CC BY
22
УДК 631.455.24:631.82:631.417
Влияние извести и минеральных удобрений на свойства дерново-подзолистой почвы
Н.Т. ЧЕБОТАРЕВ, доктор сельскохозяйственных наук А.Г. ТУЛИНОВ
НИИ сельского хозяйства Республики Коми E-mail: [email protected]
В полевом стационарном длительном опыте на дерново-подзолистой средне-суглинистой слабоокультуренной почве изучена эффективность применения минеральных удобрений и извести при возделывании многолетних трав.
Ключевые слова: минеральные удобрения, известь, почва, гумус, фракционный состав гумуса, гуминовые кислоты, фульвокислоты.
Преобладающие на Северо-Востоке европейской части страны подзолистые и дерново-подзолистые почвы характеризуются очень низким естественным плодородием, и при резком сокращении объемов применения удобрений и мелиорантов подвергаются деградационным процессам, в результате чего снижается содержание гумуса, питательных веществ и ухудшаются физико-химические свойства. Для воспроизводства элементов питания, органического вещества почвы и повышения продуктивности агроценозов требуется разработка и освоение эффективных систем удобрения, обеспечивающих рациональное использование материальных ресурсов [I].
В стационарном полевом опыте нашего института в 1983-2009 гг. изучали влияние применения минеральных удобрений и химических мелиорантов при возделывании многолетних трав на изменение плодоро-
дия и органического вещества дерново-подзолистой среднесуглинис-той слабоокультуренной почвы на покровных суглинках, относящейся к очень холодному подтипу сезонно-промерзающего типа почв Республики Коми. Перед закладкой опыта (1983 г.) в пахотном слое почвы (020 см) содержание гумуса составило 1,3-1,8 %, подвижных форм фосфора - 48-81 и калия - 66-100 мг/кг почвы, гидролитическая кислотность - 5,0-7,1, сумма поглощенных оснований (по Каппену) - 6,4-7,1 мг-экв/ 100 г почвы, степень насыщенности основаниями - 60-70 %, рНсол 3,9-4,4.
Схема опыта включала шесть вариантов: 1 - контроль (без удобрений); 2 и 3 - известь в дозах из расчета соответственно 1,0 и 2,0 г.к., внесенная в 1983 г.; 4 - ЫРК ежегодно в дозах, рассчитанных по их выносу многолетними травами (Ы60Р75К75); 5 и 6 - ежегодно ЫРК по фону двух доз извести. Планируемый урожай зеленой массы трав составлял 15 т/га. Возделывали бобо-во-злаковую травосмесь (клевер луговой сорта Трио, тимофеевка луговая Северодвинская, ежа сборная Хлыновская).
Урожай учитывали сплошным способом, поделяночно. Площадь делянки - 50 м2, повторность опыта четырехкратная. За период исследований травосмесь пересевали четыре раза.
Установлено, что длительное применение (26 лет) извести и минеральных удобрений повлияло на содержание гумуса и его фракционный состав в дерново-подзолистой почве (табл. 1). Наиболее значительно со-
держание гумуса увеличилось при ежегодном внесении минеральных удобрений по фону извести - на 0,40,7 % по сравнению с исходным содержанием.
Разовое внесение извести в 1983 г. также повысило содержание гумуса на 0,2-0,4 % благодаря нейтрализации почвенной кислотности, созданию благоприятных условий для развития растений, увеличению объемов поступления растительных остатков в почву, их гумификации и минерализации. В варианте с ежегодным применением минеральных удобрений содержание гумуса снизилось на 0,2 %, что говорит о недостаточном поступлении в почву корневых и пожнивных остатков для расширенного воспроизводства органического вещества.
Установлено значительное повышение содержания фосфора и калия в 2009 г. в почве опытного участка, за исключением варианта без удобрений, где вынос этих элементов с урожаем превышал их поступление в почву. Наиболее существенно увеличилось содержание этих элементов в почве вариантов 5 и 6 с внесением ЫРК по фонам извести - соответственно на 400-430 и 58-79 мг/кг почвы по сравнению с исходным их количеством. В других вариантах содержание фосфора и калия в почве повысилось в меньшей степени.
Отмеченное повышение плодородия почвы указывает на то, что известь способствовала переводу трудноусвояемых форм элементов питания в легкоусвояемые, а дополнительное применение ЫРК - получению высоких урожаев трав и установлению положительного баланса фосфора и калия в почве.
Как показали исследования, во всех вариантах известкования слабоокультуренной дерново-подзолистой почвы через 26 лет содержание органического углерода практически находилось на одном уровне с контролем. Обращает на себя внимание
I. Содержание гумуса и его состав в пахотном слое (0-20 см) дерново-подзолистой почвы
при длительном применении минеральных удобрений и извести, % к С
(2009 г.)
Вариант Содержание гумуса, % С, % Гуминовые кислоты Фульвокислоты СгкхСфк Негидро-лизуемый остаток
1 2 3 сумма 1а 1 2 3 сумма
I. Без удобрений 1,7 0,38 10,9 1,9 5,4 18,2 3,8 1,4 18,8 19,4 43,4 0,4 38,4
(контроль) 2. Известь, I г.к. 1,8 0,37 12,4 2,7 5,8 20,9 2,9 1,3 19,3 19,8 43,3 0,5 35,8
3. Известь, 2 г.к. 1,9 0,35 11,3 3,2 8,5 23,0 2,6 1,3 19,6 20,0 43,5 0,6 33,5
4. ЫРК 1,6 0,36 9,6 4,4 6,8 20,8 3,1 1,4 18,7 17,3 41,5 0,5 37,7
5. Известь, I г.к. с NPK 1,8 0,40 8,4 7,2 9,8 15,4 1,9 1,3 17,9 21,1 42,2 0,6 32,4
6. Известь, 2 г.к. с NPK 2,0 0,42 9,1 7,8 11,6 28,5 1,8 1,2 17,6 19,1 39,7 0,7 31,8
0
см
см
01
z
е и л
е д
е л м е
и
1ёТаТбТаеа.р65
30.01.2012, 20:25
18
2. Баланс гумуса в дерново-подзолистой почве при известковании и длительном применении минеральных удобрений, в среднем за год, т/га
Содержание гумуса Минера- Накопление Баланс гумуса
Вариант 1983 г. 2009 г. лизация гумуса из растительных остатков
% т/га % т/га гумуса
I. Без удобрений 1,8 46,8 1,7 44,2 0,65 0,53 -0,12
(контроль) 2. Известь, I г.к. 1,6 41,6 1,8 46,8 0,68 0,89 +0,21
3. Известь, 2 г.к. 1,5 39,0 1,9 49,4 0,74 1,12 +0,38
4. ЫРК 1,8 46,8 1,6 41,6 0,56 0,41 -0,15
5. Известь, I г.к. с 1,4 36,4 1,8 46,8 0,68 0,89 +0,21
ЫРК
6. Известь, 2 г.к. с 1,3 33,8 2,0 52,0 0,88 1,48 + 0,60
ЫРК
тенденция к некоторому снижению массовой доли органического углерода в вариантах с известью в двух дозах (1,0; 2,0) несмотря на существенное увеличение поступления в почву этих делянок органического материала с пожнивно-корневыми остатками.
Исследования состава гумуса показали, что в вариантах 2 и 3 (внесение извести) фракционный состав гуминовых кислот с увеличением дозы мелиоранта повысился с 20,9 до 23,0 %. Наибольшая сумма фракций указанных кислот отмечена при совместном применении минеральных удобрений и извести (2S,4-28^ %), тогда как сумма фракций фульвокислот здесь снизилась до 39,7-42,2 % по сравнению с вариантами 2 и 3 (43,3-43^ %). В вариантах S и 6 (известь + ЫРК) отмечено небольшое снижение содержания фракции ГК-1 по сравнению с контролем и повышение - фракции ГК-2, наиболее ценной, связанной с кальцием и магнием, а также сокращение в два раза количества наиболее агрессивной фракции 1а фуль-вокислот (см. табл. 1).
Важным показателем, характеризующим качественный состав гумуса, является соотношение в нем С
' гк
и Сфк. Как установлено в наших опытах, длительное внесение минеральных удобрений и извести расширило этот показатель, и в соответствии с классификацией [2] гумус из фуль-ватного (Сгк:С до 0^) стал гуматно-фульватным (Сгк:Сфк 0^-1,0), что говорит о повышении качества лабильной его формы.
При повышении урожая сельскохозяйственных культур под влиянием удобрений количество послеуборочных остатков увеличивается на 30-40 %, а по отношению к основ-
ной продукции - несколько снижается [3]. В наших опытах в почву на контроле поступило 2,1 т/га пожнив-но-корневых остатков трав, в вариантах с двумя дозами извести - 2,9-3^ т/га, с совместным применением извести и ЫРК - 4,4-4,6 т/га. Соотношение углерода к азоту (С:Ы) составило 22:1, что указывает на быструю минерализацию пожнивно-корневых остатков.
Применение минеральных удобрений на фоне известкования при возделывании бобово-злаковых травосмесей повысило содержание гумуса в почве с 1,3-1,4 % (33,8-36,4 т/га) в 1983 г. до 1,8-2,0 % (46,8^2,0 т/га) в 2009 г. Ежегодная минерализация гумуса составила 0,68-0,88 т/ га, а накопление его из растительных остатков достигало 0,89-1,48 т/га, благодаря чему баланс гумуса был положительный - 0,21-0,60 т/га (табл. 2). В вариантах S и 6 с двумя дозами извести также установлен ежегодный положительный баланс гумуса (0,21-0,38 т/га). В вариантах 1 и 4 без удобрений и с внесением только ЫРК баланс гумуса был отрицательным (-0,12-0,^ т/га), что указывает на недостаточные объемы поступления органического вещества в почву и его трансформацию.
Как показали исследования, при совместном внесении минеральных удобрений и извести в среднем за год получены наибольшие урожаи многолетних трав т/га сухого
вещества) высокого качества. Это выше, чем на контроле (без удобрений), на 2,8-2,9 т/га (107-111 %), чем при внесении только извести -на 1,9-2,0 т/га ^9-62 %) и ЫРК - на 1,2 т/га (28 %) [4, S].
Таким образом, оптимальный прием удобрения многолетних бобово-злаковых травосмесей - внесение
извести (из расчета I т.к., раз в 20-2S лет) и ежегодное применение минеральных удобрений (по выносу NPK). При этом накапливается органическое вещество в почве, повышаются ее плодородие и возможность получения значительных урожаев трав высокого качества.
Литература
1. Чеботарев Н.Т. Удобрения и нетрадиционное агрохимическое сырье как факторы повышения продуктивности аг-роценозов Европейского Северо-Востока/ Автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. - М., 2007. - 43 с.
2. Орлов Д.С. Проблемы контроля и улучшения гумусового состояния почв// Биологические науки, 1985. - № 2. - С. 9-20.
3. Кулаковская Т.Н., Ярошевич М.И. Общий и хозяйственный вынос элементов питания растениями ячменя и кле-вера//Химия в сельском хозяйстве, 1978.
- № 10. - С. 4-7.
4. Чеботарев Н.Т. Влияние удобрений на содержание органического вещества подзолистой почвы Европейского Северо-Востока России//Международный сельскохозяйственный журнал, 2005. -№ 2. - С. 59-61.
5. Ермолина В.И., Чеботарев Н.Т. Питательный режим подзолистой почвы под влиянием длительного применения удобрений//3емледелие, 2005. - № 2.
- С. 15-16.
Статья поступила в редакцию
10.03.2011
Influence of lime and mineral fertilizers on characteristics of sod-podzol soil
N.T. Chebotarev, A.G. Tulinov
There has been examined the efficiency of mineral fertilizers' and lime' application while perennials' cultivation in a prolonged fixed field-experiment on sod-podzol middle-loamy low-domesticated soil. Keywords: mineral fertilizers, lime, soil, humus, humus' fraction content, humus acids.
u ф 2 S
(B
S Ф S
s
ф
z
IO
N>
P О
leTaT6Taea.p65
30.01.2012, 20:25
19
