CC BY
8ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПЛОДОРОДИЯ
УДК 631.31.37:631.5
ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНОГО ЦЕОЛИТА НА УСЛОВИЯ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО И ЕГО УРОЖАЙНОСТЬ
Т.М. Стружкина, к.с.-х.н., Н.Н. Иващенко, Камчатский НИИСХ
Рассмотрено взаимодействие цеолита, извести и минеральных удобрений при внесении под козлятник восточный. Дана химическая характеристика цеолита-клиноптилолита Ягоднинского месторождения на Камчатке. Приведены результаты исследований по влиянию цеолита на плодородие охристой вулканической почвы легкого гранулометрического состава и урожайность кормовой культуры.
Ключевые слова: цеолиты, козлятник восточный, урожайность, удобрения, питательные вещества.
Цеолиты - перспективное средство повышения плодородия почвы. Известны их положительные свойства при использовании в земледелии под различные сельскохозяйственные культуры. Внесенные в почву цеолиты предохраняют от вымывания минеральные удобрения, являются пролонгатарами питательных веществ, благодаря своим ионообменным и сорбционным свойствам [2, 6, 7].
Природные цеолиты обладают способностью адсорбировать влагу, катионы различных металлов и аммония, прочно их удерживать и затем десорбировать в обменных реакциях [5]. Эти свойства цеолитов очень важны для легких супесчаных и легкосуглинистых почв с промывным режимом, составляющих основу земельного фонда Камчатки.
На полуострове Камчатка разведано Ягоднинское месторождение природного цеолита. Комплексом различных аналитических исследований по оценке качества камчатского цеолита установлено, что он относится к одной из наиболее высококачественной разновидности цеолитового сырья. По катионообменной способности (1,68 мг-экв/г), как адсорбционное сырье он относится к первой качественной группе -относительно узкопористое, кислотоустойчивое; по минеральному составу - к клиноптилолитовым туфам (70 %).
Химический состав (%): БЮ2 - 68,4; ТЮ2 - 0,03; Ае203 -11,15; ЕеО - 0,04; СаО - 2,15; 1^0 - 0,36; ВаО - 0,07; Ыа20 -0,69; К20 - 4,25; Р205 - 0,03; Б03 - 0,08. Содержание токсичных элементов в основном не превышает максимально допустимый уровень кроме кадмия - (1.4 х 10-4, МДУ 0.4 х 10-4). Состав обменных катионов (мг-экв/г): Ыа - 0,22; К - 0,067; Са -0,69; Мg - 0,07. Селективные свойства: высокая избирательность к ЫН42+, Бг 2+ , катионам тяжелых металлов.
Цеолиты испытаны в растениеводстве во многих регионах РФ с положительным результатом по урожайности различных культур [3, 4]. В Республике Саха (Якутия) цеолит испытан на луговых травах: прибавка составила 180 корм. ед. на 1 ц цеолита при рентабельности 168-220% [1]. Его вносили один раз до проведения улучшения травостоя - дискование, подсев трав.
Предпосылкой для использования цеолитсодержащих удобрений в наших условиях была их высокая обменная емкость и селективность к крупным катионам, в том числе к иону аммония, что актуально для почв с низкой поглотительной способностью.
Цель исследований - изучить влияние природного цеолита на условия питания и урожайность козлятника восточного.
Методика. Изучение эффективности цеолита проводили на полях Камчатского НИИСХ. Почва - охристая вулканиче-
ская супесчаная, рНсол. 6,49, содержание Са - 6,60, Мg - 0,36, Н - 3,79 мг-экв/100 г почвы, Р2О5 - 6,8, К2О - 6,60 мг/100 г.
Цеолит вносили в дозах 1; 2 и 4 т/га до посева козлятника одновременно с удобрением (Р90К90) под предпосевное дискование, в годы пользования в этих же дозах - в подкормке поверхностно. Мелиорант изучали по фону извести (8 т/га) и без известкования.
Результаты и их обсуждение. Внесение цеолита под козлятник значительно влияло на концентрацию питательных веществ в почвенном растворе (табл. 1). При совместном применении мелиоранта с минеральными удобрениями (Р90К90) и подкормках в годы пользования содержание К2О, и Р2О5 в почве в период активной вегетации по дозе 4 т/га в среднем за 3 года было на 34,8 и 35,0 % больше по сравнению с хозяйственным контролем - 11,2 и 13,7 мг/100 г соответственно. При меньших дозах цеолита питательные вещества накапливались менее интенсивно: обменного калия и подвижного фосфора содержалось в почве больше, соответственно, на 19,6 и 16,8 % по сравнению с контролем.
Обеспечение азотным питанием в среднем по вариантам с цеолитом было лучше на 19,7 %. Такие результаты получены на неизвесткованном фоне. На известкованной почве (рН 6,06,2) в отношении улучшения питательного режима от использования цеолита эффекта не получено. На окультуренной почве на второй год после внесения цеолита по всем дозам от 1 до 4 т/га отмечается пониженное содержание всех трех элементов питания (ЫРК) в сравнении с хозяйственным контролем на 1,6; 43,3 и 31,5 % соответственно. Это связано с усилением сорбции цеолитом, ионообменной реакции в этих условиях, а в последующие годы более слабой десорбции, чем на кислой почве.
Этот факт подтверждается увеличенным выносом питательных элементов с урожаем при внесении цеолита в дозах 2 и 4 т/га (табл. 2).
Из данных табл. 2 за 2006 г. (наиболее благоприятный по метеорологическим условиям) видно, что азота в среднем по вариантам цеолит 2 и 4 т/га + Р90К90 растениями вынесено на известкованной почве 131,1 кг/га, фосфора - 16,6, калия -141,8 кг/га по сравнению с 157,6; 22,6 и 202 кг/га, соответственно, на почве без известкования. Следовательно, известь в этом случае выступает как антагонист цеолиту - затрудняет ионно-катионный обмен в почвенном растворе и поглощение питательных элементов растениями. Причем ионов кальция в этот период содержалось в почве 9,7-10,4 мг-экв/100 г, без извести - 7,2-8,6 мг-экв/100 г (на 21,8% меньше).
Лучшее обеспечение посевов питательными веществами при использовании цеолита на слабокислой почве способствовало увеличению урожайности трав (табл. 3).
Прибавки урожая к хозяйственному контролю от действия цеолита в дозах 2 и 4 т/га составили 15-36 ц/га (12,4-27,3%) зеленой массы козлятника, или 2,6 и 9,2 ц/га (9,7-19,0%) сухого вещества. Более стабильными они были во второй и третий годы пользования.
Данные урожая на известкованной почве не приводятся, так как прибавок от внесения цеолита не наблюдалось.
1. Динамика подвижных питательных веществ в почве при внесении цеолита и минеральных удобрений под козлятник восточный
К2О | Р2О5 | N-NO3
Вариант опыта рНсол. мг/100 г почвы
2005 г. 12006 г. |2007 г. |2005 г. |2006 г. |2007 г. |2005 г. |2006 г. |2007 г.
Неизвесткованный фон
Контроль (без цеолита и удобрений) 5,5 6,2 6,5 8,5 5,4 12,1 10,9 0,64 8,4 0,28
Р90К90 5,2 11,0 11,0 11,7 9,4 13,9 17,8 0,64 7,2 0,84
Цеолит, т/га: 1 5,3 6,2 7,4 9,4 6,0 15,7 12,9 0,34 8,4 0,16
2 5,2 9,0 7,4 9,4 7,7 14,1 16,3 0,34 5,6 0,12
4 5,3 7,3 7,4 10,1 6,0 14,3 14,0 0,36 4,0 0,40
1 + Р90К90 5,2 13,2 10,2 16,1 9,9 16,3 22,8 0,40 9,6 0,24
2 + Р90К90 5,3 12,8 11,9 16,1 7,4 18,4 21,2 1,10 10,4 0,36
4 + Р90К90 5,4 10,3 13,9 21,0 8,2 21,2 26,2 0,50 11,2 0,36
Известь, 8 т/га
Контроль (без цеолита и удобрений) 6,0 5,4 8,6 10,1 7,9 16,1 12,4 1,0 4,8 0,42
Р90К90 5,9 12,4 11,0 15,3 13,4 25,1 19,3 0,64 10,8 0,40
Цеолит, т/га: 1 5,5 6,2 5,5 8,5 6,9 13,7 16,0 0,64 6,0 0,56
2 6,1 7,3 9,3 14,0 5,1 14,3 15,1 0,36 4,8 0,52
4 6,0 10,3 9,3 12,4 10,4 15,9 17,8 1,36 4,0 0,59
1 + Р90К90 6,2 8,3 12,4 15,3 7,7 16,6 22,7 0,76 9,6 0,32
2 + Р90К90 6,0 8,3 11,0 18,2 8,2 17,6 22,7 0,52 11,2 0,40
4 + Р90К90 6,0 9,0 12,4 13,0 6,9 15,6 22,2 0,62 8,8 0,32
2. Вынос питательных веществ с урожаем козлятника _за два укоса, кг/га (2006 г.)_
Сравниваемые варианты Неизвесткованный фон Известь - фон, 8 т/га
N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
Контроль (без удобрений) 75,0 7,9 57,9 78,2 9,1 61,5
Р90К90 145,9 20,9 167,2 134,2 19,8 188
Цеолит, т/га: 1 80,4 9,4 48,9 77,9 10,5 67,1
2 75,8 9,9 56,9 72,3 8,4 72,0
4 80,4 11,1 100,5 99,2 10,8 72,9
1 + Р90К90 142,8 14,1 111,7 129,0 16,8 173,4
2 + Р90К90 158,2 25,0 198,0 140,2 17,1 154,3
4 + Р90К90 157,0 20,2 210,1 122,0 16,1 129,2
3. Урожайность козлятника восточного, ц/га, в зависимости от агрофона (среднее за 2005-2007 г.)
Вариант опыта Зеленая масса, ц/га | Сухое вещество, ц/га
годы пользования
1-й 2-й 3-й 1-й 2-й 3-й
Контроль (без удобрений) 52,5 147,1 79,8 12,9 26,0 15,2
Р90К90 - 120,6 264,0 132,0 26,9 48,3 22,8
(хозяйст. контроль)
Цеолит, т/га:
1 54,0 144,2 85,3 13,6 28,7 16,4
2 54,4 148,5 72,9 13,0 31,0 15,5
4 55,4 156,0 88,6 13,2 30,5 16,9
1 + Р90К90 126,4 264,2 161,0 23,7 42,7 31,4
2 + Р90К90 131,2 290,3 168,0 27,6 57,5 30,2
4 + Р90К90 135,5 286,3 155,6 29,5 54,4 29,6
НСР05, ц/га 16,0 25,0 24,1 3,4 5,0 5,0
Литература
1. Барашкова Н.В. Агротехнологические основы луговодства на се-
нокосах и пастбищах Центральной Якутии: Автореф. дис. д-ра с.-х. н.
- М., 2003. -45 с. 2. Байраков В.В., Чичинадзе Т.С., Батиашвили Т.В. Оценка потенциально полезных свойств клиноптилолитовых пород в растениеводстве // Примен. природ. цеолитов в животноводстве и растениеводстве/ Тр. конф. и симпоз. по примен. природ. цеолитов в животн. и растениевод. -Тбилиси: Мецниереба, 1984. - С. 226-229.
4. Казак Е.И., Сорочинский В.В., Бульо В.С. Влияние цеолитов на урожай и качество зеленой массы // Корма и кормопроизводство. -
3. Горохов В.Н. Цеолиты на Сахалине. - Владивосток, 1982. - С. 1617. 1986. - Вып. 21. - С.14-16. 5. Крылова А.И., Вислободская М.М. Цеолиты повышают урожай // Земледелие. - 1987. - №8. - С.56-57. 6. Петункин Н.И. Основные направления и проблемы исследования применения цеолитов в сельском хозяйстве // Теоретич. и прикл. проблемы внедрения прир. цеолитов в нар. хозяйстве РФ. / Докл. респуб. конференции. - СО ВАСХНИЛ. Кемерово, 1988. - С.35-43. 7. Цицишвили Г.О. Перспективы применения цеолитов в сельском хозяйстве. - Тбилиси: Мецниереба. 1980. - С. 132-141.
EFFECT OF NATURAL ZEOLITE ON THE NUTRITION CONDITIONS AND YIELDING CAPACITY
OF GALEGA ORIENTALIS
T.M. Struzhkina, N.N. Ivashchenko Kamchatka Research Institute of Agriculture, Sosnovka, Elizovo raion, Kamchatka oblast, 684033 Russia E-mail: kniishinfo@>mail.ru
The interaction of zeolite, lime, and mineral fertilizers applied for eastern galega (Galega orientalis) was analyzed. The chemistry of zeolite-clinoptilolite from the Yagodnoe field, Kamchatka, was characterized. The effect of zeolite on the fertility of light-textured ochre-ous volcanic soil and the yield of fodder crop was studied. Keywords: zeolites, Galega orientalis, crop capacity, fertilizers, nutrients.
