CC BY
61
№ 2 (38), 2015
ИЗВЕСТИЯ
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
4. Семенютина, А.В. Многофункциональная роль адаптивных рекреационноозеленительных насаждений в условиях урбанизированных территорий [Текст]/ А.В. Семенютина, Г.В. Подковырова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2011. - № 3 (23). - С. 37-43.
5. Семенютина, А.В. Дендрофлора лесомелиоративных комплексов [Текст]/ А.В. Семенютина; под ред. И. П. Свинцова. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2013. - 266 с.
6. Семенютина, А.В. Эффективность использования кластерного метода при анализе декоративных достоинств озеленительных насаждений [Текст]/ А.В. Семенютина, И.Ю. Подковыров, С.С. Таран // Глобальный научный потенциал. - 2014. - № 7 (37). - С. 21-27.
7. Современные проблемы и перспективы функционирования адаптивной системы озеленения [Текст]/ К.Н. Кулик, А.В. Семенютина, М.Н. Белицкая, И.Ю. Подковыров // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2013. - №3(31). - С. 4-29.
8. СП 42.13330.2011. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Введен 20.05.2011. [Текст]. - М.:ОАО «ЦПП», 2011. - 105 с.
9. Semenyutina A.V., Environmental efficiency of the cluster method of analysis of greenery objects decorative advantages / A.V. Semenyutina, I.U. Podkovyrov, V. A. Semenyutina // Life Science Journal. - 2014. - 11(12s). - P. 699-702.
10. Semenyutina, A.V. Bioecological justification assortment of shrubs for landscaping urban landscapes / A.V. Semenyutina, S.M. Kostyukov // Accent graphics communications. - Montreal, QC, Canada, 2013. - 164 p.
E-mail: [email protected]
УДК 631.445.4:549.67:631.8
ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО И УРОЖАЙНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРИРОДНЫХ ЦЕОЛИТОВ И УДОБРЕНИЙ
А.Н. Арефьев1, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Е.Н. Кузин1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Е.Н. Ефремова2, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Е.В. Калмыкова2, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Пензенская государственная сельскохозяйственная академия 2 Волгоградский государственный аграрный университет
Установлено, что использование природных цеолитов в сочетании с мелиоративной нормой навоза на черноземе выщелоченном способствовало увеличению содержания лабильного органического вещества, существенному улучшению его физико-химических свойств. При этом цеолиты Бессоновского проявления по воздействию на физико-химические свойства почвы были несколько эффективнее, по сравнению с цеолитами Лунинского проявления, что связано с наличием в Бессоновской агроруде минерала группы карбонатов - кальцита. Максимальный эффект по влиянию на урожайность сельскохозяйственных культур оказали природные цеолиты, используемые в сочетании с мелиоративной нормой навоза и эквивалентной нормой минеральных удобрений.
Ключевые слова: природные цеолиты, удобрения, лабильное органическое вещество, кислотность, обменные основания, урожайность.
На территории Российской Федерации, в том числе в Среднем Поволжье, почвенный покров пашни представлен большим разнообразием почв. Однако из всего разнообразия почв, вовлеченных в пашню, ведущее место занимают черноземы. Интенсивное использование черноземных почв лесостепного Поволжья привело к развитию в них таких деградационных процессов, как дегумификация, декальцификация [2].
80
№ 2 (38), 2015
ИЗВЕСТИЯ
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
В связи с этим, разработка технологических приемов устранения прогрессирующей антропогенной деградации в агроландшафтах при экономном использовании ресурсов является актуальным направлением современной земледельческой науки [1]. Использование местных более дешевых минеральных агроруд, таких как природные цеолиты, диатомиты, доломиты в сочетании с минеральными и органическими удобрениями может существенно повысить эффективное плодородие черноземных почв [6, 3, 7].
В связи с этим, цель исследований заключалась в изучении влияния природных цеолитов Бессоновского и Лунинского проявлений Пензенской области и их сочетаний с навозом и минеральными удобрениями на плодородие чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур.
Для реализации поставленной цели в ТНВ «Привалов и К» Белинского района Пензенской области был заложен полевой опыт по следующей схеме: 1. Без мелиорантов и удобрений (контроль); 2. Навоз 7 т/га севооборотной площади (с.п.); 3. Навоз 14 т/га севооборотной площади (с.п.); 4. NPK эквивалентно 7 т/га с.п. навоза; 5. NPK эквивалентно 14 т/га с.п. навоза; 6. Цеолит (Бессоновское проявление) 10 т/га; 7. Цеолит (Лу-нинское проявление) 10 т/га; 8. Навоз 7 т/га с.п. + цеолит (Бессоновское проявление) 10 т/га; 9. Навоз 7 т/га с.п. + цеолит (Лунинское проявление) 10 т/га; 10. Навоз 14 т/га с.п. + цеолит (Бессоновское проявление) 10 т/га; 11. Навоз 14 т/га с.п. + цеолит (Лунинское проявление) 10 т/га; 12. NPK эквивалентно 7 т/га с.п. навоза + цеолит (Бессоновское проявление) 10 т/га; 13. NPK эквивалентно 7 т/га с.п. навоза + цеолит (Лунинское проявление) 10 т/га; 14. NPK эквивалентно 14 т/га с.п. навоза + цеолит (Бессоновское проявление) 10 т/га; 15. NPK эквивалентно 14 т/га с.п. навоза + цеолит (Лунинское проявление) 10 т/га.
Повторность опыта трехкратная, варианты в опыте размещены методом рендо-мизированных повторений, учетная площадь одной делянки 24 м . Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным среднемощным тяжелосуглинистого гранулометрического состава. В качестве химических мелиорантов в опыте использовались цеолитовые руды Бессоновского и Лунинского проявлений. Содержание кли-ноптилолита в цеолитсодержащей породе Бессоновского проявления составляет 30 %, Лунинского - 41 %. В качестве органических удобрений использовался полуперепревший навоз КРС дозой 7 т/га севооборотной пашни (рекомендуемая доза навоза для черноземов Пензенской области) и 14 т/га севооборотной площади (мелиоративная доза навоза) и составляли 35 и 70 т/га соответственно. Дозы минеральных удобрений были эквивалентны содержанию азота, фосфора и калия в навозе и составляли в первом случае N172P98K196 кг/га, во втором - N344P196K392 кг/га.
В современном земледелии в первую очередь необходимо ставить задачу не повышения уровня гумусированности, а оптимизации содержания лабильного органического вещества (ЛОВ), обеспечивающего высокий уровень эффективного плодородия.
Одностороннее действие природных цеолитов, минеральных удобрений и их взаимодействие в течение первых двух лет опытов не привело к достоверному увеличению в пахотном горизонте чернозема выщелоченного лабильных органических веществ. Содержание ЛОВ на этих вариантах в 2012 году варьировало в интервале от 1,15 до 1,17 %.
В 2013 году достоверное увеличение ЛОВ было отмечено на фоне повышенной нормы минеральных удобрений (0,04 %) и на фоне совместного использования изучаемых доз минеральных удобрений с природными цеолитами (0,04.. .0,07 %).
81
Таблица 1 — Влияние цеолитов и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур, т/га
Вариант Сахарная свекла (2011 г.) Ячмень (2012 г.) Однолетние травы (сено) (2013 г.)
урожай- жай- ность, т/га отклонение от контроля урожай- ность, т/га отклонение от контроля урожай- жай- ность, т/га отклонение от контроля
1, Без мелиорантов и удобрений (контроль) 27,75 - 2,65 - 8,57 -
2. Навоз 7 т/га севооборотной площади (с. п.) 34,10 6,39 3,01 0,36 9,43 0,86
3. Навоз 14 т/га севооборотной площади (с. п.) 37,59 9,84 3,33 0,68 10,33 1,76
4. NPK эквивалентно 7 т/га с. п. навоза 35,76 8,01 2,97 0,32 9,44 0,87
5. NPK эквивалентно 14 т/га с. п. навоза 39,04 11,29 3,30 0,65 10,27 1,70
6. Цеолит (Бессоновское проявление) 10 т/га 30,54 2,79 2,80 0,15 9,12 0,55
7. Цеолит (Лунинское проявление) 10 т/га 29,46 1,71 2,78 0,13 9,25 0,68
8. Навоз 7 т/га с. п. + цеолит (Бессоновское проявление) 10 т/га 37,57 9,82 3,18 0,53 10,02 1,45
9. Навоз 7 т/га с. п. + цеолит (Лунинское проявление) 10 т/га 36,44 8,69 3,15 0,50 10,03 1,46
10. Навоз 14 т/га с.п. + цеолит (Бессоновское проявление) 10 т/га 40,43 12,68 3,53 0,88 10,94 2,37
11. Навоз 14 т/га с. п. + цеолит (Лунинское проявление) 10 т/га 39,35 11,60 3,53 0,88 10,96 2,39
12. NPK эквивалентно 7 т/га с. п. навоза + цеолит (Бессоновское проявление) 10 т/га 38,99 11,24 3,17 0,52 9,98 1,41
13. NPK эквивалентно 7 т/га с.п. навоза + цеолит (Лунинское проявление) 10 т/га 37,81 10,06 3,20 0,55 10,00 1,43
14. NPK эквивалентно 14 т/га с. п. навоза + цеолит (Бессоновское проявление) 10 т/га 41,85 14,10 3,57 0,92 10,93 2,36
15. NPK эквивалентно 14 т/га с. п. навоза + цеолит (Лунинское проявление) 10 т/га 40,76 13,01 3,60 0,95 10,95 2,38
НСР05 1,42 0,12 0,39
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУННВЕРСНТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
№ 2 (38), 2015
ИЗВЕСТИЯ
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
На фоне одностороннего действия рекомендуемой дозой навоза содержание ЛОВ в пахотном горизонте в 2011 году составляло 1,23 %, в 2012 году - 1,25 %, в 2013 году - 1,22 %, достоверно превышая контроль на 0,08.. .0,11 %. Валовые запасы ЛОВ на этом варианте достигли в 2012 году 43,5 т/га. Содержание ЛОВ при внесении в почву мелиоративной дозы навоза в 2011 году составляло 1,30 %, а в 2012 году - 1,34 %, при значении на контроле 1,15 и 1,14 % соответственно.
Природные цеолиты в сочетании с рекомендуемой дозой навоза повышали содержание ЛОВ в 2011 году на 0,09 %, в 2012 году - на 0,12.0,13 %, в 2013 году - на 0,12 %. Максимальное содержание ЛОВ было отмечено на вариантах с использованием природных цеолитов по мелиоративному фону навоза. Содержание ЛОВ от их действия в пахотном горизонте равнялось в 2011 году 1,31.1,32 %, в 2012 году -1,36.1,37 %, в 2013 году - 1,34.1,35 %, превышая контроль на 0,16.0,17 %, 0,22.0,23 %, 0,20.0,21 % соответственно.
Приемы химической и биологической мелиорации являются мощным техногенным фактором, влияющим не только на свойства и режимы почвы, определяющие ее плодородие, но и повышающим продуктивность сельскохозяйственных культур [5, 4].
Удобрения, цеолитовые руды Бессоновского и Лунинского проявлений и их сочетания в неодинаковой степени оказали влияние на формирование урожая сахарной свеклы в 2011 году. При одностороннем действии навоза, в зависимости от его доз, прирост урожайности составлял 6,39.9,84 т/га. Урожайность варьировала от 34,10 т/га до 37,59 т/га. На фоне полного минерального питания урожайность сахарной свеклы изменялась от 35,76 т/га до 39,04 т/га, увеличение по отношению к контрольному варианту составляло 8,01.11,29 т/га (табл. 1).
Таким образом, в первый год действия удобрений наиболее эффективное влияние на урожайность сахарной свеклы оказала минеральная система удобрения, по сравнению с органической. Одностороннее действие природных цеолитов достоверно повышало урожайность изучаемой культуры на 1,71.2,79 т/га.
При использовании природных цеолитов и 7 т/га севооборотной площади навоза урожайность сахарной свеклы превышала контроль на 8,69.9,82 т/га, а при совместном использовании мелиорантов и 14 т/га севооборотной площади навоза -на 11,60. 12,68 т/га. Цеолиты на фоне минеральных удобрений, используемых в дозе эквивалентной 7 т/га с.п. навоза, увеличивали урожайность корнеплодов на 10,06.11,24 т/га.
Максимальная урожайность сахарной свеклы в условиях 2011 года была зафиксирована на вариантах с использованием природных цеолитов в сочетании с полным минеральным удобрением в дозе эквивалентной 14 т/га с.п. навоза. Урожайность на этих вариантах опыта возросла на 13,01.14,10 т/га.
В 2012 году на фоне одностороннего действия рекомендуемой дозынавоза урожайность ячменя возросла на 0,36 т/га, а на фоне мелиоративной дозы - на 0,68 т/га (табл. 1). Равнозначные результаты были получены и на фоне эквивалентных доз минеральных удобрений. Использование цеолитов без удобрений достоверно повышало урожайность ячменя на 0,13.0,15 т/га. Урожайность ячменя на вариантах, где природные цеолиты использовались по фону рекомендуемой дозы навоза и по эквивалентному фону минеральных удобрений возросла на 0,50.0,55 т/га. Максимальный прирост урожайности ячменя был отмечен на фоне совместного использования цеолитов в сочета-
83
№ 2 (38), 2015
ИЗВЕСТИЯ
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
нии с мелиоративной дозой навоза и эквивалентной дозой минеральных удобрений. Урожайность на этих вариантах увеличилась по отношению к неудобренному варианту 0,88.. .0,95 т/га. Рекомендуемая доза навоза в 2013 году достоверно повышала урожайность сена однолетних трав на 0,86 т/га, а мелиоративная доза навоза - на 10,33 т/га. Минеральные удобрения, эквивалентные 7 т/га с.п. навоза, повышали урожайность сена на 0,87 т/га, а двойная норма минеральных удобрений - на 1,70 т/га. На фоне одностороннего действия природных цеолитов урожайность сена составляла 9,12.9,25 т/га, достоверно превышая контроль на 0,55.0,68 т/га.
Использование природных цеолитов в сочетании с рекомендуемой дозой навоза и в сочетании с эквивалентной дозой минеральных удобрений повышало урожайность сена на 1,41.1,46 т/га.
Максимальная урожайность сена однолетних трав была получена при совместном использовании природных цеолитов с мелиоративной дозой навоза и при совместном использовании с эквивалентной дозой минеральных удобрений.
Для увеличения содержания лабильного органического вещества, улучшения физико-химических свойств чернозема выщелоченного, повышения продуктивности сельскохозяйственных культур рекомендуется в качестве химических мелиорантов использовать природные цеолиты Бессоновского и Лунинского проявлений Пензенской области в сочетании с навозом или в сочетании с минеральными удобрениями.
Библиографический список
1. Батаева, М.С. Изменение кислотно-основных свойств чернозема выщелоченного под действием цеолитсодержащей породы и удобрений [Текст] / М.С. Батаева // Современные аспекты развития АПК: Материалы 45-й научно-практической конференции студентов агрономического факультета Пензенской ГСХА - Пенза, 2006 - С. 83-86.
2. Беляев, А.Б. Трансформация гумусового состояния черноземов целинных при длительном сельскохозяйственном использовании [Текст] / А.Б. Беляев // Черноземы России: экологическое состояние и почвенные процессы. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2006. - С. 301-305.
3. Влияние природных цеолитов на плодородие почв и продуктивность сельскохозяйственных культур [Текст] / Г.Е. Исламгулова, М.Б. Суюндукова, Я.Т. Суюндуков, Г.А. Муха-метдинова // Аграрная наука. - 2008. - № 7. - С. 21-23.
4. Влияние применения удобрений в севообороте с сахарной свеклой на плодородие чернозема выщелоченного и продуктивность севооборота в условиях лесостепи Центральночерноземного региона РФ [Текст] / О.А. Минакова, Л.В. Тамбовцева, Л.В. Александрова, А.И. Громовик // Известия ТСХА. - 2012. - Вып. 3. - С. 95-105.
5. Кузин, Е.Н. Изменение урожайности культур зернопропашного севооборота на фоне последействия природного цеолита и повторного внесения удобрений [Текст] / Е.Н. Кузин, Е.Е. Кузина // Нива Поволжья. - 2013. - № 26. - С. 24-29.
6. Приемы повышения плодородия почв на основе местных минеральных ресурсов и удобрений [Текст] / Г.Е. Гришин, Е.Н. Кузин, Е.В. Курносова, Л.А. Кузина. - Пенза, 2007. - 283 с.
7. Черный, Е.С. Агроэкологическая эффективность применения цеолитных туфов и отходов производства под ячмень на светло-серых лесных почвах северной лесостепи Центрально-Черноземного региона РФ [Текст] : автореф. дисс. канд. с.-х. наук / Черный Е. С. -Орел, 2006. - 23 с.
E-mail: [email protected]
84
