Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Эффективность известкования почв 7
Глава 2. Условия проведения исследований, объекты, методы... 34
2.1. Климатические особенности зоны 34
2.2. Почвенный покров и свойства почв зоны 37
2.3. Схемы опытов. Техника и методы проведения исследований 44
2.4. Погодные условия в годы проведения опытов 51
Глава 3. Эффективность известкования выщелоченных черноземов с кислой реакцией среды 54
3.1. Влияние известкования на изменение основных видов кислотности 54
3.1.1. Изменение обменной кислотности 55
3.1.2. Изменение гидролитической кислотности 59
3.2. Изменение содержания поглощенных оснований в связи с внесением известковых веществ 63
3.3. Влияние известкования в комплексе с удобрениями на обеспеченность почвы питательными веществами 68
3.4. Влияние известкования и внесения удобрений на урожайность культур севооборота . 75
3.5. Действие известкования и удобрений на показатели качества сельхозпродукции 83
3.6. Влияние известкования на потребление основных элементов питания культурами севооборота 91
Глава 4. Экономическая эффективность известкования выщелоченных черноземов со слабо- н среднекислой реакцией ... 99
Выводы 106
Рекомендации производству 108
Список литературы 109
Приложения 121
- Эффективность известкования почв
- Почвенный покров и свойства почв зоны
- Изменение обменной кислотности
- Действие известкования и удобрений на показатели качества сельхозпродукции
Введение к работе
Актуальность темы. Большинство культурных растений и почвенных микроорганизмов лучше развивается при реакции среды близкой к нейтральной. По Блэку К.А. (1973) при рНс 5,7 урожайность зерна пшеницы составляет 89%, при рНс 5,0 - 76% от урожайности на почве с рНс 6,6, принятой за 100%. Урожайность ячменя соответственно снижается до 80%, люцерны и донника более чем наполовину (42%), клевера до 72%.
Согласно существующего разделения культур по отношению к реакции среды и по отзывчивости на известкование наиболее чувствительными к кислотности и отзывчивыми на известкование являются сахарная, столовая и кормовая свекла, горох, кукуруза, пшеница, подсолнечник. К слабо чувствительным относятся озимая рожь, овес, гречиха и др.
Влияние кислой реакции на растение весьма многосторонне - у них ухудшается рост и ветвление корней, снижается проницаемость клеток корня и состояние плазмы, а следовательно использование растениями питательных веществ из почвы и удобрений. Под влиянием кислой среды снижается биологическая активность почвы и нарушается белковый и углеводный обмен. Растения подвергаются различным грибковым заболеваниям - корневым и септориозным гнилям. В связи с этим часто формируется не только невысокая урожайность, но и низкое качество продукции - в зерне мало белка и клейковины, а в кормовых культурах наряду с низким уровнем протеина, каротина еще накапливается минеральный азот в виде токсичного соединения N03.
Отрицательное действие даже слабо кислой реакции, присущей оподзо-ленным и выщелоченным черноземам, на продуктивность сельскохозяйственных культур усиливается благодаря проявлению деградации водно-физических и агрохимических свойств почв: снижению содержания гумуса, кальция, магния, основных макро и микроэлементов питания, скважности и
плотности почвы, ухудшению водного и воздушного режима, уменьшению мощности гумусового горизонта почвы.
В составе пахотных почв лесостепной зоны, расположенной в области Бие-Чумышской равнины (правобережье Оби) по данным Л.М. Бурлаковой (1984) наиболее распространены выщелоченные черноземы. Они занимают 81% их площади. Именно эти почвы в результате длительного и бессистемного использования, без соблюдения закона возврата питательных веществ, ограниченного внесения органических удобрений подверглись значительному ухудшению физико-химических и агрохимических свойств, в т.ч. повышению кислотности.
Располагаясь в условиях достаточного увлажнения на этих почвах можно получать высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур.
Цель исследования. Изучить эффективность известкования выщелоченных черноземов разными мелиорантами на фоне применения удобрений в зоне лесостепи Алтайского края.
Для выполнения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:
изучить влияние разных доз извести и дефеката при мелиорации средне- и слабокислых почв на величину обменной и гидролитической кислотности, сумму поглощенных оснований и обеспеченность почв питательными веществами;
определить действие известкования на неудобренных и удобренных фонах под основные культуры изучаемых севооборотов.
установить оптимальную дозу извести и дефеката для мелиорации средне- и слабокислых выщелоченных черноземов;
рассчитать баланс питательных веществ в связи с применением мелиорантов и удобрений;
определить экономическую эффективность применения извести и дефеката на почвах с кислой реакцией.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Алтайского края изучена эффективность извести и дефеката при раздельном их внесении и совместно с минеральными удобрениями на среднекислых, а также в комплексе с органическими и минеральными удобрениями на слабокислых выщелоченных черноземах в полевых севооборотах с сахарной свеклой,кормовыми и зерновыми культурами с повышением их продуктивности в 1,2-1,7 раза.
Дана сравнительная оценка эффективности извести и дефеката как химических мелиорантов. Выявлено их действие на изменение кислотности почв, суммы поглощенных оснований, вынос и баланс элементов питания растений, урожайность и качество сельскохозяйственных культур.
Защищаемые положения:
известкование слабо- и среднекислых выщелоченных черноземов в дозах по полной Нг и 0,75Нг способствует их переводу в разряд нейтральных, улучшает питательный режим почв, повышает эффективность применения удобрений и продуктивность возделываемых культур в течение четырехлетней ротации;
известкование дефекатом по сравнению с известью обеспечивает менее напряженный баланс питательных элементов в севооборотах и характеризуется наибольшей окупаемостью затрат.
Практическая значимость работы. Выполненная работа является теоретической и практической основой для обоснования доз внесения дефеката как мелиоранта на выщелоченных черноземах, что снизит темпы деградации почв при возделывании на них основных районированных сельскохозяйственных культур.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены и обсуждены на Межрегиональной научно-практической конференции «Повышение плодородия почв продуктивности сельскохозяйственных культур в зонах рискованного земледелия» (октябрь 2004г., г.Барнаул), Межрегиональной научно-практической конференции «Агрохимия: наука и производство» (декабрь 2004г., г.Кемерово), Межрегиональном специализированном конгрессе
«Плодородие почв Сибири» (октябрь 2005г., г.Барнаул), на ежегодных районных агрономических конференциях (1998-2005гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы в сборниках материалов научно-практических конференций и журнале «Агрохимический вестник».
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, приложений и списка литературы. Общий объем работы - 135 страниц машинописного текста, содержит 31 таблицу, 7 рисунков и 15 приложений. Список литературных источников включает 106 наименований, в том числе 6 на иностранных языках.
Благодарности. Автор считает своим долгом выразить искреннюю признательность и благодарность научному руководителю, определившему направление данной работы доктору сельскохозяйственных наук, профессору Ольге Ивановне Антоновой за постоянное внимание к работе и ценные замечания, сделанные в процессе обработки полученных результатов и при написании диссертационной работы. Особая благодарность сотрудникам станции агрохимической службы «Бийская»: Скоковой О.В., Воробьевой Е.А., Зуб-ченко Е.Б., Зубченко А.П. за помощь, советы, критические замечания и активное обсуждение работы на всех этапах ее выполнения.
Эффективность известкования почв
В связи с природными почвообразующими процессами, а главным образом с активной производственной деятельностью человека, старопахотные черноземные почвы частично утрачивают естественное плодородие. Особенно уязвимыми являются выщелоченные и оподзоленные черноземы, имеющие повышенную кислотность. Расположены они в благоприятных для сельского хозяйства природных условиях и широко используются для производства зерна, прежде всего озимой и яровой пшеницы, а также сахарной свеклы, подсолнечника, картофеля, кормовых культур, включая бобовые многолетние травы..
Исследования последних лет показали, что в черноземах сельскохозяйственных угодий снижается содержание гумуса и элементов питания растений, повышается кислотность и ухудшаются водно-физические свойства. За последние годы проявляется устойчивая тенденция к деградации черноземных почв - уменьшилась на 7-9 см мощность гумусового горизонта, на 20-60 % содержание лабильного гумуса и на 10-38 % - общего по сравнению с целинными почвами, произошло подкисление на 0,1-0,3 единицы рН, переуплотнение и разрушение почвенной структуры (Середа, Баязитова, 2001). Причинами подкисления почв могут быть как естественные почвенные процессы, так и антропогенные факторы. Источником подкисления в естественных условиях являются диссоциирующие слабые органические кислоты, образующиеся в процессе жизнедеятельности растений. Оценка природного подкисления почв, проведенная исследователями из Нидерландов показала, что скорость образования иона водорода в почвах находится в пределах 0,1 - 0,9 к моль Н /га в год (Penney D, 1977).
В.Г. Виленский (1954) указывает, что почвенная кислотность вызывается, с одной стороны, водородными ионами, находящимися в почвенном растворе, с другой же - поглощенными ионами. Первую форму кислотности на зывают активной, вторую потенциальной (Аскинази, Ярусов, 1954) с подразделением на обменную и гидролитическую. Активную кислотность выражают величиной рНв, представляющий собой отрицательный логарифм концентрации ионов водорода в растворе. По величине рНв почвы делят на группы: сильнокислые 3-4, кислые 4-5, слабокислые 5-6, нейтральные 6-7, щелочные 7-8, сильнощелочные 8-9. В почвенном растворе кислую реакцию обуславливают угольная, лимонная, уксусная, фульвокислоты и др. (Роде, 1955). Обменная кислотность обеспечивается обменными ионами водорода и алюминия.
Причиной возникновения обменной кислотности в значительной степени является алюминий, который может вытеснять из почвенного поглощающего комплекса калий. В результате такого обмена в почвенном растворе появляется хлористый алюминий, при гидролизе которого образуется соляная кислота в эквивалентном количестве обменному алюминию. По значениям рН солевых вытяжек почвы подразделяются на сильно и очень сильно кислые ( 4,5), среднекислые (4,6-5,0), слабокислые (5,1-5,5), близкие к нейтральным (5,6-6,0) и нейтральные (6,1-7,0). В почве также выделяется гидролитическая кислотность (Нг), которая бывает обычно выше обменной, т.к. количественно она включает ее. Часто Нг называют полной кислотностью. В.А. Чернов (1956) кислотность природных красноземов и большинства подзолистых почв объясняет, в основном, наличием в них в поглощенном состоянии ионов алюминия. Л.В. Кульковой (1972) изучена природа кислотности и щелочности 9 типов и подтипов почв Западной Сибири и установлено, что активная реакция этих почв обусловлена наличием в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода, углекислотой, свободными органическими кислотами и их кислыми солями. А обменная кислотность почв Западной Сибири обусловлена поглощенным водородом, связанным с гуматной частью поглощающего комплекса. В почвах Горного Алтая на бескарбонатных породах она обусловлена обменным ионом водорода и подвижным алюминием. Гидролитическая кислотность, по мнению Н.В. Кульковой (1972), представляет сумму всей почвенной кислотности и ее нужно снимать по кривым титрования в любой точке кривой при рН больше 7,0. К.А. Блэк (1973) считает, что кислотность почвы связана с присутствием водорода и алюминия в обменной форме. Т.Д. Соколова (1993) отмечает, что одним из важнейших источников протонов Н в почвах может быть угольная кислота и органические кислоты, особенно в бедных питательными элементами почвах, например, подзолах.
Изучая роль гумуса в формировании гидролитической кислотности дерново-подзолистых почв А.Н.Небольсин и З.П. Небольсина (1977) установили, что значительная часть гидролитической кислотности обусловлена качественным составом гумуса. Методами корреляционно-регрессивного анализа установлена достоверная тесная корреляция между гидролитической кислотностью и содержанием фракции 1 гуминовых кислот (ч=0,8), а также фульвокислот 1 -а и 1 (чЮ,76).
Отчуждение элементов питания с урожаем основной и побочной продукции влечет постепенное обеднение почв элементами, входящими в состав растений, в том числе и кальцием, если почва не обогащается им вновь. Обеднение почв кальцием и магнием происходит в результате эрозии почвы, когда изменяется профиль почвы, поднимаются и вовлекаются в обработку эллювиальные горизонты, снижается содержание гумуса, вносятся невысокие количества органических удобрений (источник кальция), суперфосфата, применяются физиологически кислые удобрения. К ним относятся аммиачные формы азотных удобрений. Они не только подкисляют почву, но и участвуют в восстановлении железа и марганца, переводя их в подвижные формы (Козловский, Небольсин, Алексеев, Чуриков, 1983).
Велика роль диоксида углерода, выделяемого в атмосфере и корнями. Вода, насыщенная СО2, растворяет многие труднорастворимые соединения кальцит, доломит, магнезит и вызывает миграцию карбонатов в почвенном профиле (выщелачивание). В результате в почвах складывается отрицательный баланс кальция и магния, происходит подкисление почвенного раствора. Отмеченные процессы происходят во всех почвах, однако очень важно оценить наиболее распространенные в лесостепной зоне черноземы выщелоченные, которым присуща природная кислотность и высокий уровень эффективного плодородия (Антонова, 1997).
Почвенный покров и свойства почв зоны
В пределх Бие-Чумышской увалистой возвышенной равнины и древних террас Оби расположена зона выщелоченных и оподзоленных черноземов и серых лесных почв. В административном отношении зона занимает Первомайский, Тальмен-ский, Косихинский, Троицкий, Бийский, Зональный, Кытмановский, Ельцов-ский районы и лежит между реками Обью и Чумышом.
Территория характеризуется высокой водопроводимостью пород, наличием только пресных подземных вод. В зоне аэрации преобладают суглинки и супеси мощностью 20-100м, с поверхности лессовидные. Большая часть территории дренирована, глубина залегания грунтовых вод 5-10м и более (Бурлакова, 1984).
Низкие террасы слабо дренированные, здесь глубина залегания вод не превышает 3-5м, при этом инфильтрация преобладает над испарением. На водораздельных участках почвы не засолены и содержание в них водорастворимых солей не превышает 0,1-0,8%. В основном это соли гидрокарбонатного типа, на склонах водоразделов - сульфатного и гидрокарбонатного.
Осадки и расчлененность рельефа в данной зоне влекут за собой на пахотных угодьях сильное проявление водной эрозии. Площадь сельскохозяйственных угодий, подверженных водной эрозии, составляет 150,2 тыс.га, ветровой - 48,3 тыс.га. Естественная растительность представлена злаково-разнотравными степями и березовыми лесами. Растительный покров сильно изменился под влиянием сельскохозяйственной деятельности человека. В почвенном покрове преобладают черноземы выщелоченные и оподзо-ленные, а так же различные подтипы серых лесных почв. Наиболее распространены выщелоченные черноземы, они занимают 57% площади зоны (Бур-лакова, 1984). Этот подтип черноземов располагается по вершинам и склонам широких увалов и в настоящее время почти полностью распахан, В пашне он занимает 81%. Почти 15% приходится на долю серых лесных почв, которые на 10% представлены подтипом темно-серых.
Высокая дренированность территории определяет практическое отсутствие гидроморфных и сравнительно слабое развитие полугидроморфных почв. Подтипы черноземов лесостепи существенно не различаются по мощности гумусового горизонта. Несколько выше мощность у черноземов оподзо-ленных, а наименьшая - выщелоченных. По содержанию гумуса подтипы черноземов по среднеарифметическим значениям - среднегумусные. Однако их величины варьируют и нижние границы лимитов соответствуют малогу-мусным видам. Черноземы лесостепи более гумусированы, чем аналогичные почвы колочной степи. Так, границы их минимумов по лимитам в лесостепи практически совпадают с черноземами максимумов колочной степи.
Более 20% территории зоны занимают серые и темно-серые лесные почвы, приуроченные к склонам, облесенным балкам, логам и речным долинам. В пашне содержится лишь 14% серых лесных почв, значительные площади которых находятся под сенокосами и пастбищами. Содержание гумуса в серых лесных почвах ниже, чем в черноземах, а гидролитическая кислотность -выше в 1,5 - 2 раза.
По материалам агрохимического обследования Бийской государственной станции агрохимслужбы на 01.01.2000 года в зоне обслуживания сильнокислых почв насчитывается 5,1 тыс.га, средне-кислых -117,7 тыс.га, слабокислых - 522,5 или 40,4%, близко к нейтральным и нейтральных - 648 тыс.га или 49%. По содержанию гумуса распределение почв следующее: очень низкое содержание 130,6 тыс.га, низкое - 233 тыс.га, среднее - 370 тыс.га, повышенное и высокое - 560 тыс.га. По содержанию фосфора это выглядит так: очень низкое содержание - 3,9 тыс.га, низкое содержание - 44,0 тыс.га, среднее - 198 тыс.га, повышенное - 557 тыс.га, высокое и очень высокое - 490 тыс.га. Что касается распределения почв по содержанию калия, картина следующая: низкое содержание - 14,2 тыс.га, среднее - 318 тыс.га, повышенное -543 тыс.га, высокое и очень высокое - 417 тыс.га, гранулометрический состав рассматриваемых почв несет признаки лессовидной почвообразующей породы, на что указывает господство фракции крупной пыли (0,05-0,01 мм), содержание которой в среднесуглинистых черноземах 41,56%, тяжелосуглинистых темно-серых лесных - 42-53%. Содержание илистых частиц (меньше 0,001 мм) примерно одинаково - 22,27%. Плотность пахотного горизонта черноземных и темно-серых лесных почв весной после обработки 1,03-1,04 г/см3. С глубиной она возрастает. Плотность почвы в профиле колеблется от 2,32-2,35 в пахотном слое до 2,64-2,72 г/см в подпахотных горизонтах. НВ в пахотном слое черноземов среднесуглинистых достигает 29% от массы почвы, в темно-серой лесной - 34%. Исследованные черноземы способны удержать в метровом слое 300, темно-серые - 270-280 мм влаги и принадлежат к группе высоковлагоемких.
Исследования свойств почв, проведенные О.И.Антоновой (1992) на территории Троицкого района показывают, что мощность гумусового горизонта почв опытных участков невысока и укладывается за редким исключением в градацию маломощных (табл.3).
Почвы - сильновыщелоченные, вскипание от соляной кислоты отмечается за пределами почвенного профиля по верхней границе материнской породы. Механический состав почв преимущественно среднесуглинистыи, но отдельными фрагментами на площади поля отмечаются легкосуглинистые разновидности, сформированные на площадях в прошлом занятых естественной древесной растительностью.
Изменение обменной кислотности
Обменная кислотность обусловлена обменопоглощенными ионами водорода и ионами алюминия, которые извлекаются из почвы при обработки ее раствором нейтральной соли. Она легко переходит в активную форму и подкисляя почвенный раствор, наносит наибольший вред культурным растениям и почвенным микроорганизмам. Особенно токсичен для многих растений переходящий в почвенный раствор алюминий (Смирнов, Петербургский, 1975).
Наблюдения В.К.Каличкина и И.Н.Мининой (2002) за изменением кислотности дерново-подзолистой почвы под действием разных доз извести и минеральных удобрений показали, что с повышением дозы извести значения рНс увеличиваются в сравнении с контролем от 0,2 единиц рН на варианте внесения извести из расчета по 0,25 Нг до 0,6 единиц рН, при известковании по полной гидролитической кислотности.
За четырехлетнюю ротацию севооборота на контрольном варианте в опыте на среднекислой почве в совхозе «Беловский» Троицкого района обменная кислотность изменялась от 4,9 до 5,9 единиц рНс и составила в среднем за четыре года 5,0 единиц (табл.8). В первый год действия мелиорантов в зависимости от дозы ее величина изменилась до 4,9-5,7 единиц. Наибольший сдвиг в сторону нейтрализации произошел при внесении извести в дозах Нг и 0,75 Нг - на 0,7-0,8 единиц рД., в то время как по дефекату в этих дозах эта кислотность уменьшилась всего на 0,3-0,6 единицы. На второй и третий год действия мелиорантов по этим дозам большой разницы не наблюдалось с некоторым преимуществом дефеката, начиная с третьего года действия. При внесении доз мелиоранта по 0,5 Нг и 0,25 Нг преимущество во все годы было за известью. В среднем за четыре года при ее использовании обменная кислотность уменьшилась на 0,2-0,9 единицы рНс, а по дефекату на 0,1-0,9 единицы. Внесение минеральных удобрений в дозе N90P90K90 в годы исследований в основном подкисляло почву - обменная кислотность составляла 4,8-4,9 единиц рНс при 5,0-5,1 на контроле. При совместном применении удобрений и мелиорантов этот вид кислотности уменьшился по сравнению с внесением одних удобрений по обоим мелиорантам на 0,5-0,7 единиц рНд, при использовании их высоких доз (по Нг и 0,75Нг). По дозам, рассчитанным по 0,5 Нг и 0,25 Нг изменение (сдвиг) было на уровне 0,2 единицы рНс.
Таким образом, применение удобрений на фоне известкования не увеличивает обменную кислотность и обеспечивает благоприятную реакцию почвы. В таблице 9 показаны результаты изменения обменной кислотности по вариантам внесения извести и дефеката на слабокислых выщелоченных черноземах в совхозе «Беловский» Троицкого района. Приведенные данные свидетельствуют о длительности действия мелиорантов: снижение обменной кислотности происходило на протяжении четырех лет.
Наибольшее снижение этого вида кислотности в первый год наблюдалось по вариантам с внесением извести и дефеката в дозе, рассчитанной по балансу Са: рНс изменилась с 5,3 единиц на контроле до 6,2-6,3. При внесении мелиорантов в дозе по Нг и 0,75Нг эти изменения по извести составили 5,7-5,8 единиц pHg, а по дефекату 5,9 единиц. На второй и третий год изменения были более значительные по всем дозам и колебались в 1995г. - по извести от 6 до 6,5 единиц рНс, а по дефекату от 6,0 до 6,2 единиц, 1996г. - соответственно от 5,8 до 6,2 и от 5,7 до 6,6. На четвертый год влияние мелиорантов несколько снизилось, но по высоким дозам и дозам, рассчитанным по балансу Са сдвиг pHg по сравнению с контролем по извести составил 0,3-0,4 единицы pHg, а по дефекату - 0,5-0,6 ед. рНс.
В среднем за четыре года действия изучаемых мелиорантов отмечался сдвиг обменной кислотности по вариантам с внесением извести в зависимости от дозы на 0,4-0,8 единиц рНс, по дефекату на 0,3-0,9 единиц Наименьшим 0,3-0,4 единицы pHg он был по меньшей дозе мелиорантов, а наибольший 0,8-0,9 единиц - по дозе, рассчитанной по балансу Са и 0,7-0,8 ед. по дозе, рассчитанной по полной Нг.
Следовательно, в заключение можно сказать, что дефекат равноценен, а в ряде случаев превосходит известь по мелиорирующему эффекту. При использовании доз по 0,5 Нг, повторное внесение мелиорантов на слабокислых выщелоченных черноземах необходимо проводить как минимум через 5 лет, для поддержания рНс на уровне 5,6-5,7 единиц рН . - нейтральная реакция почвенного раствора.
Использование дефеката, навоза и минеральных удобрений на слабокислых почвах СПК колхозе «Вперед» Зонального района снизило в среднем за три года действия обменную кислотность (рНд) с 5,1 единиц рНс на контроле до 5,2-5,7 единиц по вариантам опыта (табл. 10).
Изменения произошли, начиная с первого года действия и в этот год были самыми значительными. Так, один навоз снизил рНс до 5,4 единиц рНс против 5,2 на контроле, а дефекат в чистом виде и, внесенный совместно с навозом, до 5,6 единиц. Добавление к смеси дефеката с навозом минеральных удобрений в разных дозах снижало рНс в несколько меньшей степени - до 5,4-5,5 единиц. Эта тенденция сохранилась на второй и третий год действия агрохимикатов. В среднем за ротацию севооборота внесение одного дефеката, дефеката с навозом, дефеката с навозом, дефеката с низкой дозой минеральных удобрений снизило рНс на 0,4 единицы, а дефекат с высокой минеральных удобрений - на 0,3-0,3 единицы. Внесение одних минеральных удобрений или снижало рНс в незначительной степени, или не изменяло ее по сравнению с контролем.
Гидролитическая кислотность представляет собой вид кислотности почвы, выявляемый посредством гидролитически щелочной соли (CH3COONa) и включающий в себя все содержащиеся в почве ионы водорода. Эта часть потенциальной кислотности почв, которая соответствует ее способности взаимодействовать с известью.
Гидролитическая кислотность не вызывает столь вредных для растений последствий, как обменная. Ионы водорода, обусловливающие гидролитическую форму кислотности почв не способны к вытеснению нейтральными солями и не образуют в растворе свободных кислот или гидролитически кислых солей (HCI, А1С13).
Известкование кислых почв, устраняет избыточную кислотность и повышает их плодородие. При увеличении значения рНс уменьшается гидролитическая кислотность. Это отмечают многие авторы (Роскошанская, 1978, Мищенко, Роскошанская, 1980). Так, в опыте, заложенном на выщелоченном черноземе Льговской опытно-селекционной станции, внесение дефеката снизило гидролитическую кислотность с 5,3 до 1,7 мг-экв на 100 г почвы, а внесение извести - до 2,3 мг-экв.
В наших исследованиях влияние мелиорантов на величину гидролитической кислотности в опыте по мелиоративному известкованию среднекислых почв (табл. 11) проявилось в ее снижении в среднем на 4,0 - 3,5 %. Наиболее сущест венное изменение гидролитической кислотности происходит при внесении дефеката и извести в дозах по Нг и 0,75Нг на 0,7-1,3 мг-экв/100г почвы. При этом на удобренном фоне не наблюдается уменьшения гидролитической кислотности, что обусловлено высоким потреблением кальция с урожаями сельскохозяйственных культур. В первый год мелиорации под действием извести гидролитическая кислотность понизилась на 0,12-1,14 мг-экв/ЮОг почвы, а под влиянием дефеката - на 0,39-1,29, то есть дефекат действовал эффективнее извести в 1,13-3,25 раза.
Действие известкования и удобрений на показатели качества сельхозпродукции
Опытами Н.С.Авдонина (1976) установлено, что кислая среда нарушает углеводный и белковый обмен в растениях: в клетках накапливается большое количество моносахаров, увеличивается содержание небелкового (минерального) азота и замедляется синтез белка. Как следствие формируется урожай зерна с низким содержанием белка и клейковины, урожай корнеплодов сахарной свеклы с низким содержанием сахара, а кормовые растения - обеднены протеином. Кислая реакция среды неблагоприятно сказывается на развитии полезных микроорганизмов, особенно осуществляющих минерализацию органических соединений и усваивающих азот атмосферы, а клубеньковые бактерии на корнях бобовых гибнут. Из процессов трансформации азота в почве более выражен процесс аммонификации и заторможены нитрификация и азотфиксация.
Известкование оказывает влияние не только на урожай, но и на его качество. В свеклосеющих районах Татарии наряду с увеличением урожая при внесении дефеката в дозе 1 Нг сахаристость корней повысилась с 17,3 до 18 %, а сбор сахара - на 12,3 ц/га (Нечипоренко, 1980). На увеличение от известкования стекловидности зерна озимой пшеницы с 80 до 86 % указывают данные Харьковского СХИ (Гринченко, Деми-денко, 1970).
И.А.Шильников и Л.А.Лебедева (1987) указывают, что под влиянием известкования увеличение содержания белка в зерне озимой ржи на фоне азотных удобрений составило 1,7 %, а для зерна озимой пшеницы оно было равно 2,7 %. В зеленой массе кормовых бобов под влиянием извести (в варианте без удобрений, а также на удобренных делянках) содержание белка возросло почти на 10 %.
Результаты опыта по прямому (первому году) действию на среднекис-лых выщелоченных черноземах совхоза «Беловский» Троицкого района показали, что применение мелиорантов и минеральных удобрений способствовало улучшению углеводного обмена в растениях сахарной свеклы и получению большего выхода сахара (рис.1). Известь в зависимости от дозы на неудобренном фоне обеспечила выход сахара в пределах 19,9-23,9 ц/га, дефекат - 19,64-26,73 ц/га. Дефекат в дозе 0,25 Нг повысил сбор сахара до 19,64 ц/га, известь до 19,9 ц/га, а в дозах 0,75 Нг и 1 Нг до 26,5-26,73 ц/га и 22,3-23,3 ц/га соответственно при 19,0 ц/га на контроле.
По фону удобрений дефекат в разных дозах обеспечил выход сахара в пределах 36,33-41,23 ц/га, а известь - 33,6-37,8 ц/га при 30,1 ц/га по варианту с внесением одних удобрений. Наибольший выход сахара получен при использовании мелиорантов в дозах, рассчитанных по полной Нг и 0,75Нг с очевидным преимуществом дефеката над известью.
Исследования по действию изучаемых агрохимикатов показали, что оно проявляется на качестве яровой пшеницы и на второй год после их внесения в почву (рис.2). Оценивая урожайность по содержанию клейковины можно отметить, что при известковании содержание клейковины в зерне повышается с 22,8 до 31,7 %, за исключением вариантов с применением извести в дозе 0,75 -1 Нг и дефеката в дозе 0,25 Нг по удобренному фону. Наибольшее повышение клейковины (27,0-31,7 %) произошло по вариантам внесения извести в дозах 0,5Нг и полной Нг. До 25,0-25,6 % она увеличилась по варианту с дефекатом в дозе 0,75Нг по неудобренному и удобренному фонам.
На уровне контроля содержание клейковины было на вариантах с малой дозой извести и дефеката (0,25Нг) и при применении минеральных удобрений. Относительно высокое содержание клейковины по большинству вариантов внесения извести и дефеката по сравнению с контролем свидетельствуют, что действие известкования проявляется в течение трех лет. Некоторый «спад» эффективности дефеката по сравнению с известью обьясняется его высоким действием в течение двух лет.
Опытами также установлено положительное влияние известкования слабокислых выщелоченных черноземов на качество культур, возделываемых в севообороте. Так, полученные данные по влиянию мелиорантов на качество сахарной свеклы в первый год действия на слабокислых выщелоченных черноземах (табл.23) свидетельствуют о разном их действии на сахаристость и о преимуществе дефеката над известью.
Применение дефеката во всех дозах способствовало накоплению сахара в пределах 16,1-17,5 % и обеспечило выход сахара на уровне 45,8-62,1 ц/га, что на 25,1-69,7 % больше по сравнению с контролем. Наибольший эффект достигается при известковании дефекатом в дозах по полной Нг и 0,75 Нг. Внесение извести по всем вариантам обусловило выход сахара на уровне 45,8-56,1 ц/га, что в 1,3-1,5 раза выше чем на контроле.
В таблице 24 и приложении 3 представлены результаты анализов по содержанию белка и клейковины в зерне яровой пшеницы сорта «Алтайский простор» в опыте, проводимом в СПК колхозе «Вперед» Зонального района на слабокислых выщелоченных черноземах в первый год действия мелиорантов и удобрений. Применение дефеката в сочетании с навозом и минеральными удобрениями на слабокислых выщелоченных черноземах СПК колхоза «Вперед» обусловило в первый год действия агрохимикатов улучшение качества зерна яровой пшеницы. Несмотря на избыток влагообсспечения, содержание белка в зерне повысилось на 1,0-1,3 абс.%. 3 варианте с внесением дефеката в дозе 3 т/га оно составило 14 %, что в 1,1 р;іза выше, чем на контроле. Аналогичная картина наблюдается и по вариантам внесения навоза 40 т/га с NeoPeoKeo и дефеката 3 т/га с NeoPwKea. Диаграмма количества клейковины по вариантам опыта в основном копирует кривую по белку. Оба показателя качества при внесении мелиорантов, навоза и минеральных удобрений либо близки к контролю, либо заметно выше. Наибольшее повышение содержания белка отмечалось по высоко-удобренному фону - 40 т/га навоза с МбоР&оК зо (14,0 %), а также по вариантам с внесением дефеката с N60P6oR so и одного навоза, где оно было равным 13,7-14,0 %, при 12,7 % на контроле. Выход белка составил 2,3-2,9 ц/га против 2,1 ц/га на контроле.
