АГРОХИМИЯ, 2010, № 3, с. 12-16
УДК 631.821.1:631.445.24:631.415.1:631.413.2 (470.53)
ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА ДИНАМИКУ КИСЛОТНОСТИ И СОДЕРЖАНИЕ ПОГЛОЩЕННЫХ ОСНОВАНИЙ В ДЕРНОВО-СЛАБОПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ ЮЖНОЙ ЗОНЫ ПРЕДУРАЛЬЯ
© 2010 г. Е.М. Митрофанова
Пермский научно-исследовательский институт сельского хозяйства 614532 с. Лобаново, Пермский край, ул. Культуры 12, Россия E-mail: mitrofanova.ekaterina@gmail.com
Поступила в редакцию 13.03.2009 г.
В течение ротации полевого семипольного севооборота изучено действие разных доз извести на изменения кислотности дерново-слабоподзолистой почвы южной зоны Предуралья и содержание в ней поглощенных оснований в зависимости от фона минерального питания. Известкование почвы привело к уменьшению всех форм кислотности и увеличению суммы поглощенных оснований. Последующее подкисление почвы сопровождалось существенным уменьшением содержания поглощенных оснований.
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, Предуралье, известкование, кислотность почвы.
ВВЕДЕНИЕ
В 1971-1992 гг. на Бардымском опытном поле Пермского НИИСХ (южная агроклиматическая зона Предуралья) были изучены различные аспекты плодородия дерново-средне- и слабоподзолистых глинистых и суглинистых почв, сформированных на некарбонатных элювиально-делювиальных глинах и суглинках, подстилаемых отложениями, составляющих казанский ярус верхней перми [1-2].
Климат территории - континентальный со значительными суточными и годовыми амплитудами колебаний влажности и температуры, характерна продолжительная зима и довольно жаркое короткое лето. Абсолютный минимум температур может достигать в январе -50°С, абсолютный максимум в июле +36°С. Год четко делится на два периода: теплый и холодный. Их смена обусловлена переходом температуры воздуха через 0°С. Этот переход весной происходит в начале-середине апреля, осенью - в 3-й декаде октября, продолжительность теплого периода составляет 110-120 сут. Среднее годовое количество осадков 550-570 мм. В течение года их распределение неравномерно: на теплый период приходится 60-75, на холодный - 25-40%. Максимальное количество осадков обычно приходится на июнь-август, минимальное - на январь-февраль. Осадки за год превышают испаряемость, коэффициент увлажнения > 1 [3].
Подзолистый тип почвообразования обусловил преобладание почв с кислой реакцией среды, небольшой мощностью гумусового горизонта, неблагоприятными физическими свойствами. Средняя глубина пахотного горизонта составляет 17-23 см. Почвы требуют обязательного внесения органических удобрений, необходимо известкование, обязательное соблюдение севооборотов, разумное применение минеральных удобрений и другие виды работ и приемов по восстановлению их плодородия. Ранее была изучена эффективность известкования дерново-слабоподзолистой почвы в связи с применением минеральных удобрений [4].
Цель работы - изучение влияния известкования дерново-слабоподзолистой почвы на динамику ее кислотности и содержания в ней обменных оснований в зависимости от уровня минерального питания.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Закладка опыта проведена по общепринятым методикам [5, 6] в 1-м поле полевого 7-польного севооборота: черный пар-озимая рожь-яровая пшеница с подсевом клевера-клевер 1-го года пользования-клевер 2-го года пользования-ячмень-овес. Исследования проводили по полной факториальной схеме, включающей 6 доз извести (в том числе нулевую) с шагом 0.5 г.к. (0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5).
ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА ДИНАМИКУ КИСЛОТНОСТИ... 13
Таблица 1. Агрохимическая характеристика дерново-слабоподзолистой почвы южной зоны Предуралья
Горизонт Глубина взятия образца, см рНКС1 Нг Ноб Са2+ Mg2+ V* Гумус
мг-экв/100 г почвы %
Апах 10-20 4.9 4.1 0.025 14.4 5.6 82 2.62
В1 25-35 4.9 2.1 0.040 18.4 6.4 92 0.75
В2 60-70 5.1 2.1 0.035 24.8 7.2 94 0.44
ВС 90-100 5.0 2.9 0.035 24.8 8.8 92 0.43
С 130-140 5.0 1.8 0.030 21.6 7.2 94 0.40
* V - степень насыщенности основаниями.
Таблица 2. Гранулометрический состав дерново-слабоподзолистой почвы, %
Горизонт Глубина взятия образца, см Размер частиц, мм
1-0.25 0.25-0.05 0.05-0.01 0.01-0.005 0.005-0.001 <0.001 <0.01
Апах 10-20 8.10 23.2 33.0 10.5 12.3 12.9 35.7
В1 25-35 10.4 19.4 26.8 7.1 9.3 27.0 43.4
В2 60-70 4.3 17.3 27.6 5.5 9.8 35.5 50.5
ВС 90-100 6.1 20.6 30.7 5.6 7.0 30.0 42.6
С 130-140 6.2 26.5 28.8 5.3 7.7 25.5 38.5
Действие извести изучали при 4-х уровнях минерального питания: нулевом, умеренном (№К), повышенном (2 №К) и высоком (3 №К). Повтор-ность в опыте трехкратная. Кодированная запись схемы опыта - (6 х 4) х 3.
Известь, согласно схемы опыта, вносили перед закладкой опыта в паровом поле под дискование. Дозы минеральных удобрений за ротацию севооборота составили Ш45Р240К245 (фон №К), использовали N (или Каа), Рсд и Кх.
Минеральные удобрения вносили в соответствие со схемой опыта под предпосевную культивацию, клевер не удобряли (под пшеницу были внесены фосфорно-калийные удобрения с расчетом потребности клевера). Под озимую рожь азотные удобрения вносили дробно: половину под предпосевную культивацию, вторую половину - весной в подкормку.
Почва дерново-слабоподзолистая среднесугли-нистая со следующими агрохимическими показателями пахотного горизонта: рНКС1 4.6-5.0, сумма обменных оснований (£) - 14.9-15.4, Нг -4.2-5.3 мг-экв/100 г, обменная кислотность по Соколову (Ноб) - 0.049-0.067 мг-экв/100, гумус (по Тюрину) - 2.13-2.37%, Р2О5 и К2О (по Кирсанову) - 100-146 и 116-134 мг/кг соответственно. Почво-образующая порода - некарбонатный покровный суглинок. В минералогическом составе пахотного горизонта почвы преобладали глинисто-охристые слюдистые образования монтмориллонитового состава с хлоритом (37.7%).
Агрохимическая характеристика и гранулометрический состав почвы контрольного варианта приведены в табл. 1, 2.
Почвенный разрез заложен на пашне. Подзолистый горизонт в профиле отсутствовал, признаками оподзоливания являлось наличие пылевато-комковатой структуры гор. Апах. На поверхности структурных агрегатов горизонта В1 присутствовала обильная белесая присыпка. Ясно выражена иллювиированность горизонта В2 в виде крупнопризматической структуры и плотности горизонта. На глубине 30-40 см средний суглинок сменялся тяжелым за счет увеличения содержания илистой фракции, аккумуляцию илистой фракции наблюдали в иллювиальном горизонте. Вынос илистых частиц из верхних горизонтов и перемещение их вниз по профилю является следствием промывного типа водного режима.
Характерной особенностью исходной почвы было высокое содержание обменных форм кальция и магния, которое увеличивалось с глубиной, как и содержание суммы поглощенных оснований. Реакция почвенной среды - среднекислая, обменная кислотность представлена обменным водородом.
Химические анализы почвы выполнены общепринятыми методами [7, 8]. Минералогический анализ выполнен в минералогической лаборатории НПО "Уралгеология" в 1989 г. Статистическая обработка результатов исследования проведена методами дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализов [5, 9].
14
МИТРОФАНОВА
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Внесение извести в дозах 0.5-2.5 г.к. привело к существенному уменьшению кислотности пахотного горизонта: рНкс1 через 1 год после известкования увеличился до 5.4-6.7. На рисунке показана линия фактических изменений показателя за ротацию севооборота и линия тренда (полином 3-й степени), довольно точно описывающая динамику изменения кислотности почвы. Наиболее характерные и существенные изменения фактических значений изу-
чаемых агрохимических показателей за ротацию севооборота отмечены в варианте с дозой извести 1.0 г.к. на фоне умеренных доз №К.
Известкование способствовало уменьшению величины Нг почвы. Уменьшение ее было тем существеннее, чем выше была доза извести. Величина Нг уже через 1 год после внесения извести составила 1.1-3.0 мг-экв/100 г.
Между величинами Нг почвы и рН выявлена тесная отрицательная корреляционная зависимость (г = -0.95), которая описывается уравнением
у = О.ОЗЗл3 - 0.381л2 + 1.159* +
+ 4.902
Я2 = 0.829 -1-
2
-г-4
0 2 4 6
Время после известкования, год
о о
го
I
2
у = -0.113л3 + 1.153л2 - 3.0563л: + + 4.247
Время после известкования, год
"8 0.020.01
:0.002л2- 0.017л + 0.053 Я2 = 0.848
л я Р"
о
с -
ф I
-
г
у = -1.275л2 + 4.395л +15.695 Я2 = 0.824
Время после известкования, год
1 2 Время после известкования, год
Время после известкования, год
у = 0.072л3 - 0.685л2 + 1.431л + +3.600 Я2 = 0.886
2 4
Время после известкования, год
Динамика кислотности почвы и поглощенных оснований за ротацию полевого 7-польного севооборота: (а) - динамика рН, (б) - динамика Нг (в) - динамика Ноб, (г) - динамика (д) - динамика Са2+, (е) - динамика Mg2+.
ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА ДИНАМИКУ КИСЛОТНОСТИ... 15
Таблица 3. Корреляционные зависимости между реакцией почвенной среды (х) и содержанием кальция и магния (у)
Факторы взаимодействия Коэффициент корреляции Уровень значимости Уравнение регрессии
рН и Са2+ рН и (Са2+ + Мg2+) 0.63 0.54 0.005 0.066 у = -315+169х-29х2+1.66х3 у = -631+348х-62.4х2+3.73х3
прямой линии: Нг = 13.60-1.92рН. Максимальное уменьшение кислотности исследуемой почвы от известкования произошло в первые годы после внесения извести. Минеральные удобрения в течение ротации севооборота не оказали влияния на подкисление почвы.
Величина Ноб почвы благодаря ее известкованию существенно уменьшалась и через 1 год после внесения извести в варианте с дозой 2.5 г.к. составила 0.010-0.020 мг-экв/100 г. Величина этого показателя варьировала по годам как в контрольном варианте, так и в вариантах с известкованием, но сохранялась общая тенденция: с увеличением дозы извести Ноб значительно уменьшалась. К концу ротации севооборота в вариантах с дозами извести 0.5-2.5 г.к. величина Ноб составляла 0.010-0.038, в вариантах без извести - 0.047-0.067 мг-экв/100 г почвы. Изменение Ноб во времени описывается уравнением полинома 2-й степени.
Подвижный алюминий, определяемый методом Соколова, был обнаружен в почве отдельных вариантов с реакцией среды < 5.6. Выявлена средняя корреляционная зависимость (г =
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.