CC BY
14
УДК 631.821.1:631.51
ИЗВЕСТКОВАНИЕ КИСЛЫХ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ИХ ОБРАБОТКИ
А.А. Лукманов, к.б.н., С.Ш. Нуриев, к.б.н., Р.Р. Гайров, аспирант Центр агрохимической службы «Татарский», e-mail: [email protected]
В двух стационарных опытах на светло-серой лесной почве проведено сравнительное изучение различных способов заделки известковых удобрений и норм их внесения при ресурсосберегающих технологиях обработки почвы.
Ключевые слова: известкование, кислые почвы, ресурсосберегающие технологии, обработка почв, способы заделки и нормы внесения, известковые удобрения.
LIMING OF ACID SOILS AT RESOURCE SAVING TECHNOLOGIES OF IT TREATMENT
A.A. Lukmanov, S.Sh. Nuriev, R.R. Gayrov
Comparative investigation of different applying lime fertilizers types and dozes at resource saving technologies of soil treatment in two stationary experiments is presented.
Keywords: liming, acid soils, resource saving technologies, soil treatment, applying types and dozes, lime fertilizers.
Технология известкования предусматривает обязательные проведение двух операций - поверхностный рассев и равномерную заделку известковых удобрений в почву [1, 2]. Равномерность размещения известковых удобрений тесно связана с технологией основной обработки почвы. Применяемые в производстве технологии внесения и заделки мелиорантов под вспашку первые 12 года не всегда дают эффект. В первый год основное количество мелиоранта рассеивается по поверхности, а последующая вспашка переносит его в нижнюю часть пахотного горизонта и только после нескольких отвальных обработок происходит полное перемешивание его с почвой и снижение кислотности почвы.
Современные технологии обработки почвы (поверхностная) в основе которых лежит принцип минимилиза-ции числа обработок, а также сокращение или полное устранение вспашки, предполагают поверхностную заделку известковых удобрений. Поэтому на базе двух стационарных опытов в Предкамском агропочвенном районе Республики Татарстан с типичным распространением светло-лесных почв изучали 2 способа заделки известковых удобрений: традиционный (лущение стерни на 8-10 см и отвальная вспашка на 20 см) и поверхностный (лущение на 8-12 см), а также 3 дозы извести: 0,51,0-1,5 нормы. По прошествии 7 лет на опытным участке под влиянием минеральных и различных доз известковых удобрений установились различные уровни кислотности почвы - от среднекислой до нейтральной реакци-
ей. Это послужило базой для продолжения исследований и закладки нового стационарного опыта с целью установления оптимальных норм известковых удобрений при ресурсосберегающих технологиях обработки почвы. Для этого после отвальной вспашки в зависимости от уровня исходной кислотности были внесены повторно низкие, умеренные и высокие нормы извести в виде доломитовой муки.
В результате сравнительного изучения различных способов заделки известковых удобрений установлено, что изменение кислотных характеристик почв в значительной мере зависит от способов заделки мелиорантов в почву. При традиционной плужной заделке (лущение на 8-10 см и отвальная вспашка на 20 см) смещение рН в течение первых двух лет в слое 0-10 см составило 0,420,50 единиц, а в слое 10-20 см - 0,70-0,91 единиц рН. В последующие годы значение рН по слоям почвы постепенно выравнивалось. Причем величина рН в слое 0-10 см в дальнейшем не превышала достигнутого в первый год уровня рН 5,8, а в слое 10-20 см она уменьшалась более интенсивно. Через 4 года после внесения доломитовой муки значение рН установилось в интервале близком к нейтральной реакции среды (5,7) по всему слою 020 см. Далее отмечалось интенсивное затухание действий известкового удобрения, восстановилась слабокислая, а через 9 лет - среднекислая реакция среды.
При поверхностной заделке максимальное действие известкового удобрения на смещение рН проявилось в
1. Влияние известкования на продуктивность культур в севообороте
Вариант Средний сбор урожая за 9 лет, зерн.ед. Среднегодовая прибавка урожая от известкового удобрения, ц/га Среднегодовая окупаемость 1 т CaCO3, ц/га
ц/га %
Традиционная заделка
1. Навоз + NPK-фон 24.7 100 - -
2. Фон + CaCO3 1,0 28,5 115 3,8 0,79
Поверхностная заделка
3. Навоз + NPK-фон 24,7 100 - -
4. Фон + CaCO3 0,5 27,4 111 2,7 1,12
5. Фон + CaCO3 1,0 29,9 121 5,2 1,08
6. Фон + CaCO3 1,5 30,5 123 5,8 0,81
2. Влияние известкования на изменение рНка светло-серой лесной почвы
Варианты Годы действия извести
1 год 2 год 3 год 4 год 5 год
слой почвы, см
о-1о 1о-2о о-1о 1о-2о о-1о 1о-2о о-1о 1о-2о о-1о 1о-2о
1. Среднекислая почва
М,оР9оК9о - фон 4,88 4,81 5,о8 4,7о 4,96 4,76 4,56 5,о8 4,74 5,оо
Фон + СаС03, 4 т/га 5,17 4,83 5,5о 4,8о 5,45 5,12 5,2о 5,о1 5,1о 5,1о
Фон + СаС03, 7 т/га 5,77 5,17 5,68 5,42 5,66 5,4о 5,61 5,47 5,56 5,5о
Фон + СаС03, 10 т/га 6,о4 5,31 5,85 5,63 5,95 5,21 5,87 5,72 5,66 5,72
2. Слабокислая почва
М,оР9оК9о - фон 5,31 5,38 5,18 5,29 5,о5 5,3о 4,99 5,о9 4,81 5,1о
Фон + СаС03, 4 т/га 5,66 5,51 5,55 5,61 5,57 5,65 5,4о 5,5о 5,38 5,5о
Фон + СаС03, 6 т/га 5,8о 5,54 5,72 5,62 5,8о 5,8о 5,6о 5,7о 5,6о 5,65
Фон + СаС03, 8 т/га 6,17 5,61 5,83 5,76 6,оо 5,92 5,8о 5,83 5,76 5,8о
2. Близкая к нейтральной почва
М,оР9оК9о - фон 5,64 5,53 5,6о 5,51 5,3о 5,44 5,31 5,2о 5,2о 5,25
Фон + СаС03, 2 т/га 5,83 6,оо 5,78 5,7о 5,58 5,62 5,42 5,42 5,5о 5,6о
Фон + СаС03, 4 т/га 5,97 5,55 5,85 5,8о 5,68 5,89 5,58 5,86 5,67 5,8о
Фон + СаС03, 6 т/га 6,29 6,16 6,о5 6,оо 5,8о 5,9о 5,98 6,о8 5,9о 5,6о
верхнем 0-10 см слое почвы. Влияние доломитовой муки в слое 10-20 см было слабое в первые годы, и оно возрастало с течением времени. В зависимости от дозы мелиоранта выравнивание величины рН происходило на третий год при дозе 0,5, на четвертый - при 1,0 и на пятый - при 1,5 нормы. Независимо от доз мелиоранта и способов его заделки произошло значительное изменение кислотных характеристик подпахотного горизонта почвы (20-30 см).
Вышеописанные закономерности изменения кислотности почвы свидетельствует о том, что действие мелиоранта по времени связано с процессом миграции оснований, имеет направленный характер: ослабляется влияние мелиоранта в верхних и усиливается - в нижних, в том числе и в подпахотных слоях. Выравнивание агрохимических показателей почвы по всему 20 см слою происходит в зависимости от дозы мелиоранта на 3-4 год после известкования. В условиях поверхностной заделки известковых удобрений на 25-30% снижается потери извести из верхнего слоя и тем самым удлиняется продолжительность эффективного действия мелиоранта (табл. 1).
В среднем за 9 сборов урожая (озимая рожь, яровая пшеница, вико-овес, озимая рожь, яровая пшеница, кор-мосмесь, озимая рожь, яровая пшеница, горох) внесение и поверхностная заделка доломитовой муки на светло -серой лесной почве со слабокислой реакцией среды обеспечили прирост урожайности на 11-23%, а среднегодовые прибавки урожая в зерновых единицах при дозе 0,5 СаС03 составили 2,7 ц/га; при дозе 1,0 - 5,2; при дозе 1,5 - 5,8 ц/га.
При традиционной заделке мелиоранта среднегодовые прибавки урожая составили 3,8 ц/га, или 73% от полной нормы мелиоранта с поверхностной заделкой. При полной норме мелиоранта максимальная продуктивность севооборота достигнута с поверхностной заделкой и составила 121% по отношению к контролю, а среднегодовая окупаемость 1 т СаС03 составила 1,08 ц зерн.ед. с 1 га.
Проведенные экспериментальные исследования позволяют рекомендовать следующую технологию известкования кислых почв. При безотвальной (поверхностной) системе основной обработки почвы известкование
3. Анализ изменения кислотности (рНКд) светло-серой лесной почвы при известковании
Варианты Исходное значение рН В год внесения Через 5 лет
от дозы извести от 1 т СаС03 от дозы извести % к 1 году
1. Среднекислая почва
^9оР9оК9о - фон 4,88 - - - -
Фон + СаС03, 4 т/га - о,29 о,о7 +о,22 76
Фон + СаС03, 7 т/га - о,89 о,13 +о,68 76
Фон + СаС03, 10 т/га - 1,16 о,12 +о,78 67
2. Слабокислая почва
К9оР9оК9о - фон 5,31 - - - -
Фон + СаС03, 4 т/га - о,35 о,о9 +о,о7 24
Фон + СаС03, 6 т/га - о,49 о,о8 +о,29 74
Фон + СаС03, 8 т/га - о,86 о,11 +о,45 59
2. Близкая к нейтральной почва
^оР9оК9о - фон 5,64 - - - -
Фон + СаС03, 2 т/га - о,19 о,о9 +о,14 -
Фон + СаС03, 4 т/га - о,33 о,о8 +о,о3 9
Фон + СаС03, 6 т/га - о,65 о,11 +о,26 4о
4. Влияние известкования светло-серой лесной почвы с различной степенью кислотности и систематического применения удобрений на продуктивность севооборота, ц/га зерн.ед.
Вариант Прибавка урожая от извести
Всего за 5 лет В среднем за год В пересчете на 1 т СаС03
1. Среднекислая почва (ср. по ^0Р90К90 - 35,9 ц/га зерн.ед.)
^0Р90К90 + CaCO3, 4 т/га 23,1 4,6 1,15
^0Р90К90 + СаС03, 7 т/га 47,8 9,6 1,37
М>0Р90К90 + СаС03, 10 т/га 56,8 11,4 1,14
2. Слабокислая почва (ср. по ^0Р90К90 - 39,4 ц/га зерн.ед.)
М>оР90К90 + СаС03, 4 т/га 16,4 3,3 0,82
М>оР90К90 + СаС03, 6 т/га 37,6 7,5 1,25
^0Р90К90 + СаС03, 8 т/га 42,6 8,5 1,06
2. Близкая к нейтральной почва (с] э. по ^0Р90К90 - 41,8 ц/га зерн.ед.)
М>оР90К90 + СаС03, 2 т/га 13,7 2,7 1,35
^0Р90К90 + СаС03, 4 т/га 29,4 5,9 1,47
М>оР90К90 + СаС03, 6 т/га 33,0 6,6 1,10
следует проводить после оборота пахотного слоя полными нормами мелиоранта. Заделку известковых удобрений необходимо осуществлять дисковыми лущильниками на глубину 10-12 см. Повторный оборот пласта следует проводить не раньше, чем через 3 года после известкования.
Внедрение новых систем обработки почвы создало проблему норм внесения известковых удобрений. Разработанные ранее нормативы их расхода рассчитаны на традиционную (плужную) заделку с целью полного перемешивания мелиоранта с почвой всего пахотного горизонта. Данные исследований по изучению влияния известкования нечерноземных почв возрастающими дозами извести (0,5-1,0-1,5 нормы) для разработки оптимальных норм внесения известковых удобрений в условиях ресурсосберегающих систем обработки почвы и поверхностной заделки известковых удобрений представлены в таблицах 2 и 3.
Установлено, что систематическое применение минеральных удобрений без известкования приводит к возрастанию почвенной кислотности в течение 5 лет в среднем на одну единицу градации. На почвах с различной реакцией среды с увеличением дозы извести быстрее снижаются все формы кислотности, повышается сумма и степень насыщенности основаниями. В направлении от более кислых почв к менее кислым снижается величина сдвига рН от дозы известкования в пересчете на 1 т CaCO3. В первый же год действия на среднекис-лых почвах низкие дозы извести (4 т/га CaCO3) позволили в слое 0-10 см сдвинуть реакцию среды до слабокислой (pH 5,17), умеренные (7 т/га) - до близкой к нейтральной (pH 5,77), высокие (10 т/га CaCO3) - до нейтральной (pH 6,04). При этом величина общего сдвига кислотности составила 0,29-0,89-1,16 единиц pH. Смещение pH в пересчете на 1 т CaCO3, показывающая относительную эффективность доз извести, последовательно повышается с возрастанием дозы, но эта связь нелинейная, т.е. с увеличением дозы известковых удобрений снижается относительная ее эффективность.
На слабокислых почвах низкие и умеренные дозы извести сдвинули реакцию среды до близкой к нейтральной (pH 5,60 и 5,80), высокие - до нейтральной (pH 6,04). Максимальное изменение физико-химических
свойств почвы при поверхностной заделке известкового удобрения произошло в верхнем 0-10 см слое, слабее - в нижних горизонтах, а положительное влияние извести продолжалось и в последующие годы. При этом наблюдалось постепенное затухание действия извести в верхнем слое и возрастание в нижнем 10-20 см слое. Выравнивание кислотных характеристик всего пахотного слоя наблюдается через 3-4 года. На средне- и слабокислых почвах достигнутый в первые годы уровень действия извести и сдвиг pH сохраняется и через 5 лет составляет 59-76% от уровня влияния при внесении ее в умеренных и высоких дозах.
Улучшение физико-химических свойств почвы под действием известкования отразилось на урожае сельскохозяйственных культур, возделываемых в звене севооборота: озимая рожь, яровая пшеница, горох. При этом урожайность зависит как от уровня исходной кислотности почвы, так и от дозы внесенной извести (табл. 4).
По данным учета урожайности за 5 лет на фоне ^0Р90К90 наибольший эффект (41,8 ц/га зерн.ед.) получен близко к нейтральной почве, а наименьший соответственно (35,9 и 39,4 ц/га) - на средне- и слабокислых почвах. Выявлено, что по мере снижения кислотности почвы прибавки урожая от известкования уменьшаются и за 5 лет на среднекислых почвах составили 23,1-56,8 ц/га зерн.ед., слабокислых-16,4-42,6, близкой к ней-тральным-13,7-33,0 ц/га зерн.ед. или в среднем за год соответственно 4,6-11,4; 3,3-8,5; 2,7-6,6.
Исследование эффективности известкования при ресурсосберегающих технологиях обработки показало, что наибольшая окупаемость извести в пересчете на 1 т мелиоранта достигается при умеренных дозах извести. На среднекислых почвах она достигается при дозе 7 т/га CaCO3, на слабокислых - 6 т/га, на близких к нейтральным - 4 т/га. При этом среднегодовая прибавка от известкования составила 1,25-1,37 ц/га зерн.ед.
Таким образом, поверхностная заделка мелиоранта на 25-30% снижает потери известковых удобрений и удлиняет срок эффективного действия известкования. Наибольшая окупаемость извести в пересчете на 1 т мелиоранта достигается на среднекислых почвах при дозе СаС03 7 т/га, на слабокислых - 6 т/га, на близко к нейтральным - 4 т/га.
