Эффективность использования зеленых удобрений в виноградниках на террасах

Effectiveness of green fertilizers in vineyards on terraces


УДК 631.5

06.12.2017
 61

Выходные сведения:
Келенджеридзе Н.К. Эффективность использования зеленых удобрений в виноградниках на террасах // Аэкономика: экономика и сельское хозяйство, 2017. №12 (24). URL: http://aeconomy.ru/science/agro/effektivnost-ispolzovaniya-zelenykh/

Авторы:
Келенджеридзе Нино Кобаевна
Кандидат сельскохозяйственных наук, академический доктор, асоц. Профессор, Государственный университет Акакий Церетели, департамент агрономических наук.
e-mail: n_kelenjeridze@mail.ru.

Authors:
Kelenjeridze Nino
Academic Doctor of Agricultural Sciences, Associate Professor. Akaki Tsereteli State University, Department of Agricultural Sciences

Ключевые слова:
Виноградник, зеленые удобрения, содержание азота, улучшение фертильности

Keyword:
Vineyard, green fertilizers, nitrogen content, fertility enhancement

Аннотация: 
Зеленые удобрения являются сельскохозяйственной мерой, которая подразумевает культивирование специально посаженных зеленных посевов, для улучшения структуры почв, обогащения азотом и угнетения роста сорняков. Такой вид удобрения богат азотом, крахмалом, углеводами, микроэлементами.

В качестве зеленых удобрений используются бобовые растения (горох, клевер, фасоль, соия, козлятник, чечевица и др.), небобовые растения (горчица, гречка) а иногда смесь зерновых овсяных хлопьев.

Растения, посеянные в виде зеленых удобрений, вспахиваются в почве в фазе цветения, на 20-30 дней раньше до выращивания следующей культуры. Зеленые удобрения положительно влияют на свойства почвы, в частности:

1. Вспашка зеленой массы обогащает почву органическими веществами, что приводит к улучшению ее физико-химических свойств (водный и термический режим, аэрация и т. д.), а это является одним из главных условий для повышения плодородности почв и выращивания сельскохозяйственных растений;

2. Почва обогащается растительными продуктами, такими как азот и микроэлементы;

3. Уменьшается эрозия почв и увеличивается ее фертильность;

4. Уменьшается поглощение почвенного азота и улучшается общий баланс азота;

5.Увеличивается в почве активность азотистых микроорганизмов, результатом чего является увеличение фиксации атмосферного азота и запаса азота в почве;

6. В почве увеличивается выброс углекислого газа, что усиливает фотосинтез пасаженных растении;

7. Бобовые растения, используемые в качестве сидератов, способствуют развитию глубокой корневой системы. Такие растения легко разрыхляют почву, используют питающие элементы из нижних слоев земли. После сидерации пахотный слой богат питательными веществами, для вырашивания растений;


8. Некоторые сидераты могут обладать способностью впитывать фосфор из отвержденных соединений (железо, алюминий и кальций, насыщенный фосфатом) и возвращать в почву к органическим соединениям, которые становятся доступными для других культур в результате минерализации;

9. Хорошо развитые сидативные средства уничтожают сорняки. Это имеет особое значение как с точки зрения экономической, так и экологической защиты, избегая использования токсичных веществ, против сорняков;

10. Сидераты, как одно из органических удобрений, усиливают морозоустойчивость растений (1,2,3,4).

В статье описывается важность зеленых удобрений, их влияние на плодородность почв, сохранение нитратной формы азота в почве, сравнительный эффект зеленых и органических удобрений в винограднике.

Annotation: 
In green fertilizer we consider agricultural process, in which specially planted crops ploughed in green soil is meant. This ploughing is done in order to increase the fertilization of soil. The process is called sideratio; crops planted to make sideration are called- siderites.
Several leguminous plants are used as siderites. These are: lupine, autumn vetch. Sometimes , non-leguminous plants may be used as green fertilizer , such as: mustard and buckwheat or the mixture of leguminous and cereal crops can be also used. For example: oats and vetch mixture.Plants for green fertilizers are ploughed in soil in flowering period and in the phase of taking green bags of plants,as the mass is decaying faster in this period. Ploughing of siderites should be done before. Green fertilizer is useful in many ways to form some good features of soil:

1.Ploughed green mass enriches the soil with organic substances, and as a result of this process its physical-chemical features are improved (thermic regime, airing and so.on), which increases crop of agricultural plants and rises fertilization of soil;

2.Soil is enriched with feeding elements, such as nitrogen;

3.Soil erosion dicreas and its fertilization increase;

4.Washing of soil nitrogen is dicreased ; as a result of this process the balance of nitrogen is improved;

5.Activation of nitric micro organisms existed in soil increases which is followed by increasing of atmospheric nitrogen fixation and supply of soil nitrogen;

6.Decay of ploughed green mass causes production of carbon dioxide, which intensifies plant photosynthesis;

7.Leguminous crops used as siderites develop deep root system on their own, they also loosen the soil and obtain feeding elements from lower layers. Afterploughing siderites, the arable layer is enriched with are crucial for plants;

8.some of the siderites are able to obtain phosphorus fro mixturtes wich are difficult to be soluble ( ferum, aluminum and calcium three-shift phosphate ) and give organic mixtures tack to the soil. These mixtures become available for other crops as a result of mineralization;

9.Well-developed siderites oppress weeds. It has great importance not only for economical but also for protecting environment as we can then prevent from using toxins against the weeds;

10.Siderites, as one side of the organic fertilizer, intensifies the ability of plant frost-resistance.

In this article,the importance of green fertilizer is described; it also shows their activation on soil fertilization, detaining nitric nitrogen in soil and comparative effectiveness of green and organic fertilizersin nuts and grape plantations.

Эффективность использования зеленых удобрений в виноградниках на террасах


Введение

Зеленые удобрения являются сельскохозяйственной мерой, которая подразумевает культивирование специально посаженных зеленых посевов для улучшения структуры почв, обогащения азотом и угнетения роста сорняков и др. Данные удобрения богаты азотом, белками, углеводами, микроэлементами.

В качестве зеленых удобрений используются бобовые растения (горох, клевер, фасоль, соя, козлятник, чечевица и др.) и небобовые растения (горчица, гречка) а иногда смесь зерновых овсяных хлопьев.

Использование бобовых растений очень важно в качестве зеленого удобрения. Они связывают атмосферный азот, преобразуя его в пригодную форму для употребления растениями.

Как известно, атмосферный азот (N2) отличается инерцией и сильной химической активностью. Атомы молекул азота устойчивые; им нужна большая энергия для диссоциации. Для того, чтобы получить соединение NO, азот и кислород должны провести в электрической дуге с температурой 32000С, 5000С градусным аммиаком и водородом при атмосферном давлении 200-300ат. Но есть микроорганизмы, которые имеют свои специфические ферменты и при нормальных оптимальных температурах и давлений, они могут биохимически связать атмосферный азот. Этим бактериям относятся микроорганизмы, которые свободно живут в почве (бактерии угля).

Биологическая фиксация азота имеет большое значение для сельского хозяйства. Атмосферный азот практически неисчерпаем, и в то же время большинство растений (за исключением бобовых растений) не способно использовать атмосферный азот. Поэтому азот, связанный микроорганизмами, является дешевым источником для обогащения почв.

Азот, которого фиксируют бобовые растения в корнях и в отходах, полностью переносится в почву. Гумус, как известно, является плодородным слоем почвы. Роль сидерата в почвенном гумусе очень велика. Особенно важна корневая система бобовых растений.

В ряде земледельческих районов, на твердых холмистых рельефах обильные осадки, и неустойчивые вырубки леса являются основной причиной ветровой и водяной эрозии. Использование минеральных удобрений в целях восстановления плодородия почв, растягивается десятилетиями.

В этом плане зеленые удобрения имеют свои специфические преимущества и особенности. В зеленой массе сидерата примерно столько же азота (или больше), сколько в навозе.

Коэффициент использования азотных растений зеленого удобрения (первый год эксплуатации) почти в два раза больше, чем азот навоза. Зеленые удобрения разлагаются в почве быстрее, чем другие органические удобрения, богатые клеткой.

Зеленые удобрения в почве слегка уменьшают кислотность и движение алюминия, зато усиливают поглощающую способность воды (фертильность), улучшают структуру почвы и обогащают почву микроорганизмами. Во время роста и развития сидератов наблюдается более сильная популяция животных бактерий, обитающих в корнях. Азотные бактерии могут фиксировать азот в атмосфере и накапливать в почве биологически чистый азот.

В процессе распада зеленых удобрений почва и ее нижние слои обогащены углекислотой, а в почве собрано большое количество микроэлементов, которые активно используются растениями. Одновременно происходит поглощение микроорганизмами питательных веществ, что значительно снижает возможность впитывание азота в нижних слоях почвы.

 

Методы и исследования

Целью исследования было изучение эффективности органических удобрений в винограднике, высаженной на склонах (15-250 м). Сравнение преимуществ навоза и зеленых удобрений в процессе восстановления плодородности почв.

Во время исследования использовали методы полевых испытаний. Нами былы проведены полевые испытания в районе Харагаули (Грузия) в винограднике, высаженном на террасе ( 15-250), в трех вариантах: 1. контрольный; 2. навоз 60 т / га; 3. Зеленые удобрения.

Сельскохозяйственные мероприятия, свойственные винограду, проводились на пробном участке в соответствии с заранее выбранной программой и утвержденной методикой. Виноград собирали по нескольким вариантам (таблица 1).

Нами был использован метод дисперсии математической обработки с целью статистической оценки убедительных доказательств полевых испытаний (14, 17,18,19,20).

После завершения теста брали образцы почвы и идентифицировали его в гидролизованном азоте (мг/мг) 100 г в почве и в гумусе % (таблица 2).

Гумус определялся туринским методом; гидролизованный азот в почве определялся  туринским и конановским методами.

Формы углеводов и кислотность в виноградном соке были определены иодометрическим методом (таблица 3).

таблица 1

Влияние навоза и сидератов на урожай винограда


варианты

2014г

2015г

2016г

Средние данные за 3 года

урожай ц/га

%

урожай ц/га

%

урожай ц/га

%

урожай ц/га

%

прибавка по сравнению с контролем ц/га

контрольный

25,0

00

28,0

00

28,5

00

27,1

00

-

навоз 60 т/га

35,6

41

43,0

50

48,0

75

42,2

54

15,1

сидераты

40,9

55

48,0

71

55,5

00

48,1

77

21,0


 

таблица 2                

Влияние навоза и сидератов на содержание гумуса и гидролизованного азота


варианты

гумус %

Гидролизованный азот

Mмг/ 100 г почвы

2014г

2015г

2016г

2014г

2015г

2016г

контрольный

1,85

1,85

1,85

6,5

6,6

6,3

навоз

60 т/га

1,89

1,90

1,91

8,5

9,0

10,2

сидераты

1,91

1,93

1,94

9,7

10,5

12,7


 

                                                                                             таблица 3

Влияние навоза и сидератов на качество винограда


варианты

Общее колич. углеводов

%

глюкоза %

фруктоза %

Сахароза %

кислотность

%

Сухое вещество%

контрольный

19,7

9,0

8,9

1,39

9,7

24,5

навоз 60 т/га

20,0

9,1

9,3

1,62

9,3

25,3

сидераты

20,9

9,8

9,7

1,85

9,0

25,9


 

Из таблицы 1 видно, что урожайность увеличилась в обоих представленных случаях, по сравнению с контрольным вариантом, в частности: в варианте навоза –до 54% или 15,1 ц/га, и  в варианте с зелеными удобрениями –до 77% или 21 ц/га. Как видно из таблицы 1 разница между данными вариантами составляет 23% или 5,3 ц/га в пользу зеленых удобрений.

Из таблицы 2 видно, что при внесении навоза гидролизованный азот в почве по годам, составляет: 8,5 - 9,0 - 10,2 мг/100г, а в случаях зеленых удобрении, составляет  9,7-10,5-12,7 мг/100г.

В процессе обогащения почв наблюдается тенденция роста гумуса. На контрольном варианте (без удобрений), гумус составляет 1,85%, при варианте навоза -1,89 -1,90 - 1,91 %, при варианте зеленых удобрений - 1,91 - 1,93 -1,94%. По сравнению с неудобренным вариантом  прибавка гумуса  при варианте навоза - 0,06%, а при варианте зеленых удобрений составляет 0,09% (таблица 2).

В дополнение к агрохимическим показателям, вариант зеленого удобрения увеличил содержание углеводов, сухих веществ, понизил кислотность в плодах винограда (таблица 3).

 

Результаты и обсуждение

Несмотря на то, что навоз является основным и наиболее распространенным органическим удобрением, в почве он должен быть внесен десятками тонн. Как известно, его запасы невелики, перемещение и транспортировка связано с большими расходами, особенно на крутых склонах доставка десятков тонн грузов навоза затрудненены, увеличиваются расходы, так что применение зеленых удобрений имеет большые преимущества и перспективы. В частности:

- Верхние части хорошо развитой поверхности сидератов являются подавляющими для сорняков. Это важно не только для улудчения экономических показателей почвы, но и для охраны окружающей среды, избегая чрезмерных расходов против сорняков, используя токсичные химические вещества.  Выращенные на таких почвах продукты, будут экологически чистыми (5,6,7,8);

- Верхняя часть зеленых удобрений и их сильная корневая система предотвращают развитие эрозионных процессов;

- Зеленые удобрения аккумулируют в почве на 15-30 т/га зеленого органического вещества, где азот составляет от 60 до 150 кг. Существует тенденция  увеличения роста гумуса, что увеличивает плодородность почв;

- Зеленое удобрение увеличивает количество биологически чистого азота в почве (3,4,15,16).

Биологически чистый азот, выделяемый из атмосферы, накопленный в бактериях, не погружается в почвенную воду и не загрязняет ее, в отличии от  внесения  минеральных удобрений.

Сравнительные показатели односторонне указывают на преимущества зеленых удобрений и их эффективность по сравнению с навозом, что выявляется в высокой рентабельности почвы и урожайности (11,13).

 

Выводы

Из нашего исследования мы можем заключить, что:

1. Рациональное использование органических удобрений дает высокий эффект.

2. Наблюдается высокая производительность  в варианте зеленого удобрения по сравнению с применением навоза.

3. Наблюдается тенденция роста плодородности почв.

4.Урожай получается экологически чистым и качественным.

Самое главное, использование зеленых удобрений - это дешевое сельскохозяйственное мероприятие, стоимость которого наименьшая, а рентабельность - высокая.


Библиографический список


1. Келенджеридзе Н., Келенджеридзе Н. Органические удобрения. Изд. Моцамета, Кутаиси, 2009 г. 28ст (На грузинскомязыке);
2. Келенджеридзе Н. Сельское хозяйство на основе агрохимии. Издательство Государственного университета имени Акаки Церетели Кутаиси – 2015 г. с 208-211 (На грузинском языке);
3. Келенджеридзе Н., Бзекалава Ш. Влияние зеленых удобрений в сельском хозяйстве. Издательство Учебного университета. Изд.Лампари. Кутаиси – 2015 г. 42 ст (На грузинскомязыке);
4. Келенджеридзе Н., Келенджеридзе Н. Краткий курс общего земледелия. Изд. Моцамета. Кутаиси, 2010 г, 166 ст (На грузинском языке);
5. Тхелидзе A. Самадашвили Ц., Доборджгинидзе Х. Справочник фермера - культура винограда и его печь. Тбилиси, 2011, http: //agrokavkaz.ge (На грузинском языке);
6. Вашакмадзе Б. A. И др. Экологические аспекты минеральных удобрений в винограднике. Тбилиси, 1990, 86 ст(На грузинскомязыке);
7. Вашакмадзе Б. A. Питание винограда. Тбилиси, 1966, 110 ст (На грузинском языке);
8. Вашакмадзе Б. A. Влияние дозы азотных удобрений на лозы и химический состав. Семинары, посвященные международному конгрессу минеральных удобрений Тбилиси, 2003, с 234-239 (На грузинском языке);
9. Вашакмадзе Б. A. и др. Эффективность дозировки и внесения минеральных удобрений в молодой виноградник. Пути интенсификации виноградарства. Сборник научных трудов. Тбилиси, 2000, с 56-61 (На грузинском языке);
10. Вашакмадзе Б. A. Разумное использование удобрений является основным способом увеличения производства винограда. Тбилиси, 2001 г, с 99-106(На грузинскомязыке);
11. Зардалишвили О. И. Использование азотных удобрений и Окружающая среда. Сборник работ грузинского научно-исследовательского института почвоведения, агрохимии и мелиораций. Тбилиси, 2000 г, с 81-83 (На грузинскомязыке);
12. Береникашвили Н. М. Удобрение однолетних культур на эрозионной почве. Сборник работ. Эффективное использование удобрений в Закавказских республиках. Часть I Тбилиси, 2008. (На грузинскомязыке);
13. Цомая И. Использование минеральных удобрений в сельском хозяйстве и вопросы экологии. Сборник работ грузинского научно-исследовательского института почвоведения, агрохимии и мелиораций.Тбилиси, 2009, с 170-176 (На грузинском языке);
14. Накаидзе И. A. Полевые испытания удобрений. Издательство «Советская Грузия». Тбилиси, 1991 г, 180 ст (На грузинском языке);
15. Талахадзе Г. И др. Почва и виноградная лоза. Тбилиси. 2001 г. 250 ст (На грузинскомязыке);
16. Цагуришвили Г. и др. Сельское хозяйство. Издательство «Образование». Тбилиси 1991 г. 142 ст (На грузинском языке);
17. Чанишвили Ш. и др. Общее хозяйство. Издательство «Образование». Тбилиси 1991 г. 240 ст (На грузинском языке);
18. Гинзбург К. Е. Агрохимические методы исследования почв. М. Издательство ,,Наука,, 1975г. 260 ст;
19. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М. Издательство "Колос", 1973 г;
20. Баланс питательных веществ в земледелии. https://geographyofrussia. com/balans-pitatelnyx-veshhestv-v-zemledelii/

References


1. Kelenjeridze N. Brief directory of agro-chemistry. Kutaisi, 2009. p. 28(In Georgian);
2. Kelenjeridze N. K. Agriculture and with Agro-chemical Basics. Course. Akaki Tsereteli State University Publishing. Kutaisi 2015. 208-211 p.(In Georgian);
3. Kelenjeridze N., Bzekalava Sh. Influence of green fertilizers in agriculture. Publishing of the Educational University "Lampari" Kutaisi – 2015. p 42 (In Georgian);
4. Kelenjeridze N, Kelenjeridze N. A Short Course in General Agriculture. Publishing "Motsameta" Kutaisi, 2010. p. 166(In Georgian);
5. Tkhelidze A.,. Samadashvili Ts, Doborjginidze Kh . Directory of Farmers – Vine culture and its fertility (Nutrition) system. http: //agrokavkaz.ge/(In Georgian);
6. Vashakmadze B. A. And others. - "Ecological aspects of mineral fertilizers in a vineyard". Tbilisi, 1990 p. 86(In Georgian);
7. Vashakmadze B.A. Food of grapes. Tbilisi, 1966 p. 110(In Georgian);
8. Vashakmadze B. A. Influence of the dose of nitrogen fertilizers on vines and chemical composition. Seminars dedicated to the International Congress of Mineral Fertilizers Tbilisi, 2003, 234-239 p. (In Georgian);
9. Vashakmadze B. A. And others. Efficiency of dosage and application of mineral fertilizers in a young vineyard. Ways of intensification of viticulture. Collection of scientific papers. Tbilisi, 20005, 6-61 p. (In Georgian);
10. Vashakmadze B.A. Reasonable use of fertilizers is the main way to increase the production of grapes.Tbilisi, 2001, 99-106 p. (In Georgian);
11. Zardalishvili O. I. Use of nitrogen fertilizers and the Environment. Collection of works of the Georgian Scientific Research Institute of Soil Science, Agrochemistry and Melioration. Tbilisi, 2000, 81-83 p. (In Georgian);
12. Berenikashvili N. M . Fertilizing annual crops on erosive soil. Collection of works. Effective use of fertilizers in the Transcaucasian republics. Part I Tbilisi, 2008. (In Georgian);
13. Tsomaia I. The use of mineral fertilizers in agriculture and issues of ecology. Collection of works of the Georgian Research Institute of Soil Science, Agrochemistry and Melioration. Tbilisi, 2009. 170-176 p. (In Georgian);
14. Nakaidze I. A. Field testing of fertilizers. Publishing "Soviet Georgia". Tbilisi, 1991 (In Georgian);
15. Talakhadze G., Andjaparidze I., Tsomaia I. Soil and vine. Tbilisi. 2001, p. 250 (In Georgian);
16. Tsagurishvili G. and others . Agriculture. Publishing "Education". Tbilisi, 1991, p. 142 .(In Georgian);
17. Chanishvili Sh. And others. Common economy. Publishing "Education". Tbilisi 1991. p. 240 (In Georgian);
18. Ginzburg K.E. Agrochemical methods of soil investigation. M. Science. 1975.p. 240;
19. Dospekhov B. A . Methodology of field experience. M. Kolos, 1973
20. Balance of nutrients in agriculture . https://geographyofrussia.com/balans-pitatelnyx-veshhestv-v-zemledelii/

Возврат к списку