CC BY
14
УДК 631.445.4:631.452-032.5
ПОВЫШЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ В ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ПРИ ВНЕСЕНИИ РАЗЛИЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
А.Н. Есаулко, д.с.-х.н., Д.В. Калугин, к.с.-х.н., В.В. Кукушкина
Ставропольский государственный аграрный университет, e-mail: [email protected]
Представлены результаты повышения содержания элементов питания в черноземе выщелоченном при совместном и раздельном внесении таких горных пород, как: известняк-ракушечник, апатит и фосфогипс. Установлено, что содержание в почве макро- и микроэлементов повысилось относительно контроля. Также установлено, что при внесении горных пород повышается урожайность подсолнечника.
Ключевые слова: макроэлементы, микроэлементы, чернозем выщелоченный, апатит, известняк-ракушечник, фосфогипс.
INCREASE IN THE CONTENT OF NUTRIENTS IN LEACHED CHERNOZEM DURING THE INTRODUCTION OF VARIOUS ROCKS
Dr.Sci. A.N. Esaulko, Ph.D. D.V. Kalugin, V.V. Kukushkina
Stavropol State Agrarian University, e-mail: [email protected], [email protected]
Increase in the content of nutrient elements of leached chernozem was carried out by the joint and separate application of such rocks as limestone-shell rock, apatite, phosphogypsum. As a result of the research, it was revealed that the content of macro and microelements of nutrition increased with respect to control. It has also been established that when the rock is introduced, the yield of sunflower rises.
Keywords: macroelements, microelements, leached chernozem, apatite, limestone-shell rock, phosphogypsum.
Интенсивное использование сельскохозяйственных угодий приводит к обеднению почвенного покрова важными элементами минерального питания и запасами потенциальной энергии [1-3]. Наибольший дефицит черноземы выщелоченные испытывают в фосфоре, кальции, сере и таких микроэлементах, как цинк, кобальт, молибден [4, 5]. С урожаем отчуждается значительная часть элементов питания, что способствует истощению почв. Внесением удобрений эту проблему решить не возможно [6]. Для улучшения плодородия пахотных почв необходимо проводить омолаживание их минералогического состава путем внесения пылеватого материала горных пород богатых по химическому составу [7-10].
Цель исследований - изучить влияние внесения различных горных пород на изменение содержания микро- и макроэлементов в черноземе выщелоченном и урожайность подсолнечника.
Объект и методы исследований. Исследования проводили на опытной станции Ставропольского ГАУ на черноземе выщелоченном мощном мало-гумусном тяжелосуглинистом на лессовидных суглинках. Опыт заложен в 2006 г. В целях повышения плодородия почв вносили: апатит (в дозах 1,5 и 3,0 т/га), известняк-ракушечник (6,0 и 12,0 т/га), фосфогипс (12,0 т/га). Проводили отдельное и совместное внесение горных пород.
Выбор горных пород обусловлен, прежде всего,
тем, что в них содержится большое количество макроэлементов, а также микроэлементы.
Известняк-ракушечник содержит в основном 3637% Са; 0,48% Mg; 0,24% Р2О5, а также микроэлементы: 0,2% B; 1,5% Mn; 0,5% ОЬ; 1,5% Zn; 0,2% 0,13% Mo. Эту горную породу вносили для устранения недостатка кальция и некоторых микроэлементов.
Апатитовый концентрат является продуктом флотации апатит-нефелиновой породы, используемой в промышленности для получения фосфорных удобрений. Он содержит до 41% Р2О5, 55,5% СаО, а также калий, и микроэлементы: 0,15% B; 2,3% Mn; 0,4% ОЬ; 1,3% Zn; 0,09% 0,1% Mo. Эту горную породу вносили для устранения дефицита фосфора.
Фосфогипс - продукт химической переработки апатитового концентрата. В его составе содержится 20-22% Са, 1,4% Mg; 3,4% Р2О5; 20,2% S; 0,1% B; 1% Mn; 0,01% ОЬ; 0,05% Zn; 0,03%^; 0,05% Mo. Эту горную породу вносили для устранения дефицита серы и кальция.
Определение содержания подвижного фосфора и обменного калия проводили по Мачигину в модификации ЦИНАО ГОСТ 2605-91, подвижной серы -по методу ЦИНАО ГОСТ 26490-85; подвижного бора - по методу Бергера и Труога; подвижного марганца, кобальта, цинка и меди - по методу Пейве и Ринькса (ГОСТ-Р 50684-94, ГОСТ-Р 50686-94,
ГОСТ-Р 50687-94, ГОСТ-Р 50688-94); подвижного молибдена - по методу Грига (ГОСТ-Р 50689-94).
Результаты исследований. На 10-й год последействия наименьшее содержание подвижного фосфора наблюдалось в контроле (рис. 1). Внесение известняка-ракушечника в дозах 6 и 12 т/га повысило изучаемый показатель в среднем за период вегетации на 2,6 и 3,5 мг/кг соответственно. На вариантах с применением апатита в дозах 1,5 и 3,0 т/га количество подвижного фосфора увеличилось в среднем на 3,8 и 4,8 мг/кг соответственно, а фос-фогипса в дозе 12 т/га - на 3,3 мг/кг.
При совместном внесении известняка и апатита в минимальной и максимальной дозах увеличение количества подвижного фосфора в почве составило 2,8 и 3,6 мг/кг соответственно. Это ниже полученных значений на вариантах с раздельным внесением. Использование известняка-ракушечника (6 т/га) и фосфогипса (12 т/га) более существенно влияло на исследуемый показатель, повысив содержание подвижного фосфора на 5,0 мг/кг. Совместное применение известняка-ракушечника, апатита и фосфогипса увеличило обеспеченность почвы подвижным фосфором на 4,7 мг/кг.
Внесение горных пород слабо повлияло на содержание подвижного калия по всем вариантам, наибольшее увеличение наблюдалось при внесении известняка-ракушечника в максимальной дозе (рис. 2).
При исследовании обеспеченности почв подвижной серой выявили, что внесение отдельных доз известняка и апатита практически не повлияло на исследуемый показатель. Применение фосфо-гипса повысило ее содержание в 1,7 раза по сравнению с контролем. Внесение апатита и известняка-
1. Контроль; 2. Известняк-ракушечник, 6,0 т/га; 3. Известняк-ракушечник, 12,0 т/га; 4. Апатит, 1,5 т/га; 5. Апатит, 3,0 т/га; 6. Фосфогипс, 12 т/га; 7. Известняк-ракушечник, 6,0 т/га +апатит, 1,5 т/га; 8. Известняк-ракушечник, 12,0 т/га + апатит, 3,0 т/га; 9. Известняк-ракушечник, 6 т/га + фосфо-гипс, 12 т/га; 10. Известняк-ракушечник, 12 т/га + апатит, 3 т/га + фосфогипс, 12 т/га Рис. 1.|Среднее содержание подвижного фосфора за период вегетации подсолнечника по вариантам опыта
123456789 10
Рис. 2.|Среднее содержание обменного калия за период вегетации подсолнечника по вариантам опыта
ракушечника мало изменяет количество подвижной серы в почве. Варианты с совместным применением фосфогипса, напротив, показали увеличение содержания данного элемента в 1,8-1,9 раза, что гарантирует переход почв из разряда низкообеспеченных в разряд среднеобеспеченных (рис. 3).
Внесение горных пород не существенно влияло на содержание подвижного бора. По вариантам опыта, его количество колеблется в пределах 1,19-1,29 мг/кг, что можно классифицировать как высокое.
Наименьшее содержание подвижного марганца было в контроле и составляло 8,4 мг/кг. Применение известняка-ракушечника в дозах 6 и 12 т/га повысило обеспеченность изучаемым элементом на 1,7 и 2,5 мг/кг, а внесение апатита в дозах 1,5 и 3,0 т/га соответственно на 0,9 и 1,6 мг/кг. Вариант с применением фосфогипса превосходил контроль на 2,3 мг/кг.
Совместное внесение горных пород оказало более существенное воздействие на обеспеченность почвы подвижным марганцем. Наибольшее количество этого элемента было в вариантах с применением таких горных пород, как известняк-ракушечник в дозе 12 т/га, апатит - 3 т/га, фосфогипс - 12 т/га. Здесь увеличение изучаемого показателя составило в среднем за вегетационный период 2,8 мг/кг.
Наименьшее содержание подвижной меди было в контроле и составило 0,22 мг/кг. Такое содержание меди в почве можно характеризовать как сред-
Рис. 3.|Среднее содержание подвижной серы за период вегетации подсолнечника по вариантам опыта
нее. Необходимо отметить, что более высокое количество меди соответствует вариантам с применением максимальных доз горных пород. Наиболее существенное (0,36 мг/кг) увеличение обеспеченности почв подвижной медью было на варианте 10 (совместное применение всех горных пород).
Содержание цинка по вариантам опыта значительно варьирует. На контроле этот показатель был наименьшим и в среднем по фазам вегетации составил 0,32 мг/кг. Раздельное внесение горных пород увеличивало его количество в 1,4-1,5 раза. Наиболее высокое содержание подвижного цинка было при совместном внесении горных пород.
Анализируя количество подвижного кобальта можно прийти к выводу, что наименьшая обеспеченность наблюдается в контроле и составляет в среднем 0,043 мг/кг. Внесение известняка-ракушечника способствовало увеличению его содержания на 0,020-0,022 мг/кг, а применение апатита и фосфогипса - на 0,015-0,024 мг/кг. Наибольшее повышение количества подвижного кобальта (0,025-0,034 мг/кг) наблюдалось при совместном внесении горных пород.
Существенное изменение по вариантам опыта при внесении горных пород наблюдалось и в содержании молибдена. Контрольный вариант имел наименьшую обеспеченность, что в среднем по фазам развития подсолнечника составило 0,040 мг/кг. При внесении всех горных пород выявлено его повышение в 1,5-1,9 раза. Максимальное увеличение количества подвижного молибдена наблюдается на вариантах совместного применения горных пород, а наименьшее - при внесении апатита в минимальной дозе.
При учете урожая подсолнечника установили, что наименьшей она была в контроле и составляла 2,35 т/га (таблица). Применение известняка-ракушечника в дозах 6 и 12 т/га повысило урожайность соответственно на 0,18 и 0,19 т/га. Внесение апатита в дозах 1,5 и 3,0 т/га увеличило этот показатель соответственно на 0,18 и 0,20 т/га. Применение фосфогипса в дозе 12 т/га оказало наименьшее влияние на продуктивность подсолнечника. Его
урожайность повысилась на 0,17 т/га, или 7,2% по сравнению с контролем. Наибольший эффект получен при совместном внесении горных пород.
Применение известняка-ракушечника совместно с апатитом в различных дозах (вар. 7 и 8) и известняка-ракушечника с фосфогипсом (вар. 9) дает приблизительно одинаковый эффект. Увеличение урожайности подсолнечника по сравнению с контролем на этих вариантах находится в пределах 0,23-0,25т/га. Совместное применение всех горных пород дало наибольшую прибавку, урожайность в этом варианте повысилась на 0,30 т/га, или на 12,7%.
Таким образом, внесение горных пород на 10-й год последействия повысило содержание подвижных форм макро и микроэлементов на черноземе выщелоченном. Необходимо признать, что в этот год наблюдается «затухающий» эффект от данных приемов реминерализации. Тем не менее, это повлияло на урожайность подсолнечника. Все варианты опыта дали достоверную прибавку (более 0,15т/га). Однако наибольшее увеличение урожайности подсолнечника на 12,7% обеспечивается совместным внесением исследуемых горных пород.
Литература
1. Слюсарев В.Н., Онищенко Л.М., Швец Т.В. Почвен-но-экологическая оценка чернозема выщелоченного Западного Предкавказья // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ, 2013, № 89. - С. 960-972.
2. Слюсарев В.Н., Онищенко Л.М., Швец Т.В. Характеристика некоторых аспектов плодородия чернозема выщелоченного Западного Предкавказья // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ, 2013, № 89. - С. 916-932.
3. Терпелец В.И., Слюсарев В.Н., Плитинь Ю.С., Бара-кина Е.Е., Жердева О.В., Власенко В.П. Изменение свойств и воспроизводство плодородия чернозема выщелоченного в агроценозах Западного Предкавказья // Труды КубГАУ, 2013, № 45. - С. 144-151.
4. Терпелец В.И, Власенко В.П., Осипов А.В. Современные почвообразовательные процессы в гидрометамор-физованных почвах Западного Предкавказья // Труды КубГАУ, 2012, № 5 (38). - С. 38.
5. Слюсарев, В.Н. Свойства черноземов Западного Предкавказья и обеспеченность их серой // Труды КубГАУ, 2006, № 2. - С. 157-165.
6. Есаулко А.Н., Гречишкина Ю.А., Подколзин О.А. Изменение агрохимических показателей чернозема выщелоченного под влиянием оптимизации систем удобрений в севообороте // Проблемы агрохимии и экологии, 2009, № 1. - С. 3-7.
7. Цховребов В.С. Агрогенная деградация черноземов Центрального Предкавказья (монография). - Ставрополь, 2003. - 224 с.
8. Власенко В.П. Техногенная деградация почв и методы ее регулирования // Труды КубГАУ, 2012, № 39. - С. 69-72.
9. Швец Т.В., Баракин Н.С. Влияние различных технологий возделывания озимой пшеницы на содержание общего и легкоокисляемого гумуса в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья / Научно-обоснованные системы земледелия: теория и практика: Мат. научно-практ. конф., приуроч. к 80-летию В.М. Пенчукова, 2013. - С. 253-257.
10. Дорожко Г.Р., Вольтерс И.А. Влияние предшественников озимой пшеницы на строение пахотного слоя почвы // Аграрная наука, 2007, № 4. - С. 11-12.
Урожайность подсолнечника по вариантам опыта
Вариант Урожайность, т/га Прибавка
т/га %
1 2,35 - -
2 2,53 0,18 7,7
3 2,54 0,19 8,2
4 2,53 0,18 7,7
5 2,55 0,20 8,6
6 2,52 0,17 7,2
7 2,58 0,23 9,7
8 2,59 0,24 10,3
9 2,60 0,25 10,5
10 2,65 0,30 12,7
НСР05 0,15
