Научная статья на тему 'Изменение структуры обменных катионов серой лесной почвы после применения комплексных химических мелиорантов'

Изменение структуры обменных катионов серой лесной почвы после применения комплексных химических мелиорантов Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
256
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОМПЛЕКСНАЯ ХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ / COMPLEX CHEMICAL MELIORATION / САПОНИТ / SAPONITE / ДЕФЕКАТ / DEFECATION / ПОЧВЕННЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ КОМПЛЕКС / SOIL ABSORBING COMPLEX / ОБМЕННЫЕ КАТИОНЫ / EXCHANGEABLE CATIONS / СЕРАЯ ЛЕСНАЯ ПОЧВА / GRAY FOREST SOIL

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Ткаченко Н. А., Хисамутдинов Н. Ш., Биккинина Л. М. -х

Исследования проводили с целью изучения влияния различных доз карбоната кальция и сапонита на изменение структуры обменных катионов почвенно-поглощающего комплекса (ППК) серой лесной почвы, при условии интенсивного ее использования в качестве пашни, для воспроизводства эффективного плодородия. Многофакторный стационарный опыт территориально размещен в центральной части Киевской области и ведется с 1992 г. на серой лесной крупнопылевато-легкосуглинистой почве (содержание гумуса перед закладкой эксперимента 1,44%, щелочно-гидролизуемого азота 9 мг/100 г, Р 2О 5 -18 мг/100 г, К 2О 11 мг/100 г почвы, рН КСl4,6, Нг 3,6 мг-экв/100 г почвы, степень насыщения основаниями 56%. Исследования проводили в трех полях семипольного севооборота на протяжении 2005-2012 гг. В опыте изучали влияние различных доз и форм известковых материалов, органических, минеральных удобрений и их сочетания на свойства серой лесной почвы. Одинарная доза минеральных удобрений составляла 164 кг NPK на 1 га. Известковую и доломитовую муку вносили в 1992 г. по исходной гидролитической кислотности в каждом конкретном варианте и повторно перед началом третьей ротации (2005 г.) с использованием дефеката и сапонита (сапонитовая глина (Mg 3[Si 4O 10](OH) 2 х nH2O) с месторождения Ташкивское Славутского района, Хмельницкой области). Без применения удобрений в почве наблюдается тенденция к снижению содержания и доли кальция и магния, увеличение концентрации водорода в поглощающем комплексе почвы до 50%. Использование минеральных удобрений способствовало подкислению и увеличению потерь обменного кальция на протяжении 20-и лет, относительное содержание кальция в структуре обменных катионов ППК к 2012 г. составило 42,6% в присутствии 47% водорода. Комплексная химическая мелиорация путем внесения карбоната кальция (дефекат) и сапонита способствовала обогащению ППК магнием и кальцием, предотвращало деградацию легких по гранулометрическому составу кислых почв, повышало их емкость катионного обмена и поглотительную способность.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CHANGES IN THE STRUCTURE OF EXCHANGEABLE CATIONS IN GRAY FOREST SOIL AFTER APPLICATION OF COMPLEX CHEMICAL AMELIORANTS

The aim was to study the influence of different doses of making calcium carbonate and saponite, on the structure of the gray forest soils SAC exchange cations in case of intensive use as arable land for effective fertility reproduction. Multifactorial stationary experiment geographically situated in the central part of Kiev region, village Chabany and maintained since 1992 on gray forest coarse-loamy soil. Researches were carried out upper three fields of 7-field rotation during 2005-2012. Replicability 4x, sown area of 60 m 2(10x6), accounting 24 m 2(6x4). In the experiment, we studied the effect of various doses and forms of lime materials, organic fertilizers and their combinations on the properties of gray forest soil. Fertilizers were calculated based that single dose was 164 kg NPK per 1 ha. Lime and dolomite flour were added in 1992 by baseline of hydrolytic acidity in each version, which was investigated again before the start of the third rotation (2005) using defecate and saponite (saponite clays (Mg 3[Si 4O 10](OH) 2 x nH 2O) from the deposit Tashkivskoe Slavutsko district, Khmelnitsky region). Established that in the not fertilized soil, there is a tendency to reduce the content and the proportion of calcium and magnesium, increase the hydrogen content in the soil-absorbing complex up to 50%. Mineral fertilizers promoted the process of acidification and increased loss of calcium exchange for 20 years, the relative content of calcium in the structure of the exchange cations SAC in 2012 amounted to 42.6% in the presence of 47% hydrogen. It is shown that the enrichment of the soil absorbing complex with magnesium, calcium, potassium and micronutrients by adding a complex of calcium carbonate (defecat) and saponite together prevents the degradation of ligh tgranulometric composition of Forest-steppe acid soils, increases their cation exchange capacity and absorption capacity.

Текст научной работы на тему «Изменение структуры обменных катионов серой лесной почвы после применения комплексных химических мелиорантов»

УДК:631.6: 631.415.26

ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРы ОБМЕННых КАТИОНОВ СЕРОй

лесной почвы после применения комплексных химических мелиорантов

H.A. ТКАЧЕНКО1, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора

Н.Ш. ХИСАМУТДИНОВ2, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом

Л.М-Х. БИККИНИНА2, кандидат сельскохозяйственных наук, зав лабораторией

Национальный научный центр «Институтземледелия Национальной академии аграрных наук Украины» 2 Татарский научно-исследовательский институт агрохимии и почвоведения Российской академии сельскохозяйственных наук E-mail: [email protected]

Резюме. Исследования проводили с целью изучения влияния различных доз карбоната кальция и сапонита на изменение структуры обменных катионов почвенно-поглощающего комплекса (ППК) серой лесной почвы, при условии интенсивного ее использования в качестве пашни, для воспроизводства эффективного плодородия. Многофакторный стационарный опыт территориально размещен в центральной части Киевской области и ведется с 1992 г. на серой лесной крупнопылевато-легкосуглинистой почве (содержание гумуса перед закладкой эксперимента 1,44%, щелочно-гидролизуемого азота 9 мг/100 г, Р2О5 -18 мг/100 г, К2О - 11 мг/100 г почвы, рНКС14,6, Нг - 3,6 мг-экв/100 г почвы, степень насыщения основаниями - 56%. Исследования проводили в трех полях семипольного севооборота на протяжении 2005-2012 гг. В опыте изучали влияние различных доз и форм известковых материалов, органических, минеральных удобрений и их сочетания на свойства серой лесной почвы. Одинарная доза минеральных удобрений составляла 164 кг NPK на 1 га. Известковую и доломитовую муку вносили в 1992 г. по исходной гидролитической кислотности в каждом конкретном варианте и повторно перед началом третьей ротации (2005 г.) с использованием дефеката и сапонита (сапонитовая глина (Mg3[Si4OtJ(OH)2 х nH2O) с месторождения Ташкивское Славутского района, Хмельницкой области). Без применения удобрений в почве наблюдается тенденция к снижению содержания и доли кальция и магния, увеличение концентрации водорода в поглощающем комплексе почвы до 50%. Использование минеральных удобрений способствовало подкислению и увеличению потерь обменного кальция на протяжении 20-и лет, относительное содержание кальция в структуре обменных катионов ППК к 2012 г. составило 42,6% в присутствии 47% водорода. Комплексная химическая мелиорация путем внесения карбоната кальция (дефекат) и сапонита способствовала обогащению ППК магнием и кальцием, предотвращало деградацию легких по гранулометрическому составу кислых почв, повышало их емкость катионного обмена и поглотительную способность.

Ключевые слова: комплексная химическая мелиорация, сапонит, дефекат, почвенный поглощающий комплекс, обменные катионы, серая лесная почва.

Вопросам известкования кислых почв уделяли большое внимание многие исследователи, в то же время на сегодняшний день есть лишь несистематизированные спорадические результаты длительных полевых опытов по динамике изменения физико-химических свойств известкованных серых лесных почв. В частности, известно, что почва, содержащая 75...80% кальция, 10... 12 магния, 6.8 водорода (и алюминия), 5.9% калия и аммония, а в некоторых случаях и натрия, всегда имеет достаточные запасы питательных веществ и характеризуется высоким эффективным плодородием [1].

Результаты научных исследований свидетельствуют о том, что при выносе кальция и магния изменяется ионное равновесие в почвенном растворе, что приводит к дефициту этих элементов. Одновременно резко возрастают актуальная и потенциальная кислотность, уменьшается степень насыщения почвы основаниями, повышается содержание подвижного алюминия и, как следствие, снижается эффективное плодородие почвы [2.4].

Известно, что минералы группы монтмориллонита-сапонита могут сорбировать некоторые анионы и катионы и способствовать их переводу в обменные формы [5]. Как показали наши предыдущие исследования на дерново-подзолистых почвах Полесья [6], сравнительно высокий мелиоративный эффект от внесения сапонита, достигаемый уже в первые годы действия, обусловлен быстрым прохождением обменных реакций в системе «почва-сапонит». Такая же закономерность установлена и в отношении цеолитовой муки: скорость обменных реакций при ее внесении в почву выше, чем при использовании извести, вследствие меньшей растворимости последней [7].

Результаты наших длительных исследований свидетельствуют, что оптимальные величины показателей для почв лесостепной зоны должны находиться в следующем диапазоне: рН 6,5.7,0; Нг 1,8.1,9 мг-экв/100 г почвы; степень насыщенности основаниями - не ниже 92% [8].

Цель наших исследований - изучить влияние различных по величине доз внесения карбоната кальция и сапонита на изменение структуры обменных катионов почвенно-поглощающего комплекса (ППК) серой лесной почвы, при условии интенсивного ее использования в качестве пашни, для воспроизводства эффективного плодородия.

Условия, материалы и методы. Многофакторный стационарный опыт отдела агропочвоведения ННЦ «Институт земледелия НААН Украины», в котором проводили исследования, территориально размещен в центральной части Киевской области (пгт. Чабаны). Он был заложен в 1992 г. на серой лесной крупнопылевато-легкосуглинистой почве (содержание гумуса 1,44%, щелочно-гидролизуемого азота 9 мг/100 г, Р2О5 -18 мг/100 г, К2О - 11 мг/100 г почвы, рНКС| 4,6, Нг -3,6 мг-экв/100 г почвы, степень насыщения основаниями - 56%). Исследования проводили в трех полях семипольного севооборота на протяжении трёх ротаций.

Схема опыта включала 11 вариантов: I - без удобрений (контроль); II - СаСО3 (1,0 Нг); III - NPK; IV - NPK + СаС03 (1,0 Нг); V - сидерат + СаСО3 (1,0 Нг); VI - сидерат + NPK + побочная продукция (фон); VII - фон + СаСО3 (1,0 Нг); VIII - фон + доломит (1,0 Нг); IX - фон + сапонит (3 т/га); X - фон + СаСО3 (0,75 Нг) + сапонит (1,5 т/га); XI - фон + СаСОЗ (0,5 Нг) + сапонит (1,5 т/га). Повтор-ность - 4-х кратная, площадь посевного участка 60 м2 (10x6 м), учетного - 24 м2 (6x4 м).

Система удобрения предусматривала два уровня органических и три уровня минеральных удобрений. Навоз вносили только в первой ротации севооборота под свеклу сахарную и кукурузу на силос в дозе 35 и 52 т/га, или 10 и 15 т на 1 га севооборотной площади. В третьей

ротации в качестве органических удобрений запахивали обменные кальций и магний - атомно-абсор-

побочную продукцию (солома пшеницы яровой и ози- бционным методом на спектрофотометре AAS-3 (ДСТУ

мой, сои, проса) и зеленую массу второго укоса клевера. 3866-99; ГОСТ 26428-85);

Одинарная доза минеральных удобрений составляла результаты и обсуждение. Мы установили более

164 кг NPK на 1 га. Известковую и доломитовую муку низкую мелиоративную эффективность сапонита, вне-

вносили весной 1992 г. по исходной гидролитической сенного в чистом виде (вариант IX), чем было зафикси-

кислотности в каждом конкретном варианте. Кроме того, ровано в предыдущих исследованиях, проведенных на

в вариантах IX...XI перед началом третьей ротации (2005 серых лесных почвах [9, 10]. Это, на наш взгляд, объ-

г.) была проведена повторная химическая мелиорация ясняется слабокислой реакцией исходной (ранее из-

с использованием дефеката и сапонита. весткованной) почвы (рН 5,2, Нг 3,8 мг-экв/100 г почвы)

В опыте применяли сапонитовую глину (Mg3[Si4O10] и ее значительной буферностью. В результате внесение

(OH)2 х nH2O) Ташкивского месторождения, располо- сапонита в дозе 3 т/га на фоне минеральных удобрений

женного в Славутском районе Хмельницкой области, не привело к сдвигу реакции почвенного раствора в

представляющую собой метаморфизованные туфы сторону нейтральной до возможного для фиксирования

с максимально высоким содержанием смектита, в при анализе почвенных образцов уровня.

частности сапонита (до 80%), и поэтому лучше про- Следует отметить, что в почве указанного варианта

являющую ценные сорбционные и катионообменные уже на пятый год после внесения сапонита ухудшились

свойства. Емкость катионного обмена составляет 74,7 физико-химические свойства: показатель рН снизился на

мг-экв/100 г. Кроме того, для этих туфов характерна 0,1 единицы, гидролитическая кислотность повысилась

высокая магнезиальность (MgO до 11,6%) и повышен- на 0,6 мг-экв/100 г почвы. Следовательно, использование

ное содержание микроэлементов, в частности меди, сапонита в дозе 3 т/га на фоне минеральных удобрений не

цинка и др. [5], которые необходимы для нормального решает проблемы нейтрализации почвенной кислотности

роста и развития растений. Сапонит характеризуется серой лесной почвы. Однако доводить реакцию почвы

следующими физико-химическими свойствами: бен- до уровня нейтральной или щелочной, на наш взгляд, не

тонитовое число - 10.11, набухание - 1,0-1,8 раза, обязательно, достаточно создать в ней среду, благопри-

колоидность - 20,0.25,3, пористость - 10%, что ука- ятную для большинства культурных растений. То есть,

зывает на его высокие связующие, ионообменные и если рассматривать применение сапонита в дозе 3 т/га

адсорбционные свойства. как меру, позволяющую улучшить соотношение между

Образцы почвы отбирали ежегодно, согласно обще- Са и Мд, то его можно рекомендовать для повышения

принятым в почвоведении методикам, после сбора плодородия оподзоленных почв лесостепной зоны.

урожая из слоя 0.20 см. Подготовку их к анализу про- При использовании сапонита (1,5 т/га) совмест-

водили в соответствии с государственным стандартом но с дефекатом (0,5 и 0,75 дозы по Нг) наблюдалось

Украины (ДСТУ ISO 11464 - 2001). Аналитические существенное повышение показателей pH на 0,8.

работы выполняли в аттестованной Украинским го- 1,6 ед. и уменьшение гидролитической кислотности

сударственным центром стандартизации и сертифи- соответственно на 0,7 и 2,4 мг-экв/100 г почвы. Кроме

кации «Укрстандартсертификация» аналитической того, в этих вариантах установлено значительное сни-

лаборатории отдела агропочвоведения и почвенной жение обменной кислотности и содержания подвижно-

микробиологии ННЦ «Институт земледелия НААН» по го алюминия. Одновременно следует отметить, что от-

следующим методикам: носительно исходного состояния почвы мелиоративное

гранулометрический состав почвы - методом пипет- действие указанного сочетания постепенно нарастает

ки в модификации Н.А. Качинского (ДСТУ 4730:2007); и усиливается на пятый год, сохраняя последействие в

рН солевой вытяжки - потенциометрическим мето- течение ротации севооборота.

дом (ДСТУ ^О 10390-2001); Как показывают результаты наших исследований,

гидролитическая кислотность - по методу Каппена комплексная химическая мелиорация вызывает зна-

(ГОСТ 26212-91); чительные изменения в структуре обменных катионов

обменная кислотность и подвижный алюминий - по поглотительного комплекса почвы (см. табл.): воз-

Соколову (ГОСТ 26484-85; ГОСТ 26485-85); растает содержание кальция и магния, происходит

Таблица. Структура обменных катионов в ППК 0...20 см слоя серой лесной почвы в зависимости от применения комплексной химической мелиорации и разной системы удобрения, мг-экв/100 г почвы

Вариант Исходное состояние (2005 г.) 2-й год действия (2007 г.) 5-й год действия (2010 г.) 7-й год действия (2012 г.)

Ca2+ Mg2+ H+ Ca^ Mg2+ Ca2+ Mg2+ H+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ H+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Mg2+ H+ Ca2+ Mg2+

Без удобрений

(контроль) 3 45 0 65 4 0 5 3 3 76 0 80 4 0 4 7 3 85 0 63 4 0 6 1 3 80 0 70 4 0 5 4

СаСОз (1,0 Нг) 4 00 0 68 2 7 5 8 5 52 0 78 2 3 7 0 9 03 1 00 1 3 9 0 6 44 0 90 1 9 7 1

ЫРК 3 32 0 82 4 0 4 0 3 26 0 92 4 0 3 5 3 35 0 90 4 0 3 7 3 56 0 90 3 9 7 2

ЫРК+СаС03 (1,0 4 32 0 84 3 4 5 1 4 68 0 88 2 1 5 3 9 14 1 08 1 5 8 4 9 15 1 03 1 5 8 8

Сидерат + СаСО3 (1,0 Нг) 4 56 0 84 2 4 5 4 6 0 0 86 1 7 6 9 9 51 1 10 1 3 8 6 8 00 1 07 1 9 7 4

Сидерат + NPK + побоч-

ная продукция (фон) 3 60 0 70 3 8 5 1 3 54 0 94 3 5 3 7 5 16 1 07 3 5 4 8 5 20 1 05 3 6 4 9

Фон + СаСО3 (1,0 Нг) 4 06 0 76 3 1 5 3 5 7 0 94 1 6 6 0 9 81 1 03 1 3 9 5 8 57 0 98 1 3 8 7

Фон + доломит (1,0 Нг) 3 78 0 88 3 0 4 3 4 8 1 04 1 9 4 6 9 62 1 25 1 1 7 6 8 42 1 20 1 1 7 0

Фон + сапонит (3 т/га) 4 16 0 90 3 2 4 6 3 2 0 96 3 7 3 3 4 09 1 17 3 8 3 5 4 90 1 05 3 2 4 6

Фон + СаСО3 (0,75 Нг) +

сапонит (1,5 т/га) 3 22 0 62 4 3 5 2 5 54 0 90 1 8 6 1 9 02 1 38 1 9 6 5 7 90 1 05 1 9 7 5

Фон + СаСО3 (0,5 Нг) +

сапонит (1,5 т/га) 5 54 0 76 3 2 7 3 5 36 1 04 2 9 5 1 8 43 1 27 2 5 6 6 7 70 1 03 2 1 7 4

НСР05 0 65 0 08 0 2 0 , 79 0 07 0 3 0 82 0 09 0 2 0 60 0 07 0 3

8 Достижения науки и техники АПК, №3-2014

постепенное снижение кислотности, изменяется соотношение в составе обменных катионов. При этом нужно учитывать, что действие кальция и магния на почву не ограничивается нейтрализацией свободных кислот и кислых солей, они также влияют на взаимоотношениях между растением, почвой и удобрением.

В контроле, где удобрения не вносили, наблюдалась тенденция к стабилизации концентрации и доли кальция и магния, а также уменьшение содержания водорода в поглощающем комплексе почвы от 50 до 47%. Можно предположить, что факт стабилизации связан со значительными периодами пересушивания пахотного слоя и капиллярным подтягиванием карбонатов из нижних горизонтов.

Внесение минеральных удобрений способствовало процессу подкисления и увеличению потерь обменного кальция в течение двух ротаций севооборота (1992-2005 гг.). К концу третьей ротации (2006-2012 гг.) семипольного севооборота относительное содержание этого элемента в структуре обменных катионов ППК составило 42,6% в присутствии 47% водорода. Таким образом, использование одних только минеральных удобрений в течение длительного времени ухудшает физико-химические свойства почвы и, как следствие, снижает доступность растениям биофильних элементов.

Следует отметить, что уменьшение количества обменного кальция при внесении 3 т/га сапонитовой муки на фоне минеральных удобрений происходило более низкими темпами, чем в контроле и варианте с одними минеральными удобрениями, а содержание магния выросло до 1,17 мг-экв/100 г почвы. А в случае использования дефеката в сочетании с небольшими дозами сапонита положительные изменения в структуре обменных катионов отчетливо проявлялись уже на второй год действия, а к концу ротации севооборота соотношение Са2+ к Мд2+ значительно улучшилось.

Химический состав сапонита, по сравнению с де-фекатом, характеризуется более низким содержанием оксида кальция. Его преимущество как мелиоранта заключается в повышенной концентрации таких важных биогенных компонентов, как МдО, К20 и др. При внесении сапонита в дозах 1, 1,5, 3 т/га в почву поступает соответственно около 230, 350, 700 кг/га МдС03.

Вместе с тем, сравнение эффективности полной дозы (1,0 Нг) доломитовой муки и комплексного мелиоранта (дефекат + сапонит) показало преимущество сочетания известковых материалов на пятый год мелиоративного действия. Тем не менее, к концу ротации севооборота структура обменных катионов в почве, где вносили доломит, была достоверно лучше, чем в вариантах с применением сапонита.

Применение полной дозы дефеката повышало содержание обменного кальция и магния в почве, но при этом заметно менялось соотношение Са2+ к Мд2+ в сторону ухудшения от 5 (до внесения СаСО3) до 10 на 5-й год эффективного действия мелиоранта. Количество водорода в структуре почвенного поглотительного комплекса в произвесткованных вариантах уменьшилось с 31.40 до 9.15%.

Использование в 2010 г. сидерата (вариант V) вызывало снижение кислотности почвы и повышение содержания обменных катионов, способствуя насыщению ППК кальцием и магнием, уменьшению вымывания обменных катионов, которое происходило благодаря образованию органо-минеральных комплексов после заделки зеленой массы клевера. Так, содержание обменного кальция на 2-й год после запахивания сидерата, составило 9,15 мг-экв/100 г, магния -1,07 мг-экв/100 г почвы, а без сидерата (вариант II) -соответственно 6,44 и 0,9 мг-экв/100 г.

Как уже отмечалось, использование сапонитовой муки не только способствует нейтрализации почвенной кислотности, но и обогащает почву подвижным магнием. Так, во всех вариантах с ее внесением содержание обменного Мд2+ возросло, относительно исходного состояния, на 2,0.3,6%. Необходимо отметить пролонгированное действие сапонита, обусловленное постепенным высвобождением магния из структурных пакетов минерала, что позволяет продлить его поступление в почвенный раствор и стабилизировать соотношение поглощенных катионов. Переходу магния из сапонита в почвенный раствор способствует также кислая реакция почвы. В результате с увеличением периода его взаимодействия с почвой мелиоративное влияние и содержание магния заметно возрастало.

Выводы. Таким образом, комплексная химическая мелиорация серой лесной почвы путем внесения сапонита (1,5 т/га) совместно с дефекатом (0,5 и 0,75 дозы по Нг) обеспечивает снижение гидролитической кислотности на 0,7.2,4 мг-экв/100 г почвы, улучшение структуры обменных катионов почвенно-поглощающего комплекса и соотношения Са2+ к Мд2+ в нем на протяжении семи лет.

Интенсификация земледелия в направлении увеличения внесения минеральных удобрений без систематического научно обоснованного применения известковых материалов (комплексной химической мелиорации) ускоряет деградационные процессы в почве не только в зоне Полесья, но и в районах с периодически промывным водным режимом (лесостепь Украины). При этом повышается кислотность пахотного слоя, ухудшаются другие физико-химические свойства почвы.

Литература.

1. Мазур Г.А., Медвдь Г.К., Омачинський В.М. Пдвищенняродючост кислихГрунт'в. К.: Урожай, 1984. 176 с.

2. Мазур Г.А., Омачинський В.М. Стан i перспективи пдвищення ефективност вапнування кислих Грунт'т Укра)ни // Всник аграрно: науки. 1996. № 3. С. 30-43.

3. Сонина К.И. и др. Потери кальция, магния и других элементов из корнеобитаемого слоя почвы // Приемы повышения эффективности известкования кислых почв. М.: Бюл. ВИУА, 1983. № 63. С. 12-16.

4. Шильников И.А., Мельникова М.Н., Пименов Е.А. Потери элементов из почвы//Химиз. с. х. 1990. №6. С. 12-15.

5. Цеолiт-смектитовi туфи Рiвненщини: бiологiчнi аспекти використання / За ред. Г.О. Богданов та н. Рiвне: Волинськ обереги, 2005. 184 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Застосування бентонтових глин (сапонтв) для мелюрацП Грунтв легкого гранулометричного складу Полсся Укра)ни / Г.А. Мазур, В.М. Омачинський, М.А. Ткаченко, С.Б. Яншевський, М.О. Лукащук/Землеробство. 2000. 74. С. 3-9.

7. Мазур Г.А., Медвидь Г.К, Григора Т.И. О применении природных цеолитов для повышения плодородия почв легкого гранулометрического состава//Почвоведение. 1984. № 10. С. 73-78.

8. Ткаченко М.А. Вплив вапнування на змну показниюв фiзико-хiмiчних властивостей срого лсового Грунту // Збiрник матерiалiв м'жнародно! науково-практичноi конференцИ присвячено)' 90-рiччю кафедри Грунтознавства i охорони Грунт'в iменi професора Шикули М.К. К. : ВД ТОВ «НВП нтерсервс»», 2012 р. С. 126-130.

9. Ефективнсть застосування сапонтових глиндля мелюрацП кислих Грунт'в/Мазур Г.А., Ткаченко М.А., Бойко Я.1., Яремчук I. Д.// Вюник аграрно: науки. 2006. №10. С. 10-11.

10. Мазур Г.А., Ткаченко М.А., Бойко Я.1. Вплив комплексно/xiMi4H0i мелорацИна вбирний комплекс ciporo лсового Грунту //Мiжвiдoмчий тематичний науковий збipник "Землеробство"(випуск 79). К.: ВД «ЕКМО», 2007. С. 3-9.

CHANGES iN THE STRUCTURE OF EXCHANGEABLE CATiONS iN GRAY FOREST SOiL AFTER APPLiCATiON OF COMPLEX CHEMiCAL AMELiORANTS N.A. Tkachenko1, N.Sh. Khisamutdinov2, L.M-H. Bikkinina2

1National research centre «Institute of agriculture of the national academy of agrarian sciences of Ukraine» 2Tatar Research institute of Soil Science and Agricultural Chemistry of the Russian Academy of Agricultural Sciences

Summary. The aim was to study the influence of different doses of making calcium carbonate and saponite, on the structure of the gray forest soils SAC exchange cations in case of intensive use as arable land for effective fertility reproduction. Multifactorial stationary experiment geographically situated in the central part of Kiev region, village Chabany and maintained since 1992 on gray forest coarse-loamy soil. Researches were carried out upper three fields of 7-field rotation during 2005-2012. Replicability - 4x, sown area of 60 m2(10x6), accounting - 24 m2(6x4). In the experiment, we studied the effect of various doses and forms of lime materials, organic fertilizers and their combinations on the properties of gray forest soil. Fertilizers were calculated based that single dose was 164 kg NPK per 1 ha. Lime and dolomite flour were added in 1992 by baseline of hydrolytic acidity in each version, which was investigated again before the start of the third rotation (2005) using defecate and saponite (saponite clays (Mg3[Si4O10](OH)2 x nH2O) from the deposit Tashkivskoe Slavutsko district, Khmelnitsky region). Established that in the not fertilized soil, there is a tendency to reduce the content and the proportion of calcium and magnesium, increase the hydrogen content in the soil-absorbing complex up to 50%. Mineral fertilizers promoted the process of acidification and increased loss of calcium exchange for 20 years, the relative content of calcium in the structure of the exchange cations SAC in 2012 amounted to 42.6% in the presence of 47% hydrogen. It is shown that the enrichment of the soil absorbing complex with magnesium, calcium, potassium and micronutrients by adding a complex of calcium carbonate (defecat) and saponite together prevents the degradation of ligh tgranulometric composition of Forest-steppe acid soils, increases their cation exchange capacity and absorption capacity. Keywords: oomplex chemical melioration, saponite, defecation, soil absorbing complex, exchangeable cations, gray forest soil.

УДК 631.6:54

эффективность местной доломитовой муки

РАЗЛИЧНОГО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА

в условиях ресурсосберегающих технологий

Л.М.-Х. БИККИНИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией

Е.И. ЛОМАКО, кандидат биологических наук, научный консультант

Ш.А. АЛИЕВ, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора по науке

М.М. ИЛЬЯСОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом

Татарский научно-исследовательский институт агрохимии и почвоведения Россельхозакадемии E-mail: [email protected]

Резюме. Проведены лабораторные и полевые исследования по определению оптимального гранулометрического состава местной доломитовой муки, обеспечивающего повышение эффективности известкования и снижение расхода мелиоранта при использовании на выщелоченном черноземе. Доломитовая мука тонкого помола оказалась самой активной фракцией, больше всего уменьшавшей почвенную кислотность, по сравнению с фоном: в лабораторных опытах(<0,25 мм) - на 1,1 единицу рНсол, а в полевых (<1 мм) - на 0,6 ед. Степень снижения гидролитической кислотности была прямо связана с тониной помола. При наименьшем размере частиц доломитовой муки в лабораторных опытах (<0,25 мм) величина этого показателя уменьшалась, по сравнению с фоном, на 2,89 мг-экв/100 г почвы, в полевых условиях(<1 мм) - на 2,0 мг-экв/100 г почвы. Под влиянием мелких фракций в лабораторном опыте отмечали увеличение содержания подвижного фосфора (на 19,0 мг/кг) и обменного калия (на 10,0 мг/кг). Самые мелкие фракции доломитовой муки (<0,25 мм и 0,25... 1,0 мм) в лабораторных условиях снижали почвенную кислотность в первые месяцы после внесения. Более крупные частицы известкового материала

действовали медленнее. При этом в полевых исследованиях на четвертый год самое значительное уменьшение актуальной (на 0,7 и 0,6 ед. рНсол ) и гидролитической (на 2,5 и 2,4 мг-экв/ 100 г) кислотности, увеличение содержания подвижного фосфора (на 36,0 и 33,0 мг/кг) и обменного калия (на 20,0 и 24,0 мг/ кг), по сравнению с фоном, отмечено при использовании доломитовой муки с размерами частиц <3 и <5 мм соответственно. Наилучшие условия для активизации деятельности почвенных микроорганизмов отмечены при внесении смеси фракций доломитовой муки размером до 5,0 мм с содержанием мелких частиц (<1,0 мм) до 48,0...50,0%. При остром дефиците известковых материалов для мелиорации кислых почв можно применять местные рыхлые карбонатные породы с размером частиц до 5,0 мм. При пятилетнем цикле известкования предпочтение необходимо отдавать мелиоранту с преобладанием частиц менее 3,0 мм.

Ключевые слова: известкование, известковое удобрение, доломитовая мука, мелиорант, карбонатные породы, гранулометрический состав, выщелоченный чернозем, кислотность, ресурсосберегающие технологии.

В системе мер, направленных на повышение плодородия почв и продуктивности земледелия, важное место принадлежит известкованию. В Республике Татарстан химическая мелиорация осуществляется с использованием местных материалов. Из-за недостаточного выделения бюджетных средств в последние годы объемы добычи и внесения известковых мелиорантов резко сократились. Это ведет к нарушению цикличности известкования, способствует росту площадей кислых почв, снижению окупаемости минеральных удобрений и эффективности земледелия.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.