Проект ИРН AP09563214 выполнен по гранту Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан
Руководитель проекта: Тоқтар М., доктор PhD., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0953-7491, Scopus Autor ID: 56943464100, Researcher ID: 56943464100
Исполнители проекта:
Ахметов Б.М., магистр, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5359-7272
Муканова Ф.Е., магистр, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7934-285Х
Сроки исполнения: 2021г.
Объем финансирования: 7 625 016 тенге.
Актуальность: В Северо-Казахстанской области в связи с частыми эрозионными процессами после освоения целины интенсивно происходят процессы снижения органических веществ в обрабатываемых слоях почвы, минерализации и снижения плодородия почвы в системе земледелия хозяйств. В СКО в почвообрабатываемом слое посевных площадей запасы гумуса уменьшилось с 4,3 миллиарда тонн до 1,2 миллиарда тонн или 28,4 %. Поэтому для получения устойчивой и качественной продукции актуальным является восстановление плодородия почв и внедрение инновационного биометода: внесение биоудобрения. В последние годы все большее распространение получает биоуголь, созданный на основе возобновляемого растительного сырья. Биологическим углем (биоуглем) принято называть материал, получаемый из древесины и органических отходов путем пиролиза при температуре 300-800°С без доступа кислорода. В отличие от угля, который используется для производства тепла, биоуголь, в частности, применяется в сельском хозяйстве в качестве средства улучшения качества почв. Он способствует аккумуляции питательных веществ в почве, что особенно важно в условиях истощенных почв, а также положительно влияет на численность, состав и активность микроорганизмов в почве, отвечающих за ее плодородие. Биоуголь способен удерживать в почве углерод, что ведет к сокращению содержания углекислого газа в атмосфере, и, соответственно, способствует уменьшению парникового эффекта на планете. Также существенна роль биоугля в сохранения влаги в почве в условиях засухи. Биоуголь не только имеет потенциал для открытия новых прибыльных рынков в области сельского хозяйства и промышленности, он также предоставляет огромные возможности для защиты почв и климата планеты. Поэтому, биоуголь уменьшит дегумификационные процессы почв основного зернового региона, находящегося в Северо-Казахстанской области.
Цель проекта: Изучить эффективность воздействия биоугля на свойства выщелоченных чернозёмных почв и ее плодородие с учетом особенностей почвенно-экологических условий СКО, а также на продуктивность яровой пшеницы.
Достигнутые результаты: Результаты исследований показали, что по сравнению с целинными почвами структура почвы пашни разрушена, плотность почвы увеличивается на опытных участках, влажность почвы на 2,0-3,0 % ниже, чем на целине, пористость почвы снижается на 2-2,5 %. Мощность почвенных горизонтов меньше, чем в целине, структура разрушена уплотнением , происходят процессы ветровой эрозии почв. Сумма физической глины в целине в пахотном слое составляет 56,97 %, на опытном участке составлеят 50,82 %, уменьшилась на 10,8-9,3 % по сравнению с целиной.
После внесения биоуголья влажность почвы в вариантах с применением биоугля на 1,5-3,0 % выше, по сравнению с контрольным вариантом. В вариантах с применением биоуголя в норме 70т/га по сравнению с контролем влажность на 3% выше, плотность на 0,2-0,14 г/см3 ниже по сравнению с контрольным вариантом, а по сравнению с целиной плотность ниже на 0,1 г/см3. Отмечается, что пористость почвы на 4,7-5,7 % выше контрольного варианта, на 3 % выше целины, аэрация пористости на 3,7-4,4 % выше контрольного варианта, на 3,5 % выше целины. С увеличением органического вещества в почве уменьшается удельный вес почвы, в вариантах с применением биоугля снижается на 0,1 г/см3. Полученные данные по физическим свойствам почв в осенний период уточняют свойства биоугля сохранять влагу в летний период, снижать плотность почвы, улучшать пористость.
Агрегатные состяние почвы отличные в слоях 0-20 см, неудовлетворительны агрегаты сильно уплотненных средних в подпахотных слоях. В зависимости от дозы внесения биоугля в варианте 70 т/га получен отличный результат, коэффициент составляет 4,58. В варианте 30 т/га и в контрольном варианте результат неудовлетворительный в двух нижних горизонтах А2, АВ. В вариантах с большими дозами внесенния биоугля улучшается агрегатное состяние нижних слоев почвы.
Средняя урожайность по вариантам опыта составила в контроле 11,4 ц/га, в норме биоугля 30 т/га – 17,5 ц/га, в 50 т/га – 22,8 ц/га и в норме 70 т/га 25,5 ц/га. Разница в вариантах с применением биоугля по сравнению с контролем составила соответственно 6,1; 11,4 и 14,1 ц/га.
Перечень поданных и опубликованных работ по теме проекта:
1. Toktar M., Akhmetov M.Б., Mukanova F.K. Статья «EFFECT OF BIOСHAR ON AGROCHEMICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF LEACHED CHERNOZEM AND YIELD OF SPRING WHEAT», журнал «Plant protection research»; ISSN:1427-4345. http://www.plantprotection.pl/.
2. Toktar M., Akhmetov M.Б., Mukanova F.K. Статья «THE EFFECT OF BIOCHAR ON THE PHYSICAL PROPERTIES OF LEACHED CHERNOZEM», журнал «Canadian journal of soil science». ISSN: 0008-4271, https://cdnsciencepub.com/journal/cjss.
3. Toktar M., Akhmetov M.Б. Статья «CHANGES IN MORPHOGENETIC AND PHYSICAL PROPERTIES OF LEACHED BLACK SOILS», в отечественные издания рекомендованные ККСОН (Известия, доклады НАН РК).
4. Toktar M., Akhmetov M., Dazzi C., Lo Papa G. «PEDO-ENVIRONMENTAL FEATURES OF LEACHED CHERNOZEMS IN NORTHERN KAZAKHSTAN REGION», st International Joint Congress on «Sustainable Management of Cultural Landscapes in the context of the European Green Deal» Programme 2021 Santo Stefano di Camastra - Italy 10-14 November 2021 р – 49. http://www.parcodeinebrodi.it/pdf/programme.pdf.
