CC BY
75
Цинк в почвах агроценозов Омского Прииртышья и эффективность применения цинковых удобрений
DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10203 УДК 631.416.9:631.454(571.13)
Ю. А. АЗАРЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (e-mail: [email protected]) Ю. И. ЕРМОХИН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail: [email protected]) Ю. В. АКСЕНОВА, кандидат биологических наук, доцент (e-mail: [email protected]) Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина, пл. Институтская, 1, Омск, 644008, Российская Федерация
Представлены данные о содержании прочносвязанных кислоторастворимых и подвижных форм цинка в почвах Омского Прииртышья. Содержание кислотора-створимого цинка (5М HNOJ в гумусовом слое черноземов составляло 27,4...63,3, в лугово-черноземныхпочвах-20,1...69,4, в солонцах-43,5...64,6мг/кг. Варьирование концентрации элемента в слое почв 0...20 см обусловлено содержанием фракций ила и физической глины, а также емкостью катионного обмена (г=0,47...0,68). Распределение цинка по профилям почв зависело от содержания частиц <0,01 мм, валового железа и кислоторастворимой меди. На долю подвижного цинка, определенного методом Крупского и Александровой, приходилось 0,6...2,5 % кислоторастворимой формы. Его содержание в гумусовых горизонтах составляло 0,14...0,88 мг/кг, запасы в слое 0...20см черноземов -0,48...1,2кг/га, лугово-черноземных почв - 0,34...1,7, солонцов - 0,78...2,3 кг/га. Установлена слабая достоверная связь (г = 0,34...0,40) между содержанием подвижного цинка, ила и физической глины. В слое 0...20 см обнаружена обратная зависимость между содержанием элемента и величиной рН (г=- 0,40). Агрохимическая оценка показателей содержания цинка свидетельствует о его недостатке для питания сельскохозяйственных культур. Анализ результатов полевых опытов доказывает высокую эффективность применения цинковых удобрений налугово-черноземныхпочвахлесостепной зоны Омской области. Различные способы использования (внесение в почву, опудри-вание семян, корневые и некорневые подкормки) цинка в форме сульфата и ацетата на сбалансированных минеральных фонах обеспечивали получение существенных прибавок урожаев зерна кукурузы, яровой и озимой пшеницы, озимых ржи и тритикале, семян капусты. Наиболее высокая окупаемость урожаями отмечена при опудривании семян и некорневых подкормках.
Ключевые слова: цинк, почвы, цинковые удобрения, сельскохозяйственные культуры, Омское Прииртышье.
Для цитирования: Азаренко Ю. А., Ермохин Ю. И., Аксенова Ю. В. Цинк в почвах агроценозов Омского Прииртышья и эффективность применения цинковых удобрений //Земледелие. 2019. №2. С. 13-17. ЭО!: 10.24411/0044-3913-2019-10203.
Цинкотносится кчислуэссенциаль-ных микроэлементов, выполняющих важные физиологические функции во всех живых организмах. Он играет ключевую роль в ферментативных реакциях благодаря тому, что входит в состав карбоангидразы, карбоксилазы, дегидрогеназы,супероксидисмутазы, щелочной фосфатазы, фосфолипазы, РНК-полимеразы, а также активирует деятельность других энзимов. Цинк необходим для осуществления процессов фотосинтеза, деления клеток, углеводного и белкового обменов, метаболизма ауксинов. Он входит в состав рибосом и биологических мембран [1,2]. В связи с этим дефицит цинка в растениях, организмах животных и человека приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности и различным заболеваниям [3]. С этой точки зрения содержание цинка в почве, как начальном звене пищевых цепей, выступает существенным экологическим фактором, определяющим продуктивность и качество сельскохозяйственных культур в агроценозах.
Дефицит цинка в почве отмечают во многих регионах мира, в том числе в России [4, 5, 6]. Среднее валовое содержание цинка в почвах мира изменяется от 60 до 89 мг/кг [9]. По данным агрохимической службы до 97,5 % пахотных почв Омской области характеризуется низкой обеспеченностью этим микроэлементом [7, 8]. В связи с изложенным для Омского Прииртышья актуальна оптимизация питания растений цинком. Важное место в решении указанной проблемы занимают оценка содержания соединений микроэлемента в почвах и диагностика потребности в нем сельскохозяйственных культур. Необходимую информацию об обеспеченности растений микроэлементами дают результаты полевых опытов, позволяющие разработать систему оптими-
зации питания сельскохозяйственных культур с учетом их биологических особенностей в конкретныхпочвенно-климатическихусловиях.
Цель исследований - оценка фонда прочносвязанных и подвижных форм цинка в почвах и анализ эффективности применения цинковых удобрений в агроценозах лесостепной и степной зон Омского Прииртышья.
Объектами исследования были пахотные почвы лесостепной и степной зон Омской области, а также сельскохозяйственные культуры, возделываемые в полевых опытах с разными способами применения цинковых удобрений.
Почвенный покров лесостепи и степи Омской области представлен разнообразными типами почв, основные из которых черноземы (2572 тыс. га) и лугово-черноземные почвы (570,4 тыс. га), среди интразональных почв преобладают солонцы (1257,2тыс. га). Для изучения содержания цинка в указанных почвах в 2008-2012 гг в разных районах области закладывали разрезы с отбором проб из генетических горизонтов. В геоморфологическом отношении территория исследований представлена Ишим-Иртышской и Барабинской равнинами, а также Прииртышским увалом. Преобладающие почвообразующие породы -четвертичные карбонатные суглинки и глины.
В почвенных пробах определяли содержание массовой доли кисло-торастворимого цинка в 5М Н1М03 (по РД 52.18.191-89). Воздействие на почву реагента при температуре 100 °С в течение 3 ч переводит значительную часть труднорастворимых соединений этого элемента в составе кристаллических решеток минералов, органических и органо-минерапьных соединений в более подвижные, в связи с чем содержание кислоторастворимой формы считают близким к валовому. Количество подвижного цинка определяли атомно-абсорбционным методом в 1н ацетатно-аммонийном буфере (ААБ) с рН 4,8 по Крупскому и Александровой в модификации ЦИНАО (ГОСТ Р 50886-94).
Содержание гумуса в почвах определяли по Тюрину в модификации Симакова с дополнениями Никитина; гранулометрический состав - пиро-фосфатным методом; рН водной су- ы спензии почвы-потенциометрически; о емкость катионного обмена (ЕКО) - по | Бобко и Аскинази в модификации ^ Алешина. Эффективность примене- ® ния цинковых удобрений под разные | культуры устанавливали на основе 2 сравнительного анализа результатов ™ полевых опытов, полученных разными м авторами в Омской области в период ® с 1996 по 2012 гг Статистическую об- <о
работку экспериментальных данных проводили с использованием программы Microsoft Excel.
Количество кислоторастворимого цинка в гумусовых горизонтах исследованных почв варьировало от 20,1 до 69,4 мг/кг (табл. 1, 2). По средней величине этого показателя почвы Омского Прииртышья приближаются к почвам Приобья и Барабы [9].
Среднее содержание микроэлемента в верхних горизонтах всехтипов почв выше, чем в почвообразующей породе (табл. 2), что, вероятно, обусловлено его активным вовлечением в процессы биогенной миграции. В то же время более высокие концентрации элемента могут находиться в горизонтах В и С в солонцах отмечена тенденция к его аккумуляции в подсолонцовых иллювиальных горизонтах. Обобщенные данные указывают на отсутствие различий по содержанию цинка между черноземами, лугово-черноземными почвами и солонцами.
Разница в концентрации элемента в слое 0...20 см почв была обусловлена содержанием фракции ила (г=0,68±0,1 2, п=39), физической глины (r=0,47±0,16, n=39), а также величиной ЕКО (г=0,58±0,14, п=33). Это объясняется тем, что цинк входит в состав глинистых минералов, адсорбируется мелкодисперсными фракциями минеральных и органо-минеральных компонентов. Связь содержания цинка с гумусом в слое 0...20 см оказалась несущественной, то есть его концентрация в этом слое почв в большей степени зависела от гранулометрического состава. В распределении цинка по профилям почв значимую роль играли все перечисленные показатели. При этом сильная связь была установлена между содержанием цинка и физической глины (г=0,75±0,05, п=145), средняя - с концентрацией ила (г=0,55±0,06, п=174) и ЕКО (г=0,55±0,07, п=139).
Более тесная зависимость, наблюдаемая между содержанием цинка и физической глиной в профилях почв, в отличие от слоя 0.. .20 см, указывает на то, что цинк аккумулируется нетолько во фракциях частиц размером менее 0,001 мм, но и в более крупных фракциях мелкой и средней пыли. Гумус оказывал более слабое (г=0,40±0,07, п = 155), но все же существенное влияние на распределение элемента 2 по генетическим горизонтам, что со-о гласуется с величиной Кэа. eg Кроме отмеченных взаимосвязей, g былаустановленазависимость между
0 концентрациями кислоторастворимых
1 Zn и Си (г = 0,91±0,03), а также между содержанием кислоторастворимого
® Zn и валового Fe (г = 0,83±0,05). S Тесная взаимосвязь между кон-$ центрацией указанных элементов
объясняется высокой сорбционной емкостью оксидов и гидроксидов железа по отношению к ионам металлов, втом числе меди и цинка [7]. С учетом влияния наиболеезначимых факторов распределение кислоторастворимого цинка ^пк) в профилях почв можно охарактеризовать следующим уравнением множественной регрессии, позволяющим прогнозировать содержание микроэлемента в профилях почв:
гп = 2,57„ + 0,0003, + 0,026, -
К ' Л1 ' Л2 ' Хз
7,45,
гдех1 - содержание кислотораство-римой меди, мг/кг; х2-содержание валового железа, мг/кг; х3 - содержание физической глины, %.
Для диагностики питания растений цинком необходима информация о содержании в почве его подвижных форм. Ацетатно-аммонийный буфер, используемый для определения величины этого показателя, позволяет извлечь соединения цинка, которые находятся в обменной форме, а также в составе простых солей и растворимых органических соединений.
1. Содержание кислоторастворимого лях почв лесостепной и степ
В гумусовых горизонтах изученных почв концентрация подвижных форм элемента составляла 0,14...0,88 мг/ кг (см. табл. 1,2). Их запасы в слоеО... 20 см черноземов находились науров-не0,48...1,2 кг/га, лугово-черноземных почв - 0,34...1,7, солонцов - 0,78... 2,3 кг/га. В верхних горизонтах почв на долю подвижного цинка приходилось от 0,6 до 2,5 % его кислотораствори-мой формы. По содержанию подвижного цинка почвы Омского Прииртышья близки к черноземным почвам других регионов Западной Сибири и Центрального Черноземья [10, 11].
Почвы черноземного и солонцового типов несущественно различались по содержанию изучаемого микроэлемента. Определенных закономерностей в распределении цинка в верхней и срединной частях профилей не наблюдали. В то же время примерно в 50 % разрезов отмечено увеличение концентрации элемента и его доли в кислоторастворимой форме до 1,0...3,6% в горизонтах по-чвообразующих пород, что может быть связано с растворением соединений
!пк) и подвижного цинка ^пп) в профи->й зон Омского Прииртышья
Горизонт
Глубина, см
pH
Гумус,
Содержание частиц, %
<0,01 <0,001
мм
ЕКО, ммоль/ ЮОг
ZnK мг/кг
Zn
МГ/КГ %OTZn
Лесостепная зона
Разрез 101.Черноземобыкновенныйтяжелосуглинистый, Большереченский район А 0...29 6,98 8,10 54,8 30,1 47,4 48,6 1,3 0,37 0,8
пах ' ' ' ' ' ' ' ' '
АВ 30...40 7,06 6,50 54,8 30,2 43,7 50,9 1,4 0,34 0,7 В1 41...50 7,67 3,29 56,1 33,1 35,2 50,9 1,4 -Ск 160...170 8,69 - 57,1 32,7 - 36,8 1,0 1,31 3,6 Разрез 1. Чернозем обыкновенный карбонатный легкосуглинистый, Исилькульский район А 0...15 7,95 3,85 26,8 14,9 26,7 27,4 0,7 0,50 1,8
пахк ' ' ' ' ' ' ' ' '
В1к 15...22 8,10 2,64 25,0 15,6 20,4 24,4 0,6 0,52 2,1 В2" 34...44 8,20 - 24,4 17,1 - 25,0 0,7 -С* 190...200 9,10 - 37,3 26,2 18,4 37,3 1,0 0,62 1,7 Разрез 112. Лугово-черноземная среднесуглинистая почва, Большереченский район А 0...26 7,21 7,30 42,5 21,7 41,3 41,6 1,2 0,36 0,9
пах ' ' ' ' ' ' ' ' '
АВ 30...40 7,42 4,60 42,2 22,0 36,6 49,2 1,5 -В1 40...50 8,22 3,41 40,9 21,9 35,9 48,5 1,4 0,25 0,5 С 130...140 9,16 - 35,3 22,7 26,5 33,7 1,0 0,52 1,5
кд ' 1111111
Разрез 27. Лугово-черноземная осолоделая тяжелосуглинистая, Павлоградский район А 0...19 6,90 4,86 60,1 33,6 32,6 65,4 1,4 0,72 1,1
пах ' ' ' ' ' ' ' ' '
В1 19...29 6,40 4,04 58,6 41,6 27,0 60,1 1,3 0,53 0,9 В2 40...50 6,10 - 64,8 48,1 26,5 58,0 1,2 -С 170...180 8,50 - 58,6 33,7 - 47,3 1,0 0,78 1,6
кд ' ' ' ' ' ' '
Разрез 2а. Солонецлугово-черноземный мелкийтяжелосуглинистый, Омский район
A,
B,
в2
ВЗК с
0...10 10...27 27...40 40...57 96...120
7,15 7,19 8,45 8,89 9,00
6,4 5,4 2,2 1,1
0,5
39,8 45,6 55,6 60,1 58,6
13.6 14,9 38,8 39,0
31.7
40,6
56.7 55,6
64.8
50.9 48,3
1,2 1,2 1,3 1,0 1,0
0,88 0,40
0,20 0,86
1,6 0,7
0,4 1,8
Степная зона
Разрез4. Чернозем южный среднесуглинистый, Русскополянский район
А 0...15 6,64 5,03 40,5 12,7 - 46,5 1,2 0,50 1,1
АВ 15...27 6,97 2,50 42,3 17,7 - 43,7 1,1 0,20 -
В1 27...38 7,70 1,50 46,0 15,7 - 44,8 1,1 - 0,5
ск 102...114 8,33 0,20 47,5 18,8 - 39,7 1,0 0,95 2,4
Разрез 13. Лугово-черноземная песчаная, Черлакский район
Ап» 0...19 6,3 2,04 8,9 3,26 10,1 24,4 2,0 0,61 2,5
АВ 33...43 6,5 1,24 8,5 3,63 9,0 20,1 1,6 0,41 2,0
В1 71...81 6,5 0,12 5,6 3,62 4,2 13,5 1,1 - -
С ка 183...197 7,1 - 5,6 1,62 5,4 12,3 1,0 0,34 2,8
*Кяд - элювиально-аккумулятивный коэффициент, рассчитанный как отношение содержания цинка в генетическом горизонте к содержанию его в горизонте Ск;«-»-данные отсутствуют.
2. Содержание кислоторастворимого и подвижного цинка (мг/кг) в основных почвах Омской области
Горизонт Черноземы (п=12) Лугово-черноземные (п = 20) Солонцы (п = 6)
lim S±s X lim I S+s X lim S+s X
Кислоторастворимый цинк (5М HN03)
А+АВ* 27,4. .63,3 50,7±2,7 20,1...69,4 53,7±1,9 43,5...64,6 55,4±3,4
В 22,0. .60,0 45,4±3,6 13,5...60,1 48,9±1,5 40,2...64,8 50,8±2,5
С 20,3. .54,9 39,9±3,4 12,3...57,5 43,5±2,6 39,9...48,3 44,5±1,6
А+АВ* 0,2. .0,5 Подвижный цинк (1н ААБ, pH = 4,8) 0,33±0,01 0,14...0,72 0,34±0,02 0,3...0,88 0,40±0,08
В 0,12. .0,52 0,41+0,15 0,22...0,63 0,40±0,07 0,19...0,42 0,32±0,06
С 0,42. .1,31 0,74±0,20 0,34...0,78 0,53±0,05 0,71...0,86 0,77±0,04
* - в солонцах At, Ап; п - число разрезов; lim - пределы варьирования, S±sx - среднее арифметическое значение и его ошибка.
цинка, входящих в состав карбонатов и других солей.
На основе корреляционного анализа было установлено, что содержание подвижной формы микроэлемента, как в профилях, так и в слое 0...20 см черноземных и солонцовых почв не зависело от концентрации его проч-носвязанной кислоторастворимой формы: г = 0,09±0,14и0,29±0,20соответственно. В распределении элемента по профилям почв наблюдали слабую, но достоверную зависимость его содержания от количества ила (г = 0,34 ± 0,14) и физической глины (г = 0,40 ±0,18, п = 56).
Для пахотного слоя почв 0...20 см установлена слабая обратная зависимость концентрации подвижных форм цинка от величины рН (г = -0,41 ± 0,19). Выявленная закономерность характерна для цинка и объясняется зависимостью от кислотно-щелочных условий. В кислой среде цинк находится в форме двухвалентных катионов, при рН 6...8 образуется малорастворимая форма 7п(ОН)2. Связь между концентрацией подвижного цинка и реакцией среды была еще более отчетливой при анализе выборки, включающей разные типы почв (дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы разных подтипов, лугово-черноземные почвы) с рН в более широком диапазоне-от 4,9 до 7,3 (г=-0,69 ±0,13, п = 33). Аналогичные результаты получены в исследованиях других авторов в разных регионах страны [10, 11].
Агрохимическая оценка полученных данных свидетельствует о недостатке подвижного цинкадля питании выращиваемых культур. Согласно имеющимся градациям, для зерновых и зернобобовых культур с невысоким выносом элементов питания из почвы низким считается содержание подвижного цинка в почве менее 1,0 мг/кг, для овощных и плодовых культур - менее 2,0 мг/кг [1]. При этом в условиях лесостепной и степной зон растения довольно интенсивно используют цинк из почвы. Об этом свидетельствуют установленные ранее величины коэффициентов его биологического поглощения (КБП),
которые для разных культур варьировали от 1,1 до 28,7 [12].
По результатам расчетов коэффициенты использования подвижной формы элемента зерновыми культурами (пшеницей, ячменем, овсом) из черноземных почв составляли в среднем 7...8 %, изменяясь в пределах от 3 до 19 % (табл. 3). На формирование 1 т урожаев зерна культур с соответствующим количеством побочной продукции расходовалось от 12 до 58 г цинка. Ежегодный вынос урожаем микроэлемента из почв изменялся в пределах от 18 до 116 г/га. Кукуруза как культура наиболее чувствительная к дефициту цинка в почве потребляла его интенсивнее всего: общий вынос элемента доходил до 417
сбалансированном по содержанию азота, фосфора и калия фоне. Прибавка урожайности зерна кукурузы, по отношению к фону, составила 40...44%. Также эффективными были опудривание семян и некорневая подкормка кукурузы при несколько меньшем увеличении урожайности зерна (18,0...31,6 и 14,0...21,7 % соответственно). Установлено, что оптимальное содержание подвижного цинка для кукурузы находится на уровне 2,3 мг/кг [13].
В исследовании с яровой пшеницей, которое проводили в длительных стационарных опытах с бессменным возделыванием культуры, корневая и некорневая подкормки сульфатом цинка по азотно-фосфорному фону увеличили урожайность культуры на 22,5...24,5 % [14]. Опудривание семян пшеницы сорта Дуэт сульфатом цинка в дозе 150 г/ц повысило сборзерна на 24,8 % [15].
Использование сульфата цинка различными способами существенно повышало урожайность озимых пшеницы, ржи, тритикале. В опытах с озимой рожью Сибирь 3 оптимальной для внесения в почву была доза 4 кг/га, для опудривания семян - 100 г/ц, обеспечившие прибавку сбора продукции на 11,8...13,5 %. Оптимальное содержание цинка для культуры составило
г/га и 73 г/т, КИП - до 58 %.
3. Выноси коэффициенты использования цинка сельскохозяйственными культурами, выращиваемыми на черноземах и лугово-черноземных почвах
Культура Урожайность, т/га Вынос КИП, %
г/га I г/т
Пшеница 1,4...1,9 43...112 30...55 5...19
53 32 7
Ячмень 1,5...1,9 22...116 18...58 3...15
65 39 8
Овес 1,7...1,9 18...79 12...40 4...11
48 22 7
Кукуруза 14,6** 417 73 58
* - расчеты проведены на основе данных, предоставленных ФГБУ ЦАС «Омский», в числителе - пределы колебаний, в знаменателе - среднее арифметическое; ** - общая масса.
Шкалы обеспеченности растений микроэлементами необходимо уточнять для конкретных почвенно-климатических условиях путем проведения полевых опытов. С целью изучения влияния цинка наурожайность растений на лугово-черноземных почвах лесостепной зоны Омской области были проведены опыты с рядом сельскохозяйственных культур. Содержание его подвижного форм в почвах было низким, фосфора чаще всего -средним и низким, калия - высоким и очень высоким. Анализ результатов этих полевых экспериментов свидетельствует, что применение цинка -эффективный прием повышения урожаев различных культур (табл. 4).
Так, в опытах с раннеспелыми гибридами кукурузы 0мка-130 и 0мка-150 наблюдали положительное влияние цинка, внесенного в почву в форме ацетата в дозе 18 кг/га на
1,5 мг/кг [16]. Внесение в дозах 4... 8 кг/га и опудривание семян из расчета 100 г/ц обеспечило повышениеурожай-ности озимой пшеницы в зависимости от фона на 23,0.. .32,8 и 31,3 % соответственно [17]. Применение аналогичных способов и доз микроэлемента увеличивало сбор озимой тритикале сорта Сибирская при внесении в почву на 10,8.. .18,6 %, при опудривании семян -на6,8...8,2% [18].
Высокий положительный эффект сульфата цинка отмечен в опытах с капустой, выращиваемой на семена. Внесение микроэлемента в дозе 2 кг/ га обеспечивало прибавку урожайности семян на 24 %. Некорневая подкормка 0,05 %-ным раствором соли также существенно увеличивала семенную продуктивность культуры на17 % [14].
Анализ окупаемости цинковыхудо-брений урожаями культур показывает, что самой высокой она бывает при
Ы (D 3 ü (D ]Э (D
5
(D
ГО ГО
о
(О
4. Эффективность применения цинковыхудобрений при возделывании сельскохозяйственныхкультур в полевых опытах на лугово-черноземных почвах Омского Прииртышья
Культура
Zn в почве, мг/кг
Фон
Способ применения
Доза, форма удобрения
Прибавка урожайности i фону, т/га / %
Окупаемость 1 кгд.в. Zn урожаем, т
Кукуруза [13]
Пшеница яровая [14] Пшеница яровая [15] Пшеница озимая [17]
Рожь озимая [16]
Тритикале озимая [18]
Капуста на семена [141
0,6
0,7 0,5 0,54
0,79...0,80 0,35
0,3...0,8
N Р
зз. 4е внесение в почву 18 кг/га, ацетат цинка
опудривание семян 40 г/ц, ацетат цинка
опрыскивание 0,05 %, 250 л/га, ацетат цинка
N Р
15 39
N30P30 некорневая подкормка 0,48 кг/га, сульфат цинка
корневая подкормка NeoPeoKeo опудриваниесемян
внесение в почву внесение в почву опудривание семян внесение в почву опудривание семян внесение в почву
N Р
30 60
N30Pe0 внесение в почву опудривание семян N30Pe0Ke0 опудриваниесемян N Р К
90 90 45
внесение в почву
3,0 кг/га, сульфат цинка 150 г/ц, сульфат цинка
4 кг/га, сульфат цинка 8 кг/га, сульфат цинка 100 г/ц, сульфат цинка 4,0 кг/гасульфат цинка 100 г/ц, сульфат цинка 4 кг/га, сульфат цинка 8 кг/га, сульфат цинка 8 кг/га, сульфат цинка 100 г/ц, сульфат цинка 100 г/ц, сульфат цинка 2 кг/га, сульфат цинка
2,6...2,9 / 40,0...44,0 1,3...1,8/ 18,0...31,6 1,0...1,3/ 14,0...21,7 0,5/24,5 0,46/22,5 0,56/24,8
0,61/23,0 0,87/32,8 0,83/31,3 0,57/13,5 0,50/11,8 0,32/14,2 0,42/18,6 0,32/10,8 0,20/6,8 0,24/8,2 0,11/24
0,14...0,16
32,5...45,0
8,0...10,4
1,04 0,15 4,8
0,15 0,11
8.3 0,14 5,0 0,08 0,05 0,04 2,0
2.4 0,055
* оптимальные расчетныедозы с учетом содержания элементов в почве в разные годы.
опудривании семян и некорневых подкормках. Наибольшая величина этого показателя отмечена при опудривании семян кукурузы (32,5...45,0 т/кг). При внесении цинка в почву окупаемость 1 кг микроудобрений была существенно ниже, тем не менее агрономическая эффективность приема оставалась высокой.
Установленная в опытах функциональная зависимость между содержанием цинка в почве, его дозой и урожаем культур позволяет в дальнейшем проводить расчет дозы микроэлемента (Д2) по формуле: Д2„п=До-х0/хп
где Д0 - установленная в опыте оптимальная доза при соответствующем содержании цинка в почве (Х0, мг/ кг); Хп - содержание подвижного цинка в почве до посева.
Таким образом, черноземные и солонцовые почвы лесостепной и степной зон Омского Прииртышья характеризуются высоким содержанием прочносвя-занного кислоторастворимого цинка и низкой обеспеченностью его подвижными формами. По среднему содержанию кислоторастворимого цинка черноземы (50,7 мг/кг), лугово-черноземные почвы (53,7 мг/кг) и солонцы (55,4 мг/кг) Омского Прииртышья близки кчернозе-мам Западной Сибири. Величинаэтого показателя зависит от содержания ила и физической глины, а также валового ° железа и кислоторастворимой меди. В сч слое почв 0.. .20 см концентрация подвижного цинка составляет 0,14...0,88 о мг/кг (0,6...2,5 % кислоторастворимой | формы) и оценивается как низкая для сельскохозяйственных культур. Со® держание подвижных форм элемента 5 находится в обратной зависимости от $ величинырН.
Проведенные в Омской области на лугово-черноземных почвах с низким содержанием подвижного цинка полевые опыты показали высокую эффективность различных способов применения цинковых удобрений при выращивании кукурузы, яровой и озимой пшеницы, озимых ржи и тритикале, капусты. Полученные результаты можно использовать для прогноза эффективности цинковых удобрений и расчета их доз по содержанию подвижного цинка в почве.
Литература.
1. Битюцкий Н. П. Микроэлементы высших растений. СПб.: Изд-во Санкт-Петербург. ун-та, 2011. 368 с.
2. Sadeghzadeh В. A. Review of zinc nutrition and plant breeding // Journal of soil science and plant nutrition. 2013. Vol. 13 (4). Pp. 905-927.
3. Noulas C., Tziouvalekas M., T. Karyotis. Zinc in soils, water and food crops // Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 2018.Vol.49. Pp. 252-260.
4. Поддубный А. С. Динамика агрохимического состояния пахотных почв в лесостепи Белгородской области // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. №6. С. 15-17.
5. ЛукинС. В. Геохимические закономерности распределения микроэлементов в почвах и растительном покрове естественных биоценозов лесостепи ЦЧО // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 8.С. 5-7.
6. Сергеев А. П., Липатникова Т. Я., Го-ряева Е. В. Состояние плодородия пахотных почв южной зоны Красноярского края // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т.31.№4.С. 17-21.
7. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants. 4th Edition. Boca Raton - FL: CRC Press, 2011.548 p.
8. Сычев В. Г., Аристархов А. Н., Яковлева Т. Я. Цинквагроэкосистемах России:
мониторинг и эффективность применения. М.: ВНИИА, 2015. 203 с.
9. Красницкий В. М., ШмидтА. Г., Цырк А. Ф. Содержание цинка в почвах Омской области //Плодородие. 2014. №4. С. 36-37.
10. Ильин В. Б., Сысо А. И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 229 с.
11. Лукин С. В., Хижняк Р. М. Экологическая оценка запасов цинка, меди и молибдена в агроценозах лесостепи Центрально-Черноземной области // Агрохимия. 2015. №8. С. 64-72.
12. Азаренко Ю. А. Содержание микроэлементов в растениях на почвах лесостепных и степных ландшафтов Омского Прииртышья // Вестник ОмГАУ. 2016. № 4 (24). С. 65-74.
13. Склярова М. А. Эффективность различных приемов применения цинка под кукурузу на лугово-черноземной почве Омской области // Вестник ОмГАУ 2014. № 1 (13). С. 28-31.
14. Ермохин Ю. И. Диагностика микроэлементного состояния почв и обеспеченности культурных растений в агроценозе: монография //Управление почвенным плодородием и питанием культурных растений. В4т. Омск: Литера, 2014. Т. 3. 336 с.
15. Бобренко И. А., Гоман Н. В., Вакалова Е. А. Биоэнергетическая эффективность опудривания семян микроэлементами (Zn, Си, Мп) при возделывании яровой пшеницы в условиях лесостепи Западной Сибири // ВестникОмГАУ. 2016. № 1 (21). С. 70-76.
16. Бобренко И. А., Болдышева Е. П., Гоман Н. В. Метод диагностики потребности озимой ржи в цинковых удобрениях на основе полевого опыта [Электронный ресурс] // Электронный научно-методический журнал ОмГАУ. 2017. № 2 (9), апрель-июнь. URL: https://elibrary.ru/download/ elibrary_29419300_41434304.pdf (дата обращения: 25.01.2019).
17. Бобренко И. А., Попова В. И., Гоман Н. В. Метод расчета доз цинковых удобрений на основе полевого опыта при возделывании озимой пшеницы [Элек-
DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10204 УДК 631.82
Магнитная восприимчивость почв на придорожных территориях
О. А. МАКАРОВ, доктор
биологических наук,
зав. кафедрой1, зав. лабораторией2
Е. Н. КУБАРЕВ2, кандидат
Для цитирования: Магнитная восприимчивость почв на придорожных территориях/ О. А. Макаров, Е. Н. Кубарев, О. А. Чистова и др.//Земледелие. 2019. №2. С. 17-20. ЭО!: 10.24411/0044-3913-2019-10204.
тронный ресурс] // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. 2018. № 1(12), январь-март. URL: http://e-journal. omgau.ru/images/issues/2018/1/00492.pdf (датаобращения: 25.01.2019).
18. БобренкоИ.А., ГоманН. В., Павлова Е. Ю. Биоэнергетическая эффективность применения удобрений под озимую тритикале на лугово-черноземной почве Западной Сибири // Омский научный вестник. 2013. № 1 (118). С. 170-173.
Zinc in Soils of Agrocenosis of Omsk Region and Efficiency of Zinc Fertilizers Application
Yu. A. Azarenko, Y. I. Yermokhin, Yu. V. Aksenova
P. A. Stolypin Omsk State Agrarian University, Institutskaya pi., 1, Omsk, 644008, Russian Federation
Abstract. The data on the content of the strongly bound acid-soluble and mobile forms of zinc in soils in the Omsk region was presented. The content ofacid-soluble zinc( 5MHN03) in the humus layer of chernozems was27.4...63.3 mg/ kg. Inmeadowchemozemsoils, itwas20.1...69.4 mg/kg. In solonetzes, it was 43.5...64.6 mg/kg. In the layer 0...20 cm, variation of the element concentration was due to the content of sludge fractions, physical clay, cation exchange capacity (r=0.47...0.68). The distribution of zinc by the soils profiles was depended on the content of particles less than 0.01 mm, total iron and acid-soluble copper. The movable zinc fraction (by Krupsky andAlexandrova method) had0.6...2.5% of acid-soluble form. Its content in the humus horizons was 0.14...0.88 mg/kg. Its content in the cher-nozem(0...20cm layer) was 0.48... 1.2kg/ha. In the meadow-chernozem soils, its concentration was 0.34... 1.7kg/ha. In the solonetzsoils it was 0.78...2.3 kg/ha. The correlation between the concentration of mobile zinc, silt and physical clay was weak significant (r=0.34... 0.40). In the layer 0...20 cm, the correlation between the element content and the pH value was inverse (r=-0.40). Agrochemical evaluation of zinc concentration indicated its lack for the crops nutrition. The field experiments indicated the high efficiency of zinc fertilizers application in meadow-chernozem soils in the forest-steppe zone of the Omsk Region. Different ways of sulfate and acetate zinc application (soil application, seed treatment, root and foliar dressing) on balanced mineral backgrounds provided significant increases of corn, spring and winterwheat, winter rye and triticale, and cabbage seeds yields. The highest return on yields had methods of seed treatment and foliar dressings.
Keywords: zinc, soils, zinc fertilizers, agricultural crops, Omsk region.
Author Details: Yu. A. Azarenko, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof, (e-mail: [email protected]); Y. I. Yermokhin, D. Sc. (Agr.), prof, (e-mail: [email protected]); Yu. V. Aksenova, Cand. Sc. (Biol.), assoc. prof, (e-mail: [email protected]).
For citation: Azarenko Yu. A., Yermokhin Y. I., Aksenova Yu. V. Zinc in Soils of Agrocenosis of Omsk Region and Efficiency of Zinc Fertilizers Application. Zemledelije. 2019. No. 2. Pp. 13-17(in Russ.). DOI: 10.24411/00443913-2019-10203.
биологических наук, научный сотрудник
О. А. ЧИСТОВА2, инженер О. В. КАРЕВА2, старший лаборант А. С. КРИКУНЕНКО1, бакалавр А. С. БАЛДЖИЕВ1, магистрант
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Ленинские горы, 1, стр. 12, Москва, 119991, Российская Федерация Учебно-опытный почвенно-экологический центр МГУ имени М. В. Ломоносова, пос. Чашниково, п/о Ударный, Солнечногорский р-н, Московская обл., 141592, Российская Федерация
Анализируется объёмная магнитная восприимчивость (MB) почв 7-и трансект, заложенных перпендикулярно Ленинградскому шоссе на территории Учебно-опытного почвенно-экологического центра МГУ имени М.В. Ломоносова «Чашниково» (Московская область, Солнечногорский район). Величину MB измеряли в 2016-2017 гг. прибором KAPPAMETER Model КТ - 5 в 30-ти кратной повторное™ для каждой пробной площадки (всего было заложено 40 пробных площадок на всех трансекгах). Показатели магнитной восприимчивости почв на территории, прилегающей непосредственно к краю Ленинградского шоссе (расстояние 1...3 м), по классификации, предложенной Гладышевой М. А. и соавт. (2007), соответствуют «ареалу техногенно сильнонагруженному» и значительно выше показателей MB почв пробных площадок, расположенных на удалении от шоссе. Это объясняется наибольшим накоплением частиц, содержащих различные формы соединений железа, в почвах (техногенных поверхностных образованиях) рядом с проезжей частью в результате истирания металлических частей и покрышек автомобилей. По результатам однофакторного дисперсионного анализа придорожные территории достоверно разделены по величине магнитной восприимчивости почв на четыре зоны: «придорожная полоса», «кювет», «лесополоса», «пашня/залежь», расположенные на различном расстоянии от Ленинградского шоссе (для каждой трансекгы это расстояние различно).
Принадлежность к той или иной зоне, вероятно, не в меньшей степени влияет на величину магнитной восприимчивости почв, чем конкретное расстояние от автодороги до пробной площадки.
Ключевые слова: магнитная восприимчивость почв, техногенная нагрузка, зонирование придорожных территорий, пробные площадки, трансекгы.
Магнитная восприимчивость почв (МВ) - это физическая величина, которая характеризует способность почв намагничиваться, находясь в магнитном поле [1, 2]. Для характеристики почв и пород чаще всего измеряют объемную
(ж) и удельную (%) МВ. Объемная МВ определяется в объеме массы почвы и выражается в магнитных единицах 10-3 СИ. Удельную МВ вычисляют для единицы массы почвы и выражают в мг/кг1 (СИ)илисм3/г(СГСМ).
Традиционно выделяют четыре пути происхождения магнитных свойств почв - педогенный, техногенный, лито-генный и космогенный [1,2]. Каждый из рассмотренныхмеханизмоввзависимо-сти от конкретных условий проявляется в разной степени. Например, согласно представлениям о педогенном генезисе, магнитные свойства минеральных горизонтов почв во многом обусловлены почвообразующей породой и предопределяются магнетизмом минералов, входящих в ее состав.
Крометого, по мнению А. В. Иванова
[з], ожелезнение поверхности земли можно рассматривать как одну из форм проявления техногенеза. Отходы металлургических производств входят в группу основных источников загрязнения почв техногенным железом, а техногенные оксиды железа содержат магнетит и гематит [4].
Установлена аккумуляция магнитных частицв почвах натерриториях, прилега-ющихкавтомобильнымижелезнодорож-ным магистралям [5]. Так, при истирании ходовой части автомобилей в окружающую среду поступает пыль, содержащая тонкодисперсные сильномагнитные частицы железа, подвергающиеся в дальнейшем различным окислительно-восстановительным процессам. По данным А. О. Макарова [6], средняя ы магнитная восприимчивость почв в о районе Белорусского и Ленинградского | вокзалов соответствуют градации «ареал ^ техногенный сильнонагруженный». При ® этом отмечено достоверное увеличе- | ние МВ в непосредственной близости 2 от железнодорожного пути - в зоне 0... ™ 10 м для Белорусского вокзала и 0.. .8 м м для Ленинградского вокзала. Магнитные ® частицы накапливаются в этих зонах в <о
