Доктор химических наук *, Кандитат химических наук *, Кандитат химических наук *, Доктор химических наук *, Кандитат химических наук *, Доктор химических наук *
* Грузия, Тбилиси, Тбилисский государственный университет им. Ив. Джавахишвили; Институт физической и органической химии им.
Возможность использования нетрадиционных агроресурсов Грузии в повышении плодородия почвы
ABSTRACT. The paper discuses positive effect are of the utilization of non-traditional natural resources, the so-called agronomical ores, i. e. mineral fertilizers, in order to increase the productivity of crops and improve the physical and chemical properties of the soil. The effectiveness of such fertilizers is their complex positive influence on the properties and modes of the soil and, in general, on a system "soil-plant". The paper shows the prospects of the use of zeolite-based substrates, brown coal and soil on the growth of test crops - barley. The conclusions reached in this study should be considered encouraging with regard to solving the problem in question.
KEYWORDS: Natural Zeolite, Brown Coal, Organic-Zeolite Composite, Ecology, Improvement of Ecological Condition of Soil.
Введение
Для улучшения и восстановления естественного плодородия почвы в последнее время широкое применение получило внесение в почву нетрадиционных природных ресурсов, так называемых агрономических руд /1/.
Важнейшее значение в воспроизводстве плодородия, безусловно, принадлежит органическим удобрениям, которые в сочетании с другими компонентами, оказывают положительное влияние на все важнейшие агрохимические показатели и функции почв /2/. Среди органических удобрений особняком выделяется группа веществ органической природы естественного происхождения, получивших название гуминовые удобрения /3/.
Исходными материалами для получения гуминовых удобрений являются: навоз, торф, окисленный в природных условиях уголь и другие органические вещества гумусовой природы.
Надо также отметить успешное применение природных цеолитов в земледелии. Результаты исследований авторов /4,5/ подтверждают большие возможности использования наиболее доступных в условиях Грузии средств мелиорации почв – клиноптилолитсодержащих туфов – и необходимость разработки методов микробиологического и физико-химического контроля за состоянием почв при внесении в них этого мелиоранта. Эти минералы обладают исключительными свойствами благодаря высокому содержанию свободного (аморфного), а следовательно доступного для растения кремния, который активно участвует в обмене кальция, фосфора, хлора, фтора, натрия, серы, алюминия, марганца, кобальта, а также некоторых других элементов. Он предохраняет апикальную меристему растущей зоны от повреждения при соприкосновении с почвой и облегчает продвижение кончика корня в почве. Поэтому оптимизация кремниевого питания приводит к увеличению массы корней, их объема и общей активно поглощающей поверхности /6/.
Проблема создания новых видов комплексных органо-минеральных удобрений с повышенной агроэкологической ценностью и эффективностью является в настоящее время актуальной. Применение таких удобрений позволяет значительно снизить дозы внесения удобрений, сбалансировать соотношение питательных элементов, уменьшить технологические затраты на их внесение и хранение. Использование комплексных удобрений, содержащих в своем составе полный набор как микро - так и макроэлементов, позволит значительно повысить продуктивность сельскохозяйственного производства и качество продукции /7/.
Материалы и методы
В нашей предыдущей работе /8/ было показано положительное влияние использованных нетрадиционных природных ресурсов (цеолит + бурый уголь) грузинских месторождении на некоторые биометрические показатели тестовой культуры (ячменя).
Представленная работа аналогична первой. Предложенный субстрат состоял из клиноптилолитового туфа месторождения Тедзами (Грузия), содержание основного минерала колеблется в пределах 70-80%, а также из бурого угля Ахалцихского месторождения (Грузия), который относится к гумусово-сапропелитовой группе и принадлежит к классу тощих бурых углей /9/. В эксперименте использовался лугово-коричневый тип почвы, со слабощелочной реакцией водного раствора (pH=7,3-7,9), с низким содержанием гумуса (1,93-2,90%), по гранулометрическому составу относится к тяжелым суглинкам. Эксперимент осуществлялся в вегетационных сосудах, в пяти вариантах, каждый в трех повторностях. В качестве тестового растения использовался ячмень сорта « Алаверди-1».
В отличие от первой работы были выбраны несколько измененные варианты. В первом варианте в качестве эталона использовалась почва (объект сравнения), во втором варианте – почва + N60P75K45, в третьем варианте был использован измельчённый цеолит (зернение 0,5 -1,0мм) без добавки почвы, в четвертом варианте, подобно третьему варианту, использовался только бурый уголь (0,5-1,0мм), в пятом варианте субстрат изготовлялся смешением почвы, с бурым углем и цеолитом. Во всех вариантах эксперимента использовались семена ячменя с хорошими посевными качествами - 98,5% .
Результаты и обсуждения
Эффективность подготовленных субстратов определялась по некоторым биометрическим показателям тестовой культуры.
Всхожесть и энергия прорастания семян являются самыми важными показателями их посевных качеств. Семена с хорошей всхожестью и высокой энергией прорастания всегда дают дружные и полноценные всходы. Всхожесть семян имеет большое значение: она определяет их пригодность для посева, норму их высева. Определение всхожести – один из важнейших видов оценки посевных качеств семян, так как при плохой всхожести получаются изреженные посевы, что снижает урожай. Всхожесть должна приближаться к 100%. Под всхожестью семян понимают количество нормально проросших семян в пробе, взятой для анализа, выраженное в процентах. Различают лабораторную и полевую всхожесть семян. Лабораторная всхожесть – процент нормально проросших в течение 7-10 дней в пробе, взятой для анализа. Процент нормально проросших семян в первые трое-четверо суток определяют энергию (дружность) прорастания семян.
Одновременно со всхожестью определяют энергию прорастания. Под энергией прорастания, характеризующей дружность прорастания семян, понимают количество нормально проросших семян за определенный срок, выраженный в процентах. Кроме того были рассчитаны относительные величины этих показателей и дружность прорастания семян.
На диаграммах представлены изменения биометрических показателей на разных образцах в зависимости от кратности посева. Результаты показывают в каждом отдельном случае положительное влияние чистого природного цеолита и бурого угля. Наибольшее возрастание всхожести и энергии прорастания ячменя наблюдается при использовании комбинированного субстрата: почва+цеолит+уголь (диаг.1).
Диаграмма: Изменения биометрических показателей на разных образцах в зависимости от кратности посева.
Выводы
На основании результатов проведенных лабораторных опытов, можно сделать вывод, что совместное применение природного цеолита и бурого угля положительно влияет на биопродуктивность ячменя. Кроме того, такой субстрат характеризуется пролонгированным действием, что особенно наглядно при 3, 4 посевах, тогда как в варианте почва+NPK они уменьшаются с кратностью посева. Исходя из полученных данных, перспективным представляются проведение дальнейших работ для более подробного изучения влияния предложенного органо-цеолитного удобрения на изменения плодородности почв.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРА
Tsitsishvili G. V., Andronikashvili T. G., Kirov G. N., Filizova L. P. Natural Zeolites. London: Ellis Horwourd, 1992. Роль физиологически активных веществ гумусовой природы в повышении устойчивости растений к действию пестицидов. Биологические науки, 1991, №10. , Практикум по химии гумуса. М. 1981. , , Цеолитсодержащие субстраты – новый путь от растениеводства к растениепройзводству. Известия аграрной науки, 2009, т.7, №4, с.14-45. Febles J. A., Nuniz G. S. Natural zeolite in the industry of fertilizers – agronomic results. Zeolite-2010, 8-th International Conference of the Occurrence, Propertis and Utilization of Natural Zeolites, Sofia, Bulgaria, 2010, 10-18july. еолиты – новое применение старого минерала. Наука и жизнь, 2017, №10,октябр. , , Комплексные органо-минеральные удобрения пролонгированного действия на основе торфа. Химия растительного сырья, 1999, №4,с.53-59. Epriкashvili L., Zautashvili M., Kordzarhia T., Pirtskhalava N., Dzagania M., Rubashvili I., Tsitsishvili V. Intensification of bioproductivity of agricultural cultures by adding natural zeolites and brown coals into soils. Annals of agrarian science, 2016, 30, р.1-5. Eprikashvili L., Tsitsishvili V., Zautashvili M., Kordzakhia T., Dzagania M., Pirtskhalava N. Influence of the ground-free substrate on the biometric parameters of bean and barley germination. Bulletin of the Georgian National Academy of Sciences, 2015, v 9, # 1, pp. 139-144.
