CC BY
38
УДК 631.821+631.582
ИЗВЕСТКОВАНИЕ КАК ФАКТОР ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ ПОЛЕВЫХ СЕВООБОРОТОВ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ АГРОЦЕНОЗОВ
И. А. Шильников, доктор с.-х. наук, профессор;
Н. И. Аканова, доктор биол. наук, профессор, гл. науч. сотр.
ГНУ ВНИИА РАСХН, Россия, е-mail: [email protected]
Е. В. Курносова, канд. с-х. наук, доцент ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Россия, e-mail [email protected]
С. В. Кизинёк, канд. с.-х. наук ФГУП РПЗ «Красноармейский» им. А. И. Майстренко, Россия, е-mail: rgpzkrs@mail. kuban.ru
Г. Е. Гришин, доктор с.-х. наук, профессор ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Россия, e-mail: [email protected]
Н. Ф. Лунина, канд. с.-х. наук, доцент СПбГАУ, Россия, е-mail: natalilun@gmail. com
Обобщены данные по эффективности различных известковых материалов в различных почвенно-климатических зонах распространения черноземных почв, отличающихся насыщенностью основаниями. Приводятся результаты исследований по влиянию известковых материалов, а также их сочетания с удобрениями на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов. Установлено, что известковые материалы повышают эффективность минеральных удобрений, а также повышают качество сельскохозяйственной продукции.
Ключевые слова: почвы, черноземы, кислотность, известкование, урожайность, известковые материалы.
До середины 70-х годов прошлого столетия вопрос о целесообразности известкования почв в черноземной зоне оставался дискуссионным, хотя процесс нарастания кислотности их среды с полной определенностью был выявлен экспериментальными материалами полевых опытов и агрохимическими обследованиями. Данные полевых опытов о положительном действии химической мелиорации на урожай сельскохозяйственных культур были противоречивыми за исключением двух: сахарной свеклы и люцерны, самых требовательных к устранению избыточной кислотности почвы и созданию реакции среды, близкой к нейтральной. За последние 30-40 лет накопилось много экспериментальных данных, свидетельствующих в пользу необходимости известкования ненасыщенных основаниями черноземов для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. При этом, если для дерновоподзолистых почв главный фактор урожайности - устранение избыточной кислотно-
сти известкованием, то известкование черноземов проявляет себя как фактор улучшения и биологических свойств почвы, и азотного питания растений ярко выраженного зонального характера.
Изучению вопросов теории и практики известкования черноземов лесостепной зоны были посвящены работы многих научно-исследовательских учреждений. Известно, что еще в 1901 году изучалось действие дефеката на урожайность сахарной свеклы в опытах сети Всероссийского общества сахарозаводчиков [25]. В дальнейшем, в 1926-1927 г. г., в сети опытных полей Сахаротреста [6] был выявлен значительный положительный эффект дефе-кационной грязи при внесении под сахарную свеклу в основном удобрении на пунктах, расположенных в северной и северозападной частях зоны свеклосеяния. Прибавки урожая свеклы в среднем за 2 года находились в пределах 16-37 ц/га. В средней и южной частях зоны свеклосеяния они были неустойчивыми [6].
Нива Поволжья № 3 (24) август 2012 23
Опыты И. В. Якушкина (1933), проведенные в Воронежской и Тульской областях, показали значительный положительный эффект внесения дефеката под сахарную свеклу. Прибавки урожая свеклы составили 20-33 ц/га на Боринском, То-варковском, Грибановском, Сотницинском опытных участках, а в одном из опытов на Боринском участке - 78 ц/га [26]. В опытах Е. А. Бровкиной (1959) был получен положительный эффект от известкования на почвах, имеющих гидролитическую кислотность выше 2 мг-экв./100 г почвы. Средние прибавки урожая сахарной свеклы при внесении дефекационной грязи составили: 23 ц/га - на почвах с гидролитической кислотностью выше 4 мг-экв./ 100 г почвы, 16 ц/га - при кислотности от 2 до 4 мг-экв./100 г. При гидролитической кислотности менее 2 мг-экв./100 г средняя прибавка урожая была 5 ц/га.
На Льговской опытно-селекционной станции на неудобренном осолоделом черноземе дефекат в дозе по полной гидролитической кислотности повысил урожай сахарной свеклы на 69 ц/га, на удобренном навозом и минеральными удобрениями фоне - на 26 ц/га (Бесков И. Х., 1962). В опытах Липецкой сельскохозяйственной опытной станции (1963-1968 г. г.) в колхозах и совхозах Липецкой области (Бесков И. Х., 1966) внесение 15...25 т/га дефе-ката повышало урожайность сахарной свеклы на 42.88 ц/га, озимой пшеницы -на 7,9 ц/га (в прямом действии), озимой пшеницы - на 6,6 ц/га (1-й год последействия), ячменя и проса - на 5,6 и 1,3 ц/га соответственно (2-й год последействия), гороха - на 3,6 ц/ га (3-й год последействия).
В стационарном опыте кафедры агрохимии УСХА известкование супесчаного оподзоленного чернозема по полной гидролитической кислотности на фоне применения навоза и минеральных удобрений повышало урожайность сахарной свеклы на 57 ц/га, сбор сахара - на 12,1 ц/га (Волынская У. М., 1974). Кроме того, известкование снижало гидролитическую кислотность в пахотном слое с 3,5 до 2,6 мг-экв./100 г, увеличивало сумму поглощенных оснований с 10,2 до 12,4 мг-экв./100 г почвы, а степень насыщенности основаниями - на 8 %.
На Белоцерковской опытно-селекционной станции в стационарном полевом опыте изучали систему удобрений культур зерносвекловичного севооборота (Бисовецкий Т. Я., Зинченко П. С., 1967). Дефекат под сахарную свеклу вносили 2 раза за ротацию по полной гидролитической кислотно-
24
сти. Реакция почвы вначале была нейтральной и применение извести не давало эффекта. На протяжении одной ротации произошло подкисление выщелоченного чернозема за счет внесения минеральных удобрений и потерь кальция и магния из почвы, вследствие чего проявилась эффективность известкования. Так, за последние 5 лет опыта урожай корней сахарной свеклы увеличился за счет применения дефеката в звене севооборота с многолетними травами в среднем на 78 ц/га (при урожае на контроле 256 ц/га), при замене трав горохом - на 62 ц/ га (на контроле 279 ц/га), в звене с занятым паром (кукуруза на зеленый корм) - на 31 ц/га (на контроле 349 ц/га). Сбор сахара повысился соответственно на 19,9, 11,4 и 5,0 ц/га.
Применение дефеката на выщелоченных черноземах в опытах Мичуринского плодоовощного института в дозах 2 и 4 т/га способствовало снижению гидролитической кислотности с 4.5 до 1,6.0,5 мг-экв./100 г почвы и повышению степени насыщенности почв основаниями с 81.84 до 94.98 % (Троший А. М., 1980). При этом урожаи зеленой массы кукурузы возрастали как без применения минеральных удобрений, так и на фоне ЫРК. Наибольшие урожаи получены по дозе ЫдоРдоКдо + 2 и 4 т/га дефеката соответственно 498 и 513 ц/га, на контроле без удобрений и без де-феката - 372 ц/га, по дозе М90Р90К90 без дефеката - 413 ц/га.
В опытах Белгородской областной агрохимической лаборатории применение дефеката на выщелоченных черноземах снижало гидролитическую кислотность с
3,5 до 0,4 мг-экв./100г почвы и повышало среднегодовой урожай сельскохозяйственных культур на 3,6 ц/га к. е. (Ефремов В. В., 1980).
В приведенных работах эффективность известкования выщелоченных и оподзо-ленных черноземов обоснована в основном результатами исследований с одной формой известковых удобрений - дефека-ционной грязью и на одной культуре - сахарной свекле. Лишь в отдельных случаях наряду с изучением влияния на урожай сахарной свеклы определялось действие и последействие дефеката и на другие культуры, или наоборот - действие других форм известковых удобрений на урожайность сахарной свеклы.
В длительном полевом опыте Тамбовской сельскохозяйственной опытной станции на выщелоченном черноземе проявилось положительное действие известняковой муки на урожай всех сельскохозяйст-
Агрономия
Прибавки урожаев сельскохозяйственных культур в зависимости от доз известковых и минеральных удобрений (выщелоченный чернозем)
Культура Год Доза минеральных удобрений, кг/га Урожай по вариантам без извести, ц/га Прибавка, ц/га, при дозе СаСО3 по гидролитической кислотности
иссле- дования действия извести
0,5 1,0 1,5 2,0
Вика -овес, з. масса 1980 1 Без удобрений 62,1 1,6 2,7 8,8 -0,2
N40 Р30 К30 52,2 4,8 8,5 2,1 3,3
N80 Рб0 Кб0 58,4 0,1 1,6 1,8 -0,1
Яровая пшеница 1981 2 Без удобрений 13,1 1,4 1,6 1,4 0,4
^0 Р40 К40 14,6 0,6 1,8 1,9 -0,1
N120 Р80 К80 14,6 -1,1 0,1 0,3 -0,6
Горох 1982 3 Без удобрений 12,1 -0,3 -0,4 -1,5 -0,8
N0 Рб0 К40 13,1 -1,2 -0,3 -1,7 -0,8
1^0 Р120 К80 12,9 -0,1 -0,5 -1,1 -0,9
Яровая пшеница 1983 4 Без удобрений 17,8 3,8 4,2 2,5 2,2
N40 Р30 К30 22,9 1,6 1,1 3,1 1,6
N80 Рб0 Кб0 22,5 -1,4 -1,3 0,6 -3,1
Кукуруза на силос 1984 5 Без удобрений 240,0 20,0 35,0 35,0 35,0
N60 Р30 Кб0 310,0 10,0 10,0 0,0 10,0
N120 Рб0 К120 320,0 10,0 30,0 20,0 0,0
Ячмень 1985 6 Без удобрений 34,8 1,1 0,6 2,9 7,5
N40 Р40 К30 37,8 4,2 9,4 8,9 10,1
N80 Р 80 К80 45,2 1,6 1,4 4,4 4,2
Примечание. 1980 г. - Р 5,5 % и НСР05 9,8 ц/га; 1981 г.- 3,6 и 1,6; 1982г. - 5,5 и 1,9; 1983 г. -3,0 и 2,1; 1984 г.- 3,8 и 34,0; 1985 г. - 2,2 и 2,9 соответственно.
венных культур, кроме гороха. Высокий эффект от внесения извести по фону умеренной дозы минеральных удобрений получен на 6-й год при выращивании ячменя (табл. 1).
Анализ результатов полевого опыта в целом за севооборот показал, что наибольший эффект проявился при внесении дозы извести, соответствующей 1,0 г. к., независимо от доз применяемых удобрений. Взаимодействие известкования с применением удобрений было слабо отрицательным (Л. Н. Вислобокова, 1993), как это обычно и бывает на почвах со слабой степенью кислотности (табл. 2).
В последнее время проведены исследования на выщелоченных и оподзоленных черноземах с другими формами известковых удобрений. Так, по данным научных учреждений и производственного опыта Башкирии (1970-1978 г. г.) известкование оподзоленных черноземов (в среднем по
4.5 т/га СаС03) повышало в 1-й год урожай зерна озимой ржи и яровой пшеницы на 2.3 ц/га, зеленой массы кукурузы - на 30.45, корней кормовой свеклы - на 35-40 ц/га. На 2-й год прибавки урожая яровой
пшеницы составили 1,8.3 ц/га, овса -3.4 ц/га. В опыте Башкирской республиканской станции химизации (1971-1975 гг.) на оподзоленном черноземе известкование дозой 3,2 т/га СаС03 обеспечило прибавку урожая гороха в 2,4 ц/га, яровой пшеницы
- в 2,0, овса - в 7,2 ц/га (1981 г.).
Однако не всегда внесение известковых материалов на кислых черноземах сопровождается повышением урожаев возделываемых сельскохозяйственных культур. Так, по данным В. П. Орлова и Л. Д. Князевой (1980), известкование выщелоченных черноземов не сказалось положительно на урожайности гороха, овса и гречихи. Авторы отмечают, что применение извести снижало степень подвижности фосфатов почвы и ухудшало фосфорное питание растений. В опытах В. И. Бровкина (1985) известкование дозой по 0,5 г. к. (6 т/га СаС03) уменьшило кислотность выщелоченного чернозема, увеличило сумму поглощенных оснований, но не повысило урожайность яровой пшеницы, ячменя, гороха, зеленой массы кукурузы и не повлияло на эффективность минеральных удобрений.
Нива Поволжья № 3 (24) август 2012 25
Влияние извести и минеральных удобрений на продуктивность зернопропашного севооборота (выщелоченный чернозем)
В Мордовии в различные годы проводились исследования с применением известковых удобрений (известняковой муки, цементной пыли) на выщелоченных и опод-золенных черноземах (Бахчеван В. В., 1975; Корабицкий Н. К., Четвергов Е. В., 1969). Материалы опытов показали эффективность известкования выщелоченных и оподзо-ленных черноземов, имеющих гидролитическую кислотность выше 5.6 мг-экв./100 г почвы и рНКС| ниже 5,5. Однако действие извести в проведенных опытах учитыва-
лось на одной или двух культурах, не было организовано наблюдений за изменением агрохимических свойств почвы, не всегда рассчитывалась экономическая эффективность этого приема. Известкование среднекислого выщелоченного чернозема без применения минеральных удобрений было малоэффективно. Сочетание известкования с ежегодным внесением полного минерального удобрения в умеренных дозах обеспечивало прибавку урожая 5.6 ц/га к. е. в год.
В длительном полевом опыте Мордовской сельскохозяйственной опытной станции на разных фонах минеральных удобрений среднегодовая прибавка урожая сельскохозяйственных культур за 9 лет от известкования выщелоченного чернозема колебалась в пределах 1,2...3,0 ц/га зерновых единиц (Ивойлов А. В., 1988). При этом не отмечено отчетливой разницы между прибавками по дозам известняковой муки (табл. 3). На долю химической мелиорации в суммарном повышении продуктивности севооборота приходилось 7.18 %, в то время как на применение удобрений -82.93 %, что объясняется возделыванием в севообороте культур, устойчивых к избыточной кислотности почвы.
В другом полевом опыте этой же станции в течение 3-х лет изучалось влияние доз цементной пыли на урожай люцерны синегибридной (табл. 4). За 3 года химическая мелиорация, проводимая на фоне фосфорно-калийных удобрений, дала дополнительно 15.23 ц/га сена. Наиболее высокая прибавка урожая получена при внесении дозы извести по 1,5-ной гидролитической кислотности. Внесение азотных удобрений на фоне Р60К90 и известкования не оказало влияния на урожай люцерны.
№ п/п Вариант опыта Среднегодовой урожай, ц/га з. е. Прибавка, ц/га з. е.
ю л о т н о к К От извести От ЫРК е И ис ай зе Вд
1 (ЫРК)0 Са0 27,8 - - - -
2 (ЫРК)0 Са0,5 29,6 1,8 1,8 - -
3 (ЫРК)0 Са1,0 30,1 2,3 2,3 - -
4 (ЫРК)0 Са1,5 30,4 2,6 2,6 - -
5 (ЫРК)0 Са2,0 29,7 1,9 1,9 - -
6 (ЫРК)1 Са0 31,7 3,9 - 3,9 -
7 (ЫРК)1 Са0,5 33,3 5,5 1,6 3,7 -0,2
8 (ЫРК)1 Са1,0 35,4 7,6 3,7 5,3 1,4
9 (ЫРК)1 Са1,5 34,2 6,4 2,5 3,8 -0,1
10 (ЫРК)1 Са2,0 33,5 5,7 1,8 3,8 -0,1
11 (ЫРКЬ Са0 32,9 5,1 - 5,1 -
12 (ЫРК)2 Са,0,5 34,3 6,5 1,4 4,7 -0,4
13 (ЫРК)2 Са1,0 35,1 7,3 2,2 5,0 -0,1
14 (ЫРК)2 Са1,5 34,5 6,7 1,6 4,1 -1,0
15 (ЫРКЬ Са2,0 33,2 5,4 0,3 3,5 -1,6
Таблица 3
Влияние систематического применения удобрений и известкования на продуктивность севооборота, ц/га к. е.
Вариант опыта Продуктивность, ц/га к. е.
В сумме за 9 лет За год
Всего В том числе Всего В т. ч. СаС03
От ЫРК От СаС03
Без удобрений и извести 239,1 - - 26,6 -
1^53эР560К370 - Фон 1* 341,7 102,6 - 37,9 -
Фон 1 + СаС03 по 0,5 г. к. 355,4 - 13,7 39,5 1,6
Фон 1 + СаС03 по 1,0 г. к. 357,6 - 15,9 39,7 1,8
Фон 1 + СаС03 по 1,5 г. к. 364,9 - 23,2 40,5 2,6
N990^1170^00 - Фон 2* 388,9 149,8 - 43,2 -
Фон 2 + СаС03 по 0,5 г. к. 415,9 - 27,0 46,2 3,0
Фон 2 + СаС03 по 1,0 г. к. 399,5 - 10,6 44,4 1,2
Фон 2 + СаС03 по 1,5 г. к. 409,9 - 21,0 45,5 2,3
НСР05, ц/га 16,5
*В сумме за 9 лет
26 Агрономия
Урожайность люцерны синегибридной (сено) под влиянием известкования выщелоченного чернозема, ц/га
Вариант опыта Год пользования Прибавка от известкования
1 2 3 В сумме за 3 года
Без удобрений и извести 54,7 79,6 44,5 178,8 -
СаС03 по 1,0 г. к. 56,0 86,7 46,4 189,1 10,3
Р60К90 - фон 57,4 77,7 43,9 179,0
Фон + СаС03 по 0,5 г. к. 58,9 88,7 46,4 194,0 15,0
Фон + СаС03 по 1,0 г. к. 58,0 91,5 49,6 199,1 20,1
Фон + СаС03 по 1,5 г. к. 58,0 93,0 50,9 201,9 22,9
Фон + СаС03 по 2,0 г. к. 57,8 91,9 50,4 200,1 21,1
Фон+СаС03 по 1,0 г. к.+ Ы60 57,8 93,9 48,7 200,4 -
Фон+СаС03 по 2,0 г. к.+ Ы60 59,6 93,7 52,2 205,5 -
НСР05, ц/га 2,2 3,9 2,6 9,7 -
Результаты 12-летнего полевого опыта в Татарстане, проведенного с целью исследования эффективности известкования выщелоченного чернозема со слабокислой реакцией среды, показали, что окупаемость 1 т СаСО3 прибавкой урожая составляет (ц/га з. е.): на неудобренном фоне -0,73.0,81; на фоне умеренных доз минеральных удобрений - 0,35.0,81; на фоне повышенных доз - 0,41.0,85 (Ломако Е. И., Алиев Ш. А., 2004).
Таблица 5
Влияние удобрений и известкования выщелоченного чернозема на продуктивность севооборота (1989-2000 гг.)
Доза Среднегодовая продуктивность, ц/га з. е. Среднегодовая прибавка (ц/га з. е.)
ЫРК (средняя), кг/га СаСО3, т/га От извести От ЫРК От извести + ЫРК
Без удобрений 0 24,5 - - -
2,6 26,4 1,9 - -
5,2 28,7 4,2 - -
0 34,2 - 9,7 -
2,6 35,1 0,9 - 10,6
^С)Р72К75 5,2 38,4 4,2 - 13,9
7,8 39,8 5,6 - 15,3
10,4 39,7 5,5 - 15,2
0 37,8 - 13,3 -
2,6 39,8 2,0 - 15,3
N^12^126 5,2 42,2 4,4 - 17,7
7,8 42,9 5,1 - 18,4
10,4 42,1 4,3 - 17,6
По результатам опыта (табл. 5) прибавки урожая от известкования существенно не зависели от фона, но возрастали до дозы СаСО3=7,8 т/га и были существенны-
ми вплоть до дозы, соответствующей полной по гидролитической кислотности. Максимальная среднегодовая прибавка урожая получена при сочетании известкования с удобрениями - 15,2.18,4 ц/га з. е.
Е. И. Ломако, Ш. А. Алиев отмечают, что известкование выщелоченного чернозема и применение минеральных удобрений оказали существенное влияние на содержание в растениях азота и фосфора. При этом в большинстве случаев известкование повышало содержание в зерновой продукции белковых веществ и всегда их общий сбор с урожаем (табл. 6).
Исследование эффективности повторного известкования в полевом опыте в течение 5 лет показало, что среднегодовая прибавка урожая составила 3,9 ц/га зерновых единиц (при колебаниях от 2,3 до 5,1). Повторное известкование выщелоченного чернозема проводилось на половине делянок с различной степенью кислотности почвы (рН=5,2.5,9), полученной при основном известковании с целью достижения оптимального уровня физико-химических свойств почвы (рН = 5,8..6,0; Нг = 2,0..2,5 мэкв/100 г почвы, V = 92.95 %; дозы извести - от 1,1 до 9,4 т/га СаСО3). Приведенные в табл. 7 экспериментальные данные полевого опыта показали, что при повторном известковании на неудобренной почве среднегодовая продуктивность сельскохозяйственных культур составила 24,8.27,3 ц/га з. е., а прибавка урожая от повторного известкования - 3,6..4,9 ц/га з. е. На фоне М30Р45К45 в сочетании с известкованием продуктивность севооборота достигла 36,6.37,3 ц/га з. е., в том числе повторное известкование повысило урожай на 2,3.4,9 ц/га з. е. Повторное известкование в сочетании с дозой минеральных удобрений И66Р77К93 обеспечило среднего-
Нива Поволжья № 3 (24) август 2012 27
Содержание в зерновой продукции и сбор белковых веществ урожаем сельскохозяйственных культур
Доза Озимая рожь, белок Горох, сырой протеин Яровая пшеница, белок Ячмень, сырой протеин
ЫРК (средняя), кг/га СаСОз, т/га % кг/га % кг/га % кг/га % кг/га
Без удобрений 0 7,9 168 10,4 160 11,3 254 9,1 127
2,6 8,4 194 11,3 224 11,5 270 9,7 141
5,2 9,0 222 10,7 242 11,6 282 10,0 153
0 9,2 217 10,1 247 12,2 317 9,9 184
2,6 9,4 235 11,1 292 13,5 359 10,2 192
О О) О О) 0. ю г 5,2 9,8 284 11,5 323 13,6 373 10,6 225
7,8 10,0 271 10,8 351 13,0 365 10,2 230
10,4 10,4 279 11,0 392 12,6 369 9,7 211
0 10,8 267 10,8 316 13,2 360 10,5 245
2,6 10,7 289 9,9 322 13,0 364 10,8 273
N132 Р150 К150 5,2 11,2 342 11,2 432 13,1 389 10,8 270
7,8 10,9 336 12,0 450 13,0 397 10,7 255
10,4 11,0 333 11,5 405 13,5 456 10,0 230
довую продуктивность севооборота на уровне 40 ц/га з. е. Среднегодовые прибавки урожая при повторном известковании снижались по мере уменьшения исходной кислотности и доз извести (Ломако Е. И., Алиев Ш. А., 2004).
Результаты полевого опыта, проведенного на черноземе обыкновенном Саратовского Правобережья С. В. Пенкиной (2004), выявили высокую эффективность не только дефеката, но и известняковой муки на яровом ячмене (табл. 8). На фоне М40Р70Кб0 действие дефеката в дозах 1,0...2,0 Нг было также достоверным, хотя и менее выраженным по сравнению с контрольным вариантом.
По данным длительных исследований качества урожая в условиях выщелоченного чернозема известкование оказало слабое положительное действие на содержание сырого белка и клейковины в зерне озимой пшеницы: максимальное увеличение составило соответственно 0,4 и 1,8 %. Известкование чернозема повысило качество зерна ячменя, увеличив содержание переваримого протеина на 2,1 г/кг, а также кормовые достоинства зеленой массы многолетних трав. Изменения химического состава сельскохозяйственных культур при известковании отмечены увеличением содержания в зерновой части растений азота и кальция, но не отразились на содержании калия и фосфора [9].
Таблица 7
Влияние повторного известкования выщелоченного чернозема и минеральных удобрений на продуктивность севооборота (1996-2000 гг.)
NPK (средняя), кг/га СаСО3 - известкование Среднегодовая прибавка урожая от повторного известкования
Доза Среднегодовая продуктивность, ц/га
Основное 1988 г. Повторное 1996 г. Основное Повторное Общая, ц/га з. е. На 1 т СаСО3, ц з. е.
0 5,8 20,7 24,8 4,1 0,71
Без 2,6 4,0 22,4 27,3 4,9 1,22
удобрений 5,2 2,4 23,8 27,4 3,6 1,50
0 6,6 30,1 34,6 4,5 0,68
мої/ 2,6 5,5 31,7 36,6 4,9 0,90
5 5 ✓ , |_ со 3 7 ч 5,2 3,6 32,9 36,8 3,9 1,08
(фон 1) 7,8 2,2 34,0 37,8 3,3 1,50
10,4 1,1 34,3 36,6 2,3 2,09
0 9,4 33,1 37,6 4,5 0,48
М Р X 2,6 7,4 34,6 39,7 5,1 0,69
1^66р77к93 5,2 4,0 36,3 40,5 4,2 1,05
(фон 2) 7,8 2,6 37,9 41,3 3,4 1,31
10,4 1,8 37,3 39,7 2,4 1,33
28 Агрономия
Влияние мелиорантов на урожай ячменя и содержание белка в зерне на черноземе обыкновенном (среднее за 3 года)
Вариант опыта Доза удобрения Урожай зерна, т/га Прибавка, т/га Прибавка от мелиоранта, т/га Белок Жир
% от абсолютно сухого вещества
Контроль (без удобр.) 1,29 - - 10,4 2,18
Дефекат 0,5 Нг 1,43 0,14 0,14 10,6 2,21
1,0 Нг 1,50 0,21 0,21 10,9 2,26
1,5 Нг 1,74 0,45 0,45 10,9 2,29
2,0 Нг 2,00 0,71 0,71 11,5 2,32
Известь 1,5 Нг 1,72 0,43 0,43 10,8 2,27
2,0 Нг 2,08 0,79 0,79 11,1 2,29
ЫРК 2,15 0,86 - 11,8 2,36
ЫРК + дефекат 0,5 Нг 2,24 0,95 0,09 11,9 2,38
1,0 Нг 2,30 1,01 0,15 11,9 2,42
1,5 Нг 2,41 1,12 0,26 12,3 2,45
2,0 Нг 2,56 1,27 0,41 12,4 2,40
Д. Н. Прянишников (1952), характеризуя значение химической мелиорации кислых почв, писал: «Из всех сторон многообразного действия извести на почву наиболее важной является устранение избыточной кислотности, борьба с которой и является обычно главным поводом к применению известкования; остальные явления являются добавочными; их можно осуществить и другими мерами, в деле же устранения вредной кислотности известь по быстроте и энергии действия является большей частью незаменимой». Это основное теоретическое положение известкования в полной мере распространяется на зону дерново-подзолистых почв. В отношении ненасыщенных основаниями выщелоченных и оподзоленных черноземов важнейшим фактором эффективности известкования становится его косвенное влияние на улучшение азотного питания растений (Бурганов Ф. Г., Гришин Г. Е., 2001; 1993 и др.). Например, в полевом опыте К. К. Лазарева (2001) на выщелоченном черноземе от
применения доломитовой муки количество нитратного азота возрастало на 29,8 %, обменного аммония - на 23,1 °%. При повышении рНКс1 на 0,1 содержание нитратного азота в пахотном слое увеличивалось на 0,06 мг/кг почвы. Зависимость между содержанием нитратного азота и показателями, характеризующими кислотность почвы, описывалась следующими уравнениями регрессии:
N-N03 = 3,98 - 0,220Нг; N-N03 =
= -0,446 + 0,572 рНкс.
Изучение в модельном полевом опыте азотного режима выщелоченного чернозема в зависимости от рН показало, что с ростом кислотности содержание нитратного азота снижалось в 5,5 раз, аммонийного
- повышалось в 3,5 раза; общее содержание минерального азота снизилось в 1,4 раза. Повышение кислотности (табл. 9) сопровождалось также увеличением содержания водорастворимого гумуса [5].
Чрезмерное увеличение кислотности ухудшает состояние гумусного фонда почвы. Повышение подвижности гумуса из-за возрастания его водорастворимой части является одним из негативных последствий этого процесса, т. к. приводит к обеднению пахотного слоя органическим веществом.
Реакция среды выщелоченного чернозема оказывает существенное влияние и на фосфатный режим почвы (табл. 10). Резко изменяется групповой состав фосфатов, в котором увеличивается количество соединений фосфора с алюминием и железом при повышении кислотности. Содержание водорастворимых фосфатов существенно не изменялось. В кислой среде группа фосфатов, характеризующая фактор ёмкости фосфатного режима (Р205 по Чирикову), значительно сокращалась, а группа, характеризующая фактор интенсивности (Р205 в вытяжке СаС12), возрастала.
Данные многих полевых опытов показали, что черноземы отличаются слабой устойчивостью к подкислению среды в них и значительными потерями кальция.
Таблица 9
Влияние рН на азотный режим выщелоченного чернозема
Показатель, мг/кг Р рНксі
3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5
ІЧ-ІЧСЬ 0,91 11,0 19,2 27,4 35,6 43,8 52,0 60,2
Ы-ЫН4 -0,77 34,9 30,8 26,6 22,4 18,2 14,0 9,9
Гумус водорастворимый 0,94 34,0 29,6 26,6 25,1 25,2 26,7 29,7
Нива Поволжья № 3 (24) август 2012 29
Фосфатный режим выщелоченного чернозема в зависимости от рН
Показатель pHксl
3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5
А1-Р, мг/100 г 14,5 14,0 13,4 12,8 12,3 11,7 11,1
Рв-Р, мг/100 г 22,3 19,5 16,1 12,8 9,8 6,9 4,2
Са-Р, мг/100 г 11,8 13,2 13,8 13,5 12,5 10,8 8,2
Водорастворимый Р205, мг/100 г 0,34 0,33 0,33 0,32 0,31 0,29 0,29
Р205 по Чирикову, мг/100 г 3,9 6,8 9,4 10,1 10,4 10,1 8,7
Р205 в 0,02 и СаС12, мг/л 1,36 1,33 1,29 1,22 1,14 1,04 0,93
Экспериментальные материалы длительного полевого опыта Украинского НИИ почвоведения и агрохимии за 6 лет показали, что величина pH в пахотном слое оподзоленного чернозема на неудобренном варианте снизилась с 5,2 до 4,8, а на фоне ЫРК120 - до 4,6. Величина гидролитической кислотности повысилась соответственно на 0,2 и 1,3 мэкв. на 100 г почвы. Содержание поглощенного кальция в этом слое за 6 лет уменьшилось на 4,3 мэкв./100 г, что соответствует ежегодной потере кальция в 430 кг/га (в пересчете на СаС03
- 1,2 т/га). Очень большие потери кальция (около 1 т/га в пересчете на СаС03 ежегодно) установлены и в полевом опыте на типичном черноземе. При этом величина pH понизилась на 0,7, а гидролитическая кислотность возросла на 1,4 мэкв. на 100 г почвы (Носко Б. С., Кучир Н. А., Раздайбе-да В. Г., 1988).
О. Г. Чуян (2010) по собственной методике проводил расчеты среднегодовых потерь оснований из пахотного слоя почв Центрального Черноземья. В зависимости от кислотности почв размеры естественных ежегодных потерь оснований из серых лесных почв и черноземов варьировали соответственно в пределах 190.380 и 60.380 кг/га СаС03.
В длительном полевом опыте на черноземе обыкновенном Каменной степи (pH = 6,0; Нг = 1,67 мэкв./100 г почвы; V = 96 %) потери кальция из почвы, рассчитанные по изменению содержания обменного кальция, составили в среднем за год 540 кг/га (Супрун С. В., 2008). Следует отметить, что
положительное действие известкования на сахарной свекле в опыте (табл. 11) проявилось при показателях физико-химических свойств, которые, по имеющимся представлениям, характеризуют отсутствие потребности в химической мелиорации.
В полевом опыте С. П. Ванюшина на тяжелосуглинистом выщелоченном черноземе в зернопропашном севообороте на контрольном варианте гидролитическая кислотность за 5 лет повысилась на 0,4 мэкв/100г почвы, что равноценно среднегодовой потере СаС03 в 150 кг/га.
В полевом опыте на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом Пензенской области применение навоза в дозе 7 т/га повысило значение pH с 5,1 до 5,3. Внесение минеральных удобрений снизило величину pH на 0,3; за 2 года сумма обменных оснований уменьшилась на 0,52.0,32 мэкв/100 г почвы. Применение за 2 года суммарной дозы минеральных удобрений ^4оРю5К165 привело к потере 500.750 кг/га оснований в пересчете на СаС03 из пахотного слоя [14].
В полевом опыте Шатиловской опытной станции исследовано влияние сочетания доз извести и минеральных удобрений на кислотность и содержание поглощенных кальция и магния в выщелоченном тяжелосуглинистом черноземе в течение 15-ти лет [18]. По этим экспериментальным данным (табл. 12) действие на величину рН не только половинной и полной, и даже двойной дозы за 15 лет полностью исчерпалось. Минеральные удобрения снизили величину рН на 0,4.0,6 единицы. Содер-
Таблица 11
Потери СаС03 из пахотного слоя чернозема обыкновенного в условиях известкования
Вариант опыта Содержание обменного Са Изменение за 7 лет Внесено СаС03 Обнаружено в почве Потери
за 7 лет за год
мэкв/100 г почвы т/га
ЫРК 26,6 - - -
ЫРК + СаС03 27,4 +0,8 5,0 1,2 3,8 0,54
ЫРК + навоз 27,0 - - -
ЫРК + навоз + СаС03 27,8 +0,8 5,0 1,2 3,8 0,54
30 Агрономия
Влияние минеральных удобрений и известкования на агрохимические показатели выщелоченного чернозема после 4-й ротации севооборота (полевые опыты 1982-1996 гг.)
Вариант рНка СаО МдО Нг Са2+ Мд2+
мг/кг (0,1 н НС1) мэкв/100г почвы
Без удобрений (контроль) 5,3 4870 2810 5,00 30,7 6,2
Известь по 0,5 г. к. 5,3 5270 3060 4,94 31,7 6,6
Известь по 1,0 г. к. 5,3 5300 3140 4,72 32,5 6,2
Известь по 2,0 г. к. 5,4 5540 3390 3,18 35,0 7,2
1ЫРК 4,9 4690 2780 5,89 30,2 6,3
Известь по 0,5 г. к. + 1ЫРК 4,9 5080 3030 5,51 30,8 7,2
Известь по 1,0 г. к. + 1ЫРК 4,9 5120 3110 5,39 31,2 7,1
Известь по 2,0 г. к. + 1ЫРК 5,0 5430 3370 5,32 32,5 7,5
2ЫРК 4,7 4530 2770 6,15 29,7 6,8
Известь по 0,5 г. к. + 2ЫРК 4,7 5050 3010 6,10 30,5 7,3
Известь по 1,0 г. к. + 2ЫРК 4,8 5100 3100 6,00 31,7 7,6
Известь по 2,0 г. к. + 2ЫРК 4,9 5330 3260 5,85 33,2 7,8
жание кальция в почве на фоне ЫРК при известковании было выше лишь на 2.3 мэкв/100г почвы, что свидетельствует о потере 70.80 % внесенного с известковыми материалами элемента.
Таким образом, учитывая накопившийся в последние годы экспериментальный материал, целесообразность химической мелиорации ненасыщенных основаниями оподзоленных и выщелоченных черноземов следует признать оправданным приемом, повышающим продуктивность севооборотов и улучшающих экологическое состояние агроценозов.
Литература
1. Бахчеван, В. В. Цементная пыль -удобрение / В. В. Бахчеван // Земля родная. - 1975. - № 8. - С. 43-44.
2. Бесков, И. Х. Дефекационную грязь -на свекловичное поле / И. Х. Бесков // Сахарная свекла. - 1962. - № 8. - С. 10-12.
3. Бесков, И. Х. Использование известковых отходов промышленности для повышения плодородия черноземных почв / И. Х. Бесков // Химия в сельском хозяйстве.
- 1966. - № 1. - С. 5-10.
4. Бисовецкий, Т. Я. Дозы и соотношения минеральных удобрений под сахарную свеклу в зоне Белоцерковской опытноселекционной станции / Т. Я. Бисовецкий, П. С. Зинченко // Агрохимия. - 1967. - № 3.
- С. 73-75.
5. Богомазов, Н. П. Эффективность сочетания минеральных удобрений с известкованием на черноземе выщелоченном: автореф. дис. . канд. с.-х. наук / Н. П. Богомазов. - М., 1988. - 20 с.
6. Бровкин, В. И. Применение извести и фосфоритной муки на черноземах се-
верной лесостепи / В. И. Бровкин // Химия в сельском хозяйстве. - 1985. - № 5. -С. 1-12.
7. Ванюшин, С. П. Эффективность удобрений на выщелоченных черноземах лесостепи Среднего Поволжья: дис. . канд. с.-х. наук / С. П. Ванюшин. - С.Пб., 2002. - 21 с.
8. Волынская, У. М. Удобрения на кислых почвах / У. М. Волынская // Сахарная свекла. - 1974. - № 1. - С. 35.
9. Гришин, Г. Е. Агробиологические основы системы удобрения и известкования выщелоченных черноземов лесостепи Среднего Поволжья: автореф. дис. . доктора с.-х. наук / Г. Е. Гришин. - М., 2001. - 48 с.
10. Ефремов, В. В. Раскисление почв Черноземья / В. В. Ефремов // Сельские зори. - 1980. - № 8. - С. 24-25.
11. Жукова, Л. М. Влияние систематического применения удобрений на физикохимические свойства различных почв / Л. М. Жукова // Удобрение и плодородие почв. - М., 1980. - Вып. 2. - С. 41-60.
12. Ивойлов, А. В. Влияние известкования и минеральных удобрений на продуктивность зернопропашного севооборота и плодородие выщелоченного чернозема: автореф. дис. . канд. с.-х. наук / А. В. Ивойлов. - М., 1988. - 20 с.
13. Корабицкий, Н. К. Влияние удобрений на урожай и качество проса / Н. К. Корабицкий, Е. В. Четвергов // Уч. записки Мордовского ун-та. - 1969. - № 80. -С. 89-93.
14. Курносов, М. В. Влияние цеолитсодержащей породы на агромелиоративные свойства чернозема выщелоченного в условиях лесостепного Поволжья: автореф. дис. . канд. с.-х. наук / М. В. Курносов. -Пенза, 2006. - 22 с.
Нива Поволжья № 3 (24) август 2012 31
15. Ломако, Е. И. Известкование почв Республики Татарстан / Е. И. Ломако, Ш. А. Алиев. - Казань: Центр инновационных технологий, 2004. - 272 с.
16. Носко, Б. С. Моделирование агрохимических свойств почв / Б. С. Носко, Н. А. Кучир, В. Г. Раздайбеда // Бюлл. ВИУА. -1988. - № 90. - С. 3-14.
17. Научные основы применения удобрений в Башкирской АССР. - Уфа: Башкирское кн. изд-во, 1981. - 128 с.
18. Небытов, В. Г. Влияние известкования на агрохимические показатели чернозема выщелоченного, урожайность культур в севообороте при применении минеральных удобрений / В. Г. Небытов // Агрохимия. - 2004. - № 9. - С. 48-55.
19. Орлов, В. П. Влияние снижения кислотности выщелоченного чернозема на подвижность фосфора в почве и урожай растений / В. П. Орлов, Л. Д. Князева // Агрохимия. - 1980. - № 1. - С. 35-38.
20. Пенкина, С. В. Влияние мелиорантов и минеральных удобрений на продуктивность ярового ячменя на черноземе обыкновенном Саратовского Правобере-
жья: автореф. дис. . канд. с.-х. наук / С. В. Пенкина. - Саратов, 2004. - 20 с.
21. Прянишников, Д. Н. Агрохимия / Д. Н. Прянишников. - М., 1952. - 469 с..
22. Супрун, С. В. Влияние антропогенных факторов на плодородие почвы, урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы: автореф. дис. . канд. с.-х. наук / С. В. Супрун. - М., 2008. - 25 с.
23. Троший, А. М. Действие минеральных удобрений на свойства почв и урожайность сельскохозяйственных культур / А. М. Троший // Научные труды Воронежского СХИ. - 1980. - № 110. - С. 124-129.
24. Чуян, О. Г. Формирование физикохимических свойств пахотных почв лесостепи Центрального Черноземья и пути их регулирования: автореф. дис. . доктора с.-х. наук / О. Г. Чуян. - Воронеж, 2010. - 42 с.
25. Якушкин, И. В. Известковые удобрения в свекловичной культуре / И. В. Якуш-кин // Известкование почв в связи с применением удобрений. - М., 1919. - С. 18-28.
26. Якушкин, И. В. Руководство по применению удобрений под сахарную свеклу / И. В. Якушкин. - М., 1933. - 72 с.
32 Агрономия
