CC BY
23
УДК 631.61:631.44
ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ МЕЛКОЗАЛЕЖНЫХ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ ПРИ ВНЕСЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК
1 2
Ю.А. Мажайский, д.с.-х.н., С.М. Курчевский, к.с.-х.н. 1Мещерский филиал ВНИИГиМ имени А.Н. Костякова, e-mail: [email protected] 2Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, e-mail: [email protected]
Приведены результаты исследований по улучшению свойств и плодородия мелкозалежных низинных торфяников Рязанской области путем внесения минеральных добавок из глины и песка. Показано улучшение водно-физических, агрохимических и биологических свойств, а также температурного режима почв. Установлено, что глинование торфяных почв, по сравнению с песко-ванием, повышало урожайность зерна овса в среднем на 8%.
Ключевые слова: мелкозалежный торфяник, свойства почв, минеральные добавки, дозы, урожайность, овес.
SHALLOW LIE PEAT SOIL FERTILITY INCREASE UNDER INFLUENCE OF MINERAL ADDITIONS
1Dr. Sci. Yu.A. Mazhayskiy, 2PhD. S.M. Kurchevskiy
1Meshchera branch of Kostyakov ARSRI for Hydraulic Engineering and Land Reclamation, e-mail: [email protected] 2Belarus State Agricultural Academy, e-mail: [email protected]
Results of research about properties and fertility improvement of shallow lie peat soil by application of mineral additions (loam and sand) are presented. Improvement of water-physical, agrochemical and biological properties, temperature regime and increase of yield are shown. Established that loam's application for peat soils increased oat yield for 8% (average) in compare with sand's application.
Keywords: shallow lie peat, mineral fertilizers, lime, sand, doze, properties, yield, oat.
В Нечерноземной зоне Российской Федерации значительные площади занимают мелкозалежные и выработанные торфяники, которые до недавнего времени считались «бросовыми землями». Слабое вовлечение их в сельскохозяйственное производство связано с мелиоративной неблагоустроенностью и отсутствием достаточного опыта их сельскохозяйственного освоения.
Результатами исследований [1-6] установлено, что пескование и глинование мелкозалежных низинных торфяников в сочетании с минеральными удобрениями - эффективное мероприятие по окультуриванию этих почв. Применительно к условиям Мещерской низменности Рязанской области остаются малоизученными вопросы высокопродуктивного использования мелкозалежных торфяников.
Цель исследований - разработка приемов по повышению плодородия мелкозалежных низинных торфяников в условиях Мещерской низменности Рязанской области.
Исследования проводили в 2011-2013 гг. на эко-полигоне «Мещера». Опытный участок расположен на маломощном низинном торфянике «Тинки-П» в опытно-производственном хозяйстве «Полково» в пределах Рязанской Мещеры. Он осушен открытыми каналами в 1963 г., уровень грунтовых вод в среднем за вегетацию поддерживается на глубине
90-120 см. Осушительную систему длительное время не обслуживали.
Почва участка мелкозалежный торфяник с высокой степенью разложения 35% (0-20 см) и высокой (28,1%) зольностью. Плотность сложения в слое 0-20 см составляла 0,35 г/см3, плотность твердой фазы - 1,71 г/см3, пористость - 80,0%, а пористость аэрации - 46,1%. В пахотном слое полная влагоемкость составляла 219%, наименьшая -109%, максимальная гигроскопичность - 29,2% от массы, pHKCl в почвенном слое 0-20 см - 5,0, общий азот - 3,08%, подвижный фосфор и обменный калий - 122 и 163 мг/кг соответственно.
Опыт заложен на мелкозалежном торфянике по следующей схеме: 1. Чистая торфяная почва - контроль; 2. N45P60K90 - фон; 3. Фон + глина, 400 т/га; 4. Фон + глина, 600 т/га; 5. Фон + глина, 800 т/га; 6. Фон + песок, 400 т/га; 7. Фон + песок, 600 т/га; 8. Фон + песок, 800 т/га.
При закладке опыта проводили дискование дернины в два следа, вспашку, выравнивание, внесение песка и глины, дискование, затем боронование. Минеральные удобрения вносили под предпосевную культивацию почвы в дозе ^^^ед. Посев овса сорта «Горизонт» с нормой высева 5,5 млн/га. Посев осуществляли С3-3,6А с глубиной заделки семян 4-6 см. После посева проводили прикатыва-
ние 3ККШ-6. Уборка механизированная и вручную. Исследования проводили с использованием общеизвестных методов и методик.
Результаты. Внесение минерального грунта из глины и песка коренным образом изменяло основные водно-физические и химические свойства мелиорируемой торфяной почвы (табл. 1).
Применение минерального грунта (глина, песок) в дозе 400 т/га вызывает повышение плотности сложения на 66,7-81,8%, а при увеличении доз в 2 раза (до 800 т/га) плотность сложения повысилась в 1,5 раза. Плотность твердой фазы по сравнению с контролем возрастала в 1,33-1,36 раза при дозах минерального грунта 400 т/га, в 1,40-1,42 раза при дозах 600 т/га и в 1,44-1,46 раза при дозах 800 т/га. С увеличением доз глины и песка от 400 до 800 т/га зольность смешанной торфяной почвы повышалась на 38-40%. При внесении максимальной дозы (800 т/га) общая пористость уменьшилась в 1,21-1,23 раза, а пористость аэрации - в 2,15-3,38 раза.
При внесении глины (400-800 т/га) показатели полной влагоемкости (ПВ) по сравнению с контролем снизились в 1,6-2,4 раза, а при использовании песка в таком же количестве - в 1,7-2,6 раза. Наименьшая влагоемкость (НВ) снижалась в 1,5-1,8 раза при глиновании и в 1,6-1,9 раза при песковании.
Повышение дозы глины до 800 т/га увеличивало продуктивные запасы влаги до 60 мм, или в 1,5 раза больше, чем в контроле. Аналогичные изменения были выявлены и при внесении песка. Следует отметить, что продуктивная влажность почвы при внесении минеральных добавок заметно уменьшалась. Однако объемные величины свидетельствуют о существенном увеличении этих значений.
Глинование торфяной почвы улучшило ее кислотный режим. Так, реакция среды стала слабокислой (рН 5,4-5,9) и близкой к нейтральной (рН 6,2). При этом потенциальная (гидролитическая) кислотность снижалась с 40,5 до 20,7-16,5 мг-экв/100 г. Отмечается закономерность в повышении содержания подвижного фосфора и тенденция увеличения обменного калия. Начальная доза глины 400 т/га не изменила содержание подвижных форм азота, а дозы 600 и 800 т/га значительно понизили аммонификацию и нитрификацию торфяной почвы.
Пескование торфяной почвы, как и глинование, заметно снизило накопление аммиачного и нитратного азота. Содержание подвижного фосфора и обменного калия осталось на уровне фона.
Внесение минеральных добавок в торфяную залежь улучшало температурный режим: различия в температуре почвы между вариантами сохранялись в течение всего вегетационного периода, однако выражены они лучше в первой половине вегетации. За три года вегетации овса (май-август) средняя температура пахотного горизонта почвы в контроле составляла 14,8°С, а в вариантах с минеральным грунтом была выше на 0,5-1,5°С и варьировала в пределах 15,3-16,3°С в зависимости от дозы добавки и ее гранулометрического состава. Переход температур через 5°С, 10°С и 15°С был на 7-18 дней раньше контроля при внесении минеральной добавки, что обеспечивает более ранее начало вегетации.
Глинование и пескование торфяно-болотных почв достоверно повышало ее целлюлозолитиче-скую активность практически при всех рассматриваемых дозах. Внесение минеральных добавок по сравнению с контролем повышает степень интенсив-
1. Изменение водно-физических и химических свойств торфяной почвы _при внесении глины и песка в слое 0-20 см (ср. 2011-2013 гг.)
№ вар. Плотность сложения, г/см3 Плотность твердой фазы, г/см3 Зольность, % Пористость, % ПВ, % от массы НВ, % от массы pHxci NH4 + NO3 P2Os К2О
числитель - мг/кг, знаменатель - кг/га
1 0,33 1,70 28,1 80,6 209,9 105,4 5,0 365 234,0 126 82,9 155 102,0
2 0,35 1,72 28,2 79,7 198,2 104,5 5,1 452 289,4 187 130,4 166 116,1
3 0,60 2,32 51,2 74,1 133,3 70,7 5,4 425 504,4 203 238,0 185 218,6
4 0,73 2,41 62,1 69,7 103,4 64,3 5,9 390 560,8 238 338,8 196 280,2
5 0,86 2,49 71,5 65,3 86,1 60,1 6,2 353 606,4 283 482,0 208 354,9
6 0,55 2,26 50,0 75,8 127,4 67,3 5,3 436 474,3 191 207,4 176 190,4
7 0,69 2,38 60,6 71,1 97,4 59,1 5,6 393 541,9 217 298,0 183 250,7
8 0,82 2,45 69,6 66,5 80,5 54,5 6,1 360 585,8 237 385,4 185 300,7
HCP05 0,07 0,11 2,12 3,05 1,86 0,3 3,3 и 32
Примечание. Расшифровка вариантов дана в тексте статьи.
2. Урожайность овса на торфяной почве, т/га
№ вар. 2011 г. 2012 г. 2013 г. Сред нее Прибавка у рожайности
т/га %
1 1,82 2,17 2,04 2,01 -0,46 -23
2 2,27 2,65 2,48 2,47 - -
3 2,78 3,16 3,08 3,01 0,54 22
4 2,91 3,29 3,14 3,11 0,64 26
5 3,05 3,22 3,18 3,15 0,68 28
6 2,60 2,93 2,80 2,78 0,31 13
7 2,65 3,03 2,86 2,85 0,38 15
8 2,71 3,11 2,89 2,91 0,44 18
НСР05 0,07 0,10 0,08 - - -
ности процесса со слабой до средней. Отмечена тенденция усиления интенсивности процесса разложения льняной ткани при внесении глины в качестве минеральной добавки, по сравнению с песком.
Внесение минеральных удобрений увеличило урожайность зерна овса на 0,46 т/га, или на 23% (табл. 2). Внесение в торфяную почву добавки из глины в среднем за три года повышало сбор зерна овса на 0,54-0,68 т/га (22-28%). Пескование обеспечивало повышение урожайности на 0,31-0,44 т/га по сравнению с фоном минеральных удобрений. Следовательно, глинование торфяно-болотных почв повышало урожайность зерна овса в среднем на 8% по сравнению с пескованием.
Наиболее эффективными были варианты 3 и 6, где минимальный срок окупаемости затрат на проведение структурной мелиорации мелкозалежных торфяников составил 3 года при внесении глины или песка в дозах 400 т/га на фоне минеральных удобрений. Дисконтированный прирост чистого дохода на третий год в варианте 3 составил 158,2 руб., в варианте 6 - 256,7 руб., тогда как на остальных вариантах с внесением минерального грунта его не было.
Показатель целесообразности природозащитных мероприятий определяется экологическим эффектом,
который выражен снижением вымывания питательных элементов дренажными водами; уменьшением вероятности пожаров; стабилизацией баланса органического вещества торфа и продление жизни торфяной залежи; уменьшением вероятности возникновения заморозков и гибели от них урожая, а также улучшением качества производимой продукции.
Таким образом, на мелкозалежных торфяных почвах рекомендуется использовать минеральный грунт в виде глины дозой 400 т/га или песка дозой 600 т/га совместно с минеральными удобрениями (М45Р60К9о) для повышения эффективного плодородия, улучшения структуры, водно-физических, агрохимических и биологических свойств, а также для снижения угрозы возгорания, сработки торфа и исключения ветровой эрозии.
Литература
1. Белковский В.И., Зоткин В.П. Обогащение торфяных почв минеральным грунтом. - М.: Россельхозиздат, 1986. - 44 с.
2. Доспехов В.А. Методика полевого опыта. - М.: Аг-ропромиздат, 1985. - 351 с.
3. Курчевский С.М., Поднебесная Э.И., Виноградов Д.В. Сравнительная оценка пескования и глинования для повышения продуктивности торфяных почв // Агрохимический вестник, 2013, № 2. - С. 27-28.
4. Стариков Х.Н., Суслов С.А., Важдаева Н.Г. Повышение экономической эффективности окультуривания и использования почв в Российской Федерации. - Н. Новгород: Изд-во НГИЭИ, 2008. - 174 с.
5. Чернов А.Е., Томин Ю.А., Мажайский Ю.А., Курчевский С.М. Агромелиоративные направления охраны торфяных почв сельскохозяйственного использования // Мелиорация и водное хозяйство, 2012, № 6. - С. 8-10.
6. Эколого-экономическое обоснование мелиорации торфяно-болотных комплексов и технологии их рационального использования / Под общ. редакцией А.Ю. Ма-жайского. - Рязань: ВГБОУ ВПО РГАТУ, 2012. - 302 с.
ИТОГИ КОНКУРСА «АГРОХИМИК ГОДА» по работам, опубликованным в журнале «Агрохимический вестник» в 2014 г.
1. Номинация «Специалисты агрохимслужбы» П.В. Прудников - директор Центра химизации и сельскохозяйственной радиологии «Брянский» за цикл статей, опубликованных в № 5.
2. Номинация «Ученые, работающие в области агрохимии, почвоведения и экологии» В.Г. Сычев - директор ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, академик РАН за статью «О научно-методическом обеспечении государственной агрохимической службы», опубликованную в № 6.
3. Номинация «Молодые ученые» Д.В. Крыленкин, И.В. Гешель - аспиранты ВНИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии, за статью «Динамика прочности и степени сорбции изотопа стронция из водного раствора», опубликованную в № 3.
4. Номинация «За вклад в развитие агрохимической службы и науки» П.Д. Попов - член редколлегии журнала «Агрохимический вестник» за статью «От истоков зональных агрохимических лабораторий до государственных проектно-изыскательских станций и центров аг-рохимслужбы», опубликованную в № 1, а также в связи с 80-летием со дня рождения.
