CC BY
52
УДК 631.452
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МАГНИЙСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ
С.С. Фирсов, аспирант (научный руководитель - Н.И. Аканова, д.с.-х.н.)
Тверская государственная сельскохозяйственная академия, e-mail: shd69@mail.ru
Магний - питательный макроэлемент для растений, выполняющий не только функции повышения урожая, но и способствующий улучшению пищевой и кормовой ценности сельскохозяйственных культур. Применение магниевых удобрений - такое же важнейшее мероприятие, как внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений. В Нечерноземной зоне на кислых почвах, где длительное время применяли чисто кальциевые формы известковых материалов, применение магниевых удобрений особенно необходимо. Одним из резервов получения магнийсодержащего удобрения может быть природный минерал серпентинит. В статье приведены химический состав агрохимиката, основные факторы его влияния на свойства почв, урожайность и качество растительной продукции, наиболее эффективные технологические и экологически обоснованные приемы использования. Указаны методы расчета доз агрохимиката и особенности его периодического применения в севооборотах.
Ключевые слова: магний, удобрения, озимая пшеница, урожай, мелиорант, кислотность почвы, известкование почв.
EFFICIENCY OF MAGNESIUM FERTILIZERS ON SODDY-PODZOLIC SOILS IN TVER REGION
PhD. student S.S. Firsov Tver State Agricultural Academy, e-mail: shd69@mail.ru
Magnesium - macronutrient for plants, not only performs the function increasing the yield, but also helps improve the food and nutritional value of crops. The application of magnesium fertilizer is as important an event as the application of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers in addressing food security. In the Non-chernozem zone in acidic soils where long used pure calcium form calcareous materials, the use of magnesium fertilizer is particularly necessary. One of the reserves for produce of magnesium-containing fertilizer can be a natural mineral serpentinite. The article presents chemical composition of the agrochemical, the main factors of its influence on soil properties, yield and quality of plant products, the most efficient technology and ecologically based methods of its usage. Indicated methods of calculation of doses of agrochemicals and features of its use in crop rotation are presented.
Keywords: fertilizers, crop yields, soil liming, ameliorant, soil acidity, magnesium, winter wheat.
Применение магниевых удобрений - такое же важнейшее мероприятие, как внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений при решении проблем продовольственной безопасности. В Нечерноземной зоне на кислых почвах, где длительное время применяли чисто кальциевые формы известковых материалов, применение магниевых удобрений особенно необходимо [1, 2]. Для питания растений наибольшее значение имеет водорастворимая и обменно-поглощенная форма магния. Черноземы наиболее богаты магнием, дерново-
подзолистые и торфяно-болотные почвы (особенно верховые и переходные торфяники) содержат меньшее его количество. На дерново-подзолистых почвах можно предложить следующую группировку по обеспеченности обменным магнием сельскохозяйственных угодий в зависимости от гранулометрического состава почвы основе имеющихся сведений (табл. 1).
Как правило, на почвах с более высоким содержанием обменного магния эффективность доз минеральных удобрений повышается на 15-25%. Эф-
1. Градация дерново-подзолистых почв по содержанию обменного магния [3]
Уровень обеспеченности Песчаные и супесчаные почвы Суглинистые и тяжелосуглинистые почвы
мг/кг почвы мг-экв/100 г почвы мг/кг почвы мг-экв/100 г почвы
Очень низкий менее 40 менее 0,2 менее 80 менее 0,4
Низкий 41-80 0,2-0,4 81-120 0,4-0,6
Средний 81-120 0,4-0,6 121-160 0,6-0,8
Повышенный 121-160 0,6-0,8 161-200 0,8-1,0
Высокий 161-200 0,8-1,0 201-240 1,0-1,2
Очень высокий более 200 более 1,0 более 240 более 1,2
фективность магниевых удобрений вырастает с увеличением дозы азота и калия и при внесении аммиачных форм азота. С повышением дозы N и К потребность растений в магнии и эффективность магниевых удобрений проявляется на суглинистых и глинистых почвах [2]. Магниевые удобрения сильнее действуют на репродуктивные органы растений.
В современных условиях, а особенно при переходе на интенсивные технологии возделывания зерновых, картофеля, овощных и кормовых культур, когда на их посевах применяются повышенные дозы азотных, фосфорных и калийных удобрений, значительно увеличивается потребность растений в магнии и отзывчивость их на магнийсодержащие удобрения может проявиться на почвах со средней и более высокой обеспеченностью обменным магнием.
Из зерновых наиболее чувствительна к недостатку магния озимая рожь. Магнийсодержащие удобрения, своевременно внесенные на посевах озимых зерновых культур, повышают выживаемость растений при перезимовке и устойчивость к полеганию, улучшают структуру урожая, увеличивая долю зерна (на 50-80%) в общей массе урожая [4]. На легких кислых почвах при применении повышенных доз (от 90 и более кг/га д.в.) NPK, может возникнуть необходимость применения магнийсо-держащих удобрений.
В настоящее время одним из резервов получения магнийсодержащего удобрения может быть природный минерал серпентинит. В Российской Федерации самые крупные залежи минерала имеются на Урале (Баженовское и Шабровское месторождения), на Алтае, в Оренбургской, Челябинской и Кировской, в Якутии, на Кольском полуострове, Карелии и Башкортостане [5].
Серпентинит (англ. serpentinite) - это группа близких по составу и строению минералов - силикатов магния, образующих горную породу MgO[(OH)8Si4O10|, часто содержит магнетит, тальк, тремолит, актинолит, кальцит и другие минералы, что определяет получаемое удобрение, как комплексное магнийсодержащее большой ряд микроэлементов [4, 5]. Серпомаг можно применять для известкования кислых почв, внесения в почву весной перед посевом и для некорневых подкормок. На почвах с промывным режимом увлажнения фильтрующиеся атмосферные осадки вымывают ежегодно в среднем от 20 до 60 кг/га окиси магния. Урожай сельскохозяйственных культур выносит в среднем от 15 до 40 кг/га окиси магния ежегодно. На фоне постоянно идущего процесса обеднения почвы соединениями подвижного магния необходимо пополнять запасы этого элемента в почве и вносить магниевое удобрение под чувствительные культуры к его дефициту. Поэтому применение Серпомага в качестве
2. Химический состав Серпомага, %
Показатель Формула Норма в пересчете на сухое вещество
Оксид натрия №20 0,016
Оксид магния МяО 37,85
Оксид кремния Si02 37,85
Оксид алюминия А1203 0,53
Оксид калия К20 0,009
Оксид кальция СаО 0,46
Оксид титана ТЮ2 0,009
Оксид марганца общ. МпО 0,09
Железо общ. Бе 5,08
Оксид хрома СГ2О3 0,67
Потери при прокаливании (при 100°С) 13,4
Влага гигроскопическая Н2О 1,67
магниевого удобрения актуально [6]. Получаемое минеральное удобрение Серпомаг предназначено в качестве мелиоранта и магниевого удобрения в сельском хозяйстве Минеральный состав удобрения Серпомаг - до 95% серпентинита 3МgО х 2SiO х 2Н2О, содержание АДВ - 80% (табл. 2).
Цель исследований - агроэкологическая оценка эффективности магнийсодержащего удобрения Сер-помаг, получаемого из природного сырья серпентинита и разработка оптимальных доз его применения на дерново-подзолистых почвах Тверской области.
Объекты и методы. Исследования по эффективности удобрения Серпомаг в качестве магнийсодер-жащего удобрения проводили на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Краснохолмского района Тверской области, имеющей следующие агрохимические показатели: рНКс1 5,2; Нг 2,4 мг-экв/100 г; Р205 125 мг/кг; К2О 128 мг/кг; гумус 2,7%. Сорт озимой пшеницы Мироновская 808. Повышенная урожайность сорта формируется за счет большей густоты продуктивного стеблестоя и большей массы зерна с колоса. Площадь опытных делянок - 140 м2, повторность опыта четырехкратная.
Обсуждение результатов. Применение Серпо-мага на озимой пшенице показало, что удобрение обладает антисептическим свойством и может быть эффективно использовано против комплекса заболеваний озимой пшеницы и положительно влияет на развитие растений в начальной фазе роста (табл. 3). В посевах озимой пшеницы наибольший фотосинтетический потенциал (466,8 тыс. м2 сутки/га) и чистая продуктивность фотосинтеза (5,5 г/м2 сутки) формировалась на вариантах с Серпомагом в сочетании с ^5Р45К5. Наибольшая площадь листьев (27,6-32,8 тыс. м2/га) отмечена в фазу колошения озимой пшеницы в варианте с внесением Серпомага.
С повышением дозы внесения в почву Серпома-га его биологическая эффективность увеличилась по бурой ржавчине с 12 до 16%, по септориозу с 14 до 19% (табл. 4).
3. Биологическая эффективность Серпомага против корневых гнилей
Вариант % поражения корневыми гнилями Длина ростков Длина корней Коэффициент силы роста
см
1. Контроль 63 11,58 11,69 0,90
2. №К - фон 43 12,45 12,79 0,96
3. Фон + Серпомаг (весной, 150 кг/га) 9 12,56 14,31 0,98
4. Фон + Серпомаг (весной, 300 кг/га) 9 12,89 14,71 1,0
4. Влияние Серпомага на развитие грибных листостебельных болезней озимой пшенице, %
Вари- Бурая ржавчина Септориоз
ант распро- биологиче- распро- биологиче-
странен- ская эффек- странен- ская эффек-
ность тивность ность тивность
1 24,7 - 33,5 -
2 22,6 5,0 29,3 10,
3 20,8 12,0 24,1 14,0
4 16,5 16,0 17,5 19,0
5. Влияние Серпомага на урожай озимой пшеницы
Ва- Уро- Кустистость, Масса, г Содержание,
ри- жай, шт. %
ант ц/га общая продук- зерна с 1000 белка клей-
тивная 1 колоса семян ковины
1 25,4 2,8 2,0 1,43 40,2 13,6 30,6
2 28,6 3,3 2,4 1,70 41,8 14,1 33,0
3 30,0 3,5 2,5 1,76 41,9 14,9 34,8
4 32,9 3,8 2,8 1,87 42,5 14,8 35,4
Внесение Серпомага обеспечивало формирование наибольшего роста и благоприятного развития растений озимой пшеницы, увеличивало продуктивную кустистость (2,5-2,8, на контроле - 2,0), озер-ненность колоса (17,8-19,4 зерен в колосе, на контроле - 15,0%). На фоне применения Серпомага урожай зерна озимой пшеницы повышался на 5,4-7,3 ц/га и формировалось более высокое качество зерна по содержанию сырой клейковины и белка (табл. 5).
Внесение Серпомага и средних доз минеральных удобрений обеспечивает повышение продуктивности пшеницы, наилучшие показатели отмечены на фоне дозы 300 кг/га, составившие не менее
25% к контролю. Отмечено, при этом снижение актуальной и гидролитической кислотности в сравнении с внесением одних минеральных удобрений, что подтверждает свойства Серпомага, как химического мелиоранта.
При расчете дозы Серпомага следует учитывать содержание МgО и влаги по формуле: Д = 1002 х Н, (100 - В) П
где: Д - доза Серпомага в физической массе, т/га; Н - доза МgО, т/га; В - содержание влаги, %; П - содержание МgО, %.
Рекомендуемая минимальная доза Серпомага 0,3 т/га увеличивает содержание в почве обменного магния на 1 мг/кг почвы и действует около 3 лет. Максимальная доза составляет 1 т/га, при этом содержание обменного магния в почве увеличивается на 3-4 мг/кг почвы и положительное действие на урожай проявляется не менее 5 -6 лет. Целесообразно добавлять Серпомаг к чисто кальциевым формам известковых удобрений (известнякам, шлакам и др.), чтобы содержание магния в них в пересчете на MgCO3 составляло ~10% от содержания СаСО3 [6].
Таким образом, удобрение Серпомаг обладает иммуностимулирующими свойствами по отношению к патогенным грибам и одновременно оказывает защитно-стимулирующее действие на растения озимой пшеницы. Внесение Серпомага в посев вегетирующих растений увеличивает продуктивную кустистость, число зерен в колосе, урожай и качество зерна, способствует снижению заболеваемости пшеницы бурой ржавчиной и септориозом.
Литература
1. Шильников И.А., Сычев В.Г., Шеуджен А.Х., Аканова Н.И. и др. Потери элементов питания растений в агробио-геохимическом круговороте веществ и способы их минимизации. Монография. - М.: Изд-во ВНИИА, 2012. - 351 с.
2. Мазаева М.М. Известкование почв и потребность в магниевых удобрениях // Агрохимия, 1964, № 5. - С. 64-72.
3. Шильников И.А., Сычев В.Г., Зеленов Н.А., Аканова Н.И. и др. Известкование как фактор урожайности и почвенного плодородия. - М., 2008. - 338 с.
4. Мазаева М.М. О производстве магниевых и магнийсодержащих удобрений // Журн. Всес. хим. общ-ва им. Д.И. Менделеева, 1974, Т. 7, № 5. - С. 546-548.
5. Каменева Е.Е., Лебедева Г.А., Соколов В.И., Фролов П.В. Исследование вещественного состава и технологических свойств серпентинитов Карелии / «Современные методы минералого-геохимических исследований как основа выявления новых типов руд и технологии их комплексного освоения». - СПб., 2006. - С. 22-24.
6. Байбеков Р.Ф., Шильников И.А., Аканова Н.И., Скубаков О.Н. Методические рекомендации по применению минерального удобрения Серпомаг производства ЗАО «Литосфера» в качестве химического мелиоранта и магниевого удобрения в сельскохозяйственном производстве Российской Федерации. - М.: Изд-во ФГБНУ ВНИИА, 2015. - 42 с.
