CC BY
13
УДК 631.415
DOI 10.24411/0235-2516-2018-10038
ДИНАМИКА КИСЛОТНОСТИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ СУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ В СЕВООБОРОТЕ С УДОБРЕНИЯМИ НА РАЗНЫХ ФОНАХ
А.Г. Дзюин, к.с.-х.н.
Удмуртский НИИСХ- филиал Удмуртского ФИЦ УрО РАН, e-mail: [email protected]
Представлены материалы длительных исследованиями в стационарном опыте на снижение кислотности среднесуглинистой дерново-среднеподзолистой почвы при ежегодном использовании минеральных удобрений. Установлено, что известкование в дозе по 1 Нг оказывает сравнительно кратковременное влияние, всего лишь в течение одной ротации восьмипольного севооборота. Повторное известкование в дозе по 2 Нг полностью нейтрализовало кислотность почвы и обеспечило длительное (в течение 32 и более лет) ее пребывание в пятой (нейтральной) группе кислотности. Использование навоза под каждую ротацию севооборота в известково-органоми-неральной системе удобрений привело к тенденции снижения темпов подкисления почвы.
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, системы удобрений, известь, навоз, кислотность почвы.
DYNAMICS OF SODDY-PODZOLIC LEGUMINE SOIL ACIDITY IN CROP ROTATION WITH FERTILIZERS AT DIFFERENT BACKGROUNDS
Ph.D. A.G. Dzyuin
Udmurt Scientific Research Institute ofAgriculture - branch of Udmurt FRC RAS, e-mail: [email protected]
Materials of long-term studies in the steady-state experiment on the decrease in the acidity of medium loamy soddy-medium-podzolic soil are presented with an annual use of mineral fertilizers. It was established that liming in a dose of 1 of hydrolytic acidity has a relatively short-term effect, only during one rotation of the eight-field crop rotation. Repeated liming in a dose of 2 of hydrolytic acidity completely neutralized the acidity of the soil and ensured a long (for 32 or more years) its stay in the fifth (neutral) acidity group. The use of manure for each rotation of the crop rotation in the calc-organomineral fertilizer system has led to a trend of decreasing soil acidification rates.
Keywords: soddy-podzolic soil, fertilizer systems, lime, manure, soil acidity.
В обширной зоне распространения дерново-подзолистых почв наиболее отрицательное влияние на рост и развитие растений оказывает кислотность. Несмотря на то, что природа кислотности и способы раскисления почв достаточно хорошо изучены, проблема химической мелиорации кислых почв - одна из самых актуальных в земледелии. В этой связи, особое место в системе земледелия отводится известкованию. По данным исследований А.И. Ису-пова [1] известкование суглинистых дерново-подзолистых почв снижает все формы кислотности, приводит к увеличению суммы обменных оснований и степени насыщенности их основаниями. Известь нейтрализует различные почвенные кислоты, уменьшает вредное действие подвижного алюминия и марганца, улучшает азотный режим почвы, способствует активизации полезной микрофлоры, ускоряет разложение растительных остатков и образование гумуса [2]. Верхним оптимальным значением pHкa для большинства полевых культур в условиях Удмуртской Республики считается 5,6. В 1970-1980 гг. в результате проведения интенсивной химизации
эта величина была достигнута [3]. Нижняя граница оптимального значения pHкa для севооборота, по нашим данным, составляет 5,2 [4]. На дерново-подзолистых средне-и сильнокислых слабоокультурен-ных почвах Европейского Северо-Востока Н.Т. Чеботарев [5] рекомендует вносить известняковую или доломитовую муку 1 раз в 8-10 лет дозой по 1,0 Нг и применять полное минеральное удобрение. А.Ю. Карпова [6] считает, что планировать известкование нужно с учетом содержания подвижного алюминия в почве. При величине его содержания более 2,0 мг/100 г почвы вносить известь в дозе, определенной по 0,75-1,0 Нг. Вследствие прекращения известкования в 90-е годы XX в. с рубежа 2000 г. в Республике наблюдается устойчивое подкисление почв, что приведет к ухудшению фосфатного режима, ослаблению процессов накопления доступного азота в почвах и другим негативным процессам [3].
Цель исследований - изучить влияние систем удобрений (минеральной, органоминеральной, из-вестково-минеральной, известково-органомине-ральной) на изменение физико-химических свойств
дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы в длительном стационарном опыте.
Материал и методы исследований. Стационарный опыт заложен в 1971-1972 гг. с чередованием культур в севообороте: пар черный - озимая рожь -картофель в 1-3 ротациях и кукуруза в 4-5 ротациях
- яровая пшеница с подсевом клевера - клевер 1 г.п.
- клевер 2 г.п. - озимая рожь - ячмень. Опыт состоит из двух факторов. Фактор А - фоны с внесением извести и навоза: 1 - навоз внесли 40 т/га в 1-й ротации севооборота (0); 2 - известь внесли в паровом поле 1-й ротации по 1 Нг и 2-й по 2Нг (И); 3 - навоз внесли 40 т/га в 1-й ротации и по 60 т/га во 2, 3, 4, 5 ротациях (Н); 4 - известь + навоз внесли так же как в предыдущих фонах (ИН). Фактор В - минеральные удобрения. В 1 -й ротации севооборота средняя доза удобрений под культуру составила N64P46K46, во 2-й
- N92P86K77, в 3-й - N56P46K46 и N77P86K77, в 4-й -NзoP28Kl7, N47P46K46, N64P6зK74, N§^80^02, в 5-й -NPK по 10, 20, 40, 50, 60 кг д.в/га. На клевере удобрения не вносили. Солому озимой ржи заделывали в почву. Повторность опыта - четырехкратная. Агрохимические показатели почвы до закладки опыта: рНка 5,0, Нг 2,7, Б 14,8 ммоль/100 г почвы, V 84,6%; Р2О5 52 мг/кг, К2О 98 мг/кг почвы, гумус 2,5%.
Результаты исследований и их обсуждение. На нулевом фоне от действия удобрений после каждой ротации севооборота отмечалось повышение обменной и гидролитической кислотности почвы (табл. 1). Так, исходный показатель обменной кислотности, находящейся в среднекислой группе, перешел в четвертой ротации севооборота в сильнокислую группу. В пятой ее значение вернулось к уровню второй, что объясняется влиянием применения низких доз удобрений по сравнению с предыдущими ротациями. Со-
ответственно увеличилась гидролитическая кислотность от 2,73 до 4,60 Нг в четвертой ротации, пятой ее значение также уравнялось со второй (Нг - 4).
Внесение извести по 1 Нг в качестве фона при использовании минеральных удобрений слабо повлияло на изменение физико-химических показателей почвы. Была заметна лишь тенденция их изменения. К концу ротации севооборота, через восемь лет, обменная кислотность вернулась в исходное состояние, а сдвиг гидролитической кислотности в сторону подкисления по сравнению начальной был более значимым. Заметного влияния навоза как фона в отдельности и в сочетании с известью на кислотность почвы в первой и второй ротациях севооборота не наблюдалось. В дальнейшем, несмотря на использование навоза под каждую ротацию, значение обменной кислотности в третьей и четвертой ротациях также не изменялось по сравнению с первой. И лишь в пятой ротации наблюдалась тенденция снижения кислотности, что было связано с внесением низких доз минеральных удобрений. При всем этом во 2, 3, 4 и 5 ротациях гидролитическая кислотность была выше, чем в первой ротации. Незначительные изменения были адекватны изменениям обменной кислотности. С третьей ротации севооборота отмечалось заметное повышение суммы поглощенных оснований, тогда как со второй - снижение степени насыщенности почвы основаниями. Таким образом, применение навоза под каждую ротацию севооборота не привело к снижению кислотности почвы.
Повторное известкование в начале второй ротации севооборота в дозе 7,5 т/га СаСО3 снизило кислотность почвы до нейтрального значения. К концу пятой ротации севооборота отмечалось некоторое снижение показателя нейтральной реакции, но лишь в пределах этой группы. Соответствующим образом
1. Изменения показателей физико-химических свойств почвы за период прохождения пяти _ротаций севооборота в ^ зависимости от фонов (среднее по двум закладкам опыта)_
Ротация рИкс1 Нг, ммоль/100 г почвы 8, ммоль/100 г почвы V, %
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
I 4,8 5,0 4,8 5,0 2,73 2,65 2,78 2,56 12,6 12,7 12,7 13,0 83 83 82 83
II 4,7 6,8 4,9 6,6 4,00 0,82 3,93 0,96 12,5 26,0 12,3 25,6 76 97 76 96
III 4,6 6,6 4,8 6,6 3,89 0,83 3,87 1,00 12,1 21,7 13,0 24,7 76 97 77 96
IV 4,4 6,4 4,8 6,3 4,60 1,00 3,88 1,33 12,5 23,8 14,5 23,6 73 94 78 94
V 4,7 6,2 5,0 6,1 4,00 1,30 3,60 1,60 11,1 18,5 13,9 19,2 74 93 79 92
Среднее 4,64 6,20 4,86 6,12 3,84 1,32 3,61 1,49 12,2 20,5 13,3 21,2 76,4 92,8 78,4 92,2
Примечание. Фоны: 1 - Нулевой (без извести и навоза); 2 - Известь; 3 - Навоз; 4 - Известь + навоз.
2. Влияние систем удобрений на продуктивность севооборота, т зерн.ед/га
Ротация 0 + ]]РК Известь + ]]РК Навоз + ]]РК Известь + навоз + ]]РК
Исходная продуктивность в среднем за 1968-1971 гг. - 1,98 т зерн.ед/га
I 3,05 2,92 3,05 3,00
II 3,07 3,00 3,22 3,13
III 3,02 2,99 3,59 3,83
IV 3,26 3,33 3,73 3,85
V 2,53 2,49 2,78 2,87
Средняя 2,99 2,95 3,27 3,34
3. Урожайность культур в 5-й ротации севооборота, т зерн.ед/га
Система удобрения pHкcl Урожайность
Озимая рожь Кукуруза Яровая пшеница Клевер 1 г.п. Клевер 2 г.п. Озимая рожь Ячмень Среднее
0 + NPK 4,7 2,90 2,18 2,25 2,47 2,63 2,64 2,35 2,49
Известь2 + NPK 6,2 2,82 2,15 2,28 2,74 2,58 2,58 2,27 2,49
Навоз5 + NPK 5,0 2,86 3,21 2,74 2,75 2,61 3,36 1,69 2,74
И2Н5 + NPK 6,1 2,88 2,92 2,80 2,96 2,87 3,14 2,54 2,87
Среднее 5,5 2,86 2,62 2,52 2,73 2,67 2,93 2,21 2,65
НСР05 0,18 0,07 0,16 0,08 0,08 0,18 0,14 0,11 0,08
изменялись значения гидролитической кислотности, суммы обменных оснований и степени насыщенности почвы основаниями. Увеличение гидролитической кислотности было заметно лишь к концу четвертой ротации севооборота. Внесение навоза под каждую ротацию севооборота и ежегодное применение минеральных удобрений на известкованном фоне привело к тенденции подкисления почвы по сравнению с известкованным фоном без навоза.
Минеральная система удобрения (0 + в
среднем за пять ротаций повысила продуктивность севооборота в 1,5 раза по сравнению с продуктивностью за четыре года до закладки опыта (табл. 2). На известково-минеральной системе удобрения отмечено практически такое же повышение продуктивности севооборота, как и на минеральной. Соответственно более высокая продуктивность получена от применения органоминеральной и известково-орга-номинеральной систем удобрений, причем наиболее высокая - в третьей и четвертой ротациях. В первой ротации все сравниваемые системы были равноценны, поскольку влияние извести в дозе по 1 Нг было слабым. Со второй ротации периодическое применение навоза обеспечивало закономерное повышение продуктивности севооборота. Со снижением уровня применения минеральных удобрений в пятой ротации снизилась продуктивность севооборота адекватно изучаемым системам.
Из выращиваемых культур озимая рожь менее чувствительна к кислотности почвы. В пятой ротации в зависимости от реакции почвы ее урожайность практически не изменялась. Однако при нейтральной реакции почвы на известково-минеральной системе удобрения отмечено существенное снижение урожайности по отношению к минеральной системе со
среднекислой реакцией почвы (табл. 3). Такая тенденция сохранилась и при размещении ржи шестой культурой в севообороте. С использованием навоза в системе отрицательное влияние нейтральной реакции в почве на урожайность ржи уменьшилось. На других культурах изменения урожайности были обусловлены состоянием общего плодородия почвы.
Таким образом, минеральная система удобрения в восьмипольном севообороте привела к под-кислению почвы. Известкование в дозе по 1 Нг оказало недостаточное влияние на снижение кислотности почвы. Двукратное известкование почвы в сумме по 3 Нг по мере прохождения пяти ротаций севооборота обеспечило длительное пребывание почвы в группе нейтральной степени кислотности. Использование навоза в качестве фона в первой ротации севооборота не оказало влияния на ее кислотность. При внесении его под каждую ротацию на известкованном фоне выявлена тенденция медленного подкисления почвы.
Системы удобрений на почве с исходной сред-некислой реакцией значительно повышали продуктивность севооборота: известково-органоми-неральная - в 1,7, органоминеральная - 1,6, минеральная и известково-минеральная -1,5 раза. Озимая рожь на изменения реакции почвы в зависимости от систем удобрений не реагировала, однако нейтральная реакция приводила к тенденции снижения ее урожайности. Урожайность яровой пшеницы, кукурузы, ячменя, клевера, а также и озимой ржи в основном находилась в зависимости от мероприятий, направленных на повышение уровня плодородия почвы.
Литература
1. Исупов А.И. Оценка действия известковых мелиорантов на агрохимические свойства дерново-подзолистых сред-несуглинистых почв и урожайность полевых культур: автореф. дисс. к.с.-х.н. - Пермь, 2007. - 20 с.
2. Зезин Н.Н., Постников П.А., Огородников Л.П. и др. Адаптивное земледелие на Среднем Урале: состояние, проблемы и пути их решения. - Екатеринбург: Уральский НИИСХ, 2010. - 338 с.
3. Безносов А.И. Известкование почв Удмуртии: монография. - Ижевск: Ижевская ГСХА, 2005. - 68 с.
4. Дзюин Г.П. Подвижный алюминий и продуктивность севооборота / Тезисы докладов VIII Всероссийского съезда почвоведов: Агрохимия и плодородие почв. Кн. 3, IV комиссия. - Новосибирск: Наука-Центр, 1989. - С. 219.
5. Чеботарев Н.Т. Удобрения и нетрадиционное агрохимическое сырье как факторы повышения продуктивности агроценозов Европейского Северо-Востока: автореф. дисс. д.с.-х.н. - М., 2007. - 43 с.
6. Карпова А.Ю. Влияние систем удобрения на содержание подвижного алюминия в дерново-подзолистых почвах и продуктивность полевых культур в Вятско-Камской провинции: автореф. дисс. к.с.-х.н. - Тюмень, 2013. - 17 с.
