CC BY
27
О/
ПЛОДОРОДИЕ
о ^
о
N N
Ш
S ^
ш и
ш ^
2
ш м
001: 10.24411/0044-3913-2019-10702 УДК 631.445.4:631.81.095.337
Содержание элементов питания и урожайность озимой пшеницы на 12-й год последействия реминерализации чернозёма выщелоченного
В. С. ЦХОВРЕБОВ, доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой (e-mail: [email protected])
B. И. ФАИЗОВА, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
C. В. ЦХОВРЕБОВ, аспирант Л. А. СЕНЬКОВА, доктор биологических наук, профессор
Ставропольский государственный аграрный университет, пер. Зоотехнический, 12, Ставрополь, 355017, Российская Федерация
На выщелоченных черноземах Ставропольского края изучали последействие горных пород (лёссовидный суглинок, известняк-ракушечник, апатит, фосфогипс), внесенных в 2006 г. по следующей схеме: без мелиорантов (контроль); лессовидный суглинок (40 т/ га); известняк-ракушечник (6 т/га); известняк-ракушечник (12 т/га); апатит (1,5 т/га); апатит (3,0 т/га); фосфогипс (12 т/га); известняк-ракушечник (6 т/га) + апатит (1,5 т/га); известняк-ракушечник (12 т/га) + апатит (3,0 т/га); известняк-ракушечник (6 т/га) + апатит (1,5 т/ га) + фосфогипс (12 т/га); известняк-ракушечник (12 т/га) + апатит (3,0 т/га) + фосфорогипс (12 т/га); лессовидный суглинок (40 т/га) + известняк-ракушечник (12 т/га) + апатит (3,0 т/га) + фосфорогипс (12 т/га). Повторность - 3-кратная. Почвенные образцы под озимой пшеницей отбирали в следующие сроки: посев, кущение, выход в трубку, цветение, молочно-восковая спелость. Содержание подвижного фосфора и калия определяли по Мачигину в модификации ЦИНАО (ГОСТ 2605-91), подвижной серы - по методу ЦИНАО (ГОСТ26490-85); урожайность - методом отбора снопов. Содержание подвижных фосфора, калия и серы не претерпевало изменений в сезонной динамике. Использование лессовидного суглинка и известняка-ракушечника слабо повлияло на величину этих показателей. Применение апатита увеличивало содержание подвижного фосфора на 2,6...4,3 мг/кг. Внесение мелиорантов в макси-
мальных дозах повышало содержание подвижного фосфора в среднем на 4...7 мг/кг. Закономерных изменений обеспеченности подвижным калием как по фазам вегетации, так и по вариантам опыта, не выявлено. На 12-й год последействия фосфогипса отдельно и в сочетании с другими мелиорантами содержание подвижной серы в почве было на 3.4 мг/кг выше, чем в контроле, что способствовало ее переходу из разряда низкообеспеченной в разряд среднеобеспеченной по этому элементу питания.
Ключевые слова: известняк-ракушечник, апатит, фосфогипс, озимая пшеница (Triticum vulgare), элементы питания, урожайность.
Для цитирования: Содержание элементов питания и урожайность озимой пшеницы на 12-й год последействия реминерализации чернозёма выщелоченного /В. С. Цховребов, В. И. Фаизова, С. В. Цховребов и др. // Земледелие. 2019. № 7. С. 12-14. DOI: 10.24411/00443913-2019-10702.
Реминерализацию как способ повышения плодородия почв посредством внесения богатых по химическому составу горных пород, широко применяют в странах северной Европы на бедных почвах подзолистого типа [1].
Черноземы - одни из самых плодородных почв. Те не менее нет ни одной почвенной разности, не требующей увеличения производительной способности [2]. Тем более, что на сегодняшний день чернозёмы выщелоченные находятся в первой стадии деградации [3]. Анализ минералогического состава указывает на наметившиеся значительные различия между почвообразующей породой и почвой. Щелочная среда материнских пород в почве становится слабокислой и кислой. Карбонаты кальция вымыты за пределы почвенного профиля, а вместе с ними и многие элементы питания. Особенно это заметно в агроценозах [4, 5, 6]. В
результате сельскохозяйственного использования возрастают темпы выветривания минеральной основы, происходит отчуждение элементов питания вместе с урожаем, плодородие почв неуклонно снижается [7, 8, 9,].
Цель исследований - изучить влияние последействия внесения различных горных пород на содержание элементов питания в черноземе выщелоченном и урожайность озимой пшеницы.
Исследования проводили на опытной станции Ставропольского агро-университета. Почва - чернозём выщелоченный мощный малогумусный тяжелосуглинистый на лёссовидном суглинке, в пахотном слое которого содержание подвижного фосфора составляло 17...20 мг/кг, калия -220...230 мг/кг, подвижной серы -3.5 мг/кг, гумуса - 3,8.3,9 %, рН водной вытяжки - 5,9.6,1 ед.
Повышение плодородия почвы осуществляли путем внесения следующих горных пород: апатит, известняк-ракушечник, фосфогипс и лессовидный суглинок. Известняк-ракушечник доставлен с местного карьера горы Недреманной, апатит - с Кольского месторождения (используется заводом по производству минеральных удобрений в г. Лермонтов Ставропольского края), фосфогипс - с Невинномысского азотно-тукового комбината (отход производства).
Известняк-ракушечник - биогенная осадочная горная порода, содержит в основном 36.37 % Са; 0,48 % Мд; 0,24 % Р2О5, а также примеси алюминия, железа, калия, марганца, кобальта, молибдена, цинка и других микроэлементов.
Апатитовый концентрат - продукт флотации апатит-нефелиновой породы, используемой в промышленности для производства фосфорных удобрений. Содержит до 42,3 % Р2О5, 55,5 % СаСО3, а также калий, кремнезём, алюминий, молибден и другие микроэлементы.
Фосфогипс - продукт химической переработки апатитового концентрата, образуется после орошения апатита серной кислотой. Полученную при этом фосфорную кислоту используют для приготовления фосфорных удобрений, а фосфогипс уходит в отвал. Он содержит 20.22 % Са; 1,4 % Мд; 1,8 % Р2О3; 48,0 % Б04; 0,17.0,20 % Р
Вариант Р,05 К20 Б
14 2 | 3 | 4 | 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
Без мелиорантов (контроль) 19,2 19,5 19,5 18,8 18,7 236 235 230 230 232 3,3 3,5 3,4 3,3 3,1
Лессовидный суглинок (40 т/га) 20,3 21,4 22,1 21,2 21,0 235 235 235 230 235 3,7 3,9 3,8 3,8 3,5
Известняк-ракушечник (6 т/га) 20,8 22,2 22,6 23,1 22,6 245 247 238 243 245 3,6 3,7 3,7 3,8 3,5
Известняк-ракушечник (12 т/га) 20,4 22,5 22,6 23,7 23,4 250 240 250 255 240 3,7 4,0 4,0 3,9 3,6
Апатит (1,5 т/га) 21,8 22,6 23,8 23,6 23,5 260 260 250 250 250 3,4 3,6 3,6 3,8 3,7
Апатит (3 т/га) 22,7 23,4 24,6 24,2 24,3 262 265 262 260 255 3,6 4,0 3,8 3,7 3,8
Фосфогипс (12 т/га) 20,5 21,2 22,0 22,1 21,8 258 265 260 263 255 6,0 5,9 6,1 6,2 5,9
Известняк-ракушечник (6 т/га) + апатит (1,5 т/га) 22,6 22,8 23,4 23,6 24,4 260 265 260 260 255 4,1 4,2 4,5 4,6 4,7
Известняк-ракушечник (12 т/га) + апатит (3 т/га) 21,8 24,5 24,9 25,6 24,6 258 260 253 255 250 4,3 4,5 4,6 4,7 4,6
Известняк-ракушечник (6 т/га) + фосфогипс (12 т/га) 22,2 23,1 24,4 25,1 24,2 260 260 258 255 250 5,6 5,9 6,4 6,2 5,9
Известняк-ракушечник (12 т/га) + апатит (3 т/га) + фосфогипс (12 т/га) 23,4 24,2 24,1 24,4 25,2 264 260 263 262 258 6,2 6,2 6,3 6,9 6,4
Лессовидный суглинок (40 т/га) + известняк- 23,6 24,3 25,2 25,7 25,0 260 266 265 263 253 6,3 6,4 6,2 6,9 6,3
ракушечник (12 т/га) + апатит (3 т/га) + фосфогипс (12 т/га)
НСР 05 1,1 1,0 1,1 0,9 1,2 12 12 11 12 10 0,8 0,7 0,9 0,6 0,8
*Сроки отбора образцов: 1 - посев; 2 - кущение; 3 - выход в трубку; 4 - цветение; 5 - молочно-восковая спелость.
Апатит вносили для устранения дефицита фосфора, известняк-ракушечник - для повышения обеспеченности кальцием и некоторыми микроэлементами, фосфогипс - для увеличения содержания серы. Лессовидный суглинок - материнская порода местных почв. При разрушении их минеральной основы продукты выветривания удаляются из почвенного горизонта и накапливаются в породе.
Опыт заложен в 2006 г, в 2018 г исследовался 12-й год последействия реминерализации.
Осуществляли раздельное и совместное единовременное внесение мелиорантов по следующей схеме: без мелиорантов (контроль); лессовидный суглинок (40 т/га); известняк-ракушечник (6 т/га); известняк-ракушечник (12 т/га); апатит (1,5 т/га); апатит (3,0 т/га); фосфогипс (12 т/га); известняк-ракушечник (6 т/га) + апатит (1,5 т/га); известняк-ракушечник (12 т/га) + апатит (3,0 т/га); известняк-ракушечник (6 т/га) + апатит (1,5 т/га) + фосфогипс (12 т/га); известняк-ракушечник (12 т/га) + апатит (3,0 т/га) + гипс (12 т/га); лессовидный суглинок (40 т/га) + известняк-ракушечник (12 т/га) + апатит (3,0 т/га) + фос-фогипс (12 т/га). Повторность опыта - 3-кратная. Площадь опытной делянки - 36 м2 (3,6 м х 10 м).
Отбор почвенных образцов под озимой пшеницей проводили в следующие сроки: посев, кущение, выход в трубку, цветение, молочно-восковая спелость.
Содержание подвижного фосфора и калия определяли по методу Мачи-гина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 2605-91), подвижной серы - по методу ЦИНАО (ГОСТ 26490-85); урожайность - методом отбора снопов.
Обеспеченность подвижным фосфором не претерпевала особых изменений в сезонной динамике. Различия между сроками отбора находились на
уровне ошибки опыта. Наименьшую величину этого показателя отмечали в контроле - 18,7...19,5 мг/кг (табл. 1). Применение лессовидного суглинка и известняка-ракушечника слабо повлияло на содержание подвижного фосфора, а внесение апатита увеличивало его на 2,6.4,3 мг/кг
Использование фосфогипса оказывало несколько меньший эффект. Совместное применение горных пород привело к наибольшему росту этого показателя. Внесение мелиорантов в максимальныхдозах в опыте повысило содержание подвижного фосфора в среднем на 4.7 мг/кг
В известняке-ракушечнике и лёссовидном суглинке фосфора практически нет. Тем не менее, при совместном их применении с фосфорсодержащей породой содержание его подвижных форм в почве возрастало в большей степени, чем при внесении одного апатита. Это можно объяснить увеличением микробиологической активности и биомассы культуры, которые оказывают значительное влияние на темпы мобилизации фосфора.
Закономерных изменений содержания обменного калия в почве по фазам вегетации и по вариантам опыта не выявлено. Отмечена устойчивая тенденция его увеличения при
внесении мелиорантов, по сравнению с контролем.
По содержанию подвижной серы также не было выявлено различий между сроками наблюдений. Контрольный вариант характеризовался самыми низкими в опыте величинами этого показателя (3,1. 3,5 мг/кг), соответствующими низкой обеспеченности почвы элементом. Использование лёссовидного суглинка, известняка-ракушечника и апатита не повлияло на содержание подвижной серы, тогда как в варианте с фосфогипсом даже через 13 лет после внесения отмечено его увеличение на 3.4 мг/кг, а почва из разряда низкообеспеченной перешла в категорию среднеобеспеченной.
При совместном применении фос-фогипса с другими мелиорантами отмечена тенденция к увеличению содержания подвижной серы,по отношению к варианту самостоятельного его внесения.
При учете урожая озимой пшеницы выявлено, что наименьшим в опыте он был в контроле и составлял 4,02 т/ га (табл. 2). В варианте с лёссовидным суглинком не было выявлено достоверного роста величины этого показателя.
На фоне последействия известняка-ракушечника в дозах 6 и
2. Влияние мелиорантов на урожайность озимой пшеницы
Вариант опыта Урожай- Прибавка
ность, т/га т/га %
Без мелиорантов (контроль) 4,02 - -
Лессовидный суглинок (40 т/га) 4,12 0,10 2,5
Известняк-ракушечник (6 т/га) 4,39 0,37 9,2
Известняк-ракушечник (12 т/га) 4,46 0,44 10,9
Апатит (1,5 т/га) 4,43 0,41 10,1
Апатит (3 т/га) 4,57 0,55 13,7
Фосфогипс (12 т/га) 4,32 0,30 7,5
Известняк-ракушечник (6 т/га) + апатит (1,5 т/га) 4,48 0,46 11,4
Известняк-ракушечник (12 т/га) + апатит (3 т/га) 4,60 0,58 14,4
Известняк-ракушечник (6 т/га) + фосфогипс (12 т/га) 4,50 0,48 11,9
Известняк-ракушечник (12 т/га) + апатит (3 т/га) + фосфогипс (12 т/га) 4,67 0,65 16,2
Лессовидный суглинок (40 т/га) + известняк-ракушечник (12 т/га) + апатит (3 т/га) + фосфогипс (12 т/га) 4,69 0,67 16,4
НСР05 0,17
(О Ф
Ш, ь
Ф
д
ф
ь
Ф
2
О ^
(О
12 т/га отмечено повышение сбора зерна на 0,37 и 0,44 т/га, апатита в дозах 1,5 и 3,0 т /га - на 0,41 и 0,55 т/ га соответственно. Отдельное применение фосфогипса оказывало слабое влияние на урожайность озимой пшеницы. Совместное внесение мелиорантов сильнее повышало продуктивность растений.
Таким образом, внесение богатых по химическому составу горных пород (лёссовидный суглинок, известняк-ракушечник, апатит, фос-фогипс) в качестве мелиорантов на чернозёме выщелоченном обеспечивает на длительный период увеличение содержания подвижных соединений фосфора и серы. Наибольший эффект достигается при совместном использовании различных горных пород.
Литература.
1. Слюсарев В. Н. Свойства черноземов Западного Предкавказья и обеспеченность их серой // Труды КубГАУ. 2006. № 2. С. 157-165.
2. Есаулко А. Н., Агеев В. В. Совершенствование системы удобрений в севооборотах Центрального Предакавказья // Агрохимический вестник. 2005. № 4. С. 7-11.
3. Власенко В. П. Техногенная деградация почв и методы ее регулирования // Труды КубГАУ 2012. Вып. № 39. С. 69-72.
4. Швец Т. В. Плодородие почв низменно-западинного агроландшафта Азово-Кубанской низменности при возделывании селскохозяйственныхкультур: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Краснодар. 2009. 18 с.
5. Changes in the content of organic matter in black soils of Central Ciscaucasia caused by their agricultural use / V. S. Tshovrebov, V. I. Faizova, D. V. Kalugin etc. // Biosciences Biotechnology Research Asia. 2016. 13 (1). Pp. 231-236.
6. Калугин Д. В., Цховребов B. C. Реми-нерализация чернозема выщелоченного различными горными породами // Плодородие. 2008. № 5 (44). С. 10-11.
7. Есаулко А. Н., Калугин Д. В., Кукушкина В. В. Повышение содержания элементов питания в черноземе выщелоченном при внесении различных горных пород // Агрохимический вестник. 2017. № 4. С. 23-25.
8. Soil fertility problems in Central Ciscaucasia / V. S. Tskhovrebov, V. I. Faizova, A. M. Nikiforova etc. // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2017. Т. 8. № 6. С. 574-580.
9. Effect of density soil on productivity of winter wheat in terms of area with moderate moisturize / E. B. Drepa, A. S. Golub, Ju. A. Bezgina etc. // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2017. Т. 8. № 6. С. 805-808.
The Content of Nutrients and Yield of Winter Wheat in the Twelfth Year after Remineralization of Leached Chernozem
V. S. Tskhovrebov, V. I. Faizova, S. V. Tskhovrebov, L. A. Senkova
Stavropol State Agrarian University, per. Zootekhnicheskii, 12, Stavropol', 355017, Russian Federation
Abstract. In leached chernozems of the Stavropol Krai, we studied the aftereffect of rocks (loess-like loam, shell limestone, apatite, phosphogypsum) applied in 2006. Separate and joint application of ameliorants was carried out according to the following scheme: without ameliorants (the control); loess-like loam, 40 t/ha; shell limestone, 6 t/ha; shell limestone, 12 t/ha; apatite, 1.5 t/ ha; apatite, 3.0 t/ha; phosphogypsum, 121/ ha; shell limestone, 6 t/ha + apatite, 1.5 t/ha; shell limestone, 12 t/ha + apatite, 3.0 t/ha; shell limestone, 6 t/ha + apatite, 1.5 t/ha +
phosphogypsum, 12 t/ha; shell limestone, 12 t/ha + apatite, 3.0 t/ha + phosphogypsum, 12 t/ha; loess-like loam, 40 t/ha + shell limestone, 12t/ha + apatite, 3.0 t/ha + phosphogypsum, 12 t/ha. The experiment was repeated three times. Soil samples under winter wheat were taken at the following stages: sowing, tillering, stem elongation, flowering, and milky-wax ripeness. The content of mobile phosphorus and exchange potassium was determined according to Machigin's method in the modification of TslNAO (GOST 2605-91). The content of mobile sulphur was determined according to the method of TslNAO (GOST26490-85); the productivity -by the method of selection of sheaves. The content of mobile phosphorus, potassium and sulphur did not change in the seasonal dynamics. The use of loess-like loam and shell limestone had a weak effect on the value of these indicators. The use of apatite increased the content of mobile phosphorus by 2.6-4.3 mg/kg. The application of ameliorants in maximum doses increased the content of mobile phosphorus on average by 4-7 mg/kg. When studying the content of exchange potassium, no regular changes were revealed both over the vegetation phases and the experimental variants. In the variants with the aftereffect of phosphogypsum, even in the 13th year, the content of mobile sulphur was higher by 3-4 mg/kg than in the control; and the soil passed from a low-provided category to a medium-provided category for this nutrient.
Keywords: shell limestone; apatite; phosphogypsum; winter wheat (Triticum vulgare); nutrients; yield.
Author details: V. S. Tskhovrebov, D. Sc. (Agr.), head of department (e-mail: [email protected]); V. I. Faizova, D. Sc. (Agr.), prof.; S. V. Tskhovrebov, post graduate student; L. A. Senkova, D. Sc. (Biol.), prof.
For citation: Tskhovrebov V. S., Faizova V. I., Tskhovrebov S. V., Senkova L. A. The Content of Nutrients and Yield of Winter Wheat in the Twelfth Year after Remineralization of Leached Chernozem. Zemledelie. 2019. No. 7. Pp. 12-14 (in Russ.). DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10702.
ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ РУКОПИСЕЙ В ЖУРНАЛЕ «ЗЕМЛЕДЛИЕ»
• К публикации принимаются рукописи, набранные в редакторе Word шрифтом 14 через полтора интервала.
• К рукописи должно быть приложено сопроводительное письмо от научного учреждения, в котором работает или проводит исследования автор, написанное на бланке и подписанное руководителем учреждения.
• Рукопись должна также сопровождаться аннотацией на русском и английском языке. Автор должен выделить ключевые слова.
• В список цитируемой литературы нужно включать лишь те источники, на которые есть ссылка в статье. Список составляется в порядке упоминания этих источников в тексте.
• Рукопись должна быть внимательно вычитана и подписана всеми авторами.
о •В конце рукописи необходимо указать фамилию, имя и отчество каждого автора, ученую степень, должность, 5 место работы, контактный телефон, адрес электронной почты.
N • Рисунки и диаграммы должны быть выполненными на белом фоне, четкими и доступными для полиграфиче-^ ского воспроизведения.
z Электронный версии рукописей, атакже сканированные копии направлений отучреждения и подписанных
s страниц следует посылать по адресу [email protected], оригиналы - по почте только простым письмом, 5 по адресу: 101000, г. Москва, а/я 629.
о В процессе подготовки статьи всю переписку с автором редакция ведет только по электронной почте, по тому
Ц адресу, с которого поступила рукопись. е
т
