CC BY
40
90 п
80 -
70 -
60 -
СПБ
50
6
Варианты
Совокупный почвенный балл (СПБ) на изучаемых вариантах
В дальнейшем, в конце ХХ в. - начале XXI в. отмечается стабилизация почвенного плодородия на более низком уровне, и совокупный почвенный балл составил 68,4. Этот показатель приближается к значениям, полученным на варианте 6 (чистый пар с 1948 г.), где совокупный балл бонитета равен 65,5. По мнению В.Ф. Валькова (1977), при окультуривании свойства почв изменяются до какого-то равновесного состояния в определенной системе земледелия или севооборота, формирующих разные уровни плодородия. Причиной резкого снижения плодородия черноземных почв М.С. Цыганов [1] считал внедрение парозернопропашной системы земледелия и недооценку органических удобрений.
Таким образом, проведенные исследования позволили выявить направленность изменения свойств антропогенно-трансформированных почв опытной станции ВГАУ за длительный период их использования. Полученные результаты находят подтверждение при расчете совокупного почвенного балла, который можно использовать для оценки качества почвы, а также для решения различных задач в ходе проведения мониторинговых работ.
Литература
1. Цыганов М.С., Куклинова В.Ф. Почвы и условия почвообразования территории опытного поля полевой опытной станции ВСХИ. - Воронеж, 1954. - 134 с.
2. Цуриков А.Т., Кирпиченко К.Д., Резцова В.И. Почвы опытной станции ВСХИ им. К.Д. Глинки. - Воронеж, 1982. - 45 с.
3. Классификация и диагностика почв СССР. - М.: Колос, 1977. - 224 с.
4. Парахневич Т.М. Изменение почвенно-агрохимических показателей плодородия чернозема выщелоченного и пути их регулирования в парозернопропашном севообороте: Автореф. дисс. к.с.-х.н. - Каменная Степь, 1999. - 21 с.
5. Практикум по ландшафтоведению и картографированию почвенного покрова: М.И. Парахневич, А.В. Бережной, Т.М. Парахневич, А.И. Кирик, Т.В. Бережная. Учебное пособие. - 2-е изд., перераб. и доп. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2008. - 325 с.
6. Покидько Н.П. Оценка пашни по природным свойствам. Интенсивное использование земель в ЦЧЗ. - М.: Россельхозиздат., 1979. - 175 с.
2
3
4
5
УДК 631.445.4:631.8
ФОРМЫ КАЛИЯ В ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ ПРИ МНОГОЛЕТНЕМ ВНЕСЕНИИ УДОБРЕНИЙ
П.Т. Брехов, к.б.н., Н.Г. Мязин, д.с.-х.н.
Кафедра агрохимии и почвоведения, e-mail: agrohimi@ag.vsau.ru
В стационарном опыте определены содержание и формы калия в пахотном слое чернозема типичного после многолетнего внесения минеральных и органических удобрений в севообороте.
Ключевые слова: чернозем типичный, минеральные удобрения, органические удобрения, содержание калия в почве, формы калия в почве.
POTASSIUM FORMS ON TYPICAL CHERNOZEM WHILE LONG-TERM APPLICATION OF FERTILIZERS
P.T. Brekhov, N.G. Myazin
There have been defined during a long-term experiment potassium contents and forms in the arable layer of typical chernozem after long-term application of mineral and organic fertilizers in the crop rotation.
Keywords: typical chernozem, mineral fertilizers, organic fertilizers, potassium contents in soil, potassium forms in soil.
Для оценки обеспеченности некарбонатных черноземов калием используют его форму, определяемую по методу Чирикова. Однако одной этой формы недостаточно для надежной информации о калийном состоянии почвы
и перспективах его изменения. В связи с этим в многолетнем полевом стационарном опыте в 2010-2011 гг. были сопряженно определены различные по доступности растениям формы калия в почве на основе вытяжек Чи-
рикова, Масловой, Пчелкина и Голубевой. Вытяжка по Масловой на основе CH3COONH4 позволяет решить насколько снизилось содержание обменного калия в почве за 40 лет опыта, а также определить каково общее содержание обменного калия в почве. Вытяжка по Пчел-кину на основе сильного воздействия на почву 2н раствором HCl позволяет определить количество необменно фиксированного калия и оценить потери калийных удобрений. Вытяжка по Голубевой на основе 0,005н раствора CaCl2 позволяет оценить калийное питание растений по фактору интенсивности.
Исследования проводили на черноземе типичном ма-логумусном тяжелосуглинистом в Рамонском районе Воронежской области в многолетнем стационарном полевом опыте с удобрениями в севообороте, развернутом в пространстве шестью полями с чередованием культур: чистый пар, озимая пшеница, сахарная свекла, яровая пшеница, кукуруза на силос, ячмень.
Опыт заложен в 1969 г. с систематическим внесением разных доз и видов удобрений. С 2007 г. в опыте изучается последействие удобрений. Отбор почвенных образцов проведен из слоя 0-20 см осенью 2010-2011 гг. на поле после уборки яровой пшеницы. Повторность отбора шестикратная.
Результаты агрохимического анализа образцов показали (таблица), что содержание калия в почве, определяемого по Масловой, в контроле за 40 лет не уменьшилось (220 и 258 мг/кг почвы, соответственно). Поэтому можно считать, что вынос калия из почвы растениями здесь полностью компенсируется переходом его из других недоступных растениям форм. При этом необменную форму калия не следует брать в расчет, как главную. Как показывают расчеты, убыль калия из почвы за 40 лет выноса его растениями из слоя 0-50 см должна составить величину порядка 300-400 мг/кг почвы, что практически равно всему объему в ней необменного калия (370 мг/кг). Понятно также, что компенсация вынесенного калия может осуществляться преимущественно за счет очень больших запасов калия, находящегося в составе кристаллической решетки почвенных минералов. Его содержание составляет около 25000 мг/кг (Ми-неев, 1999). Следовательно снижение этого уровня на 300-400 мг/кг (1-1,5%) вряд ли нарушит стабильное состояние этой формы калия.
Из этого следует, что компенсация убыли доступного калия в почве должна завершаться не более чем за один год. В противном случае отрицательный его баланс, накопленный за 40 лет, стал бы отчетливо заметным. Вместе с этим можно предположить, что такая компенсация не может проходить очень быстро (как обменные реакции в ППК - в течение нескольких минут), поскольку тогда растения не ощущали бы убыли доступного калия в почве. Таким образом, данный процесс должен проходить в среднем не быстрее чем за одну - две недели, но и не медленнее чем за один год. Что касается формы калия, извлекаемого стандартным методом Чирикова, то она в нашем опыте составляет только 1/3 от всего обменного калия в почве (140 и 401 мг/кг соответственно).
Величина обменного калия также позволяет сделать вывод: нельзя без оговорок согласиться с мнением, что доступный растениям калий - это обменный калий. Действительно, в соответствии с расчетом запасы общего обменного калия в слое 0-50 см должны примерно составлять 2500 кг/га. Ясно, что если бы весь этот запас был легкодоступен растениям, то на этом фоне внесенную дозу калийных удобрений (40-60 кг/га) растения просто бы не почувствовали. Тогда как в действительности растения прекрасно реагируют на такую дозу калия. Таким образом, можно заключить, что далеко не весь обменный калий доступен растениям. Этот вывод хорошо согласуется с известной моделью обменного поглощения катионов в почве, в соответствие с которой прочность их связи с коллоидами значительно различается (от очень слабой - на плоскостях и периферии до очень сильной - в потенциальных ямах). Кроме того, из общих соображений можно предположить, что количество действительно доступного растениям калия должно быть сопоставимо с уровнем его биологического выноса. А именно, запасы в почве доступного калия вряд ли могут превышать его вынос растениями более чем в 3 -5 раз. То есть, они должны составлять не более 200-300 кг/га или в пересчете - не более 30-50 мг/кг почвы в слое 0-50 см. Это означает, что в составе общих запасов обменного калия на долю легкодоступного калия в среднем приходится не более 15%, а по отношению к стандартной вытяжке Чирикова - не более 20%. Таким образом, около 80% калия, извлекаемого стандартной вытяжкой Чири-кова, почти недоступны многим растениям.
1. Содержание и формы калия в пахотном слое чернозема типичного под яровой пшеницей _в опыте, мг/кг (среднее 2010-2011 гг.) ^__
Вариант (насыщенность, кг/га) по Чирикову по Масловой по Голубевой Обменный* Необменный**
1 Контроль (без удобрений) 120 258 2,7 361 329
5 N40P40 114 256 2,0 641 314
6 Р40К40 135 592 3,6 389 340
7 N40K40 137 296 4,0 395 419
9 N80P80K80 160 336 5,5 448 369
11 Навоз, 8 т/га 141 299 3,7 399 410
14 N40P80K40 153 322 5,5 429 381
15 N80P40K40 128 286 3,5 382 387
16 N40P40K80 176 351 6,8 468 384
В среднем по опыту 140 299 4,1 401 370
1969 г. (закладка опыта) 220
* на основе вытяжки Масловой [1], ** по разности между вытяжкой Пчелкина и Масловой.
Результаты также показали, что в вытяжку Голубе-вой (0,005н CaQ2) попадает очень мало калия (3-7 мг/кг). В пересчете на запасы в слое 0-50 см это составляет примерно 15-50 кг/га, что заметно меньше среднего выноса калия растениями (50-80 кг/га). Эту форму калия следует квалифицировать как легкодоступную.
С учетом этого и ранее сделанных замечаний предлагается весь обменный калий делить на три группы по степени прочности связи с ППК и по степени доступности растениям. В первую группу попадет легкодоступный калий, извлекаемый вытяжкой Голубевой, во вторую, переходную группу, попадает весь калий - от легкодоступного до труднодоступного, который извлекается вытяжкой Чирикова, в третью попадает весь оставшийся прочносвязанный обменный калий, т.е. до 70% от общего его содержания.
По изучаемой нами необменной форме калия можно заключить, что она по размеру сопоставима с обменной формой калия (370 и 401 мг/кг, соответственно). Связь этой формы с дозой удобрений в опыте есть, но она заметно слабее, чем по обменной форме калия. Судя по реакции на дозы удобрений можно предположить, что калийные удобрения поглощаются в почве преимущественно обменным путем и в меньшей степени - необменным. Калий удобрений, поглощенный обменно, способен сохраняться в почве продолжительное время после внесения удобрений (в опыте - не менее 5 лет).
Таким образом, можно рекомендовать проводить оценку обеспеченности почвы калием, а также степень влияния калийных удобрений на почву не только по вытяжке Чирикова, но и по вытяжке Голубевой, как более чувствительной к изменению калийного состояния почвы.
УДК 631.45:631.153.3:651.95
ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ
А.В. Дедов, д.с.-х.н., М.А. Несмеянова, аспирант Кафедра земледелия, e-mail: dedov050@mail.ru
Приведены результаты исследований в многофакторных стационарных опытах по воспроизводству плодородия почв с использованием многолетних трав. Показана их роль в сохранении плодородия черноземов и получении бездефицитного баланса органического вещества.
Ключевые слова: черноземные почвы, плодородие, гумус, корневые и пожнивные остатки, надземная фитомасса, севооборот, органическое вещество, урожайность.
INFLUENCE OF PERENNIALS ON SOIL FERTILITY A.V. Dedov, M.A. Nesmeyanova
There are given the results of multifactorial stationary experiments on the basic techniques of soil fertility recovery while using perennial grasses. There is shown their role in preservation of chernozem soil fertility in order to redress debt-neutral balance of organic substances.
Keywords: chernozem soil, fertility, humus, root, crop and plant residues, above-ground phytomass, crop rotation, organic substances, crop yield.
Многолетние травы в полевых севооборотах размещают в занятом пару (клевер, эспарцет, донник) и на небольших площадях в выводных полях (люцерна). Однако площади посева многолетних трав в Центральном Черноземье значительно меньше, чем по другим зонам, что обостряет проблему оптимизации режима органического вещества в регионе. Для расширения посева многолетних трав надо иметь научные данные по подбору трав, сроку их использования и нормативным показателям изменения плодородия почвы [1-3].
На кафедре земледелия Воронежского ГАУ проводили исследования по влиянию многолетних трав на плодородие почвы в многофакторных стационарных опытах.
В опыте 1, заложенном в 1985 г., изучали воспроизводство плодородия почвы под люцерной в выводном поле. Опыт проводился до 1989 г. (повторность четырехкратная, размещение вариантов систематическое, общая площадь делянки - 300 м2, учетной - 160 м2). Схема опыта включала: 1. Воспроизводство плодородия почвы под люцерной 2 года пользования. 2. Воспроизводство плодородия почвы под люцерной 3 года пользо-
вания. 3. Воспроизводство плодородия почвы под люцерной 4 года пользования.
В опыте 2, заложенном в 1990 г., изучали продуктивность севооборотов с различным насыщением бобовыми культурами. Его схема представлена в таблице 1.
Опыт 2 заложен на двух фонах: органическая система удобрений и органоминеральная. Доза внесения навоза (под сахарную свеклу) - 70 т/га, минеральных удобрений под озимые - ^20Р120К120, под сою, люцерну, горох - Р90К90, сахарную свеклу, кукурузу на силос -М]50Р150К150, под ячмень - М90Р90К90. На вариантах озимой пшеницы и сои оставляли и запахивали в почву нетоварную часть урожая. Повторность - трехкратная, размещение вариантов систематическое, общая площадь делянки - 200 м2, учетной - 100 м2.
В опыте 3, заложенном в 2009 г., изучали влияние бинарных посевов на плодородие чернозема типичного и урожайность культур севооборота по схеме: 1. Кулис-но-мульчирующий пар (люцерна) - озимая пшеница + люцерна - ячмень + пожнивный сидерат (горчица белая/редька масличная) - подсолнечник + люцерна. 2.
