USE OF PERENNIAL LUPIN BIOMASS FOR COMPOST AND NUTRITION SOILS FORMATION

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ  БИОМАССЫ  МНОГОЛЕТНЕГО ЛЮПИНА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОСТОВ И ПИТАТЕЛЬНЫХ ГРУНТОВ

Научная статья

Тысленко А.М.^1, *, Новиков М.Н.², Зуев Д.В.³, Чигирёв В.С.⁴

¹ ORCID: 0000-0002-9493-7691;

³ ORCID: 0000-0002-9504-9864;

^{1, 2, 3} Всероссийский научно-исследовательский институт органических удобрений и торфа – филиал ФГБНУ «Верхневолжский федеральный аграрный научный центр», Владимир, Россия;

⁴ ООО «Сила Суздаля», Суздаль, Россия

* Корреспондирующий автор (tslo[at]bk.ru)

Аннотация

Зелёная масса многолетнего люпина и компосты, приготовленные на её основе, отличаются высокими удобрительными и фитопатогенными свойствами, адаптационным потенциалом к многообразию почвенной среды. В статье показаны биологические особенности, удобрительная ценность, сорта многолетнего люпина Гренадёр, особенности компостирования его биомассы с торфом и использование при создании питательных почвогрунтов. Установлено, что с биомассой данного сорта в почву вносится свыше 600 кг/га NPK, что эквивалентно 47 т/га высококачественного подстилочного навоза. В составе элементов питания более 30% занимает биологический азот. Даны агрохимические характеристики  компостов, полученных на основе зелёной биомассы многолетнего люпина; органического питательного почвогрунта «Сила Суздаля», полученного с использованием торфо-сидератного компоста, перегноя, полевой земли и рекомендованного к использованию в фермерских и личных подсобных хозяйствах для выращивания рассады и плодоовощной продукции.

Ключевые слова: многолетний люпин, сидерат, органическое удобрение, компост, питательный почвогрунт.

USE OF PERENNIAL LUPIN BIOMASS FOR COMPOST AND NUTRITION SOILS FORMATION

Research article

Tyslenko A.M.^1, *, Novikov M.N.², Zuev D.V.³, Chigirev V.S.⁴

¹ ORCID: 0000-0002-9493-7691;

³ ORCID: 0000-0002-9504-9864;

^{1, 2, 3} All-Russian Scientific Research Institute of Organic Fertilizers and Peat – the branch of the Federal State Budgetary Institution "Upper Volga Federal Agrarian Scientific Center," Vladimir, Russia;

⁴ “Sila Suzdaliya” LLC, Suzdal, Russia

* Corresponding author (tslo[at]bk.ru)

Abstract

The green mass of perennial lupine and composts formed on its basis are characterized by high fertilizing and phytopathogenic properties, the adaptive potential to the diversity of the soil environment. The paper shows the biological features, fertilizer value, varieties of perennial lupine, Grenadier, the features of composting its biomass with peat and the use in creating nutritious soil. The authors have found that over 600 kg/ha of NPK is introduced into the soil with biomass of this variety, which is equivalent to 47 t/ha of high-quality litter manure. Biological nitrogen makes more than 30% in the composition of nutrients. The agrochemical features of composts obtained on green biomass of perennial lupine are presented in this work; as well as organic nutrient soil “Sila of Suzdaliya” obtained using peat-green manure compost, humus, field land and recommended for use in farms and personal subsidiary plots for growing seedlings and fruits and vegetables.

Keywords: perennial lupine, green manure, organic fertilizer, compost, nutritious soil.

Введение

В Нечерноземной зоне, особенно в областях, где преобладают почвы легкого гранулометрического состава, немаловажное значение имеют органические удобрения – навоз и компосты, созданные на его основе [1]. Однако в настоящее время в различных отраслях сельскохозяйственного производства они используются незначительно в связи с высокой стоимостью их получения и применения.

В этих условиях важным, экономически выгодным, экологически чистым источником органических удобрений могут быть сидераты, которые положительно зарекомендовали себя при подготовке почвы для посева зерновых и пропашных культур, а также для получения торфо-сидеральных  компостов и питательных грунтов [2], [3].

К числу эффективных сидеральных бобовых растений относится  многолетний люпин  и органические удобрения, приготовленные на основе его биомассы [4], [5]. Сортимент многолетнего люпина, представленный в Государственном реестре селекционных достижений, малочисленный и включает всего два сорта. Один из них, сорт Гренадёр, был создан во Всероссийском НИИ органических удобрений и торфа (Авторское свидетельство № 51295 от 03.09.2010 г, авторы Тысленко А.М., Новиков М.Н.) и допущен к использованию во всех регионах Российской Федерации.

Цель исследований – установить питательную ценность биомассы многолетнего люпина Гренадёр и компостов, приготовленных на её основе в смеси с торфом, разработать универсальный питательный грунт одним из компонентов которого является компост многолетнего люпина.

Материал и методы исследования

Опыты проводили в 2010-2018 гг. во Всероссийском НИИ органических удобрений и торфа. Объект исследования – люпин многолетний Гренадёр. Сорт представляет популяцию из  лучших семей, отобранных по ряду ценных хозяйственно-биологических признаков (высокая продуктивность и облиственность надземной массы, повышенное количество азотфиксирующих  клубеньков на корнях растений,  высокая  выравненность стеблестоя, устойчивость к засухе) и сходных по морфологическим признакам (форма листьев, длина цветоноса, окраска венчика и т.д.).

Содержание элементов питания в биомассе  люпина, компостах и питательных грунтах определяли  по методикам, изложенным в «Методах анализов органических удобрений» [6]. Компостирование зелёной массы люпина с торфом и приготовление питательных грунтов  проводили по методике, разработанной во ВНИИОУ [7].

Основные результаты исследования

В органическом земледелии Нечерноземной зоны многолетний люпин Гренадёр можно использовать в севооборотах, как предшествующую культуру  под посев озимых зерновых, пропашных и овощных растений [1].

Наши исследования показали, что в первый год жизни люпин многолетний Гренадёр формирует прикорневую розетку листьев, и лишь у единичных растений – цветочную кисть и вызревшие семена. Накопление зеленой массы небольшое – 5-12 т/га. На второй год жизни или первый год пользования растения развивали мощный куст, давали зрелые семена и накапливали до 20,0-24,7 т/га зеленой массы и корней. Максимальная продуктивность сидеральной  биомассы (зелёная масса + корни)  отмечалась на второй-третий год пользования и достигала 62,0-63,1 т/га (табл.1)  При этом было установлено, что биомасса сорта люпина многолетнего Гренадёр, обладает высокими удобрительными свойствами. В ней содержалось свыше 600 кг/га NPK, что эквивалентно 47 т/га высококачественного подстилочного навоза (табл. 1). В составе элементов питания более 30% занимал биологический азот, накопленный клубеньковыми бактериями  на корнях растений.

 

Таблица 1 − Урожайность и содержание элементов питания в биомассе многолетнего люпина Гренадёр 1-3 года пользования (посев беспокровный)

Срок пользования	Накопление биомассы, т/га			Содержание в общей биомассе, кг/га
	зелёной массы	корней	всего	Nобщий	Р2О5	К2О	всего
1 год	18,0	6,7	24,7	150	64	100	314
2 год	39,0	24,1	63,1	352	101	186	639
3 год	37,0	25,0	62,0	342	110	178	630

Примечание:  НСР_0,95 12,4  

Общая масса корней люпина на втором-третьем годах пользования достигала более 30 % от зелёной. При запашке биомассы люпина Гренадёр второго года пользования урожайность озимых зерновых культур повышалась на 0,6- 0,7 т/га, картофеля на 6,5-7,7 т/га.

Кроме непосредственного использования на зелёное удобрение, укосную массу люпина можно применять для получения высококачественных компостов, одной из составных частей которых является торф. Компосты  готовили путем посева люпина на средне - и мощных торфяниках. При этом массив участка под люпин выравнивали, на него вносили известковые удобрения из расчета 0,5 ГК.[8]. Поле дисковали и выравнивали водоналивными катками. Посев  люпина проводили на глубину 4-6 см. Зеленую массу люпина прикатывали, измельчали двумя проходами тяжелых дисков типа БДТ - 3, затем из слоя торфа с сидеральной массой 12-13 см при помощи бульдозера формировали  бурты произвольной длины, шириной 3м, высотой до 2,5 м. Срок компостирования 2 месяца.

Определяющим элементом приготовления компоста и агрохимической его характеристики является способ компостирования – аэробный или анаэробный. Несмотря на увеличение убыли массы более качественные по химическому составу  и срокам приготовления получались торфо-сидератные компосты рыхлой укладки. Кроме аэрации, на их химический состав влияли сроки компостировния (табл.2).

 

Таблица 2 – Сравнительная оценка агрохимических показателей  торфо-сидератных и торфо-навозных компостов

Вид компоста	Сухое веще- ство,%	рН	Содержание, % на сухое вещество
			N общий	P2 O5	K2 O
Торфо-сидератный (1:1) – 2 месяца компостирования	28,1	5,9	1,87	0,70	0,92
Трфо-сидератный (1:1) – 1 год компостироваия	26,9	5,4	1,46	0,60	1,06
Торфо-навозный (1:1) – 1 год компостирования	31,8	5,0	1,28	0,58	0,56

 

По агрохимическим показателям и хозяйственной целесообразности ускоренных сроков приготовления лучшим оказался торфо-сидератный компост после 2 месяцев аэробного компостирования.

Во Всероссийском научно-исследовательском институте органических удобрений и торфа и ООО «Сила Суздаля» на основе торфо-сидератного компоста, перегноя и полевой земли  создан высококачественный, экологически чистый органический питательный почвогрунт «Сила Суздаля» (ТУ 9819-001-0139279873-2014) [8]. При нормативной влажности не более 65% он содержит питательные вещества: азота -  не менее 120 мг/кг, фосфора – не менее 120 мг/кг, калия – не менее 150 мг/кг. Результаты проведённых нами исследований позволили рекомендовать данный питательный грунт для выращивания рассады овощных и цветочных растений, использовать его как высококачественное, экологически чистое органическое удобрение в фермерских хозяйствах и на приусадебных участках для выращивания овощей и плодово-ягодной продукции. Органический питательный почвогрунт «Сила Суздаля» выпускается на производственной базе ООО «Сила Суздаля», пользуется большим спросом у потребителей (садовые центры, питомники декоративных и садовых растений, студии ландшафтного дизайна, личные подсобные хозяйства) [8].

Выводы

В Нечернозёмной зоне РФ, где преобладают кислые и слабокислые лёгкие почвы одним из источников экологически чистого питания растений могут быть сидераты и компосты многолетнего люпина Гренадёр, а также органический питательный почвогрунт «Сила Суздаля», созданный на основе торфо-сидератного компоста многолетнего люпина. Данные органические удобрения в значительной мере индифферентны к почвенному плодородию Нечернозёмной зоны, обладают хорошими удобрительными свойствами и могут быть использованы в фермерских и личных подсобных хозяйствах для выращивания разнообразной сельскохозяйственной  продукции. Кроме этого, питательный почвогрунт «Сила Суздаля» может применяться в питомниках садовых и декоративных растений, студиях ландшафтного дизайна.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Справочник агронома Нечерноземной зоны /В.И. Балюра, Н.И. Барашков, В.Г. Безуглов; Сост. К.В. Ермолов; Под ред. Г.В. Гуляева. – 2-е изд., доп. и перераб. – М.: Колос, 1980. – 576 с.
2. Довбан К.И. Зеленые удобрения в современном земледелии /К.И. Довбан. − Минск: Белорусская наука, 2009. − 404 с.
3. Новиков М.Н. Система биологизации земледелия в Нечерноземной зоне /М.Н. Новиков, В.М. Тужилин, О.А. Самохина. − М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. − 295 с.
4. Вишнякова М. А. О перспективах введения в культуру и интродукции различных видов люпина / М.А. Вишнякова //Сельскохозяйственная биология. − 1992, № 2. – С. 12-18.
5. Тамонов А.М. Нетрадиционные высококачественные торфяные удобрения /А.М. Тамонов, М.Н. Новиков //Инновационные технологии использования торфа в сельском хозяйстве. − Владимир, 2010.− С. 283-288.
6. Еськова Л.И. Методы анализов органических удобрений /Л.И. Еськова, С.И. Тарасов. – М.. Россельхозакадемия – ГНУ ВНИПТИОУ, 2003. – 552 с.
7. Еськов А.И. Справочная книга по производству и применению органических удобрений /А.И. Еськов, М.Н. Новиков, С.М. Лукин.− Владимир, 2001. − 495 с.
8. ООО «Сила Суздаля», [Электронный ресурс].URL: http://silasusdalya.ru Почвогрунты, семена, и удобрения во Владимире недорого/Сила Суздаля (дата обращения 30.07.2019)

Список литературы на английском языке / References in English

1. Spravochnik agronoma Nechernozemnoj zony [Directory of agronomist of non-Chernozem zone] /V.I. Balyura, N.I. Barashkov, V.G. Bezuglov; Sost. K.V. Ermolov; Pod red. G.V. Gulyaeva. – 2-e edition., dop. i pererab. – M.: Kolos, 1980. – 576 p. [in Russian]
2. Dovban K.I. Zelenye udobreniya v sovremennom zemledelii [Green fertilizers in modern agriculture] /K.I. Dovban. − Minsk: Belorusskaya nauka, 2009. − 404 p. [in Russian]
3. Novikov M.N. Sistema biologizacii zemledeliya v Nechernozemnoj zone [System of agriculture biologization in non-Chernozem zone] /M.N. Novikov, V.M. Tuzhilin, O.A. Samohina. − M.: FGNU «Rosinformagrotekh», 2007. − 295 p. [in Russian]
4. Vishnyakova M. A. O perspektivah vvedeniya v kul'turu i introdukcii razlichnyh vidov lyupina / M.A. Vishnyakova //Sel'skohozyajstvennaya biologiya [Agricultural biology]. − 1992, № 2. – P. 12-18. [in Russian]
5. Tamonov A.M. Netradicionnye vysokokachestvennye torfyanye udobreniya [Non-traditional high-quality of peat fertilizers] /A.M. Tamonov, M.N. Novikov // Innovacionnye tekhnologii ispol'zovaniya torfa v sel'skom hozyajstve [Innovative technology of the use of peat in agriculture]. − Vladimir, 2010.− P. 283-288. [in Russian]
6. Es'kova L.I. Metody analizov organicheskih udobrenij[Organic Fertilizer Analysis Methods] /L.I. Es'kova, S.I. Tarasov. – M., Rossel'hozakademiya – GNU VNIPTIOU, 2003. – 552 p. [in Russian]
7. Es'kov A.I. Spravochnaya kniga po proizvodstvu i primeneniyu organicheskih udobrenij [Reference book on the production and use of organic fertilizers] /A.I. Es'kov, M.N. Novikov, S.M. Lukin.− Vladimir, 2001. − 495 p. [in Russian]
8. OOO «Sila Suzdalya», [Electronic resource]. URL: http://silasusdalya.ru Pochvogrunty, semena, i udobreniya vo Vladimire nedorogo/Sila Suzdalya [Soil, seed, and fertilizer in Vladimir cheap/Power Suzdal] (accessed: 30.07.2019) [in Russian]