Сельское хозяйство/3.Земледелие, грунтоведение и агрохимия

К.с.-х.н. Шалашова О.Ю.

Новочеркасская инженерно-мелиоративная академия им. А.К. Кортунова ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет»,

г. Новочеркасск, Россия

Влияние удобрительно-мелиорирующих компостов на свойства черноземов обыкновенных деградированных

На орошаемых массивах широко распространились процессы вторичного засоления, уплотнения, осолонцевания, переувлажнения, заболачивания, дегумификации почв, что резко снижает потенциальное плодородие земель. В последние годы эти явления усугубились из-за недостатка средств на восполнение плодородия земель традиционными способами, а именно внесением кальцийсодержащих мелиорантов и навоза крупного рогатого скота.

Однако практика показывает, что запасы навоза КРС из-за спада производства в отрасли практически исчерпаны, поэтому на сегодняшний день в качестве органического удобрения перспективным ресурсом становится птичий помет, поскольку птицеводство стало развиваться быстрыми темпами и, как показывает статистика, ежедневное поступление этого отхода со средней птицефабрики составляет 100 т.

В то же время, беря во внимание сложное финансовое состояние хозяйственников земель, в состав мелиорирующей основы компостов нужно включать дешевые и, по возможности, местные кальцийсодержащие вещества. По нашему мнению, таким веществом может стать глауконит – местный сырьевой ресурс с богатой минеральной основой и высоким содержанием кальция – около 72 %. Фосфогипс – уже хорошо зарекомендовавший себя мелиорант, который обладает всеми необходимыми свойствами для мелиорации солонцовых почв ( мелиорирующая основа 92 %, кислая реакция). Он в достаточно больших количествах имеется в отвалах химических комбинатов Краснодарского и Ставропольского краев и имеет очень низкую отпускную стоимость, но стоимость доставки в другие регионы обходится очень дорого. Учитывая слабую обеспеченность сельского хозяйства минерально-сырьевыми ресурсами и органическими удобрениями, разработка новых дешевых удобрительно-мелиорирующих средств на основе местных кальцийсодержащих веществ и птичьего помета представляется достаточно перспективным направлением. Преимуществом предлагаемого решения, в сравнении с лучшими отечественными и зарубежными аналогами, является то, что в основу разрабатываемых средств положен принцип одновременного снижения солонцеватости, щелочности, уплотненности почв и создание условий для накопления гумуса и оптимизации питательного режима в почвах при одноразовом их внесении через 5-6 лет.

Для изучения влияния удобрительно-мелиорирующих компостов на свойства черноземов обыкновенных деградированных в результате поливов слабоминерализованной водой сульфатно-натриевого состава заложен полевой опыт по следующей схеме:

1. Контроль

2. Птичий помет( П.п. ) –16 т/га

3. Фосфогипс (Ф)– 10 т/га

4 .Глауконит (Гл.) –13 т/га

5. Компост ( П.п. +Ф) – 19 т/га

6. Компост (П.п. + Гл.) – 25 т/га

7. Компост (П.п. + Ф + Гл.) – 17 т/га

Удобрительно-мелиорирующие вещества вносились осенью под основную вспашку. Повторность опыта – трехкратная. Последействие этих средств изучалось в течение 6 лет. Площадки для отбора образцов почв и учета урожайности сельскохозяйственных культур из года в год оставались постоянными.

Режим орошения сельскохозяйственных культур поддерживался на уровне 75- 80 % от НВ. Расчетный слой - 0-60 см. Поливы производились дождеванием машиной ДДА -100МА. Агротехника, общепринятая для Ростовской области согласно рекомендациям зональных систем земледелия. Образцы почв анализировались по гостированнным методам в аккредитованной эколого-аналитической лаборатории.

Результаты исследований показали:

- общее содержание солей на всех вариантах, кроме контроля, после 6 лет освоения земель при поливах слабоминерализованной водой сульфатно-натриевого состава не превысило предельно-допустимых параметров (ПДП) для этих почв (0,15 %);

- щелочность на вариантах с фосфогипсом и фосфогипсосодержащим компостом (П.п.+Ф) была устранена в первый год и не проявляла себя в последующие годы. Трехкомпонентный компост (П.п.+Ф+Гл.) устранил щелочность ко 2 году последействия, а компост из П.п.+Гл. только к 3 году, так как глауконит относится к медленнодействующим мелиорантам, а фосфогипс – к быстродействующим. К 6 году исследований наблюдалось незначительное увеличение щелочности на мелиорируемых вариантах, определяющий ее как слабую. На контроле черноземы, обладающие в начале исследований средней щелочностью, к концу исследований стали сильнощелочными (более 1,6 мг-экв/100 г. по Зимовцу);

- рассматривая результаты изменения состава почвенно-поглощающего комплекса (ППК), можно отметить, что наилучшими в этом отношении оказались компосты из Пп + Ф, Пп + Ф + Гл и Ф. На этих вариантах по содержанию обменного натрия к третьему году последействия были достигнуты оптимальные параметры (ОП), на варианте с Гл. и глауконитосодержащим компостом они пока остались на границе ПДП, а на варианте с Пп и на контроле были выше ПДП.

Мелиорирующий эффект фосфогипсосодержащих компостов проявлялся с первого года последействия и усиливался из года в год, охватывая всю 40 – см толщу почвы. При этом в первый год последействия количество обменного Na при внесении фосфогипса уменьшилось в слое 0 – 20 см на 43 %, в слое 20 – 40 – 29, при внесении компоста Пп +Ф - соответственно 57 – 43, на варианте с глауконитом 15 – 15 , компоста Пп +Гл – 28 –28%.

На 4 и 5 годы последействия компост из Гл. и компост из П.п. + Гл. активизировались и содержание обменного Nа достигло 2 %, находясь между ПДП и ОП. Действие фосфогипса и фосфогипсосодержащих компостов стало затухать, но снижение поливных норм позволило стабилизировать процессы осолонцевания. Это подтвердили результаты, полученные на контроле и на варианте с П.п. К 6 году исследований усиление водной нагрузки в результате поливов картофеля слабоминерализованной водой сульфатно-натриевого состава (ОН = 2500 м³/га) способствовали уже восстановлению процессов осолонцевания. В первом ряду оказался глауконит, содержание обменного натрия к осени 6 года исследований составило на этом варианте 4 %. Лучший вариант – с П.п. + Ф + Гл., в котором сочетались быстродействующие (фосфогипс) и медленнодействующие (глауконит) эффекты. В 0-40 см слое почв этого варианта содержание обменного натрия от Σ ППК к 6 году последействия составляло всего 2 %, а в почвах с фосфогипсом и компостами из П.п + Ф и П.п. + Гл. по 3 % на уровне ПДП.

В меньшей степени вытеснялся из ППК обменный магний, но его содержание по вариантам также уменьшилось и после 3лет последействия на варианте Пп + Ф + Гл., Пп + Ф он достиг в слое почвы 0 – 40 см 15 – 17 % от ППК, на вариантах с глауконитосодержащими средствами- 19 %, с глауконитом – 25 %, в то время как на контроле и П.п. - 27 % и 26 % от суммы ППК.

После 4 и 5 года последействия содержание обменного магния оставалось стабильным, а к 6 году его количество по всем вариантам возросло до величин, расположенных ближе к ПДП – 20 % от Σ ППК.

Соответственно с уменьшением обменного Na и Mg ППК обогащался кальцием и на лучших вариантах Ф, Пп + Ф + Гл., Пп + Ф в первый год последействия его содержание в 0-40 см слое находилось выше 70 %, а на контроле 66 %. К третьему году последействия на этих вариантах его количество располагалось между ПДП и ОП, то есть 80-85 % от Σ ППК.

Лучшие варианты – фосфогипсосодержащие компосты 82-83 % Са и фосфогипс – 80 % Са от Σ ППК. В первые годы сказывается их быстрое действие на почвы за счет кислой реакции фосфогипса и его высокой растворимости. И это длится до 2009 г. (после 5 лет последействия). Показатели по кальцию, так как и по магнию остаются на одном и том же уровне. Но осенью 6 года исследований, в вегетационный период почвы насыщались натрием из-за больших норм водой сульфатно-натриевого состава.

Произошел сдвиг обменных реакций в сторону накопления обменного натрия в ППК и выхода кальция из него, поэтому даже на лучших вариантах содержание кальция (П.п. + Ф + Гл.) было на грани и даже ниже ПДП.

-удобрительно-мелиорирующие компосты способствовали разуплотнению почв. К 3 году исследований наилучшими вариантами по физическим показателям были компосты из П.п. + Ф и П.п.+Ф+Гл. На этих вариантах плотность сложения почвы в 0-40 см слое составляла соответственно 1,17 и 1,18 т/м³ , структурное состояние на обоих вариантах опыта оценивалось как хорошее, а водопрочность агрегатов как удовлетворительная. На контроле соответственно 1,26 т/м³, удовлетворительное и неудовлетворительная. К 6 году исследований физические показатели по этим вариантам не ухудшились.

- результаты определения общего гумуса показали, что внесение птичьего помета и УМС, приготовленных на его основе обеспечивало в течение 6 лет исследований положительный баланс гумуса. После 6 лет их воздействия накопление гумуса по сравнению с контролем в абсолютных единицах составляло 0,2 % на вариантах с компостами П.п. + Ф и П.п.+Гл., на вариантах с Ф – 0,15 %, с Гл. – 0,11 %, с П.п. – 0,12 %.

Вывод: Химическая мелиорация удобрительно-мелиорирующими компостами, приготовленными из П.п, Ф, Гл. способствовала устранению щелочности, снижению солонцеватости и обогащению почв кальцием, разуплотняла почвы, улучшая структурное состояние и водопрочность агрегатов и сохраняя положительный баланс гумуса при орошении черноземов обыкновенных слабоминерализованной водой сульфатно-натриевого состава.