Влияние кофейного жмыха на урожай ярового ячменя (Hordeum vulgare L.) при возделывании на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве

Кофейная гуща богата питательными веществами, содержит высокое количество белков, масел, волокон, фенольных и других соединений. Она может быть перспективным источником элементов питания для растений, улучшить водный, воздушный, тепловой режимы почв, повысить плодородие сельскохозяйственных угодий. Центральное место в структуре мирового и национального сельскохозяйственного производства занимает яровой ячмень, который является одной из ведущих зерновых культур с широким спектром применения в продовольственной, кормовой и технической сферах. Ячмень играет ключевую роль в обеспечении продовольственной безопасности, особенно в условиях роста мирового населения и изменения климата. В связи с этим целью исследований было в условиях вегетационных опытов установить влияние кофейного жмыха на урожай ярового ячменя сорта Вакула при возделывании на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве. В результате проведенных исследований определено, что внесение кофейного жмыха в чистом виде оказывает отрицательное действие на рост и развитие ярового ячменя, причем фитотоксичность выщелоченного остатка кофейного напитка увеличивается с повышением норм его применения. Однако при совместном внесении кофейного жмыха и минеральных удобрений выход зерна сельскохозяйственной культуры увеличился в 1,9 раза по сравнению с применением отхода в чистом виде и не уступал урожаю основной продукции, полученному в варианте NРК. Внесение кофейного жмыха в чистом виде привело к снижению содержания и сбора сырого протеина основной продукцией зерновой культуры. Наиболее высокий сбор крахмала зафиксирован при совместном применении кофейного отхода и минерального удобрения, составив 8 г/сосуд, превысив контроль в 1,2 раза. Использование кофейного жмыха в чистом виде снижало сбор крахмала зерном ярового ячменя на 2,3-6,2 г/сосуд, или на 35,5-95,8% по отношению к контролю. Наибольший сбор жира основной продукцией сельскохозяйственной культуры отмечен при применении полного минерального удобрения и в варианте с добавлением к NРК кофейного жмыха, когда составил 211-212 г/сосуд, превышая контроль в 1,3 раза

1. Kutuzov A.A., Tkachenko E.S. Using of food grades coffee grounds as a source of innovative products in the field of organic waste disposal. Vestnik evraziyskoy nauki. 2023;15(3). (In Russ.)

2. Virabyan D.G., Voytik V.I. Coffee drounds as a source of biologically active substances and bioenergy. XLIX nauchnaya i uchebno-metodicheskaya konferentsiya ‘Almanakh nauchnykh rabot molodykh uchonykh Universiteta ITMO’. January 29 – Fabruary 01, 2020. St. Petersburg, Russia: Saint-Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2020;1:30-34. (In Russ.)

3. G. Begna Sisay, Ts. Belege Atisme, Y. Admassu Workie, Z. Worku Negie et al. Mg/Zr modified nanobiochar from spent coffee grounds for phosphate recovery and its application as a phosphorous release fertilizer. Environmental Nanotechnology, Monitoring and Management. 2023;19:100766. https://doi.org/10.1016/j.enmm.2022.100766

4. Syunyaeva O.I., Leonova Yu.V., Spasskaya T.A., Tyutyunkova M.V. Influence of coffee production waste on agrochemical and biological properties of soddy-podzolic sandy loamy soil and oat yield. Zemledelie. 2022;(5):7-10. (In Russ.) https://doi.org/10.24412/0044-3913-2022-5-7-10

5. Buzetti K.D., Ivanov M.V. The impact of mineral and organic fertilizers on the ecosystem, the quality of agricultural products and human health. Agrarian Science. 2020;(5):80-84. (In Russ.) https://doi.org/10.32634/0869-8155-2020-338-5-80-84

6. Belopukhov S.L., Syunyaev N.K., Syunyaeva O.I., Prokhorov I.S. The using of coffee production waste as fertilizer for oats on soddy-podzolic sandy loam soil. Agrohimia. 2016;(2):65-70. (In Russ.)

7. Repko N.V., Sukhinina K.V., Serdyukov D.N., Smirnova E.V. et al. Dynamics of world barley production. Polythematic Online Scientific Journal of Kuban State Agrarian University. 2022;(179):222-231. (In Russ.) https://doi.org/10.21515/1990-4665-179-013

8. Kidin V.V., Deryugin I.P., Kobzarenko V.I. et al. Practical training in agrochemistry: a training manual. Moscow, Russia: KolosS, 2008:599. (In Russ.)

9. Mussatto S.I., Machado E.M.S., Martins S., Teixeira J.A. Production, composition, and application of coffee and its industrial residues. Food and Bioprocess Technology. 2011;4:661-672. https://doi.org/10.1007/s11947-011-0565-z

10. Hardgrove S.J., Livesley S.J. Applying spent coffee grounds directly to urban agriculture soils greatly reduces plant growth. Urban Forestry & Urban Greening. 2016;18:1-8. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2016.02.015

11. Yakubu S., Zheng H., Chen J. et al. Development of a bilayer biodegradable packaging material enriched with coffee waste extract for cake preservation. Food Bioengineering. 2023;2(3):212-222 https://doi.org/10.1002/fbe2.12058

12. Kondrat'ev M.N., Larikova Yu.S. Phenols in allelopathic relationships between plant species. X Mezhdunarodniy simpozium ‘Fenolnye soedineniya: fundamentalnye i prikladnye aspekty’. May 14-19, 2018. Moscow Russia: PRESS-BOOK.RU, 2018:199-204. (In Russ.)

13. Janissen B., Huynh T. Chemical composition and value-adding applications of coffee industry by-products: A review. Resources, Conservation and Recycling. 2018;128:110-117. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2017.10.001

14. Silva R.M.G., Brigatti J.G.F., Santos V.H.M., Mecina G.F. et al. 2013. Allelopathic effect of the peel of coffee fruit. Scientia Horticulturae. 2013;158:39-44. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2013.04.028

15. Manakova Yu.S. Assessment of the possibility of using coffee cake as a substrate for growing crops. Agrochemical Herald. 2025;(2):98-102. (In Russ.) https://doi.org/10.24412/1029-2551-2025-2-019

16. Poyarkova N.M., Saparklycheva S.E. The physiological role of phenolic compounds. Agrarnoe obrazovanie i nauka. 2019;(4):14. (In Russ.)

17. Naliukhin A.N., Kirpichnikov N.A., Bizhan S.P., Guseva Yu.E. Efficiency of phosphorus fertilizers: research results in long-term field experiments in Russia, Great Britain and China. Agrohimia. 2024;(12):89-100. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S0002188124120128