WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

На правах рукописи

СТЕПАНОВА ДАРИЯ ИВАНОВНА

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРИМЕНЕНИЯ ВЕРМИКОМПОСТОВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ

ТОМАТА В УСЛОВИЯХ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА

В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ

Специальность 03.00.16 экология

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2008

Работа выполнена в лаборатории агроэкологии ГНУ Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства СО РАСХН, ФГНУ Институт прикладной экологии Севера

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Абрамов Алексей Федорович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, член-корр. РАСХН

Завалин Алексей Анатольевич,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Ковылин Виктор Михайлович

Ведущее учреждение: Институт биологических проблем

криолитозоны ЯНЦ СО РАН

Защита диссертации состоится «18» декабря 2008 г. в 14 ч.

на заседании диссертационного совета Д 006.029.01 при

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт

агрохимии им. Д. Н. Прянишникова

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 31а, ВНИИА

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д. Н. Прянишникова

Автореферат разослан « 7» ноября 2008 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, можно прислать по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 31 а.

Ученый секретарь

диссертационного совета С.И. Цыганок

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В Центральной Якутии, характеризующейся высокоширотным положением (между 60 и 64о северной широты) и принадлежностью к области наибольшей континентальности климата, остро стоит проблема утилизации отходов животноводства, которые при бесконтрольном использовании являются источником загрязнения окружающей среды. При сложившейся практике навоз в зимние месяцы года в условиях крайне низких температур заготавливается в замороженном виде и в последующем из-за наличия большого количества крупных, слабо разлагающихся растительных остатков долгое время становится непригодным для прямого внесения в качестве удобрения, особенно в тепличных хозяйствах. Одним из способов улучшения эколого-агрохимических свойств свежего навоза может стать его вермикомпостирование. В этой связи актуальны исследования по разработке приемов производства безопасных в экологическом отношении вермиудобрений из местного органического сырья, включая навоз якутской лошади, и эффективности их действия при выращивании овощных культур в защищенном грунте.

Цель работы – дать оценку метода вермикомпостирования навоза якутской лошади, определить агроэкологическую эффективность вермикомпостов на основе навоза крупного рогатого скота, якутской лошади, птичьего помета и биопрепарата при выращивании томата в условиях защищенного грунта в Центральной Якутии.

При выполнении работы решались следующие задачи:

- Изучить особенности вермикомпостирования навоза якутской лошади.

- Определить влияние вермикомпостов из навоза якутской лошади на продуктивность томата в условиях защищенного грунта.

- Изучить влияние вермикомпостов на основе разных субстратов и биопрепарата на урожайность и качество томата в защищенном грунте.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оценка метода вермикомпостирования неподготовленного навоза якутской лошади в целях получения ценного удобрения для тепличных грунтов в Центральной Якутии.

2. Эффективность применения вермикомпостов из навоза якутской лошади, крупного рогатого скота и птичьего помета при выращивании томата в условиях защищенного грунта.

3. Агроэкологическая и экономическая оценка действия вермикомпостов при выращивании томата в защищенном грунте.

Научная новизна. Впервые установлена целесообразность переработки свежего навоза якутской лошади методом вермикомпостирования с получением ценных, безопасных в экологическом отношении органических удобрений. В производимых вермикомпостах cодержится в расчете на сухое вещество 1,6% общего азота, 0,2-0,4% фосфора (Р2О5), 1,8% калия (К2О) при рН 7,7. Содержание тяжелых металлов (Сd, Pb, Cu, Zn) невысокое, значительно ниже ОДК для почв. Выход вермикомпоста из 1 т свежего навоза составляет 500 кг.

Показано, что внесение в тепличный грунт 10-30% вермикомпоста позволяет получать развитую рассаду томата FI Верлиока с высотой растений 34-36 см и площадью листовой поверхности 195-201 см2.

Применение вермикомпостов оптимизирует физические свойства тепличных грунтов, усиливает их биологическую активность, повышая общее число микроорганизмов с 2,3 до 4,9 х 106 КОЕ/г, увеличивает урожайность плодов томата на 0,5-1,5 кг/м2 в зависимости от органического сырья. Содержание нитратов в плодах при этом не превышает гигиенических нормативов для защищенного грунта.

При выращивании плодов томата в условиях защищенного грунта установлены эффективные, экологически безопасные дозы вермиудобрений, которые составляют для вермикомпостов из навоза якутской лошади, навоза крупного рогатого скота и птичьего помета - по 100 г под растение. Урожайность плодов томатов при этом достигает соответственно 6,2; 7,5; 7,6 кг/м 2.

Практическая значимость работы. Разработаны приемы эффективного и экологически безопасного применения вермикомпостов из различного органического сырья, в том числе из навоза якутской лошади, для повышения урожайности до 12-30% томата FI Верлиока при высоком качестве плодов для защищенного грунта Центральной Якутии.

Результаты исследований могут быть использованы также в учебном процессе при изучении специальных дисциплин.

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены и обсуждались на I и II международных научно-практических конференциях: «Дождевые черви и плодородие почв» (Владимир, 2002 г., 2004 г.); «Обеспечение высокой экономической и экологической безопасности приемов использования удобрений и других средств химизации в агротехнологиях» (Москва, 2003г.); «Прянишниковские чтения» ( Иркутск, 2007 г.). Технологические приемы выращивания томатов в условиях защищенного грунта с использованием вермикомпостов на основе разных субстратов и биопрепарата внедрены в 2004-2005 гг. в тепличном хозяйстве ОПХ «Покровское»; в 2002-2008 гг.- в учхозе «Карапатцы» Октемского филиала ЯГСХА; в 2004-2007 гг. - в садово-парковом комплексе ЯГСХА; в 2003-2008 гг. - во многих крестьянских хозяйствах Намского, Мегино-Хангаласского, Усть-Алданского, Чурапчинского, Хангаласского и других улусов; на пришкольных участках и в личных подсобных хозяйствах Якутии.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 124 страницах машинописного текста, включает введение, 5 глав, выводы, предложения производству. Содержит 35 таблиц, 17 рисунков, в приложении 9 таблиц и 1 рисунок. Список литературы включает 131 наименование, в т.ч. 17 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика исследований

Исследования выполнялись 2001-2003 гг. в условиях защищенного грунта, в теплицах ОПХ «Покровское» Якутского НИИСХ.

В качестве биообъекта для вермикомпостирования был взят специально выведенный для промышленных условий гибрид красного калифорнийского червя Eisеnia fetida. Вермикомпостирование проводили в закрытом помещении при температуре воздуха 18-22оС. Влажность субстрата в процессе вермикомпостирования поддерживали в пределах 75-80% ППВ.

Все учеты и наблюдения проводили в культивационных деревянных ящиках объемом 0,06 м3 (0,2 x 0,6 x 0,5), являющихся составной частью стандартного ложа.

Для определения состава почвогрунтов изучали следующие дозы вносимого вермикомпоста: 0, 10, 30 и 50%. Рассадная почвосмесь состояла из 40% дерновой земли, 30% перепревшего навоза и 30% опилок.

Изучение эффективности различных видов и доз вермикомпостов, а также биопрепарата «Байкал ЭМ-1» проводили в мелкоделяночных опытах. Площадь опытной делянки 3,3 м2. Повторность 3-кратная. Расположение вариантов систематическое.

В качестве исследуемой культуры использовали томат FI Верлиока. Гибрид выведен на Овощной опытной станции имени В.И. Эдельштейна. Районирован в Якутии с 1992 г. Фенологические наблюдения и биометрические измерения проводили в фазы начала цветения (при вступлении в данную фазу 10% исследуемых растений), завязывания плодов, образования 6-7 кистей. Первый сбор урожая плодов осуществляли при наступлении бурой спелости. Высоту растений замеряли через 30 дней. Количество соцветий подсчитывали в начале, середине и в конце плодоношения.

В плодах томата определяли содержание витаминов, сухого вещества, нитратов. Все анализы в опытах выполняли по общепринятым методикам (Грунты тепличные …, 1989; Практикум по агрохимии, 2001).

Агрохимический анализ образцов почвогрунта сделан в лаборатории биохимии ЯНИИСХ с использованием инфракрасного анализатора NIR SCANNER model 4250, калиброванного на основе общепринятых стандартных методик.

Содержание витамина С в растениях определяли по методу Мурри, содержание нитратов — ионоселективным методом.

В образцах почвогрунта определяли общую численность колониеобразующих единиц (КОЕ) методами посева на твердые питательные среды: МПА (мясопептонный агар), среду Чапека. Анализ выполняли в 3-кратной повторности.

Математическую обработку результатов исследований осуществляли по методике Б.А. Доспехова (1985).

Экономическую эффективность изучаемых приемов устанавливали по нормативам затрат труда и средств, отраженным в технологических картах.

Климат в Якутии характеризуется резкой континентальностью с необычно низкой зимней и высокой летней температурой воздуха. Основной особенностью климата являются резкие колебания термического режима воздуха. Средняя многолетняя амплитуда среднемесячных температур равна 62°С, а абсолютная 100°С и более. Ранние весенние заморозки в начале первой декады июня и поздние – в течение августа могут охватывать большинство земледельческих территорий. Сравнительно короткий и теплый летний период, полностью зависимый от вторжения холодных масс воздуха из Арктики, отличается высоким напряжением солнечной радиации и большой продолжительностью дня. Наиболее благоприятны для развития овощеводства районы с суммой положительных температур 1500-1600оС.

Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными. Лето 2001 г. характеризовалось сухой и жаркой погодой. В начале июня температура воздуха была ниже многолетней на 0,8°С, а влажность составляла 8,5 мм при среднемноголетней 10 мм. Со 2-й декады июня по 2-ю декаду августа стояла сухая и жаркая погода, среднемесячная температура воздуха колебалась от 1,0 до 3,8°С. Первые заморозки были отмечены уже в 1 декаде августа.

Из-за больших пожаров лето 2002 г. было безветренным и дымным. Температура воздуха в летние месяцы повышалась в среднем до +20° С, а в теплице до +32°С.

Лето 2003 г. было умеренно жарким. В июне максимальная температура наблюдалась во второй декаде месяца и составляла +15,6°С. Июль 2003 г. характеризовался жаркой и влажной погодой, средняя температура воздуха составила +22,9° С, месячная сумма выпавших осадков 156 мм. В зависимости от месячных температур воздуха в теплице температура колебалась в среднем от 28 до 35,9°С.

Коэффициент корреляции между температурой воздуха в теплице и урожайностью томата составлял 0,5 в 2001 г.; 0,8 - в 2002 г.; 0,7 - в 2003 г.

Особенности вермикомпостирования навоза

якутской лошади

С целью установления возможности производства вермикомпостов (ВК) на основе навоза якутской лошади с помощью красного калифорнийского гибрида (ККГ) нами были проведены специальные исследования. Согласно химическому анализу, конский навоз после компостирования имеет благоприятную реакцию среды (pH 6,7), содержит 1,6% азота, соотношение C : N равно 11. Содержание тяжелых металлов ниже ОДК для почв.

В опыте по оценке вермикомпостов из навоза якутской лошади каждый ящик заселяли дождевыми червями из расчета по 1000 взрослых особей на 5 кг субстрата. Дождевые черви начинали активно двигаться и размножаться через десять дней после заселения ферментированного конского навоза и через двадцать пять дней в субстрате из навоза крупного рогатого скота (табл.1).

Таблица 1

Динамика размножения дождевого червя в субстрате на основе навоза якутской лошади

Даты наблюдений

Возрастная структура

Количество

особей

Изменение

Количество

особей

%

3.05 Начало

Взрослые

1000

-

-

13.05 через 10 дней

Взрослые Коконы Молодь

1000

1

2

2

0,2

23.05

через 20 дней

Взрослые Коконы Молодь

995

242

12

10

1,0

2.06 через 30 дней

Взрослые Коконы Молодь

982

941

66

48

4,8

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»