CC BY
40
2. Влияние известкования выщелоченного чернозема на урожайность сельскохозяйствен__________________ных культур и их продуктивность в севообороте, ц/га__________________
Доза извести и способ заделки Озимая рожь (2002 г.) Куку- руза (2003 г.) Яровая пшеница (2004 г.) Ячмень (2005 г.) Озимая пшени- ца (2006 г.) Средний сбор урожая за 5 лет, зерн.ед. Среднегодовая прибавка урожая от извести, зерн.ед. Среднегодовая окупаемость 1 т СаСО3, зерн.ед.
Без извести 22,7 208 20,5 24,1 24,8 25,5 -
Известь по 0,5 г.к. под вспашку 25,4 260 22,4 25,9 27,5 29,1 3,6 0,82
Известь по 1,0 г.к. под вспашку 27,6 290 23,7 27,1 28,2 31,2 5,7 0,65
Известь по 1,5 г.к. под вспашку 28,3 309 25,1 28,6 28,6 32,6 7,1 0,53
Известь по 0,5 г.к. под культивацию 26,7 273 22,2 24,9 28,8 29,8 4,3 0,97
Известь по 1,0 г.к. под культивацию 28,5 336 22,9 27,6 29,6 33,1 7,6 0,86
Известь по 1,5 г.к. под культивацию 29,4 333 25,8 29,5 30,7 34,4 8,9 0,67
N<^60^0 - фон 31,3 257 28,6 29,3 32,6 33,1 - -
Фон + известь по 0,5 г.к. под вспашку 31,9 287 32,9 36,8 35,8 37,2 4,1 0,93
Фон + известь по 1,0 г.к. под вспашку 33,4 321 34,4 38,7 36,7 39,7 6,6 0,75
Фон + известь по 1,5 г.к. под вспашку 33,3 330 35,8 40,2 37,3 40,5 7,4 0,56
Фон + известь по 0,5 г.к. под культивацию 33,0 295 33,8 374 38,1 38,5 5,4 1,22
Фон + известь по 1,0 г.к. под культивацию 34,5 414 35,1 39,4 38,7 43,6 10,5 1,19
Фон + известь по 1,5 г.к. под культивацию 35,9 403 36,1 40,3 40,7 44,3 11,2 0,84
НСР05, ц/га 1,2 15,6 1,6 1,4 1,7
Наибольшие коэффициенты энергетической эффективности получены при поверхностной заделке извести: СаСО3 0,5гк при дозе 2,01, СаШ3 1,0гк. - 1,89, СаСО3 1,5гк - 1,41 ед. При традиционной заделке мелиоранта коэффициенты были меньше и достигли соответственно 1,76, 1,39 и 1,09 ед.
Таким образом, результаты показали, что традиционная (под вспашку) и поверхностная (под культивацию) заделка извести неодинаково влияла на изменение кислотных свойств выщелоченного чернозема.
Как на фоне минеральных удобрений, так и без них при заделке извести под культивацию произошло наибольшее снижение всех форм кислотности и продлевалось эффективное действие мелиоранта. При безотвальной системе основной обработки почвы известкование необходимо проводить полными дозами мелиоранта с поверхностной заделкой. Повторный оборот пласта целесообразно проводить не раньше, чем через 3 года после известкования.
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОЛОТЫХ ФОСФОРИТОВ
Б.А. Сушеница, В.Н. Капранов
НИИСХ Центральных районов Нечерноземной зоны
Уровень обеспеченности почв доступным для растений фосфором служит важным критерием почвенного плодородия. В настоящее время три четверти пахотных почв Российской Федерации (75 млн. га) недостаточно обеспечены подвижным фосфором, из которых 20% (24 млн. га) имеют низкое содержание этого элемента. Доля данных площадей ежегодно возрастает из-за малого количества применяемых фосфорных удобрений (6-7 кг/га Р2О5). Для сравнения в развитых европейских странах вносят в 20 раз больше.
Радикальным средством улучшения фосфатного режима почв и фосфорного питания растений является применение молотых фосфоритов - фосфоритной муки. В свое время производство и применение этого дешевого и экологически безопасного фосфорного удобрения достигало 0,7-0,9 млн. т Р2О5 в год. Сейчас выпуск промышленной фосфоритной муки ограничен. Назрела необходимость поиска новых форм фосфорсодержащих продуктов, разработки технологий повышения агрохимической ценности молотых фосфоритов.
Средняя и нижняя часть Поволжья - один из регионов, где имеется значительные залежи конкреционных
фосфоритов (386 млн. т руды, или 80 млн. т Р2О5), приуроченные к малым месторождениям и пригодные для производства фосфоритной муки и фосфорсодержащих удобрений. Волгоградская область располагает огромными запасами природных средств для хемоактивации молотых фосфоритов, в частности, минерала бишофита - MgCl2 х 6Н20 (88-99%). Бишофитовые руды относятся к слабо изученным и неосвоенным видам минерального сырья, их мощные залежи открыты при нефтегазовых работах объединением «Нижневолжскнефть» на территории Нижнего Поволжья. Минерал относится к классу галогенидов, имеет осадочное хемогенное происхождение. В настоящее время бишофит в основном используют для производства огнеупорного кирпича. При его обработке парами воды образуется некондиционная соляная кислота (до 14%): MgCl2 х 6Н20 + Н2О (пар) ^ MgO (огнеупор) + 2НС1. Солянокислотные стоки можно также использовать для перевода фосфорита в более доступную для растений форму. В России солянокислым разложением фосфорита занимался академик С.И. Вольфкович, в США соляную кислоту используют для производства
фосфорной кислоты и преципитата, в Израиле - для получения водорастворимых фосфорных удобрений.
В 1995-1997 гг. нами проведены исследования по частичному солянокислотному разложению Егорьевских фосфоритов. В сравнении с исходным молотым фосфоритом в продукте разложения содержание цитраторастворимой формы (СаНРО4 х 2Н2О) повышалось в 2 раза (с 6 до 12% Р2О5), при общем Р2О5 - 18-19%. Применение активированной соляной кислотой фосфоритной муки обеспечило в среднем за три года дополнительно к фону NK 22% прибавки урожая зеленой массы кукурузы.
На светло-каштановой почве (рН 7,1) в Волгоградской области проведены исследования разных способов активации Камышинской фосфоритной муки. Ее эффективность изучали на NK - фоне в ежегодной дозе Рф9о в молотом виде и подвергшейся хемоактивации кислотными стоками завода АО «Каустик» (8-10% HCl, 0,4% H3PO4), в разовой дозе Рф450 в смеси с лигнином (1:5) и в виде лигнино-фосфоритного компоста, приготовленного в том же соотношении. В результате установлено (табл. 1), что среднегодовая продуктивность озимой и яровой пшеницы составила 23,6 ц/га зерн.ед. на фоне NK, применение молотых Камышинских фосфоритов обеспечило прибавку урожая 2,9 ц/га зерн.ед., от активированной соляной кислотой Рф дополнительно к фону получено 4,6, в смеси с лигнином - 5,6, от компоста - 9,4 ц/га зерн.ед. В первых двух случаях окупаемость 1 кг Р2О5 местного фосфорита прибавкой урожая составила 3,5-5,1 кг зерн.ед.
В 2000-2001 гг. эффективность Камышинских фосфоритов изучена на солонцовых каштановых почвах Волгоградской области на территории СПК «Серамофимович-ский», ОАО «Шуруповское», СПК «Абганеровское» (Кружилин, Королева). В полевом опыте в орошаемых условиях при обработке молотых фосфоритов 2% раствором бишофита (80 л/т фосфоритной муки) прибавка зеленой массы кукурузы к фону N90K60 составила 78 ц/га
(30%). Наибольший прирост урожайности достигнут при использовании органо-фосфоритных композиций - Рф90 + навоз (1:1) и Рф90 + птичий помет (1:1). Дополнительно к фону сбор зеленой массы кукурузы составил 99 (38%)и 142 ц/га (55%) (табл. 2). От применения Камышинской фосфоритной муки в смеси с бишофитом при возделывании на богаре озимой пшеницы прибавка урожая зерна в среднем по трем хозяйствам составила 4,1 ц/га, превысив эффективность суперфосфата на 6% (табл. 3).
На сегодняшний день необходимо возобновить производство и применение быстропроизводимых и малозатратных форм фосфорных удобрений, к которым относится промышленная фосфоритная мука и ее местные аналоги. В зону эффективного прямого действия фосфоритной муки входят дерново-подзолистые, серые лесные почвы, выщелоченные и оподзоленные черноземы, другие почвы, где это удобрение дает положительный эффект.
Наилучший результат фосфоритная мука дает при реализации приема «фосфоритование почв», который заключается в разовом внесении в почву на 5 лет не менее 1 т/га или 200 кг/га Р205.
Основными условиями эффективности фосфоритова-ния являются невысокая обеспеченность подвижными соединениями фосфора и повышенная кислотность почвы. Поэтому агрохимическая характеристика почвы должна быть обязательным условием для определения возможности проведения и очередности фосфоритования Величины агрохимических показателей почвы, на которой фосфорит можно применять в зависимости от ее типа и гранулометрического состава следующие: рН - до 6,0, Нг - 1,5-2,5 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями 80-90%, Р205 (по Кирсанову) - до 200 мг на 1 кг почвы. Первоочередное фосфоритование необходимо проводить при низком (менее 50 мг/кг почвы) содержании подвижного фосфора и рН < 5,5 и Нг > 2,5 мг-экв/100 г почвы. Во вторую очередь фосфоритуют поля со средним
1. Влияние Камышинской фосфоритной муки и ее композиционных смесей на урожайность озимой и яровой пшеницы на светло-каштановой почве (в ср. за 4 года)______________
Вариант Урожайность, ц/га Среднегодовая продуктивность, ц/га зерн.ед. Прибавка Окупаемость 1 кг Р2О5 зерн.ед.
озимая пшеница яровая пшеница ц/га зерн.ед. %
ЫК (фон) 28,2 18,9 23,6 - - -
Фон + Рф90 31,6 21,3 26,5 2,9 12 3,2
Фон + Рф.а.90* 34,3 22,1 28,2 4,6 19 5,1
Фон + Рф450 + лигнин (1:5) 35,2 23,1 29,2 5,6 24 1,2
Фон + лигнино-фосфорит-ный компост, 15 т/га 38,6 27,3 33,0 9,4 40 2,1
НСР05, ц/га 2,0 1,7
* - хемоактивированная фосфоритная мука
2. Эффективность Камышинской фосфоритной муки и ее композиционных смесей при возделывании ку- курузы при орошении, ц/га__________________
Вариант Урожайность зеленой массы Прибавка к фону
ц/га %
Ы9сК60 - фон 257 - -
Фон + Рс90 272 15 6
Фон + Рф90 + 2% бишофит 335 78 30
Фон + Рф90 + навоз (1:1) 356 99 38
Фон + Рф90 + птичий помет (1:1) 399 142 55
НСР05, ц/га 31
содержанием фосфора (от 51 до 100 мг/кг почвы) и кислотностью до 5,5 ед. рН. При наличии достаточного количества фосфоритной муки для поддержания положительного баланса фосфора почву фосфоритуют с повышенным содержанием Р205 (101-150 мг/кг). На почвах с нейтральной реакцией среды, на что указывают вышеприведенные результаты, целесообразно применение хемоактивированной фосфоритной муки.
Основным местом в севообороте для проведения фосфоритования служит чистый или за-
3. Эффективность композиционной смеси Камышинской фосфоритной муки с бишо-фитом на светло-каштановых почвах Вол-
Вариант СПК «Сера- фимович ский» ОАО «Шуру- повское» СПК «Абга- неров- ское» В среднем по 3 хозяйствам
ур°- жай прибавка
ц/га %
N90^0 - фон 25,0 23,4 28,2 25,5 - -
Фон + Рс90 25,7 26,2 32,0 28,0 2,5 10
Фон + Рф90 + бишофит, 2% 27,7 25,9 35,2 29,6 4,1 16
НСР05, ц/га 1,6 2,3 2,6
нятый пар, пласт многолетних трав или пропашные культуры. При этом на дерново-подзолистых, серых лесных почвах, выщелоченных и оподзоленных черноземах оптимальное содержание подвижного фосфора для зернопаровых севооборотов должно составлять 150-200, зернопропашных - 200-250, овощных - 250-300 мг Р2О5 на кг почвы (по Кирсанову или Чирикову). На карбонатных черноземах, каштановых и сероземных почвах содержание подвижного фосфора целесообразно доводить в зернопаровых севооборотах до 30 мг, зернопропашных - до 35 мг/кг почвы (по Мачигину).
Большое значение на эффективность фосфоритования оказывает возделываемая сельскохозяйственная культура. Ряд растений способны корневыми выделениями разлагать фосфорит (люпин, горох, горчица, гречиха), хорошо используют фосфор фосфорита зернобобовые культуры. Непосредственное внесение фосфоритной муки под эти культуры повышает продуктивность севооборота.
При использовании фосфоритной муки под пропашные культуры (кукуруза, свекла, картофель и др.) эффективность применения повышается с внесением органических удобрений. При этом создаются благоприятные условия для разложения фосфорита микроорганизмами. Как показала практика, хорошие результаты достигают при внесении фосфоритной муки под сидераты (рапс, горчица и др.).
При коренном улучшении почв низкого плодородия, в том числе после разработки торфяников, фосфоритование является обязательным приемом. Когда создают высокопродуктивные луга и пастбища на длительный период использования, фосфоритование позволяет обеспечить растения на долгий период подвижными соединениями фосфора.
При совмещении приемов фосфоритования и известкования известковые удобрения и фосфоритную муку целесообразно заделывать в различные слои почвы: например, фосфоритную муку - под плуг, известковый мелиорант - под культивацию или наоборот.
Глубина заделки фосфоритной муки зависит от возделываемой культуры, типа почвы и срока внесения. В зависимости от биологических особенностей, под зерновые культуры, лен, однолетние и многолетние травы, а также на лугах, сенокосах и пастбищах фосфоритную муку лучше заделывать осенью на глубину пахотного слоя. Под пропашные и овощные культуры, многолетние насаждения - под чизель или глубокую вспашку с рыхлением подпахотного горизонта.
Фосфоритование почв хорошо проводить путем внесения фосфоритной муки в составе фосфорорганических (навоз, торф, птичий помет, лигнин) компостов. Их используют осенью под основную обработку почвы. Весеннее примене-
ние предполагает использование компостов осенне-зимнего приготовления. При этом фосфоритную муку добавляют в количестве 2-5% от массы органического удобрения.
Наиболее простая технология приготовления фосфо-рорганических компостов заключается в следующем: торф, навоз или лигнин доставляют на площадку компостирования (грунтовая или с твердым покрытием), где их укладывают экскаватором ЭО-2621А и разравнивают бульдозером до толщины слоя 25 см. На полученную подушку разбрасывателями МВУ-5 или 1-РМГ-4 рассеивают фосфоритную муку - 2-5% от общей массы органики. Затем массу перемешивают тяжелой дисковой бороной в два-три следа, бульдозером сдвигают в штабель высотой до 2 м, шириной - 4-5 м для созревания, длина произвольная. Срок созревания компостов в летний период - 2 месяца, а в остальное время - не менее 3-х месяцев.
Для приготовления лигнино-фосфоритного компоста необходимо иметь в виду, что влажность лигнина должна быть не мене 50-60%, т.к. сухой лигнин в буртах может самовозгораться. Лигнин завозят самосвалами и укладывают в два параллельных штабеля по 10-12 м в 4 ряда с проходом между ними 3 м. Длина определяется планируемой массой бурта, обычно 35 м на 1000 т компоста. Штабели разравнивают бульдозером толщиной слоя 40-50 см, на поверхность которых вносят фосфоритную муку агрегатами РОУ-6 или ПРТ-10 по 35-45 Р2О5 кг на 1 т лигнина. Тем же бульдозером делают накопительные канавы глубиной 30-40 см, в которые цистернами РЖТ-4, МЖТ-16 сливаются жидкие экскременты. На 2 штабеля приходится 4 рабочих накопительных канавы. Затем всю массу сдвигают бульдозером к проходу под некоторым углом и формируют бурт шириной по основанию 6-12, по верху 2-3 и по высоте 3-3,5 м. Через 10-15 дней необходимо повторное перемешивание бурта бульдозером в том же порядке. Для внесения в почву органо-фосфоритных компостов применяют прямоточную, перегрузочную и перевалочную технологии. Первую используют при небольших расстояниях вывозки компостов от места хранения до поля. Если компост транспортируют на расстояние до 3 км, целесообразно применять разбрасыватели 1ПТС-4 и РОУ-6. При большем расстоянии предусматривают прицепы-разбрасыватели: ПРТ-10 (до 5 км), ПРТ-16 (до 8 км), МТТ-23 (12-15 км). При перегрузочной технологии компосты доставляют на поле автосамосвалами ГАЗ-САЗ-53Б и САЗ-3502, вносят разбрасывателем РУН-15Б. Экономически оправдана работа этих машин при дозах внесения компоста от 10 до 20 т/га и расстоянии перевозки до места внесения не более 20 км.
Фосфорорганические компосты - это удобрения длительного действия. Поэтому их в первую очередь необходимо применять в зонах нетрадиционного применения фосфоритной муки (рН 6-7) на парах под озимые и пропашные культуры, размещаемые в севообороте, где баланс органического вещества почвы не стабилен, а также на сильно истощенных природных пастбищах. Доза внесения - 50-60 т/га, рассчитанная на действие в течение 1-2 ротаций севооборота (4-8 лет). Способ внесения разбросной, заделка в почву плугом на глубину пахотного слоя.
Проведенные исследования свидетельствуют о том, что не существует определенной границы применения молотых фосфоритов. Их влияние проявляется на любых почвах и зависит лишь от времени наступления положительного эффекта, способов внесения и приемов активирующего воздействия на апатитовую решетку фосфорита.
