Текст
                    Аммонийно-
КАРБОНАТНЫЕ
СОЕЛИНЕНИЯ
И РЕГУЛЯТОРЫ
РОСТА РАСТЕНИЙ
В сельсКом
хозяйстве


НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ИНСТИТУТ БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И НЕФТЕХИМИИ НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ;'АКСО" АММОНИИНО-КАРБОНАТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И РЕГУЛЯТОРЫ РОСТА РАСТЕНИЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ .. Под редакцией В.П. Кухаря КИЕВ НАУКОВА ДУМКА 1995
УДК 631.8; 577.472 В сборнике приведены результаты исследований 1992-1995 гг. по изучению эффективности аммонийно-карбонатных соединений и новых регуляторов роста растений в сельском хозяйстве. Представлены данные многочисленных опытов и производственных испытаний углеаммонииных солей и комплексных препаратов на их основе в качестве экологически чистых азотных удобрений, консервантов, обогатителей и раскислителей кормов, технологического средства для хранения и переработки льносырья. Рассмотрены аспекты развития их производства, а также вопросы эколого-экономического анализа эффективности новых технологий. Для специалистов химической промышленности и сельского хозяйства в области растениеводства, кормопроизводства, животноводства и технической переработки сельскохозяйственных культур. В 36ipHHKy наведено MaTepiann результате дослвджень 1992-1995 pp. по вив- ченню ефективност! амоншно-кар бонатних сполук i нових регулятор1в росту рос- лин в с1льському господарствь Представлено дат численних дослщв та виробни- чих випробувань вуглеамоншних солей та комплексних препара^в на Ух ocuoBi як еколоично чистих азотних добрив, консервант1в, обагачувач!в i розкислювачЬ? кор- MiB, техноломчного засобу для збернання i переробки льоносировини. Розглянуто аспекти розвитку i'x виробництва, а також питания еколого-економ^чного aHanioy ефективноста нових технологш. Для cneniamCTiB xiMi4Hoi' промисловост1 та сшьського господарства в ranyoi рослиннидтва, кормовиробництва, тваринництва i техшчноТ переробки сшьсько- господарських культур. The collection of interesting findings obtained during long-term (1992-1995) studies in the efficiency of ammonium-carbonate compounds and new plant growth regulators in agriculture, this book embraces results of numerous experiments and industrial tests of ammonium-carbonate salts and complex preparations on their base as ecologically pure nitrogenous fertilizers, preservatives, dressers and deoxidizers of fodders, technological means for storage and processing of raw flax. Certain aspects of their production are discussed as well as problems of ecological and economical analysis of the efficiency of new technologies. For specialists in chemical industry and agriculture, in the field of plant growing, fodder production, cattle breeding and technical processing of agricultural cultures. Редакционная коллегия Г. И. 5ияесов(председатель), О. Е. Давыдова, В. Д. Мануильский, В. А. Вешицкий, Н. Н. Сторчак, В. М. Мокринский (отв. секретарь), Т. М. Биляновская, В. В. Дмитренко Утверждепо к печати ученым советом Научпо-инжеперного центра "АКСО" НАН Украины Редакция химико-биологической и геологической литературы Редактор Ж. Е. Квятковская А3707010000-073 без объявл. ISBN 5-12-004802-1 ©Научно-инженерный центр "АКСО" НАН Украины, 1995 УДК 631.8 Г.И.Вилесов, В.А.Вешицкий НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ОСНОВНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ШИРОКОМАСШТАБНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕАММОНИИНЫХ СОЛЕЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ Рассмотрены основные факторы, определяющие перспективность широкомасштабного использования углеаммонииных солей (УАС) в сельском хозяйстве как экологически чистого и экономически эффективного азотсодержащего аммониино-кар- бонатного препарата. Представлены структура и характеристика программы "Использование углеаммонииных солей в сельском хозяйстве", утвержденной кабинетом министров Украины (постановление Af& 732 от 20.10.94). i В последние десятилетия в развитых странах основным фактором получения высокой продуктивности сельскохозяйственного производства являются интенсивные технологии с применением разнообразных химических препаратов. Это позволило решить проблему обеспечения населения продуктами питания в большинстве стран мира. Химические препараты стимулируют процессы жизнедеятельности сельскохозяйственных растений и животных организмов, защищают их от отрицательного внешнего воздействия, побуждая тем самым к реализации полезных признаков на пределе их генетической продуктивности. Оборотной стороной медали этого воздействия проявился все более усиливающийся прессинг антропогенного влияния на окружающую среду. Попадая в почву, воду, воздух и организмы растений, а также животных и человека, химические препараты (вместе с веществами промышленных выбросов и стоков) нарушают экологическое равновесие, нанося ощутимый ущерб. В связи с этим в настоящее время все большее значение приобретают научно-технические разработки, направленные на поиск альтернативных средств, позволяющих, не снижая достигнутого уровня сельскохозяйственного производства, уменьшить вредную нагрузку на окружающую среду, добиться экологической чистоты продукции, потребляемой человеком и животными. К указанной проблематике относится и комплекс фундаментальных исследований и научно-технических разработок, проводимых Научно- инженерным центром "АКСО" НАН Украины совместно со специализированными институтами и организациями, по вопросам производства и использования в сельском хозяйстве углеаммонииных солей (УАС), а также новых физиологически активных веществ (ФАВ). © Г.И.Вилесов, В.А.В ешицкии, 1995 з
Основная цель этих работ — разработка и внедрение в практику сельскохозяйственного производства новых экологически чистых препаратов, позволяющих снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду. При этом УАС является эффективным консервантом, обогатителем сырого протеина, денитрификатором и раскислителем кормов, азотно-карбонатным удобрением, а также консервантом и техническим средством для обработки влажного льносырья. Сырьем для производства УАС являются экспанзерные газы, которые вырабатываются при получении аммиака, сбрасываются в атмосферу и усиливают "парниковый" эффект. Высокая эффективность использования УАС в сельском хозяйстве обусловливает перспективу их широкомасштабного выпуска в качестве альтернативы либо дополнения к таким традиционным химическим продуктам, как аммиачная седитра и мочевина. При этом УАС по ряду параметров на всей технологической цепочке от производства до получения конечной продукции сельского хозяйства является весьма перспективным химическим продуктом, позволяющим сэкономить значительное количество энергетических, материальных, трудовых и других ресурсов. В то же время благодаря УАС в значительной мере решается одна из актуальнейших проблем сельского хозяйства — получение экологически чистой продукции без уменьшения объемов сельскохозяйственного производства и существенное снижение затратна ее хранение и переработку. Это правомочно, поскольку продукты разложения УАС в процессе их использования — аммиак (20 %), диоксид углерода (50 %) и вода — обеспечивают жизнедеятельность любых живых организмов и поэтому экологически неантагонистичны живой природе. Кроме того, азот и углерод — это "кирпичики для построения" биомассы животных и растений. УАС, используемые по соответствующей технологии, становятся одним из источников их питания (для животных в составе рационов кормов, для растений — как удобрение) и являются эффективным ресурсом жизнеобеспечения. В то же время аммиак и диоксид углерода при определенных условиях угнетают гнилостные и деструктивные процессы в кормах и некоторых технических культурах, возникающие при хранении. Поэтому УАС выступают как консервант и одновременно обогатитель кормов азотом (протеином), позволяя тем самым полнее использовать ресурсы растениеводства. УАС и продукты их разложения легко вступают во взаимодействие с элементами почвы, в значительно меньшей степени по сравнению с аммиачной селитрой и карбамидом выносятся из нее, не загрязняют грунтовые воды и окружающую среду и, таким образом, являются экологически более чистым препаратом. Технология производства УАС отличается простотой, меньшей энергоемкостью, замкнутостью цикла, поэтому они при сопоставляемых мощностях экологически и экономически конкурентноспособны по отношению к аммиачной селитре и карбамиду. 4 Однако свойства УАС как агрохимического препарата полностью не раскрыты, поэтому они являются благодатным объектом исследований и разработок новых перспективных технологий. Учитывая глубокий экономический кризис в нашей стране, высокие темпы инфляции и порочную систему ценообразования на продукцию промышленности и сельского хозяйства, невозможно однозначно оценить экономическую эффективность УАС, которая базировалась бы на денежной основе. Поэтому ниже рассматриваются некоторые показатели, которые характеризуют эффективность УАС по отдельным направлениям их производства и применения. 1. Производство УАС по сравнению с карбамидом и аммиачной селитрой (Северодонецкое ПО "Азот", 1992 г.) с учетом сопряженного производства аммиака характеризуется наименьшей потребностью в энергоресурсах (электроэнергия, пар, вода) на 1 т продукта (в соотношении 1 : 5,13 : 3,97) и на 1 т азота (1 : 1,9 : 1,93). Кроме того, потребность в основном сырьевом ресурсе (природном газе) при производстве УАС, аммиачной селитры и карбамида на 1 т азота составляет: 50,1; 193,2 и 371,2 нм3 (соотношение 1 : 3,81 : 7,32). Потребность в воде для производства УАС на 1 т азота — 105,48 м3. в то время как для карбамида — 127,98, а для аммиачной селитры — 331,66 м3. Если учитывать то, что в затратах на производство азотных препаратов сырью и энергии принадлежат доминирующие позиции (86,53; 91,06; 56,87 % полной себестоимости карбамида, аммиачной селитры и УАС соответственно, июнь 1994 г.), то можно с уверенностью утверждать, что при одинаковых мощностях благодаря значительно меньшей ресурсоемкое™ стоимость производства, а отсюда и цена УАС, должна быть значительно ниже, чем карбамида и аммиачной селитры. Нынешние (январь 1995 г.) цены, когда 1 т азота для УАС стоит больше, чем в сравниваемых препаратах, можно объяснить только незначительными объемами выпуска УАС в сравнении с многотоннажным производством других азотных препаратов, когда на цену влияют все так называемые постоянные или фиксированные составляющие затрат. С экологических позиций производство УАС также более предпочтительно. Технология производства аммиачной селитры включает весьма вредную стадию получения азотной кислоты с ее неизбежными выбросами в атмосферу различных азотных соединений в виде печально известных "лисьих хвостов". Кроме того, на стадии производства аммиака в воздух выбрасывается более 1 т диоксида углерода на каждую тонну азота, которая вносит свою лепту в "парниковый" эффект. При производстве карбамида количество диоксида углерода, образующегося и используемого в технологическом процессе, практически уравновешено. При производстве же УАС в процессе "связывается" диоксида углерода в два раза больше, чем его образуется в процессе синтеза аммиака. Кроме того, технология производства УАС абсолютно бессточна. 5
Таким образом, технология получения УАС, в отличие от большинства промышленных производств, не только не загрязняет окружающую среду, но, наоборот, наряду с производством ценного агрохимического продукта очищает воздушный бассейн от избытков диоксида углерода. Тем самым благодаря этой технологии вредный выброс превращается в полезный народнохозяйственный ресурс — сырье для производства ценного продукта. 2. Использование УАС в кормопроизводстве позволяет на 8- 10 месяцев продлить сроки хранения фуражного зерна колосовых культур влажностью до 30-35 %, а также початков кукурузы технической спелости до их дальнейшей переработки. При этом в фуражном зерне в 1,5-2 раза увеличивается количество усвояемого азота, повышается переваримость всех питательных веществ рациона жвачных животных, снижается афлотоксичность пораженного зерна. При заготовке силосованных кормов и сена повышенной влажности снижаются потери их питательности (в том числе витаминов), а кормовая масса обогащается небелковыми азотсодержащими соединениями, что повышает протеиновую питательность корма в 1,5 раза, а также полностью разлагаются нитраты, угнетается развитие патогенной микрофлоры. Использование УАС для раскисления и обогащения азотными соединениями кислых кормов позволяет обеспечить животных полноценными высококачественными рационами. Как свидетельствует многолетний опыт испытаний этих технологий в условиях хозяйств АПК Украины, России, Казахстана, скармливание обработанных УАС кормов жвачным животным повышает суточный прирост живой массы молодняка КРС на откорме на 100— 200 г, надоев молока — на 0,8-1,5 л, а в овцеводстве — настриг шерсти на 200-300 г на голову за осенне-зимний период. Полноценный высококачественный корм позволяет повысить иммунный статус молодняка, уменьшить заболеваемость телят, затраты на лечение и ветеринарные препараты. В целом использование УАС в кормопроизводстве приводит к более рациональному использованию кормов и, как следствие, повышению выхода животноводческой продукции. 3. В растениеводстве УАС используются как минеральное удобрение, содержащее аммиак и диоксид углерода. Последний насыщает газовую часть почвы и почвенный раствор, что обеспечивает ингибирование нитрификационных процессов. Азотное питание растений в значительной мере происходит за счет аммонийного азота. Энергия растения, которая обычно расходуется на восстановление окисленных форм азота, высвобождается и может быть использована для активного роста, сокращения сроков вегетации и повышения урожайности. В обогащенном угольной кислотой почвенном растворе высвобождаются нерастворимые формы солей фосфора, в результате чего улучшается не только азотное, но и фосфорное питание растений. 6 При внекорневой подкормке, особенно в условиях закрытого грунта, УАС обогащает воздух углекислым газом, усиливает процессы фотосинтеза, улучшает питание растений углекислотой и аммиаком через листья. Использование УАС совместно с ФАВ способствует повышению стойкости растений к воздействию экстремальных факторов внешней среды — высоких температур, дефицита влаги; к заболеваниям грибной и вирусной природы, поражению вредителями, обеспечивает ускорение созревания многих культур, а у некоторых — пролонгирование периода плодоношения. Таким образом, кроме дополнительной продукции, экономическим фактором тут выступает сокращение потребности в гербицидах, пестицидах и других ядохимикатах. При использовании УАС получают экологически более чистую продукцию растениеводства — с пониженным содержанием нитратов в 1,2-4 раза (овощи) и уменьшенным содержанием цезия и стронция на загрязненных радионуклидами территориях. Выращивая некоторые сельскохозяйственные культуры с использованием УАС, в том числе в комплексе с ФАВ, получают дополнительную в сравнении с аммиачной селитрой продукцию. Так, трехлетний опыт выращивания сахарной свеклы в совхозе "Соколовский" Теребо- влянского р-на Тернопольской обл. свидетельствует о высокой эффективности метода (акт межведомственной комиссии от 01.02.1994 г.). Дополнительная продукция с 1 га площади посевов при использовании УАС в качестве азотного удобрения составила: 1) сахар (за счет большей массы корнеплодов) — 0,5 т (при использовании УАС в комплексе с ФАВ — 1,13 т); 2) молоко или мясо (за счет большего объема кормовых ресурсов — ботва, жом, меласса, патока) — 0,7-0,8 т молока или 70—100 кг мяса. Следовательно, применение УАС в растениеводстве дает значительный ресурсосберегающий результат за счет более эффективного использования потенциала как земельных ресурсов, так и биологических факторов. 4. Использование УАС в качестве аммонийно-карбонат- ного удобрения на засоленных почвах. Судя по результатам научных исследований, применение УАС как удобрения способствует снижению щелочности засоленных почв, уменьшению содержания подвижных соединений натрия, повышению доступности соединений фосфора на черноземно-щелочных слабосолонцеватых почвах, где в результате улучшения условий питания растений получен высокий урожай зерна ярового ячменя — 53,7 ц/га, в то время как при использовании аммиачной селитры он составил 45,8 ц/га, а в контроле — 29,7 ц/га. Таким образом, разработка этой технологии открывает перспективы ввода в сельскохозяйственный оборот засоленных почв, что существенно важно для развития сельского хозяйства Украины, наращивания ее земельных ресурсов. 5. Влияние УАС на процессы азотфиксации. Научными исследованиями выявлено, что внесение УАС в почву при выращивании 7
некоторых культур (зернобобовые и некоторые зерновые) на грунтах, бедных гумусом, способствует интенсификации (в 7-15 раз) деятельности азотфиксирующих бактерий. Следовательно, открывается перспектива сокращения потребности в азотных минеральных удобрениях, что обеспечит значительную экономию средств в затратах на растениеводство. 6. Использование УАС в льноводстве открывает предпосылки для получения эффективных результатов. Во-первых, есть данные предварительных исследований о предпочтительности УАС перед аммиачной селитрой в качестве азотного удобрения при выращивании льна-долгунца. Во-вторых, при обработке УАС льносоломы в процессе ее росяной мочки значительно сокращаются сроки приготовления льнотресты. Добавка УАС в мочильную жидкость при холодноводной или тепловодной мочке также уменьшает сроки получения тресты. В- третьих, при хранении льнотресты влажностью до 35 % обработка УАС позволяет сохранять ее до шести месяцев без значительных потерь технологических качеств (в обычных условиях при долгосрочном хранении и неблагоприятных погодных условиях потери льносырья достигают 30-40 %). В настоящее время, когда в легкой промышленности Украины ощущается острый дефицит качественного льносырья, появление дополнительных ресурсов облегчит выход из кризисного положения с позиции повышения уровня промышленной нагрузки, а также социальных (возможность производства дополнительной продукции для населения). Внедрение УАС в практику сельскохозяйственного производства Украины, как свидетельствуют данные, позволит существенно повысить его эффективность, более рационально использовать имеющиеся и ввести в действие дополнительные ресурсы, получить экологически более чистую и качественную продукцию, снизить ее потери при производстве, хранении и переработке, уменьшить негативное действие антропогенных факторов на окружающую среду. Исходя из приведенных предпосылок, кабинет министров Украины постановлением от 20.10.94 г. Лг^ 732 утвердил программу "Использование углеаммонийных солей в сельском хозяйстве", основной целью которой явилось повышение продуктивности сельскохозяйственного производства и улучшение качества продукции путем разработки и внедрения в практику технологий с использованием УАС. Для этого в ней предусмотрены проведение комплексных фундаментальных и научно-технических исследований, разработка новых и использование в агропромышленном комплексе полученных в 1983-1994 гг, технологий (в том числе применение УАС в комплексе с ФАВ). Программа рассчитана на период до 2001 г. и включает пять направлений: 1) фундаментальные и поисковые исследования; 2) разработка и исследование новых технологий Применения УАС в растениеводстве, в том числе в сочетании с ФАВ, проведение токсикологических и санитарно-гигиенических исследований, разработка средств 8 механизации при применении УАС; 3) внедрение технологий использования УАС в кормопроизводстве и животноводстве; 4) мероприятия по развитию производства УАС и ФАВ (предусматривается разработка технико-экономического обоснования развития производства и расширения их выпуска на действующих предприятиях азотной и содовой промышленности Украины); 5) разработки по проблематике УАС, выполняемые в рамках межгосударственного сотрудничества с Россией и другими странами. Выполнение отдельных заданий программы будет осуществляться 50 организациями Национальной академии наук Украины, Украинской академии аграрных наук, Минсельхозпрода, Минпрома, Минздрава, Минобразования Украины. Главным координатором программы является Научно-инженерный центр "АКСО" НАН Украины. Финансирование предусмотренных программой научно-технических работ должно быть обеспечено государственным бюджетом Украины. Предусмотренные программой масштабы внедрения новых технологий в агропромышленном комплексе Украины позволят дополнительно получить значительные объемы более высококачественной сельскохозяйственной продукции, а также будут способствовать улучшению экологической обстановки, сохранению и возобновлению земельных ресурсов страны. УДК 631.8.022 Г.И.Вилесов, В.Д.Мануильский НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ "УГЛЕАММОНИЙНЫЕ СОЛИ — ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ УДОБРЕНИЯ" (КОНЦЕПЦИЯ ПРОГРАММЫ) Изложена концепция научно-технической программы ГКНТ Украины "Углеаммо- шшные соли — экологически чистые удобрения". Представлены основные реоуль- таты, полученные на протяжении последних лет, свидетельствующие об актуальности и перспективности разработок, направленных на создание агровкологиче- ских и ресурсосберегающих технологий. Внедрение новых технологий позволит повысить эффективность сельскохозяйственного производства, повысить экологическую чистоту и качество продукции. В рамках научно-технических программ Государственного комитета Украины по науке и технологиям под руководством акад. УААН Б.С.Носко разработана научно-техническая программа "Охрана и возобновление земельных ресурсов Украины". Программа содержит © Г.И.Вилесов, В.Д.Мануильский, 1995 9
шесть разделов: 1. "Изучение природного и техногенного аномального и фонового содержания подвижных форм токсичных элементов" (рук. —д-р г.-м.н. Э.Я.Жовинский); 2. "Защита почв от загрязнения и разработка биотехнологических способов их оздоровления" (рук. — чл.кор. НАН Украины Е.И.Андриюк); 3. "Модели высокопродуктивных экологически сбалансированных агроландшафтов в бассейнах малых рек" (рук. — акад. УААН А.Г.Тарарико); 4. "Биопрепараты комплексного действия на растения как альтернатива химическим препаратам" (рук. — чл.-кор. НАН Украины В.А.Кордюм); 5. "Формирование экологически стойких регионов для выращивания экологически чистой продукции" (рук. — акад. УААН Б.С.Носко); 6. "Угле- аммонийные соли — экологически чистые удобрения" (рук. — к.т.н. Г.Й.Вилесов). Необходимость разработки программы "Охрана и возобновление земельных ресурсов Украины" обусловлена кризисной экологической ситуацией, сложившейся в Украине. Интенсивная экснлуатация на протяжении ряда столетий земельного фонда Украины привела к усилению процессов деградации пахотного слоя почвы, загрязнению природной среды пестицидами, гербицидами и другими ксенобиотиками, а также развитию эрозионных процессов. За последние 25 лет площади смытых земель в Украине увеличились на 1,9 млн га, или на 24 % площади пахотных земель. В среднем за год смывается до 15 т почвы с 1 га, при этом теряется 240-735 кг гумуса и 510-675 кг питательных веществ, что в 2-2,5 раза превышает их внесение с минеральными удобрениями. Как свидетельствует опыт высокоразвитых стран, проблема действенной охраны и возобновления земельных ресурсов связана с большой распаханностью территорий, необоснованным насыщением севооборотов пропашными и монокультурами, значительным использованием в сельскохозяйственном производстве гербицидов, пестицидов, экологически небезопасных форм минеральных удобрений. Серьезную тревогу вызывают постепенное снижение гумусосохра- няющей способности почв и, как результат, снижение их плодородия. Значительный ущерб сельскому хозяйству наносит заметное расширение площадей, занимаемых засоленными почвами, которые не могут быть эффективно использованы в растениеводстве. Кроме того, необходимые природоохранные мероприятия чрезвычайно осложнились в результате аварии на ЧАЭС, которая привела к мощному прессингу и усилению степени риска в природной среде. Кризисное состояние в землепользовании требует радикальных мероприятий, направленных на оздоровление агроэкосистем. Необходимость скорейшего решения проблем охраны почв обусловлена еще и тем, что в последнее время четко прослеживается тенденция увеличения загрязненности сельскохозяйственной продукции тяжелыми металлами, неразложившимися ядохимикатами и другими полютантами. Все это серьезно угрожает здоровью населения и генофонду будущих поколений на территории Украины. 10 В связи с этим крайне необходимо всесторонне оценить сложившуюся агроэкологическую ситуацию, классифицировать территории по степени их загрязненности токсикантами, выявить экологически более чистые регионы и разработать экологически и экономически эффективные для каждого региона технологии получения сельскохозяйственной продукции. К сожалению, в Украине это важное экологическое направление начало развиваться позже, чем в других государствах Европы, где "зеленая революция" началась в 50-х годах. Тем не менее предпринимаемые в последнее время усилия позволяют надеяться на успешное решение первоочередных задач по охране земельных ресурсов Украины. Этому способствуют программы ГКНТ Украины в области охраны окружающей среды, внедрение разработок которых позволяет снизить остроту экологического состояния сельскохозяйственных угодий, обеспечить население экологически чистой продукцией, улучшить состояние здоровья людей. Теоретические и прикладные аспекты проблемы применения угле- аммонийных солей (УАС) в сельском хозяйстве разрабатываются Научно-инженерным центром "АКСО" НАН Украины (головная организация по разделу "Углеаммонийные соли — экологически чистые удобрения"). Цель проводимых исследований — снижение антропогенного влияния на окружающую среду в первую очередь путем решения вопросов охраны и рационального использования почв, а также получения экологически чистой продукции при выращивании на этих почвах сельскохозяйственных растений, используемых в пищу человеком. Другим аспектом является применение УАС в кормопроизводстве для консервирования сельскохозяйственной продукции. При этом установлены снижение загрязнения растительной массы нитратами и улучшение питательной ценности кормов. Представленная в программе ГКНТ тематика по использованию УАС охватывает только часть проблем, касающихся применения аммонийно-карбонатных соединений в различных сферах сельскохозяйственного производства. Преимущества УАС как экологически чистого удобрения обусловлены их способностью разлагаться в почве или в биологическом субстрате с образованием аммиака, диоксида углерода и воды. Причем в момент разложения бикарбоната и карбоната аммония газообразные компоненты обладают повышенной реакционной способностью и легко взаимодействуют с реакционными центрами, связываются и поглощаются. При растворении УАС в жидкой фазе образуется слабощелочная среда, а диссоциированный ион аммония служит источником азота при питании микроорганизмов либо поглощается корневой системой растений. В почве, как правило, сочетаются два типа преобразования УАС. При низкой влажности субстрата преобладает образование газообразных компонентов, а при высокой влажности УАС растворяется. 11
Учитывая физико-химические свойства УАС и особенности их применения с целью уменьшения антропогенного прессинга на окружающую среду, можно сформулировать ряд основных подходов, позволяющих в ближайшее время предложить природоохранные мероприятия, направленные на: 1) эколого-физиологические и агрохимические аспекты применения УАС в почвозащитном земледелии (исполнители — НИЦ "АКСО" НАН Украины, Институт микробиологии и вирусологии НАН Украины, Институт сахарной свеклы УААН, НИЦ "СОНАР" НАН Украины, Киевский университет им. Тараса Шевченко, Институт физиологии растений и генетики НАН Украины); 2) улучшение технологических свойств УАС (исполнители — НИИ "Химтехнология" Минпрома Украины, Одесский политехнический университет Минобразования Украины); 3) разработка агроэкологических приемов применения УАС (исполнители — НИЦ "АКСО" НАН Украины, Институт кукурузы УААН, Тернопольский филиал Института земледелия и животноводства западного региона УААН, Научно-исследовательская станция риса УААН); 4) токсиколого-гигиеническая оценка применения УАС и физиологически активных веществ (ФАВ) (исполнители — НИЦ "АКСО" НАН Украины, Институт здоровья им. Л.И.Медведя Минздрава Украины); 5) совершенствование методов анализа и оценки эколого-экономи- ческих аспектов применения УАС и ФАВ (исполнители — НИЦ "АКСО" НАН Украины, Институт аграрной экономики УААН). Перечисленные направления исследований в настоящее время получили экспериментальное подтверждение, свидетельствующее об их актуальности и перспективности для разработки природоохранных мероприятий. Многолетними исследованиями Института микробиологии и вирусологии НАН Украины показано, что при разложении УАС в почве в газовой ее фазе накапливается диоксид углерода, вытесняется кислород и создаются условия, приближающиеся к анаэробным. Это приводит к ингибированию микрофлоры, осуществляющей нитрифи- кационные процессы, и активизации популяций денитрификаторов. В анаэробных условиях, создаваемых при разложении УАС, происходит накопление органического вещества, и в первую очередь гуминовых кислот. Этот принципиально важный факт свидетельствует о возможности повышения плодородия почв, а также поддержания их гу- мусосохраняющей способности, поскольку существующие технологии возделывания растений с помощью высоких доз минеральных удобрений (в первую очередь азотных) приводит к усилению окислительно- восстановительных реакций и, следовательно, снижению накопления гумусоподобных веществ и органики в почве. Кроме того, существенной особенностью УАС, влияющей на поддержание почвенного плодородия, является способность ее компонен- 12 тов воздействовать на активность почвенного поглощающего комплекса и создавать условия для перевода некоторых элементов минерального питания из труднодоступных форм в более подвижные. Это позволяет обосновать применение УАС на засоленных почвах, а также на грунтах с повышенным содержанием труднодоступных элементов минерального питания растений. Причем влияя на почвенный поглощающий комплекс, УАС оказывают воздействие и на уровень мембранного потенциала эпидермальных клеток корневой системы растений, что может активировать утилизацию растениями элементов питания. Изменение уровня мембранного потенциала клеток корня находится в корреляции с динамикой трансформации в почве иона аммония УАС, что подтверждается эффективностью этих соединений при проведении корневых и внекорневых подкормок. При внесении УАС в качестве комплексного минерального удобрения остается открытым вопрос об эффективности использования растениями азота УАС, который находится в виде иона аммония. По данным Института сахарной свеклы УААН, баланс использования азота при сравнении УАС с аммиачной селитрой существенно не отличался, однако процессы минерализации органического азота почвы были значительно выше при внесении в почву селитры. Полученные результаты по сохранению плодородия почвы свидетельствуют о преимуществе УАС по сравнению с традиционными удобрениями. Посредством влияния на плодородие почвы и почвенный субстрат УАС сильно воздействует на физиолого-биохимические процессы в растениях. Так, исследованиями Киевского университета им. Тараса Шевченко показано, что при внесении УАС в виде подкормок при выращивании озимой пшеницы повышается активность фотосинтетического аппарата листа, увеличивается содержание пигментов, интенсивнее развиваются анатомические структуры стебля, возрастает водоудерживающая способность листьев, активизируется белковый синтез, ускоряется созревание растений, повышается их продуктивность. Совершенствование форм УАС за счет создания на их основе комплексных удобрений с добавками микроэлементов, проведенное Институтом физиологии растений и генетики НАН Украины, показало эффективность их применения для оптимизации таких физиоло- го-биохимических процессов, как содержание аскорбиновой кислоты и Сахаров в плодах овощных культур, снижение содержания нитратов в продукции закрытого грунта, увеличение сахаристости сахарной свеклы при внесении УАС вместе с бором. Данные об эффективности УАС для повышения активности фи- зиолого-биохимических процессов растений и их продуктивности послужили основой для разработок агроэкологических мероприятий по использованию УАС и УАС вместе с рострегулирующими и другими ФАВ для повышения урожайности сельскохозяйственных растений и получения экологически чистой продукции. Основными направлениями этих работ являются использование УАС в условиях закрытого грунта, а также при возделывании зерновых и технических культур. 13
В условиях закрытого грунта при выращивании овощных и цветочно-декоративных культур проведение подкормок УАС позволяет увеличить в окружающей растение среде содержание ССЬ, что способствует повышению интенсивности фотосинтеза, а следовательно, и продуктивности растений. При этом в товарной продукции снижаются содержание нитратов, а также поражаемость растений фи- топатогенной микрофлорой. Возрастание имунного статуса растений позволяет сократить или избежать применения химических средств защиты растений и улучшить экологические параметры окружающей среды, санитарно-гигиенические условия работы в теплицах. Как показали опытно-промышленные испытания на цветочно-декоративных культурах в условиях закрытого грунта, подкормки УАС стимулируют отрастание боковых побегов гвоздики на маточнике, улучшают качество срезной продукции, снижают затраты труда на производство товарной продукции. Опытно-промышленная проверка, проведенная Институтом кукурузы УААН совместно с НИЦ "АКСО" НАН Украины, свидетельствует о том, что агроэкологические технологии применения УАС и рострегуляторов растений (РРР) позволяют получать зеленую массу кукурузы с пониженным содержанием нитратов. При выращивании кукурузы на зерно по этим технологиям отмечены ускорение созревания на 5-6 дней и повышение урожайности на 15-20 %. Аналогичные технологии, разработанные для выращивания озимой пшеницы при внесении УАС в почву и опрыскивания растений в фазе трубкования растворами УАС и РРР, повышают урожайность кукурузы на 5-11 %. При использовании предлагаемых технологий для выращивания кормовых трав и других культур на опытных участках Тернопольского филиала Института земледелия и животноводства западного региона УААН получена прибавка зеленой массы трав 1,3-4,7 ц/га с одновременным снижением содержания нитратов. Комплексное использование УАС и РРР при выращивании ячменя дает повышение урожая на 2,3 ц/га по сравнению с контролем (47,7 ц/га), а также протеиновой питательности соломы и зеленой массы. Положительные результаты достигнуты и при применении УАС совместно с РРР для выращивания риса в условиях ирригации. Прибавка урожая по сравнению с традиционной технологией вызвана повышением коэффициента кустистости, увеличением количества зерновок в кисти, ускоренным созреванием растений. Кроме того, отмечено снижение на 50 % засоренности чеков некоторыми видами сорняков, что существенно уменьшает расход гербицидов и загрязнение водоисточников токсическими веществами, а также дает экологически чистую продукцию. Важным направлением для поддержания экологического равновесие почва — окружающая среда является повышение эффективности использования азота минеральных удобрений в системе почва — растение. По существующим данным до 40 % азота минеральных удобре- 14 нии не используется и переходит в более глубокие слои почвы и частично попадает в подпочвенные воды (аммиачная селитра, карбамид и др.). УАС, в отличие от этих удобрений, быстро распадаются на газообразные компоненты и воду, не загрязняя почву азотистыми соединениями. Часть традиционных минеральных удобрений смывается естественными стоками и мигрирует в водоисточники. Подобные явления характерны для склоновых ландшафтов и вблизи малых рек, где смыв в первую очередь азотных и фосфорных удобрений максимален. В то же время УАС практически полностью утилизируются растениями, не подвергаясь вымыванию. Получение экологически чистой продукции в значительной степени зависит от надежного и квалифицированного контроля за ее состоянием. Поскольку при разложении УАС высвобождаются ее компоненты (аммиак, углекислый газ и вода), являющиеся метаболитами процесса природного обмена веществ, сам продукт не является "чужеродным телом" для окружающей среды. Результаты исследования Институтом здоровья им. Л.И.Медведя МОЗ Украины продукции, выращенной или консервированной с помощью УАС, свидетельствуют о ее безвредности. В хронических экспериментах не отмечено отрицательного влияния этой продукции на подопытных животных, поедаемость корма, массу тела, морфологические показатели, состояние белкового, липи- дного углеводного, ферментного комплексов организма, функциональное состояние центральной нервной и сердечно-сосудистой системы. Токсиколого-гигиеническая оценка препаратов, которые используются совместно с УАС (1^>иман, РОСТ-3 и др.) и проявляют при этом эффект синергизма, показала безвредность их применения для повышения урожайности злаковых и овощных культур. Установлены ток- сиколого-гигиенические нормы применения ряда новых синтетических ростовых веществ. Важными условиями применения УАС в растениеводстве являются технологичность его внесения, улучшение физико-механических свойств, которые достигаются с помощью разрабатываемой новой технологии и оборудования для получения гранулированных форм УАС с микродобавками, а также изучением качества гранулированного продукта, его гранулометрического состава. Для получения универсальной формы УАС и УАС с микродобавками разработана полупроизводственная установка, позволяющая изготовлять до 50 т гранулированного продукта. Кроме того, создана технологическая схема процесса гранулирования. Проведенные испытания указывают на перспективность новой технологии и возможность ее использования в производстве. Указанные направления использования УАС как экологически чистого комплексного минерального удобрения позволяют разрабатывать агроэкологические технологии, повышающие продуктивность растений, и получать полноценную продукцию, а также снижать негативное антропогенное влияние на окружающую среду. 15
УДК 631.8 : 631.95 В.А.Вешицкий, В.М.Мокринский, В.С.Луцько, Б.П.Бурда НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВОВЛЕЧЕНИЯ АММОНИЙНО-КАРБОНАТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ПРАКТИКУ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА Представлен анализ экологической ситуации, сложившейся в Украине в связи с использованием в сельскохозяйственном производстве азотсодержащих препаратов, выпускаемых промышленностью страны в качестве минеральных удобрений. Дана эколого-экономическая оценка перспективности применения аммиачной селитры, карбамида (мочевины) и углеаммонийных солей (УАС) в растениеводстве. Рассмотрена конкурентоспособность минеральных удобрении, содержащих различные формы азота, с точки зрения их производства, применения и воздействия на гумусосохраняклную способность почв, ее плодородие, а также качество продукции растениеводства и животноводства. Дана оценка эффективности природоохранных мероприятий, проводимых в Украине в последние годы. Появление более 150 лет назад новой науки — агрохимии, обосновавшей теорию минерального питания растений,— сыграло огромную роль в зарождении и развитии химической промышленности по производству минеральных удобрений во всех индустриально развитых странах мира. Это положило начало подлинному научно-техническому прогрессу в мировом земледелии, поскольку использование только минеральных удобрений позволило удвоить производство продовольствия для населения. Уже к концу XIX в. в странах, применявших минеральные удобрения, урожаи зерновых возросли с 14-15 до 30 ц/га. К концу же нынешнего столетия использование достижений агрохимии и других наук позволяет получать урожаи в 100 ц и более с 1 га, что приближается к реализации потенциальной продуктивности генотипов зерновых культур. Наукой и практикой мирового земледелия установлено, что сейчас не менее половины прироста урожаев основных сельскохозяйственных культур обеспечивают минеральные удобрения [1]. Считается, что каждый четвертый житель планеты ныне кормится продуктами, дополнительно полученными благодаря им. Применение минеральных удобрений в Украине обусловило в течение последних двух-трех десятилетий повышение урожайности в среднем на 50 %, а чистый доход от дополнительно полученной продукции в 3-4 раза перекрывал затраты, связанные с их приобретением и внесением [2]. Рациональное использование 1 ц азотно-фосфорно-калий- ных удобрений обеспечивает прирост урожайности зерновых культур © В.А.Вешицкий, В.М.Мокринский, В.С.Луцько, Б.П.Бурда, 1995 16 на 1,5-20 ц/га, сахарной свеклы — 11-15, картофеля — 5-8, овощей — до 22, кормовых культур — на 10 ц/га [3]. С учетом приведенных данных, а также структуры посевных площадей Украины на конец 80-х годов [2] получены показатели по приросту урожайности (табл. 1). Таблица1. Прирост урожайности сельскохозяйственных культур при условии рационального использования минеральных удобрений Сельскохозяйственные культуры Посевная площадь, тыс.га Прирост урожайности ц/га всей площади, тыс.т Зерновые Сахарная свекла Картофель Овощи Кормовые культуры 15962 1661 1491 513 10949 1,75 13,0 6,5 22,0 10,0 2793 2159 969 1129 10949 Для такого количества дополнительной продукции потребовалось бы немногим более 3 млн т NPK удобрений. Важнейшую роль играет рациональное использование каждого центнера удобрений NPK. Имеется в виду прежде всего сбалансированное и оптимальное их использование. Известно, что уже с 1973 г. бывший СССР занимал первое место в мире по производству минеральных удобрений и одновременно одно из последних мест среди европейских государств по их внесению на каждый гектар пашни [2,4]. Этот "рекорд" удерживается и поныне, распространяясь и на Украину. Кризисная ситуация в стране еще более усугубила это явление. Приводим данные о внесении минеральных удобрений, кг д.в./га пахотной площади в 1987 г.: Страны Европы ФРГ Великобритания ГДР Чехосповакия Франция Венгрия Польша Болгария Украина СССР Минеральные удобрения, кг/га 427 380 339 303 298 246 245 180 168 122 Повышение техногенной нагрузки на землю, неконтролируемое использование средств химизации в условиях низкой технологической культуры ускоряют деградацию почвы, снижают ее плодородие. За 25 последних лет площадь кислых почв увеличилась на 30, засоленных — на 25 96, содержание гумуса в почве уменьшилось с 3,5 до 3,2 % 17
[5]. Низкая эффективность использования минеральных удобрений в хозяйствах Украины обусловлена их дисбалансом, что видно из приведенных данных: Азот Фосфор Калий Оптимальное соотношение для Украины 1,0 1,2 0,9 Фактическое соотношение 'Данные работы [6]. 1,0 1,0 1,2 0,52 0,56* Известно, в развитых странах мира и Европы земледелие не испытывает дефицита в важнейших элементах минерального питания сельскохозяйственных культур, что позволяет избежать губительного дисбаланса при удобрении полей. Таким образом, если использовать приведенную информацию о внесении минеральных удобрений на полях Украины и за рубежом, взяв за основу показатели баланс — дисбаланс (оптимум — факт), то данные о внесении минеральных удобрений в пахотную площадь в 1987 г. можно преобразовать в показатели, представленные в табл. 2. Таблица 2. Внесение минеральных удобрений (питательные элементы в д.в., кг/га пахотной площади) в 1987 г. Страны Европы Минеральные удобрения всего, кг/га В том числе Азот Фосфор Калий ФРГ Велико британия ГДР Чехословакия Франция Украина 427 380 339 303 298 168 137,7 122,6 109,4 97,7 96,1 80,8 165,3 147,0 131,2 117,3 115,4 42,0 123,0 110,4 98,4 88,0 86,5 45,2 Данные табл. 2 свидетельствуют, что по сравнению с Францией на поля Украины недовнесено 130 кг минеральных удобрений на каждый гектар, из них: азотных — 15,3 кг, фосфорных — 73,4, калийных — 41,3 кг. Отметим, что если бы 168 кг минеральных удобрений было внесено агрохимически грамотно, то по химическим элементам они распределились бы так: азотных — 54 кг/га, фосфорных — 65 и калийных 48,8 кг/га. Это одна из основных причин, вызывающих перепроизводство сельскохозяйственной продукции у французских фермеров и недобор ее у украинских колхозников (плюс огромные потери собранного урожая на всех этапах пути к потребителю). Основоположник современной агрохимии и автор работы "Химия в приложении к земледелию и физиологии" Ю.Либих мечтал о том времени, "когда каждое поле сообразно с растением, какое на нем имеют в виде разводить, будет удобряться соответствующим удобрением, приготовленным на химических заводах; тогда удобрение будет состоять только из тех веществ, которые нужны для питания растения" [1]. В 18 Украине в 1987 г. произведено 5667 тыс.т минеральных удобрений (в пересчете на 100 % действующего вещества), в том числе: азотных — 3675 тыс.т, фосфатных — 1739, калийных — 253 тыс.т [7]. Следовательно, структура их производства такова: азотные — 1, фосфатные —'о,47, калийные — 0,07 (в том же соотношении). В 1993 г. их произведено лишь 2495 тыс.т, что составляет 78 /о к объему выпуска 1992 г. и 44 % — к 1987 г., причем в подавляющем большинстве это азотные удобрения (аммиачная селитра) [8]. Таким образом, если рассматривать проблему соотношения основных питательных элементов сельскохозяйственных культур в ракурсе "оптимальное и фактическое по производству и применению в сельском хозяйстве", то получим результаты, приведенные в табл. 3. Таблица 3. Соотношение питательных элементов минеральных удобрений в условиях их производства и использования в Украине в 1987 г. Соотношение питательных элементов минеральных удобрений Азот Фосфор Калий Оптимальное 1.° 1<2 °'9 Фактическое 1,0 0,52 0,56 химическими предприятиями 1,0 0,41 по внесенным в почву по произведенным 0 ^ 7 Судя по приведенным в табл. 3 данным, в Украине не выполняются научно обоснованные рекомендации о сбалансированном питании сельскохозяйственных культур. Рассматриваемая проблема затрагивает широкий круг вопросов. Остановимся на касающихся эколого-экономических аспектов использования азотсодержащих препаратов, производство и использование которых должно совершенствоваться в Украине. Азот является важнейшим компонентом питания сельскохозяйственных растений, однако азотные удобрения, особенно их избыток, ослабляют устойчивость растений к полеганию, заболеваниям, наносят значительный ущерб окружающей среде. Если принять за основу рекомендации различных справочников о рациональных дозах внесения азота под зерновые, овощные, кормовые и другие культуры, то при условии использования традиционных технологий в растениеводстве достаточной для Украины усредненной дозой (нормой) является 100 кг азотных удобрений (100 /с д.в.) на 1 га пашни [2]. Следовательно, на имеющиеся в Украине 33,3 млн га [9J достаточно 3,5 млн т азотсодержащих препаратов, а существующие мощности по производству этой продукции позволяют удовлетворить потребности в ней! Ориентируясь на приведенные в табл. 3 оптимальные соотношения NPK, можно установить, что Украине необходимо около 4 млн т фосфатных и 3 млн т калийных удобрении (в 100 /с 19
д.в.). Следует признать, что при нынешнем положении государства решение этой задачи не реально. Исследования в области агрохимии азотных удобрений до недавнего времени имели в качестве приоритетной экономическую направленность и касались в основном определения функциональной зависимости между нормами внесения и урожайностью культур, повышения рентабельности их производства. Проблема, конечно, важная, но не единственная. Мировой и отечественный опыт убеждает, что сегодня не обойтись без глубокого изучения экологических аспектов и поиска новых нетрадиционных способов решения проблемы в условиях возрастающей антропогенной нагрузки на агроценозы. Азотные удобрения оказывают существенное влияние на напряженность и характер протекающих в почве биологических и химических процессов, действие их на почву зависит от многих факторов и может быть как положительным, так и отрицательным. Многочисленные опыты, проведенные у нас и за рубежом, позволили определить, что в полевых условиях лишь 30-40 % азота удобрений, внесенных в почву, усваиваются растениями, 20-30 % закрепляются в почве, 15- 25 % (а в некоторых случаях до 40) вследствие процессов денитрифи- кации и аммонификации поступают в атмосферу в виде газов, 5-15 % вымываются из прикорневого слоя [10]. Установлено, что в зависимости от условий увлажнения, гранулометрического состава почвы, биологических особенностей культур, срока и способа внесения удобрений, потери азота путем вымывания могут варьировать в пределах 3—50 кг/га. При дозах азота, значительно превышающих потребность в нем культур (особенно на легких почвах), эти потери могут достигать 20-50 % азота удобрений [11]. Поэтому особую тревогу в последние годы вызывает проблема накопления нитратов в грунтовых водах в районах интенсивной химизации земледелия, к которым можно отнести большинство регионов Украины. Остроту проблемы усугубляют такие факторы, как систематический дисбаланс соотношений NPK при внесении минеральных удобрений, когда преобладающую роль играют азотные удобрения с доминирующей в их составе наиболее подвижной нитратной формой азота, а также чрезвычайно низкая культура земледелия, которая усугубляется примитивным состоянием элементов инфраструктуры. На долю сельскохозяйственного производства, использующего миллионы тонн азотсодержащих препаратов, приходится не менее 50 % связанного азота, поступающего в водоемы с последующим накоплением нитратов не только в воде, но и в продовольственных и кормовых культурах [3]. Все крупные реки Украины и их основные притоки загрязнены нитратами, содержание которых от 2 до 27 ПДК. Река Днепр и каскад днепровских водохранилищ загрязнены преимущественно нитратами, аммонийным азотом и соединениями тяжелых металлов. Аммонийным азотом и нитратами загрязнены притоки Днепра. В реках Турья 20 и Устья, питающих Днепр, в 1991 г. были отмечены повышения концентрации нитратов с превышением ПДК в 53-76 раз, аммонийного азота соответственно в 36-50 раз. В 1993 г. в условиях дальнейшего снижения уровня производства несколько снизился объем загрязняющих веществ, попадающих в окружающую природную среду. Однако существенного улучшения состояния природной среды не произошло. Так, в поверхностные водоемы были сброшены воды, содержащие: фосфора общего — 7,7 тыс.т, азота аммонийного — 30,9, нитратов — 26,7 тыс.т и другие загрязнители и- В результате хозяйственной деятельности продолжают уменьшаться запасы и ухудшаться качество подземных вод. В их составе повышаются содержание пестицидов, нитратов, тяжелых металлов, а также общая минерализация. Множество вредных веществ сбрасывается в моря. В бассейн Азовского моря попадает 1,1 млрд м3 загрязненных сточных вод, содержащих 44 тыс.т аммонийного азота. Море потеряло способность к самоочищению. До 2 млрдм3 загрязненных вод поступает ежегодно в Черное море, а с ними — 5,1 млн т загрязнителей, в том числе 3,7 тыс.т аммонийного азота [12]. Правда, по сравнению с предыдущими годами загрязнение водных ресурсов в общем снизилось за счет снижения объемов промышленного производства, объемов внесенных минеральных удобрений и пестицидов [13]. Однако по сравнению с 1991 г. существенных изменений в экологическом состоянии природной среды Украины не произошло. Избыток азотных соединений, прежде чем попасть в водоемы, распространяется на миллионах гектаров полей, перенасыщая нитратами выращиваемую на них продукцию. Районные агрохимические лаборатории и токсикологические посты ежегодно осуществляли в республике до 200 тыс. анализов выращенной продукции. Из 356,4 тыс. проведенных в 1987-1989 гг. анализов картофеля и овощей 44,4 тыс., т.е. 12,4 %, показали превышение ПДК по содержанию нитратов [12]. Данные о содержании нитратов в овощебахчевои продукции в 1987-1989 гг. представлены в табл.4. Если учесть, что в 1987 г. государственные закупки картофеля и овощей в Украине составили 9171 тыс.т [7], а примерно 16 % ее было Таблица 4. Загрязнение нитратами овощебахчевои продукции и картофеля в хозяйствах Украины в 1987-1989 гг. Зоны Украины Проанализировано проб, тыс. Из них с превышением ПДК проб % Степь 133,3 17,3 13.U Лесостепь 147,3 16,1 10,9 Полесье 75,7 10,9 14,4 Украина 356,3 44,3 12,4 21
выращено с запредельным содержанием нитратов, то значит население получило почти 1,5 млн т загрязненной нитратами продукции. Свыше 1 млн т такой же продукции приобреталось в последующие годы. Среди областей, показатели загрязнения нитратами в которых превышают среднереспубликанские, — Полтавская, Волынская, Херсонская, Донецкая, Запорожская, Житомирская, Львовская, Закарпатская и др., всего 12, т.е. почти половина. Следует заметить, что статистикой загрязнения продукции нитратами не охвачены сотни тысяч тонн "зелени", выращенной в частном секторе. По данным Укрплодоовощпрома, ежегодно пригородные колхозы и совхозы Киевщины вывозят на свалку сотни тонн настолько загрязненной нитратами овощной продукции, что она не годится даже на корм скоту (несмотря на то, что в 1988 г. величины ПДК содержания нитратов в кормах повышены в 1,5-2 раза). Согласно информации, полученной в республиканской производственной лаборатории комбикормовой промышленности, для предприятий отрасли нередко поступает сырье, непригодное для использования из-за повышенного содержания в нем нитратов. Так, в 1991 г. подобные факты зафиксированы при получении шрота рапсового из Закарпатья, подсолнечника из Кировоградской и Запорожской областей, травяной муки из Винницкой обл. Почти половина имеющихся в Украине емкостей для хранения картофеля и овощей не соответствует по техническим параметрам (световые, температурные, воздухообмен- ные и другие факторы) требованиям стандартов. В результате этого нередко содержание нитратов в сохраняемой продукции существенно повышается. Анализ загрязненности сельхозпродукции нитратами по результатам унифицированной системы гигиенического контроля в Украине в 1993 г. показал, что традиционно наиболее загрязнены такие овощи, как редька (20,6 % проб с содержанием нитратов выше ПДК), редис (18,5 %), кабачки, свекла столовая (13,1 и 12,1 %). В целом по Украине загрязненность пищевых продуктов нитратами в 1993 г. была ниже, чем в предыдущие годы: 1990 г. — 11,8 %, 1991 г. — 7,4, 1992 г. — 6,9, 1993 г. —5,3% [8]. Даже в атмосферных осадках, экологический контроль которых проводится систематически, определено устойчивое содержание загрязняющих веществ: сульфатов, хлоридов, гидрокарбонатов, нитратов, азота аммонийного и др. Важным условием нормального функционирования здорового организма человека и животного является оптимальное содержание в нем нитратов. Усредненная дозировка поступления нитратов в организм человека:70-80 % с овощами, 10-15 с питьевой водой, 5-20 % с мясомолочной продукцией, фруктами [2]. Повышение уровня содержания нитратов в пище, корме, воде вызывает болезненную реакцию организма, вызывающую острые расстройства желудочно-кишечного тракта, затем отравление и хроническую болезнь. Токси- 22 ческое действие нитратов выражается гипоксией (кислородным голоданием), развивающейся вследствие нарушения транспорта кислорода кровью, а также в угнетении активности некоторых ферментных систем, участвующих в процессах тканевого дыхания. В тяжелых случаях нитратного отравления наступает смерть от удушья. Такие случаи были отмечены при потреблении воды или соков, содержащих 1200-2000 мг/л нитратов [4]. Опасность отрицательного воздействия на здоровье путем нитратного загрязнения особенно велика для жителей Украины после Чернобыльской катастрофы, когда вследствие неблагоприятной радиационной обстановки все более угнетаются имунные функции организма. Катастрофическое ухудшение экологической ситуации в Украине является основной причиной роста в последние годы неинфекционной патологии — увеличивается количество злокачественных новообразований, заболеваний системы кровообращения, крови и кровеобразую- щих органов, эндокринной системы [13]. Изменяется структура онкозаболеваний — повышаются темпы прироста заболеваемости раком щитовидной железы, полости рта, толстого кишечника, легких у мужчин и молочной железы у женщин. Для жителей центральных областей нередким явлением стало нарушение в системе кровообращения и ослабление иммунитета. Радиационным загрязнением поражена значительная часть территории Украины — 78 районов, 12 областей, около 2000 населенных пунктов. Продолжительность жизни мужчин на 6-9, а женщин на 4-6 лет меньше, чем в развитых странах Запада. В 1993 и 1994 гг. число умерших жителей превысило число новорожденных, начался процесс депопуляции — убыли населения [8,13]. В сложившейся ситуации важная роль принадлежит правовому регулированию природоохранных аспектов хозяйственной деятельности. К сожалению, и в этом направлении Украина отстает от развитых стран. Это отставание продолжается и в настоящее время, когда возможности для его преодоления значительно урезаны тяжелым кризисом, охватившим народное хозяйство. В июне 1991 г. Верховный Совет УССР принял Закон об охране окружающей природной среды, призванный регулировать общественные отношения в этой области, провозгласивший основные принципы охраны природы: 1) взымание платы за загрязнение окружающей природной среды и ухудшение качества природных ресурсов: 2) компенсация ущерба, нанесенного нарушением законодательства об охране окружающей природной среды; 3) безоплатность общего и платность специального использования природных ресурсов для сельскохозяйственной деятельности. Этим Законом определены правовые, экономические и социальные .основы организации охраны природы. Опираясь на них, Верховный Совет принял Законы о природно-заповедном фонде Украины, об охране атмосферного воздуха, о животном мире, а также постановление 23
"Об утверждении порядка ограничения, временного запрещения (остановки) или прекращения деятельности предприятий, учреждений, организаций и объектов в случае нарушения ими законодательства об охране окружающей природной среды" и некоторые другие. В июне-июле 1994 г. Верховный Совет Украины принял новую редакцию лесного кодекса, кодекс о недрах, постановление "Об упорядочении ввоза (транаита) на территорию Украины отходов и вторичного сырья". Однако законодательные основы экологической безопасности использования и транспортировки отходов пока отсутствуют. Начались работы по совершенствованию закона об охране окружающей природной среды с тем, чтобы придать ему характер акта прямого действия, особенно в части реализации и защиты экологических прав человека. Систематизация эколого-правовых норм будет осуществляться в форме экологического кодекса Украины. Разработаны и согласовываются проекты законов об охране и использовании растительного мира, о государственной экологической экспертизе, об экологическом страховании, о зонах чрезвычайных экологических ситуаций и др. В соответствии с требованиями Закона об охране природной среды кабинет министров в январе 1992 г. принял постановление J/8 18, которое определяет порядок взымания платежей за загрязнение атмосферного воздуха и водных ресурсов, а Минприроды утвердило методику определения временных нормативов платы. В методике учтены оговоренные правительственным постановлением ограничения при взыскании платы, что связывалось с тяжелым экономическим положением хозяйственных субъектов — загрязнителей природной среды. Так, например, количество загрязняющих веществ определяется не по всему объему сброса (выброса), а лишь той их части, которая содержит вредные вещества в концентрации, превышающей ПДК; общая сумма платы, взымаемой с субъекта хозяйствования за ущерб нанесенный окружающей природной среде, не может превышать 5 % суммы облагаемых доходов этого субъекта, а местные органы власти имеют право вообще освобождать отдельные предприятия от платы за загрязнение полиостью или частично (в зависимости от их экономического состояния). С 1 января 1992 г. началось практическое применение постановления № 18. За 1992 г. органами Министерства охраны природы за нарушение природоохранного законодательства предъявлены иски и удержаны штрафы в сумме свыше 126 млн крб., более 27 тыс. работников предприятий и учреждений привлечены к административной ответственности, 118 дел на злостных нарушителей переданы в органы прокуратуры, из них 10 человек привлечены к уголовной ответственности. После проведенных проверок приняты 384 постановления об остановке или временном приостановлении производственной деятельности отдельных предприятий, цехов и агрегатов, запрещена эксплуатация более 15 тыс. транспортных средств. 24 Итоги практического осуществления требований природоохранного законодательства позволяют сделать вывод: в 1993-1994 гг. нарушения носили, как и прежде, массовый характер, а мизерные размеры платежей и штрафных санкций не только не компенсировали нанесенного ущерба, но и делали их оплату экономически более выгодной, чем осуществление действенных природоохранных мероприятий. Поскольку основополагающий г риродоохранный закон 1991 г. не конкретизирован пакетом специальных нормативно-правовых актов, а постановление правительства Afs 18-92 на практике выглядит как охраняющее не природу, а ее губителей, можно заключить, что Украина, как и ранее, страдает из-за отсутствия правовых механизмов экономического регулирования природопользования. Неутешительны и прогнозы на ближайшее будущее. Экономический спад в Украине пока продолжается. Ее эколоиг'еское состояние, как и прежде, подвергается влиянию устаревших технологий г оборудования; энергетический кризис, изменение структуры топливных ресурсов, ожидаемая приватизация предприятий и земли могут еще более ухудшить экологическое состояние, привести к необратимой экологической деградации отдельных объектов и даже регионов страны. В связи с этим требуются срочная разработка и реализация программы вывода Украины из экологического кризиса [13]. В поисках путей решения проблемы выращивания экологически чистых сельскохозяйственных культур ученые и практики-аграрии все чаще в последние годы поднимают вопрос о так называемых альтернативных, или биологических, системах земледелия. Сторонники этого направления в земледелии приходят к выводу, что без минеральных удобрений нельзя добиться расширенного воспроизводства плодородия почвы, систематического роста продуктивности сельского хозяйства [1]. Особая роль отводится тем азотным удобрениям, которые позволяют обеспечивать минеральное питание растений, одновременно положительно воздействуя на качество почвы, ее плодородие. Азотсодержащие химические соединения, используемые в качестве азотных удобрений, неодинаковы по форме и содержанию азота, другим параметрам, различны по влиянию на процесс нитратного загрязнения окружающей среды. Решению проблемы может способствовать установление приоритетов в выборе применяемых азотсодержащих препаратов. В Украине, с ее мощной химической промышленностью, производятся различные виды азотных удобрений, используемых в стране и за ее пределами. В табл. 5 представлены данные Госкомстата Украины о структуре и объемах промышленного производства минеральных удобрений в 1990 г. Представленное в табл. 5 количество удобрений в натуральном продукте в пересчете на 100 % д.в. и в общей массе составляет 2912,7 тыс.т, что на 762 тыс.т меньше, чем было произведено в 1987 г. По данным Минэкономики Украины, заявки колхозов и совхозов на 25
Таблица 5. Производство азотных удобрений в Украине в 1990 г 1 ■ Наименование Форма азота Карбамид Сульфат аммония Аммиачная селитра Аммиак жидкий безводный Селитра натриевая кальциевая Аммиачная вода (в пересчете на 25 % аммиака Количество, тыс. т Амидная Аммонийная Аммошшно- нитратная Аммиачная Нитратная ) Аммиачная 2678,1 655,5 2645,1 95,3 28,7 18,0 1019,1 азотные удобрения, представленные на 1994 г., отражают потребность лишь на 2,1 млн т азотсодержащих препаратов, т.е. тенденция к снижению продолжается. Для определения приоритетности в перечне азотсодержащих химических препаратов условимся руководствоваться такими основными критериями: а) быть качественным в экологическом плане, не загрязнять окружающую среду, способствовать снижению последствий антропогенного воздействия; б) обеспечивать необходимое питание азотом выращиваемых культур, всемерно способствуя повышению их урожайности, быть экономически наиболее выгодным. Речь идет о поиске наиболее конкурентоспособного препарата в двух наиболее важных аспектах — экологическом и экономическом. Для сравнительного анализа используем л другие, немаловажные для сегодняшних экономических обстоятельств условия, такие, как цена единицы питательного вещества в минеральном удобрении, энергоемкость его производства и др. Остановимся на трех азотсодержащих препаратах. Два из них являются наиболее распространенными как в сфере производства, так и потребления: аммиачная селитра и карбамид (мочевина). В качестве третьего альтернативного препарата рассмотрим УАС. Аммиачная селитра (NH4NO3) содержит 34-34,5 % д.в., выпускается в гранулах и обладает хорошими физическими свойствами, хорошо растворима в воде. Катион NH* хорошо поглощается коллоидами почвы, а высокоподвижный анион NOJ, являясь источником нитратного питания растений, при несбалансированности элементов ; питания может накапливаться в растительной продукции, вызывая негативные последствия. В технологическом плане неудобна для потребителя: взрывоопасна, требует для хранения надежных и пожаробезопасных складских помещений [2]. Карбамид (мочевина) (CO(NH2)2) содержит 46 % азота, является наиболее концентрированным азотсодержащим препаратом. Представляет собой белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. При температуре менее 20 °С малогигроскопична, а при повышении ее — слеживается. Физические свойства препарата улучша- 26 ют путем гранулирования. Оказывает подкисляющее воздействие на почву, и для ее нейтрализации рекомендуется одновременно вносить такое же количество извести. С начала 60-х годов карбамид применяется в сельском хозяйстве как минеральная добавка к корму, а с 80-х — как консервант кормов. Консервирующую способность мочевина начинает проявлять лишь на 3-5-е сут после закладки корма на хранение, в отличие от традиционных препаратов этого назначения. Она значительно уступает углеаммонийным солям по такому важному показателю, как качество продукции животноводства, отмечено также неблагоприятное влияние его на функции печени жвачных. Карбамид как удобрение, оказывает почти такое же воздействие на урожайность сельхозкультур, как и аммиачная селитра, но применяемый при подкормках озимых культур, лугов, пастбищ действует менее эффективно [2]. Углеаммонийная соль — смесь карбоната и бикарбоната аммония, представляет собой кристаллы белого, серого или розового цвета. Содержит 17 % азота, 20,5 % аммиака и 50 % углекислого газа. Так же, как и мочевина, при повышении температуры слеживается. Консервирующий эффект УАС в 1,5-2 раза выше, чем у карбамида, проявляется сразу же после внесения в кормовую массу, не требуя наличия в ней ферментной (уреазной) активности, без чего не "работает" карбамид. Отгружается потребителю в полиэтиленовых мешках емкостью 40-50 кг и может храниться до 1,5 лет [9]. При внесении УАС в качестве минерального удобрения углекислый газ, выделяющийся при разложении препарата, вытесняет из газовой части почвы кислород, в результате чего замедляются или прекращаются процессы нитрификации, развиваются процессы денитрифи- кации. Таким образом, УАС выполняет две важнейшие функции — удовлетворяет потребности растений в азотном питании и активно выполняет роль ингибитора нитрификации. УАС выгодно отличаются от своих конкурентов — аммиачной селитры и карбамида. Кроме того, исследованиями показано, что на участках опытного поля, где в качестве азотного удобрения применяли УАС, отмечена более высокая урожайность сельхозкультур, чем на участках, где в таких же дозах (по азоту) использовали мочевину или аммиачную селитру. Практическая ценность УАС как минерального удобрения обусловлена наличием в его составе двух биологически активных ингредиентов — азота (в составе аммиака) и углекислого газа, в равной степени необходимых растительному организму. В нынешний период жесткого дефицита энергоносителей актуальным является вопрос экономии энергоресурсов в процессе энергоемкого производства азотсодержащих минеральных удобрений. В табл. 6 представлены данные расчетов, выполненных на химическом комплексе "Азот" (Северодонецк Луганской обл.), отличающемся высоким уровнем технологической культуры и эффективности производства. 27
Таблица 6. Расход энергоресурсов на производство азотсодержащих препаратов в Северодонецком ПО "Азот", МДж (1992 г.) 1 ■ Наименование На 1 т продукта На 1 т азота МДж Углеаммонийная соль Карбамид Аммиачная селитра % к расходу на производство УАС 894,44 4590,3 3547,54 5261,41 9978,92 10135,83 100,0 189,7 192,6 Данные табл. 6 свидетельствуют, что на производство УАС (в пе-; ресчете на д.в.) необходимо почти вдвое меньше энергоресурсов, чем на производство карбамида и аммиачной селитры. Замена производства аммиачной селитры на УАС позволила бы избавить поля Украины от примерно 2 млн т нитратов и, кроме того, сэкономить 4,5 млрд МДж (или 1,23 млрд кВт-ч) энергии ежегодно. Проведем сравнительную оценку рассматриваемых препаратов в другом ракурсе: во что обходится их производство или какова стоимость их изготовления. Знечение этого фактора велико сегодня и будет возрастать по мере развития рыночных отношений на Украине. ; Оценка выполняется по данным за два отрезка времени: 1991 г. и сентябрь 1993 г., т.е. с учетом энергичного инфляционного процесса. Цены на карбамид и аммиачную селитру получены в Гособъединении "Украгрохим", углеаммонийные соли — в НИЦ "АКСО" НАН Украины (табл. 7). Следует заметить, что цены на азотосодержащие препараты формируются в малосравнимых, не равных условиях их производства: для выпуска карбамида и аммиачной селитры используются мощные производственные комплексы, способные изготавливать миллионы тонн удобрений. В то же время производство УАС осуществляется вспомогательным цехом Северодонецкого ПО "Азот" среднегодовой мощностью 46 тыс.т. Однако даже в этих условиях ценовые показатели рассматриваемых препаратов вполне сравнимы, а с наращиванием мощностей по выпуску УАС преимущество последних должно быть Таблица 7. Наименование Цены на азотсодержащие препараты в 1991-1993 гг., крб. 1т продукта 1991 г. 1993 г. 1 т азота 1991 г. УАС Карбамид Аммиачная селитра % к цене УАС 1993 г. % к цене УАС 72,0 171,2 154500 487605 423,36 371,5 100,0 87,8 908450 1058103 100,0 116,5 28 108-4 3353364 314,36 74,3 972556 107,1 Т а б л и ц а 8. Расчет экономической эффективности использования УАС в качестве консерванта и обогатителя сырым протеином кукурузного силоса Виды продукции Прирост дополнительной (к контролю) продукции Средняя цена за 1 т продукции, тыс.крб Стоимость нительной продукции, тыс. крб. нительные затраты, связанные с применением УАС, тыс.крб. Экономическая эффективность (дополнительная прибыль) на 1 т УАС, тыс. крб на 1 крб. затрат, крб. Молоко __ 3,18 Прирост живой массы КРС* 0,363 Прирост живой массы овец 0,288 Шерсть в натуре 0,0484 246,4 1431,3 1441,7 12309,0 783,6 519,6 415,2 595,8 135,2 109,0 104,1 101,4 648,4 410.6 311,1 494,4 4,8 3,8 3,0 4,1 * Крупный рогатый скот. довольно значительным за счет резкого сокращения в первую очередь накладных расходов. Приведем расчет экономической эффективности применения УАС для консервирования и обогащения кукурузного силоса, скормленного различным сельскохозяйственным животным. Расчет подготовлен по результатам более 40 научно-производственных опытов и выполнен на базе цен и тарифов по состоянию на май-июнь 1993 г. В основе сравнения — дополнительная продукция, полученная при скармливании животным силоса, приготовленного с применением УАС, и силоса, приготовленного традиционным способом (табл. 8). Высокую эффективность использования УАС в процессе приготовления и хранения кормов для животноводческих ферм подтвердили не только проведенные опыты, но и практическое их применение в 1985— 1994 гг. для этих целей в десятках колхозов и совхозов Украины и других стран СНГ. Хорошо зарекомендовал себя УАС и в качестве экологически чистого минерального удобрения. Серия проведенных в 1991-1994 гг. научно-производственных опытов показала перспективность практического применения этого препарата в качестве хорошей альтернативы другим изготавливаемым и используемым в Украине азотсодержащим минеральным удобрениям. В тернопольском филиале Института земледелия и животноводства западного региона УААН применение УАС в качестве азотных удобрений обеспечило получение пастбищной травы с меньшим содержанием нитратов по сравнению с мочевиной в 1,5 раза, аммиачной селитрой — в 1,9 раза. Проведенные опыты показали, что применение УАС в качестве экологически чистого азотного удобрения наиболее 29
эффективно при выращивании кукурузы на силос. При силосовании такой кукурузы с небольшим добавлением консерванта и обогатителя содержание протеина в силосной массе повышается на 8,5 г/кг, а содержание нитратов снижается в 2,4 раза. Приводим данные об экономической эффективности выращивания зеленой массы кукурузы на силос при использовании в качестве азотных удобрений УАС и аммиачной селитры (табл. 9). Таблица составлена по результатам 45 опытов, проведенных в 1991-1992 гг. в | хозяйствах Украины, Беларуси, России и Казахстана и подтверждает j преимущество УАС. ', Таблица 9. Экономическая эффективность использования УАС для удобрения посевов кукурузы, выращиваемой на силос, в сравнении с аммиачной селитрой* Сравниваемый вариант Количество доп одной продукции на 1 т УАС, т корм. ед. с 1 га Средняя цена за 1 т про- тыс.крб. Стоимость допол- льной продукции Дополнительные затраты менение УАС, тыс. крб. Эффективность (дополнительная прибыль) на 1 т. УАС, тыс.крб. на 1 крб. дополнительных затрат, крб. Без удобрений 18,7 153,4 2868,6 112,7 2755,9 24,4 Аммиачная селитра 7,4 153,4 1135,2 96,3 1138,9 10,8 Цены на продукцию и химпрепараты — по состоянию на май 1993 г. Однако обвальные темпы инфляции, сопровождаемые резким повышением цен без соблюдения паритета на продукцию промышленного и сельскохозяйственного производства, привели к возрастанию в начале 1995 г. стоимости УАС настолько, что практически не покрывается стоимостью дополнительно произведенной животноводческой продукцией. В результате сельскохозяйственные потребители прекратили работы по использованию УАС в кормопроизводстве. Снижение объемов производства и качества кормов в целом по Украине привело к существенному сокращению масштабов животноводства в общественном секторе сельского хозяйства; свою лепту в это внес и вынужденный отказ от использования УАС. До тех пор, пока не будут реализованы предпринимаемые меры по выравниванию соотношения цен на продукцию промышленности и сельского хозяйства, новые те- . хнологии в АПК страны будут практически не востребованы. В этих условиях задача ученых состоит в дальнейшей отработке и совершенствовании технологий с тем, чтобы по мере выхода страны из кризиса представить сельскому хозяйству высокоэффективные конкурентоспособные отечественные разработки. 30 Результаты проведенных научных исследований, подтвержденных крупномасштабными производственными опытами, позволяют утверждать, что УАС как азотсодержащий препарат комплексного действия, обеспечивает: а) повышение сохранности питательных веществ и витаминов в кормах; б) обогащение кормов азотом, сырым протеином; в) снижение кислотности консервированных кормов, что благоприятно сказывается на поедаемости кормов и здоровье животных; г) практически полное разложение нитратов в силосах; д) повышение продуктивности КРС на откорме; е) уменьшение содержания нитратов в овощах, картофеле, кормовых культурах, выращенных при внесении УАС в почву в качестве азотного удобрения; ж) сокращение сроков созревания кукурузы и повышение сбора сухих веществ с единицы площади; з) снижение радиоактивного загрязнения сельхозкультур. Более точную оценку сравниваемым препаратам можно было бы дать, использовав интегральный показатель — эколого-экономичес- кую эффективность, сущность и содержание которого можно сформулировать как производство максимального количества материальных благ и обеспечение экологической чистоты окружающей природной среды с минимальными затратами совокупного общественного труда и природных ресурсов [14]. И если с определением экономического эффекта видимых проблем нет, то расчет экологической компоненты вызывает особые сложности, связанные с необходимостью сопоставления экологического ущерба (предотвращенного ущерба) с величиной затрат на его предотвращение (ликвидацию). Методы определения суммы ущерба (состоявшегося или предотвращенного) в конкретных случаях использования различных азотсодержащих минеральных удобрений и сопутствующего нитратного загрязнения почвы, воды и выращиваемой сельскохозяйственной продукции пока не разработаны, хотя исследования в этом направлении ведутся. Так, в Сумском технологическом институте по заданию Минприроды Украины разрабатывается методика определения экологического ущерба. Следует отметить, что и в США, где только государственные расходы на охрану окружающей среды составляют примерно 2 % валового национального продукта (более 80 млрд долларов в год), также существует проблема информационной обеспеченности экономической оценки экологического ущерба. Над этой проблемой работают американские ученые и специалисты, поскольку решение ее даст возможность вводить экономически обоснованный налог на загрязнение окружающей среды вместо действующих сейчас технических нормативов [15]. Если научный инструментарий для определения экологического ущерба будет разработан на уровне возможности его практического применения, то и решение проблемы эколого-экономического обоснования альтернативного азотсодержащего препарата упростится. 1. Минеев В.Г., Лебедева Л.А. Юлиус Либих и современная агрохимия // Агрохимия. — 1991. — TVS 1. — С. 152-158. 31
2. Каликинский Л.Л. и др. Агрохимия в вопросах и ответах. — Минск".: Урад- жай, 1991. — 240 с. 3. Балацкий О.Ф. и др. Эколого-экономические проблемы сельскохозяйственного производства. — К.: Урожай, 1992. — 149 с. 4. Циганенко 0.1. Штрати в харчових продуктах. — К., 1990. — 56 с. 5. Национальна доповцп> про стан навколишнього природного середовшца в Украш! / Мшприроди УкраУни. — К., 1992. — 156 с. 6. leanyx Р. Еколого-економ1чш проблеми роовитку сщьського господарства Укра'ши // Економша Рад. Украши. — 1991. — ATQ 8. — С.44-50. 7. Народное хозяйство Украинской ССР. 1987 / Стат. ежегодник. — К.: Техшка, 1988. — 463 с. 8. Нацгональпа допов1дь про стан навколишнього природного середовища в Укра'пп в 1993 р.: (Проект) / Мшприроди Укра'ши. — К., 1994. — 169 с. 9. Снижение нитратного загрязнения растениеводческой продукции с использованием аммониино-карбонатных соединений: Разраб. эффект, способов (отчет о науч.-исслед. работе) / Науч.-инж. центр "АКСО". — К., 1992. — 150 с. 10. Державин Л.М. Нитраты в растениеводческой продукции // Химизация сельского хозяйства. — 1988. — № 10. — С.42-46. 11. Кидин В.В., Попова О.Н. Трансформация и баланс азота удобрений при разных их формах и дозах в длительном лизиметрическом опыте // Иов. Тимирязев, с.-х. академии: — 1993. — Л/"° 3. — С.92-100. 12. Осповнъ показники виконання заходдв по охорош i рацюнальному використан- ню природних pecypciB в колгоспах, радгоспах, шдприемствах i оргашзащях Держагропрому УРСР за 1986-1989 pp. / Держагропром Укра'ши. — К., 1990. — 117 с. 13. Нацхоналъна допов1дь про стан навколишнього природного середовища Украши: (Проект) / М1нприроди Украши. — К., 1993. — 292 с. 14. Тупъщя Ю.Н. Эколого-экономическая эффективность природопользования. — М.: Наука, 1980. — 166 с. 15. Фишер Ст., Дорнбуш Р., Шмалензи Р. Экономика. — М.: Дело, 1993. — 864 с. УДК 631.8 А.В.Шатько, Л.М.Чернова ИНСТИТУТ АГРАРНОЙ ЭКОНОМИКИ УААН, НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ НЕКОТОРЫЕ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ Даны теоретические предпосылки определения эколого-экономической эффективности азотсодержащих соединений, используемых в сельском хозяйстве. Разработана схема ущерба, наносимого нитратами окружающей среде, а также схема формирования предотвращенного ущерба при использовании аммониино-карбонатных соединений в сельском хозяйстве. При использовании азотсодержащих веществ в сельском хозяйстве возникают побочные явления, приводящие к загрязнению почвы, воды и воздуха. Неблагоприятное влияние их на окружающую среду © А.В.Шатько, Л.М.Чернова, 1995 32 особенно проявляется при несоблюдении рекомендуемых норм внесения, нарушении технологий транспортировки, хранения, смешения, внесения. Эколого-экономические проблемы использования азотсодержащих соединений в сельском хозяйстве мало исследованы, однако их актуальность предопределяется широким применением указанных веществ в качестве кормовых добавок животным, консервантов и удобрений сельскохозяйственных культур. Наиболее загрязняют сельскохозяйственную продукцию, почву и грунтовые воды нитраты, которые не фиксируются почвой и интенсивно вымываются не только из пахотного слоя, но и из почвенного профиля. Миграция нитратов происходит в цепи почвы — воды — растения — животные — человек. Нередко уровень накопления нитратов превышает ПДК, вследствие чего сырье и готовая продукция становятся непригодными к употреблению. При продвижении загрязненной продукции к потребителю часто усугубляются отрицательные побочные последствия из-за образования в ней более вредных метаболитов. По данным НИИ почвоведения и агрохимии им. Соколовского, уровень содержания нитратов в овощной продукции за последние 5 лет увеличился в 1,9-7,9 раза. Накопление нитратов в сельскохозяйственной продукции зависит от вида применяемых азотных удобрений: при использовании аммонийных соединений азота в растениях накапливается меньше нитратов, чем при применении аммиачной селитры и мочевины. Наличие несвязанного азота в окружающей среде имеет место при нарушении соотношения азота и фосфора — во вносимых удобрениях оно должно быть 1 : 1, что, как правило, не соблюдается. Кроме того, почвы обеднены фосфором, содержание которого в среднем составляет 8 мг Р2О5 на 100 г почвы, в то время как оптимум его должен быть 16- 18 мг. Корма с высоким содержанием нитратов имеют более низкое качество, и их скармливание приводит к заболеваниям животных и снижению продуктивности. Одновременно снижаются качество и технологические свойства продукции животноводства, а также потребительские характеристики продуктов питания. Загрязнение окружающей среды нитратами приводит к натуральному ущербу, который может быть определен на основе агрохимических, биологических, медицинских и других исследований и является начальным этапом для выявления эколого-экономической эффективности азотсодержащих соединений. Главное при определении экологических последствий применения азотсодержащих соединений — это качественное обнаружение ущерба, его количественное измерение и экономическая оценка. При использовании азотсодержащих соединений в сельском хозяйстве часто имеет место только качественное обнаружение ущерба, количественной же оценке отрицательного воздействия их на окружающую среду уделяется мало внимания. 33
g^&gSsEE.gExS *ЧЁ сп«а и 3:<су*; CJ5S a- tn %Лчк% J^ifg: II 5>g tE -. зг* a «a §5> 4* ^PisiL Eg.3 1 ttjg li£§i*!H IfSsSiflii с ? Ета t? ib * 5 fc о 3 оК «<зS зЧл,qq3 sst» I <b -4 i i. :3o g * E , I § ;, q E 5 E"° «ч >u g<c> J- i g^ § * 1оЙйоЧ, Эколого-экономическая оценка эффективности используемых в агропромышленном производстве азотсодержащих соединений требует разработки специального методического аппарата. В данной работе изложен один из возможных подходов к решению данной задачи. На рис. 1 представлена разработанная нами схема образования экономического ущерба от нитратного загрязнения окружающей среды. Как видно из схемы, экономический ущерб от загрязнения окружающей среды нитратами состоит из отдельных ущербов, возникающих в различных сферах деятельности, сумма которых дает общий экономический ущерб (если не учитывать возможные явления синергического характера). Методически эколого-экономический результат (эффект — Р*) по отдельным сельскохозяйственным культурам может быть выражен формулой Р* = ДЩ-У«, (1) где АЩ — прирост расчетной прибыли от прибавки урожайности 1-й культуры, крб; У? —экономический ущерб от загрязнения продукции, крб; ДП? = (ДС;-ДЗг-)-К;, (2) где ДС; — стоимость дополнительной продукции с 1 га, крб.; ДЗ; — дополнительные затраты на 1 га посева, связанные с применением азотсодержащих удобрений, крб.; К,- — площадь посева, га; У,к=0;-Мг-УК, (3) где Oj — объем продукции, ц; М, — количество нитратов выше ПДК, содержащихся в 1 ц продукции; У — удельный ущерб на единицу массы нитратов, крб.; К — коэффициент, учитывающий фактор восприятия в природно-экономической зоне. Для отрасли животноводства при использовании загрязненных нитратами кормов, эколого-экономический эффект (Pf) может быть выражен следующей формулой: Pf = ДПГ - У?, (4) где ДЩ* — прирост прибыли за год (или за период) от прибавки продуктивности г-й отрасли животноводства, крб; У* —экономический ущерб от загрязнения кормов нитратами, ухудшения здоровья и заболеваемости животных, снижения окупаемости корма продукцией, крб; AUf = {ACf -ДЗП-Kf, (5) где ДС* — стоимость дополнительной продукции от 1 головы по i- му виду поголовья, крб; ДЗ* — добавочные издержки на 1 голову г'-го вида животных, связанные с применением азотсодержащих удобрений под кормовые культуры, крб.; Kf — количество животных i-го вида, 35
потребляющих корма с удобренных изучаемыми удобрениями полей, голов; У? = М? • Уж • Kf • ЧГ ■ К, (6) где Mf — масса нитратов, содержащихся в дневном рационе г-го вида животных; Уж — значение удельного ущерба в отрасли животноводства на единицу массы нитратов, крб.; Kf — количество животных г-го вида, потребляющих рационы, в составе которых имеются корма, загрязненные нитратами, голов; 4f — численность кормодней на 1 голову; К :— коэффициент, учитывающий фактор восприятия в природно-экономической зоне. В таком же порядке можно формализовать частные ущербы применительно к отдельным сферам (социальной, жилищно-коммунальному хозяйству (ЖКХ), рыбному и охотничьему хозяйствам). Однако предварительно следует оценить имеющуюся информацию с точки зрения применимости ее к разрабатываемым формулам. Общий (или суммарный) экономический ущерб У0 от негативных последствий применения азотсодержащих соединений из-за загрязнения нитратами продукции растениеводства, животноводства и окружающей среды определяют по формуле У о — Уап ~Ъ Узн "Ь Укх "Ь Уорх + УП, (7) где Уап — ущерб агропромышленному производству, крб; Уон — ущерб от дополнительной заболеваемости населения, крб.; Укх — ущерб ЖКХ, крб.; Уорх — ущерб охотничьему и рыбному хозяйствам, крб; Уп — ущерб промышленности. В масштабе народнохозяйственного комплекса эколого-экономичес- кий эффект (Р) от применения азотсодержащих соединений в АПК, загрязняющих продукцию нитратами, выразится такой формулой: Р = ДП - У0, (8) где ДП — дополнительная прибыль от прибавки урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животных, получаемая в АПК, крб. Затраты, направленные на минимизацию или полную ликвидацию нитратного загрязнения окружающей среды, представляют собой общий предотвращенный ущерб, который состоит также из отдельных предотвращенных ущербов — от снижения заболеваемости населения, уменьшения негативных последствий в сельском хозяйстве, промышленности, ЖКХ и т.д. Подробное рассмотрение экономического ущерба по элементам позволяет обоснованно подойти к определению эколого-экономической эффективности азотсодержащих соединений, а также разработать конкретные природоохранные мероприятия. 36 4pi §гз- III IIP И^ ■>» о К оТЧ 5 3 » -.■>-. й ы * й- Sit? л^йрч 5 Xj>fcfc>i !H sa lit? i: F> 5 £ Э * 05 CX5 3; Д- irj •Si 31 <* est 4i П 3s £g * J >: K'gS mi •jtt Ж: Ч 51 ? cfc» 0j cut too: MO* '3=* Si II- 1»., (Si Cl PI '^§ S3
К природоохранным мероприятиям можно отнести замену более токсичных азотсодержащих соединений менее токсичными, использование ингибиторов нитрификации и др. При использовании аммонийно-карбонатных соединений в агропромышленном производстве наблюдается резкое снижение содержания нитратов в почве, воде, сырье и готовой продукции. В этой связи применение их можно рассматривать как природоохранное мероприятие, уменьшающее натуральный и экономический ущерб от нитратов в окружающей среде. Последовательность формирования предотвращенного экономического ущерба при использовании аммонийно-карбонатных соединений в кормопроизводстве и животноводстве представлена на рис.2. В данной схеме показана возможность системного решения поставленной задачи с достаточно полным охватом всех факторов. Подобный методический подход может быть использован при эколог о-экономической оценке эффективности других соединений, применяющихся в сельском хозяйстве и содержащих в себе токсические вещества. Основная трудность практического использования представленной методики заключается в отсутствии информации об оценке отдельных видов ущербов, поскольку в нашей стране такой анализ не проводился. УДК 631.8 : 631.4 К.К.Мельник, В.Д.Мануильский, О.Е.Давыдова, Н.К.Литвинчук, Е.А.Дорошенко НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ НА ПОДВИЖНОСТЬ ПОЧВЕННЫХ ФОСФАТОВ В лабораторном опыте исследовали влияние растворов углеаммонийных солей (УАС) различных концентраций, температурных условий и фактора времени на высвобождение фосфора из сравнительно устойчивого к внешним воздействиям соединения — трикальцийфосфата, широко распространенного в различных типах почв. Установлено, что максимальное количество фосфора (до 2,82 % общего содержания в навеске минерала) о бнаруживалось в растворах, выдерживаемых при комнатной температуре, на, 7-й день опыта, а в пробах, находившихся на холоду (2,62 %) — на 14-й день. Полученные данные позволяют предположить, что применение УАС на почвах, среди фосфорных соединений, в которых преобладали средне-, а тем более низкоосновные фосфаты кальция, в принципе, может способствовать переходу фосфора из менее в более подвижное состояние, улучшая тем самым питание сельскохозяйственных культур этим элементом. В подавляющем большинстве почв запасы фосфора сосредоточены главным образом в виде его минеральных труднодоступных (прочно связанных с почвенным поглощающим комплексом) форм [1,2]. В число последних входит около 200 различных образований, химический (с) К.К.Мельник, В.Д.Мануильский, О.Е.Давыдова, Н.К.Литвинчук, Е.А.Дорошенко, 1995 38 состав, количество и соотношение которых довольно сильно варьирует в зависимости от генетического типа почв. Процессы трансформации в них фосфатов из менее в более растворимые формы, и наоборот, протекают под воздействием самых разнообразных факторов как природного (степень увлажнения почвы, рН, температура, наличие либо отсутствие растительного покрова, деятельность микрофлоры, в частности фосфатминерализующих бактерий, грибов, актиномицетов), так и антропогенного характера (обработка, внесение органических и минеральных удобрений). В ряде регионов Украины вследствие многолетнего применения повышенных доз фосфорных туков в почвах накопилось значительное количество фосфатов, находящихся в труднодоступном для растений состоянии. Проблема их мобилизации представляет значительный практический интерес. В опытах Научно-инженерного центра "АКСО" НАН Украины по изучению эффективности использования углеаммонийных солей (УАС) в качестве комплексных азотсодержащих удобрений были получены данные о том, что кроме прямого положительного действия на растения их применение приводило также к увеличению содержания в почве легкоподвижного фосфора. Для выяснения вопроса о принципиальной возможности внесением УАС улучшать фосфатный режим почв был проведен лабораторный опыт. Объектом исследований служил трикальцийфосфат, наиболее употребляемый среди других фосфатсодержащих минералов в черноземах и близких к ним по генезису почвах со слабощелочной реакцией почвенного раствора [3]. По современным представлениям, трикальцийфосфат по устойчивости к действию различных агентов слабокислого или слабощелочного характера расположен между более растворимыми в них моно- и дикальцийфосфатами и более резистентными в этом отношении высокоосновными соединениями фосфора [4]. Методика проведения опыта заключалась в следующем. Навески химически чистого трикальцийфосфата массой 1 г (200 мг фосфора или соответственно 458 мг Р2О5) помещали в колбы вместимостью 500 мл и заливали водными растворами УАС с. концентрациями реактива 0,2; 0,4 и 0,8 %. Затем колбы взбалтывали и ставили на отстаивание. Процедуру повторяли за 1 сут до очередного отбора проб на анализ. Контрольным растворителем была дистиллированная вода. Повторность каждого варианта — четырехкратная, соотношение навеска : растворитель — 1 : 500. Растворимость трикальцийфосфата исследовали в течение 20 сут при двух температурных режимах: 1) комнатная температура (20±1-2 °С); 2) выдерживание растворов в холодильнике при 5±2 °С. Аликвоты растворов на анализ отбирали через 1 сут после закладки опыта, а затем на 7, 14, 28-е сут. Определение фосфора проводили по методике Мачигана, поскольку именно в данной методике для извлечения подвижных форм фосфора из карбонатных почв используют 1 %-й раствор УАС. 39
Влияние растворов УАС на динамику перехода фосфора из трикальцийфосфата в подвижные формы при различных температурных условиях Концентрация % растворов УАС 0,2 0,4 0,8 Контроль (дистиллированная вода) Содержание фосфора в растворах при 5±1-2 °С через сут после закладки опыта 4,20* 2,10 4,48 2,24 4,78 2,39 3,47 1,73 на 7-е сут 4,58 2,29 4,76 2,38 5,21 2,60 3,53 1,76 на 14-е сут 4,59 2,29 4,78 2,39 5,24 2,62 3,29 1,64 на 28-е сут 4,51 2,25 4,71 2,35 5,13 2,56 3,23 1,61 при 20±1-2 °С через сут после закладки опыта 4,06 2,03 4,45 2,22 4,80 2,40 3,33 1,66 на 7-е сут 5,04 2,52 5,33 2,66 5,65 2,82 3,48 1,74 на 14-е сут 4,71 2,35 5,16 2,58 5,64 2,82 3,22 1,61 на 28-е сут 4,67 2,34 5,16 2,58 5,52 2,76 3,08 1,52 В числителе — мг фосфора/500 мл, среднее из четырехкратной повторности; в знаменателе — процент исходного количества в навеске трикальцийфосфата. Как видно из полученных результатов, на процессы мобилизации фосфора из Саз(Р04)г оказывают большее или меньшее влияние все изучаемые факторы: химический состав и концентрация растворителей, продолжительность контакта с ними минерала, а также температура среды. По мере возрастания концентрации УАС в среде количество переходящего в раствор фосфора плавно увеличивалось, что вполне закономерно, однако не настолько, как можно было бы ожидать исходя из концентрационной зависимости. Ведь разница между величинами, обнаруженными в пробах с наименьшей концентрацией УАС (0,2 %) и при вчетверо большей, не превышала 0,5-0,65 мг фосфора (таблица). Содержание фосфора во всех вариантах с УАС было самым высоким при температуре 20±1-2 °С на седьмой день опыта (от 5,04 до 5,65 мг, или 2,52-2,82 % от общего наличия в трикальцийфосфате), а в образцах, взятых из колб, выдерживаемых при температуре 5±1- 2 °С — на 14-й день (от 4,59 до 5,24 мг, или 2,29-2,62 % от валового количества). Такая же картина была характерна и для водных растворов, где, естественно, эти параметры были намного ниже. К 28-му дню опыта обнаружились признаки снижения наличия свободного фосфора во всех сосудах, очевидно, за счет протекания, хотя и в очень слабой степени, обратимых обменных реакций. При низкой температуре эти явления были выражены в гораздо меньшей степени. 40 Таким образом, применение УАС на почвах, в которых среди фосфатных минералов преобладают средне-, а тем более низкоосновные фосфаты кальция, в принципе, может способствовать переходу их фосфора из менее в более подвижное состояние и, улучшая тем самым питание сельскохозяйственных культур этим элементом. Естественно, что немаловажное значение здесь будут иметь тип почвы, дозы внесения УАС, время и способы их применения, что требует проведения дополнительных исследований. 1. Везер Ван Док. Фосфор и его соединения — М.: Изд-во иностр. лит., 1962. — 461 с. 2. Гинзбург К.Е- Фосфор основных типов почв — М.: Наука, 1981. — 241 с. 3. Гинзбург К.Е. Методика определения минеральных форм фосфатов почвы // Агрохимия. — 1971. — SfSl. — С.38-46. 4. Гинзбург К.Е. Методы определения фосфора в почве // Агрохимические методы исследования почв. — М.: Наука, 1975. — 656 с. УДК 581.13 : 631.8 Н.Н.Мусиенко, С.А.Шумик, Н.Ю.Таран, Л.М.Кононюк, А.Н.Шовкопляс, Т.И.Зубаток КИЕВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. ТАРАСА ШЕВЧЕНКО, ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ У А АН, КИЕВ ПРИМЕНЕНИЕ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ И ИХ КОМПЛЕКСА С ТРИМАНОМ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПШЕНИЦЫ Впервые при выращивании пшеницы использованы углеаммонийные соли (УАС) в сочетании с физиологически активным антистрессовым препаратом триманом. Исследованиями установлены сроки внесения УАС и УАС в комплексе с триманом, определена наиболее чувствительная фаза в развитии пшеницы на действие этого препарата. Комбинированное внесение УАС с триманом целенаправленно изменяет формирование продукционного процесса пшеницы, что способствует увеличению урожая и улучшению качества зерна. Стратегия выращивания растений в условиях современного земледелия предполагает комплексное и согласованное использование разнообразных способов, обусловливающих увеличение устойчивости и стабилизации адаптивных возможностей растений за счет использования экологически безопасных ФАВ. Учитывая актуальность этой проблемы, мы впервые исследовали влияние нового вида экологически чистых азотных удобрений — угле- аммонийных солей (УАС) на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы сорта Полесская 90, районированного в Лесостепной зоне Украины. Как известно, климатические условия Лесостепи характеризуются частыми засухами, поэтому изучение действия УАС прово- © Н.Н.Мусиенко, С.А.Шумик, Н.Ю.Таран, Л.М.Кононюк, А.Н.Шовкопляс, Т.И.Зубаток, 1995 41
дили при самостоятельном применении, а также в комплексе с новым антистрессовым препаратом триманом. Триман — производное пиридина, имеет цитокининовую активность, синтезирован в Институте биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины [1]. Поскольку этот препарат цитокининовой природы, механизм его действия должен быть связан с биосинтезом белка, нуклеиновым обменом и направлен на задержку процесса "старения". Вещества этой группы ускоряют деление клеток, аккумулируясь в местах интенсивного роста, способствуют поступлению питательных веществ, которые обусловливают в конечном результате продуктивность растений [2-4]. Параллельно изучали действие внекорневых обработок триманом на продуктивность пшеницы, проводили поиск наиболее чувствительной фазы развития пшеницы на действие тримана. Исследования по изучению действия У АС в комплексе с триманом проводили на протяжении двух вегетационных периодов по схеме, разработанной совместно с Институтом земледелия УААН. Дозы и нормы внесения УАС и тримана рекомендованы Институтом биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины. В 1993 г. схема составляла: 1-й вариант — контроль (РэоКдо); 2-й вариант — Р90К90 + аммиачная селитра (К — 120 кг/га); 3-й вариант — Р90К90 + УАС (N — 120 кг/га), внесение весной: 90 кг/га в фазе выхода в трубку, 30 кг/га — в фазе, колошения; 4-й вариант — РэоКэо + УАС (N — 120 кг/га) -+- триман (обработка в фазе выхода в трубку); 5-й вариант — N120 (аммиачная селитра) PgciKgo + триман (обработка в фазе колошения). В 1994 г. схема опыта была аналогичной, за исключением варианта, где обработки триманом производили в фазе колошения. Аммиачную селитру вносили дробным способом, как и УАС. Первую подкормку УАС в опыте 1994 г., в отличие от опыта 1993 г., провели своевременно, а именно на IV этапе органогенеза [5]. В этот период в растениях происходит дифференциация конуса нарастания и формируются структуры будущего колоса. Азотная подкормка в этот период (конец кущения — начало трубкования) способствует выживанию растений, а также увеличивает плотность продуктивного стеблестоя [6]. Повторность опыта — четырехкратная. Предшественник — кукуруза. Норма посева — 5 млн шт.зерна/га. Почва опытных участков — серая лесная, легко суглинистая. Пахотный слой характеризуется такими агрохимическими показателями: рН солевой вытяжки по Алямовскому —4,8; гидролитическая кислотность —3,4 мг-экв на 100 г воздушно-сухой почвы; сумма поглощенных оснований по Каипену — Гильковицу — 78 %, содержание гумуса по Тюрину —1,82 %, азота нитратного — 0,51 мг и аммиачного — 0,29 мг на 100 г воздушно-сухой почвы; содержание подвижного фосфора по Труогу —8,7 мг и калия по Пейве (в модификации Бровки- ной) — 6,6 мг на 100 г воздушно-сухой почвы. Климатические условия осени 1992 г. ^отсутствие дождей) не способствовали своевременному появлению всходов пшеницы, которые 42 Таблица!. Влияние УАС и УАС в комбинации с триманом на структуру урожая пшеницы 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 Схема опыта Контроль (PgoKgo) — фон ФОН + аммиачная селитра (N — 120 кг/га) Фон + УАС (N — 120 кг/га) ФОН + УАС + -+- триман Фон + N120 + ■f триман (в фаоу выхода в трубку) Фон 4- N120 + + триман (в фаоу колошения) Фон (РэоКэо) ФОН + аммиачная селитра (N — 120 кг/га) Фен -)- УАС (N — 120 кг/га) ФОН + УАС + -f- триман Фон 4- N120 + + триман (в фазу выхода в трубку) Количество продуктивных стеблей шт. 161 166 127 153 141 155 90 100 103 96 88 Плотность продуктивного сте бле- / '2 ШТ./М Длина см 19 9 3г. 644 684 508 612 564 620 5,53 5,90 6,12 5,42 5,94 5,45 1994г. 360 400 412 384 352 7,50 6,10 7,80 7,60 6,65 'лав н ы й Количество. шт. колосков 10,9 10,6 10,7 9,5 10,9 9,1 13,3 13,3 12,8 12,4 13,7 зерен 26,6 25,6 27,5 23,5 34,1 32,5 32,2 29,5 27,0 29,3 30,5 кол Масса зерна в колосе, г 1,34 1,23 1,72 1,11 1,87 1,35 1,32 1,50 1,56 1,53 1,47 э с Масса 1000 зерен, г 46,0 44,0 50,0 52,0 46,0 47,0 HCPoos 40,9 52,5 57,7 52,2 48,1 HCPoos Урожай, п/га 39,3 42,0 44,6 48,8 46,6 42,1 3,5 54,2 59,8 69,0 68,3 64,5 4,2 показались только после дождей в октябре, в результате этого растения вошли в зиму в фазе 2-3 листков. Благодаря отсутствию низкой температуры зимовка их прошла удовлетворительно. Недостаток влаги и тепла весной 1993 г. и избыток осадков в июне-июле отрицательно сказались на развитии растений, поэтому урожай созрел позже обычного на две недели. В конце вегетации контролировали количество растений на 1 м2 и количество продуктивных стеблей. Установлено, что в вариантах с подкормкой растений УАС и УАС в комплексе с триманом количество продуктивных стеблей и плотность продуктивного стеблестоя была несколько ниже или на уровне с контролем (Р90К90) (табл.1). Возможно этот факт объясняется неко- 43
торой специфичностью и характером влияния испытуемого азотного удобрения, которое в совокупности с триманом не приводило к образованию дополнительных стеблей. Не исключено, что отсутствие хорошо выраженного внешнего эффекта связано с усилением аттра- гирующей способности исследуемых, более развитых растений. Это дает возможность растениям более экономно использовать ассимиля- ты на рост подгона. Тем не менее всегда надо учитывать зависимость этого эффекта от предшественника. Такая закономерность была нами отмечена и в опыте 1994 г. Как известно, урожай формируется при взаимодействии всех органов и систем растительного организма. Поэтому при анализе конечного результата важно установить взаимосвязи между элементами, составляющими колос: количеством колосков, зерен в нем и массой 1000 зерен. Это необходимо для характеристики фотосинтетической дект льности листьев, скорости оттока ассимилятов к формирующейся зерновке. Во время налива зерна важную роль играют погодные условия [7]. Именно в этот период в вегетацию 1993 г. отмечалась холодная влажная погода. Следует отметить, что опытные растения, получавшие УАС, а также растения, обработанные триманом в фазе выхода в трубку, отличались величиной колоса по сравнению с контролем (Р9оК9о) (табл.2). Это происходит за счет увеличения расстояния между колосками. Одновременно наблюдается повышение озерненности колоса, особенно у растений, которые получали только УАС и триман. Анализируя этот показатель, констатируем, что применение тримана в фазе выхода в трубку дает значительно лучший эффект, чем на более поздних этапах органогенеза. Кроме того, на этом этапе пшеница характеризуется наиболее интенсивным приростом корневой системы (до 3 см за 1 сут). Активизация транспортных процессов при помощи тримана именно в этот критический период развития может положительно влиять на продуктивность пшеницы. УАС как при раздельном, так и совместном с триманом внесении способствовали увеличению массы 1000 зерен, однако в целом влияние УАС на урожай зерна было менее эффективным по сравнению с его комбинацией с триманом (см. табл.1). Условия вегетации 1994 г. положительно отразились на продукционном процессе пшеницы. Дожди на ранних фазах развития (март 56.6 мм против нормы 37 мм, а в июне — 82,2 мм против нормы 66.7 мм) способствовали росту и развитию пшеницы: растения более раскустились, под воздействием УАС увеличивалось количество продуктивных стеблей. Высокие среднесуточные температуры в период налива колоса (июль, температура в среднем 21,4 °С против нормы 19,2 °С) усиливали влияние УАС, внесенных как отдельно, так и в комплексе с триманом (урожай в этих вариантах был соответственно 69,0 и 68,3 ц/га). Урожай увеличился за счет хорошо сформированного 44 Таблица 2. Влияние УАС и УАС в комбинации с триманом на дпину междоуопий пшеницы Схема опыта Контроль (PgoKgo) — фон ФОН + аммиачная селитра (N — 120 кг/га) Фон + УАС (N — 120 кг/га) ФОН + УАС + + триман Фон + N120 + триман (выход в трубку) Фон + N120 + триман (колошение) НСРооь Фон (Р9оК9о) ФОН + аммиачная селитра (N — 120 кг/га) Фон + УАС (N — 120 кг/га) ФОН + УАС + + триман Фон + N120 + триман (выход в трубку) HCPoos I 3,50 4,71 3,20 4,67 3,40 4,23 0,5 1,81 2,75 1,40 1,25 2,08 0,3 Длина II междоузлий, см III 19 9 3г. 10,03 11,60 9,83 12,40 10,00 10,20 0,8 16,40 17,20 14,87 18,03 16,90 16,50 1,10 1994 г. 6,15 6,70 5,65 5,70 6,85 0,6 10,60 11,90 10,60 10,45 13,10 0,8 IV 25,60 27,70 25,73 28,50 27,57 26,50 2,0 25,70 26,35 26,65 27,26 27,45 1,9 V 36,40 39,93 38,10 41,80 39,10 40,37 2,25 42,80 41,35 43,90 44,85 42,25 3,0 Длина растения, см 103,79 114,14 101,99 117,80 109,97 111,40 5,21 92,30 93,10 95,40 97,11 97,45 4,92 Длина растения/ длина V междоузлия 2,85 2,90 2,70 1,80 2,80 2,80 2,15 2,25 2,17 2,18 2,31 колоса, который отличался длиной и массой зерен в нем. Масса 1000 зерен была большей у опытных растений. У пшеницы, подкормленной УАС, она была 57,7 г, а у УАС вместе с триманом — 52,2 г по сравнению с массой 1000 зерен у контрольных растений, не получавших азот (40,9 г). Влияние сочетания УАС с триманом отразилось на общей длине стеблей пшеницы за счет увеличения IV и V междоузлий (см. табл.2). На наш взгляд, это объясняется тем, что в опыте 1993 г. УАС и УАС с триманом были внесены на поздних фазах развития пшеницы — в фазу выхода в трубку. В этот период увеличивается утилизация азота более развитыми растениями, при этом активнее проявляется ре- гуляторная роль азота в формировании стебля. Такая же тенденция наблюдалась и в опыте 1994 г. Однако поскольку УАС и их комбинации с триманом в 1994 г. были внесены своевременно, наблюдались некоторые отличия, которые проявились в уменьшении I, II и III междоузлий — важное условие устойчивости пшеницы к полеганию. В сельскохозяйственной практике используют такой показатель, как соотношение длины растений к длине V междоузлия для оценки 45
Таблица 3. Влияние угпеаммонийных солей и их сочетаний с физиологически активным препаратом триманом на качество зерна урожая 1993 г. Схема опыта Прот Белок, % Крахмал, % Клейко- Жир, % Процент р2о5 % к2о, % 1. Контроль (РэоКэо) — фон 9,96 9,28 57,36 20,06 1,40 1,52 0,88 0,44 2. Фон + аммиачная селитра (N — 120 кг/га) 10,11 9,41 60,67 23,00 1,31 1,11 0,86 0,45 3. Фон + УАС (N — 120 кг/га) 10,39 10,12 60,10 23,11 1,35 1,27 0,90 0,46 4. Фон + УАС + + триман 10,98 10,50 60,15 23,41 1,37 1,31 0,91 0,47 5. Фон + N120 + + триман (выход в трубку) 11,48 10,65 58,22 25,13 1,39 1,45 0,89 0,45 6. Фон + Ni2o + -f- триман (колошение) 12,08 11,19 58,79 27,21 1,43 1,59 0,93 0,46 устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды [8]. Наибольший показатель отмечен у опытных растений, получавших УАС и УАС с триманом. Судя по анализу зерна урожая 1993 г., использование УАС в сочетании с триманом повышало питательную ценность зерна (табл.3). Это прежде всего проявлялось в увеличении содержания белка, крахмала и клейковины. Триман, внесенный отдельно, несколько уменьшал содержание крахмала при одновременном значительном увеличении белка и клейковины. Содержание жира, фосфора, калия, а также золы было практически на одном уровне. Результатами наших опытов установлено, что рациональное использование УАС в комбинации с антистрессовым препаратом триманом направленно изменяет продукционный процесс пшеницы. Эффект, который возникает при совместном применении физиологически активных веществ и минеральных удобрений, в частности УАС, может составлять основу разработки комплексной системы их применения. Таким образом, имеют место новые перспективы эффективного использования УАС в технологии возделывания зерновых культур. А. с. СССР 4946750/040844. — Опубл. 13.07.91. Кулаева О.Н. Цитокинины, их структура и функции. — М.: Наука, 1973. — 264 с. Кулаева О.Н. Гормональная регуляция физиологических процессов на уровне синтеза РНК и белка // 41-е Тимирязевское чтение. — М., 1982. — 83 с. Ванюшин Б.Ф. Молекулярные механизмы действия фитогормонов // С.-х. биология. — 19, Л/"а 5. —1985. — С.110-112. Куперман Ф.М. Морфология растений. — М.: Высш. шк., 1973. — 225 с. Твердохлеб A.M., Ильченко Н.А. Особенности азотного питания озимой пшеницы в Лесостепи УССР: Сб. научн. тр. НИИ селекции и семеноводства пшеницы им.В.Н.Ремесло. — Мироновка, 1986. — С.71—77. 46 7. Остапенко Н.В., Ниловская Н.Т. Формирование и реализация потенциальной продуктивности озимой пшеницы в зависимости от условий азотного питания и погоды // Агрохимия. — 1993. — АГ& 2. — С.11-15. 8. ШалЫ О.Ю. Розробка елементав комплексно! ошнки морозостойкости озимо! пшенищ // Тез. доп. на II о'1зда Украшського товариства ф1зюлог!В рослин. — К., 1993. — Т.2. — С.129. УДК 631.8. 631.454 А.Л.Гринченко, Л.А.Мусатова, О.Е.Давыдова, П.Г.Дульнев ИНСТИТУТ КУКУРУЗЫ УААН, ДНЕПРОПЕТРОВСК, НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИПОСЕВНОГО ВНЕСЕНИЯ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ И ИНКРУСТИРОВАНИЯ СЕМЯН РЕГУЛЯТОРАМИ РОСТА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КУКУРУЗЫ НА ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ В СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ СТЕПИ УКРАИНЫ В полевых опытах (1992-1994 гг.) кукурузу на силос и зерно (высокопродуктивный среднепоздний гибрид Днепровский 310) выращивали при допосевном инкрустировании семян триманом, а также другими новыми номерными микрофиторегулято- рами и припосевном внесении в почву углеаммонийных солей (УАС) в дозе 90 кг/га д.в.; в качестве эталона использовали аммиачную селитру или карбамид в эквивалентной дозе. Прибавка урожая силосной массы от внесения УАС (50,6 ц/га, или 22,3 %) превысила таковую в эталонных вариантах (40,2 ц/га, или 17,7 %), тогда как по урожаю верна прибавки оказались одинаковыми (4,3 ц/га, или 10 %). Наиболее высокие прибавки урожая силосной массы и зерна (24,8 и 16,4 % соответственно) обеспечило внесение смеси УАС с микрофиторегуляторами (препарат В). Положительный эффект от инкрустирования семян триманом усиливался при высеве их на фоне внесения УАС. Из номерных регуляторов роста стабильное положительное действие на урожай зерна оказывало инкрустирование семян только препаратом Л/"2 361 в концентрациях 1,25-5 мг/л. Применение УАС и регуляторов роста способствовало снижению содержания нитратов в силосной массе и зерне, улучшению структурных элементов урожайности и повышению качественных показателей урожая. Приведены конкретные цифровые данные. Описаны почвенно-климатические и агрометеорологические условия проведения исследований. Полевые опыты по изучению эффективности внесения УАС под кукурузу в Опытном хозяйстве Института кукурузы УААН проводили с 1992 г. Распространенные в зоне почвы — обыкновенные малогу- мусные полнопрофильные (около 70 см) и слабоэродированные (около 25 %) черноземы, характеризующиеся достаточно высоким естественным плодородием. Содержание гумуса в пахотном слое составляет в общем 3-4, валового азота — 0,18-0,23 %. В пахотном слое достигает максимума и нитрифицирующая способность этих черноземов (17-20 мкг/кг), глубже она значительно уменьшается (до 4-6 мкг/кг). © А.Л.Гринченко, Л.А.Мусатова, О.Е.Давыдова, П.Г.Дульнев, 1995 47
Валовое содержание фосфора в пределах гумусного и переходного горизонтов (0-80 см) довольно равномерное (0,12-0,13 %), а подвижного фосфора в пахотном слое — вполне достаточно (более 100 мг Р2О5 на 1 кг, по Чирикову). Обменного калия (по Масловой) в полнопрофильных черноземах содержится более 200 мг/кг, что даже превышает потребность растений в этом элементе питания. Реакция почвенного раствора (гумусный горизонт) близка к нейтральной (рН водной вытяжки 6,75), переходного слоя — слабощелочная (7,3-8). Оценивая же в целом, можно допустить, что обыкновенные черноземы опытного хозяйства имеют достаточную глубину гумусного слоя, сравнительно легкий механический состав, благоприятные для большинства полевых культур реакцию почвенного раствора и состав поглощенных оснований, а также умеренное или повышенное содержание основных элементов минерального питания. Благоприятный агрохимический состав местных черноземов, однако, реализуется (в отношении формирования урожая выращиваемых здесь сельскохозяйственных культур) лишь в той мере, в какой они не ограничиваются агроклиматическими и агрометеорологическими условиями. Как известно, Степь Украины, включая и ее северную часть, где непосредственно закладывались опыты с УАС (Днепропетровский р-н Днепропетровской обл.), находится в зоне рискованного земледелия (так она определяется вследствие чрезмерных и непредсказуемых колебаний гидротермического режима на протяжении года). Климат здесь, в общем, умеренно-континентальный и умеренно теплый (среднегодовая температура составляет 8,1 °С), но увлажненность недостаточная и нестабильная. Среднегодовое количество осадков в зоне на протяжении столетия (1888-1987 гг.) составило 500 мм и распределялось неравномерно, преимущественно в летний, ливневый период. Хотя преобладающая их часть (68 %) приходится на теплый период года, дожди в это время приобретают преимущественно ливневый характер, что значительно снижает их эффективность. Летом ситуация обостряется господствующими юго-восточными ветрами, несущими горячие массы воздуха из сухого Прикаспийского региона. Поэтому возникают частые засухи, а еще хуже — обжигающие суховеи. В 1992 г. дожди выпали только в течение третьих декад мая, июня и июля. В остальные же периоды, особенно в августе и сентябре, господствовала сильная засуха с повышенными температурами, что весьма отрицательно сказалось на состоянии посевов кукурузы и ее урожайности. По-иному сложилась метеорологическая ситуация в течение вегетационного периода сезона 1993 г. Погода летом была прохладной, а сумма осадков в апреле-июне значительно превышала норму. Правда, в июле и августе недобор осадков был чувствительным (более чем на 50 %), что плохо сказалось бы на формировании урожая всех поздно- созревающих культур, включая кукурузу, если бы, во-первых, в почве 48 не было накоплено достаточных влагозапасов в предшествующий период, а во-вторых, в сентябре не прошли даже излишне обильные дожди (205 % нормы). Поэтому продуктивность кукурузы оказалась значительно выше, чем в предшествующем году. В течение же вегетационного периода 1994 г. погода повела себя уникальным образом. Это отразилось в явном избытке осадков весной (и отчасти в начале лета) и практически полным их отсутствием в дальнейшем — до окончания сентября. Длительная засуха сопровождалась высокими температурами и предельно низкой относительной влажностью воздуха. Ситуация усугублялась небывалым явлением, ранее не зафиксированном ни в агрометеорологических анналах, ни в памяти долгожителей: испепеляющие суховеи, начавшиеся с третьей декады июня, не прекратились в июле или хотя бы в начале августа, как это происходит обычно, а продолжались до третьей декады сентября включительно. От этого буквально выгорела вся Степь Украины, особенно ее южная часть. Да и в северной положение было лишь немногим лучше. Состояние всех позднеспелых культур достигло здесь в 1994 г. критического предела, и большинство товарных и семенных посевов кукурузы сформировали здесь ничтожный урожай зерна, а то и вовсе не образовали початков вследствие неимоверной засухи; значительная часть таких плантаций кукурузы, пока растения еще не успели "сгореть", была скошена на зеленый корм или на силос. Счастливая парадоксальность ситуации, однако, заключалась в том, что на опытном участке, где изучали действие УАС и регуляторов роста, положение оказалось не столь безнадежным; это обусло- вилось, по меньшей мере, двумя обстоятельствами — выращиванием относительно засухоустойчивого гибрида Днепровский 310 с мощной корневой системой и выпадением в критический период нескольких локальных дождей. Именно эти факторы, а также уход за посевами, направленный на накопление и сохранение влаги в почве, уберегли опытные посевы от полного выгорания и позволили собрать урожай кУкУРУаы даже выше, чем после засухи 1992 г. (к сожалению, сильно пострадали только опытные посевы кукурузы на засоленных землях в Новомосковском р-не Днепропетровской обл.). В таких конкретных почвенных и метеорологических условиях выращивали, как упоминалось, районированный среднепозднеспелый гибрид кукурузы Днепровский 310 универсального хозяйственного использования. Сеяли квадратно-гнездовым способом с использованием семян высоких репродукций. Исходили из расчета, чтобы конечная густота стояния составляла 40 тыс. растений на 1 га (одинаковая для кукурузы на силос и на зерно). Учетная площадь делянок составляла 25-30 м2 , повторность опыта четырехкратная. Семена перед посевом инкрустировали стандартным способом регуляторами роста нового поколения (микрофиторегуляторами), синтезированными в Институте биоорганической химии и нефтехимии 49
HAH Украины. Это были триман и ряд новых номерных препаратов. В качестве пленкообразователя использовали натрий-КМЦ. Расход рабочего раствора составлял 10 л на 1 т семян. Поскольку для посева вручную опытный участок маркировался тракторным маркером заблаговременно, то это исключало возможность внесения удобрений под предпосевную культивацию. Их вносили одновременно с посевом при немедленной тщательной заделке в почву сапками, когда стирание маркерных линий уже не имело значения. УАС, измельченные до отсутствия сколь-нибудь заметных или ощутимых комков, и эталонные удобрения равномерно разбрасывали по поверхности почвы и заделывали во влажный слой почвы на глубину не менее 5 см. Все удобрения вносили в дозе 90 кг/га действующего вещества. Первоначально заданная схема выдерживалась в течение всего последующего периода исследований. В 1992 г. в качестве эталона использовали аммиачную селитру, в последующем — мочевину (карбамид). Оговорим тут же, что практической разницы в действии этих традиционных азотных удобрений на рост и формирование урожая кукурузы, равно как и других культур (озимая пшеница, озимый и яровой ячмень), в наших опытах не отмечено, поэтому с точки зрения оценки только продуктивности посевов нет необходимости в дальнейшем специально указывать, какой именно эталон использовали в том или ином случае. Но необходимо указать, что кроме УАС в чистом виде использовали и их смесь с одним из микрофиторегуляторов в определенном соотношении — условно обозначим его как препарат В. Вносили его в почву на общих основаниях и в той же дозе. Агротехника в опытах отвечала зональным стандартам и устоявшейся многолетней практике проведения опытной работы в Институте кукурузы. Сколь-нибудь существенных агротехнических отклонений и методических нарушений в опытах не происходило. Посевы содержались в абсолютно свободном от сорняков состоянии, все работы по уходу за ними выполнялись неукоснительно и в срок, согласно календарным планам. В процессе вегетации проводили фенологические наблюдения, определяли биометрические показатели, отбирали пробы растительного материала на определение содержания биохимических компонентов (хлорофилла, нитратов, азота, фосфора, калия) и образцы почвы на агрохимический анализ. Кукурузу на силос убирали в фазе молочно-восковой спелости зерна (вторая половина августа), на зерно — в период ее полной спелости (первая половина октября). Уборку проводили вручную с учетом каждого растения и каждого початка. При этом отбирали пробы для определения структурных элементов урожайности. Данные по урожаю обрабатывали на ЭВМ дисперсионным методом (по В.А.Доспехову). Наблюдениями установлено, что всходы кукурузы на делянках с внесением УАС и препарата В начали появляться на 1,5-2 дня позже, 50 чем в контроле, причем они отличались более короткими и широкими первыми листьями, меньшей высотой, густой темно-зеленой окраской. Это проявлялось во все годы проведения исследований, причем в эталонных вариантах (аммиачная селитра и карбамид) все эти явления, как правило, были заметны в меньшей степени. Растения в контроле неизменно характеризовались бледно-зеленой окраской листьев, более тонкими стеблями и постепенным отставанием от всех вариантов с минеральными удобрениями по интенсивности линейного и весового прироста. Биометрическими и биохимическими анализами, проведенными после полного выбрасывания метелок, показано, что варианты с внесением удобрений между собой существенно не различались, но по всем показателям значительно превосходили контроль. Это коснулось их конечной высоты, диаметра нижнего междоузлия, площади листьев и индекса листовой поверхности, содержания и концентрации хлорофилла в листьях, динамики накопления сухого вещества. Указанные преимущества нашли окончательное выражение в урожае силосной массы кукурузы (табл.1). В среднем за три года эталонные удобрения по эффективности воздействия на формирование урожая силосной массы явно уступали как УАС, так и особенно препарату В. При этом только в 1992 г. внесение последнего из названных препаратов (УАС + регулятор роста смеси) обеспечило несколько меньший урожай в сравнении с чистым УАС и эталоном (соответственно 273,1; 283,2 и 278,2 ц/га), но в остальных случаях добавление микроколичеств регулятора роста к УАС повышало эффективность внесения препарата весьма значительно. Таблица1. Урожай сухого вещества силосной массы кукурузы, ц/га Вариант опыта, удобрения Год 1992 1993 1994 В среднем Изменение урожая, ± к контролю ц/га % Контроль 231,9 301,2 147,5 226,9 — — Эталон 278,2 366,2 157,0 267,1 +40,2 17,7 УАС 283,2 385,8 163,4 277,5 +50,6 22,3 ПрепаратВ 273,1 396,2 180,0 283,1 +56,2 24,8 НСРо 95 34,4 32,4 9,6 — — — В целом, таким образом, можно утверждать, что УАС при при- посевном внесении по действию на нарастание вегетативной массы растений несколько превосходил и аммиачную селитру, и карбамид. В положительном направлении изменялись и структурные элементы, составляющие урожай силосной массы кукурузы (количество початков на 100 растений, масса 1 початка, содержание сухого вещества в 51
Т а б л и ц а 2. Содержание нитратов в силосной массе кукурузы, мг NO3 на 1 кг сухого вещества Вариант опыта Листья Стебли Зерно Контроль Эталон (аммиачная селитра) УАС Препарат В 654,1 930,0 620,0 654,1 396,8 5270,0 303,8 310,0 93,0 139,0 61,4 92,7 силосе и др.). Наиболее же ценным оказалось возрастание в силосе удельной массы початков молочно-восковой спелости за счет высокой оплодотворенности растений. К примеру, в 1993 г. число початков в вариантах с УАС составляло в общем 130,3-131, в варианте с карбамидом — 115,5, а в контроле — только 108,5 на 100 растений. В 1992 г. и УАС, и препарат В нисколько не уступали аммиачной селитре по изучаемым показателям. Но селитра, как известно, не только гораздо дороже по сравнению с УАС, но и таит в себе постоянную опасность загрязнения растительной продукции и окружающей среды избытком нитратов. Поэтому сравнивать действие УАС на накопление нитратов в растениях целесообразно не с карбамидом (как и УАС, он — тоже безнитратное азотное удобрение), а именно с аммиачной селитрой. Такая возможность и представилась в 1992 г. (табл.2). Данные указанной таблицы свидетельствуют о том, что при внесении аммиачной селитры наибольшее количество нитратов накапливалось в листьях и стеблях кукурузы. Если предельно допустимые количества нитратов в зерне составляют 300 мг, а в листосте- бельной массе — 500 мг на 1 кг, то в данном случае при внесении УАС этот показатель приобретал существенно меньшие значения — меньшие даже, чем в контроле. Именно это и имеется в виду, когда речь идет о способности УАС снижать содержание нитратов в растениях до уровня безопасного естественного фона. Таким образом, очевидно, что в вариантах с УАС достигался не только наибольший урожай силосной массы, но и по своей структуре, а также содержанию нитратов он выгодно отличался от контроля и эталона. Такие выводы принципиально подтвердились и при выращивании кукурузы на зерно (табл.3). Независимо от абсолютного уровня во все годы проведения исследований эффективность внесения одних УАС почти не отличалась от таковой эталона, что и выразилось в точном совпадении усредненных за три года прибавок урожая зерна от этих удобрений (4,3 ц/га). Только в особенно засушливом 1994 г. прибавка урожая от внесения одних УАС (1,5 ц/га) была заметно меньшей, чем от внесения карбамида (2,3 ц/га) при НСРо,95 = 2,3 ц/га. Последнее объяснимо с учетом специфики агрохимического действия этих близкородственных форм азотных удобрений в условиях недостаточной влагообеспеченности (что является предметом самостоятельного рассмотрения). 52 Таблица 3. Урожай оерна кукурузы при стандартной влажности (14 %), ц/га Удобрение Год 1992 1993 1994 В среднем Изменение урожая, ± к контролю ц/га % Контроль 35,7 45,3 46,8 42,6 — Эталон 40,2 51,6 48,8 46,9 +4,3 10,0 УАС 41,0 51,4 48,3 46,9 +4,3 10,0 Препарат В 41,4 58,7 48,8 49,6 +7,0 16,4 НСРо,95 2,4 3,1 2,3 — — — Объяснимо и то, что прибавки урожая зерна кукурузы в варианте с препаратом В во все годы превышали прибавки от чистых УАС и в наибольшей степени (более чем в 2 раза) в относительно благоприятном 1993 г. (6,1 ц/га от УАС и 13,4 ц/га — от препарата В). Здесь, несомненно, положительное значение приобретало примешивание к УАС регулятора роста растений, потому что оно проявлялось и в отношении отдельных компонентов структуры урожая зерна. Структурные элементы урожайности определены по всем вариантам и во все годы проведения исследований. Получен обширный статистический материал, который нецелесообразно рассматривать в деталях, поскольку он довольно однотипный и в основном копирует самое себя из года в год. Имеет смысл в качестве иллюстрации привести лишь некоторые частные данные (табл.4). В этом случае ясно, что в варианте с препаратом В рост прибавок урожая обусловлен исключительно увеличением оплодотворенности растений, т.е. количества початков, образовавшихся на 100 растениях. Однако положительных эффектов, оказывается, можно достичь не только примешиванием регуляторов роста к УАС с внесением в почву этой смеси (препарат В). Имеет значение и высев инкрустированных регуляторами роста семян на фоне внесения чистых УАС. Например, в 1993 г. инкрустирование семян триманом само по себе (без внесения УАС) обеспечило умеренные прибавки урожая, из которых суще- Таблица4. Некоторые структурные элементы урожайности кукурузы на зерно, 1992 г. Удобрения Количество початков на 100 растений рядов зерен на 1 початок оерен на 1 ряд Размеры початка, см длина диаметр Масса, г 1 початка 1000 эерен Контроль 104,0 14,4 40,6 17,8 3,9 131,4 196,0 Эталон 108,9 13,4 41.1 18,4 3,8 139,4 211,0 УАС 108,3 13,3 41,6 19,8 4,1 168,6 243,6 Препарат В 114,1 14,8 39,2 17,9 4,0 150,4 211,6 53
Таблица 5. Изменение урожая зерна кукурузы в зависимости от внесения удобрений и инкрустирования семян триманом, 1993 г. Удобрения и регуляторы роста Контроль Карбамид УАС Тримам УАС + триман Препарат В НСР0,95 О 90 кг N/ra 90 кг N/ra 2,5 г/т 5 10 2,5 5 10 90 кг N/ra 45,3 51,6 51,4 48,5 48,2 46,4 51,9 54,6 56,9 58,7 3,1 Изменение урожая, ± к контролю ц/га +6,3 +6,1 +3,2 +2,9 +1Д +6,6 +9,3 +11,6 +13,4 13,9 13,5 7,1 6,4 2,4 14,6 20,5 25,6 29,6 Т а б л и ц а 6. Изменение урожая зерна кукурузы в зависимости от внесения удобрений и инкрустирования семян триманом, 1994 г. Вариант Удобрения и регуляторы роста Контроль Кар бамид УАС Триман Карбамид + триман УАС + триман Препарат В НСР0,95 Дозировка 0 90 кг N/ra 90 кг N/ra 2,5 г/т 5 10 2,5 5 10 2,5 5 10 90 кг N/ra Урожай зерна, ц/га 50,2 55,2 5.3,6 53,5 52,8 51,8 56,8 55,6 57,2 56,1 57,9 54.6 50,8 3 2 Изменение урожая, ± к контролю ц/га + 5,0 +3,4 +3,3 +2,6 + 1,6 +6,6 + 5,4 + 7.0 + 7,7 + 4,4 +6,6 +0,6 % 10,0 6,8 6,5 5,2 3,2 13,1 10,8 14,3 15,3 8,8 13,1 1,2 ственной была только в варианте с наименьшей дозой регулятора роста (2 5 г/т) (табл.5). Но если после высева инкрустированных семян внесли УАС то эти прибавки фактически суммировались с прибавками от УАС.' При дозах тримана 5 и 10 г/т они возрастали соответственно до 9,3 и 11,6 ц/га (20,5 и 25,6 %), приблизившись к прибавкам от препарата В. Эти данные в общем совпали с результатами предшествующего сезона (1992 г.), когда инкрустирование семян кукурузы триманом на фоне внесения УАС также обусловило повышение урожая (на 2,4-7,9 ц/га) и тоже наибольшее при дозах тримана о и 10 г/т. Такое совпадение данных в течение двух лет (1992 и 1993 гг.) было сочтено не случайным, и чтобы убедиться в действенности этого 54 агроприема (высев инкрустированных семян на фоне внесения УАС в почву), в 1994 г. были проведены соответствующие опыты по расширенной схеме в независимом блоке (табл.6). По неясным причинам в этом дополнительном блоке, находившемся рядом с основным, недостаточно эффективным оказалось влияние препарата В (прибавка урожая не вышла за пределы ошибки опыта), но подтвержден главный вывод: посев инкрустированными семенами на фоне внесения УАС (или наоборот) может стать эффективным практическим агроприемом, направленным на повышение зерновой продуктивности кукурузы. В этом же специальном блоке полевых опытов дополнительно подтвердилось также, что в особо засушливых условиях (1994 г.) использование УАС действительно не имело преимуществ перед внесением эквивалентной дозы карбамида (прибавки урожая 3,4 и 5 ц/га соответственно). Однако характерной чертой было то, что при высеве семян, инкрустированных триманом, на фоне внесения УАС и эталона положение выравнивалось и усредненные (независимо от доз тримана) прибавки урожая зерна в вариантах с обеими формами азота оказались одинаковыми (6,2-6,3 ц/га). Последнее неожиданно обнаружившееся обстоятельство, конечно же, лишний раз свидетельствует в пользу основного вывода, т.е. целесообразности совместного применения инкрустирования семян и внесения УАС при выращивании кукурузы в производственных условиях. Такой подход тем более становится насущным, что его эффективность подтверждают результаты определения качественных показателей урожая зерна кукурузы в этих вариантах (табл.7). Из данных табл.7 видно, прежде всего, что и при использовании в качестве эталона карбамида (а не только аммиачной селитры) с наличием нитратов в зерне проблем не возникало, их содержание далеко не достигало предельно допустимого уровня, причем в вариантах с УАС и карбамидом он даже ниже, чем в контроле, а это было отмечено и в предшествующем 1992 г. и подтверждено в последующем (1994 г.). Под действием Таблица 7. Основные качественные показатели зерна кукурузы урожая 1993 г. Варна Удобрения и регуляторы роста Контроль Карбамид УАС Триман УАС + триман Препарат В н т Дозировка 0 90 кг N/ra 90 кг N/ra 2,5 г/т 5 10 2,5 5 10 90 кг N/ra Белок 7,8 9,9 9,1 8,9 8,5 8,1 9,5 9,9 9,6 9,2 Крахмал Жир Клетчатка % на сухое вещество 58,5 61,1 60,0 58,8 60,7 60,8 60,8 60,7 63,7 60,0 4,6 4,2 4,3 4,6 4,1 4,5 4,7 4,8 4,8 4,1 1,7 1,6 1,6 1,9 1,5 1,6 2,0 2,2 2,0 1,6 Нитраты мг на 1 кг сухого 47 35 39 42 47 35 38 31 34 39 55
удобрений ощутимо возросло содержание белка в зерне и, стало быть, повысилась его кормовая ценность. Большей частью в положительную сторону изменились и другие качественные показатели, особенно содержание крахмала и жира. Иначе говоря, не возникло оснований для сомнений относительно доброкачественности урожая кукурузы, выращенной с применением УАС и тримана — раздельно и в сочетании. К сожалению, выбор микрофиторегуляторов, пригодных для допо- севного инкрустирования семян кукурузы на Украине, крайне ограничен. Кроме тримана можно назвать фумаран и, возможно, амбиол (если его производство буг/.-т у нас налажено). Поэтому задача расширения набора эффективных микрофиторегуляторов остается актуальной. Однако из большого количества номерных препаратов — потенциальных регуляторов роста, синтезированных в ИБОНХ НАНУ и испытанных в Институте кукурузы (Д-2, ДГ-361, ДГ-4-61, ДГ-500, ДГ-512 и др.) в течение последних трех лет, устойчивый положительный эффект при инкрустировании семян кукурузы обеспечил только один препарат — ДГ-361 (табл.8). Таблица 8. Эффективность инкрустирования семян кукурузы новым микрофиторегулятором ДГ-361 (урожай зерна), ц/га Концентрация, мг/л Год 1992 1993 1994 В среднем Изменение урожая, ± к контролю ц/га % 0 (контроль) 1,25 2,5 5,0 НСРо,96 41,2 49,0 50,1 47,6 3,2 45,9 49,2 50,4 50,8 3,7 48,6 51,6 51,2 50,7 2,4 45,2 49,9 50,6 49,7 — Вполне возможно, что многие или некоторые из всех изучавшихся до сих пор (названных и не названных) новых микрофиторегуляторов найдут применение на других культурах, но для инкрустирования семян кукурузы можно принимать во внимание именно ДГ-361. С нашей точки зрения, этот препарат имеет перспективы разработок как для самостоятельного применения в культуре кукурузы, так и использования его в различных сочетаниях с УАС. Таким образом, рассмотренный трехлетний экспериментальный материал позволяет сделать такие выводы. Если опираться на опыт изучения эффективности внесения УАС не только на кукурузе, но и других полевых культурах, то следует определенно говорить о том, что в сезоны, более или менее благоприятные по влагообеспеченно- сти посевов, все преимущества сохранялись за УАС как минеральным азотным удобрением. В случаях же острой засухи (1994 г.) в зоне проведения исследований эффективность внесения УАС под кукурузу 56 либо находилась на уровне эталона, либо несколько ей уступала. Применение регуляторов роста (в первую очередь тримана) для инкрустирования семян кукурузы выравнивало ситуацию в достаточной степени для того, чтобы устранить возможные возражения против внедрения этого эффективного и дешевого азотного удобрения в массовую производственную практику выращивания этой культуры в Украине. Тем более, что засухи в Степной зоне Украины случаются не каждый год, качественные показатели урожая (силосной массы и зерна) под действием УАС определенно улучшаются, а содержание нитратов в растительной продукции сводится ко вполне благополучному минимуму. Следовательно, ориентируясь на расширение применения УАС в растениеводстве, необходимо рассчитывать не только на достижение высокого экономического эффекта, но и на экологическое оздоровление окружающей среды. УДК 631.8 А.В.Шатько, Л.М.Чернова, С.Г.Корчинская, М.Б.Донцов, В.Ф.Власишин ИНСТИТУТ АГРАРНОЙ ЭКОНОМИКИ УААН НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР " АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ И АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ В КАЧЕСТВЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД ОВЕС И КУКУРУЗУ НА СИЛОС Приведены результаты агрохимической и экономической оценки опытов по использованию углеаммонийных солей (УАС) и аммиачной селитры в качестве азотных удобрешш под овес и кукурузу на силос. Установлено, что применение УАС (в сравнении с аммиачной селитрой) способствовало росту урожая зеленой массы, снижению содержания в ней нитратного азота. Показано, что использование УАС в качестве азотного удобрения овса и кукурузы на силос экономически целесообразно. Эколого-экономические проблемы использования азотных удобрений в земледелии актуальны в связи с растущим нитратным загрязнением окружающей среды. Азотные удобрения в структуре применяемых минеральных удобрений имеют наибольший удельный вес — 40- 48 %. В то же время наблюдаемая во все годы применения азотных удобрений несбалансированность азота с основными элементами питания растений (фосфором и калием, микроэлементами), нарушение правил хранения, смешения, норм и сроков внесения, слабый контроль за миграцией азота в окружающей среде являются основными причинами нитратного загрязнения растениеводческой продукции, почв, воды. © А.В.Шатько, Л.М.Чернова, С.Г.Корчинская, М.Б.Донцов, В.Ф.Власишин, 1995 57
В настоящее время в ассортименте азотных удобрений преобладает аммиачная селитра — более 60 % поставок. Это удобрение является физиологически кислым и способно подкислять почвенную среду, что неблагоприятно сказывается на урожае и качестве многих сельскохозяйственных культур. Систематическое внесение аммиачной селитры и некоторых других форм азотных удобрений в зонах Полесья и Лесостепи может привести к сдвигу реакции почвенного раствора в кислую сторону, поэтому необходимо внесение извести для нейтрализации кислотности удобрений, иначе эффективность их резко снижается. Азотные удобрения и известь должны вноситься в таких соотношениях: для аммиачной селитры — 1 : 0,75, аммиака безводного — 1 : 2,9 : 3,0, карбамида — 1 : 0,8. Известно, что средства на известкование кислых почв Полесья и Лесостепи на 60-70 % расходуются на нейтрализацию негативных свойств азотных удобрений. Эффективным источником азота, способствующим росту урожайности сельскохозяйственных культур с пониженным содержанием нитратного азота, могут быть углеаммонийные соли (УАС). Исследование их эффективности проведено в сравнении с аммиачной селитрой на овсе, убранном в фазе молочно-восковой спелости. Аммиачная селитра и УАС внесены из расчета 30; 60; 90 и 120 кг/га азота, фосфор и калий — в дозе 90 кг/га во всех вариантах. Отмечена более высокая прибавка урожая зеленой массы овса при использовании УАС в зависимости от дозы азота соответственно с 1 га 3; 70; 18 и 51 ц при сравнении с фоном (без внесения азота), а также с аммиачной селитрой соответственно 6; 20; 45 и 109 ц. При этом содержание нитратов в растениях на делянках с внесением УАС было значительно ниже по сравнению с аммиачной селитрой. Так, при внесении аммиачной селитры и УАС из расчета 60 кг/га азота в зеленой массе содержалось соответственно 69 и 22 мг/кг нитратного азота, а 90 кг/га азота — соответственно 324 и 4 мг/кг. Судя по экономической оценке результатов опыта, на фоне фосфорных и калийных удобрений (90 кг/га) наиболее эффективной оказалась доза азота 60 кг/га, а из сравниваемых удобрений — углеаммонийные соли (таблица). Как следует из данных таблицы, использование УАС в дозе N60 способствует не только более существенным сдвигам в производных показателях эффективности выращивания зеленой массы овса, но и наилучшим параметрам окупаемости дополнительной продукцией и прибылью. Исследования эффективности УАС для подкормок кукурузы на силос в совхозах "Жердовский" и "Русановский" Броварского р-на Киевской обл. проводили в сравнении с аммиачной селитрой в дозе 26 кг/га азота. Усредненные показатели по обоим хозяйствам свидетельствуют, что прибавка урожая зеленой массы кукурузы в вариантах с аммиачной селитрой выше на 63,5 ц/га, с УАС — на 180 ц/га по отношению к контролю и на 116,5 ц/га — УАС по отношению к 58 Экономические показатели применения аммиачной селитры и УАС при возделывании овса (уборка в фазе молочно-восковой спелости) Пок азатель Азотные удобрения Аммиачная селитра УАС Прирост на 1 ц действующего вещества (азота), д: урожая 82,3 кормовых единиц 18,12 перевариваемого протеина 1,89 Условный чистый доход на 1 га, руб.* 118,2 То же на 1 т удобрений, руб. 514,6 Окупаемость 1 руб. дополнительных затрат, руб.* 4,77 124,8 27,45 2,87 1(59,8 671,6 5,59 * В ценах 1990 г. аммиачной селитре. При этом содержание нитратов в кукурузе, выращенной на фоне аммиачной селитры, составило в одном хозяйстве 143,8, в другом — 92 мг/кг. Этот же показатель на фоне УАС был соответственно 16,3 мг/кг и следы. Содержание нитратного азота в почвах, удобренных УАС, было почти в 3 раза ниже, чем в почвах с аммиачной селитрой. Экономические показатели подтверждают преимущества УАС: условный чистый доход на 1 га составил 410,1 руб. против 139,4 руб. по варианту с аммиачной селитрой, окупаемость 1 руб. дополнительных затрат — 7,06 руб. против 4,84 руб. Таким образом, эффективность УАС в качестве азотного удобрения под овес и кукурузу выше в сравнении с аммиачной селитрой. Кроме того, в опыте отмечен и положительный экологический эффект от использования УАС — существенное снижение содержания нитратов в зеленой массе овса и кукурузы, а также в почве. УДК 631.8 : 633.18 Т.К.Гордиенко, О.Е.Давыдова, К.К.Мельник, А.Д.Репников, Е.Ю.Деревянко, А.В.Илюхин НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ, НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ СТАНЦИЯ РИСА УААН, СКАДОВСК, ХЕРСОНСКАЯ ОБЛ. ВЛИЯНИЕ УГЛЕАММОНИИНЫХ СОЛЕЙ НА РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ РАСТЕНИЙ РИСА В результате изучения влияния углеаммонииных солей (УАС) установлено, что начиная с фазы выхода в трубку происходит ускорение развития растений риса по сравнению с растениями, выращенными на фоне сульфата аммония. Такие изменения в развитии сохраняются до конца вегетации и приводят к ускорению созревания на 6-9 дней. Применение углеаммонииных солей в адекватных дозах © Т.К.Гордиенко, О.Е.Давыдова, К.К.Мельник, АД.Репников, Е.Ю.Деревянко, А.В.Илюхин, 1995 59
по азоту не снижает урожайность культуры, но может служить важным условием получения урожая при недостаточной сумме активных температур. Существующие интенсивные технологии возделывания риса в чеках основаны на применении азотных удобрений, где азот содержится в аммиачной форме. Как правило, в южных областях Украины при выращивании риса используют сульфат аммония или хлористый аммоний. Многолетнее внесение этих удобрений в почвы Присивашской низменности и полив ее водой из Северо-Крымского оросительного канала, как известно, приводят ко вторичному засолению. Поскольку рис является слабосолеустойчивой культурой, то сульфатно-хлорид- ное засоление особенно отрицательно влияет на его рост и развитие. Такие процессы резко снижают урожайность культуры и исключают из хозяйственного землепользования ежегодно до 1,5 тыс.га пахотной земли. С целью разработки экологически чистой технологии выращивания риса, позволяющей снизить интенсивность процессов засоления почв, в наших экспериментах исследовались углеаммонииные соли (УАС), содержащие 17 % азота и 50 % диоксида углерода. Опыты по выращиванию сорта риса Мутант 428 проводили на научно-исследовательской станции риса УААН. УАС вносили перед посевом, расчет доз делали по балансовым коэффициентам. Посев проводили в оптимальные для зоны сроки с нормой — 9,7-10 млн шт. всхожих семян. В ходе исследований изучали сравнительную эффективность азотсодержащих удобрений — сульфата аммония и УАС — в равных дозах по действующему веществу (N). Контролем служили участки без удобрений. В процессе вегетации проводили метеорологические наблюдения, морфофизиологический анализ растений и биометрический контроль по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971). Т а б л и ц а 1. Прохождение основных фаз развития растений риса и их теплообеспеченность Вариант Лосев -- Количество дней кущение Сумма активных температур, °С Контроль 40 689,1 Сульфат аммония 40 689,1 УАС 40 689,1 Кущение - выме- -тывание Количество дней 43 43 42 Сумма активных температур, °С 898,5 898,5 874,9 Выметывание - полная спелость Количество дней Сумма активных температур, °С 29 668,10 40 851Д 34 767,8 Период вегетации Количество дней 112 123 116 Сумма активных тем ператур °С 2255,70 2438,70 2331,80 Таблица 2. Влияние различных форм азотных удобрений на морфо- физиологические показатели растений риса в период выхода в трубку 1 1 ' Этап органогенеза главного побега, количество растений, % Рис — теплолюбивая культура, заметно реагирующая на колебания температур воздуха. Среднесуточные температуры в условиях эксперимента на протяжении вегетации незначительно отличались от среднемноголетних данных. Это позволило сопоставить в близких к оптимальным условиям сроки прохождения фаз развития растений риса при выращивании на фоне разных форм азотных удобрений. Представленные в табл.1 данные о прохождении основных фаз развития риса свидетельствуют, что период посев — кущение по продолжительности практически не зависел от внесенных форм азотных удобрений. Основные различия в развитии растений наблюдали в период выхода в трубку — полная спелость. При этом действие сульфата аммония выражалось в удлинении срока вегетации на 11 дней по сравнению с контролем, тогда как при внесении УАС — на 4 дня. Кроме того, в варианте с УАС по сравнению с сульфатом аммония уменьшалась сумма активных температур на 106,9 °С, что свидетельствует о предпочтительности этого удобрения для получения полноценного урожая зерна в условиях короткого вегетационного периода. Поскольку продолжительность вегетационного периода сорта Мутант 428 составляет 112-117 сут., применение УАС по сравнению с сульфатом аммония существенно снижает фактор риска при возделывании этого сорта. Для выяснения особенностей действия УАС, а также установления факторов формирования урожая при использовании их были сопоставлены морфофизиологические показатели растений риса на протяжении вегетации. Приведенные в табл.2 данные позволяют утверждать, что коэффициент общего кущения был выше в варианте с сульфатом аммония, в то время как коэффициент продуктивного кущения практически не отличался. Важно отметить, что в момент анализа количество растений, находящихся на более поздних этапах органогенеза, было намного большим в варианте с УАС. Кроме того, в варианте с УАС высота растений была более чем на 7 см меньше по сравнению с вариантом, где использовали сульфат аммония, что свидетельствует о ретардантном эффекте УАС. Применение УАС и сульфата аммония в адекватных дозах по азоту в расчете под планируемый урожай 50 ц/га не вызывает существенно- 61
Таблица 3. Урожайность риса в зависимости от различных форм азотных удобрений Вариант Урожайность, ц/га Прибавки к контролю, ц/га Соотношение эерно:солома Контроль 22,2 — 1,03 Сульфат аммония 48,9 26,7 0,95 УАС 48,2 26,0 1,10 НСР0,5 5,1 — — го изменения урожайности риса (табл.3). О стабильности этого показателя может свидетельствовать соотношение массы зерна и соломы, которое в варианте с УАС даже несколько выше. Полученные данные представляют интерес для зон возделывания риса с повышенным фактором риска, обусловленным недостатком активных температур. УДК 631.8 : 633.18 Т.К.Гордиенко, В.Д.Кунак, Е.Ю.Деревянко, А.В.Илюхин НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, ИНСТИТУТ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ УААН, КИЕВ СНИЖЕНИЕ ЗАСОРЕННОСТИ ПОСЕВОВ РИСА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ КАК АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ Изучали влияние различных форм азотных удобрений на степень засоренности посевов риса. Установлено, что применение угпеаммонийных солей (УАС) позволяет снизить всхожесть семян ежовника куриного проса, а также ингибирует рост побегов клубнекамыша приморского. Использование УАС позволяет существенно снизить применение гербицидов и в результате улучшить экологическую ситуацию в зоне возделывания риса. Борьба с сорняками на посевах риса — одна из основных задач, которую необходимо решить для повышения его урожайности. Сорняки наносят большой вред сельскому хозяйству, а убыток, причиняемый ими, составляет 25-30 % потенциального урожая. Существующие методы борьбы с сорняками не совершенны, поскольку не дают полной чистоты посевов культурных растений, а применяемые гербициды оказывают отрицательное действие на окружающую среду. Поэтому исследователи изыскивают альтернативные методы борьбы с засоренностью посевов. Применение азотных удобрений при выращивании риса обычно стимулирует развитие сорняков. Однако эти эффекты наблюдаются не всегда. Целью наших исследований являлось выявление причин © Т.К.Гордиенко, В.Д.Кунак, Е.Ю.Деревянко, А.В.Илюхин, 1995 62 Таблица 1. Влияние различных форм азотных удобрений на всхожесть семян куриного проса Вариант опыта Всхожесть семян, % Киев 1991 г. 1992 г. 1993 г. Херсон 1993 г. Контроль 70,5 (100)* 39,8 (100) 34,5 (100) 5,5 (100) УАС 82,5 (117,6) 40,0 (100,5) 35,5 (102,9) 3,5 (63,6) Сернокислый аммоний 78,0(110,6) 42,8(107,5) 24,0(69,6) 7,8(141,8) В скобках — процент к контролю. изменения засоренности посевов риса при использовании различных форм азотных удобрений. В опытах при выращивании риса сорта Перекат использовали две формы азотных удобрений, в которых азот находился в аммонийной форме. Это сульфат аммония — общепринятое удобрение в южных рисосеющих районах Украины — и углеаммонийные соли (УАС). Для выявления особенности действия этих видов азотных удобрений на всхожесть наиболее распространенных сорняков в посевах риса были проведены модельные опыты. В лабораторных исследованиях по стандартной методике проращивали семена куриного проса, а также клубни клубнекамыша приморского. Семена просянки проращивали в растворах сернокислого аммония и УАС (0,022 и 0,028 % соответственно), а клубни клубнекамыша — в растворах тех же веществ при концентрациях 0,20 % ((NH^SO^ и 0,25 % УАС. Продолжительность опыта - до 20 сут в термостатированных условиях при температуре 22-24 °С. Материалом служили семена куриного проса сборов 1991-1993 гг., собранные на Батыевой горе Киева, а также семена урожая 1993 г., собранные в рисовых чеках Скадовской опытной станции риса УААН. Судя по данным табл.1, всхожесть семян просянки, собранных в 1991 г., высокая —70 %. Внесение удобрений повышало всхожесть: на 17 % — УАС и на 10,6 % — сульфат аммония. Аналогичные семена сбора 1992 г. имели всхожесть 39,8 %, тогда как азотные удобрения в виде сульфата аммония повысили ее на 7,5 %, а УАС практически не оказывали влияния. Семена просянки из тех же мест сбора 1993 г. обладали более низкой всхожестью как на контроле, так и при проращивании их в растворах исследуемых азотных удобрений. Отметим, что семена просянки, собранные в чеках через пять месяцев, имели всхожесть только 5,5 %, азотные удобрения в виде сернокислого аммония повышали количество проросших семян, тогда как УАС оказывали гербицидный эффект. В опытах с клубнями клубнекамыша приморского, отобранными в 1993 г. на опытной станции риса, интенсивность ростовых процессов в растворах УАС была в 2 раза ниже по сравнению с контролем и на 69 % ниже, чем в варианте с сернокислым аммонием (табл.2). 63
Данные полевых опытов по выращиванию риса в чеках с внесением в виде азотных удобрений сернокислого аммония и УАС подтвердили Таблица 2. Влияние различных форм азотных удобрений на интенсивность ростовых процессов клубнекамыша результаты лабораторных исследований. Приведенные в табл.3 данные по учету засоренности посевов риса основными сорняками — куриным просом и клубнекамы- шом приморским — согласуются с выявленным гер- бицидным эффектом УАС, обнаруженным в лабораторных опытах. При этом в вариантах с внесением половинной дозы обеих форм азотных удобрений проявляется незначительный стимулирующий эффект, в то время как при полной норме сернокислого аммония он составляет 55,9 %, а при полной норме УАС — 31,0 %, что на 25 % ниже на посевах, выращенных с использованием сульфата аммония. Вариант опыта Контроль Сернокислый аммоний УАС Прирост стеблей мм % к контролю 37.8 100 44.9 119 22,3 50 Таблица 3. Засоренность посевов риса в зависимости от форм азотных удобрений Вариант опыта Количество сорняков на 1 м , шт. Процент к контролю Контроль 50 % полной дозы азота — сульфат аммония Полная расчетная доза азота — сульфат аммония 50 % полной дозы азота — УАС Полная расчетная доза азота — УАС HCPq95 397 427 222 405 123 10,5 100 107,5 55,9 102,0 31,0 Таким образом, внесение азотных удобрений в виде углеаммоний- ных солей позволяет без применения гербицидов существенно снизить засоренность посевов риса и одновременно улучшить экологическую ситуацию в рекреационной зоне побережья Черного моря. 64 УДК 631.84.633.63 Н.А.Харченко ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ И ГЕНЕТИКИ НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ФОРМ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В условиях полевых опытов изучали влияние углеаммоыийных солей (УАС) и аммиачной селитры на урожайность и качество сахарной свеклы, аккумуляцию нитратов в почве и растениях. Установлено снижение концентрации нитратного азота в почве при замене аммиачной селитры углеаммонийными солями, что способствовало снижению содержания нитратов в растениях на 38-56 %, улучшению кормовых качеств ботвы и технологических качеств корнеплодов. УАС и аммиачная селитра практически одинаково влияют на урожайность и сахаристость свеклы. Для сельскохозяйственного производства в настоящее время актуальной проблемой является радикальное улучшение качества сельскохозяйственной продукции, в частности снижение уровня содержания нитратов в продуктах питания растительного и животного происхождения. Увеличение концентрации нитратов и нитритов в живых организмах выше допустимых норм вызывает серьезные заболевания и даже смерть. Поэтому так важно выращивать растительную продукцию с относительно низкими концентрациями нитратов. Одной из основных причин накопления нитратов в растениях в больших количествах являются нарушения азотного питания последних. Теория азотного питания растительных организмов, разработанная Д.Н.Прянишниковым и его учениками, получила признание во всем мире. Ими было доказано, что ион аммония (NHJ) и нитратный ион (NOJ), в принципе, являются равноценными источниками азота, если каждому иону будут созданы благоприятные условия усвоения их растениями. Однако в природе это часто нарушается. Если нитратная форма азота поступает в растения в избытке, то часть ее накапливается в листьях, где редукция нитратов может продолжаться при благоприятных условиях. Избыток азота в растении нежелателен. Растению необходимо оптимальное сочетание разных форм азота. В начале роста растениям больше нужен нитратный азот, а в последующие периоды — аммонийный. В сельскохозяйственном производстве среди выпускаемых азотных удобрений преобладает аммиачно-нитратная форма (NH4NO3), получившая название аммиачной селитры. Применение больших доз азотных удобрений, содержащих нитратную форму азота, под сельскохозяйственные культуры способствует увеличению их содержания в почве, подпочвенных водах и водоемах. © Н.А.Харченко, 1995 65
Характерной культурой — накопителем нитратов является широко возделываемая в нашей стране и за рубежом сахарная свекла, ботва которой является одним из источников корма в животноводстве. В Украине сахарная свекла выращивается на площади около 1 млн 700 тыс.га. Целью наших исследований явилось изучение процессов поступления и аккумуляции нитратов в почве и растениях сахарной свеклы при введении в питательную среду нового вида азотного удобрения — углеаммонийной соли (УАС), его влияния на рост, развитие, урожайность и качество свеклы. В качестве контроля использовали традиционное удобрение — аммиачную селитру, в которой азот находится в аммиачной и нитратной формах. На протяжении 1992 - 1994 гг. полевые опыты проводили в опытном сельскохозяйственном производстве ИФРГ НАН Украины (пгт Глеваха Васильковского р-на Киевской обл.) на темно-серой опод- золенной почве, имевшей такие агрохимические показатели: содержание гумуса 2,02-3,80 %; NOJ — 27-39,9 мг/100 г; подвижного Р.>05 — 22,7-27,8 мг/100 г; К20 — 5,8-14,2 мг/100 г; рН сол. — 5,22-5,25; гидролитическая кислотность 2,05-2,85 мгэкв/100 г; сумма поглощенных оснований 10,7-14,0 мгэкв/100 г; степень насыщения основаниями 82-87 %. В опытах использовали удобрения азота, фосфора и калия в дозе 120 кг/га д.в. каждого. Площадь учетной делянки 50 м2. Повторность опыта четырехкратная. Суперфосфат и калийные соли вносили под вспашку, азотные удобрения — под предпосевную культивацию. В опыте изучали агрохимические показатели почвы, динамику накопления NOJ в почве и органах растений, а также влияние отдельных видов азотных удобрений на рост, развитие, урожайность и качество сахарной свеклы. Содержание нитратов в почве и растениях определяли потенциометрическим методом, сущность которого заключается в извлечении NOJ раствором алюмокалиевых квасцов с последующим измерением концентрации нитратов с помощью ион-селективного Таблица!.. Динамика содержания N03 в почве при внесении разных форм азотных удобрений (полевые опыты 1992 и 1994 гг.) Вариант опыта Содержание N03 , мг/кг почвы Дата отбора проб Июнь Июль Август Сентябрь 1992 г. 103±9 49±4 40±1 69±8 84±7 26±2 30±3 42±2 1994 г. 91±1 84±3 37±1 52±2 67±2 58±4 24±2 32±2 66 Аммиачная селитра УАС Аммиачная селитра УАС Таблица 2. Динамика накопления нитратов в сахарной свекле под влиянием разных форм азотных удобрений (полевые опыты 1994 г.) Вариант опыта Аммиачная селитра УАС Аммиачная селитра УАС Содержание нитратов, мг/кг сырого вещества Дата отбора проб 28.06 28.07 Листья 751±21 403±2 455±14 341±1 Корнеплоды 994±14 168±1 790±36 89±2 29.08 174±5 100±2 64±2 41±1 29.09 390±12 170±5 47±2 29±1 электрода на иономере И-130.2М (ГОСТ 13496-86). Результаты исследований показали, что аммиачная селитра с содержанием азота в аммонийной и нитратной формах обеспечивает более высокий уровень концентрации NO3 в почвенном растворе на протяжении всей вегетации растений. Применение УАС способствовало значительному снижению содержания нитратов в почве (табл.1). Даже в период созревания свеклы концентрация NO3 в почве при использовании УАС была на 20-39 % ниже по сравнению с вариантом с аммиачной селитрой. Снижение уровня концентрации нитратов в почве при использовании в качестве удобрений УАС обусловило уменьшение содержания нитратов и в отдельных органах растений. В полевом опыте 1992 г. применение УАС способствовало снижению содержания нитратов в листьях свеклы в период уборки на 41, в корнеплодах — на 52 %. Эта тенденция подтверждена данными опытов 1994 г. (табл.2). Применение УАС вместо аммиачной селитры в данном опыте способствовало уменьшению содержания нитратов в период уборки в листьях растений на 56, в корнеплодах - на 38 %. Аналогичная тенденция в аккумуляции нитратов в свекле получена и в опыте 1993 г. Анализируя данные эффективности применения разных форм азотных удобрений под сахарную свеклу, можно заключить, что УАС по своему влиянию на продуктивность растений не уступали аммиачной селитре, а в отдельных случаях и превосходили ее (табл.3). Так, в условиях значительного дефицита влаги в почве, особенно во второй половине вегетации 1994 г., применение УАС обеспечило повышение урожайности свеклы по сравнению с аммиачной селитрой на 7 %. При этом обнаружено и повышение сахаристости корнеплодов на 0,22 %. В среднем за три года урожайность свеклы в вариантах с аммиачной селитрой составила 326 ц/га, при внесении УАС — 336 ц/га. Сахаристость корнеплодов была практически одинаковой в обоих вариантах и составила соответственно 18,18 и 18,20 %. Валовый сбор 67
Таблица 3. Влияние разных форм азотных удобрений на урожайность и качество сахарной свеклы (полевые опыты, среднее аа 1992-1994 гг.) Вариант опыта Урожай, ц/га Содержание сахара % Валовый сбор сахара, ц/га Аммиачная селитра 326 18,18 59,4 УАС 336 18,20 62,3 Р, % 1,97 — 2,88 0,41 — 0,50 — НСР05,ц/га, % 14 0,20 — сахара получен в среднем 59 ц/га при использовании аммиачной селитры и 62 ц/га при внесении в почву УАС. Таким образом, УАС могут быть использованы как азотное удобрение под сахарную свеклу. При этом УАС, азот которых находится в аммиачной форме, обеспечивают снижение уровня содержания нитратов в почве и подпочвенных водах, чем способствуют улучшению питательного режима почвы, уменьшению нитратной нагрузки на окружающую среду. Применение УАС вместо аммиачной селитры в посевах сахарной свеклы снижает содержание нитратов в растениях на 38-56 %. По эффективности применения под сахарную свеклу УАС практически не уступают аммиачной селитре. УДК 633.63.631.84 Н.А.Харченко,В.Д.Мануильский, Г.И.Вилесов ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ И ГЕНЕТИКИ НАН УКРАИНЫ, КИЕВ КОМПЛЕКСНЫЕ УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В полевых опытах изучали влияние комплексных удобрений на основе углеаммо- нийных солей (УАС) и аммиачной селитры с бором на рост, развитие, урожайность и качество сахарной свеклы. Установлено снижение содержания нитратного азота в почве и растениях при обогащении удобрений бором. Применение УАС с бором под сахарную свеклу способствовало повышению урожайности культуры в среднем на 44 ц/га (урожайность на контроле — 326 ц/га) и сахаристости корнеплодов на 0,99 % (сахаристость в контроле — 18,18 %). Валовый сбор сахара увеличился за счет комплексного удобрения на 11,4 ц/га. Одним из основных путей увеличения производства сельскохозяйственной продукции является повышение продуктивности культурных растений, которая зависит от ряда факторов, и прежде всего обеспечения правильного режима их питания. Только создав оптимальный режим минерального питания на протяжении всего вегетационного (с) Н.А.Харченко,В.Д.Мануильский, Г.И.Вилесов, 1995 68 периода, можно получать достаточно высокие урожаи сельскохозяйственных культур с надлежащим качеством продукции. Судя по отечественному и зарубежному опыту, не менее 50 % прироста урожаев в растениеводстве получают за счет высоких доз минеральных удобрений, и в первую очередь азотсодержащих. Однако применение азотных удобрений в больших количествах, особенно в нитратной их форме, отрицательно сказывается на плодородии почв. В окружающей среде накапливаются сверх допустимых пределов нитраты и нитриты, которые вызывают серьезные заболевания человека и животных. Учитывая актуальность проблемы, нами изучалось влияние новой формы азотного удобрения — углеаммонийных солей (УАС) в комплексе с бором на урожайность и качество сахарной свеклы, культуры, которая способна интенсивно накапливать нитраты. В частности, исследовали динамику поступления и аккумуляции N0,7 в почве и растениях сахарной свеклы при внесении в питательную среду комплексного удобрения, определяли его влияние на рост и развитие, урожайность и качество корнеплодов и ботвы. Контролем служила аммиачная селитра с бором, в котором азот содержится в аммиачной и нитратной формах. Полевые опыты проводили на протяжении 1992-1994 гг. в Опытном сельскохозяйственном производстве ИФРГ НАН Украины (пгт Глеваха Васильковского р-на Киевской обл.) на темно-серой опод- золенной почве. Агрохимические показатели почвы: содержание гумуса — 2,02-3,80 %; NOJ — 27-40 мг/100 г; подвижного Ра05 — 22,7-27,8 мг/100 г, обменного К20 — 5,8-14,2 мг/100 г; подвижного бора — 0,31-0,56 мг/кг; рН сол. 5,20-5,25; гидролитическая кислотность 2,05-2,85 мгэкв/100 г; сумма поглощенных оснований 10,7- 14,0 мг-экв/100 г, степень насыщения основаниями 82-87 %. Повторность опытов четырехкратная, площадь учетной делянки 50 м2. Удобрения вносили в почву в виде суперфосфата и калийной соли из расчета 120 кг/га по действующему веществу, азотные — в виде аммиачной селитры и УАС (120 кг/га д.в.) в комплексе с бором. В опыте изучены агрохимические показатели почвы до внесения удобрений и после уборки урожая, поступление элементов в почву и растения, динамику аккумуляции нитратов в почве и растениях, влияние отдельных удобрений на рост, развитие, урожайность и качество сахарной свеклы. Содержание нитратов в почве и растениях определяли потенциометрическим методом, сущность которого заключается в извлечении нитратов раствором алюмокалиевых квасцов и последующем измерении концентрации нитратов с помощью ион-селективного электрода на иономере И-130.2М (ГОСТ 13496-86). Как показали результаты исследований, накопление нитратного азота в почве зависит в первую очередь от вида вносимого азотного удобрения. Данные динамики аккумуляции нитратов в почве на 69
протяжении вегетационного периода свидетельствуют о том, что применение азотных удобрений в комплексе с бором способствует значительному снижению уровня содержания нитратного азота в питательной среде (табл.1). Обогащение аммиачной селитры бором обусловило уменьшение накопления нитратов в почве на 23-34 % в период интенсивного роста растений и на 11-19 % в конце вегетации. Применение УАС с бором способствовало снижению уровня содержания нитратного азота в питательной среде на 32-51 % в начале вегетации растений и 22-33 % — в период созревания свеклы. Таблица 1. Динамика содержания нитратов в почве при использовании разных форм минеральных удобрений (полевые опыты) Вариант опыта Содержание нитратов, мг/кг почвы Июнь Июль Август Сентябрь Аммиачная селитра Аммиачная селитра с бором УАС с бором Аммиачная селитра Аммиачная селитра с бором УАС с бором 103±9,2 68±5,2 50±3,5 1993 47±0,2 36±2,6 32±0,7 49±4,0 29±2,5 25±1,2 г. 17±1,0 15±0,3 12±0,3 40±1,1 24±0,7 20±0,9 22±0,8 21±0,5 18±0,7 69±7,8 56±5,5 40±2,4 27±0,6 24±0,6 18±0,4 Снижение концентрации нитратов в питательной среде при использовании разных форм азотных удобрений обусловило уменьшение содержания нитратов в листьях и корнеплодах свеклы. Так, в опыте 1992 г. внесение в почву аммиачной селитры в комплексе с бором снижало содержание нитратов в листьях в конце вегетации на 14-30 %. В корнеплодах содержание нитратов составляло 382 мг/кг в варианте с комплексным удобрением и 482 мг/кг — в контроле, где применяли чистую аммиачную селитру. Применение комплексного удобрения на основе УАС с бором снижало содержание нитратов в листьях свеклы при уборке с 1550 до 1080 мг/кг сырого вещества. В корнеплодах данного варианта содержание нитратов уменьшилось на 279 мг/кг, или на 58 % против содержания нитратов в растениях, выращиваемых с применением аммиачной селитры. В опытах последующих лет аккумуляция нитратов в растениях была несколько ниже, однако тенденция по содержанию нитратов по вариантам была сходной. Таким образом, снижение уровня концентрации нитратного азота в почве и растениях обусловлено применение безнитратной формы азотных соединений — УАС, а также комплексных удобрений с бором, 70 который в свою очередь оказывает существенное влияние на поступление в растения азота. Нами также установлено, что внесение в почву минеральных удобрений, обогащенных бором, способствует уменьшению содержания "вредного" азота в корнеплодах сахарной свеклы, что улучшило ее технологические качества и увеличило выход белого сахара из перерабатываемой свеклы. Следовательно, изучаемые азотные удобрения в виде аммиачной селитры и УАС практически одинаково влияют на рост, развитие и продуктивность сахарной свеклы, а также на процессы образования и накопления Сахаров в корнеплодах растений. Применение указанных удобрений в комплексе с бором положительно влияло на физиологические процессы в растениях на протяжении вегетационного периода, что обусловило значительное повышение продуктивности сахарной свеклы (табл.2). Таблица 2. Влияние комплексных удобрений на урожайность и качество сахарной свеклы (полевые опыты, среднее за 1992-1994 гг.) Вариант опыта Урожайность, ц/га Содержание сахара, % Валовый coop сахара ц/га шрибавка, ц/га Аммиачная селитра (контроль) 326 18,18 59,4 — Аммиачная селитра с бором 356 19,0 67.8 8,4 УАС с бором 370 19,17 70,8 11,4 Р, % 1,97-2,88 0,41-0,50 — НСРоь 14 - 28 0,25 - 0,32 — Внесение в почву аммиачной селитры в комплексе с бором под предпосевную культивацию повышало урожайность свеклы в среднем за три года на 30 ц/га против урожайности в варианте с чистой аммиачной селитрой. Следует отметить, что наряду с увеличением урожая свеклы значительно возросла и сахаристость корнеплодов. В среднем за три года содержание сахара в корнеплодах увеличилось на 0,82 %. Валовый сбор сахара по сравнению с контролем увеличился при этом на 8,4 ц/га, или на 14 %. Еще более эффективным оказалось применение УАС в комплексе с бором. Внесение такого удобрения под предпосевную обработку обеспечило повышение урожайности свеклы в среднем за три года на 44 ц/га, а сахаристости корнеплодов — на 0,99 %. Повышение урожайности свеклы и содержание сахара в корнеплодах под влиянием УАС с бором обеспечило дополнительный валовый сбор сахара в среднем за три года — 11,4 ц/га, или на 20 % выше контроля. Таким образом, трехлетними исследованиями установлено, что применение азотных удобрений в комплексе с бором обусловливало 71
уменьшение аккумуляции нитратного азота в почве и растениях. Обогащение аммиачной селитры бором повышало урожайность сахарной свеклы в среднем на 30 ц/га, а сахаристости корпеплодов — на 0,82 %. Применение под сахарную свеклу УАС в комплексе с бором обеспечило повышение урожайности в среднем за три года на 44 ц/га, а сахаристости корнеплодов — на 0,99 %. Валовый сбор сахара при этом увеличился на 11,4 ц/га и был на 20 % выше контроля. Следовательно, комплексные удобрения на основе УАС являются одними из наиболее эффективных азотных удобрений при выращивании сахарной свеклы по интенсивной технологии. УДК 631.84.633.546.176 Н.А.Харченко, В.А.Барановский ИНСТИТУТ ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ И ГЕНЕТИКИ НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА АККУМУЛЯЦИЮ НИТРАТОВ В ПОЧВЕ И РАСТЕНИЯХ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В полевых и вегетационных опытах изучали влияние аммиачной селитры, сульфата аммония и углеаммонийных солей (УАС) на аккумуляцию N0-7 в питательной среде и растениях, на урожайность и качество сахарной свеклы. Установлено, что применение азотных удобрений в виде сульфата аммония и УАС способствовало уменьшению содержания нитратного азота в почве по сравнению с аммиачной селитрой, снижению аккумуляции NOJ' в растениях на 14-31 %. Существенного влияния на уровень продуктивности растений сахарной свеклы форма азотных удобрений практически не оказывает. Сахарная свекла по сравнению с другими сельскохозяйственными культурами имеет некоторые особенности режима потребления питательных веществ. Основные элементы питания используются растениями в определенных соотношениях и, как правило, в значительно больших количествах, чем, например, злаковые, бобовые, картофель и др. Урожайность и качество свеклы определяются в первую очередь условиями питания и формами применяемых удобрений. На урожайность культуры и особенно качество корнеплодов существенно влияют азотные удобрения. Известно, что при внесении в почву аммиачных форм удобрений растения в начале вегетации потребляют азот менее интенсивно, чем при использовании нитратных форм, однако последние способствуют повышению концентрации нитратов в питательной среде и растениях, что отрицательно влияет на качество свекловичного сырья, снижает уровень выхода белого сахара с единицы массы корнеплодов. Целью проведенных исследований было изучение аккумуляции нитратного азота в почве и растениях при введении в питательную © Н.А.Харченко, В.А.Барановский, 1995 72 среду аммиачной селитры, сульфата аммония и нового вида азотного удобрения — углеаммонийных солей (УАС), а также влияния отдельных удобрений на продуктивность растений и качество сахарной свеклы. Исследования проводили на сахарной свекле сорта Белоцерковская односеменная в вегетационных сосудах (типа Вагнера, вместимостью 16 л). Почва серая оподзоленная. Агрохимические показатели почвы: содержание гумуса в пахотном слое 1,7 %, легкогидролизуемого азота — 7,5 мг, подвижного фосфора — 15,2 мг, подвижного калия — 20 мг на 100 г почвы, гидролитическая кислотность 3,15 мгэкв/100 г почвы, влажность почвы 60 % полной влагоемкости. Повторность опыта восьмикратная. Азотные удобрения в форме аммиачной селитры (вариант I), сульфата аммония (вариант II) и УАС (вариант III) вносили в субстрат в равных дозах (0,3 г на 1 кг воздушно-сухой почвы) действующего вещества на фоне фосфорно-калийных удобрений (по 0,3 г Р и К на 1 кг). Содержание нитратов в почве и растительном материале определяли потенциометрическим методом, сущность которого заключается в извлечении нитратов раствором алюмокалиевых квасцов и последующем измерении концентрации нитратов с помощью ион-селективного электрода (ГОСТ 13496.19-86). С целью изучения аккумуляции нитратов в почве и растениях, а также определения эффективности применения нового вида азотного удобрения — УАС проводили полевые опыты (1989-1990 гг., опытное хозяйство ИФРГ НАН Украины, с.Глеваха Васильковского р-на Киевской обл.) на серой оподзоленной почве. Агрохимические показатели: содержание гумуса 2,17-3,80 %, легкогидролизуемого азота — 7,5-10,3 мг/100 г, подвижного фосфора (по Кирсанову) — 8,6- 15,2 г/100 г, обменного калия (по Кирсанову) — 9,7-20,0 мг/100 г, сумма поглощенных оснований 9,0-10,7 мгэкв/100 г, степень насыщения основаниями 83,2, рН сол.5,2-5,5, гидролитическая кислотность 2,16-3,43 мгэкв/100 г почвы. Схема опыта включала такие основные варианты, как N120P120K120 (азот в виде аммиачной селитры) и N120P120K120 (азот в виде УАС). Площадь учетной делянки 50 м2. Повторность четырехкратная. Удобрения в виде суперфосфата и калийной соли вносили под вспашку, азотные — под предпосевную культивацию. На протяжении вегетационного периода проводили фенологические наблюдения за ростом и развитием растений, а также отборы образцов почвы и растений для проведения анализов. Судя но результатам исследования, изучаемые формы азотных удобрений при внесении их в почву ведут себя по-разному. Аммиачная селитра, в которой азот содержится как в аммонийной, так и в нитратной формах, обеспечивает более высокий уровень концентрации нитратов в питательной среде на протяжении всей вегетации растений. 73
Изучение динамики содержания NOg в почве в полевых условиях позволило установить, что внесение в почву У АС способствует снижению уровня содержания нитратов в питательной среде в конце вегетационного периода, в результате чего снижается уровень содержания нитратов и в почвенных водах. Однако резкого снижения содержания нитратов в почве в полевых условиях, в отличие от вегетационных опытов, не наблюдалось, что, видимо, объясняется разными условиями процессов образования и аккумуляции нитратов в питательной среде, а также влиянием значительного остаточного количества нитратных форм азотных удобрений, вносимых под предшествующие культуры. Снижение уровня концентрации NOg" в питательной среде при внесении в почву безнитратных форм азотных удобрений обусловило заметное снижение аккумуляции нитратов и в растениях. Полученные данные по динамике содержания нитратов в листьях и корнеплодах сахарной свеклы при использовании различных видов удобрений свидетельствуют об особенностях процессов образования и накопления нитратов в растениях. Более высокий уровень содержания нитратов наблюдается в начальный период роста растений, что свидетельствует о достаточно высокой интенсивности поступления нитратного азота в начале роста свеклы. В дальнейшем, особенно в конце вегетации, количество нитратов в листьях и корнеплодах намного уменьшается. В изолированных условиях вегетационного опыта 1989 г. содержание нитратов в корнеплодах и ботве при внесении в почву УАС уменьшалось на 14-31 % по сравнению с растениями варианта, где вносили традиционно применяемую аммиачную селитру (табл.1). Аналогичную тенденцию наблюдали в полевых опытах, однако разница в содержании NOg" была несколько меньшей, что можно объяснить действием нитратного азота, накопившегося в почве в предыдущие годы (табл.2). Данные о продуктивности растений в условиях вегетационных и полевых опытов свидетельствуют о том, что все изучаемые виды азотных удобрений положительно влияют на рост, развитие и урожайность сахарной свеклы. В вегетационном опыте 1988 г. продуктивность растений в варианте с аммиачной селитрой была несколько выше по сравнению с УАС, в то же время в вегетационном опыте 1989 г. УАС по сравнению с аммиачной селитрой более эффективно влияла на рост и развитие растений — масса корней была на 17 г выше (контроль 498 г), однако содержание сахара в корнеплодах было ниже на 0,2 % (контроль 18,6 %). В производственных условиях получены аналогичные данные. В полевом опыте 1989 г. урожай сахарной свеклы в варианте с аммиачной селитрой был получен несколько выше, чем в варианте с УАС. В то же время в 1990 г. показатели урожайности составляли 410 и 409 ц/га соответственно. При этом сахаристость корнеплодов была несколько выше в варианте с аммиачной селитрой и составила 19,70 % против 74 >> я V 0 13 я S S ш и вне сб н о ф ф я 0 и о 3 & в* а В и з к век о 0 в и * и ~ и о а оо « X сб о V Щ S 05 |Ч И Я в и и >я о В ев В Я д- Я « О В у ф ed ы о. 8 * В 3 w К Щ в а сб ю о- 5 ° я мика сб В S Ц <в Я IS Я \о «3 н аоот! 2 ft 0 -е. х я в о сб ft 3.10 14.09 18.08 14.07 19.06 17.05 Вариант опыта Корни Листья Корни Листья Корни Листья Корни 1 Корни Листья Листья М CN 05 ^ Щ гн т -Н °° -Н еч -Н Ю н 01 н О * to it -^ т1 -^ -Н Ф П * N ^ н 2 -н °° -н * -н а ь ю J, о сч to 'l н ^ л п « -Н -*1 -Н ** ^ -н &> СЧ CD OS ю -н <° -н ю t- со м го _ц » 11 Я II rt от со _ц rt п О CN о гЧ ф гч Я (. •* S -Н S -Н "= СМ СО " -н -н ю о ^ о § -Н J2 НН 00 CN 00 ^1 сч о вЗ ft Н я < ■^ -н -н ю ОО СО |— ■* я мон фат уль и -н ^N -f) « со r- СО CD >> •^ -н о -н я V о в В сб S я ф и о ф г а" я £ и я й ° В О о й в ~ Сб Ь ^ (ч § я ф в н о S'S я g я о в ft в Ю S О В ЕС сб >> ^ X с а ф « н S и О сб сб S ^ Я CN В a" ft в ю 10.10 11.09 14.08 23.07 Вариант опыта Корни Листья Корни Листья Корни Листья Корни Листья CN СО -н -н ни -н СО СО о ю ■^1 СО -н -н -н -н СО ^D ГО СО т—* 1—I -н -н го О -Н -Н ю те г- сч со т г- CN -н -н т^ Г- го ел со ОО О CS -н -н О 00 1—1 t- У5 Ю I S 75
19,43 % в варианте с УАС. Валовый сбор сахара находился в пределах 80 ц/га. Таким образом, УАС могут быть использованы в качестве альтернативного азотного удобрения под сахарную свеклу. При этом УАС, включающие азот в аммиачной форме, при внесении их в почву обеспечивают снижение содержания нитратов как в питательной среде, так и в растениях в период уборки на 14-31 %, что позволяет получать продукцию более высокого качества. При рациональном применении УАС в качестве удобрения под сахарную свеклу данный вид азотного удобрения по эффективности практически не уступает аммиачной селитре. УДК 631.8.816 Т.Н.Коваленко, В.В.Сирык ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ И МЕЛИОРАЦИИ УААН, ХЕРСОН, НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ВЛИЯНИЕ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КАБАЧКОВ Изучали влияние углеаммонийных солей (УАС) на урожайность и качество кабачков. Показано, что использование УАС взамен аммиачной селитры как основного азотного удобрения позволяет не только повысить урожайность кабачков, но и существенно (в 1,5-2,0 раза) снизить содержание нитратов в товарной продукции. Применение повышенных доз азотных удобрений с целью повышения урожайности овощных культур, как правило, приводит к увеличению содержания нитратов в товарной продукции. Иногда этот показатель превышает ПДК в 1,9-7,9 раза, что является недопустимым для продукции, используемой в пищевых или кормовых целях. Одним из путей, приводящих к снижению содержания нитратов в растениеводческой продукции, как показали проведенные нами исследования, является использование безнитратных азотных удобрений и, в первую очередь углеаммонийных солей (УАС). Изучали влияние УАС на урожайность и качество кабачков как культуры, которая по накоплению нитратов относится к наиболее неблагополучным. Опыты проводились на орошаемых землях совхоза им. Ленина Каменско-Днепровского р-на Запорожской обл. Схема опыта включала 8 опытных вариантов и контроль (таблица). Площадь делянок по каждому варианту составляла 500 м2, между вариантами предусматривались разделительные полосы шириной не менее 4 м. Вид почвы — чернозем обыкновенный. Полив производился с помощью дождевальной машины ДДА-100МА при норме расхода воды 1800 м3/га, учет урожая — по каждому варианту на учетных делянках размером 25 м2. Повторность вариантов четырехкратная. © Т.Н.Коваленко, В.В.Сирык, 1995 76 Влияние удобрений на урожай и качество кабачков Вариант опыта Контроль (без удобрении) Аммиачная селитра кг/га д.в. N30 N6o N30P2o N60P4o УАС, кг/га д.в. N30 N6o N30P20 N60P40 Урожайность, ц/га 203,1 214,3 232,0 241,2 239,2 223,2 234,7 241,3 249,4 ± к контролю, ц/га — + И,2 + 28,9 + 38,1 + 36,1 + 20,1 + 31,6 + 38,2 + 46,3 Содержание нитратов, мг/кг 130 310 450 280 430 270 250 250 260 За вегетационный период урожай кабачков собирали трижды. Средняя урожайность кабачков по совхозу составила 237,5 ц/га, а по вариантам опыта получены результаты, представленные в таблице. Исследования показали, что внетение минеральных удобрений положительно влияет на урожайность изучаемой культуры. Во всех опытных вариантах наблюдается закономерное увеличение урожайности (на 11,2-46,3 ц/га по сравнению с контролем). При этом использование УАС взамен аммиачной селитры в эквивалентных количествах обеспечивает более значительные прибавки урожая. Существенные изменения наблюдались в содержании нитратов. Судя по данным таблицы, повышение уровня азотного питания кабачков приводит к симбатному увеличению содержания нитратов в кабачках. В то же время в вариантах с внесением УАС содержание нитратов не превысило ПДК, которая для кабачков принята равной 400 мг/кг сырого вещества. Внесение аммиачной селитры уже в дозе 60 кг/га по действующему веществу приводит к накоплению нитратов выше ПДК. При этом сочетание азотных и фосфорных удобрений лишь в незначительной степени снижает содержание нитратов. Таким образом, использование УАС в качестве азотных удобрений при выращивании кабачков представляет несомненный интерес как с точки зрения повышения урожайности (+22,8 % по сравнению с контролем и +4,3 % по сравнению с аммиачной селитрой), так и с точки зрения получения экологически чистой продукции (с содержанием нитратов ниже ПДК). 77
УДК 631.8 А.И.Берлач НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КИЕВ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Даны анализ сравнительных исследований основных видов азотных удобрении, использованных при выращивании льна-долгунца, с точки орения влияния форм азота (нитратная, аммиачная, смешанная) на урожайность культуры, а также морфологические признаки растений, содержание волокна в льнотресте. Показано, что углеаммонийные соли (УАС), являясь дополнительным источником азота и углекислого газа, положительно влияют на процессы фотосинтеза, рост и развитие льна во всех фазах роста, позволяют получить большой урожай льнопродукции с высокими показателями качества. В решении проблемы обеспечения населения нашей страны продукцией льноводства основополагающее значение имеют разработка и внедрение прогрессивных технологий выращивания льна-долгунца, включающих применение наиболее эффективных и экологически чистых видов азотных удобрений как основного источника минерального питания растений. Целью проводимых в 1992-1994 гг. в КСХП им.Щорса Житомирского р-на Житомирской обл. исследований было изучение сравнительной эффективности аммиачной селитры, кальциевой селитры, сульфата аммония и углеаммонийных солей (УАС) при выращивании льна сорта Могилевский. Агротехника выращивания льна на опытном поле была общепринятой для данной культуры в зоне Центрального Полесья Украины. Уборку урожая проводили в фазе ранне-желтой спелости с расстилом соломы на льните. Азотные удобрения вносили на фоне РбоКдо перед культивацией из расчета 30 кг д.в./га. Повторность опытов трехкратная. В ходе проведенных исследований установлено, что используемые в опыте формы азотных удобрений по-разному влияли на прохождение растениями фаз вегетации. Так, например, кальциевая селитра способствовала увеличению продолжительности вегетационного периода по сравнению с другими видами азотных удобрений на 2-5 дней. Наиболее короткий период вегетации наблюдали у растений, выращиваемых с применением УАС. Кроме того, на делянках, удобренных УАС, растения льна более дружно проходили все этапы развития, в результате чего продолжительность вегетационного периода у них была на 2 дня короче, чем в варианте с аммиачной селитрой. Судя по данным трехлетних исследований, различные виды азотных удобрений неодинаково влияют на морфогенез растений льна, 78 (с) А.И.Берлач, 1995 формирование основных морфологических признаков стебля. Наибольшая общая и техническая длина стебля отмечена у растений льна, выращенных с применением аммиачных форм азотных удобрений, и прежде всего УАС. Так, техническая длина растений, выращенных на фоне УАС, составляла 76,1 см, в то время как на участках с кальциевой селитрой — 71,0 см. Аналогичная тенденция наблюдалась и в отношении показателя диаметра стебля — 1,18 мм в варианте с УАС против 1,21 мм в варианте с кальциевой селитрой. Таким образом, на опытных делянках с использованием удобрения с нитратной формой азота отмечены уменьшение как общей, так и технической длины стебля льна, увеличение диаметра стебля, что, в конечном счете, отрицательно повлияло на содержание волокна. Анализируя урожайность соломы в зависимости от форм азотных удобрений, можно отметить прямую зависимость этого показателя от полноты всходов и густоты стеблестоя. Урожайность соломы в варианте с УАС превышала таковую в варианте с кальциевой селитрой на 3 %, а в варианте с сульфатом аммония — на 8,7 % (табл.1). Таблица 1. Влияние форм азотных удобрений на урожайность соломы льна-долгунца, ц/га Вариант опыта Год 1992 1993 1994 Среднее за 3 года ± к контролю Аммиачная селитра (контроль) 53,1 55,8 54,9 54,6 100 УАС 56,3 59,1 59,9 58,3 107 Кальциевая селитра 55,0 57,3 57,5 56,6 104 Сульфат аммония 55,2 56,9 53,8 53,8 98 Для более полного изучения влияния различных форм азотных удобрений на содержание волокна льна провели технологическую переработку полученной тресты. Анализируя данные табл.2, можно уверенно заключить, что аммиачная форма азота, и прежде всего азота УАС, способствует более высокому накоплению волокна в стеблях льна. Несмотря на то, что аммиачная форма азота использовалась в двух видах удобрений (сульфат аммония и УАС), результаты в этих вариантах опыта получены различные — преимущество УАС очевидно. Основную причину этого следует искать в том, что в составе УАС кроме азота аммиака имеется 50 % углекислоты. В процессе постепенного разложения УАС в надпочвенный слой выделяется углекислый газ, который, как известно, является активным стимулятором процессов фотосинтеза. Отличия между данными по урожаю соломы и содержанием волокна в тресте льна в варианте с УАС и сульфатом аммония можно объяснить именно действием углекислого газа, поставляемого растению в процессе разложения УАС. 79
Таблица 2. Влияние форм азотных удобрений на содержание волокна в тресте льна-долгунца, % Аммиачная селитра (контроль) УАС Кальциевая селитра Сульфат аммония 1992 31,9 34,0 29,7 31,9 Год 1993 31,7 34,7 29,1 32,4 1994 31,7 35,1 31,2 32,9 Среднее Q „„„с 31,8 34,6 30,0 32,4 ± к контролю 100 109 94 102 Таким образом, использование УАС как источника азотного питания льна-долгунца обеспечивает получение высокого урожая льнопро- дукции с лучшими показателями качества в сравнении с удобрениями, содержащими нитратную форму азота. Кроме того, УАС как удобрение является для растений источником не только азота, но и дополнительной углекислоты, активно влияющей на процессы фотосинтеза, роста и развития растения, что позволяет получить высокий урожай льнопродукции с улучшенными показателями качества. УДК 631.8 А.И.Берлач, Б.В.Лесик НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КИЕВ ВЫХОД И КАЧЕСТВО ВОЛОКНА ЛЬНА-ДОЛГУНЦА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЯЕМЫХ ФОРМ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ Представлены результаты трехлетних исследований влияния различных форм аоотных удобрений на выход и качество волокна льна-долгунца. Установлено, что аммиачная форма аоота углеаммонийных солей (УАС), в отличие от нитратной (кальциевая селитра) и аммиачно-нитратной (аммиачная селитра), способствует формированию стеблей с меньшим диаметром и меньшей толщиной слоя древесины, увеличению содержания волокна, в том числе длинного, в общем урожае, повышению прядильных качеств волокна, а также снижению выхода коротких волокон (очесов). Особый интерес для практики льноводства представляют исследования, направленные на совершенствование традиционных технологий выращивания льна-долгунца. Один из основных факторов, определяющих урожай льносырья и качество продукции — рациональное использование минеральных удобрений, и в первую очередь азотных. Комплекс агротехнических мероприятий предусматривает применение азотных удобрений, содержащих нитратную и аммиачную форму азота. Целью проведенных нами исследований было определение приоритетных для культуры льна-долгунца видов и форм азотных удобрений. (с) А.И.Берлач, Б.В.Лесик, 1995 80 В опытах использовали азотные удобрения, содержащие азот в аммиачно-нитратной (аммиачная селитра), нитратной (кальциевая селитра) и аммиачной форме (углеаммонийные соли — УАС) и сульфат аммония. Минеральные азотные удобрения вносили весной перед культивацией из расчета 30 кг д.в./га на фоне РвоКдо, внесенных осенью. Фосфор вносили в виде суперфосфата, калий — в виде хлористого калия. Проведенные исследования показали существенные различия в воздействии разных форм азота удобрений на продолжительность вегетационного периода и интенсивность развития растений во всех фазах роста. Внесение под лен УАС и сульфата аммония (аммиачная форма азота) способствовало активному развитию растений — они раньше зацветали и быстрее вызревали, чем на участках, удобренных кальциевой селитрой (аммиачная форма азота), где цветение льна начиналось на 5-10 дней позже и у растений был более продолжительный вегетационный период. На участках, удобренных нитратной формой азота, а также смешанной, растения имели наибольший диаметр стебля и его общую длину, в связи с чем урожай был более высоким, чем в варианте с сульфатом аммония, но ниже, чем на фоне УАС. Анализ технологических качеств стеблей льна показал, что изучаемые формы азота удобрений по-разному влияют на процессы образования волокна и, следовательно, на его содержание в льнотресте (табл.1). Таблица 1. Влияние различных форм азотных удобрений на содержание волокна в тресте (среднее оа 1992-1994 гг.) Вариант опыта Аммиачная селитра (контроль) УАС Кальциевая селитра Сульфат аммония Содержание волокна в тресте, % Среднее за три года 32,1 34,6 30,0 32,4 ± к контролю 100 107 93 101 Выход длинного волокна Среднее за три года 17,1 19,6 16,5 18,2 % ± к контролю 100 114 96 106 Судя по данным табл.1, содержание волокна в тресте было наибольшим в варианте с внесением УАС. Стебли льна, выращенные на участках, удобренных нитратным азотом, содержали относительно меньше волокна, так как имели больший диаметр и относительно более толстый слой древесины. 81
В зависимости от применяемых форм азотных удобрений изменялся не только общий урожай волокна, но и его качество. Наиболее высокий выход длинного волокна из тресты льна (19,5 %) отмечен при внесении под лен У АС, наиболее низкий — на участках, удобренных кальциевой селитрой (16,5 %). Формы азотных удобрений повлияли и на относительное содержание длинного волокна в общем его урожае: 64 % в варианте с УАС и 60 % на фоне кальциевой селитры. Под влиянием аммиачного азота у волокна прочность становилась более высокой в сравнении с прочностью волокна, полученного на фоне нитратного азота. На всех участках опыта при внесении УАС прочность волокна была на 26-27 % выше, чем волокна из стеблей льна, выращенного на участках, удобренных нитратным азотом. Самую низкую прочность волокна имели растения, выращенные на участках с внесением нитратного азота, у стеблей с этих участков было рыхлое строение лубяных пучков, у волокнистых клеток была неправильная форма с большой клеточной полостью. Выход чесаного волокна и количество очесов (короткое волокно) в значительной мере связаны с прочностью волокна: чем крепче волокно, тем меньше при его чесании получается коротких волокон и выше выход длинного волокна. В ходе аналитических исследований устанавливали степень зависимости содержания длинных и коротких волокон в горстях, гибкости и сгибостоикости волокна от используемых в опыте форм азотных удобрений (табл.2). Таблица 2. Изменение физико-механических свойств волокна в зависимости от форм азотных удобрений (среднее за 1992-1994 гг.) Вариант опыта Аммиачная селитра (контроль) УАС Кальциевая селитра Сульфат аммония Прочность, даН 14,8 16,3 12,8 15,1 Гибкость, мм 46,4 58,2 43,0 54,5 Тонина, метр.номер по расщепленности 290 319 287 300 Изгибоустой- чивость, циклов 286 348 265 306 Длинное волокно, полученное из растений льна, выращенных на фоне кальциевой селитры, содержало больше очесов в сравнении с вариантами, где использовали УАС и сульфат аммония. Наиболее низкий показатель гибкости был у волокон из растений, выращенных на фоне кальциевой селитры. Аналогичная тенденция наблюдалась и по показателю тонины волокна. Как известно, технологические свойства волокна находятся в прямой зависимости от относительного содержания в нем целлюлозы. По 82 этому показателю также отмечено различное влияние использованных форм азотных удобрений. В волокне, полученном в варианте опыта с применением УАС, целлюлозы находилось на 2,3 % больше, чем в волокне вариантов с нитратной формой удобрений, и на 2,2 % больше в сравнении с вариантом, где использовался сульфат аммония. Следовательно, положительно влияя на содержание целлюлозы в волокне, аммиачный азот повышает его качество. На основании полученных в опытах данных можно сделать следующие выводы: 1) различные виды азотных удобрений, содержащие нитратную, аммиачную или смешанную форму азота, по-разному влияют на рост и развитие растений льна-долгунца, на качество получаемой продукции; 2) аммиачная форма азота (прежде всего в составе УАС), в отличие от нитратной и аммиачно-нитратной, способствует формированию стеблей с меньшим диаметром и меньшей толщиной слоя древисины, увеличению содержания волокна и повышению относительного содержания длинного волокна в общем урожае. В варианте опыта с применением УАС отмечены повышение прядильных качеств волокна и снижение выхода коротких волокон (очесов). УДК 631.8.812 А.И.Берлач, Б.В.Лесик НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КИЕВ ВЛИЯНИЕ ФОРМ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЛЬНОТРЕСТЫ В ПРОЦЕССЕ ХРАНЕНИЯ Рассмотрены результаты исследований влияния аммиачной и аммиачно-нитратной форм азота удобрений на сохранность льносырья в процессе трех- и шестимесячного хранения. Изучены такие показатели, как содержание волокна, выход длинного волокна, сортономер тресты, содержание в волокне а, /3 и 7-пеллюлооы, прочность, гибкость, тонина волокна. Опытные данные показали, что УАС как удобрение под лен-долгунец проявили более высокую эффективность в отношении сохранности качества льнопродукции при хранении ее до 6 месяцев. Объемы потерь льносырья в процессе хранения в конечном счете определяют качество выпускаемой продукции, количество отходов и соответственно выход длинного волокна. Количественные и качественные потери льнотресты в процессе ее хранения зависят в основном от исходного качества и условий хранения льносырья. На исходные показатели качества в свою очередь определенное влияние оказывают азотные удобрения, в частности формы азота, входящего в состав удобрений, использованных при выращивании льна. Целью проведенных в 1992-1994 гг. исследований было изучение влияния аммонийного и нитратного азота удобрений на изменение показателей качества в процессе трех- и шестимесячного хранения льнотресты. © А.И.Берлач, Б.В.Лесик, 1995 83
Динамика качества тресты льна (сорт Могилевский) изучалась на фоне аммиачно-нитратного (аммиачная селитра) и аммиачного (угле- аммонийные соли — УАС) питания растений. В ходе исследований выявлена общая тенденция изменения качества тресты в процессе хранения, но уровень потерь зависел от форм азотного питания растений в период вегетации. Так, снижение содержания волокна в тресте льна, выращенного на фоне традиционно применяемой в льноводстве аммиачной селитры, составило 2,4 % (отн.), а в вариантах опыта с использованием УАС оно не превышало 1,5 % (отн.). Аналогичную тенденцию наблюдали и по выходу длинного волокна — потери на фоне УАС были на 47,9 % ниже, чем в контроле с аммиачной селитрой (табл.1). Таблица 1. Влияние форм азотных удобрений на динамику показателей качества тресты в процессе хранения (среднее за 1992-1994 гг.) Вариант опыта Содержание волокна, % до хранения после хранения 3 мес 6 мес Выход длинного волокна, % до хранения после хранения 3 мес 6 мес Сортономер тресты до хранения после хранения 3 мес 6 мес Аммиачная селитра (контроль) 32,1 31,8 31,3 17.1 16,7 16,3 1,50 1,50 1,25 УАС 34,6 34,4 34,1 19,5 19,3 19,1 1,75 1,75 1,75 Из сравнения показателей выхода длинного волокна при закладке тресты на хранение и их изменений в зависимости от срока хранения видно, что наибольшее относительное снижение выхода длинного волокна наблюдалось при хранении тресты, полученной из льна, выращенного на фоне аммиачной селитры. Наряду с интенсивным снижением выхода длинного волокна отмечено увеличение выхода короткого волокна, что можно объяснить резким падением прочности, в результате чего часть длинного волокна отсекается билами ленотрепальных машин и переходит в короткое волокно. Сортономер льнотресты, полученной на фоне аммиачной селитры, снизился с 1,50 до 1,25 (срок хранения 6 мес), тогда как треста, полученная с применением УАС, соответствовала сортономеру 1,75 до и после хранения. Анализ физико-механических свойств выделенного из тресты волокна показал наличие тенденции к снижению гибкости, прочности, тонины и изгибоустойчивости в процессе хранения тресты (табл.2). С целью более полного изучения причин изменения физико-механических свойств волокна при хранении тресты в зависимости от 84 Таблица 2. Влияние форм азотных удобрений на изменение физико-механических свойств волокна в процессе хранения тресты льна-долгунца (среднее за 1992-1994 гг.) Вариант опыта Прочность, даН до хранения после хранения 3 мес 6 мес Гибкость, мм до хранения после хранения 3 мес 6 мес Изгибоустой- чивость, циклов до хранения после хранения 3 мес 6 мес Аммиачная 14,8 13,7 13,0 47,4 45,9 43,9 286 279 267 селитра (контроль) УАС 16,3 15,6 15,2 52,1 50,8 48,9 316 311 303 форм азотного питания льна определялось содержание основных химических компонентов в чёсаном волокне льна: целлюлозы (общей), а-целлюлозы, j3 + 7-Целлюлозы и лигнина. Полученные результаты показали общую тенденцию снижения а-целлюлозы, увеличения в + у- целлюлозы и лигнина по всем периодам хранения и вариантам опыта (табл.3). Таблица 3. Влияние форм азотных удобрений на изменение химического состава волокна льна-долгунца в процессе хранения тресты (среднее за 1992-1994 гг.) Вариант опыта Содержание целлюлозы, % до хранения после хранения 3 мес б мес Содержание а-целлюлоэы, % до хранения после хранения 3 мес 6 мес Содержание /3+7- целлюлозы, % до хранения после хранения 3 мес 6 мес Содержание лигнина, % до хранения после хранения 3 мес 6 мес Аммиачная селитра (контроль) 83,0 82,7 82,0 84,0 83,6 82,9 16,3 16,4 16,5 5,47 5,60 5,80 УАС 85,2 84,8 84,4 85,7 85,4 85,0 14,5 14,6 14,6 4,50 4,60 4,70 Сравнение химического состава волокна по вариантам опыта показало, что в варианте с аммиачно-нитратным фоном питания растений снижение относительного содержания а-целлюлозы в процессе хранения происходило более интенсивно и составляло после 6 мес хранения 1,3 %, в то время как в варианте с аммиачной формой питания этот показатель составлял 0,8 %. Результаты исследований свидетельствуют о наличии взаимосвязи между увеличением содержания в волокне (3 + 7-Целлюлозы и снижением содержания «-целлюлозы, однако абсолютное увеличение В + 7-целлюлозы не компенсирует абсолютного снижения содержания а-целлюлозы. Так, при хранении тресты (вари- 85
ант с УАС) на протяжении 6 мес содержание а-целлюлозы в выделенном из нее волокне снизилось на 0,8 %, а содержание /3 + 7-целлюлозы увеличилось на 0,6 % (абс). Это свидетельствует о том, что часть /3 + 7-целлюлозы была "съедена" целлюлозоразрушающими и эпифит- ными бактериями. Отмечено также, что содержание лигнина в волокне льна в процессе хранения тресты также увеличивалось, внося свои коррективы в физико-механические и технологические качества волокна. Анализ изменений содержания лигнина в волокне показал прямую зависимость между физико-механическими и технологическими свойствами волокна, поэтому закономерно, что в составе волокна в варианте с УАС было на 35 % меньше лигнина, чем в волокне на контроле. Обобщая полученные в опытах результаты, можно сделать следующие выводы: 1) льнотреста, имеющая лучшие исходные качества, в процессе хранения в меньшей степени теряет физико-механические и технологические свойства; 2) применение УАС в качестве азотного удобрения под лен-долгунец — эффективный агротехнический прием, обеспечивающий повышение сохранности льнопродукции и ее качественных показателей в процессе хранения до 6 мес. УДК 631.8.812 В.С.Хилевич, В.М.Мокринский НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КИЕВ, НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР " АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ВЫЛЕЖКИ ЛЬНЯНОЙ СОЛОМЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ АММИАКСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ Рассмотрена возможность использования углеаммонииных солей (УАС) в качестве средства, активирующего процесс приготовления льнотресты при росяной мочке. Установлено, что применение УАС в виде 2 %-го водного раствора при опрыскивании лент соломы на льнище способствует созданию благоприятных условии для жизнедеятельности пектиноразлагающей микрофлоры, осуществляющей превращение льносоломы в тресту. Предлагаемый технологический прием позволяет существенно сократить сроки вылежки тресты и сохранить исходные качества льнопродукции на 1-2 сортономера по сравнению с контролем. В настоящее время обеспечение потребностей населения в льняных бытовых тканях не превышает 35 %. Рациональная норма потребления составляет 4,5 м2, а фактический уровень — 1,5 м2 на душу населения. Недобор продукции обусловлен различными причинами, одной из которых является недостаточно высокое качество тресты, получаемой из льносоломы в процессе вылежки на стлище, когда в естественных условиях происходит разрушение связей между волокнами и древесиной льняного стебля. © В.С.Хилевич, В.М.Мокринский, 1995 86 Для всех районов Украины лучший срок расстила льносоломы для вылежки — июль-август. В этот период выпадают обильные росы, стоит теплая и относительно влажная погода. На стлищах быстро размножаются и поддерживают высокую жизнедеятельность пекти- норазлагающие грибы, преобразующие солому в тресту при быстрой и равномерной вылежке соломы. При расстиле соломы льна в октябре продолжительность вылежки увеличивается вдвое, а выход волокна уменьшается на 2-3 %, качество длинного волокна снижается. По данным специализированных научно-исследовательских институтов, при расстиле соломы льна в сентябре качество волокна снижается до двух номеров, в октябре — до четырех в сравнении с расстилом в июле- августе. Неудовлетворительные погодные условия, частые дожди в период вылежки соломы не позволяют получить качественную тресту в агротехнически обусловленные сроки. В то же время биологический способ приготовления тресты расстилом льносоломы до сих пор остается основным, несмотря на его большую зависимость от метеорологических условий. Ученые и льноводы-практики ищут способы ускорения процесса вылежки тресты на стлище с целью снижения пагубного влияния неблагоприятных погодных условий. При этом использовали обработку разостланной соломы различными химическими препаратами, искусственный полив лент льна на стлище в жаркую сухую погоду, дополнительное насыщение соломы льна пектиноразлагающей микрофлорой. Однако необходимость соблюдения требований экологической безопасности существенно ограничивает круг химических веществ, способных активно влиять на развитие и жизнедеятельность пектиноразлагающей микрофлоры. Как известно, целлюлоза — основная часть льняного волокна (около 86 %), которое содержит также гемицеллюлозы, пектиновые вещества, лигнин и минеральные вещества. Пектиновые вещества, заполняющие промежутки между клетками (срединные пластинки) и склеивающие элементарные волокна в волокнистые пучки, по свойствам отличаются от пектинов, которые склеивают волокнистые пучки с клетками коры. Эта их особенность играет решающую роль при правильной обработке льносоломы, когда происходит ослабление связей между волокнистыми пучками и окружающими их тканями коровой паренхимы без разрушения пектиновых веществ срединных пластинок. Разрушение лубяных пучков приводит к значительному снижению выхода длинного волокна и потере его прочности. Основными микроорганизмами, осуществляющими превращение льносоломы в тресту в процессе росяной мочки, являются Cladospo- rium herbarum, Alternaria alternata, Rhizopus nigricans, выделяющие в период своей жизнедеятельности мощные пектолитические ферменты. 87
Продолжительность вылежки тресты, выход и качество волокна в значительной мере зависят от прохождения микробиологических процессов развития грибов и бактерий на льносоломе. А скорость развития грибов и бактерий, их видовой состав в свою очередь зависят от толщины ленты, качества стлища и метеорологических условий. Один из перспективных способов активизации процесса приготовления льняной тресты — создание благоприятных условий для интенсификации жизнедеятельности пектиноразлагающих грибов путем усиления их минерального питания. Углеаммонийная соль (УАС) в виде 2 %-го водного раствора может служить источником азотной подкормки полезной микрофлоры, обсеменяющей льносолому. Исследования по изучению влияния способов уборки (толщина ленты) и УАС на сроки вылежки тресты и сохранность ее технологически важных качеств проводились в КСП "Правда" Корейского р-на Черниговской обл. в 1992-1994 гг. Для проведения исследований выбирали участки под льном, которые по урожайности, густоте стеблестоя и его качеству соответствовали агротехническим требованиям. Схема проведенных производственных опытов предусматривала четыре варианта уборки льна комбайном: 1) четырьмя секциями без обработки лент раствором УАС (контроль); 2) четырьмя секциями с опрыскиванием лент 2 %-м водным раствором УАС; 3) тремя секциями с опрыскиванием лент 2 %- м водным раствором УАС; 4) двумя секциями с опрыскиванием лент 2 %-м водным раствором УАС. Водный раствор УАС из расчета 800 л/га вносили опрыскивателем ОП-2000 в агрегате с трактором МТЗ-80 путем опрыскивания лент льносоломы в начальный период вылежки. В процессе проводимых исследований основное внимание уделялось вопросам изучения влияния способов уборки и УАС на сроки вылежки тресты, технологические признаки продукции и урожайность (выход волокна). Льносолома, предназначенная для приготовления тресты, характеризовалась показателями, приведенными в табл.1. В зависимости от толщины ленты и обработки раствором УАС изменялась продолжительность вылежки (табл.2). В табл.3 представлены данные, отражающие зависимость продолжительности вылежки соломы, обработанной УАС, от способа уборки льна (количество секций при комбайниро- вании). Так, обработка льносоломы, расстеленной при уборке двумя секциями комбайна, позволила получить льнотресту через 23 сут, т.е. в сравнении с контролем продолжительность вылежки сократилась на 7 сут. Увеличение толщины ленты при уборке тремя и четырьмя секциями комбайна приводило к увеличению срока вылежки, хотя он был и более коротким (на 5 сут) в сравнении с контролем при уборке тремя секциями и на 4 сут при уборке четырьмя секциями. Таким образом, тенденция сокращения срока вылежки тресты отмечена во всех вариантах опыта независимо от способа уборки льносоломы. Полученный эффект достигается путем обработки стеблей льна 88 Таблица 1. Характеристика стеблестоя перед уборкой льна Показатель Способ уборки 2 секции 3 секции 4 секции Густота растении на 1 м , шт. Расстелено соломы на 1 га, ц Количество стеблей в ленте на 1 линейном метре, шт. Норма расстила, шт./пог.м Общая длина стеблей, см Техническая длина стеблей, см Доля технической части в общей длине стеблей, % Диаметр стеблей, мм Содержание луба, % Номер соломы 2134 55,0 1559 1800 87 82 94 1,04 40,0 2,50 2134 63,8 2505 1800 87 82 94 1,04 40,0 2,50 2134 72,0 3268 1800 87 82 94 1,04 40,0 2,50 Таблица 2. Влияние УАС на продолжительность вылежки льносоломы Год Доза УАС Продолжительность вылежки, сут Сокращение срока вылежки сут % 1992 1992 1993 1993 1994 1994 Без обработки 2 % Без обработки 2% Без обработки 2% 20 13 18 11 30 23 35 38 23 водным раствором УАС, являющегося дополнительным источником азотного питания пектиноразлагающих грибов и бактерий. При этом наблюдается явление биологической оксидации, т.е. активное развитие микрофлоры, приводящее к ускорению процесса вылежки и, как следствие, сокращению сроков приготовления льнотресты. Таблица 3. Влияние способа приготовления льнотресты на продолжительность вылежки соломы Способ уборки льна комбайном Тремя секциями " " " " Четырьмя секциями 11 и И V " " " " Двумя секциями Год 1992 1992 1993 1992 1993 1993 1994 1994 1994 Доза УАС % ' _ 2 2 2 — 2 — 2 2 Вид обработки Раствор " " — Раствор — Раствор ?i Продолжи- тельное лd вылежки, сут 17 11 25 13 28 22 30 26 23 Сокращение срока вылежки сут 6 5 4 6 4 7 % 35 17 24 22 13 23 89
Таблица 4. Влияние способов приготовления тресты на сохранность ее качества Показатель Уборка 4-мя секциями без обработки раствором УАС Росяная мочка соломы на льнище + обработка УАС 2 секции 3 секции 4 секции Номер соломы по ГОСТ Сортономер тресты по ГОСТ Снижение сортономеров тресты в сравнении с соломой Номер соломы по ГОСТ Сортономер тресты по ГОСТ Снижение сортономеров тресты в сравнении с соломой 1,75 1,25 2 1994 г. 2,50 1,50 3 1,75 1,75 2,50 2,50 — 1,75 1,75 2,50 2,50 — Проведенными исследованиями установлено, что в зависимости от способов уборки и обработки лент раствором УАС изменялась не только сохранность урожая, но и его качество. Судя по анализу данных (табл.4), в контрольных вариантах опыта (без применения УАС) качество тресты в сравнении с соломой уменьшалось на два-три номера. Опрыскивание лент раствором УАС положительно влияло на сохранность показателя качества тресты. Так, при уборке двумя и тремя секциями не было установлено снижения качества тресты в сравнении с соломой. Однако увеличение толщины ленты отрицательно повлияло на качество тресты и привело к снижению его на один номер в сравнении с соломой. Следовательно, применение УАС позволяет улучшить сохранность качества тресты и ее технологические показатели. Наибольший выход длинного волокна получен в вариантах с использованием УАС при формировании лент из двух секций - 18,2 %. Хорошие результаты по выходу длинного волокна отмечены в обработанных УАС лентах, сформированных на трех и четырех секциях комбайна — 17,8 и 17,5 '%. Эти показатели превышали выход длинного волокна в контроле на 1,0-1,7 %. Причем выход короткого волокна был на 0,9-1,3 % меньшим, чем в контроле, что свидетельствует о повышении сохранности льносырья. Один из основных показателей, отражающих эффективность обработки льносоломы раствором УАС. — номер полученного длинного и короткого волокна. Как свидетельствуют данные табл.5, в опытных вариантах номер длинного волокна был на 1-2 единицы выше, чем в контроле. Судя по анализу комплексного показателя качества волокна, наибольшее количество процентономеров длинного и короткого волокна получен в лентах, обработанных УАС и сформированных из двух и трех секций захвата комбайна — 290-295 %. Увеличение толщины ленты, сформированной из четырех секций комбайна, снижало комплексный показатель. 90 Таблица 5. Влияние способов уборки и обработки соломы УАС на технологические показатели тресты (1994 г.) Показатель Способ приготовления тресты Росяная мочка соломы при уборке 4-мя секциями комбайна (контроль) Росяная мочка + обработка 2 %-м раствором УАС соломы при уборке 2-мя секциями 3-мя секциями 4-мя секциями ± к контролю 2 секции + 2 % УАС 3 секции + 2 % УАС 4 секции + 2% УАС 32 28,3 18,2 10,1 14 4 295 254 41 32 28,2 17,8 10,4 14 4 290 249 41 32 28,2 17,5 10,0 13 4 267 227 40 +0,5 +1,7 -1,2 +2 +1 +64 + 56 +8 +0,4 + 1,3 -0,9 +2 +1 +59 +51 +8 +0,4 + 1,0 -1,3 +1 +1 +36 +29 +7 Таблица 6. Влияние УАС на урожайность льнопродукции и ее комплексный показатель при различных способах уборки, 1994 г. Показатель Способ приготовления тресты Росяная мочка при уборке 4-мя секциями (контроль) Росяная мочка 4- обработка раствором УАС при уборке 2-мя секциями 3-мя секциями 4-мя секциями ± ь 2 секции + 2% УАС контролю 3 секции + 2% УАС 4 секции + 2 % УАС Урожайность тресты, ц/га Урожайность волокна всего, ц/га в том числе длинного короткого Центнеро- номеров: всего в том числе длинного короткого 40,3 11,2 6,6 4,6 93,0 79,2 13,8 42,7 12,0 7,7 4,3 125,0 107,8 17,2 41,7 11,8 7,4 4,4 121,2 103,6 17,6 41,1 11,6 7,2 4,4 101,1 83,5 17,6 — +0,8 +1,1 -0,3 +32,0 +28,6 +3,4 — +0,6 +0,8 -0,2 +28,2 +24,4 +3,8 — +0,4 +0,6 -0,2 +8,1 +24,4 +3,8 Содержание волокна, % 30 Выход волокна всего, % 27,8 в том числе длинного 16,5 короткого 11,3 Номер волокна длинного 12 короткого 3 Пр оцент ономер длинного волокна 231 в том числе длинного 198 короткого 33 91
При всех способах уборки количество процентономеров превышало контроль соответственно на 64,0; 59,0; 36,0, из чего можно заключить, что сохранность качества тресты при использовании УАС позволяет значительно повысить выход длинного волокна, его качество и комплексный показатель. По показателям содержания волокна, а также выхода всего и длинного волокна можно определить величину урожая волокна с 1 га. Из приведенных в табл.6 данных следует, что наибольший урожай волокна был получен из лент, обработанных УАС и сформированных двумя и тремя секциями комбайна, и составлял соответственно 12,0 и 11,8 ц/га. Увеличение толщины ленты приводило к уменьшению урожая волокна. По урожаю длинного волокна отмечена такая же тенденция, как и по урожаю всего волокна. В сравнении с контролем в вариантах опыта он был выше на 0,6-1,1 ц/га. По относительному содержанию длинного волокна в общем урожае можно сделать вывод о высокой эффективности применения УАС для ускорения процесса приготовления тресты. Это подтверждает и факт получения наибольшего количества центнерономеров волокна с 1 га при использовании УАС — показатели контроля были превышены на 8,1-32 центнерономера. Таким образом, применение 2 %-го водного раствора УАС является эффективным технологическим приемом повышения сохранности льнопродукции, ее качества и урожайности. УДК 631.8 : 631.413.3 К.К.Мельник, Т.К.Гордиенко, Е.Ю.Деревянно, А.В.Илюхин НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ О ВЛИЯНИИ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ, АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ И ФОСФОГИПСА НА ОБЩУЮ БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ЧЕРНОЗЕМНО-ЛУГОВОЙ СЛАБОСОЛОНЦЕВАТОЙ ПОЧВЫ В микрополевом опыте изучали влияние углеаммонийных солей, а также аммиачной селитры, применяемых как отдельно, так и в сочетании с фосфогипсом и суперфосфатом, на общую биологическую активность черноземно-луговой слабосолонцеватой почвы, определяемую по степени разложения целлюлозы (хлопчатобумажных аппликатов). Установлено, что азотные удобрения способствовали усилению деятельности микробного населения почвы, выразившейся в активном разрушении ими заложенной в почву ткани. Фосфогипс в первый год его внесения в дозе 5 т/га оказывал на почвенную микрофлору ингибирующее действие. © К.К.Мельник, Т.К.Гордиенко, Е.Ю.Деревянко, А.В.Илюхин, 1995 92 Эффективное плодородие почв представляет собой динамическую систему, находящуюся в тесной взаимосвязи с жизнедеятельностью почвенных микроорганизмов, которым принадлежит решающая роль в таких процессах, как синтез и разложение гуминовых веществ, трансформация минеральных соединений, утилизация растительных остатков и др. Различные типы почв, как установлено многочисленными исследованиями, в сильной степени отличаются между собой по численности, а также по видовому составу микробного населения. Наиболее благоприятные условия для развития микрофлоры создаются, как правило, в почвах черноземного типа. Биогенность же их засоленных аналогов (лугово-черноземных, черноземно-луговых, луговых) выражена в гораздо меньшей степени, что во многом связано с повышенной щелочностью и неблагоприятными физико-химическими и водно-физическими свойствами, характерными для этих почв. На ход и направленность микробиологических процессов в почвах, как отмечалось исследователями, существенное влияние оказывают факторы как природного, так и антропогенного характера, в частности применение органических и минеральных удобрений, химических мелиорантов, пестицидов, способов обработки и т.п. За последние годы в различных почвенно-климатических зонах Украины ведутся опыты по изучению эффективности в качестве азотных удобрений углеаммонийных солей (УАС). Судя по полученным данным, внесение этих соединений существенно изменяет почвенный биоценоз, а именно: увеличивается количество олигонитрофилов, снижается численность нитрификаторов, резко активизируется деятельность микроорганизмов, участвующих в синтезе гуминовых и предгуминовых веществ. В 1994 г. наряду с изучением действия УАС, применяемых отдельно, а также в сочетании с традиционным химическим мелиорантом — фосфогипсом, на основные физико-химические и агрохимические свойства засоленных почв осуществлены наблюдения по их влиянию на биогенность последних. Общую биологическую активность почвы определяли одним из наиболее простых и в то же время позволяющих достаточно объективно оценить деятельность почвенной микрофлоры методом тканевых аппликатов, основанном на учете степени разрушения их за определенный период в пахотном слое. Работы проводили в микрополевом опыте, заложенном на черноземно-луговой слабосолонцеватой почве. Схема опыта включала следующие варианты: 1) контроль без удобрений и мелиоранта; 2) фосфогипс 6 т/га; 3) УАС 180 кг/га д.в.; 4) аммиачная селитра 180 кг/га д.в.; 5) УАС 180 кг/га д.в. + фосфогипс 6 т/га; 6) аммиачная селитра 180 кг/га д.в. + фосфогипс 6 т/га; 7) УАС 180 кг/га д.в. + Р6о (суперфосфат); 8) аммиачная селитра 180 кг/га д.в. + Р60 (суперфосфат). Повторность вариантов четырехкратная, размер учетной делянки 0,6 м2. Культура — яровой ячмень. Пахотный слой (0- 20 см) опытного участка характеризовался следующими агрохимиче- 93 -
скими показателями: рН водной вытяжки — 8,65; содержание, %: гумуса — 3,42; азота аммонийного — 2,95; азота нитратного — 3,35; подвижных форм: фосфора — 1,16; калия — 17,4; натрия — 17,3 (все в мг/100 г почвы). Количество обменного натрия — 5,96 % суммы поглощенных оснований. Вырезанные из хлопчатобумажной ткани полоски (аппликаты) размерами 25x5 см тщательно отмывали дистиллированной водой от пропитки с последующей пробой на наличие крахмала (реакция с иодом), высушивали, проглаживали и взвешивали на технических весах с точностью до 0,01 г. В верхней части аппликата простым карандашом записывали его массу и название варианта. С помощью специального ножевидного копателя в почве делали отверстие на глубину 0-22 см, куда закладывали ткань таким образом, чтобы она плотно прилегала к почве, а затем повторной копкой, отступив 3-4 см, аппликат плотно прижимали к стенке микроразреза, оставляя над поверхностью полоску с записями. На каждом варианте закладывали четыре аппликата (по два на несмежных повторностях), подобранных по массе так, чтобы среднее отклонение между ними не превышало 0,1-0,2 г. Время экспозиции — от появления массовых всходов ячменя до его полного созревания (2,5 месяца). После уборки растений ткань извлекали из почвы, просушивали, очищали мягкой кисточкой от пыли и комочков почвы и взвешивали. Зная массу аппликатов до и после экспозиции, определяли убыль ткани в граммах и процентах от исходной величины и тем самым, — показатель общей биологической активности почвы на отдельных вариантах. Судя по данным таблицы, черноземно-луговая слабосолонцеватая почва обладает сравнительно невысокой биологической активностью. Так, за 2,5 месяца, в период наиболее напряженной деятельности микрофлоры (май-июль), степень разложения ткани на контрольном участке составила 47,2 % исходной величины. Внесение как чисто аммонийных, так и аммонийно-нитратных форм азота существенно усиливало микробиологические процессы в почве: в варианте с УАС убыль ткани достигала 63,2 %, а на делянках, удобренных аммиачной селитрой, — 60,8 %. Фосфогипс в первый год его использования оказывал на целлюло- золитическую группировку микробного населения почвы ингибирую- щее действие: общая биологическая активность при этом была даже на 4,7 % ниже, чем в контроле. Подобная реакция почвенной микрофлоры не является чем-то необычным и не раз отмечалась многими исследователями. Так, заметное уменьшение общего числа микроорганизмов при химической мелиорации корковых солонцов гипсом наблюдали А.М.Можейко и А.Н.Заяц [1]. В опытах В.И.Каменыциковой на луговых солонцеватых почвах аналогичное действие на почвенную микрофлору было зафиксировано после применения различных по составу мелиорантов (гипс, фосфогипс, сернокислое железо) [2]. Нами при изучении биологической активности солонцов содового типа засоления 94 Влияние минеральных удобрений и фосфогипса на общую биологическую активность почвы, определяемую по степени разложения в ней микрофлорой тканевых аппликатов (средние показатели из четырех повторностей) Вариант Масса ткани до экспозиции, г Масса ткани после экспозиции, г Убыль массы, Убыль Контроль (без удобрений) Фосфогипс, 6 т/га УАС, 180 кг/га д.в. Аммиачная селитра, 180 кг/га д.в. УАС, 180 кг/га д.в. + + фосфогипс, 6 т/га Аммиачная селитра, 180 кг/га д.в. + фосфогипс, 6 т/га УАС, 180 кг/га д.в. + Р60 (суперфосфат) Аммиачная селитра, 180 кг/га д.в..+ Р6о (суперфосфат) 2Д4 2,25 2,33 2,30 2,26 2,26 2,18 2,09 1,09 1,39 0,86 0,90 0,87 0,88 0,86 0,81 1,05 0,86 1,47 1,40 1,39 1,38 1,32 1,28 47,2 38,5 63,2 60,8 62,0 61,3 61,6 61,4 получены данные о резком снижении этого показателя при внесении в почву как фосфогипса, так и минеральных кислот [3]. Однако если действие последних вполне объяснимо (быстрое изменение физико- химических и агрохимических свойств почвы и необходимость адаптации микрофлоры к новым условиям), то трактовка подобного же влияния других, слаборастворимых кальцийсодержащих мелиорантов продолжает пока оставаться на стадии гипотез. Применение азотных удобрений на мелиорированных участках почти начисто снимало отрицательные явления, вызываемые фосфогипсом. свидетельством чего являлось значительное уменьшение массы тканевых аппликатов как в варианте УАС + фосфогипс (62 %), так и на делянках, где по фону мелиоранта применялась аммиачная селитра (61,3 %). Высокие показатели биологической активности обнаружены и при совместном использовании азотных удобрений с фосфорными, однако определяющая роль первых при этом несомненна. Ведь примерно такие же результаты давало и только одностороннее внесение УАС и аммиачной селитры. Таким образом, и аммонийные, и смешанные формы азотных удобрений активируют деятельность целлюлоз о литической группировки почвенной микрофлоры, способствуя усилению процессов утилизации растительных остатков и образованию предгуминовых и гуми- новых веществ. Сравнивая их действие, можно отметить некоторое преимущество УАС в "чистом" варианте и по фону фосфогипса, однако оно выражено не очень значительно. 1. Можейко A.M., Заяц Л.Н. Влияние химической мелиорации на развитие микроорганизмов в луговых корковых солонцах // Мелиорация солонцов. — М., 1967. — С.64-72. 95
2. Каменьщикова В.И. Использование микробиологических показателей при изучении влияния мелиорантов на плодородие луговых солонцов // Микробиологические и биохимические исследования почв. — Киев: Урожай, 1971. — С.55-59. 3. Мельник К.К. Влияние кислования на основные свойства содовых солонцов, урожай и качество сахарной свеклы и кормовых культур в условиях левобережной Лесостепи УССР : Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. — Киев, 1981. — 23 с. УДК 631.842.4 А.Л.Гринченко, Н.И.Чута ИНСТИТУТ КУКУРУЗЫ УААН, ДНЕПРОПЕТРОВСК НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ АГРОХИМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КУКУРУЗЫ И ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ НА ЗАСОЛЕННЫХ ЗЕМЛЯХ На основе конкретных экспериментальных данных, свидетельствующих о чувствительности кукурузы и ярового ячменя к внесению углеаммонийных солей (УАС) и карбамида под предпосевную культивацию, проведен теоретический анализ агрохимического поведения этих форм азотных удобрений в зависимости от стартовых условий их применения. В связи с этим возникла необходимость дифференцированного подхода к использованию УАС. Одной из важнейших предпосылок эффективного использования этого нового удобрения, исключающей значительные потери его действующего вещества, является безотлагательная (после внесения) заделка его в подготовленную и достаточно влажную почву. В полевых опытах 1992-1994 гг., проведенных на сложном солонцево- солончаковом комплексе в пойме р. Самара (Новомосковский р-н Днепропетровской обл.), кукурузу на силос и яровой ячмень на зеленый корм выращивали при внесении углеаммонийных солей (УАС) в дозах 30 — 120 кг/га д.в. при использовании в качестве эталона карбамида в дозах, эквивалентных УАС по действующему веществу. Учетная площадь делянок составляла 42 м2 (кукуруза) или 56 м2 (ячмень), повторно сть четырехкратная. Выращивали районированный среднепоздний гибрид кукурузы сорта Днепровский 310 и яровой ячмень сорта Зерноградский 73. Удобрения вносили равномерно вразброс под предпосевную культивацию. В 1993 г. под ячмень их внесли 10 апреля, за 4 дня до посева. В промежутке между внесением и предпосевной культивацией УАС и карбамид оставались на поверхности почвы, но погода была облачной и холодной (+2,2 — 5,4 °С), а перед посевом прошел дождь, что способствовало проведению качественной культивации, хорошей заделке удобрений в почву и нормальному посеву ячменя. Кукурузу сеяли спустя три недели (5 мая — оптимальный для зоны срок), когда, посевной слой почвы достаточно прогрелся. Однако к этому времени почва после весеннего снеготаяния и раннеапрельских до- (с) А.Л.Гринченко, Н.И.Чута, 1995 96 ждей успела сильно подсохнуть, образовались разного размера комья, которые на солонцах трудно поддаются измельчению и переворачиванию рабочими органами культиваторов. Поэтому значительная часть внесенных удобрений осталась на световой поверхности почвы не только после двукратной предпосевной культивации, но и после посева кукурузы (пунктирным способом). Видимая часть удобрений исчезла только на 8-9-й день, когда прошли первые после посева кукурузы дожди. На начальных фазах роста кукурузы, т.е. в фазе 2-4-го листа, в вариантах без внесения удобрения под предпосевную культивацию, их внесли в междурядья (подкормка) с немедленной заделкой в почву сапками. Почва была хорошо увлажненной, поскольку в мае и первой половине лета осадков было достаточно. Это очень благоприятно сказалось на росте и формировании урожая зеленой массы прежде всего ярового ячменя, но и кукуруза не пострадала, особенно если учесть, что и в летние месяцы (после уборки ячменя) влагозапасы почвы полностью не истощались, хотя сумма осадков за июль — август не достигла нормы. Ячмень на зеленый корм убрали в фазе колошения, а кукурузу на силос — в фазе молочно-восковой спелости зерна. Таблица1. Урожай зеленой массы ярового ячменя Зерноградский 73 на засоленных почвах, 1993 г. Вариант Удобрения Доза, кг/га д.в. Урожай сухого вещества, ц/га Изменение урожая ± к контролю ц/га % Контроль Карбамид УАС Карбамид УАС Карбамид УАС Карбамид УАС НСР0,95, ц/га 0 30 30 60 60 90 90 120 120 53,1 66,2 66,0 61,9 71,4 62,7 74,1 67,5 80,6 4,8 — +13,1 + 12,9 + 8,8 +18,3 + 9,6 + 21,0 +14,4 +27,5 — 24,7 24,3 16.6 34,5 18,1 39,5 27,1 51,8 Варьируя дозами при внесении удобрений, замечали, что урожай зеленой массы ячменя последовательно возрастал с увеличением их с 30 до 120 кг/га д.в. (табл.1). При этом только в вариантах с дозой 30 кг/га д.в. прибавки урожая от внесения карбамида и УАС практически были на одном уровне (13,1 и 12,9 ц/га, или 24,7 и 24,3 % соответственно). Однако с увеличением доз удобрений ситуация резко меняется: прибавки урожая от внесения УАС в два и более раз превысили прибавки в вариантах с внесением эквивалентных доз карбамида. По компьютерным разработкам такое превышение эффективности УАС над карбамидом по яровому ячменю характеризовалось, 97
по меньшей мере, трехкратным уровнем математической доказуемости (НСРо,95 = 4,8 ц/га). Иное, вопреки ожиданиям, произошло с урожаем силосной массы кукурузы (табл.2). Здесь только в единственном случае — при дозе удобрений 60 кг/га д.в. — внесение УАС оказалось значительно более эффективным по сравнению с внесением карбамида (повышение урожая силосной массы на 103,4 и 80,1 ц/га, или 83,2 и 64,5 % соответственно). В остальных вариантах использование УАС обеспечивало меньший эффект (хотя и не всегда существенно меньший с математической точки зрения) в сравнении с карбамидом. Таблица 2. Урожай силосной массы кукурузы на оасопенных землях (гибрид сорта Днепровский 310), 1993 г. Вариант Удобрения Контроль Карбамид УАС Карбамид УАС Карбамид УАС Кар бамид УАС Карбамид УАС НСРо,95, Дооа, кг/га д.в. 0 Урожай сухого вещества, ц/га 124,2 Изменение урожая +_ к контролю ц/га — Внесение под предпосевную культивацию 30 30 60 60 90 90 120 120 233,6 223,2 203,3 227,6 192,5 188,8 133,9 131,0 Внесение в междурядья (подкормка) 90 90 ц/га 277,7 309,1 15,7 + 109,4 + 99,0 + 80,1 + 103,4 + 68,3 + 64,6 + 9,7 + 6,8 +152,8 +184,9 % — 88,1 79,7 64,5 83,2 55,0 52,0 7,8 5,5 123,0 148,9 В опытах с кукурузой в 1993 г. полностью подтвердились результаты предшествующего сезона, достигнутые на этих же солонцах. Относительно высокую эффективность показал прием внесения УАС в междурядья кукурузы (подкормка) в фазе 2-4-го листа. Прибавка урожая силосной массы (184,9 ц/га) в этом варианте существенно (на 148,9 %) превысила урожай не только в контроле, но и в варианте с подкормкой карбамидом (123 %). Таким образом, внесение УАС и карбамида под предпосевную культивацию не было бесполезным, но по действию на формирование урожая силосной массы кукурузы оно даже в лучших вариантах (дозы удобрений 30 и 60 кг/га д.в.) значительно уступало почвенной подкормке в начальный период вегетации кукурузы. В связи с этим заметим, что перед посевом кукурузы стояла сухая и ветреная погода (отчего удобрения пришлось разбрасывать по жестко глыбистой поверхности), а подкормку проводили внесением их в хорошо увлажненную или даже переувлажненную почву после обильных дождей в начале июня. В любом случае, однако, резкие различия в направленности действия изучаемых минеральных удобрений с увеличением их доз на яровой ячмень и кукурузу требуют объяснения, поскольку этот вопрос приобретает практическое значение, и отнюдь не только для засоленных земель, но и для всех зональных полнопрофильных почв. Объяснение, в принципе, может быть многоплановым, учитывающим, в частности, и разнородность агрохимических характеристик, естественным образом сложившихся на опытных участках. Однако этот сложный вопрос заслуживает особого и детального рассмотрения после накопления более обширного статистического материала. Здесь же целесообразно привлечь внимание только к некоторым менее сложным, но не менее важным обстоятельствам, связанным, во-первых, со стартовыми условиями внесения удобрений, посева изучаемых культур и начального роста растений, а во-вторых, с механизмом агрохимического действия удобрений. Последнее оказалось не второстепенным вопросом, потому что УАС — это относительно новое минеральное удобрение, характеризующееся рядом специфических и, можно сказать, уникальных особенностей, неизвестных или почти неизвестных не только широкой агрономической общественности Украины, но и многим научным сотрудникам, даже агрохимикам. Физические и химические свойства УАС существенно отличаются от таковых у карбамида и аммиачной селитры, незнание их при практическом использовании этого высокоэффективного и экологически чистого (безнитратного и безбалластного) азотного удобрения вызывает у специалистов на местах чувство неуверенности, неопределенности и снисходительности относительно возможной агротехнической эффективности его внесения под различные сельскохозяйственные культуры. В связи с этим совершенно не будет лишним представить, в какой именно химической взаимосвязи находятся УАС и карбамид и как они вообще способны вести себя в почве. В химическом отношении, собственно, они — близкородственные соединения, с той, однако, разницей, что карбамид — вещество термически стабильное, а УАС, как известно, уже при 20 °С на открытом воздухе постепенно разлагаются с образованием углекислого газа, аммиака и воды. В промышленности сырьем для производства УАС и мочевины служат одни и те же компоненты — аммиак и углекислый газ. При этом карбамид — это концентрированное азотное удобрение, содержащее 46 % действующего вещества. Образно говоря, в форме карбамида получаем не что иное, как "консервированный" (обезвоженный) концентрат УАС. Такой концентрат теряет способность к саморазложению и приобретает способность хорошо сохраняться. Для того чтобы карбамид "сработал" на пользу растений (после внесения в почву), к нему необходимо сначала присоединить воду. 99
Конечно же, реакция разложения карбамида возможна лишь во влажной почве (в сухой карбамид так и останется карбамидом) и обязательно под действием фермента уреазы. В этом и состоит разница между УАС и карбамидом. Было бы излишним объяснять также очевидную вещь, что после внесения и от карбамида и от УАС в почве действительно не остается никакого балласта, а все их составные части для растений — жизненно необходимые питательные вещества. При этом УАС представляет собой уникальное непосредственное питательное вещество для растений, что является признаком быстродействующего азотного удобрения. Именно по этой причине УАС при надлежащих условиях постоянно имели и будут иметь преимущества перед другими видами минеральных азотных удобрений по эффективности действия на рост и формирование продуктивности всех сельскохозяйственных культур. И возможность убедиться в справедливости такого утверждения была в полевых опытах с двумя эталонными удобрениями и с разными культурами и на обыкновенных черноземах (Опытное хозяйство и Эрасто- вская опытная станция Института кукурузы УААН) в 1992 и 1993 гг., и с яровым ячменем на этом же солонцевато-солончаковом комплексе. Как же объяснить расхождение этого положения с фактическими результатами опытов с кукурузой по внесению УАС под предпосевную культивацию? Вероятно, стартовые условия при внесении удобрений и начального роста кукурузы и ячменя были совершенно разными. УАС и карбамид под ячмень внесли еще в непересо- хшую почву, которая поддавалась более или менее качественной культивации. Поэтому аммиак, выделявшийся из УАС, без потерь быстро поглощался влажной почвой и в целом сильнее воздействовал на рост ячменя, чем аммиак из "медленнодействующей" мочевины на соседних участках. В этом и проявились преимущества этого удобрения перед карбамидом, тем более, что влаги в почве было достаточно до уборки урожая ячменя. Удобрения же под кукурузу вносили уже в сухую почву, культивация удалась плохо, часть удобрений — и УАС, и карбамид — вообще осталась на поверхности. Однако с карбамидом при этом не произошло каких-либо изменений, поскольку он термически устойчив, дождался "лучших времен" — дождей, бурного развития микроорганизмов, синтезирующих уреазу и, вследствие этого, стал разлагаться и трансформироваться в карбонат аммония (УАС). Из термически нестабильных УАС под кукурузой аммиак от внесения и до начала дождей сухой почвой не поглощался, а бесполезно улетучивался в атмосферу и тем в большей степени, чем выше были их дозы и чем большее их количество оставалось в жаркую погоду на глыбистой поверхности почвы. Вследствие термического разложения УАС в таких условиях, когда поверхность почвы нагревалась до 50 °С и выше, потери действующего вещества удобрения были очевидными и невосполнимыми. Именно поэтому в опытах с кукурузой и происходили два взаимосвязанных процесса — систематическое снижение прибавок урожая от 100 внесения УАС по сравнению с карбамидом и общее снижение урожая силосной массы по мере увеличения доз удобрений под предпосевную культивацию. С другой стороны, на фоне рассмотренных особенностей агрохимического поведения УАС и карбамида становится понятной и противоположная реакция ярового ячменя, под который удобрения вносили незадолго до посева с последующей тщательной заделкой во влажную почву. В этом случае, напомним, положительное воздействие УАС с увеличением их доз в два раза превосходило эффект от карбамида; при дозах удобрений 90 и 120 кг/га азота прибавки урожая зеленой массы в вариантах с УАС составили соответственно 39,5 и 51,8, а в вариантах с карбамидом — лишь 18,1 и 27,1 % в том же порядке (см.табл.1). На том же основании неизменно отмечалась и высокая эффективность корневых подкормок кукурузы УАС при внесении их в междурядья во влажную почву. Таковы, пожалуй, вероятные причины расхождений между действием УАС и карбамида на формирование продуктивности кукурузы и ярового ячменя на засоленных землях. Следует отметить, что наши суждения являются попыткой наиболее верно обьяснить неожиданно возникшие противоречия. Проблема использования этого минерального азотного удобрения в растениеводстве Украины относительно новая, повлекшая за собой ряд нерешенных вопросов, касающихся воздействия УАС на механические, физические и агрохимические свойства как засоленных, так и обычных почв различных типов. Однако уже наработанный (и отнюдь не только в Институте кукурузы УААН) конкретный экспериментальный материал с кукурузой, озимой пшеницей, яровым и озимым ячменем, многолетними бобовыми и другими культурами, включая плодовые и овощные в открытом и защищенном грунте, однозначно свидетельствует по меньшей мере о необходимости дифференцированного подхода к использованию этого высокоэффективного и экологически безупречного азотного удобрения. И первейшей предпосылкой успешного и наиболее рационального применения УАС при выращивании всех сельскохозяйственных культур является их заделка в хорошо разделанную и достаточно влажную почву. Выполнение этого требования, учитывающего химические и агрохимические особенности УАС, независимо от сроков внесения позволит избежать безвозвратных потерь действующего вещества и направить весь потенциал этого экологически чистого удобрения на формирование высоких урожаев с отличными качественными показателями. 101
УДК 631.8 : 631.4 К.К.Мельник, Д.М.Герасимова НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ О ХОДЕ НИТРИФИКАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В СОЛОНЦЕВАТЫХ ПОЧВАХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ В опыте с яровым ячменем на черноземно-луговой слабосолонцеватой почве изучалась динамика накопления в ней нитратов и поглощения их растениями при использовании углеаммонийных солей (УАС) и аммиачной селитры в дозе 180 кг/га д.в., вносимых отдельно, а также на фоне фосфоишса (6 т/га). Наиболее активно процессы нитрификации в почве идут в течение первого месяца на удобренных участках, а наименее активно — на гипсованных. Их пик отмечался в фазу кущения ячменя. В этот же период и в листостебельной массе растений отмечено самое высокое содержание нитратов. К фазе молочно-вос- ковой спелости их количество снижалось до уровня ниже ПДК, за исключением вариантов с аммиачной селитрой. За последнее десятилетие в результате систематического применения высоких доз азотных удобрений, главным образом аммиачной селитры, значительно возросла экологическая опасность, связанная с избыточным накоплением в почвах, водоемах и растениеводческой продукции нитратов. Поэтому объяснимо внимание, проявляемое в настоящее время к углеаммонийным солям (УАС). Разлагаясь в почве на аммиак, углекислый газ и воду, они, по сообщению ряда исследователей, обеспечивают суммарный эффект как экологически чистые азотные удобрения и ингибиторы процессов нитрификации [1,2]. При изучении влияния фосфогипса, УАС и аммиачной селитры на основные свойства солонцеватых почв внимание акцентируется на содержании нитратов в корнеобитаемом слое. Опыт был заложен на черноземно-луговой слабосолонцеватой почве с такими агрохимическими показателями ее пахотного слоя (0- 20 см): рН водной вытяжки 8,65, гумус 3,42 %, N-NOJ 33,5, N-NH+ 29,5, Р205 11,6, Na20 173 мг/кг. Применяемая в опыте норма фосфогипса — 6 т/га, дозы азотных удобрений как при их отдельном внесении, так и по фону мелиоранта — 180 кг/га д.в. Повторность вариантов четырехкратная, площадь учетной делянки 0,6 м2. Культура — яровой ячмень, сорта Роланд. Принято считать, что деятельность микроорганизмов — тарификаторов зависит от ряда факторов, среди которых немаловажным наряду с оптимальной влажностью (60-70 % от ППВ) и температурой (20-30 °С) является и величина рН почвенного раствора (6,0 — 8,2) [3]. © К.К.Мельник, Д.М.Герасимова, 1995 102 Таблица!. Динамика рН в пахотном слое почвы Вариант опыта Контроль (без удобрений) Фосфогипс, 6 т/га УАС, 180 кг/га д.в. Аммиачная селитра, 180 кг/га Фосфогипс, 6 т/га + + УАС, 180 кг/га д.в. д.в. Фосфогипс, 6 т/га + аммиачная селитра, 180 кг/га д.в. Дата отбора образца 13.04 1* 8,60 8,70 8,60 8,70 8,70 8,60 19.05 2 8,55 8,40 8,45 8,45 8,20 8,25 23.06 3 8,60 8,50 8,50 8,55 8,35 8,35 14.07 4 8,50 8,35 8,35 8,40 8,25 8,20 В табл.1 и 2: 1 — перед внесением мелиоранта и удобрений; 2 — в фазу кущения растений; 3 — в фазу выхода в трубку; 4 — при молочно-восковой спелости культуры. В табл.1 приведены величины этого показателя на протяжении вегетационного периода. Казалось бы, что сдвиг рН в сторону уменьшения, достигающий в отдельных вариантах 0,25-0,45 единицы, должен был бы способствовать активизации нитрификационных процессов. Однако, судя по данным определения нитратов, их накопление в почве зависело прежде всего от наличия в ней энергетического материала для соответствующей группы микроорганизмов и, в гораздо меньшей степени, от величины рН; влажности и температуры. Так, за время от посева опытной культуры (18.04.1994) и до отбора образцов в фазу кущения (19.05.1994) в почве благодаря регулярным осадкам поддерживался довольно высокий уровень влажности, а дневная температура колебалась в пределах 18-22 °С. При этом в контроле содержание N-NOJ в почве увеличилось по сравнению с исходной величиной лишь на 3,4 мг/кг, а в варианте с фосфогипсом даже уменьшилось на 6,7 мг/кг по отношению к начальному значению. Однако в первом случае рН почвы на протяжении месяца находился в пределах 8,60- 8,55 единиц, т.е. почти не менялся, в то время как на гипсованных делянках произошло снижение этого показателя с 8,70 до 8,40. Самое же высокое содержание нитратов обнаружено в вариантах с отдельным применением азотных удобрений. Интересно отметить, что при внесении их совместно с фосфогипсом также наблюдалось, хотя и частично, ингибирующее воздействие мелиоранта на нитрат- синтесирующую микрофлору (табл.2). По мере активного потребления нитратных соединений растениями их количество в почве уже к фазе выхода ячменя в трубку существенно снижалось почти до исходных величин за исключением "чистого" варианта с аммиачной селитрой, где повышенный нитратный фон сохранялся вплоть до фазы молочно-восковой спелости культуры. Между наличием нитратов в пахотном слое и их накоплением ячменем существовала прямая корреляция, которая четко прослеживалась на протяжении всего периода вегетации растений (табл.3). 103
Таблица 2. Содержание нитратного азота в почве, мг/кг в слое 0—20 см Вариант опыта Дата отбора образца 13.04 1* 19.05 2 23.06 3 14.07 4 Контроль (без удобрений) 34,4 37,8 26,5 42,2 Фосфогиис, 6 т/га 40,3 33,6 26,4 39,5 УАС, 180 кг/га д.в. 30,7 296,1 54,4 44,6 Аммиачная селитра, 180 кг/га д.в. 36,1 269,7 69,8 77.5 Фосфогипс, 6 т/га + + УАС, 180 кг/га д.в. 38,8 220,1 46,5 41,2 Фосфогипс. 6 т/га + аммиачная селитра, 180 кг/га д.в. 31,0 220.1 46,5 36,1 Таблица 3. Накопление нитратов ячменем, мг/кг сырой массы, по фазам развития культуры Вариант опыта Дата отбора образца 19.05 1* 23.06 2 14.07 3 Контроль (без удобрений) 866,8 297,6 140,8 Фосфогипс. 6 т/га 656,9 206,5 101,1 УАС, 180 кг/га д.в. 3199,2 615,0 339,3 Аммиачная селитра, 180 кг/га д.в. 3375,9 1243,7 398,7 фосфогипс, 6 т/га + + УАС, 180 кг/га д.в. 3459,6 809,1 217,2 Фосфогипс, 6 т/га 4- аммиачная селитра, 180 кг/га д.в. 5033,1 1000,2 510,2 * 1 — кущение; 2 — выход в трубку; 3 — молочно-восковоя спелость. К периоду созревания культуры содержание в ней NOJ уменьшилось до уровня ПДК, за исключением продукции, полученной в варианте с аммиачной селитрой. Таким образом, при использовании на черноземно-луговой слабосолонцеватой почве под яровой ячмень различных видов азотных туков преимущество УАС по всем изучаемым параметрам было выражено в гораздо большей степени, чем аммиачной селитры. Власишин В.Ф., Донцов М.Б., Геяин Б.И. Эффективность и санитарная оценка углеаммонийных солей и аммиачной селитры, применяемых в качестве удобрений // Использование аммиаксодержащих соединений в сельском хозяйстве. — Киев: Наук.думка, 1992. — С.224-227. Жмурко Н.Г., Кузьмепко Л.М., Каракис К.Д. и др. Влияние различных форм азотных удобрений на накопление нитратов в кукурузе, картофеле, огурыах // Использование аммиаксодержащих соединений в сельском хозяйстве. — Киев: Наукдумка, 1992. — С.227-231. Мишустик Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. — М.: Агропромиздат, 1987. — 368 с. 104 УДК 631.8 В.Ф.Власишин, В.Ф.Суда НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ОГУРЦОВ В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА Представлены основные результаты исследований, проведенных в пленочных теплицах совхоза "Хотовский" Киево-Святошинского р-на Киевской обл. Изучали эффективность использования углеаммонийных солей (УАС) в качестве средства для корневых и внекорневых подкормок огурцов сорта Эстафета, влияние УАС на урожайность огурцов и накопление нитратов в товарной части продукции. Установлено, что наибольший выход огурцов с единицы площади получен при использовании УАС в виде 3 %-го водного раствора (опрыскивание растений). В этом же варианте опыта отмечено минимальное содержание нитратов в огурцах. К продукции овощеводства закрытого грунта предъявляются повышенные требования с точки зрения токсикологии и санитарной гигиены. Это обусловлено тем, что на изолированных от внешней среды площадях сосредоточено значительное количество растений одного вида. При этом создаются благоприятные условия для активного развития возбудителей заболеваний и вредителей растений, что влечет необходимость многократного использования ядохимикатов при химобработках. Кроме того, современные технологии предусматривают активное использование в закрытом грунте минеральных удобрений, в том числе азотных. Применяемые ядохимикаты и нитратные формы азотных удобрений являются основной причиной накопления в вегетативной массе растений и товарной части овощной продукции небезопасных для здоровья человека соединений, в частности нитратов. Поиск новых, экологически чистых и эффективных форм азотных удобрений — актуальнейшая задача в овощеводстве закрытого грунта. Решению этой проблемы может способствовать применение экологически чистого азотного удобрения — углеаммонийных солей (УАС), которые при внесении их в грунт или на его поверхность постепенно разлагаются с выделением углекислого газа, аммиака и воды. При внесении поверхностно, без заделки в грунт, УАС изменяет состав газовой среды, обогащая ее углекислым газом и азотом, которые положительно влияют на процессы фотосинтеза и продуктивность растений. Газообразный аммиак, выделяемый при разложении УАС, оказывает ингибирующее воздействие на развитие мицелия фи- топатогенных грибов. © В.Ф.Власишин, В.Ф.Суда, 1995 105
Исследования проводили в 1992-1994 гг. в совхозе "Хотовский" Киево-Святошинского р-на Киевской обл. в условиях пленочных теплиц на огурцах сорта Эстафета. Цель исследований — изучение эффективности УАС в качестве средства для корневой и внекорневой подкормки тепличных огурцов. УАС вносили в междурядья с заделкой в почву, без заделки, опрыскивали растения водным раствором УАС, а также применяли апионы (воздушная подкормка). Работа проводилась в 18 блоках теплиц, из расчета блок — вариант. В каждом блоке насчитывалось 500-700 растений. Технология посадки, полива, ухода за растениями и сборка урожая — общепринятые по хозяйству. Результаты полученные в опытах сравнивали с данными, полученными по хозяйственному фону, не исключая ни одного параметра традиционной технологии. Внесение УАС поверхностно в междурядья, а также в почву с последующей заделкой проводили утром после полива. Частоту внесения УАС определяли по мере разложения препарата (1 раз в 10 дней). В ходе предварительных исследований была определена оптимальная доза УАС для огурцов в пленочных теплицах — 20 г/м2. Препарат вносили в междурядья вручную, исключая прямой контакт УАС с листьями и корнями во избежание ожогов. Водный раствор УАС наносили на растения с помощью ранцевого опрыскивателя. В вариантах, где изучали эффективность воздушных подкормок, углеаммонийную соль помещали в специальные мешочки, которые прикрепляли на высоте 1,5-2 м от поверхности земли, расстояние между ними 5-6 м, т.е. через 5-6 рядов огурцов. Обработку тепличных огурцов углеам- монийными солями производили начиная с периода плодоношения и до конца вегетации. Таблица 1. Содержание нитратного ааота в огурцах сорта Эстафета при различных способах внесения УАС, мг/кг Вариант опыта Сроки отбора проб 12.06.94 10.07.94 13.08.94 Контроль — хозяйственный фон 197 210 240 Внесение УАС поверхностно без заделки 119 154 162 Внесение УАС в междурядья с заделкой в почву 124 135 172 Опрыскивание растений водным раствором УАС 99 102 120 Воздушная подкормка (апионы) 124 140 180 В ходе исследований основное внимание уделяли двум показателям, — урожайности и содержанию нитратов в товарной части продукции. 106 Судя по данным табл.1, УАС значительно влияют на содержание нитратов в товарных огурцах независимо от способа внесения препарата. Содержание нитратов в огурцах на протяжении вегетационного периода было наиболее низким в вариантах с опрыскиванием водным раствором УАС, а в плодах огурцов в других вариантах опыта было несколько выше, но не превышало ПДК. Отметим, что в совхозе "Хотовский" широко применяют биологический метод борьбы с вредителями и болезнями овощных культур, рационально используют минеральные удобрения, поэтому в 1994 г. содержание нитратов в плодах огурцов и томатов во всех теплицах (хозяйственный фон) не превышало ПДК. Таблица 2. Содержание нитратов в почве при разных способах внесения УАС, мг/кг Вариант опыта Сроки отбора проб 12.06.94 10.07.94 13.08.94 Контроль — хозяйственный фон 327 380 327 Внесение УАС поверхностно без заделки 301 324 280 Внесение УАС в междурядья с заделкой в почву 280 200 130 Для выбора наиболее рационального способа внесения УАС под тепличные огурцы определяли содержание нитратов в почве. Как видно из данных табл.2, в почве в варианте с внесением УАС в междурядья без заделки в грунт оно было выше, чем в варианте с последующей заделкой — 324 и 200 мг/кг соответственно. Можно предположить, что УАС активно влияют на процессы аммонификации в почве, поставляя растениям азот в аммонийной форме. Проведенными исследованиями также установлено, что на содержание нитратов в огурцах активно влияют дозы вносимого препарата. Так, при обработке растений водным раствором УАС в концентрации 0,5 — 8,0 % содержание нитратов в плодах значительно варьирует (табл.3). При использовании 8,0 %-го и выше водного раствора УАС отмечены ожоги листьев, что отрицательно влияло на продуктивность огурцов. Отдельные растения при этом погибали. В ходе проведенных опытов отмечены изменения содержания нитратов в плодах в зависимости от дня отбора проб. Так, наименьшие показатели установлены на 3-й день после обработки, в то время как на 10-й день содержание нитратов достигает максимума. Следовательно, обработку огурцов УАС целесообразно проводить за два-три дня до сбора плодов. 107
Таблица 3. Содержание нитратного азота в огурцах в зависимости от концентрации водного раствора УАС при опрыскивании, мг/кг (1994 г.) Вариант опыта, Контроль — без обработки Раствор УАС, %: 0,5 1,0 3,0 5,0 6,0 8,0 Сроки отбора проб 12.07 197 119 136 99 72 136 138 1 13.07 1 14.07 1 105 130 104 93 96 85 54 45 47 52 104 108 95 140 15.07 118 98 98 50 63 124 149 21.07 101 63 35 65 100 140 142 Применение различных способов внесения УАС при выращивании огурцов в условиях закрытого грунта существенно влияет на продуктивность культуры (табл.4). Корневые, а также внекорневые подкормки огурцов УАС способствовали повышению выхода товарной продукции с единицы площади на 20-80 %. Причем наилучшие результаты получены в варианте опыта, где использовали опрыскивание растений 3 %-м водным раствором УАС. Данный способ обработки огурцов выгодно отличается от других более высокой технологичностью, возможностью применения средств механизации. Таблица 4. Влияние различных способов внесения УАС на продуктивность огурцов сорта Эстафета в условиях пленочных теплиц Вариант опыта Урожайность, кг/440 м Июнь Июль Август Всего за 3 мес Выход товарной продукции с 1 м2 % Контроль — хозяйственный фон 1220 1853 1419 Внесение УАС в междурядья поверхностно бео заделки 1626 2465 1735 Внесение УАС в междурядья с заделкой в почву 1237 2494 1482 Опрыскивание растений водным раствором УАС 2383 2584 1894 4592 5826 5213 7761 10 13 12 18 100 130 120 180 Таким образом, результаты проведенных в совхозе "Хотовский" опытов (1992-1994 гг.) подтверждают несомненную перспективность УАС как средства для корневой и внекорневой подкормки тепличных огурцов. Установлено, что наиболее эффективным способом внесения УАС является опрыскивание растений водным раствором препарата. 108 Применение этого технологического приема обеспечивает повышение урожайности огурцов до 80 % и значительное снижение содержания в них нитратов. Результатом проведенных исследований явились рекомендации производству по применению УАС как экологически чистого и эффективного удобрения для огурцов в пленочных теплицах. УДК 631.8 В.М.Мокринский, В.Д.Мануильский, М.Д.Аксиленко, А.Е.Смирнов НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ, СОВХОЗ ЦВЕТОЧНО-ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР "ТРОЯНДА" УПРАВЛЕНИЯ "КИЕВЗЕЛЕНСТРОЙ" УГЛЕАММОНИЙНЫЕ СОЛИ — ЭФФЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ВНЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК РЕМОНТАНТНОЙ ГВОЗДИКИ Дан анализ результатов, полученных в опытах по применению углеаммонийных солей (УАС) в качестве средства для внекорневой подкормки гвоздики ремонтантной расы СИМ в условиях закрытого грунта. Установлена высокая эффективность применения УАС при внесении препарата на поверхность субстрата бео заделки в грунт. Показано, что диоксид углерода и аммиак, являющиеся продуктами распада УАС, благотворно влияют на рост и развитие растений, активизируют фотосинтетические процессы, ускоряют отрастание боковых побегов как на маточных растениях, так и у цветущей гвоздики, способствуют значительному увеличению урожайности, повышению качества среза и имунного статуса растений. На основании данных, полученных в ходе трехлетних исследований в совхозе "Троянда", подготовлены рекомендации производству. Одним из наиболее эффективных способов повышения продуктивности растений в условиях закрытого грунта является увеличение концентрации диоксида углерода в атмосфере теплицы. При этом повышение содержания углекислого гааа в 2-3 раза, т.е. доведение его концентрации до 0,06-0,09 % (об.), приводит к повышению интенсивности процессов фотосинтеза в 1,5-2,0 раза. Широкому распространению этого приема мешает отсутствие доступных для практики способов обогащения атмосферы теплицы углекислым газом. Различные технологии предусматривают несколько видов внекорневых подкормок тепличных растений СОг-' применение отходящих газов котелен, использование "сухого льда" или балонного углекислого газа. Эти способы обладают существенными недостатками — одни из них слишком дорогостоящи, другие недостаточно технологичны. Перспективным источником углекислого газа и азота для культур закрытого грунта является углеаммонийная соль (УАС), свойство которой разлагаться с выделением СОг и аммиака было использовано (с) В.М.Мокринский, В.Д.Мануильский, М.Д.Аксиленко, А.Е.Смирнов, 1995 109
для введения в атмосферу теплицы дополнительных азота и углекислого газа. Углеаммонийные соли представляют собой смесь бикарбоната (75- 88 %). и карбоната (6-12 %) аммония, содержат 50 % углекислого газа и 17 % азота. Они выпускаются по ГОСТ 9325-79 в полиэтиленовых мешках массой 40-45 кг. С 1982 г. УАС разрешено использовать в пищевой промышленности при выпечке хлебобулочных изделий. Углеаммонийные соли легко растворимы в воде, термически нестойки и при температуре 10-15 °С разлагаются на аммиак, углекислый газ и воду. При разложении 10 кг УАС выделяется 2,72 м3 аммиака и 2,55 м3 диоксида углерода. рН водного 3 %-го раствора УАС — 7,6 ед. Изучение эффективности УАС в качестве средства для углекислот- ной и азотной подкормки гвоздики ремонтантной проводили в стационарных теплицах совхоза цветочно-декоративных культур "Троян- да" управления "Киевзеленстрой". Целью исследования было изучение влияния дополнительного углекислого газа и азота УАС на урожайность и качество товарной продукции гвоздики СИМ на цветении, а также при выращивании меристемной культуры маточника гвоздики. Использование УАС при выращивании гвоздики на цветении. В опыте использовали маточник гвоздики, который закончил продуктивный цикл и был запущен на цветение, несмотря на неудовлетворительное состояние растений (разреженность, значительная пораженность фузариозом и альтернариозом). Внекорневые подкормки гвоздики УАС проводили с января по июнь 1993 г. в теплице Я- 13 первого отделения совхоза "Троянда". Общее количество грядок с гвоздикой составляло 61, из которых опытных — 15, контрольных — 46. Площадь грядки 11 м2. УАС вносили на поверхность субстрата между грядками без заделки. Диапазон изучаемых доз УАС — 8-30 кг на теплицу. В табл.1 представлены варианты опыта, где дозы внесения УАС указаны относительно установленной оптимальной дозы (ОД). Периодичность внесения препарата — по мере разложения УАС, в среднем — один раз в неделю. В опыте использовали гвоздику сортов Саша, Антарес. Скания, Лена, Вирджиния, Жасмин. Следует отметить, что отрастание маточника гвоздики СИМ под влиянием подкормок УАС проходило достаточно интенсивно, внешний вид растений улучшался, значительно сократился отпад. Результаты учета среза гвоздики с опытных и контрольных участков свидетельствуют о том, что в вариантах опыта с ОД УАС и 0,8 ОД выход среза с 1 м2 в период с января по июнь составил 116,8 шт. и 101,2 шт. соответственно. В то же время средний суммарный выход среза с 1 м2 за тот же период в контроле составил 30,8 шт. Столь значительная разница в количестве среза с единицы площади обусловлена положительным влиянием внекорневых подкормок СОг и азотом на рост и развитие растений. Обогащение атмосферы теплицы дополнительным азотом 110 Таблица 1. Урожайность и качество срезной продукции ремонтантной гвоздики в опыте по изучению эффективности УАС (совхоз "Троянда", январь — июнь 1993 г.) Вариант опыта Срез, шт. Всего В том числе по сортам экстра I сорт II сорт нестандарт Выход среза с 1 м полезной площади, шт. Контроль (46 грядок) Опыт (15 грядок) Всего В том числе I вариант (0,3 ОД) II вариант (0 5 ОД) III вариант (0,6 ОД) IV вариант (0,8 ОД) V вариант (ОД) 15585 13830 1952 2075 2609 3338 3856 1190 2094 150 187 389 634 734 4001 5651 729 837 1100 1333 1652 8316 4912 826 806 851 1159 1270 2078 1173 247 245 269 212 200 30,8 83,8 59,0 62,9 79,4 101,2 116,8 * Оптимальная доза. и углекислым газом УАС способствовало более раннему началу цветения, повышению продуктивности и устойчивости растений к таким заболеваниям, как фузариоз и альтернариоз. На контрольных делянках наблюдали отставание гвоздики в росте (до 20 см) и значительный отпад растений вследствие их поражения грибными и бактериальными заболеваниями. Гвоздика с контрольных участков отличалась ис- тонченностью стебля, большим количеством растений с треснувшей чашечкой, что отрицательно сказывалось на урожайности и качестве срезной продукции. Внекорневые подкормки УАС в оптимальных дозах позволяли существенно повысить выход высококачественной гвоздики. Так, если общий выход гвоздики экстра и I сорта в контроле на 46 грядках составил 5191 шт., то на 6 грядках с дозами УАС, близкими к оптимальным (IV и V варианты опыта), было собрано 4353 шт. Таким образом, на протяжении учетного периода выход высококачественного среза гвоздики с одной грядки в контроле составил 112,8 шт., в то время как с опытной грядки в IV и V вариантах получено в среднем 725,5 шт., или 643 % к контролю (табл.1). Таким образом, внекорневые подкормки гвоздики СИМ дополнительным азотом и углекислым газом УАС даже в условиях неполного выполнения технологических требований (ослабленная культура, неудовлетворительное фитосанитарное состояние субстрата) позволяют получить урожай хорошего качества. Установленную в предварительных исследованиях оптимальную дозу УАС использовали в другом опыте, где площадь контрольного уча- 111
стка составляла 1000 м2 и столько же в опыте. Состояние растений перед началом опыта было неудовлетворительным: сильная поражен- ность фузариозом, истонченность стеблей. Исследования проводили с учетом положительных результатов, полученных в предыдущих опытах. Данные учета среза гвоздики на опытных и контрольных участках приведены в табл.2. Результаты проведенного опыта свидетельствуют о том, что урожайность гвоздики в опытном варианте во все учетные периоды превышала таковую в контроле. Разница в выходе среза с 1 м2 варьировала от 2,6 до 16,6 %, а именно по месяцам: март +2,6, апрель +13,7, май +16,6, июнь +4,4, июль +3,4 %. Таблица 2. Урожайность и качество среоной продукции гвоздики СИМ при изучении эффективности УАС (совхоз "Троянда", 1994 г.) Учетный период Март Апрель Май Июнь Июль Всего за 5 месяцев Срез, шт. Всего 8068* 8238 6085 6489 5048 5894 14080 14690 12055 12487 45.336 47798 С 1 м2 т 84 а 21^0 т экстра всего 1930 1990 964 1056 968 1120 3984 4196 2056 2289 9902 10651 с 1м2 й М п и ш В том числе по сортам I сорт всего 6100 5980 3224 3315 2343 2446 6318 7828 5495 6328 23480 25897 с 1м2 п п и т ш II с всего 38 200 1647 1890 1254 1280 2334 2580 2930 2945 8203 8895 орт с 1м2 w ц tt If п нестандарт всего 68 250 228 483 1048 1444 86 1574 925 3751 2355 с 1м2 ОД п » ы » В числителе — контроль, в знаменателе — опыт. Анализ качественных показателей полученного среза позволяет заключить, что в опытном варианте во все учетные периоды, кроме марта (начало опыта), выход высококачественного среза (экстра и I сорт) превышал показатели, полученные на контрольном участке. Какой- либо тенденции по выходу некондиционной продукции в период с марта по август не отмечено. Применение УАС для внекорневых подкормок меристем- ной культуры гвоодики на маточнике. Меристемная культура гвоздики СИМ была высажена на маточник в стеллажи общей площадью 518 м2. Субстрат — минеральная вата. Количество растений в стеллаже — 425. 112 Внесение УАС проводили регулярно 1 раз в неделю на полиэтиленовые подложки диаметром 7 см, расположенные по периметру стеллажа и между растениями. Препарат вносили в дозе, показавшей в предварительных исследованиях наилучший результат. На протяжении опыта проводили учет полученных черенков, определяли их качество и уровень окореняемости в перлите. При этом получены результаты, представленные в табл.3. Как следует из анализа показателей урожайности маточника гвоздики СИМ, внекорневые подкормки азотом и углекислым газом меристемной культуры маточника положительно влияли на рост, развитие и продуктивность растений. Полученные на опытных стеллажах черенки были высокого качества и по технологическим показателям значительно превышали черенки с контрольных стеллажей. Средняя масса опытного черенка составляла 3,72 г, в то время как в контроле — 2,56 г. Выход товарных черенков с 1 м2 в опытном варианте был на 11,5 % выше, чем в контроле, а именно 46,4 и 41,6 соответственно. Таблица 3. Результаты учета выхода черенков с маточника гвоздики СИМ в опыте с применением внекорневых подкормок УАС (совхоз "Т^эоянда") Учетный Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь период Май — декабрь Январь — сентябрь Контроль Опыт Получено черенков, шт. всего — — — 17540 20350 21500 11900 16900 20000 58000 6400 172590 с 1 м2 — — — 33,8 39,5 41,5 23,0 32,6 38,6 111,9 12,3 41,65 всего 8750 22650 17900 14750 26000 80000 22000 11400 13000 — — — 216450 с 1 м2 16,9 43,7 34,6 28,5 50,2 154,4 42,5 22,0 25,1 — — — 46,43 В ходе исследований установлено, что период отрастания товарного черенка в опыте значительно сократился — с четырех недель в контроле до трех в опыте. Судя по полученным данным, проведения внекорневых подкормок УАС в зимний период в условиях недостаточной инсоляции нецелесообразно из-за того, что избыток азота приводит к вытягиванию черенка, его ослаблению и снижению окореняемости в перлите. 113
Наблюдения за черенками, высаженными в перлит, показали, что черенки с опытных стеллажей имели более высокую окореняемость в сравнении с контрольными черенками, соответственно 91 и 65 %. В ходе исследований установлено, что внесение препарата в стеллажи с маточником гвоздики можно проводить только на подкладках, так как при непосредственном контакте УАС с субстратом вследствие высокой влажности последнего происходит быстрое растворение УАС и перенасыщение верхнего слоя субстрата аммиачным азотом, что отрицательно влияет на развитие растений и качество черенков. Судя по результатам, полученным в опыте по обогащению перлита 3-4 %-м водным раствором УАС, этот технологический прием не способствовал повышению окореняемости черенков. Одним из важнейших результатов исследований является полное отсутствие в опытных стеллажах с маточником гвоздики очагов заболеваний растений альтернариозом и фузариозом, что практически полностью исключило необходимость обработок растений ядохимикатами. В то же время в контроле наблюдали значительный выпад пораженных болезнями растений. Следовательно, применение УАС заметно повышает имунный статус растений. Таким образом, УАС является перспективным препаратом для применения его в качестве средства для внекорневой подкормки углекислым газом и азотом маточника гвоздики СИМ и гвоздики на цветении. Введение дополнительного азота и углекислого газа в атмосферу теплицы способствует активизации роста, развития и кущения растений, повышению урожайности и выхода высококачественной продукции среза и черенков. Кроме того, отмечено существенное повышение имунного статуса растений, что позволило значительно снизить их поражаемость фузариозом и альтернариозом, а также свести к минимуму применение ядохимикатов для борьбы с болезнями. УДК 547.82+631.811 С.П.Пономаренко, Ю.Я.Боровиков, Г.С.Боровикова ИНСТИТУТ БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И НЕФТЕХИМИИ НАН УКРАИНЫ, КИЕВ РЕГУЛЯТОРЫ РОСТА РАСТЕНИЙ — ВАЖНЫЙ ФАКТОР ЭКОЛОГИЗАЦИИ И ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА Синтезировано и исследовано свыше 125 N-оксидов пиридина и их комплексов с протонодонорами. Выявлен ряд соединении, обладающих высокой рострегулиру- ющей активностью. С использованием методов диэлектрометрии, кондуктометрии, ЯМР, ИК- и УФ-спектроскопии изучены неизвестные ранее физико-химические свойства этого @ С.П.Пономаренко, Ю.Я.Боровиков, Г.С.Боровикова, 1995 114 класса соединений, которые объясняют их высокую реакционную способность и физиологическую активность. Проведено исследование влияния производных N-оксида пиридина на важнейшие жизнеобеспечивающие процессы растительного организма. Сформулирован механизм рострегулирующего действия через активизацию синтеза РНК и белка, влияние на мембранные процессы, активный транспорт ионов, систему регуляции активности Н+ — АТФазы. Установлена корреляция между физиологической активностью и структурой соединений. На основе N-оксидов пиридина и их композиций с природными биостимуляторами создан ряд новых эффективных экологически безопасных регуляторов роста зерновых, зернобобовых, технических, овощных, бахчевых культур, табака, хлопчатника, эфиромасличных и ягодных культур. Высокая эффективность препаратов подтверждена многолетними государственными и производственными испытаниями на 15 государственных опытных сельскохозяйственных станциях НПО "Элита", в научных учреждениях и хозяйствах в различных почвенно- климатических зонах Украины, России, Беларуси, Молдовы, Таджикистана. В системе мер, направленных на повышение продуктивности сельскохозяйственных культур, большая роль отводится использованию ФАВ, обладающих высокой избирательностью и широким спектром действия. С их появлением возникла возможность направленной регуляции жизненно важных процессов растительного организма, мобилизации потенциальных возможностей, заложенных в геноме, с целью повышения урожайности и улучшения качества продукции. Важной стороной действия регуляторов роста растений является повышение устойчивости растений к неблагоприятным факторам внешней среды (недостаток влаги, низкие или высокие температуры и т.п.). Применение их в растениеводстве приводит к результатам, которые не могут быть достигнуты другими приемами и методами. Поэтому создание регуляторов роста растений, характеризующихся высокой эффективностью, низкими нормами расхода, экологической безопасностью, и разработка технологий их применения являются одним из приоритетных направлений в научном обеспечении агропромышленного комплекса, имеющим большое социальное и народнохозяйственное значение. В последние годы внимание исследователей было направлено на поиск биологически активных веществ в ряду пиридина после опубликования синтеза тордона (4-амино-3,5,6-трихлорпиколи- новой кислоты), обладающего высокой гербицидной активностью [1]. Среди производных пиридина были найдены соединения, обладающие высокой фунгицидной [2], бактерицидной [3], рострегулирующей активностью [4]. В 1964 г. появилось сообщение о новом классе соединений с высокой биологической активностью — N-оксидах производных пиридина [5]. Они оказались менее токсичными по сравнению с пиридином. В 1973 г. были опубликованы данные об использовании N-оксида 2,6-диметилпиридина в качестве регулятора роста огурцов, томатов, моркови [б]. За последние 10 -15 лет интерес к этому классу соединений стремительно возрос — было опубликовано около 100 работ, ведущими странами мира взято более 100 патентов на использование N-оксидов 115
производных пиридина в качестве лекарственных препаратов в медицине и ветеринарии, промоторов роста животных в животноводстве, в фармацевтической промышленности и т.д. В отделе химической регуляции роста и развития растений Института биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины в течение ряда лет проводились работы по созданию регуляторов роста растений на основе N-оксидов производных пиридина. Для понимания феномена высокой биологической активности этого класса соединений и возможности целенаправленного синтеза аффективных регуляторов роста растений нами было проведено широкое комплексное исследование физико-химических, физиологических и токсикологических свойств свыше 125 производных N-оксида пиридина и их комплексов с различными протонодонорами. Биологическая активность и химическая реакционная способность i соединений определяются электронным и пространственным строением молекул, характером их теплового движения, свойствами среды, температурой и др. Для выяснения роли каждого из этих факторов были обстоятельно исследованы N-оксиды пиридина с использованием методов диэлектрометрии, ЯМР, кондуктометрии, УФ- и ИК-спект- роскопии [7 - 13]. При этом, учитывая значительные сложности интерпретации биологических явлений, большой объем необъясненного экспериментального материала, традиционное отставание теории от физического эксперимента, мы сознавали, что полученная нами информация не позволит исчерпывающе объяснить все многообразие поведения исследуемых соединений, а явится лишь очередным этапом в решении этой фундаментальной задачи. Результаты физико-химических исследований показали, что N-оксиды пиридина обладают рядом уникальных свойств, которые в значительной степени объясняют их высокую физиологическую активность. Так, установлено, что по характеру теплового движения ряд соединений уже при обычных температурах является аномальными "газоподобными" жидкостями — инерциальное вращение молекул в них практически не заторможено. Причиной этого является обтекаемая дискообразная форма их молекул. В числе таких соединений оказался и N-оксид 2,6-диметилпиридина. Газообразный характер движения молекул у него сохраняется и в твердой фазе вблизи температуры плавления. Способность к незаторможенному вращению и оптимальная форма молекул некоторых N-оксидов производных пиридина, возможно, являются одной из причин их свободного прохождения через полупроницаемые мембраны растительных клеток. Большое внимание квантованному свободному вращению молекул в пиридиновых соединениях мы уделили из приоритетных научных соображений, а также в связи с тем, что термодинамические характеристики этого вращения часто численно равны соответствующим характеристикам химических реакций и биологических превращений. 116 В диэлектрических спектрах твердых соединений в окрестностях частоты 104 Гц отчетливо проявляются релаксационные превращения, обусловленные трансляциями свободных молекул. Наряду с этим в инфранизкочастотиой области спектра (Ю-1 - Ю-3 Гц) у подробно изученных N-оксида пиридина и N-оксида 4-метилпиридина обнаружены интенсивные резонансные поглощения, связанные с одним из видов колебаний кристаллической решетки. Реакционная способность и биологическая активность подобных соединений должны быть очень чувствительны к инициирующим медленные колебания механическим воздействиям, встряхиванию, перемешиванию, воздействию инфразвука, медленно меняющихся электрических полей. При изучении комплексообразования с протонодонорами установлено, что в N-оксидах пиридина распространение электростатических потенциалов в окрестностях группы N0 отвечает Sp2- гибридизации атома кислорода. Квантовохимические и диэлектрические исследования показали, что заряд на атоме кислорода отрицателен и равен ~ 0,2е, что не соответствует ранее сформировавшимся представлениям о координационном характере связи N0 — порядок связи в N-оксиде пиридина близок к 1,9, т.е. связь N0 практически двойная. Наряду с эквимолекулярными комплексами N-оксиды пиридина в бинарных смесях с протонодонорами образуют цепочечные комплексы состава 1 : 2, 1 : 3. В них прослеживается явление "кооперативного эффекта" — присоединение второй молекулы протонодонора приводит к увеличению энтальпии водородной связи N0.. .НО примерно на треть. Граничная энтальпия ионизации комплексов в полярных средах близка к 12ккал/моль. Молекулярные комплексы характеризуются малым вкладом донорно-акцепторных сил. Как показало изучение межмолекулярных взаимодействий, некоторые производные N-оксида пиридина способны к самоассоциации по диполь-дипольному механизму. Наряду с изучением физико-химических свойств был выполнен комплекс исследований по выяснению механизма рострегулирующего действия N-оксидов пиридина. Изучены процессы активного транспорта ионов, происходящие в корнях и плазматических мембранах их клеток 5 - 8-дневных проростков кукурузы [13 - 15]. Корни проростков, выращенных из семян, замачивающихся в растворе N-оксида 2,6-диметилпиридина с концентрацией 1 • 10~3 - 1 • Ю-5 М, характеризовались усиленным образованием боковых корней и развитием корневых волосков, а также прогрессирующим накоплением корневой массы. Положительное влияние соединения на морфологические показатели было наиболее выраженным при концентрации 1 • 10~3 М, причем эффект наблюдался как при замачивании семян в растворе регулятора роста, так и при добавлении его в среду выращивания проростков. Применение N-оксида 2,6-диметилпиридина в концентрациях 1 ■ 10~5 и 1 ■ 10_3 М усиливало проницаемость корней соответственно в 10 и 20 раз, что 117
свидетельствует о значительном увеличении проницаемости плазматических мембран под действием препарата. Дальнейшее изучение транспортных процессов продолжалось непосредственно на мембранном уровне на препаратах плазматических мембран, полученных из корней проростков. Поскольку работа протонного Н+ -насоса управляется Н+ — АТФазой, мы изучали влияние N-оксида 2,6-диметил- пиридина на ее активность, которую определяли по накоплению неорганического фосфата. Обнаружено, что Н+ — АТФазная активность мембран проростков, выросших из семян, замоченных в ивине при концентрации 1-Ю-5 М, была выше, чем у контрольных мембран в среде с рН 5,5, соответствующей рН-оптимуму фермента. Как показало исследование влияния препарата на Н+ — АТФазную активность при разных значениях рН, рН-оптимум фермента сдвигается в щелочную область, что, по нашему мнению, связано с регуляцией работы протонного насоса путем изменения чувствительности Н+ — АТФазы к рН. Усиление проницаемости корней для ионов происходит в результате воздействия регулятора роста на липидную часть мембран. Замачивание семян в растворе ивина (концентрация 1 ■ Ю-5 М) вызывало количественные изменения липидного состава мембран — снижение содержания стеринов при возрастании фосфолипидов, что, очевидно, и обусловливало повышение их проницаемости. N-оксид 2,6-диметилпиридина. как следует из результатов изучения транспорта ионов, стимулирует одновременно процессы как активного, так и пассивного транспорта. В этой связи представляют интерес полученные нами данные о регуляторной функции ивина при поглощении нитратов — при повышении концентрации NOJ в растворе в 3 - 5 раз степень его поглощения растением снижается на 20%. Для изучения поступления рострегулятора в клетки растений был синтезирован N-оксид 2,6-диметилпиридина с меченым 14С в 2,4,6- положениях в ядре пиридина. Четырехсу точные проростки кукурузы линии Пионер 346 инкубировали в растворе меченого препарата в течение 2 - 72 ч при температуре 24±1 °С и после отмывания и высушивания анализировали кислоторастворимую фракцию, а также фракцию, нерастворимую в кислоте, содержащую макромолекулярные структуры. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в кислоторастворимой фракции радиоактивная метка обнаруживается уже через 2 ч после начала инкубации. Поступление меченого 14С N-оксида 2,6-диметилпиридина наблюдалось в кислоторастворимую часть корней и надземную часть проростков. Отмечена четкая временная и концентрационная зависимость поступления метки. Экспозиция до 6 ч способствовала повышению радиоактивности кислоторастворимой фракции, после чего увеличение инкубации до 24 ч не влияло на поступление метки, а иногда активность даже снижалась, вероятно, за счет перераспределения метки между корнями и надземной частью проростков. Такая закономерность наблюдалась при различных концентрациях радиоактивного препарата, что является признаком значительной проницаемости мембран растительных 118 клеток для этого соединения, обусловленной рассмотренными выше его физико-химическими свойствами. В то же время выявлено интенсивное, пропорциональное используемым концентрациям включение радиоактивной метки в кислотонерастворимый осадок, что может быть связано с химическими превращениями в растительных клетках. Для определения возможных метаболитов методом тонкослойной хроматографии проанализирована кислоторастворимая фракция с использованием в качестве свидетелей немеченые N-оксид 2,6-диметилпиридина и 2,6-диметилпиридин. Обработка результатов показала, что сразу же после инкубации наблюдается небольшое (10,4%) включение метки в корнях и более высокое (24,6%) в надземной части; Разложение 14С — N-оксида 2,6-диметилпиридина усиливается при дальнейшем культивировании проростков, и уже через 72 ч уровень радиоактивности пятна в экстрактах корней составляет 20,2%, а в надземной части — 36,5% исходной радиоактивности. О разложении меченого регулятора роста свидетельствуют также данные радиоавтографии, полученные при экспонировании хроматограмм с рентгеновской пленкой. Один из основных механизмов действия природных регуляторов роста — фитогормонов — заключается в модификации функционирования клеточного генома — изменении матричной доступности ДНК, активности РНК и белка, которые происходят под влиянием различных факторов — тепла, света, инфразвука и т.п. Физиологические эффекты N-оксида 2,6-диметилпиридина во многом сходны с теми, которые наблюдаются при воздействии фитогормонов. На тест-объектах определено, что ивин обладает ауксиновой и цитокининовой активностью. Для изучения характера влияния препарата на интенсивность процессов трансляции и транскрипции нами был проведен анализ кон- формационного состояния хроматина после окраски изолированных ядер клеток проростков кукурузы флуорохромом акридиновым оранжевым (АО). Последний, как нами выявлено, конкурирует с РНК-полимерами за "свободные" участки в молекуле ДНК, в связи с чем его количественное определение является показателем матричной доступности ДНК для РНК-полимераз. Изменение количества "свободных" участков происходит вследствие модификаций ДНК-белковых взаимодействий и конформационного состояния хроматина. Судя по результатам определения интенсивности связывания АО хроматином клеток различных тканей четырехдневных проростков кукурузы при инкубации в растворах ивина, уже через 4 ч в тканях надземных органов наблюдается повышение флуоресценции ядер, что напрямую связано с процессами деконденсации хроматина и повышением интенсивности транскрипции клеточного генома при воздействии N-оксида 2,6-диметилпиридина. Влияние его на процессы трансляции — синтез РНК и белка — мы исследовали по включению радиоактивных предшественников РНК и белка — 14С-урацила и смеси 14С-аминокислот. Для этого проростки кукурузы инкубировали в растворах меченых препаратов и определяли содержание РНК и белка. Как установлено, N-ok- 119
сид 2,6-диметилпиридина повышает интенсивность включения радиоактивных предшественников белка в течение первых 2 - 4 ч обработки. Затем действие препарата четко не проявляется. Эти данные коррелируют с результатами исследования процессов транскрипции, поступления и метаболизации N-оксида 2,6-диметилпиридина в клетках растений. Очевидно, такая реакция клеточного генома лежит в основе рострегулирующего действия ивина при непродолжительной, в течение 2 ч, обработке проростков кукурузы. Исследования показали, что ивин хорошо поглощается и быстро трансформируется в растениях, практически полностью распадается в его органах через 3-5 сут после обработки. На основании результатов исследований можно представить следующий механизм физиологического действия ивина: при обработке растительных тканей увеличивается проницаемость клеточных мембран, .что способствует ускорению транспортных процессов в мембранах, повышению интенсивности поступления в клетки отдельных метаболитов. Одновременно усиливаются процессы транскрипции и активизируется синтез"основных биомакромолекул — РНК и белка.Все реакции на молекулярном уровне являются основой изменения физиологических процессов роста и деления клеток и, как следствие, интегрального роста растений. Важной особенностью регуляторов роста на основе N-оксида пиридина является установленная нами возможность их влияния на процесс минерального питания растений. Исследование поглощения растениями кукурузы нитратов в присутствии регуляторов показало, что последние могут регулировать процесс поступления нитратов в растения, и позволило выявить как препараты, значительно усиливающие поглощение нитратов, так и препараты, способствующие ослаблению поглощения нитратов из излишне обогащенной ими питательной среды. Эти результаты могут в перспективе найти практическое применение при использовании регуляторов роста для улучшения состава почв и при выращивании экологически чистой продукции на почвах с повышенным содержанием нитратов. Высокая физиологическая активность регуляторов роста растений на основе N-оксидов производных пиридина сочетается с их низкой токсичностью. Нами совместно с Институтом здоровья им. Л.И.Медведя углубленно исследовались токсиколого-гигиенические свойства ряда препаратов. Так, в частности, определены параметры острой и ингаляционной токсичности на двух видах животных — мышах и крысах, исследовано кожно-резорбтивное и раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки глаз, кумулятивные и сенсибилизирующие свойства и характер общетоксического действия на организм крыс. В качестве интегральных показателей, отражающих общетоксическое действие химических веществ, использовали изменение массы тела и внутренних органов, изучали морфологический состав периферической крови крыс. Исследовали также влияние препаратов на центральную нервную систему, белково-синтетическую функцию печени, 120 выделительную и фильтрационную функцию почек и т.д. Полученные результаты позволяют заключить, что исследуемые регуляторы роста растений на основе N-оксидов производных пиридина являются малотоксичными соединениями и по гигиенической классификации относятся к III - IV классу опасности, благодаря чему их можно использовать в экологически безопасных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. Совокупность результатов исследований физико-химических свойств, механизма физиологического и токсикологического действия и проведенной проверки более 100 соединений на 15 культурах в лабораторных, вегетационных и полевых условиях позволила создать ряд индивидуальных препаратов на основе N-оксидов производных пиридина и их композиций с природными фитогормонами для важнейших сельскохозяйственных культур. Особую значимость имеет возможность с помощью регуляторов роста повышать устойчивость растений к заболеваниям, поражаемости микроорганизмами, повышения устойчивости к стрессовым факторам. Совместно с Институтом защиты растений УААН изучение комплексного применения регуляторов роста с пестицидами при протравливании семян, их взаимодействия в баковых смесях, действия многокомпонентных баковых смесей на вредителей, поражаемость растений озимой пшеницы болезнями, а также микрофлоры и микрофауны грунтов в зоне роста показало, что регуляторы роста способствуют формированию непатогенного окружения в зоне роста, лучшему выживанию растений даже в критические периоды, снижению их поражаемости болезнями. При этом наблюдались интенсивный рост корневой системы и значительное увеличение кущения растений. Эти процессы способствуют улучшению питания растений в начальный, самый трудный для них период. Применение регуляторов роста в комплексе с пестицидами дало самый высокий эффект и по показателям продуктивности. Подобные результаты получены и при предпосевной обработке семян сахарной свеклы. Результаты исследований свидетельствуют о синергизме действия регуляторов роста и пестицидов при их совместном использовании и позволяют рекомендовать наполовину снизить норму расхода протравителя при обработке семян пшеницы и сахарной свеклы без снижения биозащитного действия, что и экологически, и экономически выгодно, учитывая то, что применение препаратов вписывается в существующие интенсивные технологии выращивания растений и не требует дополнительных затрат. Нами накоплено большое количество результатов исследований по совместному применению пестицидов с регуляторами роста при проведении фитосанитарных обработок на вегетирующих растениях. Благодаря усилению проницаемости клеточных мембран под влиянием регуляторов роста совместное их использование с фунгицидами и инсектицидами позволяет снимать фитотоксический эффект ряда пестицидов при сортовой чувствительности на отдельных культурах, а 121
также появляется возможность снижения пестициднои нагрузки на растения, вследствие чего улучшается качество, повышается урожайность продукции, улучшается экологическое состояние сельскохозяйственного производства. В результате фундаментальных и прикладных исследований и многолетних производственных испытаний на 15 областных опытных сельскохозяйственных станциях или НПО "Элита", в научных учреждениях и в хозяйствах разных почвенно-климатических зон Украины, России, Беларуси, Молдовы, Таджикистана получено множество экспериментальных данных, подтверждающих эффективность созданных Нами препаратов и технологий их применения в сельскохозяйственном производстве. В Госхимкомиссию Украины поданы заявки й досье на регистрацию четырех новых рострегуляторов. Зарегистрирован препарат природного происхождения эмистим С в качестве регулятора роста озимой пшеницы, ярового ячменя, гречихи, кукурузы, сахарной свеклы, сои, гороха, риса, подсолнечника, рапса, люцерны, клевера, огурцов, томатов, перца сладкого, лука, клубники, дыни, арбузов. В ближайшее время будут рассмотрены препараты бетастимулин (регулятор роста сахарной свеклы), зеастимулин (регулятор роста кукурузы), агросгпимулин (регулятор роста озимой пшеницы, ярового ячменя, гречихи, гороха, люцерны, клевера). Получено разрешение на патентование препарата люцис (регулятор роста люцерны). Поданы заявки на перерегистрацию с расширением спектра применения на препараты потейтин (регулятор роста картофеля) и ивин (регулятор роста огурцов, томатов, моркови, капусты, лука, баклажанов, табака, эфиромасличных культур и хлопчатника). Для подтверждения высокой эффективности регуляторов роста приводим результаты производственной проверки новых препаратов на посевах 8 основных культур в государственных областных сельскохозяйственных опытных станциях НПО "Элита" в 1994 г. Программа испытаний была согласована с Украинской академией аграрных наук и Государственным комитетом Украины по вопросам науки и технологий. Координация работ осуществлялась Украинским научно-исследовательским и проектно-технологическим институтом "Агроресурсы". Кроме станций НПО "Элита" была проведена проверка созданных технологий применения регуляторов роста в производственных условиях в базовом хозяйстве института "Агроресурсы", более 10 хозяйствах Киевской, Черниговской, Черкасской, Полтавской и Хмельницкой областей на площади свыше 15 000 га. Кукуруза. Прибавка урожая зерна кукурузы при обработке семян зеастимулином и эмистимом С при дозе 20 мл на 1 т семян составила на государственных сельскохозяйственных опытных станциях НПО "Элита": на Черниговской — 6,0 ц/га, Волынской — 13,5, Черкасской — 12,0, Кировоградской — 21,6 ц/га. Опрыскивание посевов зеастимулином в фазу 8-10 листков при дозе 5 мл/га способствовало приросту урожая зерна, ц/га: на Черниговской — 6,1, Волынской — 122 17,0, Кировоградской — 8,8, Черкасской — 12,1. Под влиянием препаратов отмечена тенденция к снижению влажности зерна при уборке на 2 - 4%, существенно увеличивалась абсолютная масса семян. Соя. Результаты исследований на 8 станциях показали, что эмистим С и агростимулин обеспечили устойчивые весомые прибавки семян сои на Полтавской станции — 2,2 ц/га, Черниговской — 3,2, Сумской — 2,5, Черкасской — 2,7 ц/га.Более высокие результаты получены при применении стимуляторов роста для обработки семян и опрыскивания посевов сои. По данным большинства проведенных опытов, использование препаратов способствовало увеличению высоты растений, более высокому прикреплению нижних бобиков (на 2-4 см), увеличению абсолютной массы зерна. При этом существенно увеличивалось содержание в зерне протеина и жиров — на 1,5 - 2,4%. Ячмень. Препараты эмистим С и агростимулин способствовали увеличению урожая: по данным Черниговской станции на 8,5 - 10,0 ц/га (в контроле 45,5 ц/га), Волынской — на 2,4 - 3,5 (в контроле 49,7 ц/га), Тернопольськой — 3,5 - 7,0 (в контроле 58,3 ц/га), Черкасской — на 3,3 - 10,0 ц/га ( в контроле 54,5 ц/га). Под влиянием препаратов заметно увеличивался коэффициент кущения, возрастала абсолютная масса зерна, содержание в нем крахмала. Горох. Отмечены существенные прибавки урожая: на Тернополь- ской станции — 4,4 - 6,6 ц/га, Кировоградской — 4,1 - 7,8, Черкасской — 3,2 - 8,8, Полтавской — 3,0 - 4,3 ц/га при урожае на контроле соответственно 43,2; 28,1; 29,7; 54,9 ц/га. Применение агростимулина как для обработки семян, так и для опрыскивания посевов было более эффективно по сравнению с опрыскиванием посевов. Озимая пшеница. Обработка семян эмистимом С и агростиму- лином способствовала приросту урожая на Черниговской станции на 5,6 ц/га, Тернопольской — на 6,0, Черкасской — на 5,8 ц/га. Опрыскивание посевов привело к повышению урожая на Черниговской станции на 5,7 - 13,1 ц/га (в контроле 38,5 ц/га), Волынской — 7,8 - 8;7 (в контроле 64,2 ц/га), Тернопольской — 7,3 - 8,7 ц/га (в контроле 55,4 ц/га). По данным Черниговской станции, применение стимуляторов способствовало снижению влажности зерна при уборке урожая пшеницы с 11,8% в контроле до 8,0 - 9,5% в вариантах с эмистимом С и агрости- мулином. Одновременно отмечалось увеличение содержания белка в зерне с 14,3 до 16,4 - 17,7%, увеличивалась также абсолютная масса семян с 41 до 46,7 г. Подсолнечник. Применение биостимуляторов эмистим С и триптолем способствовало повышению урожая семян на 2,2 - 4,5 ц/га (8,9 - 18,3%) при увеличении содержания масла с 55,2 до 56,9%. Дополнительный сбор масла вследствие этого составил 1,4 - 2,9 ц/га. Сахарная свекла. По данным опытных станций применение препаратов эмистим С, альфа, бетастимулин привело к существенному повышению продуктивности сахарной свеклы. На Волынской, Тернопольской и Кировоградской станциях прирост урожая корнеплодов 123
составил соответственно 54,0 - 83,0; 34 - 76 и 45 - 77 ц/га при повышении сахаристости соответственно на 1,2 - 1,9; 0,2 - 0,4 и 0,2 - 0,4%. Дополнительный сбор сахара под влиянием биостимуляторов был в пределах 72,2 - 20,4 ц/га. Государственные испытания регуляторов роста сахарной свеклы в Институте сахарной свеклы УААН показали прибавку урожая корнеплодов 63,0 ц/га при урожае на контроле 54,2 ц/га, а сбор сахара увеличился на 14,9 ц/га (15,3%). Испытания регуляторов роста ивина, потейтина, эмистима С, агростимулина, бетастимулина, зеастимулина в 1994 г. в производственных условиях показали, что под их влиянием урожаи озимой пшеницы увеличивались на 2 - 6 ц/га, озимой ржи — на 2 - 4, ячменя — на 3 - 6, кукурузы — на 4 - 8, сахарной свеклы — на 20 - 65, зеленой массы кукурузы — на 60 - 130, картофеля — на 40 - 70, моркови — на 18 - 30, томатов — на 20 - 30 ц/га. В ряде хозяйств Киевской и Черкасской областей препараты эми- стим С и зеастимулин успешно применены в качестве антидота при фитотоксическом воздействии гербицидов в результате нарушения технологии применения последних на посевах кукурузы — передозировки, изменения сроков внесения, сортовой чувствительности отдельных генотипов культуры. Применение биостимуляторов способствовало снятию фитотоксического эффекта через 2-3 сут после фолиар- ного опрыскивания пострадавших растений. В заключение выражаем благодарность за участие в проведенной работе В.М.Троян, Т.А.Палладиной (ИФРГ НАН Украины), В.К.Яворской, Ю.С.Кагану (Институт здоровья МОЗ Украины). 1. Пат. 628467 Бельгия. Hamaker J.W., Johnston M., Martin H.Т., Redeman C.T. A Pikoline acidderivate. A plantgrowth regulater // Science. — 1963. — Л/"2 141. — P. 363 - 366. 2. Сологуб Л.С, Карабанов Ю.В., Мощицкий С.Д. и др. Использование нитро- производпых 2-аминопиридина в качестве гербицидов // Физиол. активн. вещества. — 1971. — Л/"2 3. — С.208 - 211. 3. Литвиненко С.Н., Иващенко Я.Н. Соединения пиридинового ряда в качестве антисептических присадок к маслам // Там же. — 1973. — Л/"2 5. — С.99 - 103. 4. Карабанов Ю.В., Павленко А.Ф., Мощицкий С.Д. и др. Гербипидная и стимулирующая активность окси- и меркапто-производных аминополихлорпириди- нов // Там же. — 1978. — AfO 10. — С.53 - 65. 5. А.С. 162003 СССР. Стимуляторы роста растений/ Карабанов Ю.В., Пепь- кис П.С., Кукалешсо С.С. и др. // Б.И. — 1964. — Л/а 8. 6. Школаевська А.О., 1ващенко Я.М., Карабанов Ю.В. Застосування нового стимулятора — препарату AfQ 31 — при вирощуванш noMiflopie i oripKiB. // OB04iBHHHTBO i баштанництво. — 1973. — Вип. 16. — С.19 — 25. 7. Пономареико СП., Николаенко Т.К., Боровиков Ю.Я. Протоноакцепторная способность N-оксида 2,6-диметилпиридина // Укр. хим. журн. — 1990. — 56, Л/"Я 7. — С.773 - 777. 8. Пономареико СП., Николаенко Т.К., Боровиков Ю.Я. и др. Изучение электронного строения и динамики молекул пиридина // Журн. общей химии. — 1991. — 61. — С.2765 - 2770. 124 9. Пономареико СП., Николаенко Т.К., Боровиков Ю.Я. Физико-химическое исследование пиридина и его метильных производных // Укр. хим. журн. — 1990. — 56, ЛГЯ 1. — С.56 - 62. 10. Пономареико С.П.,Боровиков Ю.Я., Николаенко Т.К. и др. Исследование электрических свойств пиридин N-оксида и его метильных производных в твердой фазе // Журн, общей химии. — 1993. — 63, Л/О 5. — С.1026 - 1033. 11. Пономареико СП., Боровиков Ю.Я., Дульнев П.Г. и др. Электрические и спектральные свойствацианопроиоводных пиридина// Там же. — AflO. — С.2312- 2319. 12. Пономареико СП., Боровиков Ю.Я,, Боровикова Г.С и др. Исследование ком- плексообразования N-окисленных производных пиридина с протонодонорами // Там же. — Л/0 8. — С.1872 - 1876. 13. Пономареико СП., Николаенко Т.К., Троян В.М. и др. Регуляторы роста растений на основе N-оксидов производных пиридина. Физико-химические свойства и механизм действия // Регуляторы роста растений. — Киев, 1992. — С.28- 55. 14. Палладина Т.А-, Беляева Н.В., Пономареико СП. и др. Влияние регулятора роста ивина на активность Н+ - АТФазы плазматических мембран клеток корней кукурузы // Докл. АН УССР. Сер.Б. — 1991. — Л/0 3. — С.96 - 99. 15. Троян В.М., Яворсъка В.К., Пономареико СП. та гн. Теоретичш основи застосування регулятора росту 2,6-даметилшридину N-оксиду // Ф'ю'юа. i 6io- xiM. культ, росяин. — 1991. — 23, Л/0 5. — С.468 - 473. УДК 631.8/581.1. Т.М.Биляновская, Т.К.Гордиенко, Е.Ю.Деревянко, А.В.Ияюхин НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ СИНТЕТИЧЕСКИМ ПРЕПАРАТОМ ТРИМАН И ФУНГИЦИДАМИ НА РОСТОВЫЕ ПРОЦЕССЫ Представлены результаты исследований влияния предпосевной обработки семян пшеницы и ячменя препаратом триман (разные дозы) и фунгицидами (бенлат, витатиурам, витавакс, ТМТД, титан, агроцид) на ростовые процессы на ранних фазах роста и развития растений. Отмечено, что триман при использовании его совместно с протравителями в одних смесях ослабляет ингибирующее действие протравителей, в других — усиливает либо индифферентен. Отмечено изменение под действием протравителей и тримана морфометрических показателей растений, а также их сырой и сухой массы. В последние годы: в литературе большое внимание уделяется изучению влияния на растения синтетических регуляторов роста, обладающих высокой биологической активностью. В частности, предложено использовать препараты пиридиновой природы для предпосевной обработки семян зерновых культур с целью регулирования таких важных процессов, как прорастание, рост стебля, заложение и рост корней ; © Т.М.Биляновская, Т.К.Гордиенко, Е.Ю.Деревянко, А.В.Илюхин, 1995 125
[1-5]. Механизм действия препаратов пиридиновой природы полностью не изучен. Однако большой фактический материал свидетельствует об эффективности их использования, в первую очередь тримана, для повышения продуктивности сельскохозяйственных растений. Поскольку семена зерновых культур перед посевом протравливают, возникает вопрос: возможно ли применение таких веществ, как триман совместно с протравителями, для предпосевной обработки? В связи с этим нами исследовалось влияние на ростовые процессы тримана и протравителей при их совместном использовании для предпосевной обработки семян яровой и озимой пшеницы, а также ярового ячменя. Применяли препараты тримана в дозах: 2,5; 5,0 и 10 г/т семян, протравителями служили бенлат (в дозе 1,5 кг/т семян), ви- татиурам (2,5 кг/т), витавакс, ТМТД, тигам, агроцид в дозе 2,0 кг/т каждый. Опыты проводили на семенах озимой пшеницы сорта Мироновская 808, ярового ячменя сорта Рось, яровой пшеницы сорта Лютесценс 2199. - Семена за 1 - 2 сут перед посевом обрабатывали триманом, протравителями, смесями тримана с протравителями в указанных дозах (полувлажная обработка из расчета 20 л воды на 1 т семян). Их укладывали на увлажненную дистиллированной водой фильтровальную бумагу в кюветы, которые помещали в термостат при Т = 18 - 20°С. Энергию прорастания и всхожесть определяли по ГОСТ 12038- 66. Морфометрические показатели регистрировали у 60 растений в каждом варианте. При этом у растений измеряли длину наиболее развитого корня, количество основных корней, а также длину проростка. Полученные данные подвергли статистической обработке по Доспехо- ву (1985). Достоверность биометрических показателей определяли по критерию Стьюдента. Судя но анализу результатов (табл.1), под влиянием предпосевной обработки семян озимой пшеницы протравителями, в том числе совместно с триманом, энергия их прорастания снизилась по сравнению с контролем. Однако совместная обработка комбинациями бенлата с триманом, а также витатиурама с триманом повысила энергию прорастания семян по сравнению с вариантом, где для предпосевной обработки использовали только протравители. Анализ показателей всхожести семян свидетельствует о том, что под влиянием предпосевной обработки семян бенлатом, а также в комбинации с триманом всхожесть семян повысилась на 3 - 24,1% по сравнению с контролем, при этом в комбинациях бенлата с триманом показатели выше на 19,1 и 18,7% по сравнению с таковыми в варианте, где применялся один бенлат. В вариантах с использованием смесей витатиурама с триманом всхожесть изменилась на 1 - 12,3% по сравнению с вариантом с одним витатиурамом. Обработки семян перед посевом комбинациями витавакса и тримана способствовали как повышению (триман в дозах 2,5 и 10,0 г/т), 126 Таблица 1. Влияние предпосевной обработки семян озимой пшеницы сорта Мироновская 808 триманом и протравителями на энергию прорастания и всхожесть семян Вариант опыта Энергия прорастания, % к контролю Контроль (обработка семян только водой — 20 л/т) Триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Бенлат — 1,5 кг/т Бенлат + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Витатиурам 2,5 кг/т Витатиурам + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Витавакс — 2,0 кг/т Витавакс + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 100,0 111,2 115,5 110,8 97,8 99,6 99,2 96,7 94,6 91,2 96,5 98,5 98,9 94,5 96,1 88,6 Всхожесть, % к контролю 100,0 101,1 101,6 99,5 105,0 124,1 103,0 123,7 102,0 98,0 101,0 89,7 101,0 109,9 99,0 102,8 так и снижению (триман — 5,0 г/т) всхожести семян по сравнению с витаваксом. Обращает на себя внимание следующий факт — использование предпосевной обработки только триманом способствует повышению энергии прорастания семян во всех вариантах опыта. Как следует из результатов изучения влияния предпосевной обработки семян озимой пшеницы триманом, протравителями и их комбинациями на накопление биомассы (табл.2), под действием тримана сырая масса растений (корней и надземной части) значительно увеличилась, однако корней — в большей степени, надземной части — в меньшей. Сухая масса под действием тех же доз тримана увеличилась мало, что свидетельствует о влиянии тримана на оводненность тканей растений. Под действием протравителей (витатиурам, витавакс), а также смесей тримана с протравителями, за исключением комбинации витатиурама и тримана, сырая масса у растений увеличивается (значительнее корней). Что касается накопления сухой массы, последняя то увеличивалась, то уменьшалась под действием совместного использования тримана с протравителями для предпосевной обработки семян. Кроме того, из всех исследуемых смесей тримана с протравителями обработка семян озимой пшеницы Мироновская 808 в наибольшей степени увеличила массу у растений (7-й день после посева) в комбинациях, где триман применили в дозе 10,0 г/т с бенлатом, витатиурамом, витаваксом. 127
Таблица 2. Влияние предпосевной обработки семян озимой пшеницы сорта Мироновская 808 триманом и протравителями на накопление биомассы на ранних фаоах роста и развития растений (7-й день после посева), % к контролю Вариант опыта Сырая масса Корень Стебель Сухая масса Корень Стебель Контроль (семена обработаны только водой — 20 л/т) 100 100 100 100 Триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Бенлат — 1,5 кг/т Бенлат + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Витатиурам — 2,5 кг/т Витатиурам + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Витавакс — 2,0 кг/т Витавакс + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 150 136 161 94 140 138 131 109 107 95 114 148 136 137 158 117 117 109 108 113 102 110 103 98 71 104 101 90 95 114 119 119 110 95 98 102 114 100 98 67 91 100 98 100 117 106 105 94 107 94 93 102 94 90 94 100 88 87 85 103 Анализ результатов исследований влияния предпосевной обработки семян триманом, протравителями, а также комбинациями последних совместно с разными дозами тримана на энергию прорастания, всхожесть семян и накопление биомассы ярового ячменя (табл.3) показал, что обработка семян триманом снизила энергию прорастания ячменя на 2,2 - 2,7% по сравнению с контролем, при этом всхожесть семян была несколько выше контрольной. Использование в опытах протравителей значительно снизило энергию прорастания семян и тормозило их всхожесть. Наиболее токсичным для прорастающих семян оказался витатиурам, наименее — витавакс. Так, под влиянием витатиурама энергия прорастания и всхожесть по отношению к контролю снизилась соответственно на 22,9 и 22,1%, а под влиянием вита- вакса — соответственно на 13,1 и 5,6%. Совместная обработка семян бенлатом и триманом, а также витатиурамом и триманом повысила энергию прорастания и всхожесть по сравнению с этими показателями при отдельном использовании протравителей. Смеси витавакса с триманом снизили энергию прорастания и всхожесть семян по сравнению с таковыми при использовании только витавакса. Таким образом, триман при совместном его использовании с бенлатом и витатиурамом снижает ингибирующее действие последних, однако в сочетаниях тримана с витаваксом ингибирующее дей- 128 Таблица 3. Влияние предпосевной обработки семян ярового ячменя сорта Рось триманом и протравителями на энергию прорастания и всхожесть семян, а также накопление сухой биомассы на ранних фазах роста и развития растений, % к контролю Вариант опыта Энергия прорастания Всхожесть Контроль (семена обработаны только водой — 20 л/т) Триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Бенлат — 1,5 кг/т Бенлат + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Витатиурам — 2,5 кг/т Витатиурам + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Витавакс — 2,0 кг/т Витавакс + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Сухая биомасса 100 100 100 97,3 97,3 97,8 84,3 90,8 91,8 85,5 77,1 88,8 76,0 88,8 86,9 81,2 76,0 88,8 100,2 101,1 85,5 84,9 93,5 87,9 83,2 77,9 88,7 85,7 90,1 95,4 87,2 85,7 90,1 105,1 105,1 105,4 100,8 99,3 106,8 99,6 99,1 103,2 106,1 101,4 103,3 104,5 102,1 103,6 ствие последнего усилилось по сравнению с вариантом, где он использовался отдельно. Результаты изучения влияния предпосевной обработки семян триманом и протравителями на морфометрические показатели растений ярового ячменя на ранних фазах роста и развития свидетельствуют об ингибирующем действии протравителей на прирост корней (табл.4,5). Аналогичный эффект оказали и смеси протравителей с триманом (все испытуемые дозы), особенно на 4-й день после посева, однако на 7-й день их ингибирующее действие значительно уменьшилось. Высота стеблей (проростков) уже на 7-й день роста и развития растений в вариантах с семенами, обработанными перед посевом только триманом, бенлатом, а также комбинациями бенлата с триманом, превысила высоту контрольных растений на 2 - 15%. Изменилось и соотношение длины корней к высоте стеблей, наиболее близким к контролю оно было при обработке семян только триманом. При исследовании влияния совместной предпосевной обработки триманом и протравителями семян яровой пшеницы сорта Лютесценс 2199 на энергию прорастания и всхожесть, а также накопление сухой биомассы (проростки 7-й день после посева) установлено (табл.6), что обработка семян протравителем ТМТД совместно с триманом способствовала повышению энергии их прорастания на 4,8 - 6,7%, однако 129
Таблица 4. Влияние предпосевной обработки семян ярового ячменя сорта Рось триманом и протравителями на морфометрические показатели растении (4-й день после посева) Вариант опыта Количество корней, шт. Длина корня Высота стебля % к контролю Длина корня : высота стебля Контроль (семена обработаны только водой — 20 л/т) Триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Бенлат — 1,5 кг/т Бенлат -f- триман, г/т 2 5 5^0 10,0 Витатиурам — 2,5 кг/т Витатиурам + триман, г/т 2 5 5,0 10,0 Витавакс — 2,0 кг/т Витавакс + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 5,5 5,7 5,3 5,8 5,4 5,5 5,6 5.5 5,3 5,6 5,5 4,9 5,2 5,3 5,3 5,5 100 101 96 99 85 76 89 65 54 66 60 58 66 64 75 83 100 100 100 84 103 95 97 47 76 92 76 84 79 53 58 79 2,10 2,13 2,02 2,46 1,74 1,69 1,91 2,83 1,48 1,51 1,65 1,43 1,76 2,55 2,72 2,20 всхожесть их несколько снизилась как по сравнению с контролем, так • и с вариантом обработки только ТМТД. Обработка семян смесью тигама с триманом привела к снижению энергии прорастания и всхожести, однако всхожесть семян по сравнению с вариантом, где тигам использовался отдельно, повысилась на 6,1 - 10,3%. При обработке семян агроцидом и триманом достигается больший аффект, если используется триман в дозе 2,5 г/т. Так, всхожесть семян по сравнению с контролем повысилась на 2,9%, а по сравнению с вариантом с семенами, обработанными только агроцидом, — 4,5%. Использование при обработке семян комбинаций ТМТД и тримана, тигама и тримана способствовало повышению сухой биомассы проростков яровой пшеницы (7-й день роста и развития растений, табл.7). Как следует из полученных результатов, обработка семян протравителями с триманом приводит к изменениям морфометрических показателей, а также биомассы растений яровой пшеницы, а именно: уменьшается длина и масса корней по сравнению с контролем. Что касается высоты и массы надземной части, то под действием комбинаций ТМТД и тримана, а также агроцида и тримана они превышали таковые на контроле и в вариантах, где семена обрабатывали только протравителями. В этом опыте также установлено значительное 130 Таблица 5. Влияние допосевной обработки семян ярового ячменя сорта Рось триманом и протравителями, аташе их комбинациями на морфометрические показатели растений (7-й день после посева) Вариант опыта Контроль (семена обработаны только водой — 20 л/т) Триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Бенлат — 1,5 кг/т Бенлат + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Витатиурам — 2,5 кг/т Витатиурам + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Витавакс — 2,0 кг/т Витавакс + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Количество корней, шт. 5,6 5,7 5,4 5,8 5,5 5,6 5,6 5,6 5,4 5,6 5,5 5,4 5,3 5,3 5,4 5,6 Длина корня % к ко 100 105 109 99 86 97 89 83 79 91 82 86 87 93 91 96 Высота стебля нтролю 100 107 114 115 109 114 109 84 93 100 100 112 93 95 105 102 Длина корня : высота стебля 1,00 0,98 0,95 0,85 0,79 0,84 0,82 0,98 0,84 0,91 0,82 0,76 0,93 0,97 0,86 0,94 усиление ингибирующего действия на ростовые процессы смесей тигама и тримана, в отличие от применения только тигама. Так, под воздействием тигама длина корня и высота стебля у проростков составляла 93 и 99%, а при применении смесей тигама с триманом длина корня — соответственно 23, 20, 38%, высота стебля — 76, 26, 76% по отношению к контролю. Под воздействием смесей тигама с триманом снизилась и масса корней проростков по сравнению с таковой, где протравителем обрабатывали семена перед посевом отдельно. Таким образом, предпосевная обработка семян разных видов растений протравителями совместно с триманом способствует как повышению, так и снижению энергии прорастания и всхожести семян по отношению к таковым в вариантах, где семена обрабатывали только протравителями. Кроме того, триман при использовании его совместно с протравителями для предпосевной обработки семян, в одних смесях с протравителями ослабляет их ингибирующее действие, в других — усиливает либо индифферентен. Одни и те же протравители, а также их смеси с триманом оказывают противоположное физиологическое действие (стимуляция, ингибирование) на ранних фазах роста и развития разных видов растений. Комбинации тримана с протравителями, используемые для предпосевной обработки растений, изменяют морфометрические показатели у последних, а именно: уменьшается длина корней и снижается их масса; высота стеблей (проростков) в 131
Таблица 6. Влияние предпосевной обработки семян яровой пшеницы сорта Лютесценс 2199 протравителями и триманом на энергию прорастания, всхожесть и накопление сухой биомассы на ранних фаоах роста и развития растений, % к контролю Вариант опыта Энергия прорастания Всхожесть Сухая биомасса (7-й день посева) Контроль (семена обработаны только водой — 20 л/т) ТМТД — 2,0 кг/т ТМТД + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Тигам — 2,0 кг/т Тигам + триман, г/т 2,5 5,0 ,» 10,0 Агроцид — 2,0 кг/т Агроцид + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 100,0 106,3 105,2 106,7 104,8 101,1 90,0 85,0 97,0 101,1 98,0 88,0 102,0 100,0 100,5 96,3 98,9 97,9 87,2 94,3 95,9 97,5 98,4 102,9 86,8 92,7 100 104 104 105 99 104 105 95 94 98 93 100 89 Таблица 7. Влияние предпосевной обработки семян яровой пшеницы Лютесценс 2199 протравителями и триманом на ростовые процессы (7-й день после посева), % к контролю Вариант опыта Контроль (семена обработаны только водой — 20 л/т) ТМТД — 2,0 кг/т ТМТД + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Тигам — 2,0 кг/т Тигам + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Агроцид — 2,0 кг/т Агроцид + триман, г/т 2,5 5,0 10,0 Длина корня 100 68 97 80 72 93 23 20 38 91 109 25 107 Высота стебля 100 89 121 111 100 99 76 62 76 83 113 64 120 Сырая масса растений корень 100 77 72 86 77 69 58 46 56 60 56 51 72 стебель 100 95 121 115 108 100 100 95 90 105 105 97 105 одних вариантах увеличивается, в других — уменьшается, однако во всех вариантах масса стеблей (надземной части проростков) увеличивается. Совместная предпосевная обработка семян протравителями и триманом способствует изменению на ранних фазах роста и разви- 132 тия растений их сырой и сухой массы, причем сырая увеличивается намного больше, чем сухая, что указывает на более высокую оводнен- ность тканей. 1. Калинин Ф.Л. Биологически активные вещества в растениеводстве. — Киев: Наук, думка, 1984. — 320 с. 2. Кефели В.И., Прусакова Л.Д. Химические регуляторы растении. — М.: Знание, 1985. — 64 с. 3. Меркис А.И., Новицкене Л.Л., Деева В.П., Казакова В.Н. // Регуляторы роста растений. — М.: Агропромиздат, 1990. — С.68 - 73. 4. Никелл Л.Дж. Регуляторы роста растений. Применение в сельском хозяйстве. — М.: Колос, 1984. — 192 с. 5. Регуляторы роста растений. — Киев: РДЭНТП, 1992. — 178 с. УДК 581.13 : 631.811 Н.Ю.Таран, А.А.Оканенко, С.А.Шумик, Л.М.Кононюк, В.И.Макаренко, Н.Н.Мусиенко КИЕВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. ТАРАСА ШЕВЧЕНКО, НИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ У А А Н, КИЕВ ВЛИЯНИЕ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ И АНТИСТРЕССОВОГО ПРЕПАРАТА ТРИМАН НА ПИГМЕНТНЫЙ КОМПЛЕКС ПШЕНИЦЫ Впервые изучена динамика пигментного содержания озимой пшеницы сорта Полесская 90 при использовании углеаммонийных солей (УАС) и УАС в комбинациях с антистрессовым препаратом триман. Обнаружено повышение фотосинтетической функции исследуемых растении за стет накопления и перераспределения фотосинтетических пигментов. Показано эффективное применение УАС в комбинации с триманом для повышения продуктивности и стойкости пшеницы. Одним из подходов к изучению многофакторного влияния среды на отдельные физиологические функции и вообще на рост и развитие растений может быть поэтапный анализ изменений этих функций, наблюдаемых в полевых условиях. В таких исследованиях наряду с отделением ведущего фактора возможно во многих случаях проследить и за взаимодействием или за совместным действием на определенную функцию нескольких факторов или всей их совокупности. Целью такого обобщения является приближение к познанию всех сторон продукционного процесса. С учетом этой методологии разработана схема полевых исследований, где основными вариантами были: контроль Р90К90; РэоКдо + аммиачная селитра (N120 кг/га); Р90К90 + YAC(Ni2o кг/га; внесение 90 кг/га — в фазе трубкования, 30 кг/га — в фазе колошения); PgoKgo + yAC(Ni2o кг/га;'внесение 90 кг/га в фазе трубкования, 30 кг/га — в фазе колошения) + триман в фазе трубкования; Р90К90 + @ Н.Ю.Таран, А.А.Оканенко, С.А.Шумик, Л.М.Кононюк, В.И.Макаренко, Н.Н.Мусиенко, 1995 133
аммиачная селитра (Ni20 кг/га) + триман (обработка в фазе трубкования); PgoKgo + аммиачная селитра (Ni2o кг/га) + триман (обработка в фазе колошения). Мелкоделяночные опыты проводились на базе Института земледелия УААН пгт Чабаны Киевской обл. с выдерживанием всех агротехнических мероприятий, принятых в опытном хозяйстве института. Более детальная схема опыта представлена в статье Н.Н.Мусиенко с соавт. (см. наст.сб.). Схема опыта предусматривала наряду со сравнительным изучением влияния азотсодержащих удобрений — углеаммонийных солей (УАС) и аммиачной селитры — на пигментный комплекс озимой пшеницы также исследование адаптивных свойств районированного в лесостепной зоне Украины сорта озимой мягкой пшеницы сорта Полесская 90 в условиях использования в интегральной системе защиты растений антистрессового препарата триман и его совместного с УАС эффекта. Среди физиолого-биохимических функций, которые способствуют адаптации пшеницы к климатическим условиям лесостепи Украины, значительное внимание уделяется фотосинтезу как наиболее чувствительному индикатору растений на окружающую среду. Изучение фотосинтетической функции растений осуществляли на основании количественного определения содержания пигментов [1] в листьях пшеницы определенные этапы онтогенеза, поскольку показано [2,3], что определение мощности развития фотосинтетического аппарата по содержанию хлорофилла возможно использовать для характеристики потенциальной способности растений образовывать урожай. Анализ полученных нами данных свидетельствует о максимальном увеличении содержания хлорофиллов (а + Ь) во флаговом листке пшеницы в фазе колошения и цветения, т.е. процесс накапливания пигментов шел практически до начала формирования зерновки независимо от применения различных форм азотсодержащих удобрений или препарата триман (табл. 1,2). В фазе молочно-восковой спелости (МВС) содержание пигментов понижается во всех вариантах,^ но в опытных — менее существенно, что свидетельствует о большей продолжительности работы флагового листка растений этих вариантов. Судя по продолжительности работы флагового листа, применение аммиачной селитры было не намного эффективнее УАС. Нами также отмечено, что исследуемые вещества по-разному влияют на пигментный состав листа пшеницы в разные годы и этапы развития растений. Так, в 1993 г. в фазе трубкования не найдено существенных отличий между опытными и контрольными растениями по содержанию хлорофиллов, каротиноидов и их соотношений, поэтому в 1994 г. пигменты в этой фазе развития растений не определяли. Наилучшая реакция пигментного комплекса на действие УАС, аммиачной селитры и тримана проявлялась в критические для пшеницы фазы развития, а именно колошения и цветения. 134 Таблица 1. Содержание и соотношение пигментов во флаговом листе пшеницы сорта Полесская 90 в полевых опытах вегетации 1993 г. Вариант Контроль (PgoKgo) РдоКэо + N120 (аммиачная селитра) P9oK9o+yAC(N120) Р90К90 +yAC(N1o0)+ +триман (50 мг/л) Р90К90 + триман (50 мг/л) НСРооь Контроль (PgoKgo) Р90К90 + Nj20 (аммиачная селитра) PgoK9o + yAC(N120) P9oK9o + yAC(N12o)+ +триман (50 мг/л) Р90К90 + +триман (50 мг/л, фаза трубкования) РэоКдо + +триман (50 мг/л, фаза колошения) Хлорофилл, мг/г сухого вещества а b а+Ъ Каротины + 4-ксантофиллы мг/г сухого вещества Фаза трубкования 7,75 1,86 9,61 7,61 1,76 9,67 7,66 2,11 9,77 6,70 1,55 8,25 7,28 1,64 8,92 0,30 0,34 1,50 2,18 2,09 2,50 1,87 2,09 0,20 Фаза колошения 7,81 1,87 9,68 9,81 2,14 11,95 10,00 1,66 11,66 9,47 1,71 11,18 10,18 1,83 12,01 9,52 1,89 11,41 2,51 2,89 2,72 3,23 3,38 2,77 Хлорофилл а Хлорофилл b 4,18 4,48 4,78 4,44 4,42 — 4,18 4,57 6,02 4,97 5,49 5,04 Хлорофиллы Каротиноиды 4,41 4,63 3,91 4,41 4,27 — 3,86 4,13 4,29 3,46 3,55 4,12 НСРоо Контроль (PgoKgo) РэоКдо + Ni20 (аммиачная селитра) Pg0Kgo + yAC(Ni2o) P9oK9o + yAC(N120)+ +триман (50 мг/л) РэоКдо + -f-триман (50 мг/л, фаза трубкования) РэоКдо-г +триман (50 мг/л, фаза колошения) НСРооа 0,51 0,13 0,61 0,11 Фаза цветения 6,04 1,48 7,52 1,66 7,89 2,37 10,26 7,82 2,23 10,05 8,94 2,59 11,53 7,21 2,01 9,22 2,02 2,44 2,33 2,65 4,07 3,34 3,51 3,45 3,58 Контроль (РэоКдо) PgoKgo + N120 (аммиачная селитра) 9,79 2,89 12,68 2,61 3,36 1,83 0,52 2,31 0,20 — Фаза молочно-восковой спелости 2,63 0,63 3,26 0,98 4,24 5,08 2,76 7,84 1,81 1,85 4,53 5,08 4,12 4,95 3,48 4,86 3,33 4,33 135
Окончание табл.! Вариант , ■ 1 P9oK9o+yAC(N120) P9oK9o+yAC(N120)+ +триман (50 мг/л) Р90К90 + +триман (50 мг/л, фаза трубкования) Р90К90 + +триман (50 мг/п, фаоа колошения) HCPoos Хлорофилл, мг/г сухого вещества а Ь 3,82 0,96 4,82 1,95 4,49 2,06 5,34 2,86 0,44 0,71 а+Ь 4,78 6,27 6,55 8,20 1,20 Каротины + +ксантофиллы вещества 1,33 1,63 1,91 2,22 — Хлорофилл а Хлорофилл о 3,96 2,28 1,92 — Хлорофиллы 3,59 3,85 3,43 3,69 — В фазе колошения наблюдали повышение содержания пигментов в опытных вариантах. Накопление хлорофиллов происходило за счет увеличения хлорофилла а. Кроме того, в вариантах УАС и УАС + триман в вегетацию 1993 г. отмечено уменьшение количества хлорофилла Ь, что обусловило наибольшее значение соотношения хлорофиллов а/b в варианте УАС и более высокое по сравнению с аммиачной селитрой; в вариантах УАС + триман и триман — фаза трубкования. Количество желтых пигментов в 1993 г. повышалось во всех вариантах, а в случаях УАС + триман и триман — фаза трубкования увеличение было значительным даже в сравнении с вариантом аммиачная селитра. В 1994 г. низкое содержание этих веществ отмечено в контроле, благодаря чему во всех других случаях содержание каро- тиноидов было существенно выше, но без разницы между вариантом с аммиачной селитрой. Интересно, что в этой фазе отмечено небольшое повышение соотношения хлорофиллов и каротиноидов в 1993 г. в вариантах УАС и аммиачная селитра. Следующая фаза развития пшеницы — цветение — характеризовалась также увеличением содержания хлорофиллов в 1993 г. во всех вариантах по сравнению с контролем, а в варианте триман — фаза колошения даже по сравнению с вариантом с аммиачной селитрой за счет как хлорофилла а, так и Ь. В 1994 г. накопление хлорофилла а было более значительным в вариантах УАС, УАС + триман и триман — фаза колошения как в сравнении с контролем, так и с вариантом аммиачная селитра. Содержание желтых пигментов было наибольшим в 1993 г. в вариантах с триманом, немного ниже в варианте с УАС, а в 1994 г. накопление наблюдалось только в варианте УАС. В фазе МВС наблюдали некоторое повышение содержания суммы хлорофиллов в варианте с аммиачной селитрой, хотя и в других вариантах оно было больше, чем в контроле, но меньше, чем в варианте с аммиачной селитрой. Количество желтых пигментов, также наиболее 136 Таблица 2. Содержание и соотношение пигментов во флаговом листе пшеницы Полесская 90 в полевых опытах вегетации 1994 г. Вариант Хлорофилл, мг/г сухого вещества а+Ь Каротины + +ксантофиллы мг/г сухого вещества Хлорофилл а Хлорофилл b Хлорофиллы Каротиноиды Контроль (Р90К90) PgoKgo + N120 (аммиачная селитра) P9oK9o + yAC(N120) P9oK90+yAC(N12o)+ +триман (50 мг/л) Р90К90 + +триман (50 мг/л, фаза трубкования) НСРоо5 Контроль (PgoKgo) Р9оК9о + N120 (аммиачная селитра) P9oK9o + yAC(Ni20) P9oK90 + yAC(Ni2o)+ +триман (50 мг/п) Р90К90 + триман (50 мг/л) НСРп05 Фаза колошения 6,51 1,65 8,16 2,12 3,95 0,28 0,39 0,17 0,13 Фаза молочно-восковой спелости 3,85 8,95 1,97 10,92 8,76 1,91 10,67 8,87 1,91 10,78 8,72 2,06 10,78 0,64 0,25 0,68 2,68 2,73 2,73 2,72 0,21 Фаза цветения 8,66 2,90 11,56 9,43 4,99 14,42 11,03 3,12 14,15 11,07 3,43 14,50 8,93 2,57 11,50 2,68 1,38 2,84 2,68 2,30 4,54 4,59 4,64 4,23 — 2,99 1,89 3,54 3,23 3,47 4,07 3,91 3,95 3,96 — 4,31 10,45 4,98 5,41 5,00 Контроль (PgoKgo) Р90К90 + N120 (аммиачная селитра) P9oK90 + yAC(N120) PgoKgo +yAC(N1,o) + -t-триман (50 мг/л) PgoKgo + триман (50 мг/л) HCPoos 7,49 2,13 9,62 8,84 2,62 11,45 8,49 2,32 10,81 8,21 1,98 10,19 7,92 2,09 10,01 0,21 0,40 0,50 2,01 2,36 2,32 2,14 2,19 0,16 3,52 3,37 3,66 4,15 3,79 — 4,79 4,85 4,66 4,76 4,57 — высокое в варианте 1993 г. триман — фаза колошения. В этом году в вариантах УАС + триман и триман их содержание было равным таковому, как и в варианте с аммиачной селитрой, а в варианте УАС — меньше. В 1994 г. этот показатель был выше в вариантах аммиачная селитра, УАС и триман. В варианте УАС в этом году повышение количества желтых пигментов не выходило за пределы ошибки. Относительно соотношения хлорофиллов можно отметить, что в 1993 г. во всех вариантах наблюдали понижение этого показателя, наибольшее 137
в варианте с аммиачной селитрой и наименьшее при обработке УАС. В 1994 г. понижение имело место только в варианте с аммиачной селитрой, другие варианты, особенно УАС + триман, характеризовались увеличением этого соотношения. Как показано исследованиями А.Б.Рубина с соавт. [4], увеличение соотношения хлорофиллов а/b характерно для листьев более продуктивных сортов риса. Этими авторами отмечено более высокое суммарное содержание хлорофиллов (а + Ь) у продуктивных сортов риса. Работами В.И.Гапоненко [5] также показана положительная корреляционная зависимость между концентрацией пигментов и урожаем ржи и ячменя. А исследованиями И.Г.Шматько [6], Д.Ф.Проценко [7], М.Д.Кушниренко [8] и другими прослежена зависимость между увеличением содержания пигментов и устойчивостью растений к факторам засухи. Значительное внимание уделяется сейчас каротиноидам как веществам с антиоксидантными свойствами, которые обусловливают их адаптивную функцию пигментного комплекса растений [9]. Рассматривая полученные нами данные с учетом имеющейся в литературе информации, можно утверждать, что использование УАС и УАС в комплексе с триманом способствует повышению фотосинтетической функции растений пшеницы за счет накапливания и перераспределения фотосинтетических пигментов. Как азотсодержащие удобрения УАС являются не менее эффективными с точки зрения повышения продуктивного потенциала пшеницы, чем аммиачная селитра. Анализ динамики пигментного состава озимой пшеницы на протяжении двух вегетационных периодов позволяет выделить как наиболее положительный в аспекте повышения продуктивности и развития у растений свойств, связанных со стойкостью к факторам засухи (особенно испытанных растениями в вегетацию 1994 г.) вариант УАС + триман, характеризующийся повышенным содержанием хлорофиллов (а + Ь), повышенным соотношением хлорофиллов а/b и накапливанием желтых пигментов. Самостоятельное применение УАС и тримана является менее эффективным, но не исключает возможности их использования в условиях интегрированного землепользования. 1. Атпоп D. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenol — oxidase in Beta Vulgaris // Plant Physiol. — 1949. ~ 124, N 1. — P. 1-15. 2. Ничипорович А.А. Хлорофилл и фото синтетическая продуктивность растении // Хлорофилл. — Минск: Наука и техника, 1974. — С.49 - 62. 3. Тарчевский И.А., Андрианов Ю.Е. Содержание пигментов как показатель мощности развития фотосинтетического аппарата у пшеницы // Физиология растений. — 1980. — 27, вып. 2. — С<341 - 348. 4. Рубин А.Б., Венедиктов П.С, Кренделева Т.Е. и др. Регуляция первичных стадий фотосинтеза при изменении физиологического состояния растений // Фотосинтез и продукционный процесс. — 1989. — N 2. — С.29 - 39. 5. Гапоненко В.И. Влияние внешних факторов на метаболизм хлорофилла. — Минск: Наука и техника, 1982. — 240 с. 6. Шматько 1.Г. Посухостгашсть i врожай озимо!пшенищ. — К.: Урожай, 1974.— 184 с. 138 7. Проценко Д.Ф., Кириченко Ф.Г., Мусиенко Н.Н. и др. Засухоустойчивость озимой пшеницы. — М.: Колос, 1975. 8. Кушниренко М.Д., Крюкова Е.В., Лечерская С.Н и др. Зеленые пластиды при водном дефиците и адаптации к засухе. — Кишинев: Штиинца, 1981. — 159 с. 9. Карнаухов В.Н. Биологические функции каротиноидов. — М.: Наука, 1988. — 280 с. УДК 581.1 / 631.8 Т.М.Биляновская НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ К ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКЕ СЕМЯН СИНТЕТИЧЕСКИМ ПРЕПАРАТОМ ТРИМАН Изучена восприимчивость семи сортов озимой пшеницы отечественной селекции к предпосевной обработке семян рострегулятором триман. Показано, что биологически активный препарат триман при использовании его для предпосевной обработки семян стимулирует рост и развитие озимой пшеницы сортов Мирле- бен, Мироновская остистая, Мироновская 808 на ранних фазах роста и развития. Изложена методика проведения исследований. В последние годы наряду с традиционными рострегуляторами растений [1 - 5] для предпосевной обработки семян зерновых культур рекомендуется использовать триман, поскольку он обладает цитоки- ниновой активностью [б]. Очевидно, рациональное применение препарата триман для решения прикладных задач будет зависеть от полноты изучения реакций и процессов, являющихся мишенями первичного действия препарата. В странах СНГ широко изучались механизмы действия цитокининов. К настоящему времени наибольшее число исследований выполнено на кенетине. При этом показано, что один из аспектов первичного включения кенетина в метаболизм прослеживается на активации биосинтеза ряда белков-ферментов. В частности, как установили Н.Г.Аверина, А.А.Шлык [7], кенетин дере- прессирует не один, а несколько генов, контролирующих биосинтез белков-ферментов, ответственных за образование хлорофилла. Кроме того, биологически активные вещества, обладающие фитогормо- нальной активностью цитокининов, стимулируют процесс дифференциации хлоропластов, ускоряя в них образование ламелл и гран и приводя к усилению развития внутренней мембранной системы хлоропластов [8,9]. Стимулирующее действие цитокининов прослеживается также на формировании митохондрий, эндоплазматического ретикулума, аппарата Гольджи и глиоксисом [10]. Такое многостороннее влияние на жизнедеятельность клеток изолированных семядолей должно быть связано с изменением в клетках активности многих © Т.М.Биляновская, 1995 139
Таблица 1. Влияние предпосевной обработки семян озимой пшеницы препаратом триман на энергию прорастания Сорт Мирлебен Мироновская Мир оновская Мироновская Мироновская остистая Мир оновская Полесская 90 808 27 87 61 Вариант опыта Контроль — обработка семян водой по варианту 95,4/100 69,5/100 86,5/100 91,3/100 72,0/100 73,5/100 88,0/100 Обработка семян триманом 2,5 по варианту 95,6 77,3 82,2 91,0 78,5 84,0 88,0 5 Проросших семян, к контролю по варианту к контролю 100,2 95,8 100,4 111.2 80,3 115,5 95,0 85,2 98,5 99,7 90,5 99,1 109,0 81,0 112,5 114.3 74,5 101,4 100,0 89,5 101,7 дозой, г/ т 10 % по варианту 94,2 77,0 86,6 91,7 88,0 82,5 87,5 к конт- тролю 98,7 110,8 100,1 100,4 122,2 112,2 99,4 ферментов. И действительно, судя по работам Н.Н. Каравайко и др. [11, 12], М.А.Бабаджановой [13], цитокинин вызывает значительный рост активности в семядолях изученных авторами ферментов, включая рибулезодифосфаткарбоксилазу и фосфоэнолпируваткарбоксила- зу, которые принимают участие в фотосинтезе. Учитывая изложенное, можно предположить, что более восприимчивые к триману сорта озимой пшеницы будут обладать более высокой энергией прорастания, а также уже на ранних фазах роста и развития растений накапливать большую биомассу, синтезировать больше Сахаров и, следовательно, будут более устойчивы к условиям перезимовки, чем те же сорта, где предпосевная обработка семян триманом не применялась. Целью проведенных исследований, исходя из наших предположений, основанных на анализе литературных источников, было выявление сортов озимой пшеницы, наиболее восприимчивых к действию ростре- гулятора триман (предпосевная обработка семян), а в задачи исследований входило: определение влияния предпосевной обработки триманом семян озимой пшеницы на энергию прорастания и всхожесть; установление влияния предпосевной обработки на интегральный показатель всех физиологических процессов, которые происходят в растении, — накопление биомассы, отбор наиболее "чувствительных" к предпосевной обработке семян триманом сортов для испытания их устойчивости к условиям перезимовки. Объектами исследований служили районированные на Украине перспективные сорта озимой пшеницы, рекомендованные для выращивания в Киевской, Винницкой, Житомирской, Черниговской, Сумской, Хмельницкой, Волынской, Ивано-Франковской, Черновицкой, Ровен- ской, Закарпатской областях, а также в странах Западной Европы — Польше, Чехии, Словакии, Германии: Мирлебен, Мироновская 27, Мироновская 61, Мироновская 81, Мироновская 808, Мироновская 140 Таблица 2. Влияние предпосевной обработки озимой пшеницы росторегулятором триман на всхожесть семян I Сорт Вариант опыта Контроль — обработка семян водой по варианту Обработка семян триманом дозой, г/т 2,5 10 Проросших семян. % по варианту к контролю по варианту к контролю по варианту к конт- тролю 95,2/100 94,5/100 96,2/100 79,5/100 94,5/100 86,0/100 88,0/100 97,5 95,5 95,1 86,0 93,0 87,5 89,5 102,4 101,5 98,8 108,2 98,4 101,7 101,7 95,4 96,0 96,7 77,5 93,5 92,2 89,0 100,2 101,6 100,5 97,5 98,9 107,2 101,2 95,2 94,0 95,5 85,5 95,0 86,0 92,0 100,0 99,7 99,3 107,5 100,5 100,0 104,5 Мирлебен Мироновская 808 Мироновская 27 Мироновская 61 Мироновская 87 Мироновская остистая Полесская 90 остистая, Полесская 90. Препарат триман применялся в дозах 2,5; 5,0; 10,0 г/т. Дозы рекомендованы одним из авторов (П.Г.Дульнев), синтезировавшим препарат. Экспериментальную работу проводили в лабораторных условиях. Энергию прорастания и всхожесть определяли по ГОСТ 12038 - 66. Повторность четырехкратная (по 100 шт. семян в каждой). Для выявления изменений в продуктивности и морфоструктуре растений использовали модельные опыты (песчаная культура) — модификация метода Шнейдера — Нейбауэра. Растения выращивали на протяжении 14 дней до фазы двух листьев в фарфоровых сосудах вместимостью 0,6 кг песка, диаметром 11 см, высотой 7 см. В сосуды с песком до посева семян вносили питательную смесь Кнопа с добавкой микроэлементов по Хоглэнду. Ежедневно растения поливали до влажности субстрата 60 % полной влагоемкости. Освещение растений находилось в пределах 10000 — 30000 лк, длина фотопериода 15,5 - 16,5 ч. Площадь питания для каждого растения во всех вариантах опытов была одинакова и составляла 19 см2. Средняя температура субстрата (песка) была 22°С, рН субстрата в начале каждого опыта — 5,6, а в конце — 7,3. Перед посевом семена обрабатывали рострегулятором триман (полувлажная обработка) и через 1-2 сут высевали при помощи пинцета в заряженный питательной смесью субстрат. Для оценки изменений морфометрических показателей под влиянием препарата тримана растения на 14-й день после посева извлекали из субстрата и тщательно отмывали корневую систему от остатков песка, затем измеряли металлической линейкой длину наиболее развитого корня и высоту стебля. Продуктивность оценивали на ранних фазах (двух листьев) роста и развития растений по накоплению биомассы корней и надземной части. На протяжении всего периода роста и развития растений (две недели до фазы двух листьев) вели фенологические на- 141
Таблица 3. Влияние предпосевной обработки семян озимой пшеницы сорта Мирлебен препаратом триман на морфометрические показатели и продуктивность растений » — „„ „ лппппшио ^Аяяя nnvx листьев) Показатель морфоструктуры Длина корня см % к контролю Высота стебля см % к контролю Соотношение длины корня : высоты стебля Сухая масса корня (10 растений) мг % к контролю Сухая масса надземной части (10 растений) мг % к контролю Соотношение масс корня : надземной части водой (20 л/т) 4,9±0,14 100,0 18,4±0,31 100,0 0,27 30,6±0,24 100,0 25,3±0,07 100,0 1,21 Вариант опыта Обработка семян водой + 2,5 6,1±0,20 124,5 19,0±0,27 103,4 0,32 28,7±0,19 93,8 28,5±0,11 112,6 1,01 триман в дозах, г/т 5,0 6,1±0,27 124,5 19,5±0,25 105,9 0,31 34,4±0,28 112,0 29,6±0,08 116,9 1,16 10,0 4,9±0,15 100,0 15,1 ±0,49 82,1 0,32 23,9±0,17 78,1 28,3±0,09 111,8 0,84 блюдения и отмечали даты появления первых и полных всходов, первого и второго листьев. Все результаты статистически обработаны [14, 16]. Вычислили среднюю арифметическую, ошибку средней арифметической, и квадрат ее отклонения от средней арифметической, ошибку разницы средних арифметических, критерий достоверности, последний сравнили со стандартными значениями критериев Стьюдента и таким образом . определили достоверность разницы между контрольным и другими вариантами опытов. Для наших исследований мы считаем достоверной такую разницу, доверительный уровень которой составляет 95 %. Анализируя результаты табл.1, можно отметить, что предпосевная обработка семян озимой пшеницы сортов Мироновская 808, Мироновская остистая, Мироновская 61 (все испытанные дозы тримана) повысила энергию прорастания по сравнению с контрольным вариантом с полувлажной обработкой семян водой соответственно: у сорта Мироновская 808 — на 10,8 - 15,5 %, сорта Мироновская остистая — на 9 - 22,2, сорта Мироновская 61 — на 1,4 - 14,3 %. Сорт Мироновская 27 под действием предпосевной обработки семян триманом в дозах 2,5 и 5,0 г/т снизил энергию прорастания по сравнению с таковой на контроле соответственно на 5 и 2,5 %. У сортов озимой пшеницы Мирлебен, Мироновская 87, Полесская 90 предпосевная обработка семян триманом не оказывала влияния на энергию прорастания семян, 142 Таблица 4. Влияниедоз тримана при предпосевной обработке семян озимой пшеницы сорта Мироновская 808 на морфометрические показатели и продуктивность растений на их ранних фазах роста и развития (фаза двух листьев) Показатель продуктивности и морфоструктуры Длина корня см % к контролю Высота стебля см % к контролю Соотношение длины корня : высоты стебля Сухая масса корня (10 растений) мг % к контролю Сухая масса надземной части (10 растений) мг % к контролю Соотношение масс корня : надземной части Вариант опыта водой (20 л/т), контроль 5,2±0,18 100,0 24,3±0,89 100,0 0,21 22,55±0,21 100,0 32,45±0,12 100,0 0,69 Обработка семян водой (20 л/ 2,5 6,0±0,14 115,4 26,0±0,60 106,9 0,23 22,18±0,30 98,4 35,46±0.26 109,3 0,62 т) + триман 5,0 5,6±0,17 107,6 25,0±0,72 102,8 0,22 20,05±0,25 89,0 36,45±0,23 112,3 0,55 в дозах, г/т 10,0 6,0±0,14 121,2 27,2±0,52 111,9 0,23 15,07±0,13 66,8 38,32±0,21 118,11 0,39 существенной разницы между опытными вариантами и контролем не установлено. При изучении влияния предпосевной обработки семян разных сортов озимой пшеницы препаратом триман на всхожесть семян установлено, что сорта Мироновская 61, Мироновская остистая наиболее отзывчивы на предпосевную обработку семян рострегулятором (табл.2). Так, под действием доз тримана 2,5 и 10,0 г/т всхожесть семян по сравнению с контролем у сорта Мироновская 61 повысилась соответственно на 8,2 и 7,5 %, а у сорта Мироновская остистая эффективной при дозе тримана 5,0 г/т всхожесть семян была выше контрольной на 7,5 %. У семян сорта Мироновская 87 обработка триманом в дозах 2,5 и 5,0 г/т снизила всхожесть по сравнению с контролем соответственно на 2,6 и 2,1 %, но доза тримана в 10,0 г/т существенного влияния не оказала. Семена сортов Мироновская 808 и Полесская 90 после обработки триманом в дозах 2,5 и 5,0 г/т повысили всхожесть по сравнению с контрольным вариантом соответственно на 1,5 - 1,6 и 1,7 - 1,2 %. Использование тримана в дозе 10,0 г/т повысило всхожесть семян у сорта Полесская 90 по сравнению с таковой на контроле на 4,5 %, в то время как при использовании этой дозы его для сорта Мироновская 808 существенного влияния на всхожесть семян не установлено. Обработка семян триманом в дозе 2,5 г/т у сорта Мирлебен 143
Таблица 5. Влияние доз тримана при предпосевной обработке семян озимой пшеницы сорта Мироновская остистая на морфометрические показатели и продуктивность растений ■ на ранних фазах их роста и развития (фаза двух листьев) Показатель продуктивности и морфоструктуры Вариант опыта Обработка семян водой (20 л/т), контроль водой (20 л/т) + триман в дозах, г/т 2,5 5,0 10,0 Длина корня см % к контролю Высота стебля — см % к контролю Соотношение длины корня : высоты стебля Сухая масса корня (10 растений) мг % к контролю Сухая масса надземной части (10 растений) мг % к контролю Соотношение масс корня : надземной части 5,4±0,14 5,6±0,20 6,3±0,27 5,9±0,15 100,0 103,7 116,6 109,3 22,2±0,31 24,8±0,27 24,4±0,25 24,4±0,41 100,0 111,7 109,9 109,9 0,24 0,23 0,26 0,24 22,57±0,17 20,32±0,71 19.74±0,15 24,03±0,27 100,0 90,0 87,5 106,5 28,65±0,18 30,58±0,27 33,92±0,05 32,93±0,06 100,0 106,7 118,4 114,9 0,78 0,66 0,58 0,73 повысила их всхожесть по сравнению с контролем на 2,4 %, однако другие дозы существенного влияния на всхожесть не оказывали. При изучении влияния предпосевной обработки семян триманом на изменение морфометрических показателей и продуктивности растений озимой пшеницы на ранних фазах их роста и развития установлено, что у сортов Мироновская 808, Мироновская остистая, Мир- лебен изменяются морфометрические показатели, а именно: корни удлиняются, стебли становятся выше по сравнению с контролем, однако несмотря на удлинение корней их масса уменьшается ('табл.3 - 5). Обработка семян озимой пшеницы перед посевом всеми испытуемыми дозами тримана влияла на изменение массы растений на ранних фазах их роста и развития. Так, у сорта Мирлебен сухая масса надземной части увеличилась по сравнению с контролем на 11,8 - 16,9 %; у сорта Мироновская 808 — на 9,3 - 18,11 и у сорта Мироновская остистая соответственно на 6,7 - 18,39 % (табл.3 - 5). Под влиянием предпосевной обработки семян всеми изученными дозами тримана у сортов озимой пшеницы Мирлебен, Мироновская 808, Мироновская остистая наблюдалось более интенсивное накопление массы надземной части по сравнению с контролем. Таким образом, биологически активный препарат триман при использовании его для предпосевной обработки семян стимулирует рост 144 . и развитие озимой пшеницы сортов Мирлебен, Мироновская 808, Ми- - роновская остистая на ранних фазах роста и развития. Целесообразно эти сорта как наиболее отзывчивые на предпосевную обработку семян триманом использовать в дальнейших исследованиях по выявле- . нию влияния последнего на устойчивость растений к условиям перезимовки и урожайность. 1. Калинин Ф.Л. Биологически активные вещества в растениеводстве. — Киев: Наук, думка, 1984. — 320 с. 2. Кефели В.И., Прусакова Л.Д. Химические регуляторы растений. — М: Зна- ние,1985. — 64 с. 3. Меркис А.И., Новицкене Л.Л., Деева В.П., Казакова, В.Н. // Регуляторы роста растений. — М.: Агропромиздат, 1990. — С. 68 - 73. 4. Никеля Л.Док. Регуляторы роста растений. Применение в сельском хозяйстве. — М.: Колос, 1984. — 192 с." 5. Регуляторы роста растений. — Киев: РДЭНТП, 1992. — 178 с. 6. Заявка. Аква — N — окись-2-метилпиридин-марганец/П хлорид, проявляющий ■ свойства регулятора / П.Г. Дульнев и др. / Положит, решение от 29.06.92 г. 7. Аверина Н.Г., Шлык А.А. Регуляторы роста и развития растений. — М.: Наука, 1981.— С.16 - 17. 8. Микулович Т.П., Хохлова В.А., Кулаева О.П., Свешникова И.Н. // Физиология растений. — 1971. — А/"2 18. — С.98. 9. Хохлова В.А. Автореф. дис. канд. с.-х. наук. — М.,1973. — 18 с. 10. Хохлова В.А., Свешнико&а И.Н., Кулаева О.Н. // Цитология. — 1971. — JV» 13. — С.1074. 11. КараваМко Н.Н., Мпшера Д. // Физиология растений. — 1976. — 23. — С.531. 12. Каравайко Н.Н., Оман Э.Э., Кулаева О.Н. // Там же. — 1975. — Л/"0 22. — С.1031. 13. Бабаджанова М.А. // Регуляторы роста и развития растений. — М.: Наука, 1981. — С.19 - 20. 14. Доспехов В.А. Методика полевого опыта— М.: Колос,1979. — 416 с. 15. Зайцев Т.Н. If Математическая статистика в экспериментальной ботанике. — M.i Наука, 1984. — С.227- 233. 16. Плохипский Н.А. Алгоритмы биометрии. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. — 150 с. УДК 631.8 В.М.Черемха, С.П.Пономаренко МИРОНОВСКИЙ ИНСТИТУТ ПШЕНИЦЫ УААН, ИНСТИТУТ БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И НЕФТЕХИМИИ НАН УКРАИНЫ, КИЕВ РЕГУЛЯТОРЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ НА СЕМЕННИКАХ МНОГОЛЕТНИХ БОБОВЫХ ТРАВ Представлены результаты исследований нового поколения регуляторов роста растений (эмистим, люцис) на посевах многолетних бобовых трав. Изучено влияние регуляторов роста на семенную продуктивность культур в условиях воздействия антропогенных и абиотических стрессовых факторов. Показана высокая эффек- (с) В.М.Черемха, С.П.Пономаренко, 1995 145
тивиость люциса на посевах люцерны. Максимальная урожайность семян получена при предпосевной инокуляции семян люцерны эмистимом. Внекорневые подкормки эмистимом обеспечивали значительный рост урожайности семян клевера. Внекорневые подкормки посевов люцерны водным раствором люциса увеличивали урожайность семян на 23,6 - 32,1 %. Сделан вывод о том, что применение регуляторов роста нового поколения — люциса и эмистима должно стать неотъемлемым элементом экологически чистой интенсивной технологии выращивания семян многолетних бобовых трав. Создание стабильной кормовой базы и решение проблемы белкового дефицита тесно связано с расширением посевов многолетних бобовых трав, и особенно клевера лугового и люцерны посевной. Расширение посевов этих культур возможно при стабильной урожайности семян и обеспечении потребностей производства семенами в полном объеме. Однако в последние десятилетия в условиях реального производства наблюдается растущая тенденция к снижению продуктивности семенников этих культур, обусловленная отрицательным влиянием антропогенных и абиотических стрессовых факторов. Среди них — массовое и широкомасштабное использование средств защиты на посевах сельскохозяйственных культур, приводящее к массовой гибели диких опылителей, в частности шмелей и одиночных пчел. Проведенный нами совместно с сотрудниками Института зоологии НАН Украины фа- унистический сбор и его анализ показали, что в условиях центральной Лесостепи Украины уровень их численности составляет 10 - 20 против 60 - 70 % в 70-х годах, а отдельные виды находятся на грани вымирания. Происходит деградация и вымирание интродуктивного вида пчелы — листореза как экологически неприспособленного к нашим условиям. К таким факторам следует отнести высокую и низкую температуру, относительную атмосферную и почвенную влажность, чрезмерное количество осадков и влагообеспеченность в критичекие периоды развития растений, а также достаточно низкую и интенсивную инсоляцию. Поэтому возникает потребность в разработке технологий, приемов, способов и синтеза веществ, способных снижать депрессивное негативное воздействие последних на сельскохозяйственные культуры. Нами на протяжении 1990 - 1994 гг. проведена серия лабораторных и полевых опытов по изучению нового поколения регуляторов как элемента экологически чистой интенсивной технологии. В основной массе регуляторы нового поколения (эмистим, люцис, агростимулин и др.) — аналоги природных фитогормонов. Они имеют широкий спектр действия, и их можно применять на различных этапах органогенеза. К тому же им свойственна высокая экологическая чистота. Их физиологичекое действие сводится к стимуляции энергии прорастания и всхожести семян, увеличению соцветий, цветков, бобиков, ускорению и синхронизации процессов цветения, плодоношения и дозревания. Они улучшают гормональный статус и архитектонику 146 самих растений. Некоторые из регуляторов влияют на конформаци- онное состояние хроматина и повышение интенсивности синтеза РНК и белка в растительной клетке на протяжении 2 - 4 ч действия препарата. Среди изученных препаратов достаточно высокую эффективность на семенных посевах люцерны показал люцис. Механизм его физиологического действия после обработки посевов сводится к снижению тургорного давления в цветке, что приводит к выбрасыванию колонки рыльца и, как результат, раскрыванию цветков (триппинг) с последующим самоопылением. В модельных полевых опытах в условиях строгой изоляции в фазе бутонизация — цветение раскрывание цветков у люцерны сорта Ярославна составляло 14 - 28 %, а Мироновская 7 — 21 - 31 % общего количества растений. Более низкий показатель у первого сорта обусловлен наследственной склонностью к самоопылению. При внекорневой подкормке посевов люцерны в начале цветения водным раствором люциса в дозе 5 г/га урожайность семян увеличилась на 23,6 - 32,1 %. Такое повышение урожайности обусловлено формированием полноценных бобов на растениях и более крупных семян. Так, масса 1000 семян у сорта Ярославна и Мироновская 7 в вариантах с регулятором люцис превышала контрольный образец соответственно на 0,2 и 0,13 г при значении последнего 2,11 и 2,16 г. Количество бобиков на стебле у сорта Мироновская 7 увеличилось до 228 шт., а при совместном применении люциса и эмистима — до 342 шт. против 168 шт. в контрольном варианте. В вариантах полевых опытов с экологически чистой интенсивной технологией (подкормка макро- и микроэлементами в основные этапы органогенеза, опылители) урожайность семян люцерны повышалась на 56,8- 116,1 %. Вторая половина вегетационного периода 1994 г. характеризовалась достаточно низкой атомосферной и почвенной относительной влажностью, и в таких критических условиях высокую эффективность, в отличие от предыдущих лет, показала и предпосевная инокуляция семян люцерны биостимуляторами, которая улучшала физиологически активную устойчивость к засухе, стимулировала активное развитие корневой системы, формирование полноценных бобов и крупных семян в потомстве, а в конечном счете и более высокую продуктивность посевов. Масса 1000 семян в потомстве во всех вариантах опыта с биостимуляторами была выше на 0,005 - 0,10 г, а количество бобиков на растении — на 70 - 140 шт. против уровня контрольного варианта. Максимальная урожайность семян получена при предпосевной обработке эмистимом в дозе 5 г/т, она составляла 8,95 ц/га, что выше контроля на 1,76 ц/га. Особого внимания заслуживает применение на семенниках клевера лугового регулятора эмистима, созданного на основе продуктов метаболизма микоризных грибов из корневой системы женьшеня и 147
содержащего комплекс природных ростактивных веществ с широким спектром действия. Этот биостимулятор усиливает фотосинтез и обмен веществ, повышает всхожесть семян и обеспечивает более высокую активность начального роста растений, содействует сокращению сроков созревания семян. В отличие от других биологически активных веществ, эмистим увеличивает и пыльцовую продуктивность, что способствует лучщему и более качественному опылению цветков медоносными и одиночными пчелами и шмелями, а также создает благоприятную физиологическую среду для формирования полноценных семян. Судя по результатам биометрического анализа, внекорневые подкормки клевера содействовали формированию более плотных головок и увеличению массы 1000 семян у сортов Мироновский 45 на 0,18 г, Мироновский 65 — 0,17 и Мироновский 4 — 0,22 г в сравнении с контрольным вариантом. Уровень урожайности семян сорта Мироновский 45 при обработке посевов эмистимом в дозе 5 г/га составлял 3,34 - 3,70 ц/га, что выше контроля на 0,68 - 0,74 ц/га. На фоне экологически чистой интенсивной технологии (подкормки макро- и микроэлементами, опылители, экологически безопасные инсектициды) урожайность семян составляла 4,02 - 4,45 ц/га. Применение регулятора эмистим как элемента экологически чистой интенсивной технологии на семенниках клевера лугового в КСП "Ве- ликоглыбочецкое" Тернопольского р-на Тернопольской обл. обеспечило урожайность семян в 1992 г. 3,30 и в 1994 г. 5,02 ц на каждом из тридцати гектаров. Внедрение экологически чистой технологии на семенниках люцерны и клевера ОП "Элита" Мироновского института пшеницы на протяжении четырех лет обеспечило ежегодное повышение урожайности семян в 3 - 4 раза на площади 70 га и выполнение плана-заказа на 150 - 225 %. Таким образом, применение регуляторов роста нового поколения люцис и эмистим является неотъемлемым составным элементом экологически чистой интенсивной технологии выращивания семян многолетних бобовых трав. УДК 631.8 В.Ф.Власишин, Т.М.Биляновская, П.Г.Дульнев НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ И ПРЕПАРАТА ТРИМАН ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ОГУРЦОВ В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА Изучено влияние различных способов применения углеаммонийных солей (УАС), экологически чистого минерального удобрения и биологически активного препарата триман на урожайность огурцов сорта Эстафета, а также содержание в то- @ В.Ф.Власишин, Т.М.Биляновская, П.Г.Дульнев, 1995 148 Варной продукции нитратов. Установлена эффективность применения УАС при выращивании огурцов в условиях закрытого грунта и важность такого агротехнического приема в технологии возделывания огурцов, как подкормка УАС с одновременным опрыскиванием растений водным раствором тримана, позволяющим значительно повысить урожай и улучшить его качество. В настоящее время в мире наибольшую актуальность приобретают вопросы, связанные с охраной окружающей среды, жизни, а для Украины, пережившей трагедию Чернобыля, они особенно важны, поскольку здоровье нации постоянно ухудшается и в 1994 г. Украина по продолжительности жизни населения занимала 68 место в мире. Не последнее место в загрязнении окружающей среды продолжает занимать и неумелое использование минеральных и органических удобрений, средств защиты растений, пестицидов, дефолиантов. Поэтому применение в сельскохозяйственном производстве экологически чистых удобрений и препаратов, а также экологически чистых технологий, снижающих загрязнение сельскохозяйственной продукции радионуклидами и нитратами, — перспективное и важное направление улучшения окружающей среды, оздоровления населения. Таблица 1. Влияние удобрения почв УАС и аммиачной селитрой Контроль (хозяйственный фон) Аммиачная селитра (внесение под ъ цию — 90 кг/га д.в.) УАС (внесение под культивацию — ультива- 90 кг/га д.в •) Урожайность кг/м % к контролю 6,8 100 8,6 127 9,2 136 Один из основных путей решения проблемы получения экологически чистой продукции овощеводства — выращивание последней в условиях закрытого грунта с использованием экологически чистых удобрений и препаратов, которые при разложении не образуют вредных для здоровья человека веществ и не накапливаются в товарной части продукции. Один из таких препаратов — углеаммонийная соль (УАС) — экологически чистое минеральное удобрение, которое при внесении его в почву постепенно разлагается на диоксид углерода (50 %), аммиак (17 %) и воду, а при поверхностном использовании (разбрасывание на поверхность почвы) УАС обогащает атмосферу теплиц СОг, который в свою очередь положительно влияет на интенсивность фотосинтеза и, следовательно, продуктивность растений. В 1993 г. в совхозе "Хотовский" Киево-Святошинского р-на Киевской обл. в пленочных теплицах изучали влияние биологически активного препарата триман и различных способов применения УАС на урожайность огурцов сорта Эстафета, а также содержание в плодах нитратов. Общая площадь, на которой осуществили опыты, — 149
2430 м2, площадь учетной делянки 250 м2. УАС вносили в почву под культивацию из расчета 90 кг/га д.в. по общему фону хозяйства (навоз 40 т/га и нитроаммофоска 60 кг/га д.в.), а также в качестве подкормок в междурядья (20 г/м2). Первую подкормку УАС провели в начале фазы плодоношения растений, последующие — через каждые 10 дней в течение всего периода плодоношения. Одновременно с подкормками обрабатывали растения биологически активным препаратом триман. Как известно, аммиачная селитра — основное азотное удобрение, применяемое в тепличных хозяйствах при выращивании огурцов, и в исследованиях ее использовали как один из эталонов сравнения, поэтому изучали влияние УАС, а также аммиачной селитры на урожай огурцов (табл.1) и содержание в них нитратов (табл.2). Урожай огурцов учитывали через каждые 2-3 дня на протяжении всего периода плодоношения, а содержание нитратов в товарной части — 3 раза в месяц. Приведенные в табл.1 данные свидетельствуют о явном преимуществе использования в качестве основного удобрения УАС по сравнению с аммиачной селитрой. Так, урожай огурцов, выращенных на почве, удобренной УАС, на 9 % больше по сравнению с урожаем, полученным в варианте с применением аммиачной селитры. Использование УАС в качестве основного удобрения при выращивании огурцов, как следует из табл.2, обеспечивает стабильное снижение содержания нитратов в товарной продукции и выгодно отличается по этому показателю по сравнению с вариантом, где почву удобряли аммиачной селитрой. Проведенные исследования позволили установить, что подкормка УАС и одновременное опрыскивание растений в фазе плодоношения физиологически активным препаратом триман — важный агротехнический прием, способствующий повышению урожая огурцов (табл.3) и снижению в товарной продукции содержания нитратов (табл.4). Сопоставление полученных в разных вариантах данных по урожайности огурцов (табл.3) свидетельствует о том, что наиболее эффективна подкормка УАС в виде разбрасывания на поверхность почвы. Такой способ подкормки (вариант М- 2, 4) позволяет повысить сбор Таблица 2. Содержание нитратов в товарной части огурцов сорта Эстафета при использовании в качестве основного удобрения Вариант опыта Контроль (хозяйственный фон) Аммиачная селитра (внесение под культивацию — 90 кг/га д.в.) УАС (внесение под культивацию — 90 кг/га д.в.) Количество нитратов, мг Июнь 1230 1100 720 Июль 900 820 630 N03/Kr Август 750 620 510 150 Таблица 3. Влияние подкормок УАС и использования препарата триман на урожайность огурцов сорта Эстафета Вариант опыта Урожайность кг/м /о к контролю 1. Контроль (хозяйственный фон) Подкормки 2. УАС — разбрасывание на поверхность почвы междурядьев 3. УАС — заделка в почву междурядьев 4. УАС — разбрасывание на поверхность почвы междурядьев + триман (опрыскивание растении) 5. УАС — заделка в почву междурядьев + + триман (опрыскивание растений) 6,8 100 8,6 7,5 11,1 9,4 126 110 163 138 Таблица 4. Влияние подкормок УАС и использования препарата триман на содержание нитратов в товарной продукции огурцов сорта Эстафета Вариант опыта Количество нитратов, мг Г*Юз/кг Июнь Июль Август 1. Контроль (хозяйственный фон) Подкормки 2. УАС — разбрасывание на поверхность почвы междурядьев 3. УАС — заделка в почву междурядьев 4. УАС — разбрасывание на поверхность почвы междурядьев + триман (опрыскивание растении) 5. УАС — заделка в почву междурядьев + -f- триман (опрыскивание растений) 1230 900 750 700 900 620 530 320 500 320 380 210 300 200 270 плодов на 2,2 - 4,3 кг/м2 по сравнению с контролем и на 1,1 - 1,7 кг/м2 по сравнению с вариантами Af£ 3, 5, где УАС применяли с заделкой в почву. Подкормки растений УАС и применение препарата тримана, судя по данным табл.4, значительно улучшают качество урожая огурцов, поскольку содержание нитратов в товарной продукции намного меньше, чем на контроле. Таким образом, как следует из результатов исследований в условиях закрытого грунта совхоза "Хотовский", применение углеаммоний- ных солей в технологии выращивания огурцов эффективно. Применение подкормок УАС с одновременным опрыскиванием растений огурцов препаратом триман — важный агротехнический прием, повышающий урожай и улучшающий его качество. 151
УДК 631.8 В.Ф.Власишин, П.Г.Дульнев, В.Ф.Суда НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ И ПРЕПАРАТА ТРИМАН-1 ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ОГУРЦОВ В УСЛОВИЯХ ПЛЕНОЧНЫХ ТЕПЛИЦ Даны результаты комплексного использования углеаммонийных солей (УАС) в качестве средства для внекорневой подкормки растений и рострегулятора растений (РРР) триман-1 при выращивании огурцов в пленочных теплицах. Комплексное использование УАС и триман-1 позволяет повысить продуктивность культуры и существенно снизить содержание нитратов в товарной продукции. Ранее нами был изучен эффект влияния УАС и препарата триман-1 на продуктивность зерновых культур и сахарной свеклы как при индивидуальном, так и комплексном их использовании. В настоящей публикации представлены материалы о применении указанных веществ при выращивании огурцов в условиях пленочных теплиц. УАС, представляющие собой смесь бикарбоната и карбоната аммония, при внесении в почву постепенно разлагаются на диоксид углерода, аммиак и воду. При внесении УАС поверхностно, без задел- »ки их в грунт, изменяется состав газовой среды за счет увеличения парциального давления углекислого газа, который усиливает интенсивность процесса фотосинтеза. Выделяющийся аммиак, являясь средством внекорневого азотного питания растений, положительно влияет на продуктивность культуры, а также подавляет развитие вирусной и грибной фитопатогенной микрофлоры. Таким образом, УАС представляет собой уникальное минеральное удобрение, влияющее на важнейшие физиологические процессы в растениях, особенно в условиях закрытого грунта. Целью исследований было не только изучение влияния УАС и триман-1 на продуктивность и качество (накопление нитратов в плодах) огурцов, но и изучение наиболее эффективных способов применения препаратов. Исследования проводились в совхозе "Хотовский" Киево-Свято- шинского р-на Киевской обл. в 1994 г. на фоне общепринятой технологической схемы выращивания огурцов. Для эксперимента использовали основную овощную культуру — огурцы сорта Эстафета, которые в условиях пленочных теплиц дают хорошие урожаи. Учетная площадь каждого варианта опыта составляла 250 м2 (1 блок) в трехкратной повторности. Количество растений в одном варианте — 500 - 700. Крайние ряды растений в теплице не входили в учетную площадь. (с) В.Ф.Власишин, П.Г.Дульнев, В.Ф.Суда, 1995 152 УАС под огурцы вносили двумя способами — в междурядья без заделки в почву, а также путем опрыскивания растений водным раствором. Обработку триманом-1 проводили опрыскиванием по вегети- рующим органам. Первое опрыскивание водным раствором тримана-1 проводили после высадки рассады огурцов (в горшочках) при появлении 2-5 листочков. В дальнейшем обработки осуществляли лишь после начала плодоношения. С появлением первых плодов применяли комплексное опрыскивание раствором УАС и тримана-1. Частота последующих обработок УАС и триманом по вегетирующим органам (листья и плоды) проводили два раза в месяц ранним утром вплоть до конца вегетационного периода. Общее число обработок — 4-5. В другом варианте опыта вместо опрыскивания водным раствором УАС вносились в междурядья в виде кристаллической соли без заделки в грунт. В третьем варианте опыта растения обрабатывали только раствором тримана-1. В качестве контроля использовали хозяйственный фон. В грунт всех теплиц, где выращивали огурцы, было внесено по 40 т/га навоза. Кроме того, в течение вегетации дважды проводили подкормку нитроаммофоской из расчета 40 кг/га. Содержание азота в нитроаммофоске составляло 12,5 %. Результаты исследований и схема опытов представлены в табл.1, 2. Как свидетельствуют данные табл.1 и 2, применение УАС и тримана-1 во всех вариантах опыта не только способствует повышению урожайности культуры, но и существенно снижает содержание нитратов в товарной продукции в сравнении с контролем. Наиболее эффективными и технологичными оказались варианты опытов Af- 2 и 4, где урожай огурцов относительно контроля был выше на 80 и 90 %, а содержание в плодах уменьшилось соответственно в июне на 50,3 и 63,5 %, в августе — на 50 и 62,3 %. Таблица 1. Урожайность огурцов в опытах Вариант опыта Урожайность, кг/блок Июнь Июль Август Всего Урожайность кг/м2 % 1. Контроль — хозяйственный фон 1220 2. Обработка растений водным раствором УАС 2383 3. Обработка растений раствором триман-1 1439 4. Обработка растений смесью водных растворов УАС и триман-1 2720 5. Внесение УАС в междурядья без заделки + обработка водным раствором триман-1 1626 1853 1419 4492 10 100 2584 1894 7761 18 180 2060 1527 5026 11 110 3932 1954 8606 19 190 2465 1735 5826 13 130 153
■ " —— 1г-„„„™яние нитратов, MrN03/ Вариант опыта [Содержание нитратов, мг ГЮз/кг 1. Контроль — хозяйственный фон 2. Обработка растений водным раствором УАС 3. Обработка растений раствором триман-1 4. Обработка растений смесью водных растворов УАС и триман-1 72 68 5. Внесение УАС в междурядья без заделки + + обработка водным раствором триман-1 105 89 Таким образом, по результатам опытов видна несомненная перспективность применения водных растворов УАС и тримана-1 при выращивании огурцов в закрытом грунте. УДК 636.087.2. Н.Н.Сторчак НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОЧЕВИНЫ (КАРБАМИДА) И УГЛЕ АММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ В КАЧЕСТВЕ КОНСЕРВИРУЮЩИХ, ОБОГАЩАЮЩИХ И РАСКИСЛЯЮЩИХ СРЕДСТВ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ Представлен сравнительный аналио эффективности использования мочевины угле- аммонийных солей (УАС) в кормопроизводстве и животноводстве. Дана оценка перспективности применения указанных препаратов в качестве консервантов, обогатителей, раскислителей и денитрификаторов кормов. Рассмотрены токсикологические аспекты технологий применения мочевины и УАС в кормопроизводстве и животноводстве. iBOTJioBu,av-LD*" Физико-химические и технологические характеристики Мочевина (карбамид, NH2CONH2) представляет собой двойной амид углекислоты, содержит 46,2 % азота, хорошо растворима в воде, негигроскопична, устойчива к нагреванию. Заметное разложение на аммиак и углекислый газ происходит при температуре свыше 125 °С. Выпускается промышленностью по ГОСТ 2081 - 75 в виде белого кристаллического порошка, имеющего тенденцию к слеживанию, и в гранулированном виде (срок хранения без признаков слеживания 8 - 10 мес.). В зависимости от назначения мочевина выпускается двух марок: А — для промышленности и животноводства; Б — для сельского хозяйства и розничной торговли. В мочевине марки А массовая доля азота в пересчете на сухое вещество должна составлять не менее © Н.Н.Сторчак, 1995 154 46,3 % (высший сорт) и 46,2 % (первый сорт), а содержание биуре- та (NH2CONHCONH2) не должно превышать 0,6 % (высший сорт) и 0,9 % (первый сорт). Кроме того, в мочевине марки А регламентируется содержание свободного аммиака (не более 0,01 %), сульфатов (не более 0,3 %), нерастворимых в воде веществ (не более 0,01 %) и железа (не более 0,001 %). В мочевине марки Б регламентируется только содержание азота и биурета (46,0 и 0,09 % соответственно). Остальные показатели не нормируются. Кроме того, мочевина марки Б может быть обработана кондиционирующими добавками: кар- бамидоформальдегидными смолами, сульфатом аммония или другими веществами, согласованными с потребителями. Углеаммонийные соли (УАС) представляют собой смесь бикарбоната (75 - 88 % вес.) и карбоната (6 - 12 %) аммония, содержат 17 % азота, умеренно растворимы в воде, гигроскопичны, термически неустойчивы и при температуре выше 10 - 15 °С начинают разлагаться с выделением аммиака (NH3), углекислого газа (С02) и воды (Н20). Интенсивное разложение УАС происходит при температуре свыше 40 - Ы °С. При разложении 10 кг УАС образуется 2,72 м аммиака и 2,55 м3 / -лекислого газа. УАС выпускаются промышленностью Украины по ГОСТ 9325 - 79 для технических нужд, по ТУ 113-05-1128332-15-92 для растениеводства, а также по ТУ 113-03-32-5-87 для кормопроизводства. УАС представляет собой порошкообразную соль белого цвета, имеющую тенденцию к слеживанию при длительном хранении, и поставляются потребителям в полиэтиленовых мешках весом 40±5 кг. УАС по степени воздействия на организм человека относятся к четвертому классу опасности. Их токсичность обусловлена продуктами разложения — аммиаком и углекислым газом. В соответствии с ГОСТ 12.1.005 ПДК аммиака в воздухе составляет 20 мг/мз, а ПДК для углекислого газа не нормирована. УАС не образуют токсических соединений ни в воздушной среде, ни в сточных водах. Использование мочевины и УАС в качестве консерванта кормов Мочевина в качестве консервирующего средства влажного фуражного зерна широко применяется в ряде стран — Германии, Польше, Канаде [1-4]. Консервирующее действие мочевины обусловлено ее разложением во влажной среде под действием фермента уреазы с образованием углекислого газа и аммиака, обладающего сильным фунгицидным и умеренным бактерицидным действием [3-5]. При отсутствии уре- азной активности во влажной кормовой массе, например в силосах, мочевина консервирующих свойств практически не проявляет. Нами показано, что в кукурузном силосе 70 - 75 % внесенной мочевины находится в неразложившемся состоянии [7]. Рекомендуемые дозы внесения мочевины как консерванта зависят от влажности зерна и составляют от 2,5 % при влажности 20 - 22 % до 4 % при влажности 29 - 40 %. 155
Консервирующие свойства УАС в течение 1983 - 1985 гг. исследованы рядом НИИ [6 - 9]. Установлено, что УАС в дозах 4 - 5 % позволяет сохранить фуражное зерно пшеницы, ржи, овса, ячменя в течение 8 - 10 мес. с влажностью до 35 %, а початки кукурузы технической спелости с влажностью до 45 %. УАС являются эффективным консервантом влажного сена из злаковых и бобовых трав, а также льносырья (соломы и тресты) с влажностью до 35 %. Консервирующее действие УАС также проявляется при заготовке силоса, сенажа и свекловичного жома. При этом практически полностью сохраняется нативный растительный протеин, снижаются потери углеводов, липидов и витаминов, прежде всего каротина. Консервирующее действие УАС зависит от величины рН, влажности сырья и применяемых доз препарата. Основным компонентом, обеспечивающим консервирующий эффект, является аммиак, образующийся при разложении УАС, при повышении температуры в кормовой массе, обусловленной деятельностью эпифитной микрофлоры. При этом обработанная УАС влажная кормовая масса находится в состоянии саморегулирующейся системы, повышение температуры способствует интенсификации разложения УАС, что ингибирует микробиологические процессы. В результате этого температура кормовой массы снижается и разложение препарата прекращается. Выделяющийся при разложении УАС углекислый газ дополняет действие аммиака, создавая анаэробные условия, в которых интенсивность гнилостных процессов существенно снижается. Сравнительный анализ консервирующего действия мочевины и УАС позволяет сделать вывод о преимуществах УАС перед мочевиной, которые заключаются в следующем: 1) консервирующее действие УАС проявляется в любой кормовой массе, где протекают микробиологические процессы, приводящие к повышению температуры, в то время как мочевина обеспечивает консервирующий эффект лишь при наличии в кормовой массе ферментного (уреазного) ее разложения, т.е. в ограниченном диапазоне рН 6-7 ед.; 2) удельный консервирующий эффект, рассчитанный на единицу связанного азота, в УАС на 30 - 50 % выше, чем в мочевине, в связи с чем и удельные показатели экономической эффективности УАС как консерванта существенно выше. Обогащающее действие Обогащающее действие мочевины и УАС обусловлено наличием в их составе аммиака, в результате чего обработанные ими корма имеют повышенную протеиновую питательность. При этом 1 кг мочевины эквивалентен 2,9 кг, а 1 кг УАС — 1,12 кг переваримого протеина [10]. Энергетической кормовой питательности ни УАС, ни мочевина не имеют. 156 При использовании равных по содержанию азота доз мочевины и УАС достигаются аналогичное (равное) обогащающее действие и аналогичный эффект по показателям продуктивности жвачных сельскохозяйственных животных [2, 10]. Рекомендованные дозы применения мочевины и УАС в качестве азотобогащающей добавки к кормам основаны на установленной в исследованиях отечественных и зарубежных ученых возможности замены 25 - 30 % переваримого протеина суточного рациона жвачных животных на эквивалентное количество усвояемых форм минерального азота (аминного, амидного, аммонийного и т.д.) [11]. При этом мочевина как азотобогащающая добавка используется, как правило, в составе комбикормов или премиксов, так как ретенция азота мочевины животными требует повышенного потребления легкоусвояемых животными углеводов и строгого соблюденния сахаро-протеинового соотношения, равного 1 : 1,2 [13]. Судя по исследованиям последних лет, УАС в качестве азотобогащающей добавки можно применять практически со всеми видами кормов — силосом, сенажом, свекловичным жомом, силосованным зерном, используя УАС при заготовке, а также непосредственно перед скармливанием животным [6-9]. При практическом применении УАС и мочевины как средств, позволяющих снизить дефицит протеина в суточных рационах жвачных животных, следует учитывать не только различный механизм утилизации, но и существенную разницу в концентрации аммиака (азота) в единице массы этих веществ. Поскольку в составе мочевины в 2,7 раза больше аммиака, чем УАС, то это требует и большей осторожности в ее использовании и, следовательно, повышенного внимания к вопросам равномерности распределения по кормовой массе. Таким образом, использование УАС как азотобогащающего средства имеет преимущества перед мочевиной и с точки зрения безопасности практического применения. Раскисляющее действие Мочевина раскисляющим действием на кислые корма (силос, силосованный свекловичный жом, сенаж, силосованное зерно и др.) не обладает. УАС по характеру составляющих их компонентов (карбонаты аммония) относятся к препаратам щелочного действия и вследствие этого являются эффективным раскисляющим средством. Наиболее четко раскисляющее действие УАС проявляется при нейтрализации излишней кислотности кислых (силосованных) кормов непосредственно перед скармливанием их животным. Так, обработка 1 т кукурузного силоса или кислого свекловичного жома 10 кг УАС снижает его активную кислотность на 0,8 ед. рН. Использование УАС в дозе 1 - 1,2 % в процессе силосования, также снижает активную кислотность готового корма по сравнению с контрольным на 0,3 - 0,5 ед. рН. 157
Следует отметить, что в процессе нейтрализации кислых кормов образуются аммонийные соли низкомолекулярных органических кислот (молочной, уксусной, масляной и др.), которые полностью утилизируются преджелудками жвачных сельскохозяйственных животных и служат источниками восполнения дефицита протеина в кормах. Таким образом, раскисление кислых кормов происходит одновременно с обогащением их усвояемыми формами азота. По данным исследований 1986 - 1993 гг., скармливание раскисленных с помощью УАС кислых кормов крупному рогатому скоту и овцам позволяет не только повысить их продуктивность, но и улучшить их физиологическое состояние, снизить вероятность заболевания ацидозом, а также уменьшить заболевания и падеж новорожденного молодняка от диспепсии. Денитрифицирующее действие Судя по результатам исследований последних лет, УАС при внесении их в силосуемую (сенажируемую) раскисленную массу позволяют снизить содержание нитратов в готовом корме [12], в то время как обработка зеленой массы отечественными и зарубежными консервантами кислотного типа (КНМК, низкомолекулярные органические кислоты, Вихер-раствор, RSA-45, АИВ и др.) и пиросульфитом натрия приводит к сохранению содержания нитратов в кормах на уровне исходного [8, 12]. Это объясняется тем, что при использовании УАС в кормах, заготовка которых осуществляется по типу силосования, создаются благоприятные условия для процессов нитратредукции — ускоренное достижение уровня аэробности системы при одновременном торможении процессов микробиологической трансформации лег- коредуцируемых углеводов (моно- и дисахаров) в органические кислоты (молочную, уксусную и др.). Использование мочевины при заготовке силосов показало, что ее денитрифицирующее действие проявляется в меньшей степени. При внесении в силосуемую массу эквивалентных по содержанию аммиака (азота) количеств УАС снижает содержание нитратов за 1 мес. хранения корма в 5 - 10 раз, а мочевина — в 1,5 - 2 раза. Как определено анализами, при этом 70 % мочевины не было подвержено уреазно- му расщеплению и она гаходилась в силосе в неразложившейся форме. По-видимому, расщепление мочевины в силосе протекает лишь в первые часы силосования, когда рН системы близка к нейтральной и наблюдается уреазная активность корма. При повышении активной кислотности уреаза дезактивируется, мочевина не расщепляется, де- нитрификационное действие не проявляется. Токсические свойства Мочевина, выпускаемая по ГОСТ 2081 — 75, как синтетическая протеиновосполняющая добавка к кормам применялась в животноводстве без соответствующего всестороннего изучения специалистами- медиками и разрешения Ветеринарно-фармакологического совета СССР. 158 В то же время на использование УАС в кормопроизводстве и животноводстве получены разрешения Государственной межведомственной комиссии по испытанию и регистрации ветеринарных фармакологических препаратов в СССР (протокол от 26.03.91 №■ 2) и Минздрава Украины (решение заместителя Главного государственного санитарного врача Украины от 12.05.92 г.), которые базируются на результатах исследований ряда специализированных научных учреждений ветеринарного и медицинского профиля. Кроме того, учитывая низкую степень токсичности, Минздрав СССР в 1982 г. разрешил использовать УАС в хлебопекарной промышленности при производстве кондитерских изделий (письмо от 15.10.82 АЛ* 123-5/914-8). В то же время ветеринарно-токсикологическими исследованиями были установлены следующие допустимые нормы скармливания мочевины в суточных рационах животных [10, 13]: 1) лактирующие коровы — 100 - 120 г/голову; 2) молодняк КРС старше 6 мес — 40 - 50 г/голову; 3) КРС на откорме — 50-90 г/голову; 4) овцематки (суячные и подсосные) — 13-18 г/голову; 5) молодняк овец старше 6 мес — 8-12 г/голову. Превышение приведенных суточных норм скармливания мочевины приводит к острым и хроническим токсикозам (отравлению аммиаком), а доза выше 0,39 г/1 кг массы животных является летальной. Как установлено исследованиями Института экспериментальной ветеринарии УААН введение УАС в виде водного раствора в рубец КРС дозы, равной 0,4 г/1 кг массы животных, вызывает лишь легкую степень отравления. Доза УАС 0,8 г/кг дает клинически резко выраженную форму токсикоза, а 1,6 г/кг массы животных приводит к летальному исходу. В соответствии с результатами этих исследований рекомендовано установить следующие суточные нормы скармливания УАС: 1) лактирующие коровы и КРС на откорме — 200 - 300 г/голову; 2) молодняк КРС старше 6 мес — 100 -130 г/голову. Научно-производственные опыты по использованию УАС в качестве консерванта и обогатителя кормов (1983 - 1988 гг.) в ряде НИИ животноводческого профиля подтверждают отсутствие токсичности препарата при применении в рекомендованных дозах. За это время не наблюдалось ни одного случая отравления жвачных животных обработанными УАС кормами. Влияние на качество животноводческой продукции Систематические исследования по изучению влияния мочевины и УАС на качество животноводческой продукции проводились в Киевском НИИ гигиены питания Минздрава Украины. Определено, что влияние мочевины в сравнении с УАС на химический состав, биологическую ценность и показатели безвредности животноводческой продукции более значительно. а) Химический состав мяса и молока. Использование мочевины при кормлении лактирующих коров приводит к повышению содержа- 159
ния в молоке мочевины на 29 %, аммиака — 32 %, а также снижению содержания сухих веществ по сравнению с контролем. . Мясо бычков, в рацион которых вводили мочевину, по содержанию основных макронутриентов практически не отличается от контроля. В то же время отмечается повышение в нем липидных фракций, а также увеличение содержания альдегидов и кислотного числа в 3 раза при длительном хранении в морозильниках. Введение в рацион жвачным животным кормов, обработанных УАС, практически не отражается на содержании белка, жира, витаминов и других составляющих мяса КРС. В молоке опытных групп лактирующих коров отмечено повышение содержания жира — 5,1 г/л и белка на 2,9 г/л. Содержание амино-аммиачного азота, одного из важнейших показателей доброкачественности животноводческой продукции, находилось в пределах допустимых величин для говядины и молочных продуктов высшего сорта. б) Биологическая ценность животноводческой продукции. Включение в рацион КРС мочевины и кормов, обработанных УАС, не снижает биологической ценности животноводческой продукции. Аминокислотный состав мяса указывает на наличие всего спектра ассенциальных и заменимых аминокислот. При этом в опытах с использованием кормов с УАС сумма незаменимых аминокислот превышала таковую в контроле на 2,8 %. Не изменяются также показатели анаболической эффективности белков опытных партий цродукции и показатели их атакуемости про- теолитическими ферментами. в) Изучение безвредности животноводческой продукции. Включение в течение дополнительного периода времени в рацион экспериментальным животным (крысам) мяса опытных бычков, получавших корма с добавкой мочевины, приводит к значительным морфологическим изменениям внутренних органов (главным образом печени, почек, селезенки) уже на ранних сроках эксперимента (1-3 мес). В биологических экспериментах на лабораторных животных установлено, что использование мочевины в качестве кормовой добавки оказывает влияние на 11 из 16 основных показателей функционального состояния органов и систем их организма. В частности, отмечено отставание прироста массы тела, нарушение антитоксической и про- теосинтетической функции печени (повышение выведения гипуровой кислоты, диспротинемия, увеличение уровня аммиака и мочевины в крови, повышение активности микросомального фермента глюкозо- 6-фосфатазы и ферментов переаминирования, повышение в 2,5 - 3,0 раза содержания альдегидов, а также нарушение функционального состояния почек, снижение экскреции креатинина и клиренса мочевины. В экспериментах по изучению безвредности животноводческой продукции, полученной от КРС, потребляющего корма с УАС, установлено, что скармливание лабораторным животным партий мяса в течение длительного периода (12 и более мес) не так существенно 160 влияет на их физиологическое состояние и биохимические показатели функционирования отдельных органов, в опытах отмечены изменения трех из 16 показателей. Отдаленные последствия применения мочевины и УАС в животноводстве Поскольку и мочевина, и аммиак являются естественными метаболитами азотистого обмена у жвачных сельскохозяйственных животных, проблематично ожидать заметного влияния этих веществ в научно обоснованных дозах на воспроизводительные функции и наследственные показатели молодняка. В то же время включение в рационы животным повышенных доз мочевины и УАС, как показывают опыты, может вызывать аммиачные токсикозы и, как следствие, проявление отдаленных последствий — эмбрио- и гонадотоксического эффектов. Таким образом, сравнительный анализ эффективности использования мочевины и углеаммонийных солей в качестве консервантов, азотобогащающих и раскисляющих средств показывает, что УАС в сравнении с мочевиной имеет ряд преимуществ, а именно: 1) консервирующий эффект УАС в расчете на единицу связанного азота (аммиака) при консервировании влажного фуражного зерна в 1,5-2 раза выше, чем у мочевины; 2) для проявления консервирующего действия УАС не требуется наличие в исходном сырье уреазной (ферментной) активности; 3) УАС являются эффективным раскисляющим средством для кислых кормов, в то время как мочевина таким эффектом не обладает; 4) УАС позволяет в 5 - 10 раз снижать содержание нитратов в силосе, в то время как мочевина — в 1,5 - 2 раза; 5) УАС оказывает меньшее токсическое действие на жвачных сельскохозяйственных животных по сравнению с мочевиной (рекомендуемые дозы суточного потребления УАС составляют 0,4 г/кг массы животного, в то время как та же доза мочевины вызывает отравление КРС); 6) УАС оказывает менее значительное влияние на химический состав, биологическую ценность и безвредность продуктов животноводства. 1. Киров П., Божинов С, Недялкое Л. Консервирование влажного зерна. — М.: Колос, 1982. — 159 с. 2. Кулик М.Ф., Олишииский СИ., Юрченко В.К. и др. Кукурузный силос с мочевиной и органическими кислотами // Тваринництво Украши. — 1977. — Мй 8. — С.48 - 49. 3. Таранов М.Т. Теория химического консервирования растительных кормов // Животноводство. — 1978. — Л/"2 7. — С.12 - 18. 4. Таранов М. Т. Химическое консервирование кормов. — М.: Колос, 1982. — 220 с. 5. Колтыпин Ю.А., Беленое В.Д. Использование жидкого аммиака для сохранения кормов повышенной влажности. — М., 1984. — 186 с. 6. Использование аммонийно-карбонатных соединений в животноводстве / Ред.кол. Г.А.Богданов и др. — К.: Наук, думка, 1985. — 116 с. 7. Развитие производства аммонийно-карбонатных соединений и их использование в сельском хозяйстве / Ред. кол. Г.А.Богданов и др. — К.: Наук, думка, 1986. — 188 с. 161
8. Консервирование и обогащение аоотом продуктов растениеводства аммонийно- карбоватными препаратами / Ред.кол. Г.А.Богданов и др. — К.: Наук, думка, 1988. — 204 с. 9. Использование аммиаксодержащих соединений в сельскохозяйственном производстве /Под ред. В.В.Моргуна и В.Я.Максакова. — К.: Наук, думка, 1992. — 284 с. 10. Вридник Ф.1. та in. Використання небшкових азотистих речовин у год1влх худоби. — К.: Урожай, 1986. — 72 с. 11. Девяткин А.И. Рациональное использование кормов. — М.: Росагропромиэдат, 1990. — 208 с. 12. А.с. СССР 171354.8, Способ силосования зеленой массы. / Випесов Г.И., Стор- чак Н.Н. и др. 13. Рекомендации по использованию мочевины и аммонийных солей в рационах жвачных животных. — М.: Колос, 1974. — 14 с. . УДК 631.8 П.Г.Дульнев, О.Е.Давыдова, Г.И.Вилесов, Л.С.Прокопенко, М.И.Кучер, Т.И.Коляда, А.И.Яропуд НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ, ИНСТИТУТ КОРМОВ УААН, ВИННИЦА ВЛИЯНИЕ РОСТОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА СИНТЕЗ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА КУКУРУЗОЙ Представлены результаты исследований эффективности использования некоторых ростовых препаратов при выращивании кукурузы. Показано, что обработка посевов кукурузы в фазе 8-9 листьев водным раствором препаратов ДГ-482 и ДГ-608 в установленных дозах способствует активизации фотосинтетических процессов и оптимизации использования азота растениями. Изучено влияние ростовых препаратов на процессы трансформации азота, транспорта не белковых азотсодержащих соединений в растениях, особенности накопления кукурузой сухого вещества. Установлено, что обработка посевов кукурузы водными растворами препаратов ДГ-482 и ДГ-608 способствует росту урожайности культуры и повышению сбора сухих веществ. В Лесостепной зоне Украины, где размещены основные площади посевов кукурузы на зерно и силос, эта культура не всегда обеспечена необходимым количеством тепла. Разница в продуктивности особенно заметна при выращивании среднеспелых и позднеспелых гибридов. Позднеспелые потенциально более продуктивны в сравнении с раннеспелыми. С целью изучения особенностей формирования органического вещества кукурузой были заложены опыты по выращиванию гибрида Бемо в севообороте лаборатории полевого кормопроизводства и на полигоне испытаний гибридов лаборатории технологии выращивания силосных культур института кормов. © П.Г.Дульнев, О.Е.Давыдова, Г.И.Вилесов, Л.С.Прокопенко, М.И.Кучер, Т.И.Коляда, А.И.Яропуд, 1995 162 При планировании исследований ориентировались на то, что особенности фотосинтетических процессов у кукурузы характерны также для некоторых других культур, таких как сорго, сахарный тростник, амарант. Эти растения по интенсивности усвоения углерода относятся к видам типа С4, но наряду с накоплением значительного количества углеводов они способны интенсивно усваивать азотсодержащие вещества. Именно на это мы обратили внимание потому, что кукуруза потребляет азот преимущественно в виде его неорганических соединений: нитратной (NOJ) и нитритной (NOJ) форм, при включении которых в синтетические процессы сначала происходит ферментативное восстановление в две стадии: Nor нитратредуктаза 2е~ no; no: нитритредуктаэа = NHJ Вот почему нередко на высоких фонах удобрений, когда активность нитрат- и нитритредуктазы снижается, в растениях накапливается большое количество нитратов и нитритов. При исследовании особенностей синтеза органических соединений было замечено, что обработка посева водным раствором синтетических регуляторов роста растений ДГ-482 (триман) концентрации 10 - 40 мг/л и этиленсинтезирующим стимулятором ДГ-608 в концентрации 30 - 90 мг/л в фазе 8-9 листьев сначала снижает интенсивность накопления сухого вещества, но при этом наблюдается повышение концентрации белкового азота и содержания безазотистых экстрактивных веществ (табл. 1). Таблица 1. Химический состав органического вещества вегетативной массы кукурузы в фазе 8-9 листьев при обработке ростовыми препаратами (8.08.1994 г.), % в сухом веществе Препарат и доза Контроль ДГ-482 (10 - 40 мг/л) ДГ-608 (30 - 90 мг/л) Сухое вещество, % 22,04 21,22 21,31 Сырой протеин 7,50 7,42 7,17 Аа небелковый 0,24 0,32 0,30 от общий 1,20 1,19 1,16 Жир 5,01 5,17 5,16 Клетчатка 20,77 18,61 20,37 БЭВ 62,33 63,33 62,72 Как следует из данных табл. 1, в период начала формирования генеративных органов у кукурузы триман (ДГ-482) активирует транспорт небелковых азотсодержащих соединений, способствует увеличению содержания "сырого" жира. Это свидетельствует о том, что в 163
Таблица 2. Содержание небелкового и белкового азота в зависимости от доз препарата, мг/л 10 20 40 Среднее Контроль Общий 1,24 1,64 1,64 1,51 1,40 Листья Небелковый 0,55 0,58 0,52 0,55 0,39 ние не- белко- .вого к общему, % 44,4 36,0 31,7 37,2 27,8 Общий 0,98 0,72 0,80 0,83 0,68 Обертки Небелковый 0,38 0,30 0,52 0,33 0,18 Отношение белкового к общему, % 38,8 41,7 40,0 40,2 26,5 Таблица 3. Динамика небелкового и белкового азота в фазе 8-9 листьев Концентрация препарата, мг/л Листья Общий Небелковый Процент от общего Обертки Небелковый Белковый Процент от общего 30 60 90 Среднее Контроль 1,57 1,60 1,73 1,63 1,40 0,57 0,52 0,69 0,59 0,39 36,3 32,6 40,0 36,4 27,8 0,93 0,63 0,68 0,75 0,68 0,28 0,34 0,35 0,32 0,18 30,1 54,0 51,5 43,1 26,5 процессе синтеза органических веществ образуется больше продуктов с С4 и Сб цепочками. Поскольку под посев в виде основного удобрения была внесена углеаммонийная соль (УАС), в которой аоот находится в виде NHj, to, вероятно, в этом случае синтетические процессы ускоряются за счет повышения интенсивности синтеза глутамина при участии синтетазы и АТФ, вследствие чего усиливается образование альфа-кетоглутаровой кислоты. Следовательно, для использования нитратного азота необходим сложный процесс восстановления N0^ до NHJ , в то время как внесение УАС на листовую поверхность и в почву способствует включению азота с меньшими энергетическими затратами для растений. Опрыскивание растений триманом по мере увеличения его концентрации в период 8-9 листьев способствовало ускорению формирования органической массы. Так, через месяц после опрыскивания, 12 сентября, в растениях содержалось 40,3 % сухого вещества, тогда как на контрольных участках — 39,4 %. Обработка растений этим препаратом повышала содержание сырого протеина за счет резкого увеличения содержания небелкового азота — с 0,24 до 0,32 %. 164 в вегетативных и репродуктивных органах кукурузы ростового препарата ДГ-482 Стебли Общий Небелковый Отношение белкового к общему, % Стержни початков Общий Небелковый Отношение белкового к общему, % Зерно Общий Небелковый Отношение белкового к общему, % 0,80 0(42 52,5 0,78 0,17 21,8 1,38 0,20 14,5 0,72 0,54 75,0 0,75 0,15 20,0 1,49 0,18 12,1 0,59 0,42 71,2 0,60 0,15 25,0 1,51 0,18 11,9 0,70 0,46 66,2 0,71 0,16 22,3 1,46 0,19 12,8 0,57 0,26 45,6 0,61 0,20 32,8 1,61 0,19 11,8 в вегетативной массе кукурузы при обработке ее препаратом ДГ-608 Стебли Общий Не белковый Процент от общего Стержни початков Общий Небелковый Процент от общего Зерно Общий Небелковый Процент от общего 0,59 0,41 69,5 0,47 . 0,17 36,2 1,56 0,13 8,3 0,57 0,38 66,7 0,55 0,15 27,3 1,44 0,19 13,2 0,68 0,44 64,7 0,61 0,18 29,5 1,44 0,18 12,5 0,61 0,41 67,2 0,54 0,17 30,9 1,48 0,17 11,3 0,57 0,26 45,6 0,61 0,20 32,8 1,61 0,19 11,8 При обработке триманом резко возрастала концентрация небелкового азота в проводящих тканях (табл. 2). Отношение белкового азота к небелковому в стеблях,обработанных триманом растений составляло 0,6. В то же время в контрольных растениях этот показатель приближался к 1,2, т.е. по количеству белковый азот превышал небелковый в 1,2 раза. В листьях кукурузы активно проходил процесс переаминирования и трансформации небелкового азота в белковый. Он интенсивно стимулировался триманом, о чем свидетельствует повышение содержания белкового азота в листьях при увеличении концентрации тримана в растворах с 10 до 40 мг/л. В соответствии с этим соотношение между белковым и небелковым азотом возрастало с 1,25 до 2,15, но уровень небелкового азота в листьях растений, собранных с опытных участков, во всех случаях превышал этот показатель в контроле. Кроме того, параллельно с повышением уровня образования сырого жира наблюдается удвоение концентрации фосфора. Это можно объяснить тем, что для вовлечения азота в процесс переаминирования через включение его в глутамат и аспартат необходимо значи- 165
Таблица 4. Химический состав растений кукурузы (08 08 94 г.), обработка в фазе 8-9 листьев Концентрация препарата, мг/л Сухое вещество, % Содержание в сухом веществе, % Аоот Небелковый Белковый Общий Органическое вещество Жир Клетчатка Протеин Зола БЭВ Фосфор ДГ-482 10 20 40 30 60 90 21,01 21,60 21,04 21,57 21,34 21,03 0,57 0,51 0,52 0,56 0,66 0,62 0,55 0,64 0,68 1,15 0,86 0,80 1,12 1,15 1,20 97,09 95,91 95,06 ДГ-608 1,71 1,52 1,42 95,11 96,86 96,41 0,60 33,24 7,0 2,91 56,25 0,25 0,74 30,22 7,19 4,09 57,76 0,26 0,82 29,85 7,50 4,94 56,89 0,25 0,83 25,47 10,7 4,89 58,11 0,30 0,99 26,93 9,5 3,14 59,44 0,27 0,81 25,29 8,9 3,59 61,41 0,24 тельное количество рибозофосфата, что и обусловливает увеличение концентрации фосфора. Ускорение процесса синтеза органических соединений под действием ДГ-608 проявляется также в том, что содержание клетчатки и "сырой" золы было значительно ниже, чем в образцах кукурузы, выращенной на участках с внесением ДГ-482 (табл. 3). Формирование "сырого" протеина отличалось особенностями (табл. 4). Основной поток небелкового азота идет через стебель. Перераспределение потока активизируется внесением как ДГ-482, так и ДГ-608. Фракция небелкового азота в стеблевой массе при обработке раствором из расчета 10 мг на 1 л превышала 50 % от общего, а при внесении 20 - 40 мг/л — 70, при концентрации в контрольных образцах — 45 %. Таким образом, в условиях острого дефицита влаги, которые сложились в 1994 г., ростовые вещества стимулировали поток небелкового азота через корневую систему и направляли его Таблица 5. Содержание небелкового и белкового азота при обработке ДГ-608 в фазе Концентрация препарата, кг/га Листья Общий Не бел- Отношение белкового к общему, % Обертки Общий Небелковый Отношение белкового к общему, 0,5 1,0 2,0 Среднее Контроль 1,55 1,40 1,36 1,44 1,55 0,65 0,37 0,46 0,49 0,50 41,9 26,4 33,8 34,0 32,2 0,70 0,97 0,69 0,79 0,75 0,52 0,32 0,36 0,40 0,33 74,3 33,0 52,2 53,1 44,0 166 к синтезирующему аппарату, роль которого у кукурузы выполняют мезофильные клетки, а также клетки проводящих тканей. Включение небелкового азота в белок происходит активно, о чем свидетельствует снижение доли небелкового азота в общем. В расчете на общий азот его массовая доля при обработке ДГ-482 снижается до 37 %, а при опрыскивании ДГ-608 составляет 36,4 %, тогда как в контрольных вариантах опыта уровень небелкового азота не превышал 28 %. Проведенными исследованиями установлено, что в покровных листьях початков, содержащих сравнительно небольшое количество мезофильных тканей, при обработке растений ростовыми веществами концентрация небелкового азота была значительно ниже, чем в листьях. При обработке препаратом ДГ-482 массовая доля небелкового азота в общем составляла 40 %. При обработке препаратом ДГ-608 — 43 %, при концентрации небелкового азота в покровных листьях початков контрольных образцов — на уровне 26,5 %. Доля небелкового азота в общем резко снижается, в проводящих тканях початков она составляет лишь 22 - 33 % от общего и только 12 - 13 % приходится на сырой протеин зерна. Это свидетельствует о том, что преобразование и включение в органические соединения иона NHJ происходит во всех тканях растения и эти процессы могут активироваться ростовыми веществами. Повторное опрыскивание в фазе формирования початков и налива зерна препаратом ДГ-608 из расчета 0,5 кг на 1 га существенно снизило транспорт небелкового азота по проводящим тканям, что в известной степени влияло на содержание небелкового азота в листьях и почти не изменило отношение небелкового азота к общему в стержнях, но уровень небелкового азота в зерне несколько возрос (табл. 5). Особого внимания заслуживает динамика транспорта фосфора при обработке вегетативной массы кукурузы ростовыми препаратами ДГ-482 и ДГ-608. Параллельно с возрастанием потока небелковых в вегетативной массе кукурузы формирования початков Стебли Общий Небелковый Отношение белкового к общему, % Стержни початков Общий Небелковый Отношение белкового к общему, % Зерно Общий Небелковый Отношение белкового к общему, % 0,76 0,58 76,3 0,54 0,16 29,6 1,50 0,19 12,7 0,59 0,28 47,4 0,66 0,20 30,3 1,79 0,24 13,4 0,72 0,29 40,3 0,50 0,19 38,0 1,46 0,20 13,7 0,69 0,38 54,7 0,57 0,18 32,6 1,58 0,21 13,3 0,88 0,36 40,9 0,60 0,20 33,3 1,62 0,19 11,7 167
Таблица 6. Интенсивность синтеза органических соединении и увеличение аккумуляции энергии кукурузой под действием ростовых препаратов Препарат и доза ДГ-482 (10 - 40 мг/п) ДГ-608 (30 - 90 мг/д) УАС, 2 - 8 % Контроль Урожайность, ц/га (з сухом веществе) Органическое вещество Сырой протеин Белок Сырой жир Обработка в фазе 8-9 листьев 109,4 8,6 6,3 6,0 114,2 8,6 6,3 6,2 102,8 7,4 5,6 5,6 96,42 7,5 6,0 5,0 Клетчатка 21,5 24,4 21,9 22,8 Обработка в фазе цветения и образования початков ДГ-608 (0,5 - 2,0 кг/га) УАС, 2 - 8 % Контроль 88,6 6,7 5,0 5,0 91,4 7,1 5,6 4,6 84,8 8,7 7,0 4,6 18,4 19,2 17,9 Валовая энергия, ГДж 213 222 200 187 174 177 178 азотсодержащих соединений в стеблях наблюдается также увеличение потока фосфора. Это признак того, что процессы включения NHJ в глутамат и аспартат под действием АТФ начинаются уже при перемещении продуктов синтеза к листовым пластинкам, где происходят основные процессы ассимиляции СОг- Значительное содержание соединений фосфора отмечено также в листьях кукурузы. Заметим, что в стеблях кукурузы небелковый азот превысил белковый, тогда как в листьях он составлял лишь треть от белкового, концентрация фосфора в листьях была равной концентрации азота или превышала ее. Кроме того, в органах, где не проходят активные процессы переамини- рования — в обертках початков, наблюдался несколько повышенный уровень фосфора, но он незначительно превышал уровень этих соединений в обертках и стержнях, собранных с посевов контрольных участков. Интенсификация процессов переаминирования и активация фотосинтетических процессов под действием ростовых веществ способствовали повышению синтеза органического вещества кукурузы, увеличению сбора сырого протеина. Об активации процессов фотосинтеза свидетельствует тот факт, что синтез энергетических элементов в данном случае преимущественно проходил не через Сз-углеродные соединения, а через соединения типа С4, а это признак положительной роли ростовых препаратов (табл. 6). Судя по анализу результатов исследований, обработка вегетативной массы кукурузы препаратами ДГ-482 и ДГ-608 повышает активность фотосинтеза и активизирует использование азота, вследствие чего увеличиваются урожайность и сбор сухих веществ. ,,,,,,,,,. 168 УДК 633.084 А.С.Козлов, А.А.Козлова СЕВЕРНЫЙ НИИ ЖИВОТНОВОДСТВА КАЗАХСКОЙ АСН, БИШКУЛЬ, СЕВЕРОКАЗАХСТАНСКАЯ ОБЛ. ВЛИЯНИЕ КУКУРУЗНОГО СИЛОСА, ОБРАБОТАННОГО УГЛЕАММОНИЙНЫМИ СОЛЯМИ, НА ОБМЕН ВЕЩЕСТВ У ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ КОРОВ Изучали влияние кукурузного силоса, обработанного углеаммонийными солями, на физиологическое состояние и продуктивность лактирующих коров. В результате исследований установлено, что углеаммонийные соли способствуют лучшей сохранности корма, а при кормлении животных этим силосом предотвращается развитие таких заболеваний, как кетоз. Повышение продуктивности животных обеспечивается организацией их полноценного кормления. При составлении рационов увеличивается число нормируемых показателей кормления, повышаются требования к качеству кормов. Возникает необходимость в совершенствовании режима питания, технологии приготовления кормов к скармливанию и в контроле за физиологическим состоянием животных. При несоблюдении этих требований у высокопродуктивных животных нарушается обмен веществ, ослабляется сопротивляемость организма и в результате возникают различные заболевания. Одним из распространенных незаразных заболеваний высокопродуктивного скота является кетоз. Исследования показывают, что при сложившемся силосном типе кормления молочного скота большинство высокопродуктивных коров ежегодно болеют кетозом. Кетоз у высокопродуктивных коров развивается на последней стадии беременности, и особенно в начале лактации. Заболеваемость животных кетозом возрастает в осенний, зимний и весенний периоды. Кетоз представляет собой нарушение обмена веществ, для которого характерно снижение уровня глюкозы в крови и повышение содержания кетоновых тел (бетаоксимасляной, ацетоуксусной кислот и ацетона) в крови, молоке, моче, а также в других жидкостях организма. Основными причинами заболевания животных являются недостаточное поступление с кормом энергии, дефицит минеральных веществ и витаминов, повышенное потребление кетоновых веществ с кормами, богатыми влагой и масляной кислотой, например с кукурузным силосом. Учитывая кетогенные свойства кукурузного силоса, содержащего масляную кислоту, была сделана попытка предотвратить перекисание силосуемой зеленой массы кукурузы за счет обработки ее углеаммонийными солями (УАС). , (с) А.С.Козлов, А.А.Козлова, 1995 169
Зеленую массу кукурузы влажностью 72 - 78 % закладывали в производственных условиях в траншеи по общепринятой технологии. В одну из них послойно вносили УАС из расчета 10 кг на 1 т силосуемой массы, в другую — зеленую массу кукурузы закладывали без препарата. По качественным показателям силос, обработанный УАС, значительно отличался от контрольного. Значение рН обработанного силоса колебалось в пределах 3,8 - 4,2, тогда как этот показатель у контрольного был 3,2 - 3,6. Содержание масляной кислоты свидетельствовало о перекисании контрольного корма, в то время как в силосе, обработанном УАС, масляная кислота отсутствовала, а углеводов содержалось достоверно больше. Кетогенное действие кукурузного силоса, обработанного УАС, и контрольного корма изучали в физиологическом опыте на двух группах высокопродуктивных коров с хроническими фистулами рубца (по 3 головы в группе). Таблица 1. результаты биохимических исследований рубцовой жидкости, крови, молока и мочи у подопытных животных через 12 сут после растела Показатель, мг % Таблица 2.и11оказатепи молочной продук- тивности у коров Группа животных Группа животных „ „ Покаоатель, мг % II Бетаоксимасляная кислота в: рубцовом содержимом крови молоке моче Ацетоуксусная кислота и ацетон в: рубцовом содержимом крови молоке моче Глюкоза в крови 6,8 7,5 10,2 1.9,4 4,5 5,2 3,9 12,3 Среднесуто удой,кг Жир, % Белок, % Сахар, % 18,2 3,9 3,4 4,1 23,5 3,7 3,6 4,8 4,5 5,6 6,1 8,7 39,8 1,7 3,2 4,0 6,2 46,5 Животных обеих групп после растела содержали на рационах, включающих 28 кг силоса, 10 кг сенажа из вико-овсяной травосмеси, 4 кг сена лугового, 1,5 кг травяной муки из люцерны и 7,5 кг комбикорма. Различия между группами заключались в следующем: I группе коров в составе рациона скармливали кукурузный силос, приготовленный по обычной технологии, а II группе — обработанный УАС. В течение опыта в содержимом рубца, крови, молоке и моче животных определяли содержание бетаск ксимасляной, ацетоуксусной кислот и ацетона, кроме того, в крови определяли концентрацию глюкозы. Как следует из результатов исследований (табл. 1), у коров II группы, потреблявших в составе рациона кукурузный силос, обработанный УАС, концентрация глюкозы в кро- 170 ви была выше, а образование кетоновых тел в организме протекало медленнее, чем у животных первой группы. Судя по анализу данных табл. 2, у коров II группы среднесуточный удой был выше, чем у животных I группы. Таким образом, применение углеаммонийных солей для обработки зеленой массы кукурузы способствует повышению сохранности корма и улучшению его качества, а скармливание его высокопродуктивным коровам предотвращает развитие кетоза и повышает молочную продуктивность животных. УДК 631.8.022/631.524.6 В.П.Жукев, В.Н.Савчук ИНСТИТУТ КОРМОВ УААН, ВИННИЦА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЕНА И СЕНАЖА В РУЛОНАХ, ОБРАБОТАННЫХ КОНСЕРВАНТАМИ Приведены результаты сравнительного испытания химических консервантов влажного сена и сенажа при заготовке и хранении их в малогабаритных рулонах с минимальной степенью уплотнения. Показаны преимущества углеаммонийных солей (УАС) по сравнению с консервантом АДД-Х (производства Англии) как по сохранности кормов, так и по продуктивному действию при откорме жвачных сельскохозяйственных животных. Существенным аспектом прогрессивных технологий заготовки сена и сенажа является интенсификация процессов полевого провяливания трав в поле до влажности 35 - 40 %. Содержание влаги в указанных пределах позволяет произвести подбор, досушивание и хранение сена и сенажа с минимальными механическими и биохимическими потерями. Увеличение пределов влажности влечет пропорциональный рост энергозатрат на процессы досушивания, увеличивает биохимические потери питательных веществ. Питательность корма находится в прямой зависимости от времени пребывания массы в поле, активности досушивания в сенохранилищах. С целью изучения особенностей заготовки сена и сенажа в рулонах с добавкой перспективных химических препаратов была проведена серия опытов по внутриобъемному внесению консервантов. Для этого в условиях экспериментального хозяйства использовали травостой люцерны и люцерново-кострецовых смесей из урожая 1992 г. Зеленую массу, скошенную в валок, после операции динамического кондиционирования при влажности 18 - 20, 25 - 30 и 45 - 50 % подбирали рулонными пресс-подборщиками ПРП-1,6М с приспособлением для внесения консервантов непосредствено в камеру прессования (табл. 1). В качестве одного из консервирующих препаратов использовали смесь низкомолекулярных органических кислот под фирменной маркой © В.П.Жуков, В.Н.Савчук, 1995 171
Таблица 1. Схема опытов по консервированию влажного сена и сенажа в рулонах Вариант корма Влажность, % Вариант обработки корма II III 18- 20 25-30 45- 50 А — контроль В — внесение С — внесение А — контроль В — внесение С — внесение А — контроль В — внесение С — внесение без консерванта) консерванта АДД-Х УАС-М (8 кг/т) (бео консерванта) консерванта АДД-Х УАС-М (10 кг/т) (бео консерванта) консерванта АДД-Х УАС-М (15 кг/т) АДД-Х производства Англии, которая имела ряд существенных преимуществ по сравнению с отечественными консервантами аналогичного действия (низкая летучесть, высокая активность и незначительная кумулятивность в продуктах растениеводства). Доза кислотного препарата, вносимого в корм в зависимости от влажности, составила 3,84 - 6,65 кг/т. В качестве второго консерванта использовали аэрозольный раствор УАС из расчета 8,0 - 15,2 кг/т в зависимости от исходной влажности сена и сенажа. Контролем служили не обработанные консервантами рулоны. При анализе морфологической структуры сена и сенажа отмечено увеличение удельной массы листьев в вариантах с внесением химических консервантов (табл. 2). Внутриобъемное внесение консервантов при одновременном увлажнении повысило эластичность листовой поверхности и черешков, однако с повышением влажности исходной массы возрастала эффективность применения консерванта. Таблица 2. Динамика облиственности люцерны при заготовке сена и сенажа с консервантами (по состоянию перед измельчением рулонов) Вариант корма I A IB 1С II А ИВ ПС III A III В III С Морфологический состав средних проб корма Масса целого растения, г В том числе стебли листья 48,38 38,11 10,75 50,63 39,06 11,57 50,42 38,94 11,48 82,35 58,70 24,55 84,96 58,73 26,23 84,84 58,46 26,38 107,28 60,94 46,34 112,60 61,03 51,57 112,85 61,01 51,84 Отношение листья : целое растение 22,21 22,85 22,76 29,81 30,87 31,09 43,19 45,70 45,94 Процент к контролю 100,0 102,9 102,5 100,0 t 103,6 104,3 100,0 106,0 106,4 172 При стандартной влажности сена (W = 18-20 %■ рисунок а) относительная облиственность возросла на 2,51 - 2,96 % по абсолютно сухому веществу. При заготовке высоковлажного сена (W = 25-30 %■ рисунок, б) коэффициент облиственности (а) составил соответственно 30,90 и 31,09 % и возрос по отношению к контролю на 3 62 - 4 34 % Обработка сенажа (W = 45-50 %■ рисунок, в) позволила увеличить а до 45,79 и 45,94 % против 43,19 %. Прирост облиственности произошел за счет увеличения доли листовой фракции биомассы, что свидетельствует об эффективности применения указанных фунгибактери- цидных препаратов при заготовке грубых кормов высокой влажности Фунгицидные свойства кислотных и щелочных консервантов обусловили стабилизацию температуры внутри рулона (на глубине 60 см) в 173
Таблица 3. Питательность и энергоемкость люцернового сена и сенажа Вариант корма I A IB I С II А ИВ НС III A III В III С кормовых единиц 0,407 0,401 0,404 0,352 0,346 0,349 0,257 0,251 0,252 Содержание в 1 кг корма валовой энергии, МДж 14,63 14,68 14,52 12,95 12,89 " 13,04 9,16 9,03 9,05 обменной энергии, МДж 9,52 9,32 9,37 6,56 6,41 6,43 4,98 4,96 4,93 переваримого протеина, г 6,235 6,833 7,585 6,277 6,843 7,837 2,249 _ 2,642 2,891 Коэффициент обменности энергии 0,650 0,635 0,646 0,506 0,497 0,492 0,543 0,549 0,544 пределах 40 - 42; 46 - 47 и 50 - 58°С соответственно для I, II и III вариантов корма, причем в контроле она возрастала до 52,68 и 88°С (рисунок). В кормах опытных вариантов практически не обнаружено плесневой микрофлоры, тогда как корма II и Ш вариантов без обработки консервантами были не пригодны к скармливанию. Преимущество внутриобъемного внесения раствора УАС выразилось в увеличении содержания протеина в корме: в I варианте на 16,95 % (против 11,23 % при внесении смеси органических кислот), во II — на 18,67 % (против 13,71 %) и на 20,08 % (против 18,45 %) в III варианте корма (табл. 3). Стабилизация каротина отмечена только в вариантах с применением УАС, хотя консервированные сено и сенаж во всех вариантах имели сохранившиеся микроструктуру и цвет, беа примесей посторонних запахов. Судя по кормленческим опытам на растущем молодняке, энергоемкость и питательность сена и сенажа возрастали при данных технологических режимах незначительно. Однако вследствие снижения механических и биохимических потерь общая питательность корма оставалась высокой: высоковлажное сено содержало до 6,41 - 6,56 МДж обменной энергии при одновременном увеличении количества переваримого протеина на 9,02 - 24,85 %, а сенажа — до 4,93 - 4,98 МДж с увеличением переваримого протеина на 17,47 - 28,51 %. 174 УДК 636.085/087:631.422 В.Я.Максаков, Н.И.Карташов, Е.В.Самофалова ХАРЬКОВСКИЙ ЗООВЕТЕРИНАРНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ Н.М.БОРИСЕНКО МИНИСТЕРСТВА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ УКРАИНЫ НОВОЕ В БИОХИМИЧЕСКОМ ТЕСТИРОВАНИИ КАЧЕСТВА КОРМОВ Представлено теоретическое обоснование целесообразности введения в перечень показателей качества кормов показателей содержания нитратов, нитрооаминов, стереоиоомеров (?-каротина, диэтилстилбестрояа и др. Использование указанных показателей на практике позволит снизить заболеваемость сельскохозяйственных животных и повысить их продуктивность. Стремление укрепить кормовую базу животноводства путем разработки и использования новых методов агротехники, позволяющих увеличить сбор кормов с единицы площади в 3 - 4 раза, внедрение новых высокоурожайных сортов кормовых культур и новых технологий их возделывания, внесение повышенных доз удобрений требуют не только разработки принципиально новых способов приготовления кормов, но и новых методов оценки их качества. Под качеством корма в соответствии с ГОСТ 23 153 - 78 понимают "совокупность свойств, обусловливающих его безвредность и пригодность удовлетворять потребности животных в питательных веществах" . Использование полного набора биохимических, химических, физиологических, зоотехнических, токсикологических и других показателей позволяет дать объективную оценку качества корма и отнести его к соответствующему классу ГОСТ. Только такая система оценки качества кормов позволяет принять правильное решение по рациональному использованию их в животноводстве, что гарантирует получение максимального продуктивного эффекта. Любое измененение в производстве и технологии выращивания и заготовки кормов почти всегда ведет к их качественным превращениям. Иногда эти изменения настолько существенны, что можно говорить о новом корме. В кормах становятся другими химический состав, соотношение отдельных питательных компонентов, появляются новые или возрастают концентрации некоторых вредных веществ, а также иное физическое состояние и т.д. Это обосновывает необходимость биохимической оценки кормов в каждом случае. Недооценка указанных факторов часто приводит к самым неожиданным результатам. Вот характерный пример. При внесении повышенных доз азотных и калийных удобрений под кормовые травы достигается удвоение или даже утроение их урожайности. Длительное скармливание та- (?) В.Я.Максаков, Н.И.Карташов, Е.В.Самофалова, 1995 175
кой травы овцам вызывает такое заболевание, которое первоначально было названо травяной тетанией. При изучении этого явления установлено, что с увеличением внесения азотных и калийных удобрений снижается использование растениями магния. В результате в организме животных возникает искусственный дефицит магния, который и приводит к появлению заболевания, получившего название "гипома- гнезиальная тетания". Качественные изменения зеленых кормов, выращенных на высоких дозах азотных удобрений, далеко не ограничиваются указанным эффектом. В них возрастает содержание протеина, в основном за счет амидов, а не белков. При этом значительно возрастает содержание нитратов, что и приводит к отравлению животных, называемому метгемоглобинэмией. В настоящее время такие случаи появляются очень часто и сельскохозяйственная практика, к сожалению, не всегда располагает необходимыми сведениями для принятия адекватного решения по элиминированию отрицательного эффекта кормов. Дале« мы рассмотрим некоторые вопросы, что, на наш взгляд, будет способствовать разработке конкретных практических рекомендаций. Рассмотрим некоторые процессы, протекающие в силосе. Неограниченные (в буквальном смысле слова) возможности жизнедеятельности микрофлоры в процессе "созревания" силоса, по мнению авторов, изучены недостаточно. В первую очередь это относится к трансформации в силосе азотистых веществ (нитратов, нитритов, нитрозами- нов и т.д.). В наших исследованиях, проведенных в конце 50-х годов было изучено "поведение" нитратов в силосах из ботвы сахарной свеклы и установлено, что значительная часть их при силосовании разрушается и этот процесс идет, главным образом, в первые 5-7 дней после начала брожения. Как показал Э.Т.Самойе (1991), применение углеаммоний- ных солей (УАС) интенсифицирует процессы разрушения нитратов. Работами Masuco et al. (1980), а также Н.Ф.Запорожца (1988, 1989) предложен механизм этого процесса. За счет нитратредуктазы растений происходит восстановление ассимилированных из почвы нитратов до нитритов — NOJ, которые редуцируются до NH3, используемого в основном для синтеза растительных белков. Важно отметить, что активность нитратредуктазы зависит от значения рН и уменьшается при снижении рН от 7,0 до 5,5 ед. Исследованиями Bousset-Fatianov et al. (1971) показано, что более значительную роль в редукции нитратов при силосовании играют бактерии, особенно энтеробактерии и клостридии, однако их активность также зависит от величины рН. Для последующего изложения материала важно обратить внимание на работу Smith (1982), в которой показано, что редукция NOJ под влиянием энтеробактерии приводит к накоплению N20 в силосах. При этом возможен и чисто химический 176 вариант восстановления. Наиболее существенно превращение NOJ в N0, которое протекает в кислой среде. Этот процесс положительно влияет на характер брожения в силосе до наступления консервирующего эффекта от основных органических кислот, т.е. до рН 4,4 - 4,2, так как N0^ и N0 аккумулируются в корме в первые недели брожения. Эти соединения сильно ингибируют развитие клостридии. Важно, что с увеличением содержания сухих веществ прекращение роста клостридии наступает при более высоком показателе рН (это одна из позиций, объясняющая преимущества силосования кукурузы в восковой спелости зерна по сравнению с молочно-восковой). Таким образом, период брожения полон контрастных эффектов. Так, энтеробактерии, восстанавливая нитраты, "работают" против себя накопленными продуктами реакции. В то же время конечные продукты превращения нитратов (N20 и NH3) удлиняют процесс ацидофикации, способствуя тем самым сохранению жизнедеятельности энтеробактерии. Исследованиями Spoelstra (1983) показано, что энтеробактерии в присутствии нитратов накапливают в составе продуктов брожения в силосе уксусную и даже молочную кислоты. Эта позиция в определенной степени объясняет положительное влияние УАС на качество силоса. Особый интерес представляют биохимические процессы, приводящие к накоплению газов, вызывающих "силосную болезнь" у людей, занимающихся выгрузкой этого корма из хранилищ, — Silafiller's disi- ase, Fleetham et al. (1978). В анаэробных условиях в силосе образуется гамма оксидов азота, но в основном это очень ядовитый N0 — бесцветный газ. При контакте с кислородом он окисляется с образованием смеси оксидов: NO2, N2O3 и N204, создавая пары коричневатого цвета над силосом. При доступе животных к корму, содержащему NO в количестве 10 мг/кг, могут обнаруживаться нарушения центральной нервной системы, повреждения тканей легких и образование нитро- зилгемоглобина и метагемоглобина (Oda et al., 1980). При вдыхании оксидов азота в легких образуются смеси азотной и азотистой кислот (Oda et al., 1981), которые вызывают пневмонию. Кроме того, в силосах могут образовываться нитрозамины (НА), являющиеся канцерогенами. По данным Spoelstra (1985), вторичные амины в присутствии NOJ и N0 превращаются в НА: Н R ! I R — N — R/ + Н+ + NOJ —- R — N — N — NO — Н2 . В то же время имеются данные (Van Broekhoven and Davies, 1982) о том, что под влиянием клостридии в силосах, приготовленных из сырья, содержащего более 30 % сухого вещества, заметных количеств НА не обнаруживалось (содержание нитрозодимети'ламина (НДМА) колебалось от 0 до 5 мг/кг, а нитрозодиэтиламина (НРЭМ) — от О до 3 мг/кг). Исключение составляли заплесневелые образцы корма, где содержание НДМА достигало 90 мг/кг (Van Broekhoven et al., 1983). 177
Нашими исследованиями, проведенными в 1989 г. совместно с Институтом онкологии НАН Украины (Максаков, Самойе, 1990), не обнаружено присутствия (даже следовых количеств) нитроааминов в си- лосах иэ кукурузы, убранной в фазе восковой спелости зерна, как без добавок УАС, так и с ними. Силосы из такой кукурузы обычно имеют 30 % сухого вещества. Таким образом, понимание сложного механизма трансформации азотсодержащих веществ в силосах привело к мысли о необходимости модификации полимерных укрывающих пленок и придания им селективных возможностей, касающихся пропускания оксидов азота с сохранением водоотталкивающей способности. Для этих целей рекомендуют применять композиционные материалы на основе полимеров оле- фииовой природы, полибутадиенов с высокой степенью кристалличности, изобутилена, бутилкаучуков пищевого назначения и др. (Левин, 1993). В результате обработки поверхности кормов такими материалами может формироваться прочно связанный с поверхностью корма водонепроницаемый слой с избирательной газонепроницаемой структурой, поедаемый животными с кормом без отравлений. В силосах, приготовленных из кукурузы молочной или молочно- восковой спелости, процессы брожения развиваются таким образом, что интенсивно происходит стереоизомеризация /3-каротина (трансизомер превращается в цис-изомер). Последний почти полностью теряет способность трансформироваться в организме животных в две молекулы витамина А. Принятыми методами анализа определяется наличие лишь одного из изомеров каротина — /?-каротина, но степень его стереоизомеризации не улавливается, т.е. инструментальное определение при всей его точности не дает представления о биологической ценности каротиноидов корма. Только применение методов парамагнитного или ядерного резонанса, а также лазерной техники позволяет получать более или менее объективное представление о количественном соотношении стереоизомеров каротина в корме. Именно эти подходы позволили А.П.Карпентеру (1981) определить, что степень стереоизомеризации (в сторону цис-изомера) резко снижается при силосовании более зрелой кукурузы по сравнению с молодой. В силосах из кукурузы молочно-восковой спелости (МВС) на долю цис- формы /?-каротина приходилось 87 %, в то время как в силосе из кукурузы восковой спелости — лишь 29 %. Ранее нами в статье "О влиянии типа кормления молодняка крупного рогатого скота на тиреотропную и гонадотропную функции гипофиза" сообщалось (Научные доклады высшей школы. Биологические науки, 1964), что обнаружено угнетение лютеинизирующей функции гипофиза у телок, выращенных на силосном типе кормления (силос из кукурузы МВС). Как выявлено исследованиями О.Г.Маликам (1984), в кукурузе могут накапливаться фитоэстрогены до величины, составля- 178 ющей 30 мкг и более в 1 кг сухого вещества в перерасчете на диэтил- стилбестрол (ДЭС). Также установлено, что с увеличением содержания сухих веществ количество их уменьшается, а при созревании силоса наблюдается флуктуация концентраций ДЭС с увеличением их в первый месяц созревания силоса и почти закономерным снижением в зависимости от срока хранения. И наконец, о биологической доступности аминокислот. Известно, что температурная обработка кормов инициирует реакцию Мейларда, в основе которой лежит взаимодействие аминогруппы лизина с углеводами. Гранулирование, искусственная высокотемпературная сушка, а также самосогревание плохохранящихся кормов способствуют протеканию этой реакции и, стало быть, уменьшению биологической доступности аминокислот, что существенно обесценивает протеиновую питательность кормов. Надо отметить, что аминокислотные анализаторы дают сведения о содержании только суммы лизина (не улавливая степень биологической доступности его), а нитрофторбензольный метод (по Карпентеру) далек от достоверности. Только в опытах на животных можно объективно оценить истинную лизиновую питательность корма. Но этот метод трудоемок и дорог. В зарубежной литературе последних лет часто встречается термин "поврежденный азот" (damaged nitrogen). Полагают, что "поврежденный азот" образуется при его взаимодействии с лионином. Он не используется животными. Нашими исследованиями, проведенными совместно с С.И.Филатовой (1971), установлено, что степень "поврежденности" протеина положительно коррелирует с продолжительностью и величиной температурного воздействия. Это очередная проблема, требующая разработки метода экспресс-анализа. Изложенное выше обосновывает необходимость разработки такой системы оценки качества кормов, которая могла бы дать полную и объективную характеристику, без которой невозможно использование кормов в высокопродуктивном животноводстве. УДК 636.087.7 А.А.Гришок, И.П.Омельяненко, Н.А.Гиль НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ, ТЕРНОПОЛЬСКИЙ ФИЛИАЛ ИНСТИТУТА ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ЖИВОТНОВОДСТВА ЗАПАДНОГО РЕГИОНА УААН, УКРАИНСКИЙ НИИ ПИТАНИЯ МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ, КИЕВ НИТРАТЫ И КАЧЕСТВО МОЛОКА Представлены результаты токсиколого-гигиенической оценки молока, полученного от коров, потреблявших силос, приготовленный с применением различных форм азотсодержащих препаратов. Показано, что использование углеаммонийных солей (УАС) в качестве азотного удобрения посевов кукурузы на силос и культурных © А.А.Гришок, И.П.Омельяненко, Н.А.Гиль, 1995 179
пастбищ обеспечивает получение продукции с наименьшим содержанием нитратов в кормах и молоке. Комплексное использование УАС при выращивании и консервировании кукурузы с последующим скармливанием силоса коровам способствовало увеличению надоев на 8,4 - 11,8 %. Сделан вывод о том, что молоко, полученное с применением УАС, является безвредным для организма человека и может использоваться в питании населения без ограничении. Экологическая проблема нитратов возникла вследствие широкого применения в сельском хозяйстве минеральных азотных удобрений. Так, за последние 20 - 25 лет их использование в Украине увеличилось в 10 - 15 раз. Установлено, что поступление нитратов в повышенных количествах в организм человека и животных с пищевыми продуктами, кормами и питьевой водой может вызвать общее токсическое действие с отдаленными эмбриотоксическими, гонадотоксическими, тератогенными и канцерогенными последствиями. Таблица 1. Количества допустимого суточного поступления нитратов в организм человека с озощными продуктами Продукт Содержание нитратов, мг/кг Суточное потребление, г Поступление нитратов, мг Картофель ранний поздний Огурцы открытого грунта закрытого Томаты открытого закрытого Морковь ранняя поздняя Капуста ранняя поздняя Лук репчатый Лук-перо открытого закрытого Перец сладкий Кабачки Дыни » грунта " грунта " Овощи лиственные и салатные открытого грунта закрытого " 240 120 200 400 100 200 60U 300 800 400 90 400 800 200 600 80 1500 3000 80,50 241,50 24,75 8,25 24,75 8,25 4,50 13,50 17,00 51,00 10,00 6,00 2,00 4,00 19,00 19,00 12,00 4,00 6,06 10,43 4,23 2,82 2,12 1,41 1,51 2,27 л 7,62 11,42 0,53 1,73 1,15 0,54 7,18 :. 1,09 12,96 8,64 180 Сами по себе нитраты малотоксичны, однако при попадании в большом количестве в рубец жвачных животных под влиянием микроорганизмов они превращаются в нитриты, которые, всасываясь в кровь, трансформируют гемоглобин в мет- и сульфгемоглобин. При этом возникает кислородная недостаточность — гипоксия с явлениями отравления организма. Существует определенная связь между содержанием нитратов в кормах и молоке. Так, если с кормом в организм животного поступает до 13 мг/кг нитратов, их уровень в молоке не превышает 30 мг/л, однако этого достаточно, чтобы вызвать заболевание у грудных детей до 3 - 4-месячного возраста, организм которых еще не выработал метгемоглобинредуктазной детоксической системы вывода нитратов. Всемирной организацией здравоохранения установлена допустимая суточная доза (ДСД) для взрослого человека: нитратов — 5 мг/кг, нитритов — 0,2 мг/кг массы тела. Условно для человека можно выделить три уровня поступления нитратов в организм: безопасный — менее 1 мг/кг массы тела; опасный — 2-10 мг/кг и смертельный — более 20 мг/кг. В табл. 1 приведены расчетные среднесуточные поступления нитратов в организм человека с основными продуктами растениеводства. У жвачных животных известны две формы отравления нитратами — острая и хроническая. При содержании в крови 70 % метге- моглобина наступает смерть от удушья, а при 30 % — клинически проявляются признаки отравления. Ранее проведенными исследованиями установлено, что углеаммо- нийные соли (УАС) при использовании в качестве азотного удобрения приводят к снижению содержания нитратов и нитритов в продукции растениеводства. Нами проведена серия научно-исследовательских экспериментов по использованию УАС как аммиачной формы азотных удобрений при выращивании различных сельскохозяйственных культур, а также токсиколого-гигиеническая оценка животноводче- Таблица 2.Состав и питательная ценность зеленой массы кукурузы^ выращенной при использовании различных форм азотных удобрении Удобрение УАС Аммиачная селитра УАС Аммиачная селитра Фаза развития "укуруэы Молочная спелость То же Восковая спелость То же Сухое вещество, % 22,09 20,64 30,40 28,37 Количество N03b CB, мг/кг — 211,8 402,1 Содержание в протеина 6,97 6,67 8,13 7,88 жира 3,15 2,93 1,75 2,06 :ухом веществе, % клетчатки БЭВ золы 20,20 65,82 3,93 21,55 65,11 3,68 21,69 64,37 4,05 22,20 64,05 3,82 181
ской продукции, полученной от животных, которым скармливали корма, выращенные и консервированные с применением УАС, по сравнению с другими азотсодержащими препаратами. Судя по результатам исследований, УАС а качестве азотного удобрения на культурных пастбищах обеспечивают повышение урожая зеленой массы с меньшим содержанием нитратов по сравнению с мочевиной в 1,5 и аммиачной селитрой — в 1,9 раза. Выращивание кукурузы на силос на фоне УАС обеспечивает получение растительной продукции с большим по сравнению с аммиачной селитрой содержанием сухого вещества, протеина, безазотистых экстрактивных веществ, золы и меньшей концентрацией в сухом веществе клетчатки и нитратов (табл. 2). Приводим данные по содержанию нитратов, полученые при консервировании этой кукурузы УАС, свидетельствующие о том, что УАС способствуют снижению содержания нитратов в зеленой массе, а также в силосах, особенно при дополнительном введении УАС при силосовании: Содержание нитратов в зеленой массе кукурузы, силосах и других кормах, использованных в опыте Корма Содержание NOJ в СВ, мг/кг Зеленая масса кукурузы восковой спелости, выращенная с применением: УАС ц 211,8 аммиачной селитры 402,1 Стебли кукурузы восковой спелости, выращенной на фоне: УАС __ 409,0 аммиачной селитры 751,0 Силос из кукуруоы восковой спелости, выращенной на фоне: УАС __ 158,8 аммиачной селитры 234,6 УАС (как удобрения) + 10 кг/т УАС при силосовании 8,7 Силос ио кукуруоы восковой спелости, выращенной на фоне аммиачной селитры, + 10 кг/т УАС при силосовании 17,4 Солома пшеничная 181,0 Жом свекловичный кислый 73,7 Силос ио ботвы сахарной свеклы 831,7 Мелясса 1000,0 Комбикорм 200,0 Вода питьевая, мг/л 6 — 7 Комплексное использование УАС при выращивании и силосовании кукурузы с последующим скармливанием ее коровам способствовало увеличению надоев молока с низким содержанием нитратов (1,05 - 1,16 мг/кг) на 8,4- 11,8%. При изучении физико-химических свойств цельного молока, полученного от коров, которым скармливали на протяжении 87 дней по 20 кг кукурузного силоса с содержанием 100 - 200 г УАС в сутки, 182 Таблица 3. Физико-химические показатели качества молока Показатель и ингредиенты Проба молока 1 2 3 4 Конроль Кислотность, °Т Растворимость Ингредиенты, г/100 г Белок Жир Зола Вода Ингредиенты, мг/кг Нитраты Калий Натрий Фосфор Кальции Магний Свинец Кадмий Ртуть Мышьяк 18 0,05 25,64 28,56 5,56 1,38 6,00 196,22 42,54 98,34 64,28 41,42 0,0007 — — 0,040 17 0,05 25,56 29,64 5,48 1,36 4,00 182,23 46,56 98,96 56,64 43,54 0,0007 — — 0,033 19 0,05 25,48 25,48 5,42 1,46 3,75 184,40 48,28 98,96 58,56 40,18 0,0007 — — 0,046 20 0,05 25,34 29,58 5,48 1,54 5,50 164,92 42,58 108,56 62,34 47,32 0,0007 — — 0,044 18 0,05 25,04 29,64 5,64 1,68 5,04 176,86 43,24 104,32 60,66 42,16 0,000 — — 0,042 установлено, что по содержанию белков, жиров, золы опытные партии молока не отличались от контрольных. Существенной разницы по содержанию в них нитратов не отмечено. Содержание тяжелых металлов в опытных и контрольных партиях молока также не установлено, а таких, как кадмий и ртуть, вовсе не выявлено (табл. 3). В хроническом эксперименте на крысах подтверждена безвредность сухого молока, полученного от коров, которым скармливали силос, выращенный и консервированный с применением УАС. Таким образом, УАС относятся к малотоксичным препаратам, а молоко, полученное с использованием УАС, является безвредным для организма и может использоваться в питании населения без ограничений. С учетом результатов проведенных исследований Минздрав Украины утвердил технические условия на УАС как минеральное удобрение (ТУ 113-05-1128332-15-92). 183
УДК 577.472 Н.Н.Харитонова, М.И.Хижняк, В.А.Вешицкий, Б.П.Бурда ИНСТИТУТ РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА УААН, НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ О ПЕРСПЕКТИВАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ В ПРУДОВОМ РЫБОВОДСТВЕ Представлены результаты проведенных в 1993 г. исследований влияния углеам- мошшных солей (УАС) на экосистему рыбоводных прудов. Полученные данные позволяют предположить, что использование УАС в качестве азотсодержащего препарата для удобрения прудов будет способствовать повышению эффективности рыбоводства. В рационе питания человека рыбная продукция занимает значительное место. В последнее время вследствие уменьшения добычи морской рыбы и производства рыбопродуктов удельный вес рыбной продукции прудового хозяйства Украины возрос до 58 %. Однако, несмотря на это, вылов прудовой рыбы не удовлетворяет спрос и составляет около 80 тыс. т, что в 5 раз ниже планируемого ранее уровня. Известно, что естественная рыбопродуктивность прудовых хозяйств определяется территориально-географическими условиями и колеблется от 80 кг/га водоема (зона Полесья) до 240 кг/га (степная зона). Поэтому одним из эффективных путей повышения рыбопродуктивности прудов является применение минеральных удобрений, которые обеспечивают более интенсивное развитие фито-, зоопланктона и бентоса, являющихся основным кормом для рыбы в прудах. Кроме того, данный прием экономически и экологически оправдан, поскольку не только позволяет снизить расходы дорогостоящих комбикормов, но и благоприятно влияет на гидрохимический режим водоемов. Традиционно в качестве азотного удобрения для рыбоводных прудов Украины используют аммиачную селитру. Однако, как показывают результаты проведенных в Институте гидробиологии НАН Украины исследований, использование углеаммонийных солей (УАС) в дозах 10 и более мг/л в качестве источника азота отличается более активным потреблением (в пересчете на азот) аммоний-ионов клетками зеленых водорослей и угнетением роста синезеленых с последующим их отмиранием, а также положительным воздействием (по сравнению с аммиачной селитрой) на экосистему водоема*. *П.Д. Клоченко, В.А. Медведев. Трансформация азотсодержащих удобрений в процессе роста некоторых зеленых и синезеленых водорослей // Гидробиол. журн. — 1992. — ЛГ° 6. — С.56 - 59. © Н.Н.Харитонова, М.И.Хижняк, В.А.Вешицкий, Б.П.Бурда, 1995 184 Целесообразность замены аммиачной селитры на УАС подтверждена также в ходе поисковых исследований в условиях прудового хозяйства, выполненных в 1993 г. Институтом рыбного хозяйства УААН совместно с Научно-инженерным центром "АКСО" НАН Украины, задачей которых являлось определение влияния УАС на качество водной среды и продукционные процессы в экосистеме рыбоводных прудов. Опыты с использованием УАС начаты в июне 1993 г., т. е. в процессе уже выполнявшихся исследований по ранее утвержденным планам, когда пруды уже были зарыблены и в них дважды была внесена аммиачная селитра. Это обстоятельство, безусловно, повлияло на чистоту опыта и придало ему постановочный характер. Опыты выполнялись на четырех полугектарных прудах, два из которых продолжали удобряться аммиачной селитрой, а два других переводились на удобрение УАС. В опытах предусматривались следующие варианты выращивания рыбы: а) интенсивное выращивание карпа в поликультуре с растительноядными рыбами (с подкормкой карпа искусственными кормами); б) пастбищное содержание карпа в поликультуре с растительноядными рыбами. Минеральные удобрения вносили в соответствии с инструкцией, разработанной в Институте рыбного хозяйства УААН. Объемы ам-^ миачной селитры, УАС, суперфосфата, вносимых в пруды, определяли на основе показаний лабораторных анализов наличия азота и фосфора в воде. Кроме того, в пруды вносили известь. Работы проводили в следующей последовательности (таблица). График отбора проб, внесения удобрений и проведения контрольных ловов в прудах рыбохозяйства "Нивка" Гидробиологические пробы 27.04 5.05 19.05 3.06 16.06 5.07 19.07 3.08 18.08 15.09 Гидрохимические пробы 25.04 4.05 18.05 1.06 15.06 29.06 13.07 27.07 10.08 24.08 Внесение органических удобрений 26.04 14.05 28.05 11.06 25.06 8.07 22.07 5.08 19.08 Внесение извести 19.04 19.05 16.06 14.07 11.08 Внесение минеральных удобрений 6.05 20.05 3.06 17.06 11.07 15.07 29.07 12.08 26.08 Контрольные ловы 14.05 1.06 15.06 1.07 15.07 2.08 16.08 Проведенные опыты позволили установить наличие некоторых различий в химических и биологических процессах, происходящих под воздействием вносимых в водную среду азотсодержащих соединений. 185
а ЩИ ^2 СП' 6 Динамика развития фитопланктона в пруду Л/"а 1 (а) и Af° 2 (6): I — оеленые водоросли; 2 — синезеленые водоросли; 3 — общая биомасса фитопланктона В частности, в прудах, удобрявшихся УАС, снижение содержания азота в воде происходило более плавно, чем в прудах с аммиачной селитрой. Фитопланктон в прудах с УАС, как правило, на 70 - 80 % был представлен зелеными водорослями (рисунок, а), тогда как в пруду № 1 (аммиачная селитра) синеоеленые водоросли составляли примерно половину биомассы (рисунок, б). В прудах с УАС продукционно- биомассовые коэффициенты были также выше, что свидетельствует о более интенсивной работе экосистемы, более полной минерализации органического вещества и отсутствии его накопления. Наиболее высокие показатели наличия микроорганизмов характерны для прудов с искусственным кормлением рыб. В прудах с УАС амплитуды изменений численности бактерий более плавные (от 5 до 6 млн/мл) по сравнению с прудами, где вносили аммиачную селитру (3-11 млн/мл). Таким образом, УАС положительно влияет на водную среду и кормовую базу прудов, способствуя экономии азота удобрений (в действующем веществе по сравнению с затратами аммиачной селитры), а также дает некоторые другие преимущества. Правительством Украины утверждена научно-техническая программа на 1995 - 2001 гг., которой предусмотрено дальнейшее расширение научных исследований, 186 направленных на разработку практических рекомендаций по использованию УАС в качестве азотных удобрений для прудового рыбного хозяйства. УДК 615.9 П.Г.Жминько, Ю.С.Каган, М.В.Янкевич, Л.Н.Кавецкая, Е.А.Лысенко ИНСТИТУТ ЗДОРОВЬЯ ИМ. Л.И.МЕДВЕДЯ МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ, КИЕВ ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ И МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОСТРЫХ ОТРАВЛЕНИЙ Представлены данные о токсичности углеаммоншшых солей (УАС) для белых крыс в зависимости от вводимой концентрации, раздражающих и кумулятивных свойствах, токсическом действии на организм мышей при ингаляционном пути поступления продуктов разложения УАС (126 мг/м3), а также сведения о раэложении УАС при контакте с воздухом. Материалом исследований являлись углеаммонийне соли (УАС), предложенные в качестве азотных удобрений. Токсичность УАС исследована на белых крысах в зависимости от концентрации в водных растворах (10 и 25 %). Вещество вводили в желудок натощак при помощи металлического зонда в широком диапазоне доз (500 - 6000 мг/кг). ЛД50 рассчитывали методом пробит-анализа для кривых летальности (Прозоровский, 1962). Раздражающее действие на кожу белых' крыс изучали при капельном нанесении 1%-го и 25%-го растворов солей в течение двух недель на слизистые оболочки глаз — при закапывании в конъюнктивальный мешок крыс 2 капель тех же растворов УАС. В модельных опытах изучали динамику разложения УАС. В эксикатор помещали 200 г сухих УАС и через 15, 30 мин и 1, 2, 4, 24, 30 и 48 ч определяли количество аммиака и разложившихся солей. Острое ингаляционное отравление мышей продуктами разложения УАС исследовали в камере объемом 10 л при двухчасовой экспозиции. Концентрацию аммиака определяли методом, описанным в "Методических указаниях для определения вредных веществ в воздухе рабочей зоны" (1987). Установлено, что при воздействии УАС на организм крыс в виде 25%-го водного раствора величина токсичности ЛД50 составила 2225±521 мг/кг, 10%-го раствора УАС — 3375±677 мг/кг. Как видно из представленных данных, увеличение концентрации солей повышает токсичность их для теплокровных животных в 1,5 раза. Отметим, что и клинические признаки интонсикации были более выражены при действии УАС в большей концентрации. (с) П.Г.Жминько, Ю.С.Каган, М.В.Янкевич, Л.Н.Кавецкая, Е.А.Лысенко, 1995 187
Признаки острого отравления УАС наступали через 5-10 мин в зависимости от введенной дозы препарата и характеризовались сукровичными выделениями из глаз, синюшностью хвоста и конечностей, затрудненным дыханием. При тяжелой степени интонсикации наблюдались боковое положение, затрудненное дыхание, ригидность хвоста, клонические судороги. Среднее время гибели животных при действии УАС в обеих концентрациях было одинаковым и составляло 20 - 25 мин. Исходя из данных острого эксперимента рассчитали индекс кумуляции, который для белых крыс при введении 10%-го и 25%-го растворов УАС равен нулю, что свидетельствует о слабо выраженных кумулятивных свойствах препарата. При воздействии УАС в виде 1%-го и 25%-го растворов на кожу крыс в течение двух недель и однократном внесении в конъюнктиваль- ный мешок глаза каких-либо эффектов, свидетельствующих о раздражающем действии солей, не установлено. Судя по результатам исследования динамики разложения УАС, определяемой по аммиаку, концентрация его в эксикаторе была наибольшей через 2 ч и составляла 200 мг/м3. В дальнейшем через 1 и 2 сут она находилась примерно на одном уровне (126 - 145 мг/м3). За период эксперимента (48 ч) разложилось 10 г УАС, что соста- : вило 5 % общего количества солей, внесенных в эксикатор. При ингаляционном воздействии на белых мышей продуктов разложения УАС (концентрация по аммиаку составила 126 мг/м3) через 10- 15 с наблюдали признаки раздражения глаз и дыхательных путей — беспокойство, частое потирание мордочки, глаз. Через несколько минут отмечались затрудненное дыхание, слезотечение, слюнотечение, шаткая походка, ригидность хвоста, боковое положение. Все животные (6 из 6) погибли в течение 15 мин. Таким образом, по токсичности УАС относятся к III классу по ГОСТ 1.12.007-76. Токсичность УАС для животных зависит от концентрации их водных растворов. Высокая концентрация препарата, введенного в той же дозе, оказывает больший токсический эффект, чем низкие концентрации солей. Рассчитанное среднее время гибели животных и индекс кумуляции свидетельствуют о слабо выраженных кумулятивных свойствах УАС. Концентрация УАС 126 мг/м3 является летальной для белых мышей. УАС не оказывают раздражающего действия на кожу и слизистые -оболочки глаз. При доступе воздуха УАС могут подвергаться разложению. Разложение УАС в модельных экспериментах показало, что в течение 48 ч разлагается 5% солей. Более интенсивное разложение УАС при соприкосновении с воздухом отмечается в течение 2 ч. Учитывая собственные экспериментальные данные — малую токсичность УАС, снижение токсичности разбавленных растворов, отсутствие раздражающих свойств, слабо выраженное кумулятивное 188 действие — и данные литературы о токсических свойствах препарата, можно предположить, что при использовании раствора УАС (1 - 3 %) для консервирования фуража сельскохозяйственных животных применение УАС с позиций гигиены труда не представляет опасности. При работе с растворами УАС необходимо соблюдать обычные меры предосторожности, рекомендованные при работе с вредными веществами. Особое внимание следует уделять правилам техники безопасности при работе в складских помещениях и применении сухих УАС в качестве удобрений в теплицах и на полях. При длительном хранении УАС в складских помещениях в воздухе может накапливаться аммиак, превышающий установленный допустимый уровень. В связи с этим хранение УАС должно допускаться в хорошо вентилируемых или проветриваемых помещениях. На работу в складских помещениях должны допускаться люди, прошедшие соответствующий инструктаж. Работу следует начинать после тщательного проветривания и в отсутствие резкого запаха аммиака. При повышенных концентрациях аммиака (ПДК 20 мг/м3) необходимо применять индивидуальные средства защиты. УДК 615.9 П.Г.Жминько, М.В.Янкевич, А.А.Гришок, Ю.С.Каган ИНСТИТУТ ЗДОРОВЬЯ ИМ. Л.И.МБДВБДЯ МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ, НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ АЛЛЕРГЕННЫЕ СВОЙСТВА УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ Изучены аллергенные свойства углеаммонийных солей (УАС) при однократной внутрикожной сенсибилизации и многократных аппликациях на кожу морских свинок. Установлено, что УАС при многократном эпикутанном воздействии на организм морских свинок не вызывают контактного дерматита и не оказывают сенсибилизирующего действия. При внутрикожной сенсибилизации УАС обладают слабо выраженными аллергенными свойствами. В работах отечественных и зарубежных авторов показано, что многие химические вещества являются аллергенами слабой или средней силы (Алексеева, Дуева, 1978; Денирова, 1980, и др.). Некоторые соединения способны вызывать профессиональный аллергический дерматит, экзему, бронхиальную астму. Поэтому при токсиколого-гигие- нической оценке новых химических веществ важное место занимают исследование их аллергенных свойств и разработка профилактических мероприятий. © П.Г.Жминько, М.В.Янкевич, А.А.Гришок, Ю.С.Каган, 1995 189
В настоящее время для внедрения в практику сельского хозяйства в качестве минерального удобрения для сельскохозяйственных культур и консервирования кормов для животных предложены УАС. Токсикологические свойства УАС изучены в ряде научно-исследовательских учреждений страны. Однако чтобы решить вопрос о широком использовании их в сельском хозяйстве, необходимо было провести ряд токсиколого-гигиенических исследований, в том числе изучить аллергенные свойства. Поскольку конечным продуктом деструкции УАС являются аммиак и углекислый газ, то степень опасности возникновения аллергических заболеваний при использовании данных минеральных удобрений незначительна. Однако имеются сведения о том, что соли аммония могут обладать аллергенным действием, в частности хлористый аммоний (Дуева и соавт., 1989). При введении солей аммония образующийся аммиак может присоединиться к карбоксильным группам белковых молекул, что приводит к изменению физико-химических свойств тканевых белков (Козлов, 1970). Не исключено, что выделяющийся из солей аммония аммиак, изменяя белковые молекулы, может вызывать аллергические реакции в организме. Целью настоящей работы явились изучение аллергенных свойств углеаммонийных солей, предложенных в качестве азотных удобрений. Объектом исследований служили УАС, представляющие собой смесь углекислого аммония (12 %) и двууглекислого аммония (88 %). Исследования проведены на морских свинках белой масти массой 350 - 400 г. При сенсибилизации животных и выборе методов ал- лергодиагностики руководствовались Методическими рекомендациями "Постановка исследований по гигиеническому нормированию промышленных аллергенов в воздухе рабочей зоны" (1980). Сенсибилизирующее действие изучали при однократном внутри- кожном введении в дозе 200 мкг на физиологическом растворе в 0,02 мл и многократных аппликациях (в течение 20 дней) на кожу морских свинок в виде 20%-го водного раствора. В качестве тестирующей концентрации в эксперименте служил 40%-й раствор препарата. Для выявления ответной реакции были использованы капельные кожные пробы, реакции дегрануляции тучных клеток (РДТК) и специфического лизиса лейкоцитов (РСЛЛ), широко применяемые в современной иммунологии. Сенсибилизирующие свойства УАС при внутрикожном введении. При однократном внутрикожном введении УАС в ухо морским свинкам в дозе 200 мкг видимых изменений кожи не наблюдалось. Через 10 дней после внутрикожной сенсибилизации при нанесении тестирующей концентрации у животных отмечалось беспокойство, зуд в месте нанесения УАС. Наблюдалась слаборозовая реакция кожи на воздействия препарата в течение 10 - 15 мин. У 5 животных реакция 190 на воздействие УАС оценивалась в 1 балл, у 3 животных — в 2 балла по пятибалльной шкале. При исследовании специфических иммунологических показателей изменений лизиса лейкоцитов у опытных животных не выявлено. Де- грануляция тучных клеток (10-14 %) отмечалась только у 3 морских свинок из 8, что свидетельствует о слабо выраженном сенсибилизирующем действии УАС. Положительная реакция кожи в ранние сроки исследования после постановки проб свидетельствует о том, что реакция на аллерген проходит по немедленному типу. При этом у более чувствительных животных могут развиваться реакции анафилактического шока на воздействие препарата. Для подтверждения этого через 6 дней после накожного тестирования шести сенсибилизированным морским свинкам было внутрибрюшинно введено 0,5 мл 1%-го раствора УАС на стерильном физиологическом растворе. Через 1-2 мин после введения препарата у 3 животных наблюдалось беспокойство, затем отмечались затрудненное дыхание, нарушение координации движения, боковое положение, кратковременный парез задних конечностей. Реакция анафилактического шока развивалась только у тех животных, у которых ранее отмечалась положительная реакция дегрануляции тучных клеток. Сенсибилизирующее действие УАС при многократных эпикутанных аппликациях. При многократном нанесении 20%- го водного раствора УАС на выстриженные участки кожи морских свинок в течение 20 сут изменений кожи не выявлено. На 21-е сут проведено тестирование 40%-м водным раствором препарата. После тестирования у всех животных реакция кожи была отрицательной. При исследовании специфических иммунологических реакций изменений не отмечалось. Таким образом, препарат при внутрикожной сенсибилизации обладает слабо выраженными аллергенными свойствами. Об этом свидетельствуют слабоположительная реакция кожи (1-2 балла) на воздействие тестирующей концентрации и незначительная (10 - 14 %) дегрануляция тучных клеток у 37,5 % подопытных животных. При многократном эпикутанном воздействии УАС на организм морских свинок сенсибилизирующего действия не выявлено, развитие контактного дерматита не установлено. Полученные данные свидетельствуют о том, что УАС обладают слабо выраженным аллергенным действием по немедленному типу. 191
УДК 613.632 + [615.9:632.95] + 614.31 С.Г.Сергеев ИНСТИТУТ ЗДОРОВЬЯ ИМ. Л.И.МЕДВБДЯ МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ, КИЕВ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОВЕРХНОСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА С гигиенических позиций оценены уровни и динамика выделения аммиака из угле- аммонийных солей (УАС) при внекорневой подкормке растений в условиях защищенного грунта в зависимости от норм расхода, температуры и влажности. Установлено, что при нормах расхода УАС 12 и 36 г/м2 концентрация аммиака не превышала ПДК в воздухе рабочей зоны (20 мг/м3). Обсуждается вероятность общетоксического и раздражающего действия аммиака при поверхностном применении УАС в условиях защищенного грунта. В связи с возможностью использования углеаммонийных солей (УАС) как минерального удобрения цель исследования заключалась в определении уровней и длительности поступления в воздух аммиака — наиболее опасного вещества, образующегося при разложении УАС в условиях защищенного грунта при внекорневой подкормке растений и оценке с гигиенических позиций данного варианта технологии применения солей. Динамика содержания аммиака определялась в воздухе моделей, имитирующих условия защищенного грунта. Модели находились в теплице, что позволяло проводить исследования в идентичных условиях при различных нормах расхода УАС: рекомендованной средней норме 12 г/м2 и агравированных нормах расхода. 36 и 72 г/м2. Исходя из газообразного состояния аммиака нормы расхода УАС пересчитыва- лись на объем модели. Динамика выделения аммиака из УАС в изолированную атмосферу модели теплицы изучалась в холодный период года (февраль - март) и теплый период года (июль). Измерения проводились ежедневно с двухчасовым интервалом после однократного внесения УАС в начале рабочей недели. Концентрация аммиака в воздухе определялась с помощью газоанализатора массовой концентрации аммиака ГАА-5. Установлено, что в условиях модельного опыта в холодный период года при минимальном проветривании, колебаниях температуры от 16 до 24°С, без предварительного полива содержание аммиака в воздухе изменялось от неопределяемых концентраций до максимальных, которые регистрировались при повышении температуры в теплице и составляли при норме расхода 12 г/м2 — (0,46±0,01) мг/м3, при нор- © С.Г.Сергеев, 1995 192 ме расхода 36 г/м2 — (1,47±0,06) мг/м3 в течение четырех дней после внесения УАС. В теплый период года в тех же условиях опыта при колебаниях температуры от 23 до 27 °С и относительной влажности около 100 % при внесении солей через день после полива разложение УАС происходило интенсивнее: при норме расхода 12 г/м2 максимальные концентрации аммиака достигали (1,56±0,02) мг/м3, при 36 — (5,29±0,04), а при 72 г/м2 — (21,0±1,02) мг/м3. В последнем случае концентрации аммиака превышали его ПДК в воздухе рабочей зоны — 20 мг/м3. При колебаниях содержания аммиака в объеме модели указанные максимальные концентрации определялись в течение двух дней после внесения УАС и, как правило, при повышении температуры воздуха. Как в теплый, так и в холодный период года через неделю после внекорневого применения УАС аммиак в воздухе определялся в следовых количествах. Оценена возможность токсического воздействия аммиака при агра- вированной норме расхода УАС 36 г/м2, когда его максимальные количества не превышали ПДК в воздухе рабочей зоны и составляли 5,3 мг/м3. Определено, что при условии полного поглощения аммиака в организм человека, вдыхающего 1 м3 воздуха в 1 ч, будет поступать 5,3 мг : 60 мин = 0,088 мг/мин аммиака. Указанное количество аммиака должно быть очищено в крови, протекающей .через печень, где интенсивность кровотока составляет 1 л/мин. Исходя из изложенного повышение аммиака в кровеносном русле составит 0,088 мг/л. Если принять более близкие к реальным условиям 30 % поглощения, содержание аммиака в кровеносном русле повысится на 0,026 мг/л. Концентрация аммиака в артериальной крови натощак составляет для здорового человека 1,05 мг/л (Conn, 1972). Таким образом, расчетное повышение составит при полном поглощении 8,4%, а при 30%-и поглощении — только 2,5 % указанного уровня, что находится в пределах колебаний величины физиологической нормы. Следует подчеркнуть, что аммиак является продуктом метаболизма белка и нуклеиновых кислот, незначительным компонентом пищи, который входит в состав жидкостей организма в постоянных концентрациях. У теплокровных, продуцирующих аммиак, он конъюгиру- ется и выводится. Токсичность аммиака проявляется в тех случаях, когда механизмы конъюгации и экскреции повреждены или подавлены его чрезмерным воздействием. Следовательно, при повышенной в 3 раза норме расхода (36 г/м2) и описанных условиях опыта возможность токсического воздействия аммиака практически отсутствует. Учитывая данные литературы о минимальной концентрации аммиака, составляющей 3 мг/м3, которая приводит к "едва заметному" раздражению глаз (Mangold, 1971), можно предположить наличие указанного эффекта при норме расхода УАС 36 г/м2, однако в течение непродолжительного времени (до 1-2 сут). Обонятельный порог ощуще- 193
ния аммиака колеблется и зависит от условий эксперимента (Кустов, 1966). Большинство людей могут идентифицировать аммиак в воздухе при концентрации около 35 мг/м3 и почувствовать изменение состава воздуха на уровнях, составляющих около 1/10 указанной величины. Таким орбразом, в условиях модельных опытов при поверхностном применении углеаммонийных солей в закрытом грунте при нормах расхода 12 и 36 г/м2 концентрация выделяющегося из солей аммиака не превышала его ПДК в воздухе рабочей зоны (20 мг/м3). Максимумы определяемых концентраций аммиака приходились на первые 2-4 дня после поверхностного применения УАС, что позволяет рекомендовать их однократное внесение в конце рабочей недели. Это предотвратит возможное, однако, как показано, незначительное воздействие аммиака на работающих в период его интенсивного выделения. Приступать к работе рекомендуется после проветривания теплицы. УДК 615.9:547.14/9:504.75.054 С.Г.Сергеев, Л.И.Повякель, Л.А.Любинская ИНСТИТУТ ЗДОРОВЬЯ ИМ. Л.И.МЕДВЕДЯ МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ, КИЕВ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ РОСТРЕГУЛЯТОРА ТРИМАН-1 Приведены сведения о параметрах острой токсичности рострегулятора триман-1 (аква-(К-оксид-2-метилгшридин)-марганец (II) хлорид), величины его временных гигиенических нормативов, данные литературы о токсическом действии аналогов рострегулятора, результаты исследований при хроническом воздействии вещества в малых дозах. Недействующая доза для белых крыс определена на уровне 0,3 мг/кг массы тела. С учетом имеющихся данных ДСД тримана-1 для человека составляет 0,18 мг/чел., или 0,003 мг/кг. Рострегулятор триман-1 представляет собой (аква-(1Ч-оксид-2-метил- пиридин)-марганец (II) хлорид). Нашими предыдущими исследованиями установлено, что согласно гигиенической классификации препарат является малотоксичным (ЛД5о для крыс — 3000 мг/кг, для мышей — 2320 мг/кг), величины среднесмертельных доз при введении в желудок соответствуют 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76. Препарат не обладает кожно-резорбтивным и местно-раздражающим действием, слабокумулятивен по критерию "гибель животных", К кумуляции > 5. Разработаны и утверждены временные гигиенические нормативы препарата триман-1: ОБУВ в воздухе рабочей зоны — 0,2 мг/м3, ОДУ в воде водоемов — 0,02 мг/л, ОБУВ в атмосферном воздухе населенных мест — 0,001 мг/м3, ВМДУ в зерновых (пшеница) — 0,08 мг/кг. На первом этапе гигиенической оценки тримана-1 проведен анализ сведений о токсическом действии рострегулирующих веществ в целом, а также близких по структуре к изучаемому препарату, сравнение то- (с) С.Г.Сергеев, Л.И.Повякель, Л.А.Любинская, 1995 194 ксикометрических параметров веществ, образующих это комплексное соединение, с параметрами токсичности самого тримана-1. Установлено, что пиридины, лутидины и их производные являются средне- и малотоксичными соединениями при однократном воздействии на теплокровных. Рострегулирующие вещества, полученные на их основе, а также относящиеся к другим химическим классам, применяются, как правило, в низких нормах расхода, тем не менее обладают потенциальной опасностью для теплокровных и окружающей среды. Их опасность определяется чрезвычайно высокой биологической активностью, значительным накоплением функциональных эффектов при длительном воздействии малых доз и, как следствие, наличием широкой зоны биологического действия, т.е. способностью вызывать нежелательные эффекты не только на высоких, но и на низких уровнях воздействия. Кроме того, рострегуляторы могут изменять качество выращиваемой продукции даже при отсутствии остаточных количеств, определяемых существующими методами. Острая токсичность, раздражающее действие рострегулятора триман-1 при однократном воздействии менее выражены, чем у веществ, входящих в его структуру, что может быть обусловлено тем, что триман-1 — комплексное соединение. Однако токсичность и биологическая активность при хроническом воздействии его малых доз могут определяться рядом перечисленных общих свойств рострегулирующих веществ, близостью по химической структуре к производным пиридина, а также входящим в его структуру марганцем. С целью получения необходимых данных для обоснования допустимой суточной дозы и постоянных гигиенических нормативов тримана-1 проведены исследования при длительном (9 мес) внутрижелудоч- ном введении белым крысам. Уровни воздействия вещества в хроническом эксперименте, определенные с использованием расчетных методов исходя из структуры тримана-1 и известных параметров токсичности рострегулятора, составили 1/10000, 1/1000 и 1/100 ЛД5о или 0,3, 3 и 30 мг/кг массы тела. В ходе хронического эксперимента изучены интегральные, биохимические и морфологические показатели состояния организма белых крыс. Результаты исследований, проведенных через 1 мес, свидетельствовали о том, что триман-1 вызывает изменения функции центральной нервной системы (разнонаправленные изменения спонтанной двигательной активности в диапазоне изучаемых доз) и печени (повышение активности аланинаминотрансферазы в сыворотке крови и снижение активности факторов протромбинового комплекса) относительно показателей контрольных животных, наиболее выраженные при дозе 30 мг/кг. Через 3 мес определено статистически значимое снижение содержания гемоглобина в крови, повышение содержания общих ли- пидов в сыворотке крови (дозы 30 и 3 мг/кг), установлены изменения 195
состояния печени, почек (повышение активности трансаминаз, содержания мочевины в сыворотке крови, в моче — повышение содержания белка, изменение относительной плотности и содержания хлоридов), выраженные при дозах 30 и 3 мг/кг. Через 6 и 9 мес при дозе 30 мг/кг определено достоверное снижение содержания гемоглобина в крови. Через 6 мес отмечено значимое увеличение количества моноцитов и эозинофилов при дозах 30 и 3 мг/кг соответственно, а также увеличение количества моноцитов при дозе 0,3 мг/кг через 9 мес наблюдения. Анализ полученных результатов свидетельствует о наиболее стабильных изменениях содержания гемоглобина в крови, характер которых указывает на развитие гипо- хромной анемии при длительном пер оральном воздействии тримана-1 в дозе 30 мг/кг. При воздействии дозы 30 мг/кг через 6 мес определено достоверное повышение активности аланинаминотрансферазы в сыворотке крови, а через 9 мес — удлинение протромбинового времени. Указанные изменения свидетельствуют о наличии повреждения гепатоцитов, угнетении их синтетических функций, носящих дозозависимый характер и проявляющихся преимущественно при дозе 30 мг/кг. Через 6 мес зарегистрированы повышение содержания мочевины в сыворотке крови при дозах 3 и 30 мг/кг и статистически значимые изменения состава мочи при дозах 0,3 - 30,0 мг/кг. В то же время зависимость изменений состава мочи от величины вводимой дозы тримана-1 отсутствовала. Через 9 мес статистически достоверных изменений функционального состояния почек белых крыс не выявлено. ' Через 9 мес при дозе 3 мг/кг выявлено снижение содержания глюкозы в сыворотке крови. Массовые коэффициенты внутренних органов белых крыс через 1 мес не изменялись. Через 3 мес установлены значимое снижение массовых коэффициентов селезенки при дозе 0,3 мг/кг и увеличение массовых коэффициентов надпочечников при дозе 3 мг/кг. Через 6 мес изменений не выявлено. Установлено достоверное увеличение массовых коэффициентов селезенки и сердца через 9 мес при дозе 0,3 и 3 мг/кг соответственно. Полученные результаты указывают на отсутствие дозовой зависимости и стабильности изменений массовых коэффициентов внутренних органов подопытных животных. Таким образом, в длительном токсикологическом эксперименте при пероральном введении тримана-1 белым крысам в дозе 30 мг/кг установлено его влияние на функциональное состояние системы крови (изменения, характерные для гипохромной анемии), на функциональное состояние печени при дозе 30 мг/кг (повреждение гепатоцитов, угнетение их синтетических функций), на функциональное состояние почек при дозах 30 и 3 мг/кг (изменение содержания мочевины в сыворотке крови), воздействие на биохимические показатели сыворотки крови при дозах 30 и 3 мг/кг (изменение содержания общих липидов и глюкозы). 196 С учетом подходов к установлению вредности вещества по общетоксикологическим показателям недействующей может быть признана доза тримана-1, составляющая 0,3 мг/кг массы тела белых крыс. Согласно "Методическим указаниям по гигиенической оценке новых пестицидов" М- 4263-87 и рекомендациям ВОЗ, была рассчитана величина допустимой суточной дозы тримана-1 для человека: ДСД = ' ' = 0,18 мг/чел., или 0,003 мг/кг, где 0,3 — недействующая доза, установленная в хроническом эксперименте на крысах, мг/кг; 60 — средняя масса человека; 100 — коэффициент запаса (с учетом возможной межвидовой и внутривидовой чувствительности к препарату). Полученные результаты хронического эксперимента будут дополнены исследованиями отдаленных эффектов тримана-1, использованы для обоснования постоянных гигиенических нормативов, выявления опасности и предупреждения комплексного воздействия рострегуля- тора на организм человека и окружающую среду. УДК 615.9:547.14/9:504.75.054 А.А.Гришок, П.Г.Дульнев НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АСКО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ПЕРВИЧНАЯ ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОВОГО РОСТРЕГУЛЯТОРА ДГ-477 (ТЕТРАН) Представлены результаты первичной токсикологической и гигиенической оценки рострегулятора ДГ-477 (бис~(М-оксид-2 метилпиридин)-цинк (II) хлорид). Установлено, что ДГ-477 является среднетоксичным веществом при введении в желудок, не обладает раздражающим и резорбтивнотоксическим действием при нанесении на кожу, в рекомендуемых концентрациях рабочих растворов не раздражает слизистую оболочку глаз, кумулятивные свойства по критерию "гибель" не выражены. ДГ-477 способен изменять органолептические качества воды и общий санитарный режим (ОСР) водоемов. Наименьшая действующая концентрация (0,4 мг/л) определена при изучении влияния рострегулятора на ОСР водоемов. Рострегулятор ДГ-477 (тетран) представляет собой (бис-(Г^-оксид-2 метилпиридин)-цинк (II) хлорид. Исследованиями ДГ-477, проведенными в объеме первичной токсикологической оценки, установлено, что данный рострегулятор в соответствии с гигиенической классификацией является среднетоксичным для мышей (ЛД50 = 600 мг/кг) и малотоксичным для крыс (ЛДбо = = 1400 мг/кг) при однократном введении в желудок. Полученные то- ксикометрические параметры соответствуют 3-му классу опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76. Видовая чувствительность не © А.А.Гришок, П.Г.Дульнев, 1995 197
выражена (КВЧ = 2,34). Раздражающим действием на кожу 25%-й водный раствор препарата не обладает. По степени резорбтивно- токсического действия ДГ-477 может быть отнесен к 4-му классу опасности (ЛД50 > 600 мг/кг) по ГОСТ 12.1.007-76. Раздражающее действие водных растворов ДГ-477 на слизистую оболочку глаз зависит от их концентраций: 25%-й раствор обладает раздражающим действием и может представлять потенциальную опасность, а при воздействии 2%-го раствора такое действие отсутствует. Следует отметить, что рекомендуемая максимальная концентрация рабочих растворов ДГ-477 составляет 0,02 %. Кумулятивные свойства по критерию "гибель животных" выражены слабо, К кумуляции > 5. В то же время при двухмесячном внутри- желудочном введении ДГ-477 белым крысам в дозе, соответствующей 1/10 ЛД50 (140 мг/кг), определены изменения лейкоцитарного состава крови, гистологической структуры и функционального состояния печени, что свидетельствует о накоплении эффекта в результате воздействия препарата. Судя по полученным данным о влиянии рострегулятора ДГ-477 на органолептические свойства воды, наиболее чувствительным показателем было влияние препарата на прозрачность. Изменения показателя на уровне порога восприятия зарегистрированы в концентрации 148,5 мг/л, отсутствие изменений — 80 мг/л. Влияние ДГ-477 на показатели общего санитарного режима водоемов (биохимическое потребление кислорода, интенсивность процессов минерализации азотсодержащих органических веществ и др.) изучено при концентрациях 40; 4 и 0,4 мг./л, т.е. ниже подпорога восприятия по органолептическому признаку вредности. Лимитирующим по органолептическому и общесанитарному показателям вредного влияния ДГ-477 на качество воды является общесанитарный показатель, определенный по угнетению динамики биохимического потребления кислорода. При этом пороговая концентрация составляет 0,4 мг/л. Полученные результаты токсиколого-гигиенического изучения ДГ-477 послужат основой для оценки опасности рострегулятора, определения возможности испытаний его производственной эффективности, последующего гигиенического нормирования и внедрения в сельское хозяйство. 198 УДК 614.777 : [547.391.1J-074 С.Г.Сергеев, А.А.Гришок ИНСТИТУТ ЗДОРОВЬЯ ИМ. Л.И.МЕДВЕДЯ МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ, НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ НА ОБЩИЙ САНИТАРНЫЙ РЕЖИМ ВОДОЕМОВ И ИХ СПОСОБНОСТИ К МИГРАЦИИ В ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ С гигиенических позиции оценено влияние углеаммонийных солей (УАС) на показатели общего санитарного режима водоемов. При поступлении УАС в водоемы предложено проводить контроль качества воды по содержанию азота аммиака (ПДК 2,0 мг/дм3). При реальных нормах расхода УАС в качестве минерального удобрения показано отсутствие опасности загрязнения грунтовых вод продуктами их разложения. При попадании в почву углеаммонийные соли разлагаются с выделением аммиака и углекислого газа (Лаврентович, 1986). Аммиачный азот хорошо поглощается почвой и значительно меньше, чем азот, в форме нитратов вымывается из нее. Это позволяет предположить, что применение углеаммонийных солей (УАС) предпочтительнее, чем нитратных форм удобрений с точки зрения охраны подземных вод от загрязнения. Однако интенсивность и длительность миграции продуктов разложения УАС в грунтовый поток при различных нормах расхода удобрения не изучались. Кроме того, отсутствовала комплексная гигиеническая оценка воздействия УАС на качество воды. Таким образом, гигиеническая регламентация условий применения УАС в растениеводстве требовала проведения исследований по следующим направлениям: гигиеническая оценка воздействий УАС на качество воды (органолептические свойства и общий санитарный режим водоема); установление лимитирующего показателя вредности и пороговой концентрации; определение безопасной нормы расхода УАС по результатам изучения интенсивности и длительности миграции продуктов разложения удобрения в грунтовый поток и сравнения их количества с допустимой концентрацией, установленной для воды. При оценке влияния УАС на органолептические свойства воды определяли пороговые концентрации удобрения по изменениям запаха, привкуса, прозрачности, цветности и ценообразования воды. Установлено, что наиболее чувствительный показатель — влияние удобрения на запах воды при нагревании. Изменения запаха на уровне порога восприятия зарегистрированы при концентрации УАС 360,9 мг/дм3, практический порог составил 923,2 мг/дм3. © С.Г.Сергеев, А.А.Гришок, 1995 199
Задачи исследований по оценке влияния У АС на общий санитарный режим (ОСР) водоема заключались в определении пороговой концентрации УАС по наиболее чувствительному показателю изменений ОСР при внесении вещества в воду модельных водоемов. Влияние препарата на состояние ОСР водоемов изучено в концентрациях 361,0; 36,0; 3,6 и 0,36 мг/дм3, т.е. на уровне и ниже порога восприятия по органолептическому признаку вредности. Определяли динамику биохимического потребления кислорода, динамику процессов аммонификации и нитрификации по содержанию азота аммиака, нитритов и нитратов в воде, содержание растворенного кислорода и рН. Пороговые концентрации УАС составили по влиянию на динамику: ВПК (стимуляция процессов) — 361 мг/дм3, содержания азота аммиака и нитритов в воде — 0,36, содержания азота нитратов — 36 мг/дм3. При исследованных концентрациях в течение 20 сут УАС не оказывали существенного влияния на динамику содержания растворенного кислорода в воде. Изменения рН воды модельных водоемов (до 8,45, в контроле 7,30) отмечены при внесении УАС в количестве 361 мг/дм3. Исходя из полученных данных наиболее чувствительным показателем воздействия УАС на общий санитарный режим водоема является содержание азота аммиака и нитритов в воде. В соответствии с СанПиН JV"8 4630-88, ПДК аммиака (по азоту) в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования составляет 2,0 мг/дм3, ПДК нитритов (по NO2) — 3,3 мг/дм3. В обоих случаях лимитирующий показатель санитарно- токсикологический. В ходе исследований установлено, что при концентрации УАС 3,6 мг/дм3 содержание азота аммиака в воде сотавляло 0,14 - 1,4 мг/дм3, что не превышало величины ПДК. Стойкость загрязнения (Т50 и Т99) воды модельных водоемов азотом аммиака после внесения УАС в концентрации 0,36 мг/дм3 составила соответственно 19,5 и 56,4 сут, в коцентрации 3,6 мг/дм3 — 19,1 и 52,4 сут. Содержание нитритов в воде не превышало ПДК во всех испытанных концентрациях УАС. Прогноз опасности загрязнения грунтовых вод УАС осуществлялся на основании определения уровня миграции продуктов разложения УАС в грунтовый поток в соответствии с "Методическими рекомендациями по гигиеническому обоснованию ПДК химических веществ в почве" Л^ 2609-82. В эксперименте использованы фильтрационные колонки, заполненные среднезернистым песком. УАС вносили в верхний двадцатисантиметровый слой песка опытных колонок из расчета 12; 120 (рекомендованная норма расхода) и 1200 кг/га по азоту или 63; 630 и 6300 кг/га по УАС. При пересчете на площадь колонки (72,4 см2) количества вносимого удобрения составили 0,046; 0,46 и 4,6 г, или 26,25; 262,5 и 2625 мг/кг почвы. Полив осуществлялся дистиллированной водой по 150 мл на колонку в день (3 раза по 50 мл) 5 сут 200 в неделю в течение 1 мес. Суммарное количество поданной воды на колонку составило 3000 мл. При годовой норме осадков 600 мм (4320 мл/72,4 см2) количество воды, поданной на колонку за 1 мес, составило 70% годовой нормы осадков. • В фильтрате определяли содержание азота аммиака и нитритов как наиболее "чувствительный" показатель влияния УАС на качество воды водоема. Изменения содержания аммиака и нитритов в фильтрате оценивали по отношению к фоновым величинам и сравнивали с санитарными нормами предельно допустимого содержания вредных веществ в воде. В результате достаточно агравированного эксперимента установлено, что ни одна доза УАС в почве не вызывала превышение ПДК аммиака и нитритов в фильтрате. Обнаруженные в грунтовом фильтрате количества азота аммиака составляли 0,18 - 0,76 мг/дм3, нитритов (по NO2) — 0,01 - 0,09 мг/дм3. Не отмечено также максимума миграции и дозозависимых изменений содержания изученных веществ в фильтрационной воде. Таким образом, содержание азота аммиака является наиболее чувствительным показателем влияния УАС на качество воды. Пороговая концентрация УАС для воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования составляет 3,6 мг/дм3, контроль качества воды следует проводить по содержанию азота аммиака (ПДК 2,0 мг/дм3). При рекомендованной норме расхода 700 кг УАС на гектар (120 кг/га по азоту), а также при реально встречающемся увеличении нормы до 1200 кг (210 кг/га по азоту) можно прогнозировать отсутствие опасности загрязнения грунтовых вод продуктами разложения удобрения. УДК 615.9 : 632.95 Л.И.Повякель, С.Г.Сергеев, Л.А.Любинская, Л.И.Бидненко, Н.А.Минакова, В.С.Богорад ИНСТИТУТ ЗДОРОВЬЯ ИМ. Л.И.МЕДВЕДЯ МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ, КИЕВ К ОЦЕНКЕ ОПАСНОСТИ РОСТРЕГУЛИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ИХ ПРИМЕНЕНИИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ На основе обобщения экспериментального материала и данных литературы представ лена о бщая характеристикарострегулирующих веществ (РРВ) по параметрам токсикометрии и стабильности в объектах окружающей среды. Рассмотрена проблема применения РРВ в контексте их возможного неблагоприятного влияния на человека через продукты питания и с учетом существующих в настоящее время технологий. В условиях интенсивного ведения сельскохозяйственного производства разработка и внедрение в его практику биологически активных хими- (с) Л.И.Повякель, С.Г.Сергеев, Л.А.Любинская, Л.И.Бидненко, Н.А.Минакова, В.С.Богорад, 1995 201
ческих соединений, проявляющих действие на растения при низких нормах расхода и в то же время малотоксичных для теплокровных, являются важным фактором снижения химической нагрузки на окружающую среду и организм человека. Широкое практическое использование рострегулирующих веществ (РРВ) для стимулирования или торможения физиологических процессов в растениях свидетельствует о многогранности биохимических механизмов их действия, при этом основа их высокой биологической активности до конца не выяснена. Общеизвестно, что РРВ различаются как по химическому строению, так и по спектру вызываемых ими эффектов. Судя по анализу химического строения многих синтетических РРВ, они имеют структурное подобие с теми соединениями, которые присутствуют в животном и растительном организме. Это может в определенных случаях явиться причиной включения РРВ в естественный метаболизм и приводить к нарушению физиологических процессов в растительном и животном организме. На примере представителей трех химических классов (производных сульфонилмочевин, хлор- никотиновой и дегидроаспарагиновой кислот) проведен сравнительный анализ зависимости острой токсичности изучаемых соединений от их химического строения. При изучении производных никотиновой кислоты установлено, что введение в ее молекулу атомов хлора ведет к усилению токсических свойств соединений. Выявлена достоверная отрицательная корреляционная зивисимость между токсичностью (ЛДбо) и величиной заряда на атоме азота и атоме кислорода карбоксильной группы. Как показало изучение зависимости структура — токсичность среди семи производных сульфонилмочевины, введение в молекулу сульфонилмочевин различных группировок, а также наличие заместителей в 4--м и б^м положении триазинового и пиримидинового колец приводит к изменению их токсических свойств. Наиболее активными заместителями являются хлор, фтор и пропилидениминокси-группа. Кроме того, введение в структуру соединений этого класса фтора и пропилидениминоксидной группировки обусловливает не только повышение токсических свойств, но и изменяет характер проявления токсического эффекта у теплокровных. Соли некоторых производных сульфонилмочевин (калиевая соль анкора и диэтилэтаноламинная соль тайгера) по сравнению с действующими веществами были несколько токсичнее, но оставались в пределах одного класса опасности. Следует отметить, что введение в рецептуру препаративных форм сульфонилмочевин растворителей и эмульгаторов (ОП-7, триэтилен- гликоля, диэтилэтаноламина) способствует усилению токсичности соединений и вызывает появление таких отрицательных эффектов, как раздражающее действие на слизистые оболочки. Изучение зависимости структура — токсичность среди 22 производных дегидроаспарагиновой кислоты позволило выявить отчетли- 202 вую зависимость токсичности от химического строения в различных рядах гомологов фумара. Наблюдается усиление токсичности при уменьшении количества атомов углерода в радикалах. В большинстве случаев токсичность коррелирует с величиной молекулярной массы и описывается уравнением линейной регрессии. Установленные зависимости могут быть в дальнейшем использованы в процессе скрининга и отбора наиболее эффективных и менее токсичных препаратов. Основное число РРВ (ингибиторы и стимуляторы роста растений), включенных в "Список химических и биологических средств борьбы с вредителями и болезнями растений и сорняками и регуляторов роста растений", разрешенных для применения в сельском хозяйстве Украины на 1992 - 1996 гг. по показателю "среднесмертельная доза при введении в желудок", относятся к 3 - 4-му классам опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76. Некоторые из числа проанализированных относятся ко 2-му классу опасности (это стимуляторы роста — азоксофор, фавихол, ивин-п, будапон, октапон и хлорхолинхлорид, а также ингибиторы — фенилмеркурацетат, мурбетол, эптам, карбати- он, 2,4-Д, акрил М); они не обладают кожно-резорбтивным действием, за редким исключением малокумулятивны по смертельному эффекту (-Ккум > 5). Как правило, у них не выявляется-различий в видовой чувствительности, исключение составляют азоксофор и ивин, производные метилбензальдегида и лутидина соответственно, а также производное тиокарбаминовой кислоты — эптам. Как известно, критерий токсичности вещества при однократном воздействии на организм теплокровных на уровне смертельных эффектов недостаточен для оценки его опасности. Более существенным является изучение характера токсических проявлений РРВ при многократном воздействии, зависимости накопления неблагоприятных функциональных изменений от воздействия малых доз, поскольку именно в этих дозах РРВ могут попадать в организм человека, что связано со спецификой их применения. Так, при исследовании поступления, распределения и выведения из организма теплокровных производных мочевин и дегидроаспарагиновой кислоты регистрируются токсикокинетические процессы, которые свидетельствуют об опасности воздействия этих, казалось бы, малотоксичных соединений. Другими характерными проявлениями токсического действия являются смена направленности эффекта (угнетение — стимуляция), неблагоприятный тип накопления функциональ- • ных изменений (когда меньшая суммарная доза вызывает тот же эффект, что и большая суммарная доза), наличие токсического эффекта на уровне высоких и низких доз, т.е. отсутствие четкой зависимости доза — эффект. Последнее проявляется не только в экспериментах на животных, но и при изучении влияния различных концентраций препаратов на общий санитарный режим модельных водоемов. Однако полное представление о безвредности применяемого вещества может дать совокупность как токсикологических критериев, так 203
и данных о действии препаратов в окружающей среде, их влиянии на качество сельхозпродукции. В большинстве своем РРВ умеренно или малостойки в окружающей среде. Так, период полураспада квартазина в растительных объектах составляет 10 - 15 сут, фумара в воде — 96 ч. Исключение составляют триазиновые производные (пропазин, симазин), стойкость которых в почве 1-2 года, а также препараты пирамин (стабильность в воде более 6 мес), хлор-ИФК (сохраняет активность в почве в течение 4-х мес) и препараты группы 2,4-Д (они сохраняются в естественных условиях в течение года в нерастворенном, а также растворенном состояниях). Что касается производных сульфонилмочевин, их стабильность в почве зависит от температуры, влажности и кислотности среды. Период полуисчезновения хлорсульфурона из почвы составляет 1 - 2 мес, для хармони и гранстара — менее одной недели. В то же время остаточные количества хлорсульфурона в почвах с рН 7,5 - 8,1 могут повреждать чувствительные культуры через 2 и даже 3 года после использования препарата. В водной среде как при кислом, так и при щелочном рН калиевая соль хлорсульфурона (ленок — ингибитор роста растений) разлагается в течение 20 - 25 сут, диэтилэтаноамин- ная соль хлорсульфоксима (круг — ингибитор и стимулятор роста растений) — на протяжении 1-3 нед. Полученные результаты и данные литературы указывают на актуальность изучения факторов, определяющих стойкость и миграцию рострегулирующих веществ в объектах окружающей среды. Из 42 проанализированных РРВ, рекомендуемых для применения в сельском хозяйстве на 1992 - 1996 гг. в качестве стимуляторов роста растений (таблица), большинство используется при обработке по вегетирующим растениям с нормой расхода от 10 г/га до 1 кг/га, расход отдельных РРВ находится в пределах до 10 кг/га. При обработке семян способами замочки, инкрустации и увлажнения расход РРВ составляет 0,01 - 4000 г/т посевного материала. При этом первоначальные уровни остаточных количеств вещества могут находится в пределах 0,00008 - 0,21 мг/кг почвы (расчетные данные). На примере обработанных спайком (производное тиадиазолилмо- чевины, ингибитор роста растений) лесных биоценозов изучены начальные уровни и длительность загрязнения объектов леса, закономерности распределения, накопления и миграции препарата в них после опрыскивания при нормах расхода 1-20 кг/га. Установлено, что наблюдается достоверная положительная корреляционная зависимость между примененными нормами расхода и абсолютным осаждением препарата на объекты биоценозов (г = 0.96) и отрицательная корреляционная связь с его относительным [% примененной дозы) осаждением (г = -0,97). С возрастанием нормы расхода, как следует из данных, процент осаждения препарата на обработанном участке и, следовательно, увеличивалась площадь загрязнения. 204 В результате проведенных исследований установлено, что удельное осаждение препарата на объекты лесных биогеоценозов характеризуется неоднородностью, одной из основных причин которой являются различия в барьерной функции растительных ярусов по отношению друг к другу, которая определяется запасом их биомассы. Наиболее длительному загрязнению в лиственном и хвойном лесу подвергались почва, древесина и трава, что позволяет рассматривать эти объекты в качестве индикаторов загрязненности лесных биогеоценозов. Как выявлено, спайк при незначительной способности к миграции по почвенному профилю интенсивнее передвигался в почвах с более низким содержанием гумуса. В исследованиях при различных нормах расхода спайка подтверждена важная с общегигиенических позиций закономерность, заключающаяся в том, что при идентичных условиях относительная динамика очищения различных объектов от вещества не зависит от абсолютных начальных уровней их загрязнения. Это согласуется с имеющимися в литературе данными по детоксикации сульфонилмочевин в окружающей среде. Таким образом, при идентичных условиях относительная динамика очищения объектов от РРВ будет одинаковой вне зависимости от абсолютных начальных уровней их загрязнения. Установленная закономерность позволяет осуществлять ориентировочный прогноз динамики содержания веществ в объектах при известных начальных уровнях их загрязненности. Исследования по гигиенической характеристике условий труда с учетом технологий применения проведены при обработках рядом препаратов, относящихся к классу сульфонилмочевин — круга, эллипса производного дегидроаспарагиновой кислоты — фумара. В частности, анализ технологии применения фумара показывает, что при использовании его в качестве' рострегулятора с целью улучшения приживаемости привитых черенков винограда создаются условия, при которых профессиональному воздействию соединением подвергается очень ограниченный круг людей. Если же учесть низкую токсичность и малую летучесть нативного вещества, а также относительно низкие концентрации рабочих растворов, то опасность неблагоприятного воздействия данного соединения на работающих, связанных с его применением для указанных целей, можно считать минимальной. Поскольку основными путями поступления препарата в организм работающих являются кожный и ингаляционный, специальных средств защиты работающих не требуется, что подтверждают результаты изучения реального воздействия фумара на работающих. Судя по результатам исследований, ни в одном из образцов смывов с рук и лоскутков со спецодежды фумар не обнаруживался. При применении эллипса и круга в дозах 20 и 50 г/га соответственно при соблюдении технологии применения — штанговое опрыскивание (довсходовая обработка) — с момента обработки и на протяжении 1 сут в смывах с одежды, рук и в воздухе рабочей зоны остатков препаратов не выявлено, что также может гарантировать минимальную 205
Систематиоация РРВ Регуляторы роста растений А-1, 90 % кр.п. Аооксофор, 95 % кр.п. Аккотаб, 33 % к.э. Акпинол, 95 % кр.п. Активатор почвенной микрофлоры (АПЖ), ж. Активатор фотосинтеза (АФ), ж. альфа-НУК, 98 % к.п. бутапон, 43 % к.э. Винная кислота, 99,6 % кр.п. Гаметан, 90 % кр.п. Гибберсиб, 50 % кр.п. Гиббереллин, 80 % кр.п. Гидрел, 40 % в.р. Гидрогумат, 10 % в.р. Гумат натрия, 30 % р.п. Декстрамин-Н, 97 % р.п. Декстреп, 95 % р.п. ДМСО, 45 % в.р. ДЯК, 75 %, с.п. Ивин, 96 % ж. Ивин-П, 97 - 99 % кр.п. Картолин-2, 20 % к.э. Кампозан-М, 34 % в.р. Кампозан-М+ТУР, 60 % в.р. Кампозан-М — Экстра, 50 % в.р. Кампозан-М — Экстра В.р.+ТУР, 60 % в.р. Капонин, 95 % кр.п. Квартаоин, 97,8 % кр.п. Кетостим, 60 % кр.п. Краснодар-1, 100 % кр.п. Кротонолактон, 35 % в.р. Культар, 25 % к.э. Крезацин, 100 % кр.п. Круг 12,5 % в.р. Лайма, 98 % кр.п. Люцис, 99,8 % кр.п. Мивал, 99 % кр.п. Расход пс Обработка семян (оамочка, инкрустация, увлажнение семян), г/т 10- 50 10-50 — 10,0 0,1 -0,05 0,1 -0,5 0, - 1,0 0,010 100 - 500 — — 100 - 1000 10- 50 10- 50 50 - 500 — — — — 500 - 1000 10- 50 50 - 100 100 - 500 — — — 10- 50 50 - 100 10- 50 — 50 - 500 — 500 - 1000 — — — 10 - 100 д.в. По вегетирующим растениям, кг/га, мл/га 0,50 — 1 - 10,0 — 0,66 0,077 — 0,0001 — 1 - 10,0 0,01 - 1,0 0,05 - 0,5 0,1 - 10,0 0,05 - 0,5 0,01 - 10,0 0,1 - 0,5 1 - 10,0 >Ю,0 1 - 10,0 — — 0,05 - 0,5 0,1 - 10,0 0,1 - 10,0 0,1 - 10,0 0,5 - 10,0 — 0,1 - 1,0 — 0,01 — 0,1 - 0,5 0,01 - 1,0 0,02 0,5 - 10,0 0,003 0,5 - 1,0 206 с учетом их применения Величины остаточных количеств РРР в почве, мг/кг По вегетирующим культурам расчетные, мг/кг ,. При замочке, инкрустации, увлажнении семян возможные уровни остатков, мг/кг реальный выброс, г/га 0,0001 - 0,0002 0,0001 - 0,0002 0,6 - 0,70 0,45 - 0,75 0,18 2,0 - 3,0 0,0008 - 0,1 0,004 - 0,03 0,04 - 0,4 0,03 - 0,01 0,0003 - 0,1 0,08 0,3 - 0,6 2,2 0,35 - 0,53 0,00004 - 0,0001 0,001 0,0004 - 0,003 0,004 - 0,0011 0,004 - 0,0008 0,2-0,4 5,0 1,6-12,0 16-48 1,75 - 3,5 0,01 - 0,1 0,09 - 0,2 0,03 - 0,2 0,04 - 0,03 0,03 - 2,0 0,03 - 0,22 0,004 0,06 - 0,1 0,0004 - 0,2 0,0051 0,43 0,0004 0,06 0,0002 - 0,005 8,0 - 24,0 0,0049 0,0006 - 0,001 0,0001 - 0,0002 0,00008 - 0,00009 2,22 2,5 - 5,45 0,6 - 0,8 0,36 - 0,42 207
Регуляторы роста растений МГ-натрия, 60 % п.с. Метиур, 98 % кр.п. Морфонол, 25 % в.р. Оксигумат, 10 % в.р. Оксикарбам, 30 % ж. Октапон, 2 % к.э. (2,4-Д) ПАБК, 99,6 % р.п. Панке, 94 % кр.п. Пике, 5 % в.р. Потейтин, 95 % кр.п. Прогам, 90 %, к.э. Ресин, 90 % р.п. Розалин, 50 % с.п. Симбионит-2, 0,05 % ж. Триамелон (ФАМ), 95 % кр.п. Триман, 99 % кр.п. ТУР, 60 % в.р. Фавихол, 85 % кр.п. Фарбизоя (фиферан), 100 % кр.п. Фосшшол, 99,9 % р.п. Фузикокцин, 90 % кр.п. Фумар, 10 % в ДМСО 2-ХЭФК, 50 % в.р. Хлорхояинхлорид, 97,5 % кр.п. Эллипс, 12,5 % в.р. Янтарная кислота, 99,7 % кр.п. Яблочная кислота, 99,5 % кр.п. Расход по Обработка семян (замочка, инкрустация, увлажнение семян), г/т — 0,15 — 10 - 2000 — — 10- 50 — — 10 - 500 — 500 - 1000 — 10- 50 10,0 2-10 3000 - 4000 — 10 — 10,0 0,05-1,5 10-50 3000 - 4000 — 2000 - 3000 1000 - 2000 д.в. По вегетирующим растениям, кг/га, мл/га 1 - 10,0 — 0,1 - 0,5 0,01 - 10,0 0,1 - 0,5 — — 1 - 10,0 0,05 - 0,1 — 0,01 - 10,0 — 0,01 - 0,005 — —■ — 0,1 - 10,0 0,1 - 0,5 — 0,01 - 10,0 — — 0,1 - 10,0 0,5 - 10,0 71,0 — ~ опасность при применении этих соединений в указанных дозах (Гра- бовская, Данилюк, 1991). Таким образом, анализ существующих в настоящее время технологий применения РРВ — стимуляторов роста растений позволяет сделать следующее заключение: наиболее безопасна обработка семян и посадочного материала путем инкрустации, замочки семян и окунания черенков в растворы препаратов. В этих условиях контакты РРВ с внешней средой будут минимальными и вероятность попадания их в конечную продукцию маловероятна (см. таблицу). 208 Продолжение таблицы Величины остаточных количеств в почве, мг/кг По вегетирующим культурам расчетные, мг/кг 0,16 - 0,66 0,0055 0,003 - 0,01 0,013 - 0,03 0,001 0,5 - 0,006 0,01 - 0,02 0,6 - 2,22 0,0033 0,17-2,0 0,075 0,00022 0,04 - 0,6 0,17-3,3 РРР При замочке, инкрустации, увлажнении семян возможные уровни остатков, мг/кг — 0,00045 - 0,0036 0,0000003 - 0,000003 0,0004 - 0,0008 0,0055 0,000002 - 0,00002 0,071 - 0,21 0,0003 0,00002 0,0001 - 0,003 0,000000005 - 0,00000015 0,07 - 0,2 реальный выброс, г/га — 1,6- 12,0 0,002 - 0,02 2,0 - 3,5 25,0 0,0001 - 0,005 320,0 1,5 0,1 0,6 - 10,7 0,005 - 0,00025 320 - 960 Установленные особенности токсического действия производного дегидроаспарагиновой кислоты — фумара и его влияния на санитарный режим водоемов на уровне малых доз позволили запретить предлагавшуюся разработчиками технологию применения, связанную с распылением препарата, при которой он мог бы в значительных количествах поступать в окружающую среду. Это существенно снизило риск возможного неблагоприятного влияния на человека и объекты среды обитания. Следовательно, использование путем опрыскивания по вегетиру- 209
ющим растениям, распыление авиационным способом таких высокоактивных биологических соединений, какими являются стимуляторы роста растений, может создавать реальную возможность загрязнения не только сельскохозяйственной продукции, но и нецелевых объектов окружающей среды. Применение РРВ в низких нормах расхода способствует снижению нагрузки на окружающую среду, но не исключает наличия остаточных количеств этих препаратов в сельхозпродукции. Так, определено, что после двухкратной обработки плодов яблони культаром содержание его остатков обнаруживалось в течение 5-8 дней. Остаточные количества могут быть таковыми, что само их определение может составить трудноразрешимую задачу. Вместе с тем использование современных высокочувствительных методов (например, иммунофер- ментных) позволяет фиксировать остаточные количества. Так, остатки хлорсульфурона при его применении на зерновых обнаруживали на уровне 0,0001 мкг/кг. Как следует из выявленных результатов особенностей действия некоторых РРВ, они могут мигрировать в растения из почвы и передвигаться в те части, не подвергаемые обработке (например, производные хлорэтилфосфоновой кислоты). Очевидно, что на сегодняшний день, когда отсутствует исчерпывающая информация о способности/неспособности РРВ вызывать неблагоприятные эффекты на уровне сверхмалых доз, а также учитывая значительные трудности, возникающие при оценке эффектов сверхмалых доз, даже относительно низкий уровень остатков не может быть признан безвредным без глубокого и всестороннего изучения их потенциальной опасности. В силу высокой биологической активности эти сверхмалые остатки РРВ, оставаясь необнаруженными, могут представлять опасность, изменяя качество продуктов питания. Судя по анализу имеющихся методов определения РРВ в объектах окружающей среды, в зависимости от величины установленного норматива должен быть индивидуальный подход при разработке методов контроля, так как низкие величины остатков не всегда позволяют определять их существующими методами, однако эффект их присутствия может проявляться, как было сказано, путем разбалан- сировки составляющих компонентов растения, на котором было применено РРВ. По данным В.В.Вакуленко (1991), Е.А.Антонович (1975), П.А.Любенко (1966) и др., применение агротоксикантов приводит к изменению качества получаемой продукции, увеличению содержания белка, сахара, витаминов. Изменение органолептических свойств и химического состава продуктов питания наблюдали даже тогда, когда обнаруживали следы либо отсутствие агротоксикантов в сельскохозяйственной продукции. Так, в спелых плодах черешни при применении фумара не обнаружены остаточные количества препаратов, однако увеличивались масса плодов, содержание в них сахара, витамина С. Наличие в продуктах питания природных РРВ в тех количествах, в которых они присутствуют в растениях в естественных условиях, ,210 не вызывает беспокойства, поскольку в течение длительного времени человек выработал к ним устойчивость. Рассматривая проблему применения РРВ в контексте их возможного неблагоприятного влияния на человека через продукты питания, следует отметить ряд принципиальных моментов, которые играют определяющую роль в формировании потенциального риска для человека и отличают их от уже существующих препаратов. Это прежде всего низкие нормы расхода действующего вещества и высокая биологическая активность, о чем упоминалось. Однако отсутствие ясности интимных механизмов, происходящих в растениях при воздействии на них РРВ, не дают полной гарантии безопасности таких изменений. Как известно, дисбаланс аминокислот, вступающих друг с другом в конкурентные взаимоотношения при синтезе белка, может стать причиной появления дефектных по составу белков, нарушения активности ряда ферментов, имеющих белковую основу, нарушения сопряженных процессов, в которых участвуют данные ферменты (Муромцев, Коренева, 1977). Исследованиями ряда авторов показано, что регуляторы роста, относящиеся к классу сульфонилмочевин, могут инги- бировать ранний этап биосинтеза аминокислот путем подавления активности ключевого фермента ацетолактатсинтетазы, ингибиторная активность которых проявляется в довольно низких концентрациях (10 нмоль) (Chaleff, Ray, 1984). Аминокислота пролин в довольно низких концентрациях (0,0025 %) проявляет стимулирующее действие, влияя на энергию прорастания и всхожесть семян. На уровне этих концентраций могут происходить изменения в конформационном состоянии мембран, снижение проницаемости в хлоропластах. Стимулирующий механизм действия данных соединений в еще более низких дозах до конца не ясен. Однако высказываются предположения о рецепторных взаимодействиях в ее основе, осуществляемых в таких разведениях, когда понятие концентраций теряет смысл (Бурлаковаи соавт., 1990; Вакуленко, 1991). Это выявлено нами при изучении токсических свойств производного деги- дроаспарагиновой кислоты — фумара. Имеются сведения, что РРВ изменяют эндогенный синтез природных гормонов либо действуют непосредственно на клеточные структуры растений, стимулируя их рост (Гамбург, 1970). В черенке, например, действие РРВ направлено на корневой зачаток, способствуя его ускоренному росту. Такой эффект имеет определенную связь с экспрессией генов и ускорением синтетических процессов. Все это позволяет предположить возможность не только полезного влияния РРВ на пищевую ценность продуктов питания, но и неблагоприятных эффектов, связанных с разбалансировкой их основных компонентов. Очевидно, что способность РРВ изменять протекающие в растениях метаболические процессы не может не сказаться на пищевой ценности продуктов питания, выращенных с их использованием. Поэтому важным является определение состава и пищевой ценности продуктов, выращенных с применением РРВ. Тем не менее на 211
сегодняшний день не имеется достаточных фактических данных для проведения полноценного анализа влияния РРВ на пищевую ценность продуктов питания. Такая задача должна решаться по мере накопления соответствующей информации. При применении РРВ важной задачей является комплексный подход к изучению биологической ценности пищевых продуктов с учетом всех показателей их химического состава. Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о важности токсиколого-гигиенических исследований, устанавливающих возможность негативного влияния малых доз РРВ на окружающую среду и опосредовано через экологические системы на человека, а также необходимость изучения их биологической активности. Для обеспечения надежности гигиенических регламентов и медико- экологической безопасности при применении биологически активных РРВ рекомендуется: 1) оценивать опасность вредного действия малых количеств РРВ, реально встречающихся в окружающей среде, с учетом типа зависимости накопления функциональных изменений у теплокровных от величины ежедневно вводимой дозы; 2) определять пищевую ценность продуктов питания, полученных при обработках РРВ, даже при отсутствии остаточных количеств в сельскохозяйственной продукции; 3) при применении РРВ следует отдавать предпочтение малостойким препаратам, а также технологиям, при которых обрабатываются семенной материал и черенки растений. При необходимости использования других технологий следует соблюдать точные дозировки и применять более безопасные для человека и окружающей среды наземные способы обработки, авиационный способ исключить; 4) с учетом закономерностей миграционно-деструктивных процессов, позволяющих прогнозировать динамику содержания РРВ в объектах окружающей среды по известным начальным уровням загрязненности, определять сроки ожидания для использования обработанных объектов путем расчета времени, в течение которого остаточные количества веществ снизятся до уровня установленных гигиенических нормативов. УДК 615.9 П.Г.Жминько, М.В.Янкевич, Е.А.Лысенко, Л.Н.Кавецкая, Ю.С.Каган ИНСТИТУТ ЗДОРОВЬЯ ИМ. Л.И.МЕДВЕДЯ МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ, КИЕВ ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НОВОГО РЕГУЛЯТОРА РОСТА РАСТЕНИЙ ЭМИСТИМА Изучены токсические и аллергенные свойства эмистима. Установлено, что по токсичности для крыс и мышей эмистим относится к IV классу опасности по ГОСТ 12.1.005-88. Эмистим не обладает раздражающим действием на кожу и слизистые © П.Г.Жминько, М.В.Янкевич, Е.А.Лысенко, Л.Н.Кавецкая, Ю.С.Каган, 1995 212 оболочки глаз. Кумулятивные свойства слабо выражены. Препарат не оказывает сенсибилизирующего действия на организм морских свинок. В настоящее время актуальной является проблема создания новых технологий производства, позволяющих получать экологически чистую сельскохозяйственную продукцию. Одним из подходов для решения данной проблемы является разработка новых эффективных и избирательных регуляторов роста растений, малоопасных для человека и окружающей среды. В Институте биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины создан оригинальный природный стимулятор роста растений эмистим, являющийся продуктом жизнедеятельности микоризных грибов корня женьшеня. Рострегулирующими компонентами эмистима являются ауксины, цитокинины и ненасыщенные жирные кислоты — естественные продукты любого растительного организма. Принадлежность эмистима к естественным продуктам растительного происхождения предполагает, что препарат будет обладать высоким избирательным действием по отношению к растительному организму и низкой токсичностью для теплокровных животных. Однако для решения вопроса о внедрении препарата в практику сельского хозяйства необходимо провести ряд токсиколого-гигиенических исследований, позволяющих оценить степень опасности его для человека и окружающей среды. Целью настоящей работы явилось изучение токсических и аллергенных свойств эмистима для лабораторных животных. При изучении токсических свойств эмистима, содержащего 100 мг активных инградиентов в 100 мл 70 %-го этилового спирта, руководствовались Методическими указаниями по гигиенической оценке новых пестицидов [1]. Токсичность исследовали при введении препарата в желудок белым крысам и мышам в широком диапазоне доз. Основным критерием токсичности являлась доза, вызывающая 50 % гибель животных (ЛД50), которую рассчитывали по методу лробит-анализа кривых летальности [2]. Определяли среднее время гибели животных (ЕТ50 )■ Одновременно исследована токсичность технического продукта (эмистим в культуральной жидкости) до экстракции его этиловым спиртом. Для сравнения токсичности эмистима, содержащего 70 % спирта, определяли токсичность этилового спирта (конечная концентрация этилового спирта в обоих случаях составляла 35 %). Кожно-резорбтивное действие эмистима изучали на белых крысах путем нанесения его на гладко выстриженные участки кожи [3]. Раздражающие свойства исследовали на крысах путем капельного нанесения препарата на кожу в течение двух недель. Для изучения раздражающего действия на слизистые оболочки глаз использовали эмистим (техн.) в культуральной жидкости. Препарат закапывали в коныонк- 213
тивальный мешок глаза кролика и наблюдали за ответной реакцией в течение недели. О степени кумулятивно сти судили по индексу кумуляции (/Кум)> определяемому в опыте с однократным введением вещества [4]. Сенсибилизирующие свойства изучены на морских свинках вну- трикожной сенсибилизацией [5]. Выраженность аллергенного эффекта оценивали по реакциям специфического лизиса лейкоцитов (РСЛЛ) и дегрануляции тучных клеток (РДТК) [6]. Результаты исследований токсических свойств этилового спирта, эмистима на 70 %-м этиловом спирте и технического продукта в куль- туральной жидкости представлены в таблице. Токсические свойства поученных препаратов Наименование препарата Этиловый спирт (35 %) Эмистим на 70 %-м этиловом спирте Эмистим (техн.) в культуральнои жидкости ЛД5о> г/кг по препарату крысы 20,02±1,81 20,02±1,81 >30 мыши — — >30 ЕТ50, ч 4,6 6,1 — /кум 0 0 — Как видно из данных таблицы, величина ЛДбо для крыс этилового спирта и спиртового экстракта эмистима составляет 20,02 г/кг. При введении спиртового раствора эмистима и этилового спирта отмечались идентичные признаки интоксикации, характерные для этилового спирта — шерсть взъерошена, шаткая походка, затрудненное дыхание, заторможенность, боковое положение, продолжительный сон. Среднее время гибели животных при действии эмистима составило 6,1 ч, этилового спирта — 4,6 ч. Сопоставляя данные о токсичности и клинических проявлениях интоксикации эмистима и этилового спирта, можно сделать вывод о том, что эмистим не повышает токсичность этилового спирта, т.е. токсическое действие эмистима связано только с этиловым спиртом, находящемся в экстракте. Поскольку гибель крыс при действии эмистима наблюдалась в первые часы (/кум = 0), как и при воздействии этилового спирта, можно заключить, что оба вещества обладают слабо выраженными кумулятивными свойствами. При введении эмистима (техн.) в культуральнои жидкости белым крысам и мышам в дозе 30 г/кг видимых признаков интоксикации и гибели животных не наблюдалось. Величина ЛД50 для обоих видов животных больше 30 г/кг (по препаративной форме). 214 Судя по результатам исследований, эмистим (техн.) в культуральнои жидкости не оказывает токсического воздействия на организм животных. Вариабельность видовой чувствительности к препарату не выражена. При нанесении спиртового экстракта эмистима на кожу крыс в дозе 4 г/кг признаков общетоксического и местного действия не отмечалось. Величина ЛД50 эмистима при поступлении через кожу более 4 г/кг (по препаративной форме). Раздражающего действия эмистима (спиртового экстракта и в культуральнои экстракте) на кожу крыс в течение двух недель не установлено. При закапывании эмистима (техн.) в культуральнои жидкости в коныонктивальный мешок глаза кроликов раздражения слизистых оболочек глаз не выявлено. При кожном тестировании после двухкратной внутрикожной сенсибилизации спиртовым экстрактом эмистима морских свинок изменений кожи не наблюдалось. Показатели РСЛЛ и РДТК достоверно не отличались от контроля. Это свидетельствует о том, что препарат не вызывает сенсибилизации организма животных. Таким образом, эмистим является малотоксичным веществом для теплокровных животных (IV класс опасности по ГОСТ 12.1.005-85), не оказывает резорбтивно-токсического действия, не обладает раздражающими свойствами на кожу и слизистые оболочки глаз. Кумулятивные свойства слабо выражены. В данных условиях эксперимента препарат не оказывает сенсибилизирующего действия на организм морских свинок. 1. Методические указания по гигиенической оценке новых пестицидов. — Киев, 1988. — С.1 - 200. 2. Прозоровский В.Б. Использование метода наименьших квадратов пробит-ана- лиза кривых летальности // Фармакология и токсикология. — 1962. — jV"2 1. — С.115 - 120. 3. Кундиев Ю.И. О методах изучения проникновения химических веществ через неповрежденную кожу // Гигиена и санитария. — 1964. — № 10. — С.71. 4. Штабский Б.М., Kazan Ю.С. К оценке кумулятивных свойств химических веществ по индексу и стандартизованному коэффициенту кумуляции // Гигиена и санитария. — 1974. — Л/"2 3. — С. 65 - 67. 5. Постаповка исследований по гигиеническому нормированию промьпиленных аллергенов в воздухе рабочей зоны / Метод. рекомендации разработаны О.Г.Алексеевой и соавт. — Рига, 1980. — 16 с. 6. Методы лабораторной специфической диагностики профессиональных аллергических заболеваний химической этиологии, / Метод, рекомендации под руководством О.Г.Алексеевой — М., 1980. — 27 с. 215
УДК 630 : 54. 631. 842.4 А.П.Митронов, Н.П.Самойленко ИНСТИТУТ "ХИМТЕХНОЛОГИЯ" МИНПРОМА УКРАИНЫ, СЕВЕРОДОНЕЦК, ЛУГАНСКАЯ ОБЛ. ПОЛУЧЕНИЕ НЕСЛЕЖИВАЮЩИХСЯ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ Изучены основные параметры процесса прессования углеаммонийных солей (УАС) с целью создания промышленной установки для производства неслежива- ющегося гранулированного продукта. Покачаны принципиальная возможность и перспективность использования для этой цели метода прессования. Эффективность применения углеаммонийных солей (УАС) в сельскохозяйственном производстве в качестве консерванта и азотного удобрения подтверждена многочисленными исследованиями. Широкое применение УАС сдерживается их высокой слеживаемостью. Обычный способ получения не слеживающихся азотных удобрений (карбамид, аммиачная селитра) — грануляция из расплава. Такой метод грануляции для получения не слеживающихся УАС непригоден в связи с их низкой термостабильностью. Для получения гранулированных УАС нами предложен способ прессования, суть которого заключается в сдавливании (прессовании) кристаллического продукта с получением плотных и прочных частиц. Методика исследования прессования УАС заключалась в следующем. С помощью лабораторного пресса и матриц, позволявших получать таблетки диаметром б и 9 мм, определяли параметры прессованных УАС. В опытах варьировались давление прессования от 395 до 474 МПа. размер таблеток (6-9 мм) и влажность исходного продукта (содержание воды 0,1 - 10 %). Прочность прессованных таблеток определяли на раскалывание с помощью заостренного металлического штыря, учитывая усилие в начале разрушения таблетки. Плотность прессованного материала определяли взвешиванием и измерением объема каждой таблетки. В исследованиях показано, что одним из наиболее характерных показателей для прессования материала является величина относительного изменения объема (ev), связанная со степенью его уплотнения: _ Рп ~ Р-я £v — > Рп где рп — плотность таблетки; рн — насыпная плотность материала. В таблице приведены экспериментальные данные значений ev , полученные при использовании УАС различной исходной влажности и 216 © А.П.Митронов, Н.П.Самойленко, 1995 Зависимость относительного изменения объема ev от исходной влажности УАС, срока хранения и давления прессования таблеток УАС Исходная влажность УАС, % 0,1 0,1 4,0 4,0 9,0 9,0 Срок хранения, сут 14 30 7 30 14 30 Значения zv при давлениях прессования, МПа 39,5 0,313 0,295 — 0,331 0,395 0,335 158 0,408 0,384 0,449 0,400 0,443 0,433 316 0,449 0,428 0,449 0,444 0,462 0,454 474 0,461 0,442 0,485 0,451 0,472 0,455 разных сроков хранения. Спрессованные таблетки УАС хранили в герметичных полиэтиленовых пакетах при комнатной температуре. Судя по данным таблицы, величина относительного изменения объема ev зависит в основном от давления прессования и мало зависит от исходной влажности УАС или сроков хранения таблеток. Следовательно, для получения не слеживающихся УАС может быть использован способ прессования влажных солей, выпускаемых Северодонецким ПО "Азот". Результаты проведенных исследований использованы при создании опытно-наработочной установки грануляции УАС мощностью 100 тыс. т продукта в год. В настоящее время Государственным НИИПИ химических технологий "Химтехнология" Минпрома Украины разрабатывается проект производственной установки для гранулирования УАС методом прессования мощностью 100 тыс. т продукта в год. УДК 631.811.1 В.А.Вешицкий, Р.Д.Левчук НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ К ВОПРОСУ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ПРОИЗВОДСТВ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ Представлен сравнительный анализ энергопотребления при производстве углеаммонийных солей (УАС), аммиачной селитры и карбамида на Северодонецком ПО "Азот" по данным за 1992 г. Сделан вывод, что значительное снижение удельных расходов энергии при выпуске УАС предопределяет возможность их конкурентоспособности по сравнению с другими азотсодержащими препаратами при сопоставимых объемах производства. Высокая эффективность использования углеаммонийных солей (УАС) в сельскохозяйственном производстве предопределяет перспективу его © В.А.Вешицкий, Р.Д.Левчук, 1995 217
широкомасштабного производства в качестве альтернативы либо дополнения к таким традиционным продуктам, как аммиачная селитра и карбамид (мочевина). Технология выпуска последних на предприятиях азотной промышленности Украины и других стран бывшего СССР отработана в достаточной степени. Поэтому курс на расширение производства УАС за счет строительства новых установок, а также технического перевооружения действующих азотных производств должен быть всесторонне оценен с технической и экономической сторон. Учитывая глубокий экономический кризис, который охватил отечественное народное хозяйство, и высокие темпы инфляции, для такой оценки непригодны критерии, базирующиеся на денежной основе, ввиду ее нестабильности. В качестве критериев для оценки альтернативных вариантов в настоящее время могут служить энергетические показатели процессов технологии. При этом в качестве обязательного условия должно быть взято производство рассматриваемых продуктов в рамках одного химического комплекса, где имеют место высокая технологическая культура и эффективность производства. В качестве отвечающего указанным требованиям объекта принято Северодонецкое ПО "Азот", в составе которого имеется крупнотоннажное производство всех трех видов химических продуктов: аммиачная селитра (А), карбамид (К) и УАС (У). Все три продукта характеризуются высоким качеством, а технологические процессы их производства — высокой степенью отработанности и хорошим техническим уровнем. Расходные показатели потребления энергоресурсов приняты на основании калькуляций (письмо СПО "Азот" Я- 10 пл-03/03 от 16.06.92) и данных производственного отдела СПО "Азот" (табл. 1). В анализе приняты следующие соотношения энергетических величин: 1 Мкал = 4,186 МДж = 1,163 кВт-ч; 1 кВт-ч = 3,6 МДж. Расход энергоресурсов рассмотрен по следующей принципиальной схеме: аммиак — азотная кислота (для А) — товарный продукт — азот (основное действующее вещество как целевой продукт). Схемы энергобалансов производств представлены на рис. 1-3. Электроэнергия. 1. В процессе производства аммиачной селитры электроэнергия расходуется: а) в производстве аммиака — 130,7614 кВт-ч, или 470,65 МДж на 1 т продукта. Расход аммиака составляет: в производстве азотной кислоты — 0,29 т на 1 т продукта, при этом на 1 т аммиачной селитры требуется 0,791 т азотной кислоты и 0,21142 т аммиака. Всего расход электроэнергии на выработку аммиака 470,65х х(0,290,791 + 0,21142) = 207,47 МДж; б) в производстве азотной кислоты (с учетом выработки холода 38 кВт-ч) расходуется 421 + 38 = 459 кВт-ч, или 1515,6 + 136,8 = = 1652,4 МДж электроэнергии на 1 т продукта. Расход азотной кислоты на 1 т аммиачной селитры составляет 0,791 т, на что требуется электроэнергии 1652,4-0,791 = 1307,05 МДж; 218 Таблица 1. Расход энергоресурсов на производство азотсодержащих продуктов в СПО "Азот" на 1 т продукта Энергоресурсы Единица измерения Углеаммонийные соли Вода оборотная Пар технологический Э лектроэнергия Аммиак средний Аммиачная Вода оборотная Пар технологический Электроэнергия Аммиак средний Азотная кислота слабая м3 Гкал кВт*ч т селитра ™3 м Гкал кВт*ч т т Карбамид гранулированный М-3 Вода оборотная Вода обессоленная Пар с котлов-утилизаторов Пар технологический Электроэнергия Аммиак средний Аммиак жидкий Вода оборотная глубоко обессоленная обессоленная частично обессоленная проартезианская Пар с котлов-утилизаторов Пар технологический Электроэнергия Природный газ м3 м3 Гкал Гкал кВт-ч т технический м3 м3 м3 м3 м3 Гкал Гкал кВтч тыс.нм3 Азотная кислота слабая Вода оборотная Электроэнергия Природный газ Холод Пар с котлов-утилизаторов Расход аммиака Электроэнергия на перекачку воды м3 кВт-ч тыс.нм3 кВт-ч Гкал т кВт-ч/м3 Количество 84,6 0,14 21,2 0,23 50 383 31 0,21142 0,791 107 0,1 0,046 0,8338 174,02 0,578 14,64117 1,90864 1,63173 1,467535 1,226424 0,337325 0,032062 130,76314 1,2957587 239,9 421 0,135 38 0,728 0,29 0,289 в) в производстве аммиачной селитры расходуется 31,0 кВт-ч, или 111,6 МДж электроэнергии на 1 т продукта. Итого на выработку 1 т аммиачной селитры расход электроэнергии составляет: 207,47 + 1307,05 + 111,6 = 1626,12 МДж. На 1 т азота при содержании 35 % требуется электроэнергии 1626,12 : 0,35 = 4646,06 МДж. 219
2. В производстве карбамида электроэнергия расходуется в следующих процессах: а) при производстве аммиака (470,65 МДж/т), которого требуется 0,578 т; б) при производстве карбамида — 174,02 кВт-ч, или 626,47 МДж. Всего электроэнергии расходуется на 1 т карбамида 470,65-0,578 + + 626,47 = 898,51 Мдж. На 1 т азота при содержании 46 % требуется электроэнергии 898,51 : 0,46 = 1953,27 МДж. 3. В производстве углеаммонийных солей (УАС) электроэнергия расходуется в следующих процессах: Электроэнергия Ш15,бмдж Электроэнергия Пар {технол.) т, 211 мдж Электроэнергия 470, 65Щж Вода 20,88 м3 Пр. ?аз 1296 мЗ С; №,04МД4 СР2400м Аммиак (1т) Пр.гав 155 м3 Вода -*■ 239,9 мз 0,29г,_ Холод 135,8МДЯ\ Азотная кислота (1т) 111, В мдж Пар(технол.) 1б03,24МДж Д. 0,791 т Вода Пар с котлов-утилизаторов 304-7, 4-1 МДж Пр. газ 1196 м3 ^ Пар 1412,04 МДж Вода 2088 м3 Аммиак (1т) Пар (технол.') 134,212 МДж Электроэнергия 470,65 мдж * 4 SO, Ом3 0,21142T Аммиачная селитра (1т) 0,35т Азот (1т) COz 400 М* Рис.1. Энергетический баланс производства аммиачной селитры (схема потоков) С02 402 м3 Электроэнергия 470,65 МДж электроэнергия 626, 47ЛЗД* Вода 20.88м3 S V \ Вода 107,1м3 Аммиак (1т) Пр. '.из 1296 м3 Пар (технол.) 134, Z1Z МДЖ Нар с котлоВ-угшт 0,578 Т СО 1 400 м1 X Пар (технол.) 3490,29МДж~% Пар с котлов- утилизаторов ■JjmOpOd 1412,04 МДЖ 192,56 МДЖ Рис.2. Энергетический баланс производства карбамида (схема потоков) 220 а) при производстве аммиака (470,65 МДж/т), которого требуется 0,23 т; б) при производстве УАС —21,2 кВт-ч, или 76,32 МДж. Всего электроэнергии расходуется на 1 т УАС 470,65-0,23 + + 76,32 = 184,56 МДж. На 1 т азота 184,56 : 0,17 = 1085,65 МДж. Электроэнергия 470,65мдж Вода 20,88 м3 С02 847"м3 Электроэнергия 78,32 МДж 1 Пар (технол.) 134,212 МДЖ Пар с котлов-утилц- заторов. /412,04 мдж 580,04 МДж Рис.3. Энергетический баланс производства УАС (схема потоков) Энергия на перекачку воды. В производстве азотных удобрений основной расход энергии на перекачку воды приходится на системы оборотного водоснабжения. На перекачку 1 м3 воды расходуется 0,289 кВт-ч электроэнергии, или 1,04 МДж. 1. В производстве аммиачной селитры вода расходуется на стадии выпуска аммиака, общий ее расход, включая оборотную (более 2/3 объема), обессоленную и другие виды воды, составляет 20,88 м3/т. Расход энергии на ее перекачку принимаем на уровне показателя для системы оборотного водоснабжения. Расход энергии с учетом общего количества аммиака, участвующего в производстве 1,04-20,88(0,29-0,791 + 0,21142) = 9,57 МДж. На стадии выпуска азотной кислоты (0,791 т) расход воды составляет 239,9 м3/т, на что требуется энергии 1,04-239,90,791 = =197,43 МДж. На стадии выпуска аммиачной селитры требуется 50 м3/т воды. Расход энергии 1,04-50,0 = 52,02 МДж. Общий расход энергии на перекачку воды для производства 1 т аммиачной селитры 9,57 + 197,43 + 52,02 = 259,02 МДж. На 1 т азота 259,02 : 0,35 = 740,06 МДж. 2. В производстве карбамида вода расходуется на стадии выпуска аммиака — 20,88 м3/т. Расход энергии 1,04-20,88-0,578 = 12,55 МДж. На стадии выпуска карбамида расход воды составляет 107,1 м3/т, на что требуется энергия 1,04-107,1 = 111,38 МДж. 221
Общий расход энергии на перекачку воды для производства карбамида 12,55 + 111,38 = 123,93 МДж. На 1 т азота 123,93 : 0,46 = 269,42 МДж. 3. В производстве УАС вода расходуется на стадии выпуска аммиака. Расход энергии 1,04-20,88-0,23 = 4,99 МДж. На стадии выпуска УАС расход воды составляет 84,6 м3/т, на что требуется энергия 1,04-84,6 = 87,98 МДж. Общий расход энергии на перекачку воды 4,99 + 87,98 = 92,97 МДж. На 1 т азота 92,97 : 0,17 = 546,88 МДж. Тепловая энергия на производство пара. В производстве азотных удобрений используется пар технологический и с котлов-утилизаторов. Поскольку последний вырабатывается в процессе получения азотной кислоты и является утилизируемым отходом — побочным продуктом, в настоящем анализе в числе расходуемых энергоресурсов он не учитывается. 1. При производстве аммиачной селитры технологический пар расходуется при выпуске аммиака— 134,212 МДж/т и выпуске селитры — 1603,24 МДж/т. Общий расход энергии 134,212 (0,290,791 + 0,21142) + 1603,24 = = 1662,4 МДж. На 1 т азота 1662,4 : 0,35 = 4749,71 МДж. 2. При производстве карбамида пар расходуется при выработке аммиака— 134,212 МДж/т и карбамида 3490,29 МДж/т. Общий расход энергии 134,212-0,578 + 3490,29 = 3567,86 МДж. На 1 т азота 3567,86 : 0,46 = 7756,23 МДж. 3. При производстве углеаммонийных солей пар расходуется при выработке аммиака — 134,212 МДж/т и УАС — 586,04 МДж/т. Общий расход энергии 134,212-0,23 + 586,04 = 616,91 МДж. На 1 т азота 619,91 : 0,17 = 3628,88 МДж. В табл. 2 представлены сводные показатели расхода энергоресурсов в процессах основных производств при выпуске рассмотренных продуктов. В табл. 2 рассчитаны как абсолютные, так и сравнительные показатели по отношению к УАС. Полученные результаты рассмотрены Таблица 2. Расход энергоресурсов в процессах основных производств при выпуске азотсодержащих продуктов в Северодонецком ПО "Азот", МДж . , ! Энергоресурсы Электроэнергия Пар Вода Итого Аммиачная селитра Карбамид УАС 184,56 1085,65 616,91 3628,88 92,97 546,88 894,44 5261,41 100,00 100,00 на 1 т продукта 1626,12 1662,40 259,02 3547,54 396,62 на 1 т аэота 4646,06 4749,71 740,06 10135,83 192,64 на 1 т продукта 898,51 3567,86 123,93 4590,30 513,20 на 1 т азота 1953,27 7756,23 269,42 9978,92 189,66 на 1 т продукта 1626,12 1662,40 259,02 3547,54 396,62 на 1 т аэота 4646,06 4749,71 740,06 10135,83 192,64 на 1 т продукта 898,51 3567,86 123,93 4590,30 513,20 на 1 т азота 1953,27 7756,23 269,42 9978,92 189,66 на 1 т азота на 1 т продукта на 1 т аэота 222 и согласованы СПО "Азот" и НИИ "Химтехнология" — генеральным проектировщиком СПО "Азот". Судя по данным табл. 2, энергоемкость производств аммиачной селитры и карбамида в расчете на 1 т продукта по сравнению с УАС выше соответственно почти в 4 и более чем в 5 раз, а на традиционно используемый показатель по действующему веществу (азоту) — почти в 2 раза. В связи с этим представляет интерес проанализировать роль энергоресурсов в формировании себестоимости и соответственно цены выпускаемых продуктов. В табл. 3 приведены результаты анализа структуры полной себестоимости рассматриваемых продуктов, сложившейся на СПО "Азот" в июне 1994 г. Как видно, в составе затрат стоимость энергоресурсов для УАС минимальна. Однако если гово- Таблица 3. Сравнительный анализ роли отдельных статей расходов в формировании полной себестоимости производства азотсодержащих препаратов на СПО "Азот" (по данным июня 1994 г.) Продукт Аммиачная селитра Кар бамид Угле аммонийные соли Полная себестоимость, тыс. крб. % 2201,92 100,00 3167,82 100,00 1539,75 100,00 В том числе зарплата 29,34 1,33 28,72 0,91 66,36 4,31 аммиак (+ аз. кислота) электроэнергия пар вода Всего Аммиак и энергоресурсы, сумма 1629,12 52,26 286,81 36,69 375,76 2004,88 73,99 2,37 13,03 1,67 17,07 91,06 1691,33 293,38 658,83 97,69 1049,9 2741,23 53,39 9,26 20,80 3,08 33,14 86,53 673,02 35,74 104,84 62,07 202,65 875,67 43,71 2,32 6,81 4,03 13,16 56,87 рить о пропорциональности, то она более или менее выдерживается по отношению к карбамиду (1 : 2,5), а по отношению к аммиачной селитре (1 : 1,3) совершенно не отражает реального "веса" энергоемкости производств (1 : 1, 92 на 1 т азота или 1 : 3, 97 на 1 т продукта). Еще более показательна картина распределения затрат с учетом суммы расходов на энергоресурсы и аммиак, поскольку стоимость последнего в основном зависит от цены исходного сырья — импортируемого природного газа. Для аммиачной селитры это — подавляющая статья: более 91 % общей себестоимости; для карбамида — 86,5 %, в то время как для УАС эта сумма составляет около 57 %. На основании такого распределения статей расходов можно сделать вывод, что темпы удорожания энергоносителей и природного газа должны вызывать преимущественный рост стоимости аммиачной селитры и карбамида относительно УАС. 223
Заметим, что чрезвычайно низка трудоемкость процессов, которая не должна существенно влиять на стоимость продуктов. На практике динамика роста цен не соответствует изложенной выше логике. Так, по состоянию на 2.01.95 г. СПО "Азот" установило следующие цены с учетом НДС, тыс. крб. за 1 т: аммиачная селитра — 9897; карбамид — 14048; УАС — 10240. Следовательно, стоимость 1 т УАС почти на 3,5 % превысила стоимость 1 т аммиачной селитры и всего на 37,2 % ниже стоимости карбамида. В пересчете на 1 т азота УАС оказалась дороже аммиачной селитры — в 2,13 раза и карбамида — в 1,97 раза. Таким образом, в результате необоснованной ценовой политики перспективный химический препарат оказался для сельскохозяйственного потребителя практически заблокированным. Исходя из изложенного можно сделать следующие выводы: 1) производство УАС в сравнении с карбамидом и аммиачной селитрой по энергоемкости (с учетом сопряженных производств) характеризуется наименьшей энергоемкостью как на 1 т продукта (в соотношении 1 : 5,13 : 3, 97), так и на 1 т азота (1:1,9:1, 93); 2) УАС характеризуются также минимальным расходом в их производстве электроэнергии и пара, уступая по расходу энергии на перекачку воды карбамиду (на 1 т азота); 3) нынешняя практика ценообразования и монопольность производства позволяют произвольно устанавливать повышенные цены на УАС, делая их неконкурентоспособными относительно других азотсодержащих препаратов. Высокие цены не соответствуют структуре расходов на сырье (природный газ) и энергоносители; 4) полученные данные относятся к конкретному объекту — Северодонецкому СПО "Азот", при обобщении необходимо учитывать вопросы сопряжения затрат; 5) в технологии сельскохозяйственного использования УАС эффект возникает в результате совместного действия продуктов разложения препарата — углекислого газа и аммиака. В связи с этим традиционное отнесение показателей азотсодержащих сельскохозяйственных препаратов к единице массы азота, содержащегося в единице массы продукта, не совсем корректно. В дальнейших разработках и стоимостном анализе необходимо вводить поправку на единицу действующего вещества, включающего в массе продукта содержание как азота, так и углекислого газа. 224 УДК 631.8 А.В.Шатько ИНСТИТУТ АГРАРНОЙ ЭКОНОМИКИ УААН, НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР "АКСО" НАН УКРАИНЫ, КИЕВ О МЕХАНИЗМАХ ВЗАИМОРАСЧЕТОВ МЕЖДУ РАЗРАБОТЧИКАМИ И ПОКУПАТЕЛЯМИ ТЕХНОЛОГИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕАММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ Исследованы отдельные важные аспекты раовития экономического механизма в условиях становления рынка научной продукции и возникновения конкуренции среди разработанных технологий использования химических средств в агропромышленном производстве. Обобщены отдельные методические приемы совершенствования экономических взаимоотношений между разработчиками и потребителями новых технологий применения углеаммонийных солей (УАС), что позволяет избежать недоразумений, обеспечит расширение применения экологически безопасных технологий в сельхозпредприятиях. С развитием рынка научной продукции произойдут качественные сдвиги в соотношении спроса и предложения на технологии использования химических средств, применяемых в агропромышленном производстве. Сельхозпредприятия, являющиеся основными потребителями продукции химической промышленности, станут уделять больше внимания решению экологических проблем, что может быть достигнуто путем поиска, приобретения и использования экологически безопасных, а следовательно, и более конкурентоспособных технологий. Обобщение имеющейся информации свидетельствует о том, что среди технологий использования азотсодержащих соединений наиболее экологически безопасным для производственной сферы и окружающей среды является применение углеаммонийных солей (УАС). При соблюдении научных рекомендаций разные технологические направления использования УАС (в качестве удобрений, консервантов, рас- кислителей и обогатителей кормов) обеспечивают: а) минимизацию или полное разрушение нитратов в продукции и окружающей среде; б) нормальное развитие полезной микрофлоры в почве, улучшение ее структуры и лучшую сохранность гумуса; в) угнетение вредной и активизацию полезной микрофлоры в консервируемых или раскисляемых кормах; г) балансирование и лучшее сохранение питательных веществ в почве и продукции при нейтрализации избыточной кислотности; д) повышение урожайности культур и продуктивности животных при одновременном улучшении технологических характеристик сырья; е) получение экологически более чистого сырья и продукции, не содержащих нитратов, нитритов, тяжелых металлов и других токсикантов; © А.В.Шатько, 1995 225
ж) удлинение сроков сохраняемости и повышение качественных параметров льносырья. При данных преимуществах запатентованные технологии применения УАС должны пользоваться на рынке повышенным спросом, ибо по биологической, зоотехнической и экономической эффективности они превосходят аммиачную селитру, карбамид и другие азотсодержащие химические средства. В рыночной ситуации изменится к лучшему структура производства химических средств и будут беспрерывно отрабатываться и совершенствоваться отдельные аспекты экономического механизма охраны окружающей среды и природопользования, ведущим элементом которого является экономическое стимулирование. Предполагается, что положительные сдвиги произойдут и в других составляющих этого механизма: финансовой базе, рынке экотехники, технологий и услуг, экоиндустрии. На наш взгляд, система экономического стимулирования за внедрение прогрессивных природоохранных технологий должна охватывать широкий спектр рычагов, цель которых сводится к поощрению и повышению ответственности как разработчиков, так и покупателей новых технологий. При этом на сельское хозяйство, как основного потребителя выпускаемых химических средств, ложится главная ответственность за экологические последствия их применения. В силу того что такие последствия могут быть положительными или отрицательными, в систему экономических рычагов следует включить: 1) поощрительные цены и надбавки на экологически чистую продукцию, из состава которой максимально или совсем исключены нитраты, тяжелые металлы и прочие токсиканты; 2) кредитные льготы за использование природоохранных технологий; 3) взимание денежных штрафов за загрязнение производственной сферы и нанесение ущерба окружающей среде; 4) осуществление действенного авторского надзора за внедрением закупленных технологий (до полного их освоения) и материальное поощрение специалистов за такую работу; 5) освобождение от налога на прибыль тех предприятий, которые приобретают и эффективно используют запатентованные экологически чистые технологии; 6) выделение не менее 30 % полученной дополнительной прибыли на премирование работников, способствующих внедрению запатентованных экологически безопасных технологий; 7) введение специального налогообложения при реализации загрязненной, экологически вредной продукции, производство которой связано с применением экологически опасных технологий. В последние годы предпринимаются попытки реализовать отдельные элементы изложенной системы экономических рычагов применительно к разработанным и запатентованным экологически безопасным технологиям использования УАС. Однако в процессе купли — продажи этих технологий и после последующего их использования между разработчиками и покупателями возникают спорные вопросы при осуществлении окончательных взаиморасчетов. 226 Действующим экономическим механизмом взаимоотношении между разработчиками и потребителями технологий предусмотрены выполнение и документальное оформление расчета экономического эффекта от использования УАС и распределение его долей между партнерами согласно заключенному двухстороннему договору. Однако, как показывает опыт, при окончательном расчете между партнерами может возникнуть ряд равноценных и вполне приемлемых вариантов в зависимости от сложившейся экономической ситуации. Методическая сущность уже апробированных, наиболее часто используемых вариантов взаиморасчетов между разработчиками и потребителями технологий использования УАС сводится к следующему (соответствующие примеры даются с учетом соотношения фактических цен и затрат за 1991 - 1992 гг.): I вариант. При полном совпадении предоплаты (аванса) по договорам и по фактическим платежам из доли эффекта, причитающейся разработчику технологии, вычитают стоимость лицензии (научно- технической документации). Пример. Исчисленная доля эффекта для разработчика составляет 150 тыс. крб.; хозяйство-заказчик, согласно договору, внесло предоплату в сумме 100 тыс. крб., в том числе 20 тыс. крб. за лицензию и 80 тыс. крб. за УАС, что совпало с фактической стоимостью. Тогда окончательная сумма к перечислению для разработчика технологии составляет: Ос = Дэ - Цл, или Ос = Дэ - П0 + СПф, где Ос окончательная сумма к перечислению на банковский расчетный счет разработчика; Дэ — доля эффекта разработчика; Цл — цена лицензии, научно-технической документации, оплаченная "заказчиком" по договору; П0 — общая сумма предоплаты по договору, полученная от "заказчика"; Спф — фактическая стоимость поставленных "заказчику" УАС в счет предоплаты. Для изложенной ситуации при использовании предложенных формул обеспечиваются одинаковые суммы к перечислению: Ос = 150 — -20 = 130 тыс. крб., или Ос = 150 - 100 + 80 = 130 тыс. крб. II вариант. При несовпадении предоплаты (аванса) по договору и по фактическим платежам из доли эффекта, причитающейся разработчику, вычитают стоимость лицензии (научно-технической документации) и обязательно учитывают удорожание поставляемых препаратов (Ус)- Пример. При условиях, изложенных в I примере, фактическая стоимость УАС 100 тыс. крб. (Спф) превышает сумму по договору (СПд) на Ус = 20 тыс. крб. Перечислению на счет разработчика подлежит сумма Ос = Дэ - П0 + СПф , или Ос = Дэ - Цл + Ус, или Ос = Дэ - Цл + (Спф - СПД) • Подставляя исходные данные, получаем Ос = 150 — 100 + 100 — = 150 тыс. крб., или Ос = 150 - 20 + 20 = 150 тыс. крб., или Ос = = 150 - 20 + (100 - 80) = 150 тыс. крб. 227
Поскольку полученный по приведенным формулам результат одинаков, вопрос их применения зависит от удобства пользования располагаемой исходной информационной базой. III вариант. При поставке УАС или других препаратов за счет денежных средств разработчиков без предоплаты (авансирования) лицензии после получения экономического эффекта от применения "заказчиком" препарата в искомую сумму к перечислению включается доля эффекта разработчика технологии плюс его расходы на приобретение и транспортировку препаратов (Рпт)- Схему такого расчета выражает формула 0С = Дэ + Рпт- Для данной ситуации с учетом ранее изложенных экономических условий искомая сумма к перечислению составит 0С = 150 + 100 = = 250 тыс. крб. (по I примеру). IV вариант. Если "заказчик" до подведения итогов выполнения договора возмещает часть (например, половину) расходов разработчику, то эта сумма (Врэ) учитывается при окончательных расчетах по следующей формуле: Ос — Дэ + Рпт - Врз. С учетом условий III варианта сумма к перечислению составит Ос = 150 + 100 - 50 = 200 тыс. крб. (по I примеру). В изложенных вариантах окончательных расчетов между разработчиками технологий и хозяйствами учтены наиболее типичные, часто встречающиеся экономические ситуации. Специалистам же, выполняющим такие расчеты, следует не только знать данные методические подходы, но и уметь обоснованно использовать другие комбинации формул, учитывая конкретные нестандартные экономические ситуации. Исследования показывают, что с развитием рыночных отношений при резких колебаниях соотношения цен и затрат окупаемость добавочных издержек дополнительной прибылью остается довольно высокой (1 - 1,5 крб./крб.). В этих условиях 1 вагон УАС массой 65 т, использованный для консервирования кормов, может обеспечить хозяйству в 1993 г. дополнительную прибыль 12 - 18 млн крб. Для данной ситуации с учетом условий договора можно применить один из уже изложенных методических приемов взаимных расчетов. Однако при согласии договаривающихся сторон и гарантированном получении дополнительной прибыли, например в сумме 12 млн крб., можно применить также упрощенный вариант взаиморасчетов. При условии, что хозяйство-заказчик полностью оплатило лицензию, весь объем УАС и их доставку, разработчику следует перечислить (согласно договору) 30 % суммы прогнозируемого эффекта, т.е. 3,6 млн крб. В этом, уже V варианте взаиморасчетов специальное определение и документальное оформление экономического эффекта нецелесообразно. Однако при фактическом превышении прогнозируемого эффекта, на наш взгляд, было бы целесообразно использовать часть этого прироста для поощрения специалистов, причастных к разработке и внедрению прогрессивной технологии. 228 Таким образом, обобщение фактического опыта взаимоотношении между разработчиками и потребителями технологии использования УАС позволяет внести четкость в совершенствуемый механизм взаиморасчетов, избежать многих недоразумений и громоздких разбирательств в арбитражных инстанциях или контролирующих органах.
СОДЕРЖАНИЕ Вилесов Г.И., Вешицкий В.А. Основные предпосылки широкомасштабного использования углеаммонииных солей в сельском хозяйстве 3 Вилесов Г.И., Мануилъский В.Д. Теоретические и прикладные аспекты научно-технической программы "Углеаммонийные соли — экологически чистые удобрения" (концепция программы) 9 Вешицкий В.А., Мокринский В.М., Луцько B.C., Бурда Б.П. Эколого- экономические аспекты вовлечения аммонийно-карбонатных соединений в практику сельскохозяйственного производства 16 Шатько А.В., Чернова Л.М. Некоторые эколого-экономические аспекты оценки эффективности использования азотсодержащих соединений в сельском хозяйстве 32 Мельник К.К., Мануилъский В.Д., Давыдова О.Е., Литвинчук Н.К., Дорошенко Е.А. К вопросу о влиянии углеаммонииных солей на подвижность почвенных фосфатов 38 Мусиенко Н.Н., Шумик С.А-, Таран Н.Ю., Кононюк Л.М., Шо- вкопляс А.Н., Зубаток Т.Н. Применение углеаммонииных солей и их комплекса с триманом при выращивании пшеницы 41 Гринчепко А.Л., Мусатова Л.А., Давыдова О.Е., Дульнев П.Г. Эффективность припосевного внесения углеаммонииных солей и инкрустирования семян регуляторами роста при выращивании кукурузы на обыкновенных черноземах в северной части Степи Украины 47 Шатько А.В., Чернова Л.М., Корчинская С.Г., Донцов М.Б., Власи- шин В. Ф. Эффективность использования углеаммонииных солей и аммиачной селитры в качестве азотных удобрении под овес и кукурузу на силос . . 57 Гордиенко Т.К., Давыдова О.Е., Мельник К.К., Репников А.Д., Дере- вянко Е.Ю., Илюхин А.В. Влияние углеаммонииных солей на развитие и продуктивность растений риса 59 Гордиенко Т.К., Кунак В.Д., Деревянко Е.Ю., Илюхин А.В. Снижение засоренности посевов риса при использовании углеаммонииных солей как азотного удобрения 62 Харченко Н.А. Влияние разных форм азотных удобрений на урожайность и качество сахарной свеклы 65 Харченко Н.А., Мануилъский В.Д.. Вилесов Г.И. Комплексные удобрения на основе углеаммонииных солей для повышения продуктивности сахарной свеклы 68 Харченко Н.А., Барановский В.А. Влияние различных форм азотных удобрений на аккумуляцию нитратов в почве и растениях сахарной свеклы . 72 230 Коваленко Т.Н., Сирык В.В. Влияние углеаммонииных солей на урожайность и качество кабачков 76 Берлач А.И. Эффективность различных форм азотных удобрений при выращивании льна-до лгунца - 78 Берлач А.И., Лесик Б.В. Выход и качество волокна льна-долгунца в зависимости от применяемых форм азотных удобрений 80 Берлач А.И., Лесик Б.В. Влияние форм азотных удобрений на показатели качества льнотресты в процессе хранения 83 Хилевич B.C., Мокринский В.М. Интенсификация вылежки льняной соломы с применением аммиаксодержащих соединений 86 Мельник К.К., Гордиенко Т.К., Деревянко Е.Ю., Илюхин А.В. О влиянии углеаммонииных солей, аммиачной селитры и фосфогипса на общую биологическую активность черноземно-луговой слабосолонцеватой почвы . . 92 Гринченко А.Л., Чута Н.И. Некоторые особенности агрохимического действия углеаммонииных солей при выращивании кукурузы и ярового ячменя на засоленных землях 96 Мельник К.К., Герасимова Д.М. О ходе нитрификационных процессов в солонцеватых почвах при использовании различных форм азотных удобрений 102 Власишйн В.Ф., Суда В.Ф. Эффективность использования углеаммонииных солей при выращивании огурцов в условиях закрытого грунта 105 Мокринский В.М., Мануилъский В.Д., Аксиленко М.Д., Смирнов А.Е. Углеаммонийные соли — эффективное средство для внекорневых подкормок ремонтантной гвоздики . . 109 Пономаренко СП., Боровиков Ю.Я., Боровикова Г.С. Регуляторы роста растений — важный фактор экологизации и повышения продуктивности сельскохозяйственного производства 114 Биляновская Т.М., Гордиенко Т.К., Деревянко Е.Ю., Илюхин А.В. Влияние предпосевной обработки семян пшеницы и ячменя синтетическим препаратом триман и фунгицидами на ростовые процессы 125 Таран Н.Ю., Оканенко А.А., Шумик С.А., Кононюк Л.М., Макаренко В.И., Мусиенко Н.Н. Влияние углеаммонииных солей и антистрессового препарата триман на пигментный комплекс пшеницы 133 Биляновская Т.М. Восприимчивость различных сортов озимой пшеницы к предпосевной обработке семян синтетическим препаратом триман 139 Черемха Б.М., Пономаренко СП. Регуляторы нового поколения на семенниках многолетних бобовых трав 145 Власишйн В.Ф., Биляновская Т.М., Дульнев П.Г. Эффективность применения углеаммонииных солей и препарата триман при выращивании огурцов в условиях закрытого грунта 148 Власишйн В.Ф.,' Дульнев П.Г., Суда В.Ф. Комплексное использование углеаммонииных солей и препарата триман-1 при выращивании огурцов в условиях пленочных теплиц 152 Сторчак Н.Н. Сравнительная эффективность использования мочевины (карбамида) и углеаммонииных солей в качестве консервирующих, обогащающих и раскисляющих средств в животноводстве 154 Дульнев П.Г., Давыдова О.Е., Вилесов Г.И., Прокопенко Л.С, Кучер М.И., Коляда Т.Н., Яропуд А.И. Влияние ростовых препаратов на синтез органического вещества кукурузой 162 Козлов А. С, Козлова А.А. Влияние кукурузного силоса, обработанного углеаммонииными солями, на обмен веществ у высокопродуктивных коров . 169 231
Жуков В.П., Савчук В.И. Технологические и биоэнергетические показатели сена и сенажа в рулонах, обработанных консервантами 171 Максаков В.Я., Карташов Н.И., Самофалова Е.В. Новое в биохимическом тестировании качества кормов 175 Гришок А.А., Омельяненко И.П., Гиль Н.А. Нитраты и качество молока 179 Харитонова Н.Н., Хижняк М.И., Вешицкий В.А., Бурда Б.П. О перспективах использования углеаммонийных солей в прудовом рыбоводстве . . 184 Жмипько П.Г., Каган Ю.С., Янкевич М.В., Кавецкая Л.Н., Лысенко Е.А. Токсические свойства углеаммонийных солей и меры предупреждения острых отравлений 187 Жминько П.Г., Янкевич М.В., Гришок А.А., Каган Ю.С. Аллергенные свойства углеаммонийных солей 189 Сергеев С.Г. Гигиеническая оценка поверхностного применения углеаммонийных солей в условиях защищенного грунта 192 Сергеев С.Г., Повякель Л.И., Любинская Л.А. К гигиеническому нормированию рострегулятора триман-1 194 Гришок А.А., Дулънев П.Г. Первичная токсиколого-гигиеническая оценка нового рострегулятора ДГ-477 (тетран) 197 Сергеев С.Г., Гришок А.А. Экспериментальное изучение влияния углеаммонийных солей на общий санитарный режим водоемов и их способности к миграции в грунтовые воды 199 Повякель Л.И., Сергеев С.Г., Любинская Л.А., Бидненко Л.И., Минако- ва Н.А., Богорад B.C. К оценке опасности рострегулирующих веществ при их применении в сельском хозяйстве .' 201 Жминько П.Г., Янкевич М.В., Лысенко Е.А., Кавецкая Л.Н., Каган Ю.С. Токсические свойства нового регулятора роста растений эмистима 212 Митроноо А.П., Самойленко Н.П. Получение не слеживающихся углеаммонийных солей 216 Вешицкий В.А., Левчук Р.Д. К вопросу энергоемкости производств азотсодержащих препаратов сельскохозяйственного назначения 217 Шатъко А.В. О механизмах взаиморасчетов между разработчиками и покупателями технологий использования углеаммонийных солей 225 \ CONTENTS Vilesov G.I., Veshitsky V.A. Basic Preconditions of Wide-Scale Use of Ammonium-Carbonate Salts in Agriculture 3 Vilesov G.I., Manuilsky V.D. Theoretical and Applied Aspects of Scientific and Technical Program "Ammonium-Carbonate Salts as Ecologically Pure Fertilizers" (Conception of the Program) 9 Veshitsky V.A., Mokrinsky V.M., Lutsko V.S., Burda B.P.Ecological and Economical Aspects of Using Ammonium-Carbonate Compaunds in the Agricultural Practice 16 Shatko A. V., Chernova L.M. Certain Ecological and Economical Aspects of the Efficiency of Nitrogen-Containing Compounds Use in Agriculture 32 Melnik K.K., Manuilsky V.D., Davyiova O.E., Litvinchuk N.K., Doroshtnko E.A. Concerning the Effect of Ammonium-Carbonate Salts on Mo- vability of Soil Phosphates 38 Musienko N.N., Shumik S.A., Taran N.Yu., Kononyuk L.M., Shovko- plyas A.N., Zubatok T.I. Applications of Ammonium-Carbonate Salts alone and in Combination with Thrimane to Cultivate Wheat 41 Grinchenko A.L., Musatova L.A., Davyiova O.E., Dulnev P.G. Efficiency of In-Sowing Introduction with Growth of Ammonium-Carbonate Salts and Seed Incrustation with Growth Regulators when Cultivating Maize on Usual Chernozems in the Northern Part of the Ukrainian Steppe 47 Shatko A.V., Chernova L.M., Korchinskaya S.G., Dontsov M.B., Vla- sishin V.F. Efficiency of Use of Ammonium-Carbonate Salts and Ammonia Salt- ' peter as Nitrogenous Fertilizers for Oat and Silage Maize 57 Gordienko T.R., Davydova O.E., Melnik K.K., Repnikov A.D., Derevyanko E.Yu., Ilyukhin A.V. The Effect of Ammonium-Carbonate Salts on Development and Production of Rice Plants 59 Gordienko T.R.,Kunak V.D., Derevyanko E.Yu., Ilyukhin A.V. A Decrease in Weedage of Rice Fields after Applications Ammonium-Carbonate Salts as Nitrogenous Fertilizers 62 Kharchenko N.A. The Effect of Various Forms of Nitrogenous Fertilizers on Sugar Beet Yield and Quality -. . . . 65 Kharchenko N.A:, Manuilsky V.D., Vilesov G.I. Complex Fertilizers on the Base of Ammonium-Carbonate Salts Aimed to Increase Sugar Beet Productivity 68 Kharchenko N.A., Baranovsky V.A. The Effect of Various Forms of Nitrogenous Fertilizers on Nitrate Accumulation in Soil and Sugar Beet Plants 72 Kovalenko T.N., Siryk V. V. The Effect of Ammonium-Carbonate Salts on Vegetable Marrow Yield and Quality 76 233
Berlack A.I. Efficiency of Various Forms of Nitrogenous Fertilizers when Cultivating Fiber Flax 78 Berlach A.I., Lesik B.V. Yield and Quality of Fiber Obtained from Fiber Flax Depending on Forms of Nitrogenous Fertilizers Applied 80 Berlach A.I., Lesik B.V. The Effect of Forms of Nitrogenous Fertilizers on Quality Indices of Straw Flax during Storage 83 Khilevich V.S., Mokrinsky V.M. Intensifications of Flax Straw Storage Due to Ammonia-Containing Compounds 86 Melnik K.K., Gordienko Т.К., Derevyanko E.Yu., Ilyukhin A.V. On the Effect of Ammonium-Carbonate Salts, Ammonia Saltpeter and Phosphogypsum on Total Biological Activity of Chernozem-Meadow Slightly-Saline Soil 92 Grinchenko A.L., Chuta N.I. Some Peculiarities of Agrochemical Effect of Ammonium-Carbonate Salts under Growing of Maize and Spring Barley on Saline Soils 96 Melnik K.K., Gerasimova D.M. On the Course of Nitrification Processes in Saline Soils When Using Different, Forms of Fertilizers 102 Vtasishin V.F,, Siida V.F. Utilization Efficiency of Ammonium-Carbonate Salts When Growing Cucumbers under the Conditions of Protected Ground . . . 105 Mokrinsky V.M., Manuil'sky V.D., Aksilenko M.D., Smirnov A.E. Ammonium-Carbonate Salts:- an Efficient Means for Extraroot Feedings of Remontant Pinks 109 Ponomarenko S.P., Borovikov Yu.Ya., Borovikova G.S. Plant Growth Regulators — an Important Factor of Ecologization and Raising Productivity of Agricultural Production 114 Bilyanovskaya T.M., Gordienko Т.К., Derevyanko F.Yu.,- Ilynkhin A.V. Effect of Presawing Treatment of Wheat and Barley Seeds by the Synthetic Drug Triman and by Fungicides on the Growth Processes 125 Taran N.Yu., Okanenko A.A., Shumik S.A., Kononyuk L.M., Makaren- ko V.I., Musienko N.N. Effect of Ammonium-Carbonate Salts and Antistress Drug Triman on the Wheat Pigment Complex 133 Bilyanovskaya T.M. Susceptibility of Different Varieties of the Winter Wheat to Presawing Treatment of Seeds by Synthetic Drug Triman 139 Uheremkha B.M., Ponomarenko S.P. Regulators of a New Generation on the Perennial Beaw Grasses Seeds 145 Vlasishin V.F., Bilyanovskaya T.M., Dulnev P.G. Application Efficiency .of Ammonium-Carbonate Salts and Drug Trimaii When Growing Cucumbers under the Conditions of Protected Ground 148 Vlasishin V.F., Dulnev P.G., Suda V.F. Complex Use of Ammonium-Carbonate and Drug Triman-1 When Growing Cucumbers under the Film Green-House Conditions 152 Storchak N.N. Comparative Efficiency of the Use of Urea (Carbamide) and Ammonium-Carbonate Salts as Preserving, Enriching and Deacidifying Means in Cattle-Breeding 154 Dulnev P.G., Davidova O.E., Vilesov G.I., Prokofenko L.S., Kucher M.I., Kolyada T.I., Yarofud A.I. The Effect of Growth-Stimulating Agents on Synthesis of Organic Matter by Maize 162 Kozlov A.S., Kozlova A. A. Effect of Maize Silage Treated with Ammonium- Carbonate Salts on Metabolism in Highly Productive Cows 169 Zhukov V.P., Savchuk V.N. Technological and Bioenergetical Indices of Hay and Hay-Shed in Rolls Threated with Preservatives 171 234 Maksakov V.Ya., Kartashov N.I., Samofalova E.V. New in Biochemical Testing of Fodder Quality ^75 Griskok A.A., Omelyanenko I.P., Gil N. A. Nitrates and Milk Quality ... 179 Kharitonova N.N., Khizhnyak M.I., Veshitsky V.A., Burda B.P. On the Prospects of the Use of CAS in Pond Fish-Farming 184 Zhminko P.G., Kagan Yu.S., Yankevich M.V. Toxical Properties of Ammonium-Carbonate Salts and Measures to Prevent Acute Poisoning 187 Zhminko P.G., Yankevich M.V., Grishok A.A., Kagan Yu.S. Allergenic Properties of Ammonium-Carbonate Salts 189 Sergeev S. G. Hygienic Estimation of the Surface Application of Ammonium- Carbonate Salts under the Conditions of Protected Ground 192 Sergeev S.G., Povyakel L.I., Lyubinskaya L.A. On Hygienic Standardization of Growth-Regulator Triman-1 194 Grishok A.A., Dulnev P.G. Primary Toxicologo-Hygienic Estimation of a New Growth-Regulator DG-477 (Tetran) . . . 197 Sergeev S.G., Grishok A.A. Experimental Study of the Effect of Ammonium-Carbonate Salts on General Sanitary Conditions of Water-Bodies and Their Capacity to Migration to the Ground Waters 199 Povyakel L.I., Sergeev S.G., Lyutinskaya L.A., Biinenko L.I.. Minako- va N.A., Bogorad V.S. On Estimating the Danger from Growth-Regulating Agents When Using Them in Agriculture 201 Zhminko P.G., Yankevich M.V., Lysenko E.A., Kavetskaya L.N., Kagan Yu.S. Toxical Properties of a New Plant Growth Regulator—Epistim . . . 212 Mitronov A.P., Samoilenko N.P. Production of Non-Caking Ammonium- Carbonate Salts 2I6 Veshitsky V.A., Levehuk R.D. On the Problem of Energy Capacity of Production of Nitrogen-Containing Drugs for Agricultural Purpuses 217 Shatko A.V. On Mechanisms of Mutual Settlements Between the Development-Engineers and Purchasers of Application Technologies of Ammonium-Carbonate Salts 225
Наукове видання Национальна академия наук Украши 1нститут 6ioopraHi4Ho'i xiMii' та нафтоххмц На