Агрохимия, 2023, № 4, стр. 39-43

ВВЕДЕНИЕ

Повышение производства зерна в нашей стране во многом зависит от плодородия почвы. В большей мере это относится к зоне Центрального Нечерноземья, где слабоокультуренные почвы с повышенной кислотностью и слабой обеспеченностью основными элементами питания составляют ≈70%, что является одной из основных причин низкой (≈20–22 ц/га) урожайности зерновых культур [1].

В последние годы темпы известкования значительно сократились, а в некоторых регионах его не проводят совсем. В связи с этим дерново-подзолистые почвы по степени кислотности и другим свойствам существенно различаются [2]. В этих условиях важное значение имеют сведения об эффективности последействия извести в связи с изменением свойств почвы при систематическом применении удобрений. При этом необходимо учитывать не только основные физико-химические свойства почвы и ее гранулометрический состав, но и содержание подвижного алюминия, высокое содержание которого оказывает отрицательное влияние на растения [3–5]. Последнее связано, как показали результаты исследований в длительных полевых опытах, с систематическим применением физиологически кислых азотно-калийных удобрений [6–8]. Применение фосфорных удобрений в данном случае ослабляет отрицательное влияние алюминия на растения, но полностью его не устраняет, как это происходит при известковании [9–11].

Однако действие и последействие извести при систематическом применении различных удобрений на урожайность озимой пшеницы и ярового ячменя в связи с изменением агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы изучено недостаточно, тем более в интенсивных технологиях. Цель работы – изучение действия и последействия различных доз извести при систематическом применении удобрений на агрохимические свойства дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы и их влияние на урожайность озимой пшеницы и ярового ячменя.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили в длительном полевом опыте СШ-27, заложенном в 1966 г. на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве Центральной опытной станции ВНИИ агрохимии (Московская обл., Шебанцевский участок). Исходная почва была слабоокультуренной: рН_KCl 3.9–4.2, гидролитическая кислотность (по Каппену) – 4.9–5.2 ммоль/100 г, сумма поглощенных оснований (по Каппену–Гильковицу) – 7.5–8.2 ммоль/100 г, степень насыщенности основаниями – 57–63%, содержание гумуса (по Тюрину) – 1.5%, содержание подвижных форм фосфора и калия (по Кирсанову) – 30–70 и 112–115 мг/кг соответственно, подвижного алюминия (по Соколову) – 40 мг/кг.

Известкование проводили в течение первых 3‑х ротаций 5-польного севооборота в сумме 1.5 Н_г (11.5 т СаСО₃/га) и 3.0 Н_г (23 т СаСО₃/га). В качестве известкового удобрения использовали известняковую муку (95% СаСО₃).

Минеральные удобрения применяли в форме N_аа (34.4% N), Р_сд (42% Р₂О₅), АФ (12% N, 52% Р₂О₅) и K_х (60% K₂О). Азотные удобрения под озимую пшеницу вносили дробно: осенью до посева – 30, в фазе кущения – 30, в фазе трубкования – 60 кг N/га. Фосфорные и калийные удобрения вносили под культивацию перед посевом. Повторность опыта трехкратная, площадь делянки 100 м². Анализы образцов почвы проводили согласно ГОСТам. В качестве общего фона вносили гербициды, фунгициды и ретарданты. Агротехника – принятая в Московской обл. Уборку урожая проводили комбайном “Сампо” поделяночно с 28 м². При статистической обработке результатов исследования использовали дисперсионный анализ.

В период изучения прямого действия извести использовали сорт озимой пшеницы Мироновская 808, ярового ячменя Московский 121, в период последействия – соответственно сорта Московская 56 и НУР.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Периодическое известкование и внесение минеральных удобрений в течение первых 3-х ротаций полевого 5-польного севооборота оказало существенное влияние на улучшение агрохимических свойств дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы (табл. 1).

Физико-химические свойства почвы зависели от примененных доз извести. При внесении извести в сумме 11.5 т/га реакция почвенной среды (рН_KCl) повысилась на 1.2 ед. и стала слабокислой. Особенно значительное действие на этот показатель оказало известкование в дозе 23 т/га, почва при этом перешла из группы сильнокислых в группу близко-нейтральных. В большей степени при известковании изменялась гидролитическая кислотность почвы. При внесении большой дозы извести (23 т/га) она снизилась в 6 раз по сравнению с вариантом контроля. Существенно увеличивалась сумма поглощенных оснований, степень насыщенности основаниями при этом повысилась с 60 до 94%. Значительное влияние известкование оказало на содержание подвижного алюминия в почве. Даже небольшая доза извести (11.5 т/га), внесенная за 3 первых ротации, снизила этот показатель в 2.4 раза, а высокая (23 т/га) – в 22 раза по сравнению с контролем и исходным содержанием. Через 35 лет после известкования произошло ухудшение физико-химических свойств дерново-подзолистой почвы (табл. 2). В варианте с применением извести 11.5 т/га величина рН_KCl снизилась с 5.4 до 4.7, т.е. почва перешла из группы слабокислых в группу среднекислых, а с применением извести в количестве 23 т/га – из группы близко-нейтральных в группу слабокислых. Почти в 2 раза повышалась гидролитическая кислотность в варианте с применением большой дозы извести. Сумма поглощенных оснований снижалась на 4.8 и 5.6 ммоль/100 г соответственно, что связано с вымыванием кальция осадками, а также выносом его растениями [9, 11].

Следует отметить и тот факт, что несмотря на продолжительное (35 лет) последействие извести, физико-химические свойства известкованной почвы отличались от почвы неизвесткованной. Особенно различались эти варианты показателями гидролитической кислотности и содержания подвижного алюминия. При известковании большой дозой гидролитическая кислотность была меньше почти в 2 раза, чем в варианте NK, содержание подвижного алюминия – в 9 раз. Существенное влияние на эти показатели оказало известкование даже небольшой дозой.

Некоторые изменения физико-химических свойств почвы происходили и при применении минеральных удобрений. При систематическом применении физиологически кислых азотно-калийных удобрений содержание подвижного алюминия в почве повышалось по сравнению с контролем без удобрений в последние годы в 3 раза, достоверно увеличивалась также и гидролитическая кислотность почвы. Применение фосфорных удобрений в форме простого и двойного суперфосфата (≈50 кг Р₂О₅/га ежегодно) приводило к достоверному снижению содержания подвижного алюминия в почве на фоне применения азотно-калийных удобрений. Наблюдали тенденцию к снижению и гидролитической кислотности.

В связи с изменением агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы под влиянием извести и удобрений изменялась и урожайность сельскохозяйственных культур. Эффективность известкования во времени также различалась. Самая низкая урожайность формировалась в варианте контроля (табл. 3). Известкование, особенно высокой дозой, оказало существенное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. При прямом действии извести, внесенной за первые 3 ротации в количестве 11.5 т/га, урожайность озимой пшеницы на фоне азотно-калийных удобрений повышалась на 23, при последействии – на 62%. На фоне применения полного удобрения (NPK) эффективность известкования снижалась, прибавка составила 5 и 33% соответственно. При прямом действии преимущество высокой дозы (23 т/га) было небольшим, как на фоне азотно-калийных удобрений, так и на фоне полного удобрения. В то время как при последействии эффект от применения высокой дозы извести существенно повышался на обоих фонах удобрения. Значительное повышение эффективности известкования в период последействия, особенно высокой дозы, на фоне азотно-калийных удобрений было обусловлено существенным (в 3 раза) увеличением содержания подвижного алюминия в почве при систематическом внесении аммиачной селитры и хлористого калия. При этом существенно (на 28%) происходило повышение и гидролитической кислотности, хотя реакция почвенной среды практически не изменялась по сравнению с исходным уровнем и вариантом контроля.

При систематическом внесении фосфорных удобрений, напротив, эффективность известкования снижалась, как при прямом действии извести, так и при последействии. Связано это, по мнению некоторых исследователей [7, 12], с образованием труднорастворимых форм алюмофосфатов, а также снижением поступления алюминия в растения под влиянием фосфора. При внесении фосфорных удобрений в нашем многолетнем опыте, содержание подвижного алюминия в почве в последние годы снизилось со 130 на фоне NK до 103 мг/кг на фоне NPK, или на 26%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В длительном полевом опыте на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве установлено, что известкование за 15 лет в дозах 11.5 и 23.0 т СаСО₃/га оказывало существенное влияние на физико-химические свойства не только при прямом действии, но и при последействии (в течение 35 лет). При последействии извести в зависимости от дозы на фоне NK снижалось содержание подвижного алюминия в почве в 3.5 и 9 раз, а гидролитическая кислотность – в 1.3 и 2 раза соответственно. В меньшей степени она влияла на фоне полного удобрения (NPK). За период последействия почва, произвесткованная в дозе 23.0 т СаСО₃/га перешла из группы близко нейтральных в группу слабокислых, уменьшилась сумма поглощенных оснований с 15.0 до 9.4 ммоль/100 г почвы. Эти показатели в варианте контроля во времени практически не изменялись – реакция почвенной среды оставалась сильнокислой при содержании суммы оснований 6.8–7.0 ммоль/100 г. Отмечена высокая эффективность последействия извести, особенно большой дозы в посевах зерновых культур, при этом урожайность повышалась в 2.5–3.0 раза по сравнению с контролем и достигала: озимой пшеницы сорта Московская 56 – 60 ц/га, ярового ячменя сорта НУР – ≈50 ц/га в среднем.