CC BY
19
УДК 631.871:631.452
ВЛИЯНИЕ КОМПОНЕНТОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОБОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ В КАЧЕСТВЕ ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО
О.Г. Чуян, д.б.н., Н.А. Чуян, д.с.-х.н.
ГНУ ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, e-mail: [email protected]
По результатам исследований доказана эффективность использования кальций- и фосфорсодержащих соединений (известь, простой и двойной суперфосфат, гипс) на плодородие чернозема типичного наряду с классическим компонентом (азот аммиачной селитры или мочевины) при удобрении соломой и другими растительными остатками.
Ключевые слова: растительные остатки, поверхностное компостирование, свойства почвы, антидепрессирую-щие добавки.
EFFECT OF COMPONENTS ON THE FERTILITY INDEXES OF TYPICAL CHERNOZEM SOIL WHILE APPLYING BY-PRODUCT AS AN ORGANIC FERTILIZER O.G. Chuyan, N.A. Chuyan
By the results of the studies the efficiency of the application of calcium-and-phosphorus containing compounds, i.e. lime, ordinary and double superphosphate, gypsum, on the fertility of typical chernozem soil has been proved, as well as the application of the classical component (nitrogen of ammonium nitrate or carbamide) while fertilizing with straw and other plant residues.
Keywords: plant residues, surface composting, soil properties, antidepressing additives.
Широкое использование в сельскохозяйственном производстве органических удобрений растительного происхождения позволяет покрыть дефицит баланса
гумуса почвы и оказывает комплексное действие на формирование и воспроизводство почвенного плодородия [1].
Повышение эффективного влияния побочной продукции как удобрения на свойства почвы можно достичь только предварительной подготовкой растительного материала для заделки в почву на требуемую глубину [2], которая устраняет отрицательное влияние продуктов разложения свежего органического вещества на возделываемую культуру, но только при правильном выборе антидепрессирующих добавок-компонентов. М.Н. Кулешовым и Н.М. Гаджиевым [3] отмечено повышение эффективного плодородия при внесении кальцийсодер-жащих соединений как удобрений, в том числе и от внесения гипса. В качестве антидепрессирующих добавок при удобрении растительными остатками их не изучали.
Как показали наши исследования, в качестве антиде-прессирующих компонентов, наряду с азотом аммиачной селитры и известью, на черноземе типичном можно использовать и другие кальций- и фосфорсодержащие компоненты для регулирования почвенных процессов, которые можно применять в гораздо меньших количествах, но с такой же эффективностью. Например, простой и двойной суперфосфат, а также гипс. В связи с этим были проведены исследования по выбору кальций-и фосфорсодержащих соединений (извести, гипса, простого и двойного суперфосфата в дозах Р30 и Р40) на фоне внесения органических удобрений растительного происхождения и их влиянию на физико-химические и агрохимические свойства чернозема типичного.
Исследования проводили в опытном хозяйстве «Па-нинское» Медвенского района Курской области. Почвенный покров участка представлен черноземом типичным малогумусным тяжелосуглинистым на карбонатном лессовидном суглинке. В пахотном слое почвы (0-25 см) содержится: гумус - 5,34-5,56%, обменно-поглощенный кальций - 26,0-28,6 мг-экв/100 г почвы. Реакция среды нейтральная или близкая к нейтральной (pHн2o составляет 6,6-7,5, а pHKCl - 6,1-7,2). Гидролитическая кислотность невысокая (0,3-0,48 мг-экв/100 г почвы). Физико-химические и агрохимические исследования выполняли по общепринятым рекомендованным методикам.
Опыт по изучению кальций- и фосфорсодержащих соединений как антидепрессирующих добавок проводили в зернопропашном севообороте «кукуруза на зеленую массу - яровая пшеница - сахарная свекла - ячмень».
Результаты исследований по внесению растительных остатков как органических удобрений с кальций- и фосфорсодержащими соединениями показали, что лучше всего ограничиться более низкими дозами антидепрес-сирующих компонентов, что снизит энергоемкость производства основной продукции (Э) и повысит энергетическую эффективность ее производства [4]. Это важно еще и потому, что увеличение доз кальций- и фосфорсодержащих компонентов не приводит к значительному повышению содержания гумуса в почве (табл. 1).
По результатам эксперимента установлено, что внесение растительных остатков с различными антидепрес-сирующими добавками приводило к увеличению содержания гумуса в почве на 0,23-0,21% в зависимости от компонента компостирования. Низкие дозы компонентов способствовали росту целлюлозолитической активности - на 16-25% по сравнению с фоном поверхностного компостирования растительных остатков без добавок (табл. 1).
Влияние кальций- и фосфорсодержащих компонентов проявилось и на физико-химических свойствах почвы. Так, по фону поверхностного компостирования растительных остатков без компонентов pHн2O составил 6,9 ед., а pHKCl - 5,9 ед. Гидролитическая кислотность по фону с растительными остатками без компонентов не отличалась от фона внесения растительных остатков на удобрение с аммиачной селитрой - 1,9 и 2,01 мг-экв/100 г почвы (табл. 1).
Применение кальций- и фосфорсодержащих соединений снижало показатели всех видов кислотности почвы по сравнению с фоном поверхностного компостирования без них, но только известь смогла стабилизировать актуальную и обменную кислотность, а гидролитическую кислотность еще и двойной суперфосфат.
1. Влияние кальций- и фосфорсодержащих соединений при поверхностном компостировании растительных остатков (ПК РО) в зернопропашном севообороте «кукуруза - яровая пшеница - сахарная свекла - ячмень» на содержание органического вещества и физико-
Вариант Органическое вещество, % ЦА*, % рН Нг, Са2+ Э**, МДж/ц корм. ед.
всего в том числе
|гумус НОВ*** Н2О КС1 мг-экв/100 г почвы
Контроль (б/у) 5,14 5,13 0,01 12,9 6,7 5,9 1,43 23,4 97
ПК РО, 3/15 т/га - фон**** 5,38 5,3 0,08 23,4 6,9 5,9 1,9 24,8 87
Фон + известь 0,3 т/га 5,41 5,34 0,07 28,6 7,7 6,8 0,56 25,3 100
Фон + Nаа 0,9 ц/га 5,48 5,4 0,08 37,7 7,0 6,0 2,01 24,3 111
Фон + Рс 1,5 ц/га 5,43 5,36 0,07 28,0 7,0 6,1 1,53 24,2 91
Фон + Рс 2,0 ц/га 5,43 5,36 0,07 29,4 6,8 6,0 1,76 24,0 94
Фон + гипс 0,75 ц/га 5,49 5,38 0,11 32,4 7,1 6,2 1,21 26,1 89
Фон + гипс 1,0 ц/га 5,44 5,38 0,06 34,5 7,4 6,5 0,84 26,4 89
Фон + Рдс 0,75 ц/га 5,46 5,38 0,08 33,2 7,6 6,7 0,64 25,5 88
Фон + Рдс 1,0 ц/га 5,44 5,34 0,1 30,8 7,5 6,8 0,59 25,3 93
НСР05 0,1 0,08 0,03 6,97 0,35 0,37 0,56 0,97
*ЦА - целлюлозолитическая активность, %; **Э - энергоемкость производства продукции, МДж/ц корм. ед.; *** НОВ - негуми-фицированное органическое вещество; ****в числителе - 3 т/га соломы, в знаменателе - 15 т/га ботвы сахарной свеклы.
2. Влияние кальций- и фосфорсодержащих антидепрессирующих добавок при ПК РО в зернопропашном севообороте «кукуруза - яровая пшеница - сахарная свекла - ячмень»
Вариант N-N03 N-4^ Минеральный азот Р2О5 К2О
Контроль (б/у) 0,48 0,92 1,4 11,6 9,6
ПК РО 3/15 т/га - фон 0,56 0,96 1,52 13,3 11,4
Фон + известь 0,3 т/га 0,52 1,15 1,67 13,7 9,9
Фон + Nаа 0,9 ц/га 0,52 1,13 1,65 13,3 9,8
Фон + Рс 1,5 ц/га 0,54 1,17 1,71 16,1 10,8
Фон + Рс 2,0 ц/га 0,56 1,12 1,68 16,1 10,2
Фон + гипс 0,75 ц/га 0,56 1,12 1,68 13,4 11,2
Фон + гипс 1,0 ц/га 0,62 1,13 1,75 13,7 11,4
Фон + Рдс 0,75 ц/га 0,54 1,15 1,69 15,1 11,0
Фон + Рдс 1,0 ц/га 0,55 1,16 1,71 14,4 10,8
НСР05 0,04 0,09 0,11 1,4 0,69
Что касается обменно-поглощенного кальция, то по его содержанию в почве некоторое преимущество имеет гипс (на 0,8-1,1 мг-экв/100 г почвы) по сравнению с фоном по извести. Это связано с активностью кальция в гипсе, в котором кальций находится в активной форме -Са2+, а в извести в форме СаО, так как СаСО3 разлагается в почве на СаО и СО2.
Увеличение доз кальций - и фосфорсодержащих соединений при поверхностном компостировании растительных остатков нецелесообразно, так как содержание обменно-поглощенного кальция по обеим дозам очень близкое: по простому суперфосфату при внесении 1,5 и 2,0 ц/га - 24,2-24,0 мг-экв, по гипсу в дозе 0,75 и 1,0 ц/га - 26,1-26,4 мг-экв., по двойному суперфосфату - 25,525,3 мг-экв/100 г почвы (табл. 1).
Изменение агрохимических свойств четко проявилось в содержании подвижных форм фосфора в почве. По фону простого суперфосфата оно увеличилось на 39,0%, по фону двойного суперфосфата - на 24,0-30,0% и по остальным компонентам на 15,0-18,0%, что еще раз говорит о пользе применения кальций -и фосфорсодержащих соединений при использовании побочной продукции на удобрение (табл. 2). Но увеличение содержания подвижного фосфора в черноземе на вариантах с простым и двойным суперфосфатом мало зависело от их дозы, как и содержание обменно-поглощенного кальция. Поэтому при внесении растительных остатков на удобрение можно применять 1,5 ц/га простого суперфосфата и 0,75 ц/га двойного суперфосфата.
Содержание обменного калия в почве повышалось в гораздо меньшей степени, хотя можно было ожидать его увеличение, так как растительные остатки содержат значительно большее количество калия, нежели фосфора. По-нашему мнению, здесь сыграли роль экстремальные условия погоды, особенно на варианте с известью. Попеременное увлажнение и высушивание чернозема типичного, состоящего в основном из монтмориллонита, способствовало необменному поглощению калия из рас-тигельных остатков, а с удобрениями его не вносили [5].
Содержание аммиачного и нитратного азота на вариантах с кальций- и фосфорсодержащими соединениями превышало контроль: в меньшей мере при поверхностном компостировании растительных остатков с известью и аммиачной селитрой - на 8-14%, и в большей мере по фонам простого суперфосфата - на 10-17%.
Обращает на себя внимание и тот факт, что использование гипса в дозе 1,0 ц/га в качестве добавки при внесении растительных остатков на удобрение способствовало повышению содержания в почве обеих форм азота на 22-23% соответственно нитратного и аммиачного азота при содержании на контроле 0,48 и 0,92 мг/100 г почвы. В сумме же содержание минерального азота по фону гипса 1,0 ц/га превышало фон извести на 9% (табл. 2).
Так как содержание подвижных питательных веществ в почве по фону поверхностного компостирования растительных остатков с известью и с гипсом практически не различается, поэтому следует выбрать менее энергоемкий компонент - простой суперфосфат или гипс при условии близкого расстояния до объекта добычи гипса или до объектов химической промышленности, где гипс является отходом производства.
Таким образом, для улучшения свойств почвы в качестве антидепрессирующих добавок при поверхностном компостировании растительных остатков на поле могут быть использованы и кальций- и фосфорсодержащие соединения (известь, простой и двойной суперфосфат, гипс), так как по своему влиянию на свойства почвы они были или равны аммиачной селитре (показатели агрохимических свойств), или превосходили ее (показатели физико-химических свойств).
Литература
1. Лазарев А.П., Абрашин Ю.И. Влияние соломы в качестве удобрения на свойства, биологическую активность и эффективное плодородие чернозема // Почвоведение, 2000, № 10. - С. 1266-1271.
2. Технология эффективного использования растительных остатков как органических удобрений на черноземах Лесостепи ЦЧЗ. - Курск, 2005. - 20 с.
3. Кулешов М.Н., Гаджиева Н.М. Гипс как стимулятор азотного питания растений на черноземных почвах. - Харьков, 1983. - С. 125-126.
4. Володин В.М., Еремина Р.Ф., Федорченко А.Е., Ше-стакова Л.П. Методика оценки систем земледелия на биоэнергетической основе. - М.: ВАСХНИЛ, 1989. - 40 с.
5. Пчелкин В.У. Почвенный калий и калийные удобрения. - М.: Колос, 1966. - 336 с.
