ИЗМЕНЕНИЕ КАЛИЙНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ФОНЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ИЗВЕСТКОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

удобрения повышает их плодородие, увеличивает продуктивность севооборота и качество получаемой продукции.

Литература

1. Чухнин Ю.А., Надежина Н.В., Соколов В.А. [и др.]. Интенсивные технологии возделывания высокобелковых культур в центре Нечерноземья.-Л., 1989.-64 с.

2. Демин А.Н., Кравцов А.Я., Ушакова Л.И. [и др.]. Прогнозирование продуктивности затрат корма и потребности в кормах КРС исходя из

новой энергетической системы оценки питательности кормов/ Под ред. проф. Б.М.Гута (Рекомендации). - Иваново: Ивановская городская типография. - 116 с.

3. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - 5-е изд., доп. и перераб. — М.: Агропромиздат, 1985. -351 с.

4. Станков, Н.З. Корневая система полевых культур. - М.: Колос, 1964.-280 с.

5. Костычев Н.А. Почвоведение. - М.: Сельхозиздат, 1940. - 280 с.

6. Сдобников С.С. Новое в теории и практике земледелия //Земледелие. - 2000. - № 2. - С-12-14.

INFLUENCE OF ORGANIC FERTILIZER APPLICATION METHODS ON SOIL PROPERTIES, YIELD AND QUALITY

OF FODDER CROPS

I. G Meltsaev, S. T. EseduBaev

Ivanovo Scientific and Research Institute of Agriculture - branch of "Upper Volga Federal agrarian scientific center", Centralnaya ul. 2,

153506 Bogorodskoye, Russia, e-mail: miiicxfartiiiibler.ru

The article presents the results of long-term field studies on the influence of different technologies of manure application on the fertility of grey forest soils of Vladimir opolye, yield and quality of fodder crops. It is established that under the manure applying under a longline plow on 25-27 cm in the studied soil increases the humus content of 11.9 t/ha from a reference value. This is associated with slower mineralization of organic matter in lower part of the arable when oxygen deficiency, activated mineralization linen fabric and increases the number of earthworms. Enhancing soil biological activity is due to improvement of soil physical properties, namely the formation of a larger amount of water stable aggregates, increasing porosity and moisture content, reduce the density. Deep processing is not only improved soil fertility but also increased the productivity of crops on average 0.4 t/ha compared to other treatments, increased yield of digestible protein and exchangable energy by 0.48 GJ. Longline deep plowing with plow PYa-3-35 on 25-27 cm increased the content in dry mass, protein, carotene, sugars and ash and decreased the content of cellulose in comparison with the conventional processing at 20-22 cm and disc harrow machining on 15-17 cm. Under manure plowing with a longline plow the average yield in crop rotation amounted to 5.38 t/ha while under the technology of a conventional plow and disking, it was lower by 0.4 t/ha. In the variant of deep tillage, the protein content in the feed unit, taking into account byproducts, was 88.8 g, without byproducts -103.8 g, while with conventional plowing it was 87.4 and 101.5 g and when treated with a disk harrow - 86.9 and 101.9 g/kg respectively. Key words: organic fertilizer, method of cultivation, gray forest soil, fertility, fodder crops, legumes, yield, product quality, nutritional value.

УДК 631.445.24:631,433.3

ИЗМЕНЕНИЕ КАЛИЙНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ФОНЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ИЗВЕСТКОВАНИЯ

Д.В. Белослудцев, А.Н. Исупов, к.а-х.н., А. С. Башков, А с.-x.il., ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, ул. Студенческая, 11, г. Ижевск, Удмуртская Республика, 426069 Email: dmitry. belosludtsev@yandex. ru

Установлено в длительном опыте на дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почве в условиях Удмуртской Республики, что применение минеральных удобрений способствовало повышению содержания водорастворимого, обменного и необменного калия в почве, степени его подвижности, особенно в пахотном горизонте.

Ключевые слова: калийное состояние, дерново-среднеподзолистая среднесуглинистая почва, известь, минеральные удобрения.

Б01: 10.25680/819948603.2021.118.10

По уровню потребления основных питательных элементов большинством сельскохозяйственных культур калию принадлежит первое место. Тем не менее, изучению калийного состояния в профиле дерново-подзолистых почв уделяется незначительное внимание, а применение калийных удобрений находится на минимальном уровне. Обоснованием этого служит тот факт, что основные пахотные почвы содержат довольно высокие запасы валового калия, а его распределение по почвенному профилю, в отличие от азота и фосфора, достаточно равномерное.

Исследованиям изменений содержания форм калия по профилю почв при их сельскохозяйственном использовании посвящен ряд работ [6, 7, 11]. Часто отмечается связь между распределением калия удобрений

по почвенному профилю и гранулометрическим составом почв. Так, на легких почвах миграция калия наблюдается до 100 см, на среднесуглинистых - до 60, на тяжелосуглинистых - до 40 см [8, 11, 12]. Однако, данные о влиянии известкования и систематического применения минеральных удобрений на содержание различных форм калия по профилю дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы неоднозначны.

В связи с уменьшением площадей известкования и полным отказом от внесения калийных удобрений в условиях Удмуртской Республики можно прогнозировать снижение всех форм почвенного калия и истощение резерва необменно-фиксированного. Это приведет к значительному снижению оптимизации обеспечения

калием сельскохозяйственных культур за счет не только пахотного, но и подпахотного слоев [2, 3, 9]. Изучение данного вопроса поможет более полно оценить влияние последействия извести и применения минеральных удобрений на калийное состояние дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы.

Анализ материалов о калийном состоянии почв показал, что, несмотря на значительный объем научной информации по данной проблематике, основное внимание исследований даже в длительных опытах обращалось на конечные, реже отдельные промежуточные, результаты проводимых экспериментов. В то же время недостаточно обобщены данные по динамике содержания различных форм калия в профиле почв [1, 4, 11]. В связи с этим представляет интерес изучение динамики изменения содержания калийного состояния почв как в удобренных, так и неудобренных вариантах длительных опытов, так как на практике содержание подвижного калия до настоящего времени служит основным агрохимическим показателем, определяющим необходимость применения калийсодержащих удобрений под сельскохозяйственные культуры [5, 8, 10, 13].

Цель наших исследований - изучить влияние систематического применения минеральных удобрений на фоне последействия известкования на калийное состояние дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы.

Методика. Для изучения трансформации почвенного калия при систематическом применении минеральных удобрений на фоне последействия известкования использовали многолетний полевой опыт, проводимый на опытном поле АО «Учхоз Июльское Ижевской ГСХА» Боткинского района Удмуртской Республики. Опыт заложен в 2004 г. для изучения оценки действия известковых мелиорантов на агрохимические свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур. Почва опытного участка - дерново-среднеподзолистая среднесуглинистая на красно-буром тяжелом суглинке со следующими характеристиками: содержание органического вещества - 1,95 %, pHKci 4,4, Нг - ммоль/100 г почвы, S - 11,5 ммоль/100 г почвы, V - 72%, Р205 - 107 мг/кг, К20 - 112 мг/кг почвы. Севооборот опыта: 1 - однолетние травы; 2 - озимая рожь; 3 - ячмень; 4 - рапс; 5 -озимая тритикале; б - яровая пшеница; 7 - овёс.

Опыт двухфакторный заложен в четырехкратной по-вторности, фактор А - удобрения (без NPK, NPK). Дозы минеральных удобрений определены по зональным рекомендациям в зависимости от требований культур; удобрение вносили ежегодно перед посевом. Фактор В - известь, доза которой определена по гидролитической кислотности, внесена в 2004 г., поделяночно, согласно схеме опыта под обработку почвы.

Из полной схемы длительного опыта для исследований выбрали варианты, включающие различные сочетания известкового мелиоранта местного карьера (Ал-нашское месторождение), также ККС (карбонат кальция химического синтеза, Кирово-Чепецк) и минеральных удобрений, которые наиболее полно решали поставленные задачи. Размещение делянок рендомезиро-ванное, форма делянки прямоугольная, общая площадь делянки 39 м2, учетная площадь 25,2 м2.

Осенью 2017-2018 гг. со всех делянок опыта почвенным буром отобрали образцы почвы из различных слоев до глубины 80 см (0-20, 20-40, 40-60, 60-80 см). В этих образцах определяли содержание различных форм

калия в почве следующими методами: водорастворимый калий - по методике Александровой, легкообменный калий - в слабосолевой хлоркальциевой вытяжке (0,005 н. СаСЬ), подвижный калий - по методу Кирсанова (ГОСТ 26207 - 91), необменно-поглощенный калий - по методу Пчелкина (2 н. HCl).

Результаты и их обсуждение. Содержание в почве водорастворимого калия, которое можно условно принять как концентрацию этого элемента в почвенном растворе, в силу малых абсолютных величин менее всего подвержено изменениям (табл. 1).

1. R мшимо длительного действия извести и минеральных удоб-

рений на содержание водораство римого калия, мг/кг

Удобрения(А) Известковые мелиоранты (В) Слой почвы, см

0-20 21-40 41-60 61-80

2017 г.

Без NPK Без извести (контроль) 14 11 16 11

ККС 16 15 19 23

Алнашская известь 18 16 18 23

NPK Без извести (контроль) 15 19 17 15

ККС 17 14 26 19

Алнашская известь 19 18 21 19

НСР05 частных 4 3 3 3

Без NPK Среднее по (А) 17 16 19 23

NPK 18 16 21 19

НСРо, (А) 1 4 4 2

Среднее по (В) Без извести (контроль) 14 15 16 13

ККС 16 14 20 21

Алнашская известь 19 17 20 21

НСРо, (В) 3 2 2 2

2018 г.

Без NPK Без извести (контроль) 13 14 12 10

ККС 17 16 14 19

Алнашская известь 15 16 16 16

NPK Без извести (контроль) 15 16 18 15

ККС 16 17 16 16

Алнашская известь 18 19 19 18

НСРо, частных 2 3 3 4

Без NPK Среднее по (А) 16 16 15 18

NPK 17 18 18 17

НСРо, (А) 1 2 5 3

Среднее по (В) Без извести (контроль) 14 14 15 13

ККС 16 16 15 17

Алнашская известь 17 17 18 17

НСР„, (В) 2 2 2 3

В вариантах с известкованием содержание водорастворимого калия в пахотном горизонте было достоверно выше показателей контрольного варианта до 4 мг/кг почвы, что наблюдалось и в последующий год. Количество водорастворимого калия по профилю почвы оставалось на уровне пахотного горизонта.

Применение азофоски в дозе М30Р зоКзо несколько повысило содержание водорастворимого калия. По отношению к варианту с известью его количество увеличилось до 2 мг/кг почвы. Очевидно, что сельскохозяйственные культуры за счет активной корневой системы стремились усваивать водорастворимый калий не только в пахотном, но и в подпахотном слоях почвы. Однако он усваивался неполностью.

Анализ содержания подвижного калия в почве многолетнего опыта показал, что существенное его повышение до 150-179 мг/кг происходило только в пахотном слое

почвы (табл. 2). Ниже по профилю накопление этой формы калия отсутствовало, его количество в сравнении с пахотным слоем было в 1,5-2,0 раза меньше.

2. Влияние длительного действия извести и минеральных удоб-_рений на содержание подвижного калия, мг/кг_

Удобрения(А)

Известковые мелиоранты (В)

Слой почвы, см

0-20 21-40 41-60 61-:

2017 г.

Без ОТК Без извести (контроль) 153 90 76 90

ККС 163 85 81 94

Алнашская известь 158 70 80 101

ОТК Без извести (контроль) 167 88 70 83

ККС 172 92 79 96

Алнашская известь 179 93 83 92

НСР05 частных 7 9 7 22

Без ОТК Среднее по (А) 161 78 81 97

ОТК 176 92 81 94

НСР05 (А) 6 8 9 8

Среднее по (В) Без извести (контроль) 160 89 73 87

ККС 167 88 80 95

Алнашская известь 169 82 82 97

НСР05 (В) 5 6 5 10

2018 г.

Без ОТК Без извести (контроль) 140 79 76 81

ККС 151 86 79 87

Алнашская известь 149 86 78 88

ОТК Без извести (контроль) 164 75 70 82

ККС 168 85 69 85

Алнашская известь 171 83 73 83

НСР05 частных 9 10 15 9

Без ОТК Среднее по (А) 150 86 79 87

ОТК 170 84 71 84

НСРо5, (А) 10 6 5 10

Среднее по (В) Без извести (контроль) 152 77 73 84

ККС 160 85 74 86

Алнашская известь 160 85 76 85

НСР05 (В) 6 7 11 7

Статистически существенное изменение (увеличение) подвижного калия отмечалось не только в вариантах с одним лишь известкованием (до 10 мг/кг), но и при использовании минеральных удобрений. Особенно это наблюдается в варианте с известью Алнашского месторождения. Содержание подвижного калия в 2017 г. в пахотном слое повысилось на 12 мг/кг. Действие карбоната кальция химического синтеза (ККС) было в пределах ошибки опыта. В 2018 г. наблюдается тенденция к увеличению данного показателя по отношению к контрольному варианту.

Накопление калия в подвижной форме в верхнем горизонте и отсутствие накопления в нижележащих слоях связано, вероятно, с резким падением с глубиной содержания гумуса (по слоям: 2,26 - 1,1 - 0,7 - 0,4 %), безусловно влияющим на емкость катионного обмена.

По мере увеличения содержания подвижного калия в слое почвы 0 - 20 и 21 - 40 см росла и степень его подвижности (табл. 3).

Установлена значительная неоднородность калийного состояния по профилю дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы.

Минимальными содержанием подвижного калия и степени его подвижности характеризовалась почва подпахотных горизонтов, особенно в слоях ниже 40 см. Их было ровно вдвое меньше, чем в гумусовом горизонте.

Содержание лекгообменного калия по отношению к контрольному варианту (без использования извести и минеральных удобрений) мало изменялось, как в пахотном, так и в элювиальных горизонтах. Однако дли-

тельное действие Алнашской извести по фону минеральных удобрений способствовало увеличению степени подвижности калия на 12-21 % не только в слое 0-40 см, но и 41-60 см.

3. Влияние длительного действия извести и минеральных удоб-_рений на степень подвижности калия, мг/л_

Удобрения, (А)

Известковые мелиоранты (В)

Слой почвы, см

0-20 21-40 41-60 61-:

2017 г.

Без ОТК Без извести (контроль) 16 14 8 8

ККС 18 16 8 8

Алнашская известь 18 18 8 9

ОТК Без извести (контроль) 18 16 8 9

ККС 21 17 8 8

Алнашская известь 20 19 10 9

НСР05 частных 3 3 1 1

Без ОТК Среднее по (А) 18 17 8 9

ОТК 20 18 9 8

НСР05 (А) 2 1 1 1

Среднее по (В) Без извести (контроль) 17 15 8 8

ККС 19 16 8 8

Алнашская известь 19 18 9 9

НСР05 (В) 2 2 1 1

2018 г.

Без ОТК Без извести (контроль) 13 9 7 6

ККС 14 14 7 7

Алнашская известь 16 17 8 6

ОТК Без извести (контроль) 13 11 8 6

ККС 15 15 8 7

Алнашская известь 19 17 10 5

НСР05 частных 2 2 1 1

Без ОТК Среднее по (А) 15 15 8 6

ОТК 17 16 9 6

НСР05 (А) 4 2 2 1

Среднее по (В) Без извести (контроль) 13 10 7 6

ККС 14 15 8 7

Алнашская известь 17 17 9 5

НСР05 (В) 2 2 1 1

4. Влияние длительного действия извести и минеральных удоб-_рений на содержание необменного калия, мг/кг_

Удобрения(А)

Известковые мелиоранты (В)

Слой почвы, см

0-20 21-40 41-60 61-8

2017 г.

Без ОТК Без извести(контроль) 272 270 275 274

ККС 289 279 282 280

Алнашская известь 298 284 287 289

ОТК Без извести(контроль) 292 275 280 286

ККС 304 282 290 296

Алнашская известь 326 287 294 306

НСР05 частных 11 9 12 13

Без ОТК Среднее по (А) 294 281 284 284

ОТК 315 285 292 301

НСР05 (А) 10 14 9 4

Среднее по (В) Без извести(контроль) 282 273 277 280

ККС 297 280 286 288

Алнашская известь 312 286 290 297

НСР05 (В) 8 6 8 9

2018 г.

Без ОТК Без извести(контроль) 289 282 285 288

ККС 309 288 296 295

Алнашская известь 310 291 304 307

ОТК Без извести(контроль) 302 285 287 297

ККС 316 293 302 307

Алнашская известь 335 294 307 312

НСР05 частных 14 8 11 11

Без ОТК Среднее по (А) 310 289 300 301

ОТК 326 293 304 309

НСР05 (А) 9 4 4 3

Среднее по (В) Без извести(контроль) 295 283 286 292

ККС 313 290 299 301

Алнашская известь 323 292 305 309

НСР05 (В) 10 6 8 8

Ближайшим резервом для питания растений является необменный калий, содержание которого в почве на фоне последействия извести было больше, чем на фоне без известкования. Значительное увеличение содержания этой формы калия в течение длительного действия известкования наблюдали не только в пахотном, но и в более глубоких слоях почвы, вплоть до 80 см (табл. 4). Причем последействие Алнашской извести действовало более успешно, чем ККС, и не только в пахотном слое, но и до 80 см. На фоне без минеральных удобрений ККС способствовал увеличению кислоторастворимого калия (по Пчелкину) в среднем на 11 мг/кг, а местная известняковая мука - на 17 мг/кг. Еще более интенсивно последействие местного мелиоранта обнаружено на фоне ЫРК. увеличение составило 20 мг/кг.

Кроме того, наблюдается вымывание необменного калия до 8% из элювиального горизонта в иллювиальный, где и происходило его накопление. В данном случае не было разницы использовались минеральные удобрения или нет.

Выводы. 1. Последействие извести на дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почве позволило повысить содержание водорастворимого калия на 27 %. Совместное действие минеральных удобрений на фоне известкования увеличили данный показатель до 37 %. Причем возрастание водорастворимого калия было по всем изучаемым слоям почвы. 2. Достоверное увеличение степени подвижности калия отмечено во всех изучаемых вариантах. В зависимости от варианта и года исследования его количество повышалось до 30 %, но наблюдалось это только в двух горизонтах - пахотном и подпахотном, в нижележащих слоях его было в 2 раза меньше. 3. Накопление содержания подвижного калия в дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почве было только в пахотном горизонте. В нижележащих горизонтах его количество вдвое меньше. В пахотном горизонте от длительного действия извести содержание подвижного калия увеличилось до 7 %. Ежегодное использование минеральных удобрений в вариан-

тах с известкованием повысило количество подвижного калия до 22 % по отношению к контрольному варианту. 4. В вариантах с последействием извести на фоне минеральных удобрений повысилось содержание необменного калия (до 11 %) во всех изучаемых слоях почвы, особенно на делянках с внесенной известью (2004 г.) местного карьера.

Литература

1. Афанасьев, P.A. Содержание подвижного калия в почвах при длительном применении удобрений / P.A. Афанасьев, Г.Е. Мёрзлая // Агрохимия. -2013. -№ 6. - С. 5-11.

2. Башков, A.C. Изучение влияния связи калийного состояния дерно-во-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы с урожайностью сена однолетних трав при известковании и применении минеральных удобрений / Д.В. Белослудцев, А.Н. Исупов, A.C. Башков // Аграрная наука - сельскохозяйственному производству: материалы междунар. науч.-практ. конф. ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА. - Ижевск: ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, 2019. - С. 14 - 17.

3. Безносое, А.И. Известкование почв Удмуртии: монография / А.И. Без-носов. - Ижевск: ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, 2005. - 68 с.

4. Демин, В.А. Формы калийных соединений в дерново-подзолистой почве при длительном применении удобрений / В.А. Демин, А. Муса // Известия ТСХА. - 2002. - Вып. 4. - С. 41 - 50.

5. Лукин, С.М. Калийное состояние дерново-подзолистой супесчаной почвы и баланс калия при длительном применении удобрений // Агрохимия. - 2012. - № 12. - С. 5 - 14.

6. Минеев, В.Г. Агрохимические и экологические функции калия / В.Г. Минеев. -М.: Изд-во МГУ, 1999.-332 с.

7. Никитина, Л.В. Влияние длительного применения удобрений в зернопропашном севообороте на калийный режим дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы // Агрохимия. - 2012. - №12. -С. 15-23.

8. Носов, В.В. Значение калийных удобрений для сохранения экологического равновесия // Плодородие. - 2002. - № 2. - С. 28 - 30.

9. Прокошев, В.В. Калий и калийные удобрения / В.В. Прокошев, ИИ. Дерюгин. - М.: Ледум, 2000. - 185 с.

10. Сычев, В.Г. Возможности совершенствования градаций содержания доступного калия // Агрохимический вестник. - 2000. - № 5. - С. 30-34.

11. Якименко, ВН. Изменение содержания форм калия по профилю почвы при различном калийном балансе в агроценозах // Агрохимия. -2007.-№3,-С. 5-11.

12. Якименко, ВН. Подвижность форм калия в почвах // Агрохимия. -2005,-№9.-С. 5-12.

13. De Nobili M., Vittori Antisari L., Sequi P. K-uptake from subsoil II proc. 22ntl IPI Coll. Soligorsk, USSR, 1990. P. 133-144.

CHANGE OF POTASSIUM STATUS OF SOIL UNDER THE LONG-TERM APPLICATION OF MINERAL FERTILIZERS

AND AFTEREFFECT OF LIMING

I). V. Belosludtsev, I. Y. Isupov, A.S. Bashkov FSBEI HE Izhevsk SAA, Studencheskaya uL 11, 426069 Izhevsk, Russia, e-mail': dmitry. belosludtsev (uyandex.ru

In a long-term experiment on sod-medium-podzolic medium-loam soil, it was found that the use of mineral fertilizers contributed to an increase in the content of water-soluble, exchangeable and non-exchangable potassium in the soil and in the degree of its mobility, especially in topsoil.

Key words: potassium status,sod-medium-podzolic medium-loam soil, lime, mineral fertilizers. УДК 631.421.32

ГУМУСООБРАЗОВАНИЕ В ПОЧВАХ АРИДНОЙ ЗОНЫ КАЗАХСТАНА

(МЕТОДИКА РАСЧЁТА)

И).Г. Безбородое, д.т.н., РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская 49, e-mail: ubezborodov@rgau-msha.ru Н.Н. Хожанов, к.с.-х.н, М.К. Масатбаев, Таразский региональный университет имени М.Х. Дулати

г.Тараз, Республика Казахстан

Рассмотрены вопросы повышения плодородия в системе земледелия с учетом эколого-мелиоративного состояния орошаемых регионов и методы оптимизации моделей модернизации почвенного плодородия. Основываясь на многолетних (1984-2016 г.) полевых исследованиях за период в регионе южного Приаралья, установлены структу-