Влияние сапропеля, извести и минеральных удобрений на кислотность чернозёма выщелоченного

В статье изложены данные исследований по изменению кислотности чернозёма под влиянием извести, сапропеля и минеральных удобрения. Наибольшее влияние на гидролитическую кислотность оказало совместное внесение извести и сапропеля, где снижение показателя по сравнению с контрольным вариантом составило 0,81 м.-экв./100 г почвы. Так же при использовании химического мелиоранта и сапропеля происходило снижение актуальной и обменной кислотности.

Ключевые слова: кислотность,сапропель, известь, чернозём выщелоченный, азотно-фосфорные удобрения.

Сохранение и повышение плодородия пахотных почв является основной проблемой современного земледелия. Низкие объёмы применения органических и минеральных удобрений, а также химических мелиорантов в последние годы привели к значительному снижению эффективного плодородия чернозёмов.

Внесение кальцийсодержащих удобрений следует рассматривать как перманентное применение кальция в земледелии, систему поддержания определённого положительного его баланса в пахотном горизонте на почвах имеющих оптимальный уровень кислотности, при котором обеспечивается благоприятное соотношение между элементами питания растений в ППК.

Действие большинства удобрений не исчерпывается одним годом. Известь, сапропель оказывают свое положительное влияние на почву и растения в течение ряда лет. Более того, правильное использование удобрений обеспечивает ещё и неуклонное увеличение плодородия почвы.

Сапропели содержат комплекс органических и минеральных веществ, соединения азота, серы, меди, бора, молибдена и других микроэлементов. В составе органической части имеются биологически активные вещества, гуминовые кислоты, витамины. Важнейшая их характеристика – это общий уровень зольности, содержание кремния, железа, серы, карбонатов, кальция и уровень кислотности. В зависимости от этого, сапропели могут применяться в смеси с навозом, различными отходами, минеральными удобрениями. По своему составу сапропели разных озер могут сильно различаться, наиболее ценными считаются низкозольные сапропели, с содержанием золы менее 30 %. Содержание азота может достигать 3 %, фосфор в сапропеле находится в очень малом количестве, калия почти нет.

Многие исследователи отмечают, что применение сапропеля способствует росту урожайности сельскохозяйственных культур, а также положительно влияет на агрохимические и водно-физические свойства почв. Полевыми опытами подтверждена целесообразность использования сапропеля в Сибири [1], Челябинской [2], Тюменской [3], Курганской областях [4], в условиях Северного Казахстана [5].

В России известные запасы сапропеля составляют 45 млрд. м3. В Курганской области территориальным балансом учтено 118 озёрных месторождений сапропеля. Общая площадь сапропелевых отложений составляет 15588,9 га с геологическими запасами 132593 тыс. тонн. В настоящее время ни одно их месторождений не разрабатывается [6].

В 2014 году на опытном поле Курганской ГСХА на черноземе выщелоченном слабогумусированном маломощном легкосуглинистом заложен стационарный опыт по изучению влияния озерного сапропеля в сочетании с известью и азотно-фосфорными удобрениями на урожай зерновых культур в зернопаровом севообороте. В опыте используется сапропель, предоставленный ИП Каргапольцев О.А. (Курганская обл., в схеме опыта №1) и ООО «ЭкоНедра» (Свердловская обл., в схеме опыта № 2).

Схема опыта представляет собой матрицу полного факториального эксперимента. Она состоит из двух блоков с различными фонами – без извести и известь 2,0 т/га (для нейтрализации 1/2 гидролитической кислотности). На каждом фоне по шесть вариантов с различными дозами сапропеля и азотно-фосфорного смешанного удобрения (аммиачная селитра (34,6 % д.в.), суперфосфат простой (26 % д.в.). Высевали яровую пшеницу сорт Жигулевская с нормой высева 5,0 млн. всхожих зерен на гектар. Посев проводили 1 июня посевным комплексом АПП – 7,2, уборку – в фазу полной спелости сноповым способом в 2015 году посев проведен 2 июня – уборка 10 сентября. Урожайность приводили к стандартной влажности и пересчитывали в т/га. Смешанные образцы почв отбирали из пахотного слоя после уборки урожая. Обработка почвы и система ухода за посевами яровой пшеницы соответствовала рекомендованной для зоны [7].

Наличие в схеме опыта контроля без удобрений даёт возможность исследовать агрохимические свойства почвы, а с течением времени темпы истощения плодородия. Сапропель, используемый в опытах, характеризовался следующими показателями: Курганская область – рН – 7,76; зольность – 29,8%; N-7,05%; P2O5 – 0,53%; K2O- 0,23%; CaO-47,8%, и Свердловская область – рН – 4,40; зольность – 55,6%; N-4,11%; P2O5 – 0,41%; K2O- 0,40%; CaO-23,2%.

При изучении различных форм кислотности исследования показали, что при сельскохозяйственном производстве возрастает доля обменного водорода, повышается кислотность почвы. Водородные ионы, получающиеся из угольной кислоты, выделяемой корнями, обмениваются с основаниями в почве; освобождаемые таким образом основания в виде бикарбонатов могут затем поглощаться корнями растений, а водородные ионы остаются в почве в обменной форме. Известкование чернозёма оказало влияние на гидролитическую кислотность почвы. В 2014 году Нг на варианте без удобрений была 3,70, под действием сапропеля, представленного ООО «Эконедра», увеличилась до 4,06 мг-экв./100 г почвы. Снижение кислотности под влиянием органических удобрений наиболее сильно проявилось при внесении их с известью – 3,06 мг-экв./100 г почвы. Внесение минеральных удобрений повысило гидролитическую кислотность чернозёма на 0,45 мг– экв./100 граммов почвы.

В 2015 году отмечены также изменения на вариантах с использование извести и сапропеля. Наименьший показатель гидролитической кислотности наблюдается на 8 варианте опыта – 3,07 мг-экв./100 г (таблица).

Таблица

Изменение кислотности почвы при использовании сапропеля, извести и минеральных удобрений (2014-2015 гг.)

Реакция почвенного раствора (pHводн) на контроле составила 6,38, под влиянием органических удобрений происходило снижение показателя до 6,30-6,34 единиц (2014 г.). Наши исследования показали, что на чернозёме выщелоченном на вариантах с внесением минеральных удобрений произошло подкисление почвы. Величина pHводн от азотно-фосфорных удобрений она снизилась до 6,22. Наиболее сильно на реакцию среды действовала известь, так в первый год исследований величина pHводн составила 6,69, а на фоне сапропеля – 6,70. Во второй год действие химического мелиоранта усилилось, что отразилось в величине рНводн – наибольше значение показателя отмечено на 11 варианте – 6,98 ед.

Обменная кислотность (pHсол) на контроле в 2014 году составила 5,28 единиц, с внесением минеральных удобрений - 5,14. В первый год исследований известкование почвы способствовало снижению кислотности до величины 5,65. На фоне сапропеля (Курганская область) pHсол была 5,50. Внесение извести с минеральными удобрениями увеличивало значение pHсол на 0,44 единицы. Максимальная эффективность применяемых приёмов во второй год исследований отмечена также на варианте действия извести, сапропеля и минеральных удобрений - 5,86.

Таким образом, исследования показали, что минеральные удобрения и сапропель, представленный ООО «Эконедра» повышали кислотность чернозёма. На вариантах опыта с внесением извести и сапропеля (Курганская область) отмечено снижение всех форм кислотности.

Литература:

1. Вражнов А.В., Кушниренко Ю.Д., Брагин В.Н., Юмашев Х.С. Органические удобрения и практика их применения в Челябинской области / Аграрный вестник Урала, № 9 (51), 2008. С. 50-54.
2. Гамзиков Г.П., Гамзикова О.И., Широких П.С. Возможности использования нетрадиционных удобрений в сибирском земледелии / Достижения науки и техники АПК, № 3, 2012. С. 9-12.
3. Дмитриев П.С., Фомин И.А., Айтжанов Е.Р., Булатов А.С., Иманжанов Н.Т. Перспективы использования в условиях Северного Казахстана удобрений на основе местного сырья / Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук, № 4-1, 2014. С. 123-128.
4. Изучение и хозяйственное использование торфяных и сапропелевых ресурсов. Сб. материалов Международного симпоз., состоявшегося в Тюмени, 18-20 июля 2006 г. // Абрамов Н.В. (ред.). Тюмень: Издательство Тюменской гос. с.-х. акад., 2006. – 324 с.
5. Плотников А.М., Созинов А.В., Дегтярёв С.В. Урожайность и качество зерна пшеницы при использовании сапропеля в центральной части Курганской области // Вестник Курганской ГСХА, № 4 (12), 2014. С. 27-29.
6. Природные ресурсы и охрана окружающей среды Курганской области в 2013 году. Доклад. – Курган, 2014. – 220 с.
7. Система адаптивно-ландшафтного земледелия Курганской области, монография. Куртамыш, ГУП «Куртамышская типография», 2012.– 494 с.