ВведениеСапропель – это желеобразное однородное природное органическое вещество, образованное путем длительного отложения на дно пресноводных водоемов отмирающих растений и микроорганизмов при ограниченном доступе кислорода. Сапропель используют непосредственно как органическое удобрение, а также в качестве рекультиванта при восстановлении плодородия загрязненных и нарушенных земель, почвообразователя для воссоздания почв при эрозионном воздействии и радиационном заражении. Его используют как сырье при получении гуминовых кислот, кормовых добавок, естественных биостимуляторов, лечебных грязей, косметических средств, строительных материалов [2, 6, 8, 14]. Сухой сапропель применяют в качестве консерванта при хранении плодов и овощей. На основе сапропеля готовят экологически чистые удобрения различного назначения [4]. Сапропелевые удобрения отличаются высоким содержанием азота, большой теплоемкостью, экологической чистотой, отсутствием потерь азота при внесении и хранении, длительным последействием (7–14 лет). Они не содержат семян сорняков, не заражены болезнетворными бактериями и флорой, богаты биологически активными веществами (аминокислотами, углеводами широкого спектра, витаминами, ферментами, микроэлементами).Внесение сапропелевых удобрений в почву улучшает ее структуру, аэрацию, увлажнение, способствует самоочищению пахотных земель от патогенных бактерий, грибков и других вредных микроорганизмов, лучшей мобилизации почвенных ресурсов элементов питания и снижению порога вредоносности тяжелых металлов в продукции [2,5,12,13]. Благодаря медленной растворимости действующих веществ в сапропеле обеспечивается более сбалансированное питание растений всеми необходимыми элементами.Применение сапропелей в качестве органических удобрений не только повышает урожайность полевых культур, картофеля, но и улучшает качество получаемой продукции [3, 7, 9, 10, 11].Запасы сапропеля в водоемах Свердловской области огромны. Общие запасы сапропеля в 89 месторождениях достигают 386 млн куб. метров [1]. Использование их в качестве органических удобрений позволит увеличить насыщенность пашни органическим веществом и обеспечит бездефицитный баланс гумуса в почве.Цель и методика исследованийЦелью исследований было изучение эффективности различных доз сапропеля при выращивании однолетних трав на зеленую массу и ячменя на зерно. Исследования проводились в вегетационно-полевом и полевом опыте на светло-серой лесной тяжелосуглинистой почве.Вегетационно-полевой опыт по изучению эффективности сапропеля в разных дозах под однолетние травы закладывали в сосудах без дна размером 20×20 см. Высевали 6 зерен гороха и 20 зерен овса. Уборку зеленой массы провели в фазе бутонизации гороха.Агрохимические показатели почвы: гумус по Тюрину – 2,85 %; рНсол. – 5,1; гидролитическая кислотность – 3,6 ммоль / 100 г почвы; сумма обменных оснований – 18,1 ммоль / 100 г; степень насыщенности основаниями – 83 %; содержание азота щелочнорастворимого (по Корнфилду) – 105 мг / 1 кг почвы; фосфора и калия по Кирсанову – 60 и 93 мг/кг соответственно. Почва относится к группе освоенных (балл окультуренности – 66), но нуждается в проведении некоторых элементов КАХОП: известковании, пополнении запасов элементов питания. Оптимальный уровень агрохимических показателей светло-серой лесной почвы может быть достигнут при проведении известкования в дозе 12,7 т/га, фосфоритовании – 4,1 т/га фосфоритной муки и внесения в «запас» хлористого калия в дозе 504 кг д. в. на 1 га. Для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо внесение ежегодно 11,5 т/га подстилочного навоза крупного рогатого скота.В опытах использовали органический сапропель с содержанием органического вещества 65 %, золы – 7,6 %, общего азота – 1,2, фосфора-0,30, калия – 0,50 % (при влажности 60 %). Для удаления излишней влаги сапропель был проморожен. Навоз крупного рогатого скота на подстилке из опила содержал общего азота 0,46, фосфора – 0,24, калия – 0,40 %.Содержание азота, фосфора и калия в торфонавозном компосте при влажности 71 % было 0,51, 0,23 и 0,42 % соответственно.Результаты исследованийРезультаты учета урожая зеленой массы однолетних трав в вегетационно-полевом опыте представлены в таблице 1. Таблица 1 Влияние разных доз сапропеля на урожайность зеленой массы однолетних трав (среднее за 2 года, действие и последействие, г/сосуд)Table 1 Effect of different doses of sapropel on the yield of green mass of annual grasses (average for 2 years, effect and aftereffect, g/vessel)Варианты опытаVariants of experimentУрожайность Прибавка кIncrease toконтролюthe controlТНКPCБез удобрений (0)Without fertilizer (0)49,8  ТНК – 50 т/гаPC – 50 t/hа69,619,8 Сапропель – 50 т/гаSapropel – 50 t/hа65,015,2–Сапропель – 100 т/гаSapropel – 100 t/hа71,721,92,1Сапропель – 150 т/гаSapropel – 150 t/hа84,034,214.4Примечание: ТНК – торфонавозный компост.Note: PC – peat compost. Анализ данных таблицы показывает, что по отношению к контролю изучаемые дозы сапропеля дают прибавку урожая зеленой массы однолетних трав, но при внесении в равных дозах с торфонавозным компостом уступают ему в эффективности. Выравнивание урожаев происходит только при увеличении дозы сапропеля до 100 т/га. Внесение сапропеля в дозе 150 т/га позволяет получить урожай зеленой массы на 72 % выше, чем при использовании на удобрение 50 т/га торфонавозного компоста.Полевые опыты по изучению эффективности компоста, сапропеля при внесении как органическое удобрение под однолетние травы на зеленую массу подтвердили выводы, сделанные по вегетационным опытам; действие и последействие сапропеля в повышенных дозах не уступают по эффективности торфонавозному компосту (таблица 2).Таблица 2Эффективность сапропеля и торфонавозного компоста под однолетние травы на зеленую массу (среднее за 2 года, действие и последействие, т/га)Table 2Efficiency of sapropel and peat compost for annual grasses per green mass (average for 2 years, effect and aftereffect, t/ha)Варианты опытаVariants of experimentУрожайность, т/гаYield, t/haПрибавкаIncrease toт/гаt/ha %Без удобрений (0)Without fertilizer (0)10,8––ТНК – 50 т/гаPC – 50 t/hа16,55,753Сапропель – 50 т/гаSapropel – 50 t/hа14,23,431Сапропель – 100 т/гаSapropel – 100 t/hа18,37,569Сапропель – 150 т/гаSapropel – 150 t/hа20,59,790 Из данных таблицы следует, что двукратное увеличение дозы сапропеля по отношению к дозе ТНК 50 т/га дает прирост урожая зеленой массы однолетних трав на 31, а трехкратное – на 70 %.Наши исследования показали, что зерновые культуры также положительно отзываются на внесение сапропеля. Данные по эффективности применения сапропеля при посеве ячменя приведены в таблице 3.Таблица 3Влияние разных доз сапропеля на урожайность зерна ячменя, (действие и последействие, среднее за 2 года), т/гаTable 3Influence of different doses of sapropel on the yield of barley grain (effect and aftereffect, average for 2 years), t / haВарианты опытаVariants of experimentУрожайностьYieldПрибавкаIncreaseОплата 1 т удобрения зерном, кгPayment 1 t fertilizer grain, kgБез удобрений (0)Without fertilizer (0)2,8––ТНК – 50 т/гаPC – 50 t/hа4,21,428Сапропель – 50 т/гаSapropel – 50 t/hа3,20,48Сапропель – 100 т/гаSapropel – 100 t/hа4,41,616Сапропель – 150 т/гаSapropel – 150 t/hа4,71,913 Результаты полевого опыта показали, что положительное влияние сапропеля на урожайность зерна ячменя зависит от дозы внесения. Минимальная прибавка урожая получена при дозе 50 т/га, а максимальная – при 150 т/га. Двойная доза сапропеля по эффективности равняется дозе торфонавозного компоста: прибавка урожая зерна при внесении торфонавозного компоста (50 т/га) – 1,4 т/га, а 100 т/га сапропеля – 1,6 т/га.Данные по окупаемости единицы удобрения зерном ячменя свидетельствуют о том, что элементы питания из торфонавозного компоста более доступны для растений, чем из сапропеля, так как здесь самая высокая оплата зерном 1 т удобрения – 28 кг, в то время как сапропеля – 16 кг.Следует отметить, что с увеличением дозы сапропеля, несмотря на рост урожайности, окупаемость удобрения зерном снижается.Выводы. Рекомендации1. При равных дозах по 50 т/га сапропель по эффективности уступает торфонавозному компосту.2. Увеличение дозы сапропеля в два и три раза (100 и 150 т/га) обеспечивает прибавку урожая зеленой массы однолетних трав и ячменя, однако окупаемость удобрения зерном снижается.