УДК 631.582:631.811

Н.Г. ПИЛИПЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник

О.Т. АНДРЕЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук,

заведующая отделом

ФГБНУ Научно-исследовательский институт ветеринарии Восточной Сибири

e-mail: vetinst@mail.ru

ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА СВОЙСТВА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР

Представлены результаты исследований по влиянию различных норм известняковой муки на слабокислой лугово-черноземной почве в полевом севообороте (пар – пшеница, ячмень, вико-овсяная смесь) на агрохимические, агрофизические свойства, на продуктивность культур и биоэнергетическую эффективность, проведенных в ФГБНУ научно-исследовательский институт ветеринарии Восточной Сибири. Установлено положительное действие и последействие мелиоранта, при котором снижалась гидролитическая кислотность и повышалась сумма поглощенных оснований. Сдвиг рН солевой в полях севооборота от исходного показателя составил 0,3-0,8 единицы (на контроле рН KCℓ - 5,0-5,2). С восполнением недостатка кальция в почве степень подвижности основных элементов питания увеличилась на 10-35 мг/кг почвы. Коэффициент структурности повысился с 1,6 до 1,8 единицы. Использование химической мелиорации с целью повышения плодородия почвы позволило дополнительно получить 3,44 т кормовых единиц и 1,02 т переваримого протеина. Наибольшую продуктивность с 1 га севооборотной площади – 9,36 т кормовых единиц, 2,03 т переваримого протеина и окупаемость энергетических затрат – 3,2 единицы обеспечил вариант с внесением известняковой муки в норме по 0,5 гидролитической кислотности на гектар.

Ключевые слова: известняковая мука, минеральные удобрения, свойства почвы, продуктивность, биоэнергетическая эффективность.

Существенный фонд пахотных угодий Забайкальского края составляют черноземы и лугово-черноземные почвы. Общим для всех типов почв Восточно-сибирских черноземов является укороченный гумусовый горизонт, неглубокое распространение корневой массы, заниженная интенсивность микробиологических процессов, близкое залегание плотных пород, значительная скелетность профиля, облегченный гранулометрический состав [Андреева, Цыганова, Климова, 1; Шашкова, Цыганова, Андреева, 2]. По мнению ученых, эти почвы в отличие солонцовых и подзолистых в меньшей степени должны нуждаться в химической мелиорации. Однако в процессе длительного и интенсивного сельскохозяйственного их использования они постепенно стали терять естественное плодородие и приобрели ряд неблагоприятных свойств. В результате подкисления почвы происходит потеря кальция и магния, а также других элементов минерального питания растений и почвенных микроорганизмов. Дефицит кальция усугубляется существующей структурой посевных площадей. Для повышения плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур требуется разработка, и освоение эффективных мер, обеспечивающих рациональное использование материальных ресурсов [3, 4, 5, 6].

Цель и задача исследований – установить влияние известкования лугово-черноземной почвы на основные показатели плодородия и продуктивность культур в полевом севообороте.

МАТЕРИАЛ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены на полях ФГБНУ НИИ ветеринарии Восточной Сибири, расположенных в Ингодиско-Читинской лесостепи. В полевом севообороте – пар, пшеница, ячмень, вико-овсяная смесь изучали разные нормы известняковой муки, рассчитанные по 0,5, 1,0, 1,5 гидролитической кислотности (г.к.). В физическом весе это составило – 2,8, 5,6 и 8,4 т/га.

Климат зоны резко континентальный. Продолжительность безморозного периода 90-110 дней. Сумма положительных температур выше 10⁰С составляет 1500…1800⁰С. Годовая сумма осадков 330-380 мм, основное их количество (85-90 %) выпадает в теплый период, максимальное – в июле-августе. Гидротермические коэффициенты (ГТК) вегетационных периодов в годы исследований равнялись: 1,79, 0,9, 0,7 и 0,8 единиц. Согласно этим коэффициентам первый год исследований характеризуется как избыточно увлажненный, остальные – с недостаточным и неустойчивым увлажнением.

Почва опытного участка – лугово-черноземная мучнисто-карбонатная маломощная, по гранулометрическому составу среднесуглинистая с содержанием в пахотном слое: валового азота – 0,19, гумуса – 3,78 %, сумма поглощенных оснований – 12,6 мг.экв./100 г почвы, рН солевой – 5,02, гидролитической кислотности – 3,5, подвижного фосфора – 1-3 мг, обменного калия – 7-8 мг/100 г почвы, объемной массы в слое 0-10 см – 1,17, 10-20 – 1,44, 20-30 – 1,38 г/см, в слое 0-30 – 1,33. Содержание агрономически ценных фракций структурно-агрегатного состава почвы состоящих из комочков размером от 10 до 0,25 мм составляет – 60,8, более 10 мм – 30,4, меньше 0,25 мм – 8,8 % (Кстр. – 1,6).

Повторность опыта трехкратная. Варианты располагали последовательно. Площадь делянки – 150 м². Схема опыта представлена в таблице 1 и включает 6 вариантов.

Таблица 1

Схема опыта

Вариант	Нормы удобрений в полях севооборота
	пар	пшеница	ячмень	вико-овсяная смесь
1	контроль – без удобрений	-	-	-
2	-	N60Р60К60	N60Р60К60	N60Р60К60
3	СаСО3 – 5,6 т	-	-	-
4	СаСО3 – 2,8 т	N60Р60К60	N60Р60К60	N60Р60К60
5	СаСО3 – 5,6 т	N60Р60К60	N60Р60К60	N60Р60К60
6	СаСО3 – 8,4 т	N60Р60К60	N60Р60К60	N60Р60К60

Известняковую муку вносили один раз за ротацию полевого севооборота в паровое поле под основную обработку почвы (ПН-4-35, кольчатый каток). Минеральные удобрения равными нормами N₆₀Р₆₀К₆₀ кг/га д.в. – под предпосевную культивацию зерновых культур и однолетних трав. Культуры в севообороте возделывали по агротехнике, рекомендованной системой земледелия для лесостепной зоны края [1]. Удобрения по своему химическому составу соответствовали ГОСТу: известняковая мука содержала - 93,5 СаСО₃, аммиачная селитра – 34,1 двойной гранулированный суперфосфат – 45,1, хлористый калий – 62,8 % д.в.

Для посева зерновых культур использовали пшеницу сорт Бурятская 34, ячмень Дина, овес Колпашевский, вику Новосибирская. Посев провели: пшеницы – в первой, ячменя – в третьей декаде мая, вико-овсяной смеси – в третьей декаде июня, сеялкой СЗС-2,1 с нормой высева соответственно культурам – 4,1, 4,3, 1,2 млн. вики + 2,0 млн. овса всхожих зерен на гектар.

Наблюдения и учеты выполнены общепринятыми в почвоведении и агрохимии методами. Анализ почвы на гумус по методу Тюрина [7]. Объемную массу, структуру и влажность почвы – весовым методом [8]. Анализ почвы на NPK (нитраты – ионометрическим экспресс-методом, подвижные формы фосфора и обменного калия в уксусно-кислой вытяжке по Чирикову). Сумму поглощенных оснований и гидролитическую кислотность – методом Каппена, рН солевой – в однонормальном растворе хлористого калия [7]. Учет урожая – сплошной с пересчетом на 14 % влажность зерна и 100 % чистоту. Математическая обработка данных урожайности – методом дисперсионного анализа однофакторного полевого опыта по Б.А. Доспехову [9]. Химический состав растений: гигровлагу и золу – весовым методом, фосфор – ванадомолибдатным, кальций и калий – пламеннофотометрическим, жир – по Попандопуло, клетчатку – методом Кюршнера и Ганека в модификации Коган, азот – по Къельдалю с последующим пересчетом на сырой протеин [7].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате научных исследований была установлена эффективность известкования и применения минеральных удобрений на слабокислой лугово-черноземной почве. Положительное действие и последействие мелиоранта выражено качественными изменениями агрохимических и агрофизических свойств почвы (таблица 2).

Таблица 2

Влияние известняковой муки на агрохимические свойства пахотного горизонта лугово-черноземной почвы

Вариант	Пар (в конце парования)			Пшеница			Ячмень			Однолетние травы
	рН KCℓ	Hr мг-экв/ 100 г	S мг-экв/ 100 г	рН KCℓ	Hr мг-экв/ 100 г	S мг-экв/ 100 г	рН KCℓ	Hr мг-экв/ 100 г	S мг-экв/ 100 г	рН KCℓ	Hr мг-экв/ 100 г	S мг-экв/ 100 г
1.Контроль (без удоб.)	5,0	3,6	15,6	5,1	3,2	14,4	5,2	3,4	15,3	5,1	3,4	11,9
2. N60Р60К60	4,9	3,3	14,0	5,1	3,1	14,5	5,0	3,8	15,4	4,9	3,9	13,4
3.СаСО3 – 5,6 т	5,6	2,0	18,3	5,7	1,9	17,4	5,5	2,5	17,6	5,7	2,3	17,3
4.СаСО3 – 2,8 т	5,4	2,0	18,4	5,4	2,1	16,1	5,3	2,7	16,4	5,6	2,5	16,5
5.СаСО3 – 5,6 т	5,6	1,9	17,9	5,4	1,7	17,1	5,3	2,3	17,1	5,7	2,5	16,8
6.СаСО3 – 8,4 т	5,7	1,8	18,5	5,8	1,5	18,9	5,3	2,5	17,0	5,4	2,2	16,8
НСР05	0,2	0,3	1,5	0,2	0,6	1,2	0,2	0,5	0,9	0,3	0,6	1,3

Так, снижение гидролитической кислотности (Hr) от исходного показателя в первые два года после внесения известняковой муки составило – 1,1-1,8, в последующие – 0,9-1,3 единицы.

Смещение рН солевой вытяжки (рН KCℓ) от исходного показателя в первый год после ее внесения составило – 0,4-0,7, на второй – 0,3-0,7, третий – 0,1-0,3, четвертый – 0,3-0,6 единицы.

Одновременно со снижением кислотности почвы повышалась сумма поглощенных оснований (S). За ротацию севооборота превышение ее к первоначальному показателю составило 1,0-4,4 мг.экв./100 г почвы. Известкование почвы в чистом виде без последующего внесения минеральных удобрений оказывало равноценное влияние на агрохимические свойства почвы (рН KCℓ, Hr, S). Ежегодное внесение минеральных удобрений в норме N₆₀Р₆₀К₆₀ без предварительного известкования повышало кислотность почвы за ротацию севооборота на 0,1-0,2 единицы.

Сдвиг рН солевой от исходного уровня в полях севооборота зависел от норм внесения мелиоранта. С увеличением нормы известняковой муки показатели гидролитической кислотности в посевах пшеницы, ячменя и однолетних трав снижались от 2,7 до 1,5, а сумма поглощенных оснований увеличивалась от 16,1 до 18,9 мг.экв./100 г почвы.

Поступление кальция с известняковой мукой в нормах 2,8, 5,6 и 8,4 т/га нейтрализовало почвенную кислотность и создавало условия для перехода в доступное для растений подвижных форм элементов питания NО₃, Р₂О₅, К₂О. В результате увеличивались коэффициенты использования их растениями из минеральных и органических удобрений, сокращались потери.

Так, за период парования количество NО₃ в пахотном слое почвы увеличилось на 3-4, в период всходов зерновых и однолетних трав на 13-35 мг/кг почвы, Р₂О₅ соответственно на 4-7 и 7-29 мг. Норма известняковой муки при этом соответствовала – 5,6 т, минеральных удобрений - N₆₀Р₆₀К₆₀ кг/га д.в.

С изменением агрохимических показателей лугово-черноземной почвы изменялись и агрофизические свойства, а именно снижалась плотность почвы, улучшалась ее структура. Снижение плотности в слое 0-30 см составило – 0,01-0,17 г/см³. За счет увеличения агрономически ценной фракции коэффициент структурности повысился от 1,6 до 1,8 единицы.

Применение минеральных удобрений на фоне известкования повышало урожайность зерна пшеницы на 0,3-0,4, ячменя – 0,6-0,7, зеленой массы вико-овсяной смеси – 10,5-11,7 т/га (на контроле без удобрений соответственно культурам: 2,0; 0,6; 12,4 т/га). Полученная урожайность согласовывалась с анализом структуры урожая по высоте растений, длине колоса и метелки, количеству зерен в колосе, массе зерна с 1 колоса и массе 1000 зерен (таблица 3).

Таблица 3

Влияние известняковой муки на урожайность, сбор кормовых единиц, переваримого протеина зерновых культур и однолетних трав в севообороте, т/га

Вариант	Пшеница			Ячмень			Вико-овсяная смесь
	зерно	корм. един.	перев. прот.	зерно	корм. един.	перев. прот.	зелен. масса	сухое в-во	корм. един.	перев. прот.
1. Без удоб-рений	2,0	2,49	0,17	0,6	0,70	0,05	12,4	1,83	1,26	0,25
2. N60Р60К60	2,2	2,75	0,21	1,2	1,37	0,10	20,3	2,69	1,88	0,41
3. СаСО3 по г.к.	2,0	2,61	0,19	0,6	0,72	0,05	15,3	2,10	1,51	0,37
4. СаСО3 по 0,5 г.к. + N60Р60К60	2,3	2,91	0,23	1,2	1,31	0,10	24,1	3,50	2,49	0,61
5. СаСО3 по 1,0 г.к. + N60Р60К60	2,3	2,98	0,23	1,3	1,44	0,11	22,9	3,18	2,24	0,50
6. СаСО3 по 0,5 г.к. + N60Р60К60	2,4	3,04	0,24	1,2	1,30	0,11	22,9	2,99	2,13	0,55
НСР05	0,20	0,16	0,02	0,10	0,10	0,01	1,5	0,20	0,10	0,34

Такая же зависимость получена по сбору кормовых единиц и переваримого протеина. Превышение по данным показателям к варианту без удобрений составило: по пшенице 0,42-0,55 и 0,06-0,07; ячменю – 0,6-0,74 и 0,05-0,06; однолетним травам – 0,87-1,23 и 0,25-0,36 т/га (на контроле соответственно культурам: 2,49-0,17; 0,70-0,05; 1,26-0,25 т/га).

Наибольшую продуктивность культур с одного гектара севооборотной площади (9,36 т кормовых единиц; 2,03 т переваримого протеина) и окупаемость энергетических затрат (3,2 единицы) обеспечил вариант с внесением известняковой муки по 0,5 гидролитической кислотности (на контроле без удобрений сбор кормовых единиц составил – 5,92, переваримого протеина – 1,01 т, энергетический коэффициент – 2,8 единицы).

ВЫВОДЫ

Применение известняковой муки на слабокислой лугово-черноземной почве способствовало улучшению агрохимических и агрофизических свойств, повышению продуктивности и биоэнергетической эффективности культур в полевом севообороте:

1. Увеличение норм известняковой муки от 2,8 до 8,4 т/га в физическом весе (от 0,5 до 1,5 г.к.), снижало гидролитическую кислотность в полях севооборота на 1,1-1,7 и повышало сумму поглощенных оснований на 1,0-3,4 мг.-экв./100 г почвы. Сдвиг рН KCℓ (солевой) составил: в паровом поле – 0,5-0,8, в посевах пшеницы – 0,3-0,7, ячменя – 0,3-0,3, однолетних трав – 0,3-0,6 единиц.

За период парования и развития растений содержание нитратов подвижного фосфора и обменного калия увеличилось на 1,0-3,5 мг/кг почвы. Объемная масса в слое 0-30 см снизилась на 0,01-0,17 г/см³, коэффициент структурности повысился от 1,6 до 1,8 единицы.

2. Применение минеральных удобрений на фоне известкования повышало урожайность зерна пшеницы на 0,3-0,4, ячменя – 0,6-0,7, зеленой массы вико-овсяной смеси – 10,5-11,7 т/га (на контроле без удобрений соответственно культурам: 2,0; 0,60; 12,4 т/га).

3. Наибольший сбор кормовых единиц (9,36 т), переваримого протеина (2,03 т) и окупаемость энергетических затрат (3,2 ед.) обеспечил вариант с внесением известняковой муки по 0,5 гидролитической кислотности на гектар (на контроле без удобрений соответственно: 5,92 т; 1,01 т и 2,8 ед.).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Андреева О.Т., Цыганова Г.П., Климова Э.В. и др. Зональные системы земледелия Читинской области. – Чита, 1988. – 423с.

2. Шашкова Г.Г., Цыганова Г.П., Андреева О.Т. Возделывание сельскохозяйственных культур в Забайкальском крае // Система основной обработки почвы в лесостепной зоне /Г.Г. Шашкова, Г.П. Цыганова, О.Т. Андреева. - Чита, 2012. – С.28-43.

3. Шильников И.А., Стрельников В.Н., Михеев А.В. и др. Рекомендации по известкованию кислых почв. – М.: Колос, 1982. – С.6-7.

4. Иванов И.А., Иванова В.Ф. Удобрения при известковании // Химизация сельского хозяйства. – 1989. – № 7. – С.69-70.

5. Отчеты Читинской областной проектно-изыскательской станции химизации, 1990. – С.12.

6. Мельник М.А. Используем местные известковые удобрения // Химия в сельском хозяйстве. – 1985. – № 10. – С.6-8.

7. Агрохимические методы исследования почв. – М., 1965. – 436с.

8. Агрофизические методы исследования почв. – М., 1965. – 257с.

9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. – М., 1985. – 351с.

N.G. PILIPENKO, Candidate of Science in Agriculture, Senior Researcher

O.T. ANDREYEVA, Candidate of Science in Agriculture, Department Head

Federal public budgetary scientific institution is a Research institute of Veterinary Science of East Siberia

e-mail: vetinst@mail.ru

INFLUENCE OF LIME APPLICATION ON PROPERTIES OF THE MEADOW AND CHERNOZEM SOIL AND EFFICIENCY OF CULTURES

Results of researches on influence of various norms of calcareous flour on the subacidic meadow and chernozem soil in a field crop rotation (steam – wheat, barley, viko-oat mix) on agrochemical, agrophysical properties, on efficiency of the cultures and biopower efficiency which are carried out to FGBNU research institute of veterinary science of Eastern Siberia are presented. Positive action and an after-effect of an ameliorant at which hydrolytic acidity decreased is established and the sum of the absorbed bases increased. Shift рН salt in crop rotation fields from an initial indicator made 0,3-0,8 units (on control рН KC ℓ - 5,0-5,2). With completion of a lack of calcium of the soil degree of mobility of basic elements of food increased by 10-35 mg/kg of the soil. The coefficient of degree of structure increased with 1,6 to 1,8 units. Use of chemical melioration for the purpose of increase of fertility of the soil allowed to receive in addition 3,44 t of fodder units and 1,02 t of a perevarimy protein. The greatest efficiency with 1 hectare of the sevooborotny area – 9,36 t of fodder units, 2,03 t of a perevarimy protein and payback of power expenses – 3,2 units was provided by option with introduction of calcareous flour in norm on 0,5 hydrolytic acidities on hectare.

Keywords: calcareous flour, mineral fertilizers, properties of the soil, efficiency, biopower efficiency.