CC BY
49
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX
УДК 631.411.2:633.11
DOI: 10.24411/2587-6740-2018-13040
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗВЕСТКОВАНИЯ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯРОВОЙ И ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ
А.Х. Куликова1, А.В. Дозоров1, Н.Г. Захаров1, Е.А. Черкасов2, Н.А. Хайртдинова1, И.Р. Касимов1, А.Ю. Наумов1
1ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина», г. Ульяновск, Россия 2ФГБУ «Станция агрохимической службы «Ульяновская», г. Ульяновск, Россия
Цель исследований — установить необходимость и оптимальные дозы известкования чернозема выщелоченного при возделывании яровой и озимой пшеницы в условиях лесостепного Поволжья. Для ее решения проведены полевые и производственные опыты на базе ФГБОУ ВО «Ульяновский ГАУ» и ООО «Хлебороб» Ульяновской области. Известкование почвы проводили мелом Шиловского месторождения Ульяновской области с содержанием СаСО3 + MgTO, 98,5%, полную дозу его рассчитывали по гидролитической кислотности. В полевых экспериментах установили, что известкование чернозема выщелоченного в зависимости от доз внесения в первый же год позволяет значительно снизить кислотность почвы: обменную на 0,21-0,38 единиц рНКС1, гидролитическую на 0,22-0,41 мг-экв/100 г почвы. Оптимизация почвенной среды по кислотности способствовала существенному усилению активности азотфиксирующих и фосфатредуцирующих микроорганизмов: численность первых возрастала на 29-32% при внесении мела в чистом виде и на 38-23% — на фоне NPK, вторых — на 27 и 41% соответственно. Под влиянием известкования в пахотном слое увеличилось содержание доступного фосфора на 79 мг/кг, на фоне NPK — на 83 мг/кг почвы. Известкование чернозема выщелоченного позволило дополнительно получить 0,47-0,49 т/га зерна яровой пшеницы при применении в чистом виде и 0,36-0,55 т/га на фоне NPK, в производственных условиях — 0,4 и 0,8 т/га соответственно.
Ключевые слова: чернозем выщелоченный, кислотность почвы, известкование, яровая и озимая пшеница, урожайность.
Введение
Одной из основных характеристик почвы, определяющих ее плодородие, является кислотность почвенной среды. Оптимальная реакция среды, обусловленная достаточным количеством кальция и магния в почвенно-по-глощающем комплексе — фундамент, который обеспечивает эффективность всех технологических приемов, направленных на повышение урожайности сельскохозяйственных культур и качества продукции. Радикальным средством нейтрализации кислотности является известкование, то есть внесение в почву материалов, содержащих СаСО3 и МдСО3 [1, 2, 3, 4, 5, 6]. Актуальность проблемы известкования в Ульяновской области обусловлена тем, что около 50% пашни составляют почвы с кислой реакцией среды. Доля кислых почв в отдельных районах составляет от 50 до 95% обследованной площади пашни. Процесс ухудшения кислотного режима почв прогрессирует и обусловлен практически полным прекращением известкования к середине 1990-х годов, тогда как антропогенное воздействие на почвенный покров только усиливается. И, если не предпринимать неотложных мер по устранению повышенной кислотности почв, в том числе черноземов, которые занимают более 60% площади пашни, она неминуемо станет лимитирующим фактором формирования высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Последнее определило цель проводимых нами исследований.
Объекты и методы исследования
Исследование проводили на опытном поле ФГБОУ ВО «Ульяновский ГАУ» в 2015-2017 гг. Объектами исследования были: чернозем выщелоченный среднемощный среднесугли-нистый со следующими агрохимическими
показателями: содержание гумуса — 4,58%, доступных соединений фосфора и калия (по Чирикову) — 165 и 175 мг/кг почвы соответственно, рНКС| — 5,46 единиц, гидролитическая кислотность — 3,43 мг-экв/100 г; яровая пшеница сорта Маргарита селекции Ульяновского НИИСХ; мел Шиловского месторождения Ульяновской области с содержанием СаСО3 + МдСО3 — 98,5%.
Схема опыта состояла из 8 вариантов:
1. Контроль; 2. СаСО3 2 т/га; 3. СаСО3 4 т/га; 4. СаСО3 6 т/га; 5. И40Р40К40 (ЫРК); 6. ЫРК + СаСО3 2 т/га; 7. ЫРК + СаСО3 4 т/га; 8. ЫРК + СаО^ 6 т/га. Полную дозу извести (6 т/га) рассчитывали с учетом гидролитической кислотности и содержания СаСО3 в известковом материале. Общая площадь делянок 60 м2 (6 х 10), учетная — 32 м2 (4 х 8), размещение их рендомизи-рованное, повторность четырехкратная.
Производственные испытания эффективности известкования при возделывании озимой и яровой пшеницы проводили в 2015-2017 гг. в ООО «Хлебороб» Ульяновской области. Почва опытного поля чернозем выщелоченный среднесуглинистый среднемощ-ный. Общая площадь делянок 5008 м2 (16 х 313), учетная — 3612 м2 (12 х 301), повтор-ность трехкратная. Дозу извести рассчитывали с учетом сдвига обменной кислотности рНкс1 с 5,2 до 5,6 единиц. Схема опыта состояла из 4 вариантов: 1. Контроль (без известкования);
2. Ы30Р30К30 (ЫРК); 3. СаСО3 4,44 т/га; 4. ЫРК + СаСО303 430,4430 т/га. 3
Организация полевых опытов, проведение наблюдений и лабораторных анализов осуществляли по общепринятым методикам и ГОСТам. Все анализы проводили в аккредитованной агрохимической лаборатории ФГБУ «САС» Ульяновская» (№ 1М. Ж 510251).
Результаты и их обсуждение
Внесение мела в почву на опытном поле Ульяновского ГАУ в соответствующих дозах проводили под основную обработку осенью 2015 г. Изменения обменной кислотности пахотного слоя почвы от известкования были заметны уже к началу вегетации яровой пшеницы (2016 г.). Существенное улучшение кислотного режима чернозема выщелоченного наблюдали к концу вегетации культуры, и почва приобрела реакцию среды, близкую к нейтральной: рНкс| от дозы извести 6 т/га составил 5,71 единиц (рис. 1).
Внесение в почву минеральных удобрений сопровождалось подкислением почвенного раствора, тогда как известкование на фоне ЫРК улучшало кислотный режим почвы (от 5,51 ед. рНкс1 в начале вегетации до 5,81 ед. — к концу, доза извести — 6 т/га).
Аналогичную закономерность наблюдали и по гидролитической кислотности, которая уменьшалась к концу вегетации с дозы 4 т/га в чистом виде с 3,42 до 3,01, на фоне ЫРК — с 3,25 до 2,89 мг-экв/100 г почвы.
Результаты опыта получили подтверждение в производственных условиях ООО «Хлебороб» Ульяновского района в 2015-2017 гг. (табл. 1).
На контрольном варианте и при применении минеральных удобрений наблюдали выраженную тенденцию к подкислению почвенной среды: гидролитическая кислотность на варианте с ЫРК увеличилась за 2 года на 0,98 мг-экв/100 г. При известковании сдвиг кислотности составил 0,3 единицы рНКС| и почва перешла в категорию с близкой нейтральной реакцией среды.
Известкование оказывает многостороннее положительное влияние на почву, в том числе
5,9
Ц 5'8 &
8 5,7 с
£ 5,6
О
^
К 5,5
И 5,4 Я
§ 5,3
э
/
\
/
/
V
/
4
3,5
3
2,5
2 1,5
1
0,5 г
1 2 3 4 5 6 7 8
Варианты опыта
- -рНкс1---Нг
Рис. 1. Влияние известкования и минеральных удобрений на кислотный режим чернозема выщелоченного
0
Таблица 1
Динамика кислотности чернозема выщелоченного в зависимости от известкования (рНкс| ед.; Нг, мг-экв/100 г почвы)
Вариант До известкования 07.07.2015 В период уборки урожая
РНКС| Нг озимая пшеница 27.07.2016 яровая пшеница 15.09.2017
РНКС| Нг рНкс| Нг
Контроль(без известкования) 5,2„ 4,5„ 4,9„ 4,„„ 5,17 4,86
М3„Р3„К3„ (МРК> 5,3„ 4,35 5,„„ 4,11 5,15 5,33
СаСО3 4,44 т/га 5,3„ 4,48 5,6„ 2,53 5,6„ 3,13
МРК+СаСО3 4,44 т/га 5,2„ 4,06 5,5„ 2,7„ 5,6„ 3,1„
НСР„5 „,15 „,2„ „,14 „,21 „,18 „,4„
на состояние жизнедеятельности микроорганизмов, которые являются наиболее чувствительными индикаторами любых изменений в почвенной среде. В таблице 2 представлены данные по изменению численности микроорганизмов по четырем вариантам опыта на базе Ульяновского ГАУ.
Как свидетельствуют данные таблицы 2, количество аммонифицирующих бактерий (МПА), отвечающих за разложение азотсодержащих органических соединений в почве при известковании возрастало на 29 и 38% при совмещении его с внесением полного минерального удобрения. Численность целлюлозоразлагающих микроорганизмов в почве, которые участвуют в деградации сложных безазотистых органических веществ (АГК), практически оставалось на том же уровне. Однако количество бактерий-целлюлозолитиков имело небольшую тенденцию к повышению от совместного применения известкового материала и минеральных удобрений. Последнее объясняется необходимостью наличия в почве доступного азота для микробиологической деструкции клетчатки. В отношении не-симбиотических азотфиксаторов, учитываемых на питательной среде Эшби, следует отметить, что их количество значительно увеличивалось (на 32%) только от внесения извести. В фиксации молекулярного азота большое значение имеют свободноживущие бактерии семейства кюХоЪайтасеае, которые обитают в почвах с нейтральной или близкой к нейтральной среде. Известкование способствовало их усиленному развитию. При совмещении минеральных удобрений и мела количество азотфиксиру-
ющих бактерий повышалось, но в меньшей степени — на 23% по отношению к контролю.
Из группы фосфатредуцентов под действием известкового материала в наибольшей мере активизировалась деятельность лито-трофов (АМУР): увеличение численности их от внесения мела составило 27 и 41% — от совместного внесения с ИРК-удобрениями.
Количество бактерий, отвечающих за трансформацию гумусовых компонентов в почве, было несколько снижено от применения извести (на 2 и 4%) и несущественно активизировано от применения минеральных удобрений (на 5%).
Изменение численности экологических групп микроорганизмов сопровождалось вариабельностью ферментов гидролазной и оксиредуктазной систем (табл. 3).
В частности, протеазная активность почвы, отвечающая за удовлетворительный режим питания растений азотом, от внесения 4 т/га известкового материала возросла на 30% по отношению к контролю. Последнее, несомненно, обусловлено деятельностью соответствующих групп микроорганизмов, для которых оптимальной является реакция среды, близкая к нейтральной и нейтральная.
Активность целлюлозолитических ферментов в почве, наоборот, в большей степени повышалась от применения минеральных удобрений и извести. Если на варианте ИРК увеличение показателя составило 18%, то на варианте ИРК + СаСО3 4 т/га — 23% по отношению к контролю. Фосфатазная активность усилилась на 15% в почве с использованием мела и на 39% — в варианте с совместным применением с ИРК,
прежде всего за счет литотрофных фосфатреду-цирующих микроорганизмов.
Из всех изученных оксидоредуктазных ферментов небольшие изменения произошли только в активности полифенолоксидазы, которая повысилась на 1-2%. Для полифено-локсидазы характерна высокая активность при рНКС| 6,0-6,2 [7], чем и объясняется усиление ее при известковании. Полифенолоксида-зы участвуют в процессах синтеза гумусового вещества, пероксидазы — их минерализации. Следовательно, биохимические процессы при известковании способствуют синтезу и стабилизации содержания гумуса почвы.
Активизация деятельности микроорганизмов неизменно сопровождалось улучшением питательного режима почв (рис. 2).
Как следует из рисунка 2, под влиянием известкования к началу вегетации яровой пшеницы произошли значительные изменения в содержании подвижного фосфора в пахотном слое чернозема, которое увеличилось в зависимости от дозы мела на 30-39 мг/кг (15-21%). Несмотря на активное потребление элемента на формирование урожая культуры, на фоне высокой обеспеченности доступным фосфором, известкование почвы сопровождалось повышением его количества в пахотном слое при внесении мела как в чистом виде, так совместно с минеральным удобрением: на 79-85 мг/кг (42-45%) и 49-84 мг/кг (26-44%) соответственно. Последнее, несомненно, обусловлено деятельностью фосфатредуцирующих микроорганизмов, прежде всего литотрофных, между которыми и содержанием доступного Р205 имеется положительная связь (у = 2,4048х-21,46; к=0,96).
Таблица 2
Численность эколого-физиологических групп микроорганизмов в черноземе выщелоченном в зависимости от известкования
Таблица 3
Ферментативная активность чернозема выщелоченного в зависимости от известкования
КОЕ/1 г абс. сух. почвы
2 н о о о иг о X , т 1-_, гае ° £ — тае
Вариант МПА, 107 (амм фикаторы) И ^ 9 4 го х з £ ~ < й о( 41 1,х фи ^ о 1.0 ^ ЕЭ Ё т х 0 ^ * ос 6 ° ^ о-е-2 1 е ур 1 3 х I х ^ ш -е- ^ од < ^ а х -е- х Ц ж ^ ^ Ж .ОХ ^ X ^ > -е- & од < ^ о. НАТ, х106 (дест туры гумусовь веществ)
Контроль 18,9„ 6,84 1,42 12,69 89,95 32,46
СаСО3 4 т/га 24,44 6,88 1,88 13,28 114,62 31,93
МРК 21,75 7,„1 1,36 12,92 92,7„ 34,13
МРК + СаСО3 4 т/га 26,15 7,15 1,74 13,32 126,6„ 31,1„
Гидролазная активность Оксидоредуктазная активность
.ч .н и —"""х , —^х .н
Вариант .ч ___^г я /а 2 т х ^ X х -о со ,я //4 га -о ^ X т .о Я ° ? , м я0 ™ ГО о X , -рами я,-р 2 а . / = х 3 ная -рами з - р 2 И * ми я, 2 ГО ^ х -а
" 1 £ о с 5 2 ? ^ ¡1 ™ О £ -е и л даз ,01 очв си 1 чв ск ,0 оч аз / чв ¡="3 и
с!-, э- э 3 п § 1-ч кс1
Контроль 8,34 5,94 2,62 8,44 4,31 12,82
СаСО3 4 т/га 1„,83 6,23 3,„1 8,5„ 4,29 13,„9
МРК 9,89 7,„1 2,9„ 8,62 4,36 12,64
МРК + СаСО3 4 т/га 9,93 7,3„ 3,65 8,64 4,3„ 13,„3
ш
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX
В отношении содержания обменного калия в почве существенных изменений при известковании не произошло, однако в течение всей вегетации яровой пшеницы оно было выше контрольного варианта и имело выраженную тенденцию повышения его к концу вегетации на 18-64 мг/кг почвы.
Сохранение, воспроизводство и рациональное использование плодородия почв является главным условием стабильного развития агропромышленного комплекса и в основе него лежит оптимизация реакции почвенного раствора в соответствии с биологическими особенностями возделываемых культур [8, 9]. Как озимая, так и яровая пшеница — культуры, требовательные к плодородию почвы, в том числе ее кислотности: оптимальной для
i 250
! 2OO
s1SO
5O
них является близкая к нейтральной реакция почвенного раствора с рНкс1 6,0-7,3 единиц. Улучшение среды обитания растений по кислотности за счет известкования позволило значительно повысить урожайность культур (табл. 4, 5).
Как следует из результатов исследований, на высоком фоне элементов питания в пахотном слое реакция почвенного раствора оказала существенное влияние на формирование урожайности яровой пшеницы, и прибавка зерна от известкования составила 0,47-0,49 т /га, или она повысилась на 20-21%. В благоприятных погодных условиях по водно-температурному режиму в течение вегетации, которые сложились в 2016 г., урожайность яровой пшеницы от внесения нитрофоски в дозах азота, фосфора и
Вариант ■ посев ■ уборка
Рис. 2. Влияние известкования на содержание доступных соединений фосфора (по Чирикову), мг/кг, 2017 г.
Урожайность яровой пшеницы в зависимости от известкования в полевом опыте ФГБОУ ВО «Ульяновский ГАУ», 2016-2017 гг.
Таблица 4
Вариант Урожайность, т/га Отклонение от контроля (в вариантах 5, 6, 7 от фона), +
2016 г. 2017 г. среднее т/га %
Контроль (без известкования) 2,05 2,5б 2,31 - -
СаСО3 2 т/га 2,13 2,58 2,3б .,.5 2
СаСО3 4 т/га 2,23 3,32 2,78 .,47 2.
СаСО3 6 т/га 2,25 3,34 2,8. .,49 21
NPK (фон) 4,1. 3,51 3,81 1,5. б5
МРК+СаСО3 2 т/га 4,27 4,.7 4,17 1,8б (.,3б) 81 (9)
NPK+СаСОз 4 т/га 4,28 4,43 4,3б 2,.5 (.,55) 89 (14)
NPK+СаСОз 6 т/га 4,38 4,28 4,33 2,.2(.,52) 87 (14)
Фактор 1 .,14 .,1б
НСР.5 Фактор 2 .,19 .,23
Частных средних .,27 .,33
Таблица 5
Урожайность озимой и яровой пшеницы в зависимости от известкования в производственных условиях ООО «Хлебороб»
Озимая пшеница, 2016 г. Яровая пшеница, 2017 г.
Вариант урожай- отклонение урожай- отклонение
ность, от контроля ность, от контроля
т/га т/га % т/га т/га %
Контроль (без известкования) 5,. - - 4,. - -
N30P30K30 (NPK) 5,1 +.,1 +2 4,2 +.,2 +5
СаСО3 4,44 т/га 4,8 -.,2 -4 4,4 +.,4 +1.
NPK+СаСОз 4,44 т/га 4,8 -.,2 -б 4,8 .,8 +2.
НСР05 .,3 .,4
калия по 40 кг д.в./га удвоилась. Тем не менее известкование на этом фоне позволило дополнительно получить 0,17-0,28 т/га зерна пшеницы, в среднем за 2 года — 0,36-0,52 т/га.
Результаты производственных опытов (табл. 5) показали, что, несмотря на заметное улучшение кислотности почвы, в первый год известкования она оставалась в категории кислых и не повлияла на урожайность озимой пшеницы.
Применение удобрений на почве с реакцией почвенного раствора рНкс| 5,2 единиц не привело к повышению урожайности озимой пшеницы в первый год известкования, что подтверждает результаты многочисленных исследований об отсутствии эффективности минеральных удобрений на кислых почвах [8]. Известкование оказывает длительное пролонгированное действие, что проявилось уже на второй год: урожайность яровой пшеницы повысилась на 0,4 т/га (10%) при внесении в почву мела 4,44 т/га в чистом виде и на 0,8 т/га на фоне NPK (20%). Таким образом, известкование позволило повысить эффективность минеральных удобрений на кислой почве на 15%. Аналогичные результаты приводятся в работах ряда зарубежных авторов [4, 10].
Выводы
Известкование чернозема выщелоченного (рНКС| 5,46 единиц и Нг 3,43 мг-экв/100 г почвы) на опытном поле ФГБОУ ВО «Ульяновский ГАУ» способствовало значительному улучшению его кислотного режима: в первый же год сдвиг рНКС| от СаСО3 составил 0,21-0,38 единиц. Соответственно уменьшилась гидролитическая кислотность от 3,43 до 2,86 мг-экв/100 г почвы. Аналогичная закономерность сохранилась при известковании почвы на фоне минеральных удобрений. Результаты полевого опыта подтвердились в производственных условиях.
Известкование оказало положительное воздействие на биологические свойства почвы. При этом количество аммонифицирующих бактерий, определяющих азотный режим почвы, возрастало на 29 и на 38% при внесении мела на фоне полного минерального удобрения (N40P40K40), несимбиотических азот-фиксаторов — на 32 и 23% соответственно. Из группы фосфатредуцентов под действием известкового материала в наибольшей степени активизировалась деятельность литотро-фов: увеличение их численности составило 27 и 41% (на фоне NPK). Изменение численности экологических групп микроорганизмов сопровождалось соответствующей вариабельностью ферментных систем.
Под влиянием известкования произошли значительные изменения в содержании элементов питания растений в пахотном слое почвы, прежде всего доступного фосфора, количество которого увеличилось на 7985 мг/кг при внесении мела в чистом виде и на 49-84 мг/кг почвы на фоне NPK.
Известкование чернозема выщелоченного позволило дополнительно получить 0,470,49 т/га зерна яровой пшеницы при применении в чистом виде и 0,36-0,55 т/га — на фоне NPK, в производственных условиях — 0,4 и 0,8 т/га.
O
Литература
1. Шильников И.А., Аканова Н.И., Зеленов Н.А. Известкование — главный фактор сохранения плодородия почв и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур // Достижения науки и техники АПК. 2008. № 1. С. 21-23.
2. Шильников И.А., Гришина Г.Е., Аканова Н.И. Природоохранное значение известкования почв // Нива Поволжья. 2008. № 2. С. 17-20.
3. Ивойлов А.В. Эффективность удобрения и известкования выщелоченных черноземов. Саранск: Изд-во Мордовского университета, 2015. 264 с.
4. Liming Acid Soils in Central B. C. Minisry of agriculture Angus Campbell Road Abbotsford, B. C. Revised December. 2015. 5 p.
5. Jaskulskal D., Koberski M. Effect of limiting on the change of some agrochemical soil properties in a long-term fertilization experiment. Plant Soil Environ. 2014. Vol. 60. No. 4. Pp. 146-150.
6. An Y.H., Dickinson R.B., Doyle R.J. Mechanisms of bacterial adhesion and pathogenesis of implant and tissue infections. Handbook of bacterial adhesion: principles, methods, and applications. 2000. No. 2. Pp. 1-27.
7. Пушкарева Н.Г., Маковский Е.И., Сарапульце-ва Е.И., Павлова Н.Н. Известкование и ферментативная активность почвы // Агрохимический вестник. 2008. № 3. С. 7-9.
8. Шильников И.А., Аканова Н.И., Курносова Е.В., Гришин Г.Е., Кизинек С.В. Повышение плодородия почв в севооборотах на основе химической мелиорации // Нива Поволжья. 2013. № 2 (27). С. 72-76.
9. Галишин Р.Р., Галлямов Ф.Н. Известкование и фосфорирование почв — основа высоких урожаев сельскохозяйственных культур. В сб.: Молодежная наука и АПК: проблемы и перспективы: материалы VII Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых / БашГАУ, 2014. С. 13-15.
10. Buny A. Effects of Liming Acidic Soils on Improving Soil Properties and Yield of Haricot Bean. Environmental & Analytical Toxycology. 2014. Volume 5. Issue 1. 4 p.
Об авторах:
Куликова Алевтина Христофоровна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой почвоведения, агрохимии и агроэкологии, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7327-3742, [email protected].
Дозоров Александр Владимирович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ректор, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-1593-2930, [email protected] Захаров Николай Григорьевич, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры почвоведения, агрохимии и агроэкологии, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-9294-4655, [email protected].
Черкасов Евгений Александрович, кандидат сельскохозяйственных наук, директор, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3379-3866, [email protected]. Хайртдинова Наталья Александровна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения, агрохимии и агроэкологии, ORCID: http://orcid.org/ 0000-0001-7203-2923, [email protected].
Касимов Искандер Растамович, аспирант кафедры почвоведения, агрохимии и агроэкологии, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-1237-4918, [email protected]. Наумов Александр Юрьевич, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры земледелия и растениеводства, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-2210-3065, [email protected].
LIMING EFFICIENCY OF LEACHED BLACK SOIL WHEN CULTIVATING SPRING AND WINTER WHEAT IN THE CONDITIONS OF THE FOREST-STEPPE OF THE VOLGA REGION
A.Kh. Kulikova1, A.V. Dozorov1, N.G. Zakharov1, E.A. Cherkasov2, N.A. Khayrtdinova1, I.R. Kasimov1, A.Yu. Naumov1
'Ulyanovsk state agrarian university named after P.A. Stolypin, Ulyanovsk, Russia 2Station of agrochemical service "Ulyanovskaya" Ulyanovsk, Russia
The aim of the research Is to establish the necessity and suitable doses of leached black soil liming when cultivating spring and winter wheat In the conditions of the forest-steppe of the Volga region. To achieve this aim, field and farm experiments were conducted on the basis of "Ulyanovsk GAU" and OOO "Khleborob" of Ulyanovsk region. Soil liming was carried out with chalk of Shilovsky deposit of Ulyanovsk region with a CaCO, + MgCO, content of 98.5%, its total dose was calculated from the hydrolytic acidity. It was established in the field experiments that liming of leached black soil can significantly reduce soil acidity, depending on the application dose in the first year: exchangeable by 0.21-0.38 pHKCl units, hydrolytic by 0.22-0.41 mg-eq/100 g of soil. Improvement of acidity of soil medium promoted a significant increase in the activity of nitrogen-fixing and phosphate-reducing microorganisms: the number of the former increased by 29-32% in case of only chalk application and by 3823% in combination with NPK, the latter by 27 and 41% respectively. Under the influence of liming in the plow layer, the content of available phosphorus increased by 79 mg/kg, in combination — by 83 mg/kg of soil. Liming of leached black soil allowed to receive additionally 0.47-0.49 t/ha of spring wheat grain in case of application of chalk in pure form and 0.36-0.55 t/ha in combination with NPK, in farm conditions — 0.4 and 0.8 t/ha. Keywords: leached black soil, soil acidity, liming, spring and winter wheat, yield.
References
1. Shilnikov I.A., Akanova N.I., Zelenov N.A. Liming — the main factor of soil fertility preservation and increase of crop productivity. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of science and technology of the AIC. No. 1. 2008. Pp. 21-23.
2. ShilnikovI.A.,GrishinaG.E.,AkanovaN.I.The nature-oriented value of soil liming. Niva Povolzhya = Niva of the Volga region. 2008. No. 2. Pp. 17-20.
3. Ivojlov AV. Efficiency of fertilizers and liming of leached black soils. Saransk: Publishing house of Mordovian university, 2015. 264 p.
4. Liming Acid Soils in Central B. C. Minisry of agriculture Angus Campbell Road Abbotsford, B. C. Revised December. 2015. 5 p.
5. Jaskulskal D., Koberski M. Effect of limiting on the change of some agrochemical soil properties in a long-term fertilization experiment. Plant Soil Environ. 2014. Vol. 60. No. 4. Pp. 146-150.
6. An Y.H., Dickinson R.B., Doyle R.J. Mechanisms of bacterial adhesion and pathogenesis of implant and tissue infections. Handbook of bacterial adhesion: principles, methods, and applications. 2000. No. 2. Pp. 1-27.
7. Pushkareva N.G., Makovskij R.D., Sarapultseva E.I., Pavlova N.N. Liming and soil enzyme activity. Agrokhimi-cheskij vestnik = Agrochemical vestnik. 2008. No. 3. Pp. 7-9.
8. Shilnikov I.A., Akanova N.I., Kurnosova E.V., Gri-shin G.E., KizinekSV.,LoktionovM.Yu. Increase of soil fertility in crop rotations based on chemical melioration. Niva Povolzhya = Niva of the Volga region. 2013. No. 2 (27). Pp. 72-76.
9. Galishin R.R., GallyamovF.N. Liming and phospha-tization of soils — the basis of high crop yields. In digest: Youth science and AIC: problems and prospects: materials of VII All-Russian science and practical conference of young scientists. BashGAU, 2014. Pp. 13-15.
10. Buny A. Effects of Liming Acidic Soils on Improving Soil Properties and Yield of Haricot Bean. Environmental & Analytical Toxycology. 2014. Volume 5. Issue 1. 4 p.
About the authors:
Alevtina Kh. Kulikova, doctor of agricultural sciences, professor, head of the department of soil science, agrochemistry and agroecology, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7327-3742, [email protected].
Alexander V. Dozorov, doctor of agricultural sciences, professor, rector, ORCID: http:// orcid.org/0000-0002-1593-2930, [email protected].
Nikolay G. Zakharov, candidate of agricultural sciences, associate professor, associate professor of the department of soil science, agrochemistry and agroecology,
ORCID: http://orcid.org/0000-0001-9294-4655, [email protected].
Evgeny A. Cherkasov, candidate of agricultural sciences, director, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3379-3866, agrohim_73 @ mail. en. Natalia A. Khayrtdinova, candidate of agricultural sciences, associate professor of the department of soil science, agrochemistry and agroecology, ORCID: http://orcid.org/ 0000-0001-7203-2923, [email protected].
Iskander R. Kasimov, graduate student of the department of soil science, agrochemistry and agroecology, ORCID: http://orcid.org/ 0000-0003-1237-4918, [email protected]. Alexander Yu. Naumov, candidate of agricultural sciences, associate professor, associate professor of the department of agriculture and plant growing, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-2210-3065, [email protected].
