Эффективность применения удобрения жидкого гуминового на основе торфа «Гумавит» при возделывании ярового ячменя на черноземе обыкновенном тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Родионова Светлана Анатольевна

• Родионова Светлана Анатольевна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Родионова Светлана Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ

1 ЗНАЧЕНИЕ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ. ДОЛЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В ПОСЕВАХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

1.1 Значение гуминовых веществ

1.2 Гуминовые удобрения на основе торфа

1.3 Яровой ячмень в посевах зерновых культур

2 МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристика почвенно-климатических условий

2.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований

2.3 Предмет, объект и методы исследований

2.3.1 Методика определения энергии прорастания и всхожести ячменя в лабораторных условиях при использовании Гумавита

2.3.2 Методика определения агрохимических показателей почвы и биологической активности почвы при использовании Гумавита в лабораторных условиях

2.3.3 Методика определения биологической активности почвы и динамики агрохимических показателей почвы при использовании Гумавита в полевых условиях

2.3.4 Методика исследований деляночного опыта при использовании Гумавита

2.3.5 Методика производственных исследований при использовании Гумавита

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ГУМАВИТА

3.1 Энергия прорастания, всхожесть, биометрические показатели ярового ячменя сортов Вакула и Грис при использовании Гумавита в лабораторных условиях

3.2 Динамика биологической активности почвы, агрохимических показателей почвы при использовании Гумавита

3.2.1 Результаты лабораторных исследований

3.2.2 Результаты полевых исследований

3.3 Определение влияния Гумавита на признаки, формирующие элементы урожайности, качество зерна ярового ячменя сортов Вакула и Грис в деля-ночном опыте

3.3.1 Высота растений ярового ячменя

3.3.2 Полевая всхожесть семян

3.3.3 Элементы структуры урожая

3.3.4 Урожайность

3.3.5 Качество зерна

3.4 Влияние Гумавита на урожайность ярового ячменя сорта Вакула в

производственных условиях

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГУМАВИТА

В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ НА ЯРОВОМ ЯЧМЕНЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эффективность применения удобрения жидкого гуминового на основе торфа «Гумавит» при возделывании ярового ячменя на черноземе обыкновенном»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. В настоящее время большое распространение получили препараты на основе гуминовых веществ, особенно, в растениеводстве [131]. Одним из основных компонентов органического земледелия является использование препаратов на основе гуминовых веществ, данные препараты ускоряют биохимические и микробиологические процессы в почве [8, 91]. Препараты на основе гуминовых веществ улучшают качество почвы [9], хорошо усваиваются растениями [91,133]. Для увеличения микробиологической активности почвы, на протяжении нескольких лет, используют удобрения на основе гуминовых веществ [9, 91]. «При использовании гуминовых удобрений в сельском хозяйстве: увеличивается урожайность зерновых, кормовых и овощных культур, в среднем, на 10...30%, повышается всхожесть семян и их прорастание, улучшается обмен веществ у растений, повышается поглощение минеральных веществ, усиливается корнеобразование, снижается содержание нитратов, пестицидов, ионов тяжелых металлов и радионуклидов» [91,115].

Одним из видов исходного сырья для приготовления гуминовых препаратов является торф. Торф потенциальное удобрение, требующее предварительного энергичного на него воздействия различными активаторами с целью перевода питательных веществ в легкодоступную для растений форму [83]. Технологии производства удобрений на основе торфа, со щелочной экстракцией гуминовых кислот, при повышенной температуре широко известны. Наиболее перспективным направлением переработки вещества торфа являются кавитационные методы обработки материала в водной среде [47, 135]. «Данные технологии менее энерго, трудо затратные, чем классические. Однако, использование существующих теоретических разработок в области современных технологий переработки торфа на основе кавитационного влияния на него, сдерживается отсутствием передового технологического оборудования для данных целей» [115].

В доступной литературе описанные способы получения кавитационных эффектов имеют определенные достоинства, но есть и недостатки, которые препятствуют их широкому применению для производства гуминовых удобрений на основе торфа. Поэтому остается широкое поле для исследований по поиску новых способов получения кавитационных эффектов в водной среде и внедрение новых технологий по переработке торфа с использованием кавитационных эффектов для нужд сельского хозяйства (растениеводства). В связи с этим изучение эффективности удобрения жидкого гуминового на основе торфа «Гумавит» (далее по тексту Гумавит), полученного с использованием нового кавитационного (импульсно-ударного) метода обработки торфа, на обработку семян и растений ячменя в течение вегетации является актуальным направлением исследований.

Степень разработанности темы. Большой вклад в развитие физических и химических представлений о торфе, применении органических удобрений на основе торфа внесли исследования ученых: Л.А. Христевой, П.С. Александрова, Е.Т. Базина, Н.Н. Бамбалова, П.И. Белькевича, М.П. Волпровича, А.П. Гаврильчи-ка, Н.И. Гамаюнова, Б.А. Богатова, М.А. Гатиха, С.С. Драгунова, С.С. Корчунова, Н.В. Кислова, В.П. Круглова, А.М. Кунина, И.Ф. Ларгина, И.И. Лиштвана, Л.М. Малкова, В.А. Миронова, Е.Н. Мишустина, М.В. Мурашова, В.М Наумовича, Г.В. Наумовой, Ф.А. Опейко, А.С. Оленина, А.В. Пичугина, Д.Н. Прянишникова, В.Е. Раковского, С.Г. Солопова, С.Г. Скоропанова, Г.Л. Стадникова, А.В. Тишковича, Н.В. Чураева, О.А. Цепляева, и др.

Усовершенствование существующих и разработка новых технологических процессов на современном этапе развития науки и техники требуют дальнейшего изучения природы торфа, его состава, а также исследования процессов переработки торфа. Использование органических удобрений на основе торфа, полученных новыми методами его активации, является современным направлением в технологиях возделывания различных сельскохозяйственных культур. Имеющиеся экспериментальные данные о влиянии таких удобрений на сельскохозяйственные куль-

туры носят фрагментарный характер, комплексных исследований, в том числе по яровому ячменю, мало.

Цель исследований заключалась в определении эффективности применения нового удобрения жидкого гуминового на основе торфа «Гумавит» при возделывании ярового ячменя сортов Вакула и Грис на черноземе обыкновенном в Ростовской области.

Задачами исследований являлось:

1. Изучить влияние удобрения Гумавит на энергию прорастания, всхожесть и линейные размеры проростков ярового ячменя в лабораторных условиях.

2. Установить степень воздействия Гумавита на агрохимические показатели и биологическую активность почвы.

3. Установить влияние Гумавита на биометрические показатели, формирование элементов структуры урожая, урожайность и качество зерна ярового ячменя в полевых условиях.

4. Определить экономическую эффективность применения Гумавита при возделывании ярового ячменя на семенные и продовольственные цели.

Научная новизна исследований заключается в том, что установлено положительное влияние нового удобрения Гумавит на энергию прорастания, всхожесть, биометрические показатели, формирование урожая ярового ячменя сортов Вакула и Грис. Установлено положительное влияние Гумавита на биологическую активность почвы. Определена экономическая эффективность применения Гу-мавита.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в подтверждении полезных свойств нового удобрения Гумавит. Экспериментально установлено положительное действие Гумавита на биометрические показатели, урожайность, экономическую эффективность при возделывании ярового ячменя. При применении Гумавита 1,16 л/га у ярового ячменя сорта Вакула в среднем за годы исследований получена прибавка к урожаю 0,2 т зерна по отношению к контролю.

Безопасность Гумавита подтверждена протоколом исследований №5423 от 03.04.2019 г. (Испытательная лаборатория ФГБУ «Центр оценки качества зерна», Аттестат аккредитации №РОСС.RU.21ПТ12).

Результаты исследований прошли производственную проверку в Агротехническом центре Азово-Черноморского инженерного института филиала ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде Ростовской области на площади 10 гектаров, в Волгоградской области Михайловского района: ООО «Дана» на площади 20 гектаров, ИП КФХ Елисеев на площади 10 гектаров, КХ Клупов на площади 10 гектаров.

Методология и методы исследований. Методология основана на изучении научной литературы отечественных и зарубежных авторов. Методы исследований: лабораторные методы исследования эффективности Гумавита проводились согласно ГОСТам РФ, схемам опытов, обработка итогов поисковых экспериментов проводилась методом статистического анализа. Программа исследований и все сопутствующие наблюдения выполнены по общеизвестным методикам Б.А. Доспехова, графическое и табличное отображение полученных результатов с применением компьютерных средств обработки экспериментальных данных. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Влияние Гумавита на всхожесть, энергию прорастания и биометрические параметры ярового ячменя в лабораторных условиях.

2. Воздействие Гумавита на агрохимические показатели и биологическую активность почвы.

3. Определение действия Гумавита на урожайность ярового ячменя сортов Ва-кула и Грис в полевых испытаниях.

4. Экономическая эффективность применения Гумавита при возделывании ярового ячменя.

Степень достоверности и апробация результатов. Результаты исследований, полученные в период проведения лабораторных и полевых опытов в

2018.2021 гг., подтверждаются экспериментальными данными, использованием современных методов исследований.

Основные положения и результаты экспериментальных исследований были представлены на XVII Международной научно-практической конференции «Технологические аспекты возделывания сельскохозяйственных культур», посвященной 95-летию агрономического факультета и 180-летию подготовки специалистов аграрного профиля (УО БГСХА, г. Горки, 2021 г); Выставка-демонстрация «День Донского поля» «ДонЭкспоцентр» тематический раздел -растениеводство (Ростовская обл., Зерноградский р-н, 2021 г.).

Публикации результатов исследований. По теме исследований опубликовано 4 печатных работы, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объём диссертационной работы. Данная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, рекомендаций производству, списка литературы, приложений. Содержание работы изложено на 130 страницах компьютерного текста, содержит 36 таблиц, 7 рисунков. Список использованной литературы состоит из 140 наименований, включая 9 иностранных источников.

Личный вклад соискателя заключается в разработке программы проведения опытов, проведении лабораторных и полевых исследований, проведении необходимых учётов и наблюдений, обработке и обобщении полученных результатов.

1 ЗНАЧЕНИЕ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ. ДОЛЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В

ПОСЕВАХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

1.1 Значение гуминовых веществ

Открытие гуминовых веществ относится к XVIII веку. Первые результаты изучений в этой сфере были получены в 1786 г. немецким биологом Ф.К. Ахар-дом, «который воздействием раствора щелочи на торф и на почву получил темно -бурый раствор» [115]. С тех пор щелочные растворы считаются основным реагентом для извлечения гумусовых кислот из биокосных природных тел [97].

Основной органической составляющей почв и донных отложений являются гуминовые вещества, широко распространенные по поверхности Земли и находящиеся практически во всех земных и водных средах [110]. Гуминовые вещества -это необходимая и обязательная составная часть всех обменных процессов в биосфере [110]. По оценкам почвоведов, в биосфере содержится углерода только в гуминовых кислотах порядка 6х1011т, тогда как количество «живого» углерода -7х1011т [104]. Образование гуминовых веществ является вторым по величине после фотосинтеза процессом преобразования органического вещества в природе, в котором участвует около 20 Гт углерода в год [70].

Подсевалов М.И., Тойгильдин А.Л., Аюпов Д.Э. считают: «Основными источниками органического вещества почвы в агрофитоценозах являются: пожнив-но-корневые, растительные остатки, солома и другие биогенные ресурсы, которые при попадании в почву, подвергаются сложным процессам трансформации под действием комплекса микроорганизмов» [94]. «В биохимических превращениях веществ и биологическом круговороте химических элементов в агрофитоценозах важную роль играют микроорганизмы» [94].

Гуминовые вещества, обладающие наличием большого количества разнообразных функциональных групп и высокой устойчивостью, образованные в процессе естественного отбора структур, выполняют определенные жизнеобеспечивающие функции в биосфере [110]. К таким функциям относятся: аккумулятивная, транспортная, регуляторная, протекторная и физиологическая [97, 110, 127]. «Аккумулятивная функция отвечает за обеспечение живых организмов химическими элементами и энергией. В состав гуминовых веществ входят: от 40 до 60% углерода (С), 3...5% азота (И), 30...40%о кислорода (О), а также водород, сера, фосфор, многие металлические катионы, в том числе так называемые микроэлементы. Транспортная функция отвечает за формирование геохимических потоков минеральных и органических веществ, в основном в водных средах. Регуляторная функция - формирование структуры почвы и ее гидрофизических свойств; регулирование ионообменных реакций между твердой и жидкой фазами; влияние на кислотно-щелочной и окислительно-восстановительный режимы. Протекторная функция - защитная функция гуминовых веществ в их способности связывать в слабо подвижные или труднодиссоциируемые соединения токсичные и радиоактивные элементы. Физиологические функции гуминовой кислоты и ее солей заключаются в содействии прорастанию семян и активизации дыхания растений» [115].

Благодаря наличию в почве гуминовых веществ, биосфера устойчива к интенсивному антропогенному воздействию и имеет способность восстанавливаться [126]. По экологической важности гуминовые вещества занимают центральное место в составе органического вещества почв [98].

В последние годы исследования защитной функции гуминовых веществ и их практическое применение стали предметом особого интереса. Гуминовые вещества играют определенную роль в поддержании равновесия экосистем, подвергающихся сильному антропогенному давлению [70].

Решение такой глобальной задачи современности, как целенаправленное регулирование нарушенного равновесия в экосистемах, требует исследований в об-

ласти детоксикации загрязняющих веществ и поиска безопасных способов защиты организмов от воздействия токсичных веществ [70]. Гуминовые препараты, полученные из природных ресурсов (угля, торфа), унаследовали большинство свойств гуминовых веществ исходного сырья и благодаря своей функциональной активности действуют как мелиоранты и препараты для детоксикации, ремедиа-ции и рекультивации деградированных и загрязненных почв, а также стимуляторы роста растений [131].

З.Г. Джанаев писал, что: «Гумусом называют органическое вещество почвы, которое состоит из биологических остатков различного происхождения (растительного, животного), находящихся на различных стадиях трансформации, и других специфических органических и неорганических веществ почвы» [40]. Трансформация биологических остатков в гумус это многоступенчатые биологические и химические процессы, происходящие в почве, за счет жизнедеятельности микроорганизмов, животных, атмосферного кислорода и воды [80].

К.И. Довбан отмечает, что «биологические, химические, физические процессы, трансформирующие биологическое вещество, под действием которых образуется специфическое органическое вещество почвы, гумус, называется гумификацией» [42]. По мнению Е. Ф. Лозинской, Н.И. Косолапова, А.В. Смородько, Т.Н. Митракова: «Сложные органические соединения разлагаются на более простые соединения, что в конечном итоге приводит к превращению их в неорганические вещества. Образовавшиеся неорганические вещества являются питательными веществами для растений» [76]. В преобразовании сложных органических веществ участвуют биологически активные вещества, вырабатываемые микрофлорой, микрофауной, корнями растений, под их влиянием происходят биологические и химические реакции [80].

По наблюдениям А.И. Попова, из всех природных образований только гу-миновые вещества биокосных тел, по-видимому, способны концентрировать в своем составе азот и постепенно освобождать его в виде разнообразных химических соединений. Экспериментально было доказано, что гуминовые вещества

абиогенно связывают молекулярный азот. Эти соединения являются не только источником питательных веществ для растений и физиологически активных веществ, но и регулируют важнейшие физико-химические и биологические свойства почвы, определяют благоприятный водный, воздушный и питательный режимы для растений [97].

В последние годы во многих регионах России идет заметное снижение почвенного плодородия из-за существенного уменьшения содержания гумуса и ухудшения общих экологических условий [10].

«Почвенное плодородие, в основном, определяется наличием органического вещества в почве и входящих в нее гуминовых кислот, которые являются источниками физиологически активных веществ, повышающих процессы жизнедеятельности живых организмов», - считают С.В. Митрофанов, А.И. Попов, О.Г. Чертов [82, 98]. Многими исследователями отмечено положительное влияние гуминовых веществ на состояние почв и растений [7]. Особыми показателями плодородия почвы считаются происходящие в ней биологические процессы, их интенсивность зависит, в значительной степени, от количества и качества органических веществ, поступающих в почву [54].

Е.Н. Мишустин, В.Т. Емцев определили, что биологическая активность почвы, коррелирует с количеством и активностью микроорганизмов, обитающих в ней. От жизнедеятельности почвенных микроорганизмов зависит: трансформация биологических остатков в минеральные вещества, накопление в почве минеральных питательных веществ и их использование, гумификация [84].

Измерение биологической активности почвы имеет большое значение для сохранения и восстановления плодородия почвы [79].

Снижение биологической активности почвы указывает на деградационные явления в ней, в то время как повышение биологической активности почвы основано на увеличении образования гумуса. Дисбаланс питательных веществ в почве вследствие их выноса культурами и поглощения микроорганизмами приводит к деградации гумуса и снижению плодородия в почве [129, 139].

«От характера и интенсивности, протекающих в почве микробиологических процессов, их взаимоотношения с растениями в основном зависит продуктивность сельскохозяйственных угодий» [35].

"Современная система земледелия невозможна без применения средств защиты и минеральных удобрений. Однако эффективность удобрений ограничена, есть некий предел, по достижении которого увеличение доз минеральных удобрений не приводит к повышению урожайности возделываемых культур. К тому же высокие дозы минеральных удобрений имеют побочные эффекты, выражающиеся в негативном влиянии на биологическую активность почвы. С другой стороны, применение повышенных доз минеральных удобрений, интенсивных способов механической обработки активизирует микробиологические процессы минерализации органического вещества и сопровождается снижением его содержания в почве" [8].

Одним из источников гуминовых веществ является торф. Торф — отложения органического происхождения, состоящие из остатков болотных растений (лиственных, хвойных деревьев, кустарников, трав и мхов), которые не полностью разложились из-за недостаточного доступа воздуха [75].

Н.Т. Коноваленко, М.М. Кононова пишут о том, что гумус - это органическое высокомолекулярное вещество содержащее азот, в котором отсутствуют различимые анатомические части отмерших растительных и животных организмов [67, 68].

Как утверждает А.И. Попов: «Гумус состоит из гумусовых веществ, в состав которых входят гуминовые кислоты, фульвовые кислоты и гумин, отличающиеся по способам извлечения из исходного природного вещества. В соответствии с ГОСТом 27593-88, гумус - это часть органического вещества почвы, которая состоит из специфических гуминовых веществ почвы и неспецифических органических веществ почвы (аминокислоты, органические кислоты и др.)» [97].

А.И. Попов установил, что: «Гумин - органическое вещество, входит в состав гумуса. Гумин состоит из гуминовых и фульвовых кислот, которые прочно

связаны с неорганическими веществами (оксид кремния, металлы) и неспецифическими органическими веществами (целлюлозой, хитином, лигнином, углистыми частицами). Гумин не гидролизуемая часть гумуса, которая не растворяется ни в кислотах, ни в щелочах. Гуминовые и фульвовые кислоты гумина наименее растворимы при применении обычных растворителей (кислот, щелочей) [97]. Это инертная часть почвенного гумуса» [80].

Гуминовые кислоты - темноокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие вещества, нерастворимы в воде, минеральных и органических кислотах, но они хорошо растворяются в растворе щелочи с образованием коллоидных темно -вишневых или коричнево-черных растворов.

«Гуминовые кислоты содержат: углерода 52.62 %, кислорода 30.33%, водорода 3,0.5,5%, азота 3,5.5,5 % на сухое беззольное вещество [66, 97, 99]. «Они разлагают соли угольной, уксусной и фосфорной кислот» [60].

К.Н. Сорокин отмечал: «Гуминовые кислоты - это органическое соединение, которое накапливается в почве и постепенно превращается в растворимое вещество, потребляемое растениями, служит источником питательных веществ, активаторов роста, ферментов, витаминов и многих других биоактивных веществ, необходимых для роста и развития растений» [115].

Физиологической активностью обладают не гуминовые кислоты (регуляторы роста растений), а их соли. Потому, что гуминовые кислоты не растворимы в воде, а растения потребляют питательные вещества только в виде растворов, в то время как соли гуминовых кислот хорошо растворяются в воде и могут использоваться растениями [81].

Александрова Л.Н. считает: «Наиболее ценная часть гумуса - гуминовые кислоты. Они увеличивают поглотительную способность почвы, способствуют накоплению элементов почвенного плодородия и образованию водопрочной структуры» [5].

«Фульвовые кислоты представляют собой смесь слабых алифатических и ароматических органических соединений, растворимых в воде при любом уровне

рН (кислотном, нейтральном и щелочном)». Относительно малый размер молекул фульвовых кислот позволяет им проникать в различные части растений, доставляя туда микроэлементы. На это указывает К.Н. Сорокин [115]. Фульвовые кислоты -это гумусовые кислоты, которые не осаждаются из раствора (фульвовых и гуми-новых кислот) при добавлении в него минеральных кислот до показателя рН >2. Фульвовые кислоты являются азотсодержащими гумусовыми кислотами и, в отличие от гуминовых кислот, имеют меньшее содержание углерода и большее содержание кислорода и водорода. Фульвовые кислоты светло-жёлтого, оранжевого цвета, хорошо растворяются в воде. Кроме того, соли (фульваты) растворимы в воде и слабо закрепляются в почве. Фульвовые кислоты имеют сильнокислую реакцию и активно разрушают минеральную часть почвы. [80]. "Отмечено, что гу-миновые и фульвокислоты, объединенные под общим названием «гумусовые кислоты», являются подвижными и реакционноспособными составляющими гумино-вых веществ, которые активно участвуют в химических процессах, протекающих в экосистемах" [110]. Гуминовые кислоты и фульвокислоты применяются в качестве стимуляторов роста растений [58, 97]. Больше всего растворимых гуминовых кислот в торфе. Хорошо разложившийся торф состоит только из гуминовых кислот и битумов [60].

В состав органического вещества торфа входят: растительные остатки, 10.15%; гумус, 85.90%, гумин, 30%, гумусовые кислоты, 70% (гуминовые кислоты, фульвокислоты). Агрохимической ценностью торфа являются его органическая часть, гуминовые кислоты, фульвокислоты и содержание азота в его составе. Но из-за малой их доступности торф слабо проявляет свойства удобрения [47]. Положительные свойства торфа в естественном состоянии, в основном, представляют потенциальную агрономическую ценность и при внесении в почву не проявляются в полной мере и быстро.

Это обусловлено химическим составом торфа, представленным высокомолекулярными органическими соединениями, которые обладают биологической

устойчивостью, малой подвижностью и, почти, полной недоступностью для использования растениями [83].

Основными источниками гуминовых веществ являются:

1) бурый уголь (леонардит) запасы которого в мире превышают 1 трлн. т. В буром угле гуминовых кислот до 85%;

2) торф, запасы которого в мире больше 500 млрд. тонн. В торфе количество гуминовых кислот до 50%;

3) сапропели, запасы которых в России составляют 225 млрд. т. [115].

И.В. Федько, М.В. Гостищева, Р.Р. Исматова считают: «Торф - природный источник биологически активных веществ, запасы которого огромны и распространены в виде торфяных месторождений по всей поверхности Земли. Большие запасы торфа, его относительно простая доступность обусловили высокий интерес к его изучению. Торф - ценное сырье для производства гуминовых препаратов различного назначения, так как характеризуется высоким содержанием (до 50%) гуминовых кислот» [123]. "По запасам и площадям торфяных залежей, ценности и разновидности их ресурсов у России нет равных в мире" [115]. Россия имеет торфяные месторождения на площади 162,7 млн. га и ресурсы торфа в 128,7 млрд. тонн, что составляет примерно 50 % всех мировых запасов [115]. Из всех торфяных запасов России около 70% их расположено в Западно-Сибирском, 13% в Северо-Западном, 6% в Уральском и по 3.4% в Дальневосточном, Центральном, Восточно-Сибирском районах. Более половины (50,6%) месторождений торфа представлено верховым торфом, треть (31,1%) низинным, а остальные - переходным типом. Верховой торф образуется на возвышенных элементах рельефа из мхов, пушицы, багульника, голубики, клюквы и др. Низинный торф формируется в понижениях рельефа из осоки, тростников, хвощей, зеленых гипновых мхов, ольхи, ивы, березы [23].

Однако в использовании торфяных ресурсов страны есть важные проблемы, такие, как невозобновляемость и исчерпаемость торфяных ресурсов. Ежегодный расход торфа превышает его прирост, по меньшей мере, в два раза. Это предъяв-

ляет все возрастающие требования к рациональному, более экономичному использованию этого исчерпаемого, и невозобновляемого природного ресурса [75].

«Ограниченность геологических запасов торфа и растущий спрос на него в настоящее время и в будущем ставят перед научно-практическими объединениями ряд актуальных задач по разработке и применению рациональных методов для более полного применения потенциальной ценности торфа и повышения эффективности и экономичности его использования» [83].

Н.Ю. Гармаш, Г.А. Гармаш писали: «Основным способом получения гума-тов является технология высокотемпературного щелочного гидролиза сырья, в результате которой происходит высвобождение поверхностно активных высокомолекулярных гумусовых веществ, характеризующихся определенным пространственным строением и физико-химическими свойствами» [31].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Родионова Светлана Анатольевна, 2023 год

- 23 с.

100. Посыпанов, Г.С. Растениеводство / Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодво-ров, Р.Х. Жеруков. - М.: Колосс, 2007. - С.612.

101. Промтов, М.А. Кинетика экстрагирования гуминовых и фульвокислот в роторном импульсном аппарате/М.А. Промтов, А.Ю. Степанов, А.В. Алешин // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - Т.23. - № 2.

- 2017. - С.265-273.

102. Проскуряков, А.М. // Сб. науч. тр. Всероссийской научно-практической конференции «Гуминовые препараты и их применение в растениеводстве и животноводстве». - Рязань, 2005. - С.25-29.

103. Пыльнев, В.В. Частная селекция полевых культур / В.В. Пыльнев. -М.: Колос, 2005. - 552 с.

104. Раковский, В.Е. Химия и генезис торфа./ В.Е. Раковский, Л.В. Пигу-левская // М. Недра, 1978. - С.231.

105. Раскин, М.С. «Все о гуматах» [Текст] / М.С. Раскин // Arpo XXI. -2000. - № 12. - С.23.

106. Репко, Н.В. Состояние производства Ячменя в Российской Федерации [Текст] / Н.В. Репко, К.В. Подоляк, Е.В. Смирнова, И.О. Макарова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2015. - № 106. - С.1071-1082.

107. Родина, Н.А. Новые сорта многорядного ячменя / Н.А. Родина, Л.П. Кокина //Повышение устойчивости сельскохозяйственных культур в современных условиях: Сборник научных материалов. - Орел, 2008. - С. 144-148.

108. Родина, Н.А. Реакция новых сортов ячменя на различные приемы технологии / Н.А. Родина, И.Н. Щенникова, Л.П. Кокина // Достижения науки и техники АПК, 2009. - №8. - С.14-16.

109. Самарин, Н.А. Биогумус и гуматы - подарок природы / Н.А. Самарин // Гуминовые препараты и их применение в растениеводстве и животноводстве: Материалы Всероссийской научно-практической конференции (17-19 мая 2005 г.). - Рязань, 2005. - С.21-25.

110. Скрипкина, Т.С. Механохимическая модификация структуры гумино-вых кислот для получения комплексных сорбентов, Диссертация, текст, Новосибирск - 2018.

111. Смышляев, Э.И. Гуминовые удобрения и их применение (Методические рекомендации) [Текст] / Э.И. Смышляев, А.И. Косолапова. - Рязань, 2000. -С.18.

112. Смышляев, Э.И. Время гуматов пришло / Э.И. Смышляев // Проблемы механизации агрохимического обслуживания сельского хозяйства: сборник научных трудов / ГНУ ВНИМС Россельхозакадемии. - Рязань, 2012. - С.121.

113. Соловьева, Е.Н. Применение стимуляторов роста на посевах ярового ячменя/ Е.Н. Соловьева // Студенческая наука и XXI век.- 2014.-№ 11. - С.31-33.

114. Сорока, Т.А. Влияние микроэлементов, удобрения на основе гумино-вых кислот и регуляторов роста на продуктивность посева и качество зерна озимой пшеницы. / Т.А. Сорока, В.Б. Щукин, В.В. Каракулев // Известия. - 2012. -№3 (35). - С.51.

115. Сорокин, К.Н., Обоснование технических параметров технологической линии по производству гуминовых удобрений из торфа [Текст] /К.Н. Сорокин. - Диссертация, текст - Москва, 2015.

116. Суслов, А.А. Влияние биологических препаратов на лабораторную всхожесть семян ярового ячменя и развитие проростков [Текст] / А.А. Суслов, С.П. Арышева, Е.С. Варникова // Сборник научных трудов Всероссийского науч-

но-исследовательского института овцеводства и козоводства. - 2015. - Т. 1. - № 8.

- С.794-797.

117. Теппер, Ё.3. Практикум по микробиологии — Изд. 2-е, перераб. и доп.

- М.: Колос, 1979. - 216 с.

118. Титов, И.Н. Отечественные биопрепараты: регуляторы роста и развития растений и гуминовые препараты для современного земледелия [Текст]/ И.Н. Титов // Автореф. на соиск. уч. степ. к.б.н. - ВГПУ. - г. Владимир, 2008. - 34 с.

119. Толстяк, А.С. Механохимическая гумификация торфа [Текст]/ А.С. Толстяк, Д.В. Дудкин, Г.Ф. Фахретдинова//Вестник Югорского Государственного Университета. - 2012 г. Выпуск 3 (26). - С.50-56.

120. Третьяков, Н.Н. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений / Н.Н. Третьяков. - М.: Колос, 1998. - 640 с.

121. Федорова, A.B. Эффективность гуминовых препаратов при выращивании сельскохозяйственных культур [Текст]/ А.В. Федорова, Р.З. Ионова, В.В. Петрушин, Х.А. Пискунова // Агрохимический вестник. - 2002. - № 1. - С. 14-15.

122. Федотов, Г.Н., Биологическая активность гумусовых веществ и их влияние на свойства семян/ Г.Н. Федотов, М.Ф. Федотова, В.С. Шалаев, Ю.П. Ба-тырев// Лесной вестник/ForestryBulletin. - 2017. - т.21. - №2. - C.26-36. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-2-26-36

123. Федько, И.В. Сравнительное изучение состава и биологической активности торфа в зависимости от степени его разложения [Текст] / И.В. Федько, М.В. Гостищева, Р.Р. Исматова //Химия растительного сырья. - 2008. - №1. -С.127-130.

124. Хадеев, Т.Г. Здоровые семена - основа высокого урожая / Т.Г. Хадеев, Д.Н. Говоров, А.Г. Гинятуллин, А.В. Живых // Защита и карантин растений. - 2010.

- № 3. - С.22-24.

125. Христева, Л.А. Роль гуминовых кислот в питании растений и гумино-вые удобрения / Л.А. Христева // Труды почвенного института. - М.: Изд. АН СССР, 1951. - С.108.

126. Христева, Л.А. О природе действия физиологически активных форм гуминовых кислот и других стимуляторов роста растений / Л.А. Христева // Гу-миновые удобрения. Теория и практика их применения - Киев: БНУ, 1968. - 13 с.

127. Чуков, С.Н. О методических аспектах изучения структуры и функций гуминовых веществ /С.Н. Чуков// Гуминовые вещества биосфере: Труды II Международной конференции, Москва, 3-6 февраля 2003 г. - М.: Изд-во Московского университета. - С. 43.

128. Шевцов, В.М. Селекция и агротехника ячменя на Кубани / В.М. Шевцов, Н.Г. Малюга. // Кубанский ГАУ, 2008. - С.138.

129. Шуравилин, А.В. Урожайность ярового ячменя на каштановой почве Нижнего Поволжья / А.В. Шуравилин, В.В. Бородычев, А.Е. Новиков, А.А. Под-дубский // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. - 2016. - № 2. - C.7-14.

130. Ягодин, Б.А. Агрохимия [Текст]/ Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.И. Коб-заренко// Под ред. Б.А. Ягодина - М.: Колос, 2002. - 584 с.

131. Якименко, О.С. Гуминовые препараты и оценка их биологической активности для целей сертификации/О.С. Якименко, В.А. Терехова // Почвоведение. - 2011. - №11. - С.1334-1343.

132. Alhelfi & B. Sunden: The cavitation phenomenon: a literature survey. WIT Transactions on Engineering Sciences, Vol 83, © 2014 WIT Press - P.351-362. D01:10.2495/HT140311

133. Giovanni Battista Conselvan, Diego Pizzeghello, Ornella Francioso, Michele Di Foggia, SerenellaNardi, Paolo Carletti. Biostimulant activity of humic substances extracted from leonardites. Plant Soil (2017) 420: Р.119-134.

134. Dudkin, D.V. Formation of Humic Acids under Cavitation Impact on Peat in Aqueous Alkaline Media/ D.V. Dudkin, A.S. Zmanovskaya // Chemistry for Sustainable Development. - 2014. - Vol. 22. - P.119-121.

135. Mason T.J. and Lorimer J.P. [TeksT] Applied Sonochemistry: The Uses of Power Ultrasound in Chemistry and Processing. Willey-VCH, Weinheim. - 2002. -P.314.

136. Suslick, K.S. "Ultrasound, Its chemical, physical and biological effects", VCH, New York, 1988. - P.450.

137. Suslick, K.S., Mdleleni M.M., Ries J.T. "Chemistry Induced by Hydrody-namic Cavitation" [Tekst], Journal of the American Chemical Society 119 (1997), -P.9303 - 9304.

138. Trevisan Sara, Francioso Ornella, Quaggiotti Silvia and Nardi Serenella. Humic substances biological activity at the plant-soil interface. Plant Signal Behav. 2010 Jun; 5(6): P.635-643. doi: 10.4161/psb.5.6.11211 PMCID: PMC3001551 PMID: 204953846.

139. Tregubova Polina, Koptsik Galina, Influence of humic preparations on degraded soils properties of technogenic barrens [Tekst]. June 2019, DOI: 10.19047/01361694-2019-97-129-149.

140. Zmanovskaya, A.S and Dudkin D.V./ [TeksT]: Changes in the Chemical Composition of the Major Components of Peat under Cavitation Action, Chemistry for Sustainable Development 21 (2013) - P.341-345.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Средне-многолетнее значение температуры, С0 и осадков, мм

Месяц Среднесуточная температура воздуха, оС Сумма осадков, мм.

среднемноголетнее среднемноголетнее

Сентябрь 16,3 42,3

Октябрь 9,4 38,7

Ноябрь 3,3 50,5

Декабрь -1,2 63,3

Январь -3,8 45,1

Февраль -2,9 37,3

Март 2,0 37,0

Апрель 10,7 42,7

Май 16,5 51,3

Июнь 20,5 71,3

Июль 23,1 57,7

Август 21,9 45,2

За с.-х. год 9,7 582,4

Сумма осадков, мм средне-многолетнее

110 100 90

Сумма осадков, мм среднемноголетнее значение

Метеорологические условия 2018.2019 с.-х. года.

Месяц Среднесуточная температура Сумма осадков, мм.

воздуха, оС

2018-2019 средне- 2018-2019 средне-

с.-х. год многолетнее с.-х. год многолетнее

Сентябрь 19,6 16,3 10,9 42,3

Октябрь 12,8 9,4 47,3 38,7

Ноябрь 0,5 3,3 77,6 50,5

Декабрь -0,3 -1,2 56,1 63,3

Январь -0,8 -3,8 73,7 45,1

Февраль -0,2 -2,9 17,4 37,3

Март 5,0 2,0 58,0 37,0

Апрель 11,3 10,7 27,2 42,7

Май 19,0 16,5 57,4 51,3

Июнь 25,2 20,5 10,8 71,3

Июль 22,7 23,1 71,4 57,7

Август 23,4* 21,9 13,6* 45,2

За с.-х. год 11,4 9,7 521,4 582,4

* первая декада месяца

Сумма осадков, мм 2018-2019 с.-х. год

110 100

Сумма осадков за 2018.2019 с.-х. год

Метеорологические условия 2019.2020 с.-х. года.

Месяц Температура воздуха, оС Сумма осадков, мм

2019-2020 с.-х. год средне-многолетнее 2019-2020 с.-х. год средне-многолетнее

Сентябрь 11,9 16,3 48,0 42,3

Октябрь 12,6 9,4 19,4 38,7

Ноябрь 4,5 3,3 13,5 50,5

Декабрь 2,4 -1,2 19,3 63,3

Январь 1,1 -3,8 35,4 45,1

Февраль 1,3 -3,0 85,8 37,3

Март 4,6 2,0 0 37,0

Апрель 9,1 10,7 18,2 42,7

Май 15,4 16,5 79,9 51,3

Июнь 23,1 20,5 38,8 71,3

Июль 25,7 23,1 60,7 57,7

Август 24,1* 21,9 33,7* 45,2

За с.-х. год +10,2 +9,6 419,0 582,4

* первая декада месяца

Сумма осадков, мм 2019-2020 с.-х. год

Сумма осадков за 2019.2020 с.-х. год

Приложение 4 Метеорологические условия 2020.2021 с.-х. года.

Месяц Среднесуточная температура Сумма осадков,

воздуха, оС мм

2020-2021 средне- 2020-2021 средне-

с.-х. год многолетнее с.-х. год многолетнее

Сентябрь 20,7 16,3 2,7 42,3

Октябрь 15,2 9,4 16,4 38,7

Ноябрь 3,9 3,3 9,3 50,5

Декабрь -2,1 -1,2 17,5 63,3

Январь -0,3 -3,8 68,4 45,1

Февраль -1,7 -3,0 31,4 37,3

Март 2,2 2,0 83,2 37,0

Апрель 10,0 10,7 95,7 42,7

Май 18,1 16,5 65,0 51,3

Июнь 21,5 20,5 103,9 71,3

Июль 26,7 23,1 24,6 57,7

Август 25,8 21,9 51,1 45,2

За с.-х. год 11,7 +9,6 569,2 582,4

Сумма осадков, мм 2020-2021 с.-х. год

Сумма осадков за 2020.2021 с.-х. год

Неорганические ионы водопроводной воды

Объект исследований Ионы, мг/л

N0^ РО43- К+

Водопроводная вода 2,6 0,7 2,0

Таблица 1 - Уровень обеспеченности почвы элементами питания __(для зерновых культур)_

Обеспеченность Содержание в почве, мг/кг почвы

N-N03 Р205 К2О

Очень низкая 5-10 5-10 150-200

Низкая 11-15 11-15 201-250

Средняя 16-20 16-20 251-300

Повышенная 21-25 21-25 301-350

Высокая 26-30 26-30 351-400

Очень высокая 31-35 31-35 401-450

Таблица 2 - Содержание гумуса в гумусовых (поверхностных)

горизонтах, %

(Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение, 2006)

Уровень содержания Содержание, %

Очень высокое более 10

Высокое 6 - 10

Среднее 4 - 6

Низкое 2 - 4

Очень низкое менее 2

Для сельскохозяйственного производства:

Культура

Доза применения

Время, особенности применения

Зерновые, зернобобовые, технические, кормовые _культуры

1-1,5 л/т Расход рабочего раствора 10-40 л/т

Предпосевная (предпосадочная) обработка семян (посадочного материала)

Овощные, цветочно-декоративные культуры

50-100 мл/кг Расход рабочего раствора 1-2 л/кг

Замачивание семян перед посевом на 1-2 часа

Зерновые, зернобобовые, технические, овощные,

плодово-ягодные, декоративные культуры

0,5-1 л/га Расход рабочего раствора: полевые культуры -50-300 л/га; плодово-ягодные культуры,

Некорневая подкормка растений в течение вегетационного периода 2-5 раза

виноград -800-1200 л/га

Технические, кормовые,

овощные, плодово-ягодные, декоративные _культуры_

20-40 л/га Расход рабочего раствора в зависимости от кормы _ полива

Корневая подкормка растений в течение вегетационного периода 2-4 раза (внесение с поливными водами)

Для личных подсобных хозяйств:

Культура

Доза применения

Время, особенности применс1шя

Овощные, цветочно-декоративные, плодово-ягодные культуры

5-10 мл/л воды

Замачивание ссмян перед посевом - на 1-2 часов; черенков, клубней, луковиц, клубнелуковиц, корневищ, корневой системы саженцев перед посадкой -на 3-4 часа

Картофель

5-10 мл/л воды

Опрыскивание временное посадочных посадкой в (в сетках)

или кратко-погружен не клубней перед рабочий раствор

Овощные культуры, картофель, земляника, цветочно-декоративные _культуры_

50 мл/10 л воды Расход рабочего раствора -1-1,5 л/1С

Некорневая подкормка растений в течение вегетационного периода 2-4 раза с интервалом 10-15 дней

Плодово-ягодные, декоративные культуры

50 мл/10 л воды Расход рабочего раствора -1,5-3 л/10 м:

Некорневая подкормка растений в течение вегетационного периода 2-4 раза с интервалом 10-15 дней

Овощные культуры, картофель, земляника,

плодово-ягодные, цветочно-декоративные _культуры_

50 мл/10 л воды Расход рабочего раствора - 5-10 л/м2

Корневая подкормка растений в течение вегетационного периода 2-4 раза с интервалом 10-15 дней

17-18 июня

2021 год

НАГРАЖДАЕТСЯ

Аспирантка ФГБОУ ВО «Волгоградский ГАУ», г. Волгоград Родионова Светлана Анатольевна

За разработку регламента использования в сельскохозяйственном производстве жидкого гуминового удобрения на основе торфа «Гумавит».

Генеральный директор «ДонЭкспоцентр»

К. Г. Лагуткина

ООН

экспо

ЦЕНТР