CC BY
30
УДК 631.82:631.559 DOI 10.52231/2225-4269_2021_3_8
Влияние диатомита и его сочетаний с птичьим пометом на плодородие почвы и продуктивность сельскохозяйственных
культур
Арефьев Александр Николаевич, доктор сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения, агрохимии и химии
e-mail: aan241075@yandex.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет»
Ковальский Кирилл Юрьевич, аспирант кафедры почвоведения, агрохимии и химии
e-mail: aan241075@yandex.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет»
Кузин Евгений Николаевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры почвоведения, агрохимии и химии
e-mail: alena-kuzina@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет»
Кузина Елена Евгеньевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения, агрохимии и химии
e-mail: alena-kuzina@mail.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет»
Ключевые слова: диатомит, птичий помет, гумус, кислотность, водопрочные агрегаты, азот, фосфор, калий.
Аннотация. Изучено действие и последействие различных норм кремнийсо-держащей агроруды (диатомит) на содержание гумуса, элементов питания, обменную кислотность, фракционный состав водопрочных агрегатов в пахотном слое серой лесной почвы и продуктивность кукурузы и яровой пшеницы. Исследованиями установлено, что наиболее существенное влияние на увеличение содержания гумуса, щелочногидролизуемого азота, подвижного фосфора и калия, снижение обменной кислотности оказало внесение диатомита в комплексе с птичьим пометом. Установлено, что максимальное увеличение общего количества водопрочных агрегатов в пахотном слое серой лесной почвы на фоне действия и последействия
диатомита в комплексе с птичьим пометом связано в основном с увеличением количества водопрочных агрегатов размером от 1,0 до 0,25 мм. Наивысший эффект по влиянию на продуктивность кукурузы и яровой пшеницы оказало комплексное использование диатомита с птичьим пометом. Продуктивность кукурузы на их фоне возрастала на 47,7-59,6 %, продуктивность яровой пшеницы - на 26,8-35,4 %.
Интенсивное использование пашни на фоне низкого уровня применения энергетических и материальных ресурсов при современной системе земледелия привело к снижению эффективного плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур. Среди деградационных процессов широкое распространение получили потеря гумуса и кальция, разрушение структуры, подкисление и другие. Если не приостановить данные явления, то в дальнейшем процесс может стать необратимым. В настоящее время с целью предотвращения антропогенной деградации почв актуальным становится использование в сельскохозяйственном производстве местных более дешевых минерально-сырьевых ресурсов. Из местных агроруд в широких объемах в Пензенской области в качестве удобрений и мелиорантов можно использовать диатомит, доломитовую муку, природные цеолиты, мергель и т.д. Важное значение в повышении эффективности при использовании местных агроруд имеет сочетание их с органическими удобрениями. В связи с этим разработка технологических приемов использования кремнийсодержащих агроруд в системе удобрения сельскохозяйственных культур является актуальным и имеет определенное практическое значение [1-12].
Цель исследований заключалась в изучении действия и последействия различных норм кремнийсодержащей агроруды (диатомит) и их сочетаний с птичьим пометом на плодородие серой лесной почвы и продуктивность кукурузы и яровой пшеницы.
Объект и методы исследований
Исследования проведены на базе стационарного опыта в первом агропочвен-ном районе Пензенской области в период с 2018 по 2020 гг. по следующей схеме: 1. Без диатомита и птичьего помета (контроль); 2. Птичий помет 10 т/га; 3. Диатомит 4 т/га; 4. Диатомит 6 т/га; 5. Диатомит 8 т/га; 6. 6. Диатомит 10 т/га; 7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га; 8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га; 9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га; 10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/
Повторность опыта трехкратная, варианты в опыте размещены методом рен-домизированных повторений. Учетная площадь одной делянки 5 м2. Почвенный покров опытного участка представлен серой лесной легкосуглинистой почвой. Содержание гумуса в пахотном слое серой лесной почвы равнялось 3,90-3,94 %. Реакция среды слабокислая (рНКС1 = 5,1-5,2 ед.). Содержание водопрочных агрегатов в пахотном слое составляло 36,3 %. Погодные условия в период исследований складывались следующим образом: в течение вегетации в 2019 году выпало 163,5 мм осадков. Температура воздуха в мае была выше среднемноголетней на 3,2 оС, в июне - на 2,1 оС, в июле была ниже нормы на 0,7 оС, в августе - на 4,4 оС. В течение вегетационного периода в 2020 году выпало 243,2 мм осадков. В мае температура воздуха была ниже нормы на 1 оС, в июне была на уровне средне-многолетней, в июле превышала среднемноголетнюю на 2 оС. В опыте в качестве кремнийсодержащего удобрения использовался диатомит Коржевского месторождения, расположенного в Никольском районе Пензенской области. Содержание SiO2 в кремнийсодержащей агроруде (диатомит) равнялось 80,42 % на абсолютно
сухое вещество. В качестве органических удобрений использовался птичий помет. Диатомит и птичий помет были внесены под основную обработку почвы. В опыте возделывались кукуруза гибрид Ладожский 175 МВ и яровая пшеница сорт Гранни.
Анализы почвенных и растительных образцов проводились с использованием общепринятых методик.
Результаты исследований
Содержание и запасы гумуса в почвах традиционно служат основными критериями оценки почвенного плодородия, а в последние годы все больше рассматриваются и с точки зрения экологической устойчивости почв как компонента биосферы.
Содержание гумуса в пахотном слое серой лесной почвы перед закладкой опыта варьировалось в интервале от 3,90 до 3,94 % (табл. 1).
Таблица 1 - Содержание гумуса в пахотном слое серой лесной почвы, %
Исходное 2019 г. 2020 г.
Вариант содержание гумус отклонение от исходного гумус отклонение от исходного
1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 3,91 3,89 -0,02 3,89 -0,0
2. Птичий помет 10 т/га 3,91 3,97 0,06 4,02 0,11
3. Диатомит 4 т/га 3,92 3,91 -0,01 3,92 0,00
4. Диатомит 6 т/га 3,93 3,93 0,00 3,94 0,01
5. Диатомит 8 т/га 3,91 3,92 0,01 3,93 0,02
6. Диатомит 10 т/га 3,94 3,95 0,01 3,96 0,02
7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 3,90 3,96 0,06 4,02 0,12
8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 3,92 3,98 0,06 4,04 0,12
9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 3,91 4,00 0,08 4,05 0,14
10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 3,92 4,00 0,08 4,05 0,13
НСР05 0,14 0,12
В варианте без использования диатомита и птичьего помета (контроль) содержание гумуса в агроценозе кукурузы в 2019 году и в агроценозе яровой пшеницы в 2020 году составляло 3,89 % и было ниже исходного на 0,02 %.
На фоне использования птичьего помета нормой 10 т/га содержание гумуса в агроценозе кукурузы в момент ее уборки равнялось 3,97 %, в агроценозе яровой пшеницы 4,02 %. Увеличение по отношению к исходному содержанию в 2019 году составляло 0,06 %, в 2020 году 0,11 %. Достоверное увеличение содержания гумуса по отношению к контролю в пахотном слое было зафиксировано на второй год действия птичьего помета.
В вариантах с односторонним действием диатомита нормами от 4 до 10 т/га содержание гумуса в пахотном слое в агроценозе кукурузы (2019 г.) варьировалось в интервале от 3,91 до 3,95 %, в агроценозе яровой пшеницы (2020 г.) - от 3,92 до 3,96 %. Отклонения от контрольного варианта были недостоверными.
При использовании различных норм диатомита в сочетании с птичьим пометом содержание гумуса в пахотном слое в 2019 году изменялось в пределах от 3,96 до 4,00 %, в 2020 году - от 4,02 до 4,05 %, превышая исходные значения в первом
случае на 0,06-0,08 %, во втором на 0,12-0,14 %. Увеличение по отношению к контрольному варианту было достоверным и варьировалось от 0,13 до 0,15 %, при значении НСР05 = 0,12 %.
В варианте без использования диатомита и птичьего помета (контроль) содержание щелочногидролизуемого азота в пахотном слое серой лесной почвы в агроценозе кукурузы в 2019 году равнялось 72,8 мг/кг почвы, в агроценозе яровой пшеницы в 2020 году - 72,2 мг/кг почвы (табл. 2).
Таблица 2 - Содержание щелочногидролизуемого азота в серой лесной почве, мг/кг почвы
Вариант 2019 г. Отклонение от контроля 2020 г. Отклонение от контроля
1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 72,8 - 72,2 -
2. Птичий помет 10 т/га 82,4 9,6 80,4 8,2
3. Диатомит 4 т/га 73,1 0,3 72,5 0,3
4. Диатомит 6 т/га 73,4 0,6 73,0 0,8
5. Диатомит 8 т/га 73,8 1,0 73,3 1,1
6. Диатомит 10 т/га 74,1 1,3 73,4 1,2
7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 82,9 10,1 80,8 8,6
8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 83,6 10,8 81,2 9,0
9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 84,2 11,4 81,7 9,5
10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 84,7 11,9 81,8 9,6
НСР05 5,4 5,2
Птичий помет нормой 10 т/га достоверно увеличивал содержание щелочногидролизуемого азота в пахотном слое в агроценозе кукурузы на 9,6 мг/кг почвы, в агроценозе яровой пшеницы на 8,2 мг/кг почвы. Содержание щелочногидролизуемого азота на фоне одностороннего действия птичьего помета равнялось в 2019 году 82,4 мг/кг почвы, в 2020 году - 80,4 мг/кг почвы.
Содержание щелочногидролизуемого азота в вариантах с использованием диатомита, в зависимости от его нормы, варьировалось в агроценозе кукурузы в интервале от 73,1 до 74,1 мг/кг почвы, в агроценозе яровой пшеницы - от 72,5 до 73,4 мг/кг почвы. Увеличение по отношению к контрольному варианту было недостоверным и составляло в 2019 году 0,3-1,3 мг/кг почвы, в 2020 году - 0,3-1,2 мг/ кг почвы.
Максимальное накопление щелочногидролизуемого азота в пахотном слое се-
V/ V/ ^ I и V
рой лесной почвы было отмечено на фоне действия и последействия диатомита в комплексе с птичьим пометом. Содержание щелочногидролизуемого азота в этих вариантах опыта изменялось в агроценозе кукурузы в пределах от 82,9 до 84,7 мг/ кг почвы, в агроценозе яровой пшеницы - от 80,8 до 81,8 мг/кг почвы. Увеличение по отношению к контрольному варианту было достоверным и составляло в 2019 году 10,1-11,9 мг/кг почвы, в 2020 году - 8,6-9,6 мг/кг почвы.
Диатомит, особенно в сочетании с птичьим пометом, увеличивал содержание подвижного фосфора в пахотном слое серой лесной почвы.
Содержание подвижного фосфора в контрольном варианте составляло в агроценозе кукурузы 52,4 мг/кг почвы, в агроценозе яровой пшеницы - 52,3 мг/кг по-
чвы (табл. 3).
Таблица 3 - Содержание подвижного фосфора в серой лесной почве, мг/кг почвы
Вариант 2019 г. Отклонение от контроля 2020 г. Отклонение от контроля
1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 52,4 - 52,3 -
2. Птичий помет 10 т/га 59,7 7,3 59,4 7,1
3. Диатомит 4 т/га 52,9 0,5 52,8 0,5
4. Диатомит 6 т/га 53,2 0,8 53,2 0,9
5. Диатомит 8 т/га 53,6 1,2 53,7 1,4
6. Диатомит 10 т/га 53,9 1,5 53,8 1,5
7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 60,4 8,0 60,1 7,8
8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 60,8 8,4 60,4 8,1
9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 61,1 8,7 60,9 8,6
10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 61,4 9,0 61,1 8,8
НСР05 4,8 4,6
Птичий помет нормой 10 т/га достоверно увеличивал содержание подвижного фосфора в агроценозе кукурузы на 7,3 мг/кг почвы, в агроценозе яровой пшеницы на 7,1 мг/кг почвы. Содержание подвижного фосфора на фоне одностороннего действия и последействия птичьего помета изменялось по годам исследований от 59,4 до 59,7 мг/кг почвы.
Одностороннее действие и последействие различных норм диатомита несущественно повышало содержание подвижного фосфора в пахотном слое серой лесной почвы в 2019 и 2020 гг. на 0,5 (диатомит 4 т/га) - 1,5 мг/кг почвы (диатомит 10 т/ га). Содержание подвижного фосфора на фоне одностороннего действия диатомита в агроценозе кукурузы изменялось в интервале от 52,9 до 53,9 мг/кг почвы, а на фоне последействия в агроценозе яровой пшеницы от 52,8 до 53,8 мг/кг почвы.
Наиболее существенное влияние на содержание подвижного фосфора в пахотном слое было отмечено на фоне действия и последействия диатомита в комплексе с птичьим пометом. Содержание подвижного фосфора на фоне их действия достоверно превышало контроль на 8,0-9,0 мг/кг почвы, а на фоне последействия на 7,8-8,8 мг/кг почвы и варьировало в агроценозе кукурузы в пределах от 60,4 до 61,4 мг/кг почвы, в агроценозе яровой пшеницы от 60,1 до 61,1 мг/кг почвы.
На варианте без использования диатомита и птичьего помета содержание подвижного калия в пахотном слое в агроценозе кукурузы равнялось 90,4 мг/кг почвы, в агроценозе яровой пшеницы 90,1 мг/кг почвы (табл. 4).
Таблица 4 - Содержание подвижного калия в серой лесной почве, мг/кг почвы
Вариант 2019 г. Отклонение от контроля 2020 г. Отклонение от контроля
1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 90,4 - 90,1 -
2. Птичий помет 10 т/га 98,2 7,8 97,8 7,7
3. Диатомит 4 т/га 91,0 0,6 90,9 0,8
Вариант 2019 г. Отклонение от контроля 2020 г. Отклонение от контроля
4. Диатомит 6 т/га 91,1 0,7 91,2 1,1
5. Диатомит 8 т/га 91,7 1,3 91,6 1,5
6. Диатомит 10 т/га 92,0 1,6 91,8 1,7
7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 98,9 8,5 98,7 8,6
8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 99,3 8,9 99,1 9,0
9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 99,8 9,4 99,5 9,4
10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 100,0 9,6 99,8 9,7
НСР05 5,7 5,5
Птичий помет нормой 10 т/га, на фоне его одностороннего действия, достоверно повышал содержание подвижного калия в агроценозе кукурузы на 7,8 мг/кг почвы, а на фоне последействия в агроценозе яровой пшеницы - на 7,7 мг/кг почвы. Содержание подвижного калия в пахотном слое в первом случае составляло 98,2 мг/кг почвы, во втором - 97,8 мг/кг почвы.
Содержание подвижного калия на фоне одностороннего действия и последействия диатомита несущественно превышало контроль в агроценозе кукурузы на 0,6-1,6 мг/кг почвы, в агроценозе яровой пшеницы - на 0,8-1,7 мг/кг почвы. Содержание подвижного калия в этих вариантах опыта варьировалось в 2019 году от 91,0 до 92,0 мг/кг почвы, в 2020 году - от 90,9 до 91,8 мг/кг почвы.
Максимальное накопление подвижного калия в пахотном слое серой лесной почвы обеспечивало комплексное использование диатомита с птичьим пометом. В агроценозе кукурузы содержание подвижного калия на фоне их действия варьировалось в интервале от 98,9 до 100,0 мг/кг почвы, в агроценозе яровой пшеницы на фоне последействия - от 98,7 до 99,8 мг/кг почвы. Увеличение по отношению к контрольному варианту было достоверным и составляло в 2019 году 8,5-9,6 мг/кг почвы, в 2020 году 8,6-9,7 мг/кг почвы.
Изучаемая почва характеризовалась слабокислой реакцией среды (рНсол = 5,1-5,2 ед.). Величина обменной кислотности в пахотном слое серой лесной почвы в контрольном варианте в агроценозах кукурузы и яровой пшеницы составляла 5,1 ед. рН. Снижение величины рНсол по отношению к исходному значению было незначительным и равнялось 0,1 ед. Реакция среды оставалась слабокислой (табл. 5).
Таблица 5 - Обменная кислотность, ед.
Вариант Исходное значение 2019 г. 2020 г.
рНсол отклонение от исходного рНсол отклонение от исходного
1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 5,2 5,1 -0,1 5,1 -0,1
2. Птичий помет 10 т/га 5,1 5,3 0,2 5,5 0,4
3. Диатомит 4 т/га 5,2 5,2 0,0 5,3 0,1
4. Диатомит 6 т/га 5,1 5,1 0,0 5,2 0,1
5. Диатомит 8 т/га 5,2 5,3 0,1 5,4 0,2
6. Диатомит 10 т/га 5,2 5,3 0,1 5,5 0,3
Вариант Исходное значение 2019 г. 2020 г.
рНсол отклонение от исходного рНсол отклонение от исходного
7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 5,2 5,4 0,2 5,8 0,5
8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 5,2 5,5 0,3 5,7 0,5
9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 5,1 5,5 0,4 5,7 0,6
10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 5,2 5,6 0,4 5,9 0,7
НСР05 0,28 0,30
Птичий помет нормой 10 т/га увеличивал величину рНсол в агроценозе кукурузы на 0,2 ед., в агроценозе яровой пшеницы на 0,4 ед. Достоверное снижение обменной кислотности в пахотном слое серой лесной почвы в варианте с птичьим пометом было отмечено на второй год его действия.
Различные нормы диатомита не оказали существенного влияния на изменение обменной кислотности. Величина рНсол в пахотном слое на второй год действия диатомита варьировалась от 5,2 до 5,5 ед. Увеличение по отношению к исходным значениям составляло 0,1-0,3 ед. Реакция среды оставалась слабокислой.
Наиболее существенный сдвиг величины рНсол был зафиксирован на фоне комплексного использования диатомита с птичьим пометом. Величина рНсол в агроценозе яровой пшеницы в 2020 году в этих вариантах изменялась в пределах от 5,7 до 5,9 ед., превышая исходные значения на 0,5-0,7 ед. Реакция среды характеризовалась как близкая к нейтральной.
Как свидетельствуют результаты определения фракционного состава водопрочных агрегатов, в агроценозе яровой пшеницы (2020 г.) в варианте без использования диатомита и птичьего помета при общем содержании водопрочных агрегатов 36,3 % доля агрегатов крупнее одного миллиметра составляла 3,7 %. Количество агрегатов размером от 1,0 до 0,5 мм равнялось 10,8 %, а агрегатов размером от 0,5 до 0,25 мм - 21,8 % (табл. 6).
На фоне последействия птичьего помета нормой 10 т/га количество водопрочных агрегатов в агроценозе яровой пшеницы равнялось 46,7 %, достоверно превышая контроль на 10,4 %. Количество агрегатов крупнее одного миллиметра составляло 4,1 %, агрегатов размером от 1,0 до 0,5 мм - 14,4 % и агрегатов размером от 0,5 до 0,25 мм - 28,2 %.
Таблица 6 - Фракционный состав водопрочных агрегатов, % (2020 г.)
Вариант Размер фракций, мм
> 3 3-2 2-1 1-0,5 0,5-0,25 > 0,25
1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 0,6 1,1 2,0 10,8 21,8 36,3
2. Птичий помет 10 т/га 0,4 1,3 2,4 14,4 28,2 46,7
3. Диатомит 4 т/га 0,7 1,1 2,1 11,2 23,4 38,5
4. Диатомит 6 т/га 0,6 1,2 1,3 11,4 24,8 40,2
5. Диатомит 8 т/га 0,7 1,2 2,3 12,0 26,0 42,2
6. Диатомит 10 т/га 0,7 1,3 2,4 12,1 26,3 42,8
7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 0,5 1,4 2,4 14,9 29,7 48,9
Вариант Размер фракций, мм
> 3 3-2 2-1 1-0,5 0,5-0,25 > 0,25
8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 0,6 1,4 2,5 15,1 31,0 50,6
9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 0,6 1,5 2,7 15,7 32,2 52,7
10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 0,7 1,6 2,7 15,9 32,4 53,3
НСР05 2,4
На фоне последействия различных норм диатомита количество водопрочных агрегатов варьировалось от 38,5 (диатомит 4 т/га) до 42,8 % (диатомит 10 т/га). Достоверное увеличение водопрочных структурных агрегатов в пахотном слое серой лесной почвы в данном случае обеспечивало последействие диатомита нормами от 6 до 10 т/га. Количество водопрочных агрегатов превышало контроль на 3,9-6,5 %. Увеличение общего количества водопрочных агрегатов в этих вариантах опыта произошло в основном за счет увеличения количества агрегатов размером от 0,5 до 0,25 мм. Содержание агрегатов данной фракции изменялось в зависимости от нормы диатомита от 23,4 до 26,3 %.
В вариантах с использованием диатомита в комплексе с птичьим пометом общее количество водопрочных агрегатов в пахотном слое изменялось в пределах от 48,9 до 53,3 %, достоверно превышая контроль на 12,6-17,0 %. Содержание водопрочных агрегатов крупнее одного миллиметра в этих вариантах опыта варьировалось в интервале от 4,3 до 5,0 %. Количество агрегатов размером от 1,0 до 0,5 мм изменялось в пределах от 14,9 до 15,9 %, а агрегатов размером от 0,5 до 0,25 мм - от 29,7 до 32,4 %. Увеличение общего количества водопрочных агрегатов в этих вариантах опыта произошло в основном за счет увеличения количества агрегатов размером от 1,0 до 0,25 мм.
В условиях 2019 года продуктивность кукурузы в варианте без использования диатомита и птичьего помета (контроль) составляла 4,23 т/га з.ед. На фоне прямого действия птичьего помета нормой 10 т/га продуктивность кукурузы достоверно превышала контроль на 1,73 т/га з.ед., или на 41,0 %, и составляла 5,96 т/га з.ед. (табл. 7).
Таблица 7 - Продуктивность кукурузы (2019 г.)
Вариант Продуктивность, т/га з.ед. Отклонение от контроля
т/га з.ед. %
1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 4,23 - -
2. Птичий помет 10 т/га 5,96 1,73 41,0
3. Диатомит 4 т/га 5,27 1,04 24,5
4. Диатомит 6 т/га 5,34 1,11 26,1
5. Диатомит 8 т/га 5,71 1,48 35,0
6. Диатомит 10 т/га 5,72 1,49 35,3
7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 6,25 2,02 47,7
8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 6,38 2,15 50,9
9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 6,71 2,49 58,8
10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 6,75 2,52 59,6
Вариант Продуктивность, т/га з.ед. Отклонение от контроля
т/га з.ед. %
нср„
0,60
На фоне одностороннего действия диатомита в зависимости от его нормы продуктивность кукурузы варьировалась в интервале от 5,27 до 5,72 т/га з.ед. Увеличение по отношению к контрольному варианту было достоверным и составляло 1,04 (диатомит 4 т/га) - 1,49 т/га з.ед. (диатомит 10 т/га), или 24,5-35,3 %.
Максимальная продуктивность кукурузы была отмечена при использовании различных норм диатомита в сочетании с птичьим пометом. Продуктивность кукурузы на их фоне изменялась в пределах от 6,25 до 6,75 т/га з.ед. Увеличение по отношению к контрольному варианту было достоверным и составляло 2,02-2,52 т/ га з.ед., или 47,7-59,6 %.
Продуктивность яровой пшеницы в условиях 2020 года на контрольном варианте равнялась 2,46 т/га з.ед. Последействие птичьего помета нормой 10 т/га достоверно превышала продуктивность яровой пшеницы на 0,57 т/га з.ед., или на 23,2 %. Продуктивность яровой пшеницы в этом варианте составляла 3,03 т/га з.ед. (табл. 8).
Таблица 8 - Продуктивность яровой пшеницы (2020 г.)
Вариант Продуктивность, Отклонение от контроля
т/га з.ед. т/га з.ед. %
1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 2,46 - -
2. Птичий помет 10 т/га 3,03 0,57 23,2
3. Диатомит 4 т/га 2,56 0,10 4,1
4. Диатомит 6 т/га 2,67 0,21 8,5
5. Диатомит 8 т/га 2,71 0,25 10,2
6. Диатомит 10 т/га 2,72 0,26 10,6
7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 3,12 0,66 26,8
8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 3,27 0,81 32,9
9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 3,33 0,87 35,4
10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 3,33 0,87 35,4
НСР05 0,14
Последействие диатомита нормой 4 т/га в условиях 2020 года не оказало достоверного влияния на изменение продуктивности яровой пшеницы. Продуктивность яровой пшеницы на этом варианте составляла 2,56 т/га з.ед., превышая контроль на 0,10 т/га з.ед., или на 4,1 %. Достоверное повышение продуктивности яровой пшеницы обеспечивал диатомит нормами от 6 до 10 т/га. Продуктивность яровой пшеницы на фоне их последействия изменялась от 2,67 до 2,72 т/га з.ед., превышая контроль на 0,21-0,26 т/га з.ед., или на 8,5-10,6 %.
Наиболее существенное влияние на продуктивность яровой пшеницы оказало последействие диатомита в сочетании с птичьим пометом. Продуктивность яровой пшеницы в этих вариантах опыта варьировалась в интервале от 3,12 до 3,33 т/га з.ед. Увеличение по отношению к контрольному варианту было достоверным и составляло 0,66-0,87 т/га з.ед., или 26,8-35,4 %.
Выводы
Наиболее существенное влияние на накопление гумуса, щелочногидролизуе-
мого азота, подвижного фосфора и калия, снижение обменной кислотности в пахотном слое серой лесной почвы оказало использование диатомита в комплексе с птичьим пометом. Содержание гумуса на фоне их последействия достоверно превышало контроль на 0,13-0,16 %, щелочногидролизуемого азота на 8,6-9,6 мг/кг почвы, подвижного фосфора на 7,8-8,8 мг/кг почвы, подвижного калия на 8,6-9,7 мг/кг почвы. Величина рНсол возросла по отношению к исходным значениям на 0,5-0,7 ед. Увеличение общего количества водопрочных агрегатов обеспечивало внесение диатомита в комплексе с птичьим пометом в основном за счет увеличения количества структурных агрегатов размером от 1,0 до 0,5 мм и от 0,5 до 0,25 мм. Наивысший эффект по влиянию на продуктивность кукурузы и яровой пшеницы оказало комплексное внесение диатомита с птичьим пометом. Продуктивность кукурузы на их фоне возрастала на 2,02-2,52 т/га з.ед., продуктивность яровой пшеницы на 0,66-0,87 т/га з.ед.
Литература:
1. Изменение плодородия чернозема выщелоченного и урожайности сельскохозяйственных культур под влиянием природных цеолитов и удобрений / А.Н. Арефьев, Е.Н. Кузин, Е.Н. Ефремова, Е.В. Калмыкова // Известия Нижневолжского аг-роуниверситетского комплекса. - 2015. - № 2 (38). - С. 80-84.
2. Гришин, Г.Е. Изменение урожайности и качества продукции под влиянием цеолита и удобрений / Г.Е. Гришин, Е.Е. Кузина, Л.А. Кузина // Нива Поволжья. -2009. - № 2 (11). - С. 7-12.
3. Гулянов, Ю.А. Продуктивность посевов озимой пшеницы при совместном применении агрохимикатов и регуляторов роста в Оренбургском Предуралье / Ю.А. Гулянов // Зерновое хозяйство. - 2005. - № 4. - С. 12-15.
4. Влияние различных приемов основной обработки почвы и внекорневой подкормки на устойчивость к стрессу растений яровой пшеницы / Е.П. Денисов, К.Е. Денисов, И.С. Полетаев, А.С. Линьков // Аграрный научный журнал. - 2016. - № 8. - С. 15-19.
5. Кузина, Е.Е. Продуктивность сельскохозяйственных культур и изменение плодородия серой лесной почвы при использовании цеолита и удобрений в лесостепном Поволжье: автореф. ... канд. с.-х. наук / Е.Е. Кузина. - Пенза, 2008. - 26 с.
6. Кузина, Е.Е. Изменение продуктивности культур зернопропашного севооборота на фоне последействия природного цеолита и повторного внесения навоза / Е.Е. Кузина, А.Н. Арефьев, Е.Н. Кузин // Нива Поволжья. - 2015. - № 3 (36). - С. 64-70.
7. Куликова, А.Х. Эффективность использования диатомита и его смесей с куриным пометом в качестве удобрения сельскохозяйственных культур / А.Х. Куликова, Е.А. Яшин // Вестник УГСХА. - 2008. - № 1. - С. 3-11.
8. Козлов, А.А. Влияние диатомита на эффективное плодородие дерново-подзолистой почвы, урожайность и качество продукции сельскохозяйственных культур / А.В. Козлов, А.Х. Куликова, И.П. Уромова // Проблемы агрохимии и экологии. -2019. - № 2. - С. 24-30.
9. Куликова, А.Х. Влияние высококремнистых пород на свойства чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур в условиях Среднего Поволжья / А.Х. Куликова // Вестник УГСХА. - 2010. - № 1. - С. 16-25.
10. Рябов, А.Е. Пищевой режим чернозема выщелоченного и урожайность сель-
скохозяйственных культур при использовании диатомита и удобрений / А.Е. Рябов, Н.П. Чекаев // Нива Поволжья. - 2018. - № 1 (46). - С. 67-74.
11. Чекаев, Н.П. Возможности использования диатомитов Коржевского месторождения Пензенской области / Н.П. Чекаев, А.Е. Рябов // Сборник статей III Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии в АПК: теория и практика» / МНИЦ ПГСХА. - Пенза: РИО ПГСХА, 2015. - С. 139-145.
12. Эркаев, В.Н. Влияние удобрений и диатомита на продуктивность сельскохозяйственных культур в звене зернопарового севооборота / В.Н. Эркаев, Н.П. Чекаев, А.Е. Рябов // Сборник статей XIII международной научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы». - Пенза: РИО ПГАУ, 2017. - С. 74-78.
References:
1. Aref'ev A.N., Kuzin E.N., Efremova E.N., Kalmykova E.V. Changes in the fertility of leached chernozem and crop yields under the influence of natural zeolites and fertilizers. Izvestija Nizhnevolzhskogoagrouniversitetskogokompleksa[Izvestia of the Nizhnevolzhsky agrouniversitetskiy complex ], 2015, no.2 (38), pp. 80-84. (In Russian)
2. Grishin G.E., Kuzina E.E., Kuzina L.A. Changes in yield and product quality under the influence of zeolite and fertilizers. Niva Povolzh'ja[Niva of the Volga region], 2009, no.2 (11), pp. 7-12. (In Russian)
3. Guljanov Ju.A. Productivity of winter wheat crops with the combined use of agrochemicals and growth regulators in the Orenburg Urals. Zernovoehozjajstvo[Grain farming], 2005, no.4, pp. 12-15. (In Russian)
4. Denisov E.P., Denisov K.E., Poletaev I.S., Lin'kov A.S. The influence of various methods in basic tillage and foliar top dressing on the resistance to stress of spring wheat plants. Agrarnyjnauchnyjzhurnal[Agrarian Scientific Journal],
2016, no.8, pp. 15-19. (In Russian)
5. Kuzina E.E. Produktivnost'sel'skohozjajstvennyhkul'tur i izmenenie plodorodijaserojlesnojpochvy priispol'zovaniiceolita i udobrenij v lesostepnom Povolzh'e. Dokt. Diss.[ Productivity of agricultural crops and changes in the fertility of gray forest soil when using zeolite and fertilizers in the forest-steppe Volga region. Dokt.Diss.]. Penza, 2008. 26 p.
6. Kuzina E.E., Aref'ev A.N., Kuzin E.N. Changes in the productivity of grain-tillage crop rotation against the background of the aftereffect at natural zeolite and repeated application of manure. Niva Povolzh'ja[Niva of the Volga region], 2015, no. 3 (36), pp. 64-70. (In Russian)
7. Kulikova A.H., Jashin E.A. The effectiveness of using diatomite and its mixtures with chicken droppings as a fertilizer for agricultural crops. Vestnik UGSHA[Bulletin UGSHA], 2008, no.1, pp. 3-11. (In Russian)
8. Kozlov A.A., Kulikova A.H., Uromova I.P. The influence of diatomite on the effective fertility of sod-podzolic soil, yield and quality of agricultural crops. Problemyagrohimii i jekologii[Problems of agrochemistry and ecology], 2019, no.2, pp. 24-30. (In Russian)
9. Kulikova A.H. The influence of highly siliceous rocks on the properties of leached chernozem and the yield of agricultural crops in the conditions of the Middle Volga region. Vestnik UGSHA[Bulletin of the UGSHA], 2010, no.1, pp. 16-25. (In
Russian)
10. Rjabov A.E., Chekaev N.P. The food regime of leached chernozem and the yield of agricultural crops when using diatomite and fertilizers. Niva Povolzh'ja[Niva of the Volga region], 2018, no.1 (46), pp. 67-74. (In Russian)
11. Chekaev N.P., A.E. Rjabov Possibilities of using diatomites at the Korzhevsky deposit of the Penza region. Trudy III Vserossijskoj nauchno-prakticheskojkonferencii «Innovacionnyetehnologii v APK: teorija i praktika» [Proc. of the III All-Russian scientific and practical conference "Innovative technologies in the agro-industrial complex: theory and practice"]. Penza, RIO PGSHA-Publ., 2015, pp.139-145. (In Russian)
12. JerkaevV.N.,ChekaevN.P.,Rjabov A.E.The influenceoffertilizers and diatomite on the productivity of agricultural crops in the link of grain-steam crop rotation . Trudy XIII mezhdunarodnojnauchno-prakticheskojkonferencii «Agropromyshlennyjkompleks: sostojanie, problemy, perspektivy»[Proc. of the XIII international scientific and practical conference "Agro-industrial complex: state, problems, prospects"]. Penza, RIO PGAU-Publ., 2017, pp.74-78. (In Russian)
Influence of diatomaceous earth and its combinations with poultry manure on soil fertility and crop productivity
Aref'ev Aleksandr Nikolaevich, Doctor of Agricultural Sciences, Associate Professor of Soil Science, Agrochemistry and Chemistry Department e-mail: aan241075@yandex.ru
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University"
Koval'skij Kirill Jur'evich, Postgraduate student of Soil Science, Agrochemistry and Chemistry Department
e-mail: aan241075@yandex.ru
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University"
Kuzin Evgenij Nikolaevich, Doctor of Agricultural Sciences, Professor of Soil Science, Agrochemistry and Chemistry Department e-mail: alena-kuzina@mail.ru
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University"
Kuzina Elena Evgen'evna, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of Soil Science, Agrochemistry and Chemistry Department e-mail: alena-kuzina@mail.ru
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University"
Keywords: diatomaceous earth, poultry manure, humus, acidity, water-stable aggregate, nitrogen, phosphorus, potassium.
Abstract. The effect and aftereffect of various norms of silicon-containing agricultural ore (diatomite) on the content of humus, nutrition elements, exchange acidity, the fractional composition of water-bearing aggregates in the arable layer of gray forest soil and the productivity of corn and spring wheat were studied. Studies have found that the most significant effect on the increase in the content of humus, alkaline hydrolyzable nitrogen, mobile phosphorus and potassium, a decrease in metabolic acidity was caused by the introduction of diatomite in combination with bird droppings. It was found that the maximum increase in the total number of waterbearing aggregates in the arable layer of gray forest soil against the background of the action and aftereffect of diatomite in combination with bird droppings is mainly due to an increase in the number of water-bearing aggregates ranging in size from 1.0 to 0.25 mm. The highest effect on the productivity of corn and spring wheat was provided by the complex use of diatomite with bird droppings. The productivity of corn against their background increased by 47.7-59.6 %, the productivity of spring wheat by 26.8-35.4 %.
