3.5 Урожайность культур экспериментального севооборота

Как отмечалось в методике в подразделе 3.1 экспериментальный севооборот представлен четырьмя полями, где чередуются зерновые культуры с применением парового агрофона. Чтобы предотвратить превнос в почву дополнительного количества тяжелых металлов, минеральные удобрения на стационаре не применялись, поскольку в их состав металлы входят как загрязнители. Кроме того, минеральные туки - это активные соли, которые могут взаимодействовать с химической составляющей применяемых мелиорантов, тем самым, снижая их мелиорирующее действие.

За годы исследования урожайность тест-культур в контрольном варианте в среднем составила у яровой пшеницы - 1,87 т/га, у ячменя - 1,94 т/га и у овса - 2,26 т/га (табл.6,7). В варианте, где почва подверглась загрязнению медью наблюдалось достаточно резкое снижение урожайности зерна и соломы культур севооборота: на яровой пшенице в 2001 году на 32%, а в 2002 на 33%. Урожайность ячменя при возделывании его на загрязненной медью почве в 2001 году составила 1,51 т/га, что на 26% ниже по сравнению с контрольным вариантом, а в 2002 году снизилась на 29%. То же самое наблюдалось и на овсе, урожайность которого в 2001 году снизилась на 25%, а в 2002 году на 31%.

Действие мелиорантов на урожайность зерна и соломы возделываемых культур проявлялось во всех вариантах опыта, но было неоднозначно. На полях, занятых яровой пшеницей в 2001 году действие мелиорантов проявилось в меньшей степени, хотя рост урожайности зерна и соломы наблюдался в сравнении с вариантом, где мелиоранты не применялись и был доказуем математически.

В 2001 году наибольшие прибавки давало применение глауконита при возделывании ячменя - 0,61 ц/га зерна, при этом различия в прибавках урожая на разных вариантах отчетливо видны и математически достоверны. При применении извести и фосфоритной муки прибавки зерна и соломы ячменя меньше и составляют около 0,4 и 0,6 ц/га соответственно.

Достоверно повышение урожайности при выращивании овса на почвах, мелиорируемых глауконитом. Хотя прибавки здесь в 2001 году небольшие - 0,34 т/га зерна и 0,53 т/га соломы. Действие извести и фосфоритной муки примерно одинаково, разница урожайностей на этих вариантах находится в пределах ошибки опыта.

По эффективности действия на урожайность зерна и соломы яровой пшеницы в 2002 году выделяется глауконит, при его использовании урожайность зерна составляет 1,82 ц/га, соломы - 2,58 ц/га. Хотя влияние данного мелиоранта в сравнении с применением извести находится в пределах ошибки опыта, значение НСР05 составляет 0,08. Урожайность зерна яровой пшеницы в III варианте составляет 1,74 т/га. Действие фосфоритной муки значительно ниже, чем при использовании 10 т/га глауконита. Это подтверждается значениями НСР05.

При возделывании в 2002 году ячменя и овса на почвах, загрязненных медью, лучшее мелиорирующее действие обеспечивает глауконит, что подтверждается наибольшими прибавками урожая: для ячменя - 1,70 т/га, для овса - 2,12 т/га. Следует отметить, что для этих культур можно определить различия в эффективности действия мелиорантов на основе данных величины НСР05. На урожайность зерна и соломы ячменя лучше действует применение фосфоритной муки, чем извести, давая прибавку зерна на 0,13 т/га, а соломы на 0,19 т/га больше.

На основании расчетных данных, приведенных в таблицах 6 и 7, можно сделать вывод, что в вариантах с использованием 10 т/га глауконита достигаются наибольшие прибавки урожая зерна и соломы всех возделываемых в опыте культур.

3.6 Содержание меди в продукции культур севооборота

Не смотря на то, что применяемые мелиоранты снизили содержание доступных растениям форм меди в почве, в тест-культурах происходит аккумуляция тяжелых металлов. Наши исследования подтверждают это. Так, в среднем за годы проведения опыта содержание меди в продукции исследуемых культур, на варианте с загрязнением почвы тяжелыми металлами, значительно превысило природный показатель (МДУ 30 мг/кг). В биомассе яровой пшеницы содержание меди увеличилось почти в 173 раза, ячменя - в 17 раз, овса - в 14раз.

Как показывают расчетные данные, приведенные в таблице 8, при использовании мелиорантов уровень содержания меди в продукции сельскохозяйственных культур снизился до максимально допустимого. Наилучшее мелиорирующее действие наблюдалось в вариантах с внесением 10 т/га глауконита. В данном случае содержание меди в зерне пшеницы и ячменя снизилось примерно на 38 мг/кг, а в зерне овса - на 30,7 мг/кг. Содержание загрязнителя в соломе тест-культур снизилось еще больше и составило на пшенице всего 31% относительно второго варианта; на ячмене и овсе 36,5% и 37,4% соответственно.

Содержание меди в вариантах, мелиорированных известью и фосфоритной мукой выше, чем при применении глауконита. Причем загрязнителя в соломе всех исследуемых культур больше, чем в зерне. Действие извести и фосфоритной муки не привело к снижению меди в зерне и соломе ячменя до максимально допустимого уровня.

Не смотря на то, что применяемые мелиоранты в достаточной степени снижают содержание меди в зерне и соломе возделываемых культур, данную продукцию не рекомендуется использовать для продовольственных целей, так как загрязнение почвы было очень высокое. Зерно будет приемлемо на зернофураж, а солома, как грубый корм для скота.

4. Экономическая оценка применения мелиорантов на почве, загрязненной медью

В настоящее время существует опасность техногенного загрязнения тяжелыми металлами сельскохозяйственных угодий. Для условий Челябинской области особенно актуальна проблема загрязнения почв медью. Попадая в почву, ионы меди вступают в ней в сложные взаимодействия и проявляют свое токсическое действие, что сказывается на общем состоянии почвы и на снижении урожая сельскохозяйственных культур. Поэтому особенно важно проводить детоксикацию таких почв путем применения мелиорантов. Мелиорация позволяет уменьшить вредное воздействие меди, повышая плодородие почвы, а, следовательно, урожайность, возделываемых на ней культур. Однако, мелиорация - мероприятие, требующее существенных денежных вложений, которые должны окупаться за счет дополнительного дохода. Дополнительный доход формируется из прибавки урожая и на основе снижения затрат идущих на возделывание сельскохозяйственных культур. В таблице 8 приведен расчет экономической эффективности применения различных мелиорантов. Для этого использовались следующие показатели:

коэффициент экономической эффективности;

срок окупаемости.

Исходные данные для расчета этих показателей были взяты на основе результатов проведенных опытов, сложившихся рыночных отношений, разработанных нормативных коэффициентов.

Прямые производственные издержки, связанные с внесением мелиорантов рассчитаны на основе технологических карт, которые представлены в приложении 12. Для более полного представления структуры затрат, связанных с капитальными вложениями в приложении 11 приведены основные статьи затрат: стоимость мелиорантов, оплата труда с начислениями, ГСМ и прочие. Из данного приложения видно, что значительная часть капитальных вложений идет на приобретение ГСМ. Дополнительный урожай, полученный вследствие мелиорации, обуславливает дополнительные денежные затраты, связанные с уборкой и доработкой прибавки урожая.