура ґрунту, відбулися зміни водного режиму, поширилися процеси ерозії, дефляції, декальцинації, забруднення важкими металами та радіонуклідами.

У ринкових умовах ці явища посилилися порушенням науково обґрунтованих сівозмін у бік насичення найбільш прибуткових культур, таких як соняшник, ріпак, кукурудза. Наприклад, соняшник у структурі посівних площ в Миколаївській області за 2005;2007 рр. в середньому займає 25% [1], тобто він повертається на те саме поле через 3−4 роки. Соняшник висушує грунт до глибини 3 метрів і більше, підвищується інтенсивність вітрової та водної ерозії, втрати гумусу на схилах від 1 до 3 градусів сягають 0,9−1,1 т щорічно.

Такі тенденції призвели до значного погіршення природних властивостей ґрунтів, втрати природної родючості. Так, у ґрунтах Миколаївської області швидкість щорічного зменшення вмісту гумусу за період 1990;2008 рр. склала 0,027% [3].

Саме тому проблема відновлення в ґрунті органічної речовини є актуальною. Найбільш відомим загальновизнаним способом збагачення грунту органічною речовиною є внесення напівперепрілого гною. Проте він практично унеможливлюється різким скороченням поголів'я тварин та значними витратами на його застосування. Так, у Миколаївській області внесення органічних добрив у 2007 р. порівняно з 1990 р. зменшилося у 58 разів до 0,1 т/га [1].

На цьому фоні перспективи має внесення органічних добрив у грунт у якості нетоварної частини продукції рослинництва — соломи, решток стебел, бадилля та ін.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Проблемі використання органічних добрив для відновлення природних властивостей ґрунтів присвячено багато праць видатних вчених: В. В. Горлачука, В. Ф. Сайко, О.Г. Тараріко, А. М. Третяка та ін. Але в їх роботах не розглядалося питання використання мікробіологічних препаратів для розкладання соломи, найбільш розповсюдженої побічної продукції рослинництва і, відповідно, не зроблено економіко-екологічну оцінку цього заходу.

Зернові культури в структурі посівних площ Миколаївської області складають 60−65%, на одну тонну зерна виробляється в середньому 1−1,1 т соломи. Валовий збір зерна суттєво коливається (0,64 млн. т — 2007 рік, 2,52 млн. т — 2009 рік), але якщо прийняти в середньому 1,9 млн. т, то соломи залишається 1,9−2,4 млн. т.

Враховуючи, що поголів'ю худоби на корм витрачається майже 300 тис. т, решту (1,6−1,9 млн. т) доцільно використовувати на органічне добриво. У перерахунку на всю посівну площу зернових культур [1] виходить, в середньому, 2,0 т/га соломи. Для прискорення процесу її гуміфікації збільшення частини органічної речовини, яка трансформується в стабільний гумус, доречно обробляти мікробіологічними препаратами.

Метою роботи було проведення економіко-екологічної оцінки дослідження впливу мікробіологічних препаратів на процес розкладання соломи в ґрунті.

Викладення основного матеріалу дослідження. З метою дослідження впливу мікробіологічних препаратів БайкалЕМ1, ЕМ-А на процеси повернення елементів живлення рослин з рештками соломи озимої пшениці в ґрунт вченими Миколаївсього проектно-технологічного центру «Облдержродючість» спільно з Чорноморським державним університетом ім. Петра Могили було проведено модельний лабораторний експеримент. Ґрунт — чорнозем південний слабогумусний, типовий для Миколаївської області, відбирали на ділянці, де була відсутня рослинність. Ґрунт перемішували з подрібненою соломою пшениці озимої у співвідношенні 1:1 та 1:0,5. Компости, завантажені в контейнери, доводили до оптимальної вологості водою (контроль) та розчинами препаратів Байкал-ЕМ1 і ЕМ-А. Концентрацію розчинів розраховували відповідно до рекомендацій виробників 1:100. Маса зразка компосту 1:1 — 630 г., 1:0,5 — 800 г. Повторність в дослідах — чотириразова. З контейнерів упродовж 3,5 місяців відбирали зразки ґрунтової суміші через 7, 21, 35, 49, 63, 77, 91 день, у яких проводили агрохімічний аналіз; визначали вміст фосфору, калію, органічної речовини ґрунту та рН. За результатами було побудовано залежності [4], які відображають динаміку параметрів, що досліджували протягом експерименту. Вологість компосту підтримували періодичними доливаннями води та розчинів. Було зроблено агрохімічний аналіз чистого ґрунту, а також внесеної соломи. Вміст органічної речовини ґрунту визначали за Кравковим, за Чиріковим — рухомий фосфор, обмінний калій.

Зміна вмісту рухомого фосфору, обмінного калію і органічної речовини в компостах характеризується періодичними коливаннями, які мають загальну тенденцію до збільшення. У цілому, процеси в компостах, оброблених водою і мікробіологічними препаратами, мають однакові тенденції і відрізняються лише кількістю вмісту елементів живлення [4].

Динаміка вмісту рухомого фосфору свідчить про його активну участь в агрохімічних процесах розкладання соломи. Найбільшою його кількість виявлена на початку досліду (7 день), на 21-й день вона знизилася до кількості в чистому ґрунті і у подальшому її коливання не перевищували цієї концентрації.

Вміст обмінного калію характеризується його різким значним збільшенням на 7-й день і подальшим незначним коливанням у межах середнього рівня. Тому для обмінного калію взято середньоарифметичне його значення.

Кількість органічної речовини ґрунту зросла на початку досліду і протягом 3,5 місяців його проведення повільно збільшувалась. Для цього показника також було взято середньоарифметичне значення.

Треба зазначити, що для більш чіткого визначення залежності кількість внесеної соломи в компости була збільшена в умовах експерименту порівняно з реально можливою кількістю. Отримані результати були перераховані за масштабом внесеної соломи на реальний можливий обсяг 2,0 т/га соломи. За результатами проведеного дослідження і розрахунків визначено вплив внесення соломи, зволоженої водою (контроль) і мікробіологічними препаратами Байкал-ЕМ1 та ЕМ-А, на вміст у ґрунті рухомого фосфору, обмінного калію, органічної речовини (табл. 1).

Таблиця 1. Вміст елементів живлення в ґрунті при внесенні соломи, обробленої водою і мікробіологічними препаратами

Елементи живлення.	Чистий ґрунт.	Контроль.	Байкал-ЕМ1.	ЕМ-А.
Рухомий фосфор (7-й день), кг/га.	286,0.	287,0.	287,36.	287,10.
Обмінний калій (середнє значення), кг/га.	390,0.	394,34.	394,36.	394,84.
Органічна речовина (середнє значення), т/га.	40,00.	40,30.	40,32.	40,35.

Як свідчать дані таблиці, просте внесення в ґрунт соломи, зволоженої водою, в розрахунку 2 т на гектар дає збільшення рухомого фосфору на 1 кг/га, обмінного калію — на 4,3 кг/ га, органічної речовини ґрунту — на 0,3 т/га. Обробка компостів розчинами мікробіологічних препаратів ще більш інтенсифікує ці процеси порівняно з контролем. Так, по рухомому фосфору найбільший приріст забезпечує препарат БайкалЕМ1 — 0,36 кг/га або 36%. Обмінний калій і органічна речовина ґрунту максимально зросли в компостах, оброблених ЕМ-А, відповідно 0,5 кг/га (11,5%) і 0,05 т/га (16,7%).

Розрахунки для внесення еквівалентної кількості цих речовин за допомогою мінеральних і органічних добрив наведено в табл. 2.

Таблиця 2. Кількість мінеральних і органічних добрив, еквівалентних внесенню 2 т/га соломи в ґрунт, кг/га

Мінеральні і органічні добрива.	Контроль.	Байкал-ЕМ1.	ЕМ-А.	Вартість добрив для контролю, грн/га.
Суперфосфат.	5,0.	6,8.	5,5.	10,0.
Калій хлористий.	7,2.	7,3.	8,1.	24,5.
Напівперепрілий гній.
Зелене добриво.

Як видно з даних табл. 2, внесення соломи в грунт дає економію у фосфорних добривах 10 грн./га, калійних — 24,5 грн./ га, напівперепрілого гною — 405 грн./га, зелених добрив — 1752 грн./га. Причому слід зазначити, що використання гною у промислових масштабах пов’язано зі значними труднощами пошуку і доставки, а використання сіна в якості зеленого добрива є дуже високовитратним. Обробка соломи мікробіологічними препаратами ще економить в середньому 3,5 грн./га на мінеральних добривах, 67,5 грн./га на вартості напівперепрілого гною і 292 грн./га на зелених добривах.

Висновки

.

1. Екстенсивне використання сільськогосподарських угідь, порушення сівозмін призвели до суттєвого погіршення природних властивостей ґрунту, зокрема зменшення вмісту гумусу (наприклад у Миколаївській області швидкість зменшення його концентрації з останніми роками складає 0,027% за рік).

• 2. Солому, як одну із найбільш поширеної частини нетоварної продукції зернових культур, в умовах дефіциту напівперепрілого гною доцільно використовувати в якості органічного добрива. На основі даних модельного лабораторного дослідження розраховано, що внесення 2 т/га соломи замінює: 1,0 кг/га рухомого фосфору; 4,34 кг/га обмінного калію; 300 кг/га органічної речовини.
• 3. Обробка соломи розчинами мікробіологічних препаратів прискорює процес її розкладання в ґрунті і збільшує надходження в нього елементів живлення: рухомого фосфору на 0,36 кг/га (36%) з препаратом Байкал-ЕМ1, обмінного калію на 0,5 кг/га (11,5%) і органічної речовини ґрунту на 0,05 т/га (16,7%) з препаратом ЕМ-А.
• 4. Економія за еквівалентною кількістю мінеральних і органічних добрив при внесенні соломи, обробленої мікробіологічними препаратами, складає: 13,6 грн./га — на фосфорних; 27,6 грн./га — на калійних добривах; 472,5 грн./га — на напівперепрілому гної; 202,4 грн./га — на зелених добривах.

Перспективи подальших досліджень. Можна відмітити збільшення надходження елементів живлення ґрунту при внесенні в нього соломи, обробленої розчинами мікробіологічних препаратів, та економію за рахунок цього мінеральних і органічних добрив. У подальших дослідженнях можна визначити вплив мікробіологічних препаратів на мікроелементний склад ґрунту при розкладанні нетоварної частини урожаю.

Література

сівозміна прибутковий ґрунт відновлення.

• 1. Статистичний щорічник Миколаївської області за 2007 рік / [ред. П.Ф. Зацарінський]. — Миколаїв: Головне управління статистики у Миколаївський області, 2008. — 521 с.
• 2. Зубець М. Наші чорноземи — неоціненне надбання природи / М. Зубець, С. Балюк, Б. Носко // Голос України. — 2009. — № 59 (4559). — С. 18−19.
• 3. Кузьменко О. Б. Проблема збереження і відтворення гумусу в ґрунтах Миколаївської області / О. Б. Кузьменко // Наукові праці: науково-методичний журнал. — Т. 81, Вип. 68. Екологія: Сучасний стан родючості ґрунтів та шляхи її збереження. — Миколаїв: МДГУ ім. Петра Могили, 2008. — С. 95−98.
• 4. Кузьменко О. Б. Використання мікробіологічних препаратів для розкладання нетоварної продукції зернових культур / О. Б. Кузьменко // Наукові праці: науково методичний журнал. — Т. 132, Вип. 119. Екологія. — Миколаїв: ЧДУ ім. Петра Могили, 2010. — С. 50−54.