АГРОХИМИЯ, 2015, № 7, с. 3-10
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Плодородие почв
УДК 631.821.1:631.816:631.415.1:631.445.24(470.53)
ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА КИСЛОТНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ ПРЕДУРАЛЬЯ
© 2015 г. Е.М. Митрофанова
Пермский научно-исследовательский институт сельского хозяйства 614532 Пермский край, Пермский р-н, с. Лобаново, ул. Культуры, 12, Россия E-mail: pniish@rambler.ru
Поступила в редакцию 09.02.2015 г.
В длительном полевом опыте на дерново-поверхностноподзолистой почве изучали влияние возрастающих доз извести и минеральных удобрений на изменение кислотности. Установлено, что дозы извести через 1-3 года после внесения существенно снизили обменную, гидролитическую кислотность почвы и содержание подвижного алюминия. Произвесткованная почва со временем подкислялась. Применение минеральных удобрений в течение 4-х ротаций севооборота в повышенных дозах (насыщенность в среднем на 1 га в год - N44P68K73) способствовало подкислению почвы и повышению содержания подвижного алюминия в слоях 0-20 и 20-40 см. Ключевые слова: известкование, минеральные удобрения, кислотность, дерново-подзолистая почва, Предуралье.
ВВЕДЕНИЕ
Основу пахотного фонда Пермского края (70%) составляют дерново-подзолистые почвы, отличающиеся низким естественным плодородием [1]. Больше половины всех сельскохозяйственных угодий также расположено на этих почвах. По результатам агрохимического обследования за 2013 г. 78.5% площади пашни Пермского края занимают кислые почвы. Площади почв с нейтральной или близкой к ней реакцией среды составляют всего 21.5% [2]. В условиях Предуралья избыточная кислотность почв - основной лимитирующий фактор, который не позволяет сельскохозяйственным культурам полноценно расти, развиваться и формировать урожай.
Для снижения почвенной кислотности используют различные агрохимические приемы: известкование, внесение органических или фосфорных удобрений и др. В зависимости от особенностей возделываемой культуры, свойств почвы и сопутствующих условий в конкретной агроэкологиче-ской обстановке применяют тот или иной метод агрохимической мелиорации кислых почв [3]. Наиболее распространенным методом является известкование. Известно, что известкование улучшает химические, физические и биологические
свойства почв, влияет на усвоение питательных веществ растениями и трансформацию тяжелых металлов в почвах. Классик советской агрохимии академик Д.Н. Прянишников писал [4]: "Из всех сторон многообразного действия извести на почву наиболее важной является устранение избыточной кислотности, борьба с которой и является обычно главным поводом к применению известкования; остальные влияния являются добавочными; их можно осуществить и другими мерами, в деле же устранения вредной кислотности известь по быстроте и энергии действия является большей частью незаменимой".
Исследования, посвященные вопросам известкования кислых почв в Предуралье, имеют давнюю историю. Установлено, что известкование является решающим условием повышения плодородия почв, создает благоприятный фон для применения минеральных удобрений, оказывает высокое положительное влияние на урожай возделываемых культур [5-8]. Однако многочисленные исследования, касающиеся изучения эффективности известкования кислых почв Предуралья, проведены на дерново-сильноподзолистых (дер-ново-неглубокоподзолистых) почвах. Вопросы известкования дерново-подзолистых почв мень-
шей степени оподзоленности (дерново-поверхно-стноподзолистых) являются менее изученными.
Цель работы - изучить влияние известкования и минеральных удобрений на кислотность дерно-во-поверхностноподзолистой почвы.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводили на базе длительного полевого опыта Пермского НИИСХ, заложенного в 1980 г. в 1-м поле полевого семипольного севооборота с чередованием культур: чистый пар-озимая рожь-яровая пшеница + клевер-клевер 1-2-го года пользования-ячмень-овес. Схема опыта включала 6 доз извести (в том числе нулевую) с шагом 0.5 по гидролитической кислотности (Нг) (0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5). Действие извести изучали на 4-х фонах минерального питания: нулевом, умеренном (КРК), повышенном (2КРК) и высоком (3КРК). С 2001 г. изучение действия извести (первично внесенной) и минеральных удобрений проводили по укороченной схеме: без извести (контроль), СаСО3 по 0.5 Нг СаСО3 по 1.0 Нг - на фонах без удобрений, ОТК, 2№К. Средняя насыщенность минеральными удобрениями за 4 ротации севооборота на фоне умеренных доз составила К22Р34К37. Повторность вариантов в опыте трехкратная, размещение вариантов рендо-мизированное.
Почва опыта - дерново-поверхностнопод-золистая среднесуглинистая (суглинок средний песчано-крупнопылеватый), сформированная на некарбонатной покровной глине, со следующими агрохимическими показателями перед закладкой: рНКс1 4.4-4.5, 5 - 17.019.0 мг-экв/100 г, Нг - 5.1 мг-экв/100 г, Нобм -0.070-0.160 мг-экв/100 г, V - 77-79%, гумус (по Тюрину) - 2.49-3.12%, Р2О5 и К2О (по Кирсанову) - соответственно, 40-62 и 68-107 мг/кг.
Известь в соответствии со схемой вносили перед закладкой опыта в паровом поле под дискование, минеральные удобрения применяли систематически перед посевом зерновых культур.
Определение агрохимических характеристик почвы выполнено с использованием общепринятых методов: гумус - по Тюрину, рНКс1 - потен-циометрическим методом, Нг - по Каппену, Нобм и А1 - по Соколову, 5 - по Каппену-Гильковицу, обменные Са и Мg - трилонометрическим методом, подвижный фосфор и обменный калий - по Кирсанову.
Статистическую обработку результатов исследования проводили методами дисперсионного
и корреляционно-регрессионного анализов с использованием пакетов прикладных программ REGRM, SPSS 16.0.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Известкование почв, проведенное перед закладкой опыта, оказывало длительное и существенное воздействие на агрохимические свойства почвы. Внесение извести в дозах, соответствующих 0.52.5 Нг, привело к повышению показателя рНкс1 уже через 1 год после известкования от 4.4-4.5 до 5.0-6.4. Максимальное увеличение показателя рНкс1 отмечено при внесении следующих доз извести: 0.5-1.0 Нг - через 1 год после внесения, высоких доз (2.0-2.5 Нг) - через 3 года.
Интенсивное подкисление почвы наблюдали в течение 1-й ротации севооборота, особенно в вариантах с дозами извести 0.5-1.0 Нг. В этих вариантах в конце 1-й ротации севооборота снижение сдвига рН от максимально достигнутого уровня составило 57-50%. В следующих ротациях севооборота темпы подкисления почвы снижались. В начале 5-й ротации (через 30 лет после внесения извести) сдвиг рН от максимально достигнутого уровня в вариантах с дозами 0.5 и 1.0 Нг составил 21-14%. Условные потери СаСО3 в варианте с дозой 0.5 Нг (3.8 т СаСО3/га) составили 109 кг/га/год, варианте 1.0 Нг (8.0 т СаСО3/га) -211 кг/га/год. Ежегодные потери СаСО3 (в % от количества внесенной извести) составили 2.6-2.9%.
Различные фоны минеральных удобрений в 1-й ротации севооборота не оказали влияния на величину рНкс1. Влияние извести на показатель рНкс1 распространялось до глубины 40 см (табл. 1). На глубине 40 см и ниже почва, независимо от вариантов опыта, имела сильно- и очень сильнокислую реакцию среды.
Внесение извести по полной величине гидролитической кислотности к концу 4-й ротации севооборота обеспечивало поддержание показателя рНкс1 в верхнем слое почвы на уровне 4.8-4.9, что на 0.4 ед. больше, чем в вариантах без извести. В слое 20-40 см почвы спустя 4 ротации севооборота в отдельных вариантах опыта сохранялось положительное влияние дозы извести 1.0 Нг на величину рНкс1.
Применение минеральных удобрений в дозах 2NPK (насыщенность в среднем на 1 га в год -N44P68K73) в течение 4-х ротаций севооборота привело к существенному снижению показателя рНкс1 в слое 0-20 см почвы как в вариантах с внесением извести, так и без извести. Исследованиями
Таблица 1. Влияние известкования, минеральных удобрений на величину рНкс1 в разных слоях почвы
Фон NPK (фактор а) Доза СаСО3 (фактор б) Глубина, см (фактор в) Среднее для факторов
0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 А Б
Конец 1-й ротации севооборота
0 0 4.5 4.3 4.1 4.1 4.0 4.2
0.5 4.9 4.6 4.2 4.2 4.0 4.3 4.2
1.0 5.3 5.0 4.2 3.9 3.9 4.5
NPK 0 4.5 4.4 4.2 4.2 4.2
0.5 4.5 4.4 4.0 3.8 3.9 4.3
1.0 5.2 4.9 4.6 4.1 4.0
2NPK 0 4.4 4.4 4.2 4.0 4.1
0.5 4.9 4.2 4.1 3.9 4.0 4.3
1.0 5.1 4.6 4.5 4.2 4.3
Среднее для фактора В 4.8 4.5 4.2 4.0 4.0 нср05 нср05
для А для Б
НСР 05 для В\ 0.05 В 1 В 2 В 3 в4 в5 f,. < F ф т 0.1
Конец 4-й ротации севооборота
0 0 4.5 4.3 3.7 3.8 4.2 4.1
0.5 4.6 4.5 4.0 3.9 4.1 4.2 4.1
1.0 4.9 4.7 4.0 3.6 3.7 4.2
NPK 0 4.4 4.4 4.0 4.0 4.2
0.5 4.4 4.2 3.7 3.9 3.9 4.1
1.0 4.8 4.5 3.8 3.8 4.1
2NPK 0 4.2 4.2 3.8 3.7 3.8
0.5 4.3 4.2 3.7 3.7 3.9 4.0
1.0 4.6 4.6 3.9 4.0 4.0
Среднее для фактора В 4.5 4.4 3.8 3.8 4.0 нср05 нср05
для А для Б
НСР05 для В | 0.03 в1 в2 в3 в4 в5 0.04 0.1
Примечание. Значимость разностей между частными средними в 1-й ротации севооборота для делянок фактора: А - F.J, < FT, Б - 0.2, В - 0.2; в 4-й ротации севооборота для делянок фактора: А - 0.2, Б - 0.3, В - 0.5.
кафедры агрохимии МГУ установлено [9], что длительное применение физиологически кислых минеральных удобрений (в течение 50 лет) на аналогичной почве без известкования ухудшало ее свойства и приводило к ее деградации во всем 1-метровом профиле.
Под действием известкования произошло существенное снижение гидролитической кислотности почвы. В годы с максимальным снижением она уменьшалась по сравнению с почвой контрольного варианта от доз извести 0.5-2.5 Нг от 4.23-5.10 до 3.10-1.30 мг-экв/100 г.
Между гидролитической кислотностью почвы и показателем рНкс1 в слое 0-20 см почвы выявлена тесная отрицательная корреляционная зависимость, которая описывается уравнением прямой линии (Нг = 16.4-2.41 рН, г = -0.93 при уровне значимости 0.001).
М.Ф. Корнилов считал [10], что принципиального различия в природе этих двух форм кислотности не существует, фактически следует говорить
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.