ВЛИЯНИЕ ДИАТОМИТА И ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 631.89:631.412:631.524.84 DOI 10.36461/NP.2022.61.1.012

ВЛИЯНИЕ ДИАТОМИТА И ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

К.Ю. Ковальский, аспирант; А.Н. Арефьев, доктор с.-х. наук, доцент; Е.Н. Кузин, доктор с.-х. наук, профессор; Е.Е. Кузина, кандидат с.-х. наук, доцент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», г. Пенза, Россия, т. 8(412) 62-85-65, e-maiL: aan241075@yandex.ru

Целью исследований являлось изучение влияния диатомита нормами от 4 до 10 т/га и их сочетаний с птичьим пометом на физико-химические свойства серой лесной почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур. Для выполнения поставленной цели в Вадинско-Мокшанском агропочвенном районе Пензенской области были проведены полевые опыты в период с 2019 по 2021 гг. Исследованиями определено, что наиболее существенное влияние на увеличение емкости катионного обмена, суммы обменных оснований, снижение концентрации ионов водорода в почвенном поглощающем комплексе оказало действие и последействие диатомита в комплексе с птичьим пометом. Установлено, что наивысший эффект по влиянию на продуктивность кукурузы, яровой пшеницы и однолетних трав оказало использование диатомита в комплексе с птичьим пометом. Продуктивность кукурузы на фоне комплексного использования диатомита с птичьим пометом возрастала на 47,8-59,6 %, продуктивность яровой пшеницы на 26,8-35,4 %, продуктивность вика-овса на 22,8-36,6 %. Суммарная продуктивность культур звена зернопаропропашного севооборота варьировала в интервале от 13,03 до 14,11 т/га з. ед., превышая контроль на 34,75-45,92 %.

Ключевые слова: диатомит, птичий помет, серая лесная почва, емкость катионного обмена, сумма обменных оснований, кислотность, продуктивность, кукуруза, яровая пшеница, однолетние травы.

Для цитирования: Ковальский К.Ю., Арефьев А.Н., Кузин Е.Н., Кузина Е.Е. Влияние диатомита и птичьего помета на физико-химические свойства серой лесной почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур. Нива Поволжья, 2022, 1 (61), с. 01005. DOI 10.36461/NP.2022.61.1.012.

Введение

Важнейшей задачей текущего земледелия является увеличение объемов производства растениеводческой продукции, обеспечивающей население продуктами питания, животноводство кормами, перерабатывающую промышленность сырьем. Продуктивность сельскохозяйственных культур в настоящее время остается низкой из-за недостаточного использования средств интенсификации по причинам их высокой стоимости. Потребности растениеводства слабо удовлетворяются средствами химизации, являющимися основным фактором повышения урожайности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почвы [1-9].

В связи с этим актуальным становится вовлечение в сферу земледелия и растениеводства нерадиционных местных минерально-сырьевых ресурсов, позволяющих повысить продуктивность сельскохозяйственных культур, снизить вредное антропогенное воздействие на почву, улучшить ее плодородие. Использование агро-руд Пензенской области (доломитовая мука,

цеолит, диатомит и т.д.), одновременно несущих в себе элементы почвоулучшения и охраны окружающей среды, усилит эффект традиционно применяемых удобрений в восстановлении плодородия почв, повысит урожаи и качество сельскохозяйственной продукции [10-20].

Методы и материалы

Исследования по изучению действия и последействия различных норм диатомита и их сочетаний с птичьим пометом на физико-химические свойства серой лесной почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур проводились в период с 2019 по 2021 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/га.

Повторность опыта трехкратная, варианты в опыте размещены методом рендомизирован-ных повторений. Учетная площадь одной

делянки 5 м2. Почвенный покров опытного участка представлен серой лесной легкосуглинистой почвой. В опыте в качестве кремнийсодер-жащего удобрения использовался диатомит Кор-жевского месторождения (Пензенская область) с содержанием SiO2 80,42 % на абсолютное сухое вещество. Птичий помет использовался в качестве органических удобрений. Диатомит и птичий помет были внесены под основную обработку почвы в 2019 году.

Результаты и х обсуждение

Исследованиями установлено, что диатомит и его совместное использование с птичьим пометом оказали положительное влияние на емкость катионного обмена серой лесной почвы (табл. 1).

В 2019 году (агроценоз кукурузы) емкость катионного обмена в пахотном слое серой лесной почвы без внесения диатомита и птичьего помета составляла 25,80 мг-эквД00 г почвы, в 2020 году

Достоверное увеличение емкости катион-ного обмена обеспечивало действие и последействие диатомита нормами от 4 до 10 т/га в комплексе с птичьим пометом. Емкость катионного обмена на их фоне в агроценозе кукурузы составляла 27,18-27,81 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе яровой пшеницы - 27,48-27,95 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе однолетних трав - 27,2927,87 мг-эквД00 г почвы, достоверно превышая контроль в 2019 году на 1,38-2,01 мг-эквД00 г почвы, в 2020 году - на 1,69-2,16 мг-экв./100 г почвы, в 2021 году - на 1,49-2,07 мг-экв./100 г почвы.

В почве без использования диатомита и птичьего помета сумма обменных оснований в период уборки кукурузы в 2019 году составляла 20,79 мг-эквД00 г почвы, в период уборки

(агроценоз яровой пшеницы) - 25,79 мг-эквД00 г почвы, в 2021 году (агроценоз однолетних трав) - 25,80 мг-экв./100 г почвы, при исходном значении 25,83 мг-эквД00 г почвы.

На фоне одностороннего влияния птичьего помета нормой 10 т/га и одностороннего действия диатомита нормами от 4 до 10 т/га была отмечена тенденция увеличения емкости катионного обмена в пахотном слое. При использовании птичьего помета емкость катионного обмена в 2019 году составляла 26,46 мг-эквД00 г почвы, в 2020 году - 26,63 мг-экв./100 г почвы, в 2021 году - 26,53 мг-экв./100 г почвы, превышая контроль на 0,64; 0,81 и 0,71 мг-эквД00 г почвы соответственно. На фоне диатомита емкость кати-онного обмена в агроценозе кукурузы варьировала от 26,36 до 27,11 мг-экв./100 г почвы, в агроценозе яровой пшеницы - от 26,39 до 26,92 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе однолетних трав -от 26,38 до 26,92 мг-эквД00 г почвы.

яровой пшеницы в 2020 году - 20,80 мг-экв./100 г почвы и в период уборки однолетних трав 2021 году - 20,11 мг-экв./100 г почвы, при исходном значении 20,86 мг-экв./100 г почвы (табл. 2).

Использование птичьего помета нормой 10 т/га достоверно повышало сумму обменных оснований в агроценозе кукурузы в 2019 году на 0,90 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе яровой пшеницы в 2020 году - на 1,15 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе однолетних трав в 2021 году - на 1,67 мг-экв./100 г почвы.

При использовании диатомита нормами 4 и 6 т/га в агроценозах кукурузы и яровой пшеницы была отмечена тенденция по увеличению суммы обменных оснований в пахотном слое. На этих вариантах опыта она варьировала в интервале от 21,44 до 21,72 мг-эквД00 г почвы.

Таблица 1

Влияние диатомита и птичьего помета на емкость катионного обмена, мг-экв./100 г почвы

Вариант Чистый пар, 2018 г. Кукуруза, 2019 г. Яровая пшеница, 2020 г. Однолетние травы, 2021 г.

1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 25,83 25,80 25,79 25,80

2. Птичий помет 10 т/га 25,82 26,46 26,63 26,53

3. Диатомит 4 т/га 25,84 26,36 26,39 26,38

4. Диатомит 6 т/га 25,81 26,53 26,60 26,60

5. Диатомит 8 т/га 25,84 26,78 26,79 26,77

6. Диатомит 10 т/га 25,93 27,11 26,92 26,92

7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 25,92 27,18 27,48 27,29

8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 25,82 27,37 27,72 27,60

9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 25,83 27,60 27,88 27,71

10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 25,84 27,81 27,95 27,87

НСР05 1,36 1,37 1,34

Таблица 2

Влияние диатомита и птичьего помета на сумму обменных оснований, мг-экв./100 г почвы

Вариант Чистый пар, 2018 г. Кукуруза, 2019 г. Яровая пшеница, 2020 г. Однолетние травы, 2021 г.

1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 20,86 20,79 20,80 20,11

2. Птичий помет 10 т/га 20,83 21,69 21,95 21,78

3. Диатомит 4 т/га 20,86 21,44 21,48 21,46

4. Диатомит 6 т/га 20,82 21,63 21,72 21,72

5. Диатомит 8 т/га 20,87 21,93 21,97 21,95

6. Диатомит 10 т/га 20,87 22,15 22,15 22,14

7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 20,85 22,31 22,63 22,43

8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 20,86 22,55 22,91 22,78

9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 20,84 22,78 23,08 22,90

10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 20,87 23,05 23,22 23,11

НСР05 0,88 0,94 0,93

Достоверное увеличение суммы обменных оснований в пахотном слое по отношению к контрольному варианту в условиях 2019-2020 гг. обеспечивали нормы диатомита 8 и 10 т/га. Сумма обменных оснований на их фоне в агроце-нозе кукурузы составляла 21,93-22,15 мг-экв./100 г почвы, в агроценозе яровой пшеницы 21,97-22,15 мг-эквД00 г почвы. В агроценозе однолетних трав в 2021 году достоверное увеличение суммы обменных оснований было отмечено на фоне последействия диатомита нормами от 4 до 10 т/га. На этих вариантах она превышала контроль на 1,35-2,03 мг-экв.Д00 г почвы.

Наиболее существенное влияние на увеличение суммы обменных оснований оказало действие и последействие диатомита в комплексе с птичьим пометом. Сумма обменных оснований в агроценозе кукурузы на их фоне составляла 22,31-23,05 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе яровой пшеницы - 22,63-23,22 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе однолетних трав - 22,4323,11 мг-эквД00 г почвы. Увеличение по отношению к контролю в 2019 году составляло 1,522,26 мг-эквД00 г почвы, в 2020 году - 1,83-2,42 мг-эквД00 г почвы, в 2021 году - 2,32-3,00 мг-экв./100 г почвы.

В агроценозе кукурузы в 2019 году величина гидролитической кислотности в пахотном слое серой лесной почвы без внесения диатомита и птичьего помета составляла 5,00 мг-эквД00 г почвы, в агроценозах яровой пшеницы в 2020 году и однолетних трав в 2021 году 4,99 мг-экв./100 г почвы (табл. 3).

Птичий помет достоверно снижал концентрацию ионов водорода в почвенном поглощающем комплексе серой лесной почвы. Величина

гидролитической кислотности на его фоне была ниже контрольного варианта в агроценозе кукурузы на 0,23 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе яровой пшеницы на 0,31 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе однолетних трав на 0,24 мг-эквД00 г почвы.

На фоне одностороннего действия и последействия диатомита нормами от 4 до 10 т/га наблюдалась тенденция по снижению концентрации ионов водорода в пахотном слое. Значения гидролитической кислотности, в зависимости от нормы диатомита, составляли в 2019 году 4,80-4,92 мг-эквД00 г почвы, в 2020 году - 4,774,91 мг-экв./100 г почвы, в 2021 году - 4,78-4,92 мг-экв./100 г почвы. Снижение по отношению к исходным значениям составляло в агроценозе кукурузы 0,06-0,16 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе яровой пшеницы 0,07-0,19 мг-экв./100 г почвы, в агроценозе однолетних трав 0,07-0,18 мг-экв./100 г почвы.

Наибольшее снижение величины гидролитической кислотности было отмечено на вариантах с использованием диатомита в комплексе с птичьим пометом. Величина гидролитической кислотности на их фоне была ниже исходных значений в агроценозе кукурузы на 0,10-0,21 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе яровой пшеницы на 0,12-0,24 мг-эквД00 г почвы, в агроценозе однолетних трав на 0,11-0,21 мг-эквД00 г почвы.

Продуктивность кукурузы в условиях 2019 года на контрольном варианте равнялась 4,23 т/га з. ед., продуктивность яровой пшеницы в условиях 2020 года 2,46 т/га з. ед., продуктивность однолетних трав в условиях 2021 года 2,98 т/га з. ед. Суммарная продуктивность равнялась 9,67 т/га з. ед. (табл. 4).

Таблица 3

Влияние диатомита и птичьего помета на гидролитическую кислотность, мг-экв./100 г почвы

Вариант Чистый пар, 2018 г. Кукуруза, 2019 г. Яровая пшеница, 2020 г. Однолетние травы, 2021 г.

1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 4,97 5,00 4,99 4,99

2. Птичий помет 10 т/га 4,99 4,77 4,68 4,75

3. Диатомит 4 т/га 4,98 4,92 4,91 4,92

4. Диатомит 6 т/га 4,99 4,90 4,88 4,88

5. Диатомит 8 т/га 4,97 4,85 4,82 4,82

6. Диатомит 10 т/га 4,96 4,80 4,77 4,78

7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 4,97 4,87 4,85 4,86

8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 4,96 4,82 4,81 4,82

9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 4,99 4,82 4,80 4,81

10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 4,97 4,76 4,73 4,76

НСР05 0,21 0,22 0,22

Таблица 4

Продуктивность сельскохозяйственных культур

Вариант Кукуруза, т/га з. ед. (2019 г.) Яровая пшеница, т/га з. ед. (2020 г.) Однолетние травы, т/га з. ед. (2021 г.) Суммарная продуктивность, т/га з. ед. Отклонение от контроля

т/га з. ед. %

1. Без диатомита и птичьего помета (контроль) 4,23 2,46 2,98 9,67 - -

2. Птичий помет 10 т/га 5,96 3,03 3,57 12,56 2,89 29,89

3. Диатомит 4 т/га 5,27 2,56 3,06 10,89 1,22 12,62

4. Диатомит 6 т/га 5,34 2,67 3,14 11,15 1,48 15,31

5. Диатомит 8 т/га 5,71 2,71 3,48 11,90 2,23 23,06

6. Диатомит 10 т/га 5,72 2,72 3,25 11,69 2,02 20,89

7. Диатомит 4 т/га + птичий помет 10 т/га 6,25 3,12 3,66 13,03 3,36 34,75

8. Диатомит 6 т/га + птичий помет 10 т/га 6,38 3,27 3,73 13,38 3,71 38,37

9. Диатомит 8 т/га + птичий помет 10 т/га 6,71 3,33 4,07 14,11 4,44 45,92

10. Диатомит 10 т/га + птичий помет 10 т/га 6,75 3,33 3,84 13,92 4,25 43,95

Птичий помет повышал продуктивность по отношению к контрольному варианту в агроце-нозе кукурузы на 1,73 т/га з. ед., в агроценозе яровой пшеницы на 0,57 т/га з. ед., в агроценозе однолетних трав на 0,59 т/га з. ед. Суммарная продуктивность на этом варианте опыта составила 12,56 т/га з. ед., превышая контроль на 2,89 т/га з. ед., или 29,89 %.

Одностороннее действие и последействие диатомита повышало продуктивность кукурузы на 1,04-1,49 т/га з. ед., продуктивность яровой пшеницы на 0,10-0,26 т/га з. ед., продуктивность однолетних трав на 0,08-0,50 т/га з. ед.

Суммарная продуктивность на фоне одностороннего действия и последействия диатомита варьировала в интервале от 10,89 до 11,69 т/га з. ед., превышая контроль на 1,22-2,23 т/га з. ед., или 12,62-23,06 %.

Комплексное действие и последействие диатомита с птичьим пометом увеличивало продуктивность кукурузы на 2,02-2,52 т/га з. ед., яровой пшеницы на 0,66-0,87 т/га з. ед., однолетних трав на 0,68-1,09 т/га з. ед. Суммарная продуктивность сельскохозяйственных культур в данном случае варьировала в интервале от 13,03 до 14,11

т/га з. ед., превышая контроль на 3,36-4,44 т/га з. ед., или 34,75-45,92 %.

Выводы. Из вышеизложенного можно сделать следующий вывод, что использование диатомита в комплексе с птичьим пометом оказало положительное влияние на физико-химические свойства серой лесной почвы. Более существен-

ное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур оказало комплексное использование диатомита с птичьим пометом. Суммарная продуктивность сельскохозяйственных культур на фоне их действия и последействия возрастала на 34,75-45,92 %.

Литература

1. Арефьев А.Н., Кузин Е.Н., Ефремова Е.Н., Калмыкова Е.В. Изменение плодородия чернозема выщелоченного и урожайности сельскохозяйственных культур под влиянием природных цеолитов и удобрений. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса, 2015, № 2 (38), с. 80-84.

2. Арефьев А.Н., Кузина Е.Е., Кузин Е.Н. Характер зависимости урожайности сельскохозяйственных культур от факторов плодородия почвы. Образование, наука практика: инновационный аспект: сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной Дню российской науки, Пенза, 2015, с. 147-149.

3. Qiu, X., Feng, M., Zhou, G., Wang, H. Effects of mineral additives on antibiotic resistance genes and related mechanisms during chicken manure composting. Bioresource Technology, 2022, 346, 126631.

4. Куликова А.Х. Влияние высококремнистых пород на свойства чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур в условиях среднего Поволжья. Вестник УГСХА, 2010, № 1, с. 16-25.

5. Kulikova A.K. [et al]. Influence of diatomite on crop productivity. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2016, Vol. 7, № 5, р. 1037-1041.

6. Куликова А.Х., Яшин Е.А., Кудряшов А.В. Эффективность применения диатомита, кремниевых комплексов на его основе и минеральных удобрений при возделывании сахарной свёклы в условиях Среднего Поволжья. Вестник УГСХА, 2013, № 1, с. 24-28.

7. Куликова А.Х., Яшин Е.А., Смывалов В.С. Эффективность кремнийсодержащих препаратов в защите посевов ячменя и получении экологически безопасной продукции. Вестник УГСХА, 2013, № 4, с. 17-24.

8. Куликова А.Х., Яшин Е.А. Роль кремния и высококремнистых пород в защите посевов сельскохозяйственных культур. Вестник УГСХА, 2015, № 4, с. 30-35.

9. Матыченков В.В., Бочарникова Е.А., Аммосова Я.М. Влияние кремниевых удобрений на растения и почву. Агрохимия, 2002, № 2, с. 86-93.

10. Матыченков В.В. Роль подвижных соединений кремния в растениях и системе почва-растение: автореф. дисс. ... д-ра биологических наук. Пущино, 2008, 34 с.

11. Камский А.В. Эффективность кремнийсодержащего агрохимического сырья - диатомита при возделывании зерновых культур на дерново-подзолистых почвах: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Москва, 2007, 20 с.

12. Яшин Е.А. Эффективность использования диатомита и его смесей с куриным пометом в качестве удобрения сельскохозяйственных культур на черноземе выщелоченном Среднего Поволжья: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Ульяновск, 2004, 20 с.

13. Arefiev A., Kuzina E., Kowalskiy K. Forming of cropping capacity against the background of effect and aftereffect of diatomaceous earth and poultry manure. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering. Krasnoyarsk, 2021, С. 22002.

14. Kuzina E.E., Arefyev A.N., Kuzin E.N. Influence of diatomite and its combinations with manure on the fertility of leached black earth soil (chernozem) and on the yield of vegetable crops. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 2021, Т. 27, № 3, р. 512-518.

15. Zudilin S., Olenin O., Vasilisko A. The use of biotechnology for the production of organic fertilizers based on diatomite for crop production. Conference Proceedings: 20th International Multidisciplinary Scientific GeoConference - SGEM 2020. Vienna, 2020, р. 169-176.

16. Kose M., Ugurlu C., Oncul O., Demirci F., Angin I. The use of sewage sludge and diatomite as growing medium in scots pine (Pinus Sylvestris L.) seedling production and evaluation of its land performance. Sumarski List, 2020, Т. 144, № 11, р. 559-564.

17. Encina Oliva K.M. [et al]. Biomass and concentration of nutrients and silicon in sugarcane grown on soil fertilized with diatomite. Revista Brasileirade Ciencias Agrarias, 2020, Т. 15, № 4, с. e8755.

18. Reka, A.A. [et al]. Diatomite - evaluation of physico-mechanical, chemical, mineralogical and thermal properties. Geologica Macedonica, 2021, Т. 35, № 1, p. 5-14.

19. Sannikova, N. [et aL]. Natural reserves of diatomite are as a component of organomineraL fertilizers based on chicken manure. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, 937 (3), 032093.

20. KozLov A.V. [et aL]. The effect of diatomite, zeolite and bentonite clay on the exchange acidity and nutrient regime of sod-podzolic soil. Ecology, Environment and Conservation, 2017, Vol. 23, № 2, p. 921-926.

UDC 631.89:631.412:631.524.84 DOI 10.36461/NP.2022.61.1.012

EFFECT OF DIATOMITE AND POULTRY MANURE ON THE PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF GRAY FOREST SOILS AND CROP PRODUCTIVITY

K.Y. Kovalsky, post-graduate student, A.N. Arefiev, Doctor of Agricultural sciences, assistant-professor,

E.N. Kuzin, Doctor of Agricultural sciences, professor, E.E. Kuzina, Candidate of Agricultural sciences, assistant-professor

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University", Penza, Russia, tel. 8(412) 62-85-65, e-mail: aan241075@yandex.ru

The aim of the research was to study the effect of diatomite norms from 4 to 10 t/ha and their combinations with poultry manure on the physical and chemical properties of gray forest soils and crop productivity. To fulfill the goal, field experiments were conducted in the Vadinsk-Mokshan agro-soil district of Penza region in the period from 2019 to 2021. The studies determined that the most significant effect on increasing the capacity of cation exchange, the amount of exchangeable bases, decrease in the concentration of hydrogen ions in the soil absorbing complex had the effect and aftereffect of diatomite in the complex with poultry manure. It was found that the highest effect on the productivity of corn, spring wheat and annual grasses was the use of diatomite in combination with poultry manure. At the same time, the efficiency of corn productivity increased by 47.8-59.6%; the productivity of spring wheat increased by 26.8-35.4%; the productivity of vetch-oats increased by 22.836.6%. The total productivity of crops in the grain and fallow crops rotation ranged from 13.03 to 14.11 t/ha g.u. exceeding the control by 34.75-45.92 %.

Keywords: diatomite, poultry manure, gray forest soil, cation exchange capacity, amount of exchangeable bases, acidity, productivity, corn, spring wheat, annual grasses.

References

1. Arefiev A.N., Kuzin E.N., Efremova E.N., Kalmykova E.V. Changes in fertility of leached chernozem and crop yields under the influence of natural zeolites and fertilizers. Izvestia of the Lower Volga Agro-University Complex, 2015, № 2 (38), p. 80-84.

2. Arefiev A.N., Kuzina E.E., Kuzin E.N. Nature of dependence of crop yield on soil fertility factors. Education, Science, Practice: Innovative Aspect: Proceedings of the International Scientific-Practical Conference devoted to the Day of Russian Science, Penza, 2015, p. 147-149.

3. Qiu, X., Feng, M., Zhou, G., Wang, H. Effects of mineral additives on antibiotic resistance genes and related mechanisms during chicken manure composting. Bioresource Technology, 2022, 346, 126631.

4. Kulikova A.K. Influence of high-siliceous rocks on properties of leached chernozem and yields of agricultural crops in the Middle Volga region. Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy, 2010, № 1, p. 16-25.

5. Kulikova A.K. [et al]. Influence of diatomite on crop productivity. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2016, Vol. 7, № 5, p. 1037-1041.

6. Kulikova A.K., Yashin E.A., Kudryashov A.V. Effectiveness of diatomite, silicon complexes on its basis and mineral fertilizers in the cultivation of sugar beet in the Middle Volga region. Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy, 2013, № 1, p. 24-28.

7. Kulikova A.Kh., Yashin E.A., Smyvalov V.S. Effectiveness of silicon-containing preparations in the protection of barley crops and obtaining environmentally safe products. Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy, 2013, № 4, p. 17-24.

8. Kulikova A.Kh., Yashin E.A. The role of silicon and high silica in the protection of crops. Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy, 2015, № 4, p. 30-35.

9. Matychenkov V.V., Bocharnikova E.A., Ammosova Y.M. Influence of silicon fertilizers on plants and soil. Agrochemistry, 2002, №2, p. 86-93.

10. Matychenkov V.V. The role of mobile silicon compounds in plants and soil-plant system: dissertation abstract of doctor of biological sciences. Pushchino, 2008, 34 p.

11. Kamsky A.V. Effectiveness of silicon-containing agrochemical raw materials - diatomite in the cultivation of grain crops on sod-podzolic soils: dissertation abstract of candidate of agricultural sciences. Moscow, 2007, 20 p.

12. Yashin E.A. Effectiveness of using diatomite and its mixtures with chicken manure as a fertilizer for agricultural crops on the leached chernozem of the Middle Volga region: dissertation abstract of candidate of agricultural sciences. Ulyanovsk, 2004, 20 p.

13. Arefiev A., Kuzina E., Kowalskiy K. Forming of cropping capacity against the background of effect and aftereffect of diatomaceous earth and poultry manure. In the collection of articles: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering. Krasnoyarsk, 2021, p. 22002.

14. Kuzina E.E., Arefyev A.N., Kuzin E.N. Influence of diatomite and its combinations with manure on the fertility of leached black earth soil (chernozem) and on the yield of vegetable crops. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 2021, V. 27, № 3, р. 512-518.

15. Zudilin S., Olenin O., Vasilisko A. The use of biotechnology for the production of organic fertilizers based on diatomite for crop production. Conference Proceedings: 20th International Multidisciplinary Scientific GeoConference - SGEM 2020. Vienna, 2020, р. 169-176.

16. Kose M., Ugurlu C., Oncul O., Demirci F., Angin I. The use of sewage sludge and diatomite as growing medium in scots pine (Pinus Sylvestris L.) seedling production and evaluation of its land performance. Sumarski List, 2020, V. 144, № 11, р. 559-564.

17. Encina Oliva K.M. [et al]. Biomass and concentration of nutrients and silicon in sugarcane grown on soil fertilized with diatomite. Revista Brasileirade Ciencias Agrarias, 2020, V. 15, № 4, p. e8755.

18. Reka, A.A. [et al]. Diatomite - evaluation of physico-mechanical, chemical, mineralogical and thermal properties. Geologica Macedonica, 2021, V. 35, № 1, p. 5-14.

19. Sannikova, N. [et al]. Natural reserves of diatomite are as a component of organomineral fertilizers based on chicken manure. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, 937 (3), 032093.

20. Kozlov A.V. [et al]. The effect of diatomite, zeolite and bentonite clay on the exchange acidity and nutrient regime of sod-podzolic soil. Ecology, Environment and Conservation, 2017, Vol. 23, № 2, р. 921-926.