Способ применения фосфогипса в качестве удобрения и мелиоранта на черноземных почвах

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ Сущность полезной модели заключается во внесении фосфогипса в качестве удобрения под яровую пшеницу на черноземных почвах. Способ включает в себя внесение фосфогипса летом в системе пара, осенью под основную обработку почвы, весной под предпосевную культивацию доза внесения фосфогипса - 3 т/га способ внесения поверхностное,разбрасывателями туков. В результате соблюдения вышеперечисленных элементов, применение фосфогипса позволит повысить водопрочность почвенных агрегатов на 16,7 уменьшить содержание воднопептизируемого ила на 1 и дисперсность почвы на 3,2 увеличить содержания питательных веществ и повысить микробиологическую активность почвы. Данный способ повышает урожайность яровой пшеницы на 2,5 ц/га или на 17,7, улучшая агрохимические свойства почвы прямым действием и последействием позволит получить чистый доход в размере 30300 тг/га при рентабельности 68,8.(72) Хусаинов Абильжан Токанович Мханбет Айнр айырлыызы Елюбаев Сагинтай Зекенович Балгабаев Алимбай Мадибекович(73) Хусаинов Абильжан Токанович Мханбет Айнр айырлыызы(54) СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ ФОСФОГИПСА В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ И МЕЛИОРАНТА НА ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ(57) Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована в растениеводстве. Техническая задача, решаемая, данной полезной моделью является воспроизводство плодородия черноземных почв и повышение урожайности яровой пшеницы в Северном Казахстане путем применения фосфогипса в качестве дешевого,эффективного,экономически выгодного и экологически безопасного удобрения. Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована в растениеводстве. Аналоги известны способы повышения плодородия почвы и урожайности яровой пшеницы путем внесения минеральных и органических видов удобрений. (Эвенчик С.Д., Бродский А.А. Технология фосфорных и комплексных удобрений. М. Химия, 1987, - 464 с. Минеев В.Г. Агрохимия. Учебник - 2-е издание, переработанное и дополненное - М. Издательство МГУ, Издательство КолосС, 2004.- 720 с. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П.,Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина- М. Колос, 2002 - 584 с.). Эти способы требуют огромных затрат на их производство,являются дорогостоящими и недоступны для фермеров. Известны способы повышения плодородия солонцовых почв путем химической мелиорации.(Кирюшин В.И. Использование фосфогипса для мелиорации солонцов Западной Сибири, Зауралья и Северного Казахстана. Рекомендации/ В.И. Кирюшин, Н.В. Семендяева, Л.А. Жеронкина. Новосибирск,ВАСХНИЛ,Сиб отд-ие,СибНИИСХим, 1989. - 20 с. Пуртов Г.М. Влияние доз внесения фосфогипса на физико-химические свойства луговых мелких солонцов Северного Зауралья и урожайность многолетних трав. - Г.М. Пуртов, А.Т. Хусаинов, Р.К. Хусаинова // Производство кормов на мелиорируемых природных угодьях Сибири. - Сб. науч. тр. СибНИИ кормов. - Новосибирск. - 1991. - С. 40-51 Вышпольский Ф.Ф.,Мухамеджанов Х.В. Технологии водосбережения и управления почвенно-мелиоративными процессами при орошении. - Тараз, 2005. - 162 с.) Но наряду с солонцами, в настоящее время в химической мелиорации нуждаются и зональные почвы, в том числе и черноземы, в силу их антропогенной деградации. Для его использования в других сельскохозяйственных зонах необходима разработка нового способа с собственной системой дозирования и нормирования. Наиболее близким аналогом, прототипом заявляемого способа является Способ улучшения агрофизических свойств почвы (РФ 2423812,А 01 В 7 9/02, 2011). Способ включает внесение фосфогипса, его заделку и посев озимой пшеницы на черноземе обыкновенном Краснодарского края. При этом осенью в почву на глубину 10-14 см вносят компост из фосфогипса (5 т/га), перегной(50 т/га) и опилки (1 т/га). Недостатками способа является сложность приготовления минеральноорганического компоста, данная технология трудоемка в исполнении и удорожает выполнение работ. Сущность полезной модели Задачей полезной модели заключается в использовании фосфогипса в качестве удобрения на черноземных почвах Северного Казахстана. Техническом результатом является воспроизводство плодородия черноземных почв за счет повышения водопрочности почвенных агрегатов, снижения степени дисперсности, улучшения питательного режима и активизации микробиологических процессов в почве, а также повышение урожайности яровой пшеницы на 2,5 ц/га (17,7) и экономической эффективности. Достижение данного результата подтверждается данными полевых и лабораторных исследований 20142015 гг. проведенных на опытном поле ТОО Северо-Казахстанский НИИСХ. Влияние применения фосфогипса на плодородие чернозема обыкновенного В ходе определения водно-физических свойств почвы было установлено, что внесение фосфогипса способствовало улучшению водопрочности почвенных агрегатов, величина которых колебалась в пределах 60-67,5 (таблица 1). В среднем за два года лучший результат показал вариант с внесением фосфогипса в дозе 3 т/га, увеличение водопрочных агрегатов составила 16,5 по сравнению с контролем. Таблица 1 Влияние доз внесения фосфогипса на водопрочность почвенных агрегатов Варианты опыта Контроль Р 20 Фосфогипс 1 т/га Фосфогипс 2 т/га ФосАогипс 3 т/га Фосфогипс 4 т/га В год действия и последействия с увеличением дозы внесения фосфогипса отмечалось снижение воднопептизируемого ила (ВПИ) с 0,475 до 0,330 и дисперсности почвы с 1,45 до 1,0 (таблица 2). Среднее за два года 44,1 61,8 52,0 58,2 60,8 53,6 Наибольшее снижение в верхнем слое почвы наблюдается при внесении доз фосфогипса 3 и 4 т/га. Таблица 2 Влияние доз внесения фосфогипса на содержание воднопептизируемого ила и дисперсность почвы,Варианты опыта Среднее за два года Таким образом,внесение фосфогипса способствует вытеснению обменного натрия из почвенного поглощающего комплекса и улучшению водно-физических и физико-химических свойств чернозема обыкновенного. Многочисленными исследованиями НИУ Северного Казахстана установлена решающая роль Дисперсность почвы Последействие Среднее за 2015 г. два года 3,3 4,3 2,1 1,85 0,6 1,45 0,6 1,3 0,6 1,1 0,4 1,0 фосфорных удобрений в повышении урожайности зерновых культур, что обусловлено острым дефицитом подвижного фосфора во всех почвах, в т.ч. и в черноземах. В таблице 3 приведены результаты влияние доз внесения фосфогипса на содержание легкогидролизуемого азота и подвижного фосфора в обыкновенном черноземе. Таблица 3 Влияние доз внесения фосфогипса на питательный режим почвы, мг/кг Вариант опыта Контроль Р 20 Фосфогипс 1 т/га Фосфогипс 2 т/га Фосфогипс 3 т/га Фосфогипс 4 т/га В 2014 году содержание легкогидролизуемого азота на контроле было низкой - 37,24 мг/кг. При внесении фосфогипса под яровую пшеницу в дозах 3 и 4 т/га содержаниялегкогадр. увеличился на 6,31 и 7,71 мг/кг почвы, соответственно, тем самым повысив содержание легкогидролизуемого азота с низкого до среднего уровня. В последующий год влияние фосфогипса на содержание легкогидролизуемого азота были незначительны и оставались на низком уровне. По данным отечественных и зарубежных источников среднее содержание Р 2 О 5 в химическом составе колеблется в диапозоне 0,04-0,8 мг/кг. В среднем за два года в почве с увеличением дозы внесения мелиоранта возросло содержание подвижного фосфора на 6,3-22,5 по сравнению с контролем. Нашими исследованиями выявлено,что различные дозы фосфогипса также влияют на микробиологическую активность почвы (таблица 4). Процент разложения льна полотна показывает активность целлюлозаразрущающих бактерий. В среднем за два года наивысшее разложение приходится на вариантах с внесением фосфогипса 3 и 4 т/га, что превышает контроль на 11,5 и 13,4 соответственно. Таблица 4 Влияние доз внесения фосфогипса на микробиологическую активность почвы Варианты опыта Контроль Р 20 Фосфогипс 1 т/га Фосфогипс 2 т/га Фосфогипс 3 т/га Фосфогипс 4 т/га Усиление микробиологической деятельности и выделение хорошо развившимися бактериями В среднем за два года,10,9 27,6 16,1 18,7 22,4 24,3 органических кислот усиливает разрушение силикатной основы фосфогипса и повышает 3 растворимость силикатов и карбонатов. Это приводит к увеличению в почве количество питательных веществ в доступной для растений форме. Влияние применения фосфогипса на урожайность яровой пшеницы Внесение фосфогипса способствует не только улучшению водно-физических свойств почв, но и оказывает положительное влияние на питательный режим и микробиологическую активность почвы. Все это оказывает комплексное воздействие на урожайность пшеницы (таблица 5). При изучении различных доз внесения фосфогипса в 2014 г. наибольшая урожайность была зарегистрирована на вариантах с применением фосфогипса 3 и 4 т/га, прибавка урожайности составила 2,4 и 2,9 ц/га соответственно. Таблица 5 Влияние доз внесения фосфогипса на урожайность яровой пшеницы Варианты опыта Контроль Р 20 Фосфогипс 1 т/га Фосфогипс 2 т/га Фосфогипс 3 т/га Фосфогипс 4 т/га НСР 05, ц/га Такая же тенденция отмечалась и в последействие исследуемых мелиорантов, однако существенной разницы в урожайности при Влияние доз внесения фосфогипса на урожайность яровой пшеницы в среднем за 2 года Варианты опыта Контооль Р 20 Фосогипс 1 т/га Фосфогипс 2 т/га Фосфогипс 3 т/га Фосфогипс 4 т/га НСР 05, Ц/га В зависимости от дозы внесения фосфогипса прибавка урожайности к контролю колеблется от 1,0-2,8 ц/га или в пределах 7,1-19,8 (таблица 6). Наибольшая урожайность отмечено на вариантах фосфогипса 3 и 4 т/га - 16,6 и 16,9 ц/га соответственно. Экономическая эффективность заявленных элементов По результатам исследований для воспроизводства плодородия черноземных почв и повышения урожайности яровой пшеницы следует внести следующие агротехнические приемы- внесение фосфогипса летом в системе пара,осенью под основную обработку почвы, весной под предпосевную культивацию- норма внесения фосфогипса - 3 т/га- внесение фосфогипса - поверхностное,разбрасывателями туков. Остальные приемы агротехники, такие как глубина заделки семян, норма высева, срок посева,срок уборки и др. необходимо проводить по рекомендованной технологии. Согласно экономическим расчетам,представленных в таблице 7, применение фосфогипса под яровую пшеницу эффективно. Это достигается благодаря увеличению урожайности за счет действия и последействия, а также низкой стоимостью фосфогипса. Таблица 7 Экономическая эффективность доз внесения фосфогипса под яровую пшеницу (2014-2015 гг.) Варианты опыта Анализ эффективности внесения различных доз фосфогипса показал, что несмотря на наибольшую урожайность на варианте фосфогипс 4 т/га,наибольшая рентабельность наблюдается на варианте 3 т/га - 68,8, что выше контроля на 3,6. Это достигается за счет наименьших затрат на внесение. Сведения,подтверждающие возможность осуществления полезной модели 1. Экспериментальные опытные образцы доведены до работающей модели технологического процесса в конкретных производственных условиях с привлечением соисполнителей проекта - ТОО Вишневское,Умай-Жер,Айдарлы,Караозек,Викторовское,Кумис-Кокше,Шанырак, КХ Бирлик, Жас, что указывает на практический интерес сельхозтоваропроизводителей. 2. Разработана работающая модель технологического процесса внесения фосфогипса на черноземных почвах Северного Казахстана. 3. Работающая модель технологического процесса внесении фосфогипса внедрена на черноземных почвах ТОО Умай-Жер. 4. Организованы и проведены опытные исследования применения фосфогипса для проверки эффективности результатов работ в производственных условиях ТОО Умай-Жер. 5. Ознакомление с результатами научноисследовательских работ ученых ведущего научноисследовательского учреждения северного региона Казахстана - НПЦ зернового хозяйства им. А.И. Бараева показало, что изучение нетрадиционных удобрений,микроудобрений и отходов производства в качестве удобрения не проводились,что подтверждает еще раз инновационность реализуемого нами проекта. 6. Маркетинговые исследования показали рыночную и потребительскую привлекательность фосфогипса как удобрение черноземных почв в пределах северных регионов Казахстана. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Способ применения фосфогипса в качестве удобрения и мелиоранта включающий в себя внесения фосфогипса на черноземе обыкновенном осенью, отличающийся тем, что фосфогипс вносят под яровую пшеницу, летом в системе пара, весной под предпосевную культивацию, в дозе 3 т/га.