CC BY
69
СВОЙСТВА ПОЧВ И ИХ ПЛОДОРОДИЕ
УДК 631.415-1:631.821:631.421.2
ДИНАМИКА КИСЛОТНОСТИ ПОЧВ ПРИ ВНЕСЕНИИ РАЗЛИЧНЫХ ИЗВЕСТКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
А.Д. Прудников, д.с.-х.н., Д.А. Яненков, аспирант Смоленская ГСХА, e-mail: [email protected]
Проведено сравнительное изучение действия мелиорантов карбоната кальция конверсионного и доломитовой муки на кислотность почв. ККК после внесения быстрее изменял величину рН и гидролитическую кислотность, однако подкисление почв после внесения в качестве мелиоранта ККК происходило более быстрыми темпами по сравнению с доломитовой мукой.
Ключевые слова: известкование, кислотность почв, карбонат кальция конверсионный, доломитовая мука.
DYNAMICS OF SOIL ACIDITY DURING APLLICATION OF LIMY MATERIALS
A.D. Prudnikov, D.A. Yanenkov
There was carried out a comparative studying of améliorants of carbonate of calcium conversion and a dolomitic flour on soil acidity. CCC when applied changed the size of рН hydrolytic acidity quicker. However, soil acidulation with CCC as a meliorant went faster as compared to a dolomitic flour.
Keywords: lime application, soil acidity, calcium carbonate conversion, dolomitic flour.
В Нечерноземье, в условиях гумидного климата, происходит процесс обеднения корнеобитаемого слоя почв основаниями и его подкисление. На кислых почвах эффективность минеральных удобрений снижается на 30-40%, в растениях в 3-8 раз увеличивается накопление тяжелых металлов и радионуклидов. Ежегодный недобор урожая в Нечерноземной зоне из-за избыточной кислотности составляет 8-10 млн. т в пересчете на зерно[1, 2]. К сожалению, известкование выпало из приоритетных направлений мелиорации почв. Площадь известкуемых почв в настоящее время сократилась в 20-30 раз. В некоторых областях, в том числе в Смоленской, известкование не проводится уже в течение трех последних лет, поэтому актуален вопрос о последействии известкования.
По мнению И.А. Шильникова и др. [3], действие известкования носит длительный характер, и при внесении извести в рекомендованных дозах оно проявляется в течение 15-20 лет и больше. При этом каждая тонна извести за ротацию восьмипольного севооборота дает общую прибавку урожая всех культур в переводе на зерно 7-8 ц/га, а за все время своего действия - 12-15 ц/га. Сдвиг рН от 1 т СаСО3 на супесчаных почвах составил 0,17-0,25, суглинистых 0,12-0,19 и на тяжелосуглинистых 0,09-0,11. За 8-10 лет дерново-подзолистая произвесткованная почва подкисляется на 0,4-0,5 единиц [4].
Скорость взаимодействия карбонатов с почвой -многоэтапный и длительный процесс. Она зависит от дозы применения мелиоранта, а также от свойств почв. Так, через 15 месяцев после известкования дерново -подзолистой почвы легкого гранулометрического состава осталось 35% непрореагировавшей извести [5]. В исследованиях А.Н. и З.П. Небольсиных [1] через 1 год после известкования неразложившейся извести оставалось от 25 до 84% в зависимости от дозы применения стандартной известняковой муки (изучали дозы от 5.5 до 15 т/га). В работе И.А. Шильникова и Л.А. Лебедевой [4]
установлено, что на 14 год после внесения извести рН почвы была равна 5,0, гидролитическая и обменная кислотность соответственно 3,2 и 0,09 мг-экв/100 г почвы. Через 3 ротации севооборота величина рН понизилась до 4,7. В исследованиях Н.И. Акановой [6] наибольший эффект от известкования достигался на 3-6 год последействия извести. В течение последующих двух лет сдвиг был равен 0,02-0,04 ед. рН, затем происходило его увеличение до 0,05-0,06 ед.
Для изучения действия различных мелиорантов на агрохимические свойства был заложен опыт по схеме: 1. Контроль (без извести и без удобрений); 2. Карбонат кальция конверсионный (ККК) 5 т/га; 3. Доломитовая мука (ДМ) 5 т/га; 4. ККК 2,5 т/га + ДМ 2,5 т/га; 5. М8оР45К45; 6. ККК 5 т/га + N^45^5; 7. ДМ + N^45^5; 8. ККК 2,5 т/га + ДМ 2,5 т/га + ^оР45К45. Опыт заложен в 2004 г. Мелиоранты вносили после распашки залежи под культивацию в августе. Размещение вариантов рен-домизированное, повторность четырехкратная, площадь учетной делянки 50 м2. В 2005 г. высевали яровую пшеницу с подсевом клеверо-тимофеечной травосмеси, в 2006-2007 гг. - клеверо-тимофеечную смесь на сено, в 2008 г. - яровую пшеницу, в 2009 г. - овес, в 2010 г. -пелюшко-овсяную смесь с подсевом клевера, в 20112012 гг. - клевер на сено.
Внесение известковых материалов привело к заметному изменению величины рНкс1 (табл. 1). Наибольшее (+1,08) изменение рН в 2005 г. характерно для варианта № 2 с внесением ККК. При внесении доломитовой муки (вариант 3) увеличение величины рН составило 1,00. При внесении минеральных удобрений в первый год отмечено некоторое увеличение рН, которое произошло в результате минерализации растительных остатков многолетних трав.
В последующие годы на изменение кислотности оказывали влияние внесенные мелиоранты и удобрения, а также погодные условия. В контрольном варианте отме-
1. Динамика кислотности почв в слое 0-20 см
Вариант 2004 г. (до внесе- 2005 г. 2006 г., 2007 г., 2010 г., 2012 г.
ния мелиорантов) весна осень осень весна осень
1 .Контроль 4,95 4,98 4,93 4,97 4,93 4,85
2. ККК, 5 т/га 4,91 6,03 5,37 5,44 5,41 5,36
3. ДМ, 5 т/га 4,97 5,97 5,79 5,87 5,79 5,60
4. ККК, 2,5 т/га + ДМ, 2,5 т/га 4,92 5,85 5,71 5,67 5,71 5,57
5. N¡^45^5 4,99 5,01 4,98 4,93 4,91 4,83
6. ККК, 5 т/га + М80Р45К45 4,91 5,86 5,42 5,39 5,41 5,37
7. ДМ, 5 т/га + М80Р45К45 4,96 5,75 5,70 5,67 5,62 5,59
8. ККК, 2,5 т/га + ДМ, 2,5 т/га + М80Р45К45 4,94 5,83 5,65 5,59 5,57 5,51
2. Изменение показателей суммы поглощенных оснований и гидролитической
чалось постепенное подкисление почвенного раствора. Эта зависимость от периода исследований (х - количество лет) описана уравнением:
рН = 4,98 - 0,012х, при г = 0,749 ± 0,002. Следовательно, ежегодное подкисление почвы происходило со скоростью 0,012.
Сравнивая действие ККК и ДМ, необходимо отметить, что при внесении ККК уменьшение величины рНкс1 в пахотном слое происходило значительно быстрее, чем при внесении ДМ. За семь лет в варианте с ККК показатель рНкс1 уменьшился на 0,67, а при внесении ДМ - на 0,37.
Характер изменения величины рН при внесении мелиорантов описан уравнением параболы. При внесении ККК он имел вид:
рН = 6,187 - 0,3998х + 0,042х2, при Я = 0,813 ± 0,197 При внесении ДМ теснота связи была несколько слабее:
рН = 5,89 - 0,0032х - 0,0038х2, при Я = 0,797 ± 0,22 При внесении половинных доз ККК и ДМ изменения величины рНкс1 были ближе к варианту с внесением ДМ. Внесение минеральных удобрений несколько ускоряло темпы подкисления пахотного горизонта почвы, так как и хлористый калий, и двойной суперфосфат - физиологически кислые удобрения. Рассчитанная скорость под-кисления в год составляла 0,015, что в 1,25 раза выше, чем без внесения минеральных удобрений. В вариантах, где вносили минеральные удобрения и мелиоранты, величина рНкс1 была несколько ниже, однако она близка к показателю, где вносили только мелиоранты. При этом меньшие темпы подкисления отмечены при внесении ДМ и половинных количеств ККК и ДМ.
В литературе встречается мнение, что более точно о мелиоративных свойствах известковых материалов можно судить по влиянию на гидролитическую кислотность почв [1]. В опыте гидролитическая кислотность изменялась значительно. Распашка участка сама по себе снижала этот показатель вследствие запашки в почву значительных количеств растительной массы травянистых растений. Еще более выражено действовали мелиоранты. При запашке ДМ (вариант 3) Нг в пахотном слое уменьшилась с 2,87 до 1,74, при запашке ККК (вариант 2) - с 2,93 до 1,82 мг-экв/100 г почвы, при внесении минеральных удобрений изменения были незначительны (табл. 2).
Заметно изменилась также величина суммы поглощенных оснований. При внесении ККК и ДМ она увеличилась на 2,3-2,2 мг-экв/100 г почвы, при совместном внесении половинных норм увеличение было несколько ниже. Применение минеральных удобрений мало изменило этот показатель, если же их вносили совместно с мелиорантами, то количество катионов в ППК несколько уменьшалось.
Таким образом, можно сказать, что после внесения ККК быстрее изменял рН и гидролитическую кислотность, однако подкисление почв после его внесения происходило более быстрыми темпами по сравнению с доломитовой мукой.
Литература
1. Небольсин А.Н., Небольсина 3.П. Теоретические основы известкования почв. - СПб., 2005. - 252 с.
2. Шильников И.А., Сычев В.Г. и др. Известкование как фактор урожайности и почвенного плодородия. - М., 2008. - 344 с.
3. Шильников И.А., Аканова Н.И., Темников В.Н. Значение известкования и потребность в известковых удобрениях // Агрохимический вестник, 2008, № 6. - С. 28-31.
4. Шильников И.А., Лебедева Л.А. Известкование почв. - М.: Агропромиздат, 1987. - 167 с.
5. Симачинский В.Н. Исследование миграции кальция и магния в дерново-подзолистой почве в зависимости от известкования и удобрения. Автореф. дисс. к.с.-х.н. - Киев, 1976. - 26 с.
6. Аканова Н.И. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистых почв при систематическом применении минеральных удобрений в сочетании с известкованием. - М.: Агроконсалт, 2002. - С. 11-18.
кислотности при внесении мелиорантов, мг-экв/100 г почвы
Вариант 2004 г. 2012 г.
8 Нг 8 Нг
1 12,1 2,94 11,4 2,97
2 11,9 2,93 13,7 1,92
3 12,0 2,87 14,1 1,77
4 11,8 2,91 13,9 1,78
5 12,2 2,88 11,2 2,99
6 11,9 2,90 13,6 1,94
7 11,8 2,92 13,8 1,87
8 12,1 2,91 13,7 1,85
НСР0,5 0,4 0,12 0,44 0,14
Примечание. Расшифровка вариантов дана в таблице 1.
