Научный архив: статьи

В данной научной статье представлены возможности совершенствования инновационных энергосберегающих решений в аграрной отрасли, а также изучаются вопросы управления энергопотреблением и повышения энергоэффективности. Представлены результаты экспериментальных исследований мобильной биогазовой установки, работающей в термофильном режиме сбраживания (при температуре 55°C) органических отходов, получением биогаза и органических удобрений. Экспериментальные данные показали, что состав полученного биогаза включает: 67,8% метана (CH4), 28% углекислого газа (CO2), 3% водорода (H2), 1% азота (N2), 0,1% воды (H2O) и сероводорода (H2S) на уровне 0,03 %. В ходе 16-дневного исследования была оценена эффективность переработки органических отходов различных видов животноводства, в результате чего получили следующие объемы биогаза: 10 м³ из свиного навоза, 7 м³ из куриного помета, 5 м³ из конского навоза и 8 м³ из навоза крупного рогатого скота (КРС). Результаты комплексного анализа, полученного высококачественного органического удобрения по агрохимическим, микробиологическим, санитарно-паразитологическим и санитарно-энтомологическим показателям были проведены в сертифицированной лаборатории ФГБУ «Татарская межрегиональная ветеринарная лаборатория». После переработки органических отходов в биогазовой установке содержание азота в субстрате увеличилось на 3,5 раза по сравнению с исходным материалом. Значение pH полученного удобрения составило 7, что указывает на нейтральный pH. Содержание фосфора достигло 2,3%, а калия - 1,3%. Эти данные подчеркивают потенциал использования органических отходов как источника возобновляемой энергии, что может способствовать устойчивому развитию сельского хозяйства и снижению негативного воздействия на окружающую среду.

Приведены данные полевого двухфакторного эксперимента по изучению содержания и взаимного влияния микроэлементов в почве, сегетальной растительности, сеяных травах и растениях груши при биологизации агроценоза. Опыт заложен в долине реки Салгир в центральном Крыму (Симферопольский район) на луговых аллювиальных карбонатных почвах в саду груши (Pyrus communis L.) сорта Таврическая на подвое айва ВА 29. В опыте изучали влияние фактора задернения: 1) естественное задернение почвы сегетальной растительностью (ЕЗ) - контроль; 2) смесью трав: Lolium multiflorum Lam. + Medicago sativa L. (СТ2); 3) смесью трав: L. multiflorum + M. sativa + Festuca pratensis Huds. + Trifolium pratense L. + Bromus inermisLeyss (СТ4) и фактора «микробные препараты» (МП): 1) контроль - без МП; 2) Азотобактерин 07-Агро (АБ) - азотфиксатор, стимулятор роста; 3) Микробиоком-Агро (МБК) - комплексный препарат, обладающий азотфиксирующими, ростостимулирующими, фосфатмобилизующими и биопротекторными свойствами. В почве определяли подвижные (доступные) формы Fe, Mn, Cu, Zn и Co, в травах и листьях груши - валовые формы тех же элементов атомно-абсорбционным методом. Установлено, что концентрация Fe, Mn и Co в почве была ниже регионального фона и по Mn и Co была на уровне низкой обеспеченности для плодовых культур. Содержание Cu и Zn в почве было высоким, но не превышало ПДК и расположилось в следующий ряд: Mn ˃ Zn ˃ Fe ˃ Cu ˃ Co. Биологизация вызвала увеличение подвижности микроэлементов (МЭ). Применение МБК на фоне СТ4 способствовало некоторому относительно большему накоплению Zn по отношению к Mn в почве, что может вызвать недостаток Mn в растении груши. Содержание валовых форм МЭ в травах было в основном оптимальным и высоким, Mn - низким. По содержанию в травах МЭ расположились в ряд Fe ˃ Cu ≥ Zn ˃ Mn ˃ Co. Недостаток Mn в травах связан с дефицитом этого элемента в почве. МП способствовали накоплению МЭ в биомассе сеяных трав (за исключением Mn), что может быть использовано для фиторемедиации загрязненных медью и цинком почв. Содержание Mn в травах снижалось под действием МБК. Концентрация валовых форм МЭ (кроме Mn) в листьях груши была оптимальной и высокой, Mn - низкой. Ряд соотношения элементов был аналогичным, полученному для трав, но Zn в листьях было больше, чем Сu. Применяемые приемы биологизации увеличивали содержание Fe, Zn и Co в листьях и снижали концентрацию Mn до уровня ниже оптимального для груши. Травы конкурировали с плодовым растением в поглощении МЭ, особенно при увеличении их биоразнообразия и в сочетании с МП. При биологизации значительно увеличивалось поглощение грушей Со и снижалось поглощение Mn, что вызывает недостаток последнего в питании груши, как из-за его низкого содержания в почве, так и антагонизма с Fe, Zn, Cu и Со в самом растении. Это проявилось во внешних симптомах недостаточности: слабый хлороз и некроз молодых листьев груши. В целом более оптимальным сочетанием задернения и МП (из изученных) по влиянию на свойства почвы и питание растений груши является применение АБ на фоне смеси трав СТ2. Для улучшения питания груши Mn при низком содержании его подвижных форм в карбонатных почвах и при биологизации следует провести исследование по разработке оптимальных доз марганцевых удобрений, внесенных по листу, для конкретных экологических условий.

В соответствии с современными оценками на Земле существует более 250 тысяч видов грибов и грибоподобных организмов. Своеобразным и достаточно благоприятным местообитанием для многих почвенных микроскопических грибов является слой почвы от 0 горизонта до 10 см в зависимости от культуры выращивания. На расселение грибов в почве оказывают большое влияние такие факторы, как физические свойства и химический состав почвы, в особенности степень насыщенности почвы органическими веществами, активная кислотность почвы (рН), температура, влажность, обеспеченность кислородом воздуха и, наконец, произрастающие высшие растения в виде целостного фитоценоза, т. е. растительного покрова. Цель работы: Идентифицировать родовую принадлежность микроорганизмов из аллювиально луговой среднесуглинистой почвы и определить распространенность патогенов в зависимости от агроклиматических показателей годов. В статье дается описание методов идентификации почвенных микроорганизмов, в результате применения данных методов выявлено из аллювиально луговой среднесуглинистой почвы комплекс патогенов, это F. oxysporum, F. avenacium, Fusarium sp, Acremonium, Sclerotinia sclerotiorum, Aspergillus sp., Penicillium sp, A. dauci, A. radicina. Определено, что проявление патогенов зависит от агроклиматических условий года. Так при повышенной влажности (85,6 %) и высоких температурах (18,2) 2018 года распространение патогенов в среднем составило 11,81 %. При пониженной влажности (67,3) и низких температурных (16,7) 2020 года распространение комплекса патогенов было 9,33 %. В условиях 2022 года при средних показателях влажности (74,1) и повышенной температуре (19,5) распространение составило 8,61 %. Заселение почвы комплексной микобиотой позволяет ежегодно проводить отборы устойчивых растений (генотипов) с целью создания новых устойчивых сортов и гибридов овощных культур. В статье также приводятся положительные стороны почвенной микобиоты, которая играет важную роль в структуре почвы. Так, клубеньковые бактерии способны фиксировать азот, а образующийся при этом аммиак используется растением для собственного роста. Микроскопические грибы осуществляют разложение растительных остатков.

В статье рассматриваются с соблюдением принципа историзма результаты деятельности выдающихся специалистов в аграрной сфере экономики России. Они решали возникающие в то время проблемы, разрабатывая разного плана теории и внедряя их в практику. Работы исследователей до сих пор не потеряли своей значимости и сделали их имена бессмертными. Они явились создателями школ по различным направлениям в аграрной сфере экономики страны, которые функционируют и сегодня.

Предложен способ определения 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) и ее метаболита - 2,4-дихлорфенола (2,4-ДХФ) в почвах. 2,4-Д и 2,4ДХФ из почвы выделяли экстракцией раствором щелочи. Из экстракта аналиты извлекали с помощью сорбента на основе наночастиц магнетита и угля, полученного сжиганием рисовой шелухи, и десорбировали метанолом. В полученном концентрате 2,4-Д и 2,4-ДХФ переводили в метиловые эфиры и определяли их методом ГХ-МС. Пределы обнаружения 2,4-Д и 2,4-ДХФ составили соответственно 3.0 и 0.08 мкг/кг. В качестве реального объекта для анализа распределения гербицида «Балерина» (этилгексиловый эфир 2,4-Д) и его продукта деградации выбран выщелоченный чернозем (граница Ставропольского и Краснодарского краев). Через день после внесения препарата концентрация 2,4-Д в поверхностном слое почвы составила 119 мкг/кг. Существенное влияние на продвижение 2,4-Д по почвенному профилю оказывает выпадение осадков. Наибольшее снижение концентрации 2,4-Д установлено между 3 и 10 днями после внесения препарата. Через месяц после применения гербицида концентрации 2,4-Д составили 31, 18 и 11 мкг/кг на глубинах 10, 30 и 50 см соответственно, в поверхностном слое почвы 2,4-Д не обнаружен. 2,4-ДХФ в детектируемых количествах присутствовал на 16 день после применения гербицида, его деградация протекает значительно медленнее 2,4-Д. Через 1.5 месяца концентрация 2,4-ДХФ составила 0.53, 0.45 и 0.22 мкг/кг на глубинах 10, 30 и 50 см соответственно. В этот же срок 2,4-Д по всему почвенному профилю не обнаружен.

В статье представлены данные по изучению уникальных свойств почв Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО), их формирование в условиях северного климата и влияние на экосистемы. Работа проведена в Приуральском районе ЯНАО на трех экологических профилях. Авторы отмечают высокое содержание глинистых минералов и органических соединений, которые придают почвам сорбционные свойства и плодородие. Статистический анализ выявил среднюю положительную корреляцию между кислотностью почв и содержанием гумуса. Вертикальный экологический профиль изменения свойств почв и растительных сообществ отражает влияние рельефа на распределение типов почв и видов растений. Богатство гумуса и меньшая кислотность характерны для почв горной тундры.

Туристско-рекреационная деятельность оказала влияние на ряд показателей: уменьшились мощность и запасы подстилки, увеличилась твердость верхнего слоя почвы на тропе, колее, стоянках по сравнению с ненарушенной почвой, изменилась структура запасов рас-тительной массы. Рекреационная нагрузка оказала влияние на агрегатный состав почвы. Уста-новлено, что исследуемая территория подвергается меньшей рекреационной нагрузке, по сравнению с Чулышманской долиной (от устья р. Чулышман до перевала Кату-Ярык) и прибреж-ной территорией Телецкого озера.

В статье приведены результаты многолетних исследований по влиянию минеральных и органических удобрений на снижение токсичности солей и урожайности хлопчатника на вторично засоленных почвах в условиях Хатлонской области Таджикистана. Установлено, что совместное внесение минеральных и органических удобрений на засолённых землях улучшает питательный режим, снижает концентрации токсичности солей, позволяет получать качественный и высокий урожай хлопчатника.

Научные сотрудники Института агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН провели в Республике Коми экспериментальное исследование многолетних трав, высеянных на почве, укрытой комплексом из овсяно-горохового набора и удобренной разными объемами пометнолигнинового компоста (50, 100, 200, 1000 т/га). Среди трав выбраны: лисохвост луговой, мятник луговой, тимофеевка и ежа сборная. Как показали итоги опыта, повысить уровень урожайности данных трав возможно при условии внесения максимальных объемов удобрения с добавлением торфопометного компоста. Рекомендуемая доза последнего удобрения может равняться 200 т/га. Исследование проводилось на протяжении восьми лет, и результаты урожайности показали, что вполне возможно собирать по 291,1 и 251 ц/га сена с удобренной почвы. В отличие от регулярно удобряемого участка, с неудобренного собирали намного меньше урожая - 132 и 91,9 ц/га сена. Что касается качества урожая, то оно соответствует всем установленным стандартам. Как продемонстрировали итоги исследования, именно вносимый в большом объеме пометнолигниновый компост обогатил почву подвижным фосфором - около 1735 мг/кг, а также калием - на 301,8 мг/кг. Общий объем гумуса в удобренной почве повысился на 3,55 %.

В данной статье рассматривается проблема использования удобрений в сельском хозяйстве, которые являются мощным фактором повышения урожайности выращиваемых культур. Для того чтобы получить максимальную отдачу от применения удобрений, необходимо точно оценить уровень плодородия почвы, а именно знать, сколько азота, фосфора, калия и других элементов питания будет доступно растениям из почвы, и сколько их необходимо внести с удобрениями. Для оценки обеспеченности почв доступными формами азота обычно измеряются его аммонийная и нитратная формы. Изучен опыт применения в качестве азотных удобрений карбамидно-аммиачной смеси (КАС) в жидком виде. Жидкие удобрения учеными рассматриваются как инновационный вариант для оптимизации минерального питания культурных растений. Отмечен агроэкономический эффект применения жидких удобрений во многих почвенно-климатических регионах Российской Федерации. Заслуживает внимания технология использования КАС, разработанная на кафедре почвоведения и агрохимии ГАУ Северного Зауралья.

Высокая урожайность в большей степени зависит от правильного, равномерного внесения удобрений. Неравномерное внесение удобрений может привести как к снижению биологической урожайности из-за избытка удобрительной смеси в одном месте и нехватки удобрительной в другом, так и к неизбежным потерям при механизированной уборке из-за неравномерной структуры посевов и разных сроков созревания растений. В данной статье разработана конструкция плоскореза-глубокорыхлителя-удобрителя, позволяющая повысить качество обработки почвы и посевов, а также эффективность внутрипочвенного равномерного внесения удобрений.

Рекультивация угольных отвалов путем создания устойчивого почвенного и растительного покрова на их поверхности способствует восстановлению экологических систем. В связи с этим актуальным является изучение свойств почв техногенных ландшафтов. Проблема биологической рекультивации изучалась на территории Кизеловского угольного бассейна. Оценена эффективность рекультивации на нескольких сернистоугольных отвалах. Методы рекультивации, как и период формирования почвенно-растительного покрова, различались. Агрохимические свойства почв отвалов изучали стандартными методами. Индекс NDVI (нормализованный относительный индекс растительности) рассчитан по снимкам Sentinel-2 и Landsat 7,8. Для оценки биологической активности использовали фитотестирование. Литостраты варьировались от слабокислых до нейтральных (рН–Н2О = 6,1–6,8); эмбриозем имел слабощелочную реакцию (7,9). Эмбриозем благодаря наличию частиц угля имел наибольшее содержание органического вещества (12–7,7 %). В зависимости от «возраста» почвы количество органического вещества в литостратах варьировало: для 7-летнего литострата оно колебалось от 2,4 до 8,9 %, а для 4-летнего было меньше 1 %. Поглотительная способность литостратов была аналогична с фоновой почвой. Почвы отвалов характеризовались низким уровнем питательных элементов (NPK), а 4-летний литострат имел самое низкое содержание N. Почвы отвалов показали благоприятные условия для роста растений, о чем свидетельствуют высота и масса кресс-салата и овса. Рассчитанный индекс NDVI для всех отвалов имел значения от 0,4 до 0,6, что свидетельствует о наличии устойчивого растительного покрова. Реализованные рекультивационные мероприятия доказали свою эффективность.