Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация известкования дерново-подзолистых серых лесных почв, выщелоченных и оподзоленных черноземов в условиях Татарстана

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация известкования дерново-подзолистых серых лесных почв, выщелоченных и оподзоленных черноземов в условиях Татарстана"

" РОССИЙСКАЯ АЩШЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УДОБРЕНИЙ й АРРОПОЧВОВЕДЕНИЯ имени 1.Н.ПРЯШШШИКОВА

На правах рукописи

БУРГАНОВ Фарнд Гильфановнч

ШТИПИЗАЦИЯ ИЗВЕСТКОВАНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ, СЕТЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ. ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ И ОПОДЗОЛЕННЫХ ■. • ЧЕРНОЗЁМОВ В УСЛОВИЯХ ТАТАРСТАНА

.Специальность 06.01.04 - Агрохимия

"' ' * Автореферат ■■ ' диссертация: на соискание ученой степени , кандидата сельскохозяйственных наук

москва 1393

Работа выполнена в Волго-Вятском филиале Всероссийского научно-исследовательского и проектно-техполотического института -химизации сельского хозяйства

Научны" руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор И.А.ШЬНИКСВ * ■

Официальные оппоненты - доктор биологических наук,

профессор Л.Л.ЛЕШЗДЕЗА -.. . •.

•' кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Ц.В.ШИ!АКСВА. • ' " ' "

Зелушее предприятие - научно-производственное объединение

"Нива Татарстана"

Запита состоится "" 1Ь'^Зг. в № час,

на заседании ^¡педализированного совета Л,1/20.0^.01 при . '• Всероссийском пнегизуте удобрений и агропочвовёденйя им. Д. Н.Прянишникова по адресу: К"?550, Москва, ул.Прянишникова, ВйУЯ,~

С диссертацией мокко ознакомиться в.' библиотеке Вй/А.

Автореферат разослан "Л0" Л/Му. .

•/ченый секретарь Специализированного совета доктор с.-х. наук, профессор

¿.п.вашйгг

- з -

СЕЦлЯ Х4РАКТЕЕ-1СТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы, В современных условиях, когда в сельском хозяйства используются огромные материальные ресурсы, повышенная кислотность почв остается для многих регионов одним из негатпвпнх факторов, прэпятствувщим получениз высоких я стабильных урожаев сельскохозяйственных культур."

В настоящее время в республике Татарстан первичное известкование завершено, проводится повторное внесение извести. Потребность. в.мелиоранте обеспечивается рыхлыми.известковыми удобренл-" ями местных карьероз. Объёмы известкования за последние годы достигли 350-400 тыс.га, а ежегодные затраты для этого - 250-ЗС0 млн.руб. Однако, несмотря на это, площади кислых почв занимают большой удельный вес (47,2^) я на I.0I.I9S2 г, составляют "1747,0 тнс.га..

Увеличение объёмов и темпов известкования диктует необходимость рационального использования карбонатного сырья. В связи с этим оптимизация известкования кислых почв в качестве основы и1 конечной цели 'должна иметь научное обоснование норм и периодичности внесения известковых удобрений, используя при этом дирфе-решшрЬванннй подход.по их установлению с учётом конкретных региональных условий.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы состояла

в изучении н научном обосновании путей эффективного и рациональ-■ ■ f ■ " ного использования карбонатного сырья для известкования. 3 процессе выполнения ставились слэдуюипе'основныэ задачи:

• - исследовать■закономерности изменения реакции среды (pH KCl) различных типов произвесткованных пот в зависимости от исходной их кислотности, дозы извести и времени её взаимодействия с почвой;

- изучить эффективность известкования почвы при безотвальной системе её обработки;

- изучить эффективность сочетания известковых ж минеральна:; удобрений на выщелоченном чернбзёме; . ,

- выявить.эффективность фосфоритованвя при-сочетании с .известкованием серой лесной псчвц. на фоне органических е ыклераль-ных удобрений; ■ ' ' ,

- дать сравнительную, оценку окупаемости уроааеы, биоэнергетической эффективности применения-извести-на различных типах почв; - ■ ' - '.-'.'.': 1

- разработать методику лабораторно-полевого контроля качества известкования кислых почв. - " : - " .-,-•. ',-•/

Научная- новизна-работа. Установлены закономерности л количественные параметры изктонения кислотности (рН КС1) процзвест— кованных почв в-'зависимости от их генезиса, дозы внесенной'из-'-; вести, исходного' уровня реакции среда'-и ърщ&ш щажкороШешт; известкового удобрения с почвой. - .Определена. эффеотнвнрСФз. взве-. сткованш дерново-подзолистой ночвн при безотвальной '.'системе.;" ' ее обработки. Установлена сяте^.-лъные -парауетрн"'й;тз1Жо-хш.шчес-кшс свойств выщелоченного черноэЬ:.:а-:при известковании-в сочзта--ник с различшж уровне:-.; генерального-иитшп-гя. .Определена-' зффек- ' тивность фосфорнтозангл серой лесноЗ,, почвы на фоне-органических , минеральных в известковых удобрений. Дана сравнительная агрозо-. •кическая и биоэнергетическая ай^ективность кестшх'извэоткс'зы'х. удобрений ка основных типах яЬчв.' .Разработана'- методика лабора-.. торно-полевого контроля качества проведения известкования кислых почв в производственных условиях.

Практическая дещ-тасть,-паботн п, реалнзадия результатов, исследований. Установлены научно-обоснованные дозы,:периодичность внесения известковых'удобрений и цикличность агрохимического обследования, которые позволяют поддерживать' физико-хкка-ческие свойства пахотных почв-в оптимальных параметрах, ' рацио- ;

■ л

нально. и эффективно использовать карбонатное сырье для известкования. Обоснованы агрономическая и энергетическая э^ектив-носгь местных известковых удобрений на основных типах почв.

Материалы исследований возига в "Рекомендация по известкованию кислых почв Татарской АССР" (1986), методические подходы использованы в "Рекомендациях по известкованию кислых почв Горъ-ковскоЗ области" (IS89). Результаты исследований использованы -при разработке "Нормативов сдвига кислотности VpH KCI) от извести для почв Волго-Вятского экономического района" U9SÛ). Методика лабораторно-полевого контроля качества проведения известкования применяется в производственных условиях Татарстана, Нижегородской области.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на заседаниях Координационного совета по известковании (.Белгород, 1987, IS90;' москва, 1988; Ленинград-Пушкинs 1989); на 7-ой научно-производственной конференции "Биология - сельскому хозяйству" (Казань, Î987); на научно-практической конференции, посвященной 70-летип научно-производственного объединения "Нива Татарстана" (Казань, I&&0); на -ÏÏI конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Среднего Поволжья и Урала ».Казань, IS9I); на заседаниях Учёного совета Волго-Вятского Филиала ВШПТИЛ4М. Основные . результаты исследований изложены в 8 печатных работах.

Структура и объём тгассептапии, Диссертация состоит из . введения, обзора литературы <7 разделов), условий и методики проведения исследований (4'раздела), экспериментальной части (6 глав), обших, выводов'и предложений производству, списка литературы. Работа изложена на 242 страницах машинописного текста, зключает 45 таблиц, Ю рисунков и 28 таблиц приложений. Список

использованной литературы состоит из Л02 наименований.

* *

- 6 - ^

УСЛОВИЯ ПРОВБЩЕНШ И ОБЪЕКТН ИССЛЕДОВАНИЙ \ Условия почвообразования, ^Характерной особенностью почво- . образующих пород является высокая ех карбонатноеть. В настоящее -время карбонаты выщелочены на значительную, глубину (0,5-1,5 и • более м.) и заметного влияния на свойства почзы не оказывают.. Северные раЯрны (Предкамъе) расположены в 'более увл&гйённой лесной зоне. Большая часть территории Шредкамье, Восточное Закамье представляет типичную лесостепь, а остальная (Западное и Юго- ...: Восточное Закамьа) - приблпяаются к условиям степей, Основными почвами являются чернозёмы (46,7$), серые лесные (40,3$) и"дерново-подзолистые (7,7$). Особенностями их являются: небольшая-величина гидролитической кислотности, относительно высокая насыщенность поглощающего комплекса основаниями и преимущественно слабокислая реакция среды. ' ' .: •

Метеорологические условия. Года проведения полевых опытов . (1985-1991гг) характеризовались большим разнообразием.метеоро-' логических условий. Сильно'выраженный дефицит влаги в почве в не риод интенсивного роста растений и налива зерна с высокими температурами воздуха отмечался в 1987, 1988, 1991гг. В 1990 г. количество. осадков за вегетационный период было значительно больше средних многолетних. В остальные годы 'погодные условия для возделывания сельскохозяйственных кулыур были удовлетворительные.

Объекты исследований. Объекта!.® исследований для изучения динамики кислотности-произвесткованных почв были дерново-подзолистые, серые лесные почвы, выщелоченные и оподзоленные чернозёмы с различной исходной кислотностью. Полевые опыты проводили: $ I - на серой лесной тяжелосуглнннстой почве в колхозе "Заветы Ильича" Арского района Шредкамье), й 2 - на дерново-подзолисто®

среднесуглинистой почве в колхозе "Мир", Арского района (Пред. г

камье), к 3 - на выщелоченном тякелосуглинистом чернозёме в сов-

-О ' •

хозе "Леватевский" Алексеевского района (Западное Закамье). В качестве мелиоранта применяли известковые удобрения: местного производства, соответствующие ТУ 10-11-428-87 : доломитовая (СаС03 79,3-91,2%,JjCQ3 29,1-44,3;?) и известняковая (СаСО^ 79,32,9-3,6*) мука: .

ПРОГРАММА. И МЕТОда ИССЛЕДОВАНИЙ Научные исследования выполнены в соответствии с Государственной программой 01.51.02 по разделу 0I.0I.B3 "Разработать перспективные приёмы известкования кислых почв, изучить баланс кальция и обосновать для внедрения в сельскохозяйственное производство оптимальную периодичность известкования в условиях интенсивного земледелия" гос.регистрации 01860133938, 01900055064).

Динамтоа кислотности IpH KCI) произвесткованных почв iISSO-1589гг). Исследования проводили методом обобщения данных длительных наблюдений за реакцией среды почв.с различной исходной кислотность» ipH KCI 4,3-5,5), произвесткованных в условиях про. изводства возрастающими дозами извести ^3-10 т/га СаСОз). Почвы для исследований с типичными свойствами подбирали на уровне отдельного поля, состоящего из 3-4 элементарных участков размером по 20°га. Всбго с элементарных участков било отобрано 1626 образцов -почвы, значения рН которых после обобщения на уровне поля . в количестве 537 щт ^из них 200 шт на дерново-подзолистых, ¿87 -на серых лесных, ¿50 - на чернозёмах) были включены для математической обработки. Средний уровень применения удобрений за эти годы составил: органических - 5,5 т/га, минеральных - 117 кг/га действующего,вешества.- .

Полевой опыт I \I985-I090rr). Изучали эффективность способов сочетания фосфоритной муки.с известью на фоне органических и минеральных удобрений. Схема опыта показана в табл.1. Яри традиционном способе внесения доломитовую и фосфоритную муку

- 8 - ■ .

заделывали лущением на Ю см и вспашкой на 20 ем. При послойном известковании половинную норму извести заделывали плугом с предплужниками с предварительным лущением почвы, друхую половину норыы извести после оборота пласта вносила под лущильник'. При совмещении фосфоритования с известкованием в варианте 6'фос-' форитную цуку заделывали под плуг с предварительным дущением почвы, а известь - через месяц под лущильник. В варианте 7 фосфоритную цуку вносили под лущильник после заделки 0,5/норш извести и оборота пласта, следующую половину нормы извести заделывали через месяц после фосфоритования такяе под лущильник. Навоз, доломитовую и фосфоритную муку вносили на чистом пару, . минеральные удобрения ежегодно под предпосевную обработку почвы из расчёта на планируешь урожай. Средняя доза удобрении за 0 лет составилаЖз2^46%2 кг/га д.в., в том числе по культурам: озимая рожь (по чистоку пару) ' • -яровая пшеница -

^70*40% » ячмень - //еи^С^би , -однолетнпе травы -Л^зо^О \ озимая роаь --Л40^40К60 •

Полевой отмт К 2 11986-1990тг). Изучали эффективность . известкования дерново-подзолистой почвы при безотвальной систем.' обработки. Схема опыта приведена в таблД. Отвальную заделку навоза и доломитовой ьуки проводили лущением (ДПХ-ХО) на 10 сми вспашкой плугом ШБ-4-35) на 20 см. При безотвальной заделке взамен вспашки применяли безотвальное рыхление на 20 см. Навоз и -доломитовую щгщ вносили'на чистом пару, минеральные, удобрения - под предпосевцую.культивацию. Дозы удобрений по годам и культурам составили: озимая рожь что чистому пару) -^о^УО^О яровая пшеница -// б^би^оС • однолетние травы -.УьО^бО^би » озимая рожь -^20^60^70 • в последующе годы после чистого пара обработка почвы состояла из поверхностного рыхления ^ЛДГ-10, БДТ-7), ранневесеннего боронования и предпосевной культивации.

"ЛВАИ лиимзил ииытоы

■ Опит № I

Оццт .- 'е 2

Опит В 3

1. Контроль без удобрений

2. Навоз 30 т/гагИ/РК _ фон

3, -5он г Са 1,0 с традиционной заделкой

4,-Фон.* Са 1,0 с послойной заделкой

.5. ^он <■ Рф с традиционной . заделкой

6, -'он г Рф с традиционной заделкой г Ьа 1,0 поверхностно

?. 5он + Са 1,0 послойно Рф поверхностно

I. Отвальная заделка .

X/ Навоз 40 т/га +-/РК - фон 2. ¿он г Са 1,0

II. Безотвальная заделка

' 3. Навоз 40 т/га +ЛРК - фон

4. Фон т Са 0,5

5. »'он <• Са 1,0 .

6. >£рн <• % 1,5 .

1, контроль боз удобрений

2, Са до 0,5 г.к.

3, Са по 1,0 г.к.

4-^20Р50К20 -Фон!

5. ^он I + Са по 0,5 г.к.

6. Фов. I Са по 1,0 г.к. V. ®он I + Са по 1,5 г.к. 8. Фон I * Са по 2,0 г.к. Ь.Х£5аР££с%а - фон II

Ю. Фон II + Са по 0,5 г.к.

II; Фон И + Са по 1,0 г.к.

12. ¿он II г Са по 1,5 г.к.

13. Фон II + Са по 2,0 г.к.

I

ср I

Примечание: Са - доломитовая цука из расчёта 5,5 т/га СаС03 ; Рф - фосфоритная мука Егорьевского месторождения из расчёта ЗОСкг/га

¥>5 •

п

римечание:

Са - доломитовая мука из расчёта 1,0 норма -4,8 т/га СаС03

Примечание: Са - известняковая мука из расчёта 1,0 г.к. - 5,2 т/га СаС03 ;

минеральные удобрения под горох: ¿он.1 --Лзо^Аю ; % II -^50Р150%0 •

Минеральные удобрения во всех опытах: аммиачная иелитра , двойной суперфосфат калий хлористый т%)

-10 - -

Полевой ртгат К З (198В-1991тг). Изучали эффективность известкования слабокислого выщелоченного' чернозёма ка фоне различных доз минеральных удобрений. Схема опыта приведена в табл. I. Чередование культур в звене севооборота: чистый пар-озкмая рожь-яровая пшеница-горох. Основная обработка почвы состояла из луцейия ■ стерни, зяблевой вспашки, ранневесенкего боронования к предпосевной культивации.

Методы проведения исследований. Анализы почзекных образцов проводили: pH - потенциометрически; гидролитическую кислотность -по Каппену; сумму поглощённых оснований - по Калпену-Гильковипу; обменные кальций к гагний - комплексонометркческн в 1,0 н -KCl; гумус по Тюрину в модификации ЦИНАО; подвижный фосфор и обменный калий в одной вытяжке: по Корсакову в опытах I к 2 , по Чирикову -в опыте 3 ; подвижность фосфатов по Карпинскому-Зшлятпной. .Под-вшсные форьш микроэлементов в почве определяла по методу Пеиве-Ринькиса. Содержание и в почве и растениях одреде- '

ляли радиохимическими методами, рекомендованными в Агрохюлсдукбе. Для математической обработки использовали дисперсионный, корреляционный е регрессионная методы анализов результатов исследований (Б.А.Доспехов, 1973; В.Н.Перегудов, 1376)Расчёт биоэнергетической эффективности известкования проводили сох'ласно методики. Л.М.Державина (1985). . '

РЕЗУЛЬТАТЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ' ; '

I. Динамика кислотности ЧрН "KCl) произвесткованных . • дерново-подзолистых, серых лесных почв, выщелоченных к оподзоленных чернозёмов

Оптимизация темпов известкования додана сопровождаться, созданием к поддержанием заданного уровня реакции почв. В связи с.этим е условиях интенсивного земледелия актуальна задача научного прогнозирования изменения реакции почвы при известковании.

„: - ÍI - .

I.I. Влияние доз извести па сдвиг рН в зависимости от исходного уровня кислотности почв

Исследованиями установлены закономерности смещения реакции произвесткованных почв в завчспмоста от доз извести, исходной кислотности и времени взаимодействия мелиоранта с почвой. В обобщённом виде количественную взаимосвязь между этими факторами отражают следующие уравнения регрессии:

- дерново-подзолистые среднесуглинистые

рН = 2,35 ^ 0,377 рН11СХ^ + 0,028 рЬ?и0Х<+ 0,248 Са - 0,009 Са2 -' - 0,061 Т - 0,0039 Оа-Т ; 5 = 0,97 II)

- серые лесные тяжелосуглинистые

рН - 2,15 + 0,373 рНИС2<+ 0,040 рН^ + 0,149 С а - 0,0019 Са2 -- 0,036 Т - Q.U049 Оа-Т ; R = 0,98 (.2)

- чернозёмы выщелоченные и оподзоленнне тяжелосуглинистые рН =.2,63 + 0,120 рНйСХ + U,C6 pí^cx/ °'1ЭЭ Са " U'CÜ7 С&2 "

0,025 Т - Ü.0U5. Са-Т ; 5 = 0,98 (.3)

где рН - ожидаемое после известкования значение рН, рНисх - исходный уровень реакции почв, Оа - доза извести ^СаСОу), т/га , Т - годы после известкования . -Установлено, что'действие извести на сг/ешение реакции наиболее сильно проявляется на дерново-подзолистых почвах, наименее - на чернозёмах. Так, внесение на среднекислнх почвах 3-9 т/га CaCO-j привело к сдвигу рН на 0,60-1,40 единиц на церно-во-подзолистых, 0,47-1,20 - серых лесных почвах и 0,33-0,99 едп ниц - на выщелоченных гг оподзоленных чернозёмах.Изолинии смеще-няя рН от извести на различных типах почв показаны в рис. 1-3.

По мере увеличения доз извести возрастает величина общего сдвига рЯ, но уменьшается сдвпг рН от I т СаС03, одновременно увеличивается расход извести на смешение рН на 0,1 . ■

Изолинии сдвига рН на различных типах почв

10

<й (ч

О*

%

о

я) со

о «

4,3

А

Рис. I.

4.8

рН исх.

"5ТЗ

10

9 8

7 65 4

3

рН исх.

м ю

рН есх.

4.В

5.3

Дерново-подзолистые почвы

■ Рис. 2. Серые лесные почвы ' Рис. 3. Черноземы внще-• .' ченные и оподзоленшэ

л

На величину сдвига рЯ от. извести сильное влияние оказывает исходная реакция цочв. На более кислых почвах расход СаС0~ для сдвига рН на ОД значительно ниже, .чем на менее кислых.

Неодйнаковое изменение реакции среды под действием извести обусловлено различием буферных свойств почв. Буферность возрастает от дерново-подзолистых почв к чернозёмам, а в пределах одного и того яа типа поча большей буферностью обладают менее кислые их разновидности. В такой последовательности изменяется и реакция этих почв при известковании.

1.2. Изменение кислотности 1рН КС1)• произвесткованных ■ почв во зремени •

Длительные наблюдения за изменением кислотности произвесткованных почв показали, что максимальное действие извести проявляется в первые 1-2 года, далее отмечается постепенное снижение достигнутого сдвига рН. .. .

.Увеличение дозы извести приводит к возрастании смещения рН в сторону нейтральной реакции в прямом её действии и удлинению срока влияния во времени. Однако происходит это не пропорционально дозам вносимой извести - с иХ увеличением, возрастают потери достигнутого сдвига рН в абсолютных величинах.

Величина снижения достигнутого значения рН произвесткованных почв во времени зависит и от их генетического типа. Абсолютные размеры снижения рН при прочих равных условиях уменьшаются от дерново-подзолистых почв к чернозёмам, а серые лесные почвы занимают промежуточное положение. Из уравнений регрессии чХ)—(3) видно, что ежегодные темпы подкисления произвесткованных почв происходят со скоростью уменьшения рН на 0,061 ед, на дерново-подзолистых, 0,036 ед. - на серых лесных почвах и 0,025 ед. -на выщелоченных и оподзоленных чернозёмах. 0 увеличением дозы извести потери достигнутого сдвига рН возрастают и составляют на

каждую внесённую тонну СаСОд 0,0039 ед. на дерново-подзолистых, 0,0049 ед. - на серых лесных н 0,005'ед. -г на чернозёмных почвах.

Исследования показали, что на различных типах почв длительность действия одних и тех ке доз взвести одинаковая в относительных величинах и отличается по группам их исходной кислотности. Расчёты гоказывают, что при внесении оптимальных норы извести на

о .

различных типах почв восстановление слабокислой реакции происходи! через 4-6 лет посла известкования. Вследствие этого цикличность агрохимического обследования пахотных почв должна быть не более

5 лет. ' "

/

■1.3. Потери карбонатов из произвесткованных почв Определение потерь карбонатов проводили методом косвенных расчётов снижения во времени эффективности внесенных известковых удобрений и измэнения в динамике почтенной кислотности (И,А.Еиль-ников и др., 1982; А.Н.Небольсин и др., 1983). Полученные-данные о потерях извести описываются следующими уравнениями регрессии: для дерново-подзолистых почв -,• \ -

У = _ 568 + 153,7 рН + 39,8 Са В = 0,93 - (4)

для серях лесных почв - ' ■ ' ... У = _ 399 + 117,9 рН + 38,5 Са - - К = 0,97 ■ С5) для выщелоченных и оподзоленных чернозёмов -У = - 636 + 170,3 рН + 39,7 Са . Д = 0,98 16), где У - среднегодовые потери СаСО^, 'кг/га ; рН - исходное значение рН известкуемой почвы; Са - доза СаСОд, т/га .

Уравнения регрессии показывают, что размеры потерь извести зависят как от доз мелиоранта, так и от исходного уровня'кислотности: с увеличением обоих показателей потери карбонатов из почвы возрастают. Следовательно, внесением оптимальных норм извести, моено уменьшить величину этих потерь. При этом возможные потери в среднем составляют: 380 кг/га СаССЬ на дерново-подзолистых,

• - 13 - .

ч ' '

•450 - на серых лесных л 500 -г/га - на чернозёмных дствах.

; 2. ЗффектЕЕЕооть известкования дерново-подзолистой • .почвы при безотвальной сястекэ обработки -.

2.1. Изменение флзпко-хгмичесгзг: свойств почзн ' '

Безотвальная система обработки налагает определённые коррек-. тива на динамику физико-химических свойств почвы при её известковании. Независимо от способов заде л; л известкового удобрения происходит дифференциация пахотного слоя по свойствам. _ . _ При традиционной заделке полной нормы извести смешение рН" в течение первых двух лет составило 0,70-0,91 ед. в слое' 10-20 см и 0,50-0,42 ед. - з 0-10 см. В последующие годы значение рН по слоям постепенно выравкидось. Причём величина рН в сЛое 0-10 см в дальнейшем- не превышала достигнутого в перрый год,уровня 5,80 , . а з слое 10-20 см она уменьшалась более интенсивно. Через 4 года после внесения известкового'удобрения значение рН установилось в интервале с близкой, к нейтральной реакцией среда 1рН 5,7) по всеиу пахотному слои. ■ • :''."'.

При поверхностной заделке .максимальное действие доз извести на смещение рН проявилось'в верхнем 0-10 см слое почзы, которое - продолжалось .в, течение 3 лет. Влияние извести в сдое 10-20 см было слабое в первые 2 года после заделки и возрастало с течением времени. Через 3 года после внесения мелиоранта значенгя рН по слоям почвы практически выравнились, а через 4 года уповень рН в вкинем Ю-20 см слое был выше, чем в верхнем 0-10 см слое при дозах извести 0,5-1,0 нормы и одинаковый - при 1,5 норме. Зависимость рН от доз извести и времени взаимодействия с почвой выражается в виде уравнений регрессии:,

рН (0-10)= 5,19 + 1,125 Са - 0,225 Са2 + 0,075 Т -.0,046 Т2 + . .+ 0,027 'Са-Т ; В = 0,98 ■ ■ 17)

' " - 16 - "

рН (10-20) ~ 5,23 + 0,792 Са - 0,325 Са2 - 0,078 Т +0,005 Т2 + . f 0.IC3 Са-Т ; . 5 = 0,95 (8)

• здесь и далее: Са - дозы извести'в долях от нормы; Т- время . прошедшее после известкования, годы

Полученные параметры изменения рН во времени в целом по па-' хотному слои хорошо согласуются' с результатами исследований предыдущего раздела'(уравнение I).

Известкование снизило величину гидролитической кислотности почвы, увеличило сумму и степень насыщенности поглощающего комплекса основаниями. Характер и направленность изменения физико-химических свойств при известковании были аналогичные рН.

Независимо от дозы извести и способа- её задзлки произошло значительное изменение физико-химических свойств почвы в подпахотном (20-30 см) слое. К концу исследований возрастание рН было тем больше, чем выше доза внесённой извести и составило 0,43-0,70 ед. - Аналогично снижалась гидролитическая кислотность почвы и возросла' суша поглощённых оснований. Такое явление свидетельствует о миграции оснований кз корнеобитаемого слоя почвы.

2,2. Влияние известкования на урожай культур В результате улучшения агрохимических свойств почвы под вли-' янием известкования существенно возросла урожайность полевых культур. Зависимость урожая (У) от доз извести с поверхностной их заделкой-в почву отражают уравнения регрессии:' озимая рожь -У = 20,9 +2.3& Са - 0,30 Са2; " Б = 0,98 (9) яровая пшеница У= 19,8 + 3,74 Са - 0,60 Са2; Е = 0,99' (10) вико-овёс (сено) У = 42,1+£1,37Са - 5,23 0а2; Я = 0.93, (II) озимая роаь У = 38,5 + 8,1 Са - 4,4 Са2; R = 0,95 (.12)

Уравнение регрессии для озимой ржи по чистое пару представляет практически прямолинейную зависимость с отдачей от нормы извести в среднем около 3,0 ц/га зерна. По уравнении регрессии

для яровой пшеницы, йэдяо, 'что от нормы извести прибавки урожая почти такие ле, как п для озимой рай, однако с'каддой последующей дозой-извести абсолютные размеры прибавок снижаются на более значительную величину. В последующие годы такая тенденция прпсброхает еще болывуга значимость, в сгясн с чем урожайность однолетних трав .и озимой■ рпи ясно дифЬ-эреЕдирована по,дозам извести.

. Такая зависимость урокаез от доз извести во времени объясняется, з первую очередь, недостаточным перемешиванием'мелиоранта'с почвой в первне годы и слабым изменением рН в нижней, части пахотного горизонта. Установлено,'что превышение значений рН от опти- • ■малыюго уровня в верхних слоях почзы ДрН 6,1-6,5) через 1-2 года после известкования не препятствует росту урожаев прт.1 относительно невысоком значении рН в нижней 10-20 см слое почвы (рН 5,5-5,9). -В то же время "при дальнейшем увеличении рН свыше 5,9 в .никнем слое рост урокаез приостановился (Са 1,0 - через .4 года), .а при превышении рН за 6,0 по все^ 0-20 см слою почвы (Са -£',5 - через 0-4 года) - отмечено депрессивное действие извести на растения.

Максимальные прибавки, по данным 4 сборов урожая, получены при внесении полных норм-'извести:. 10,3 ц/га -т при традиционной заделке и 13,0 ц/га з.ед. - при поверхностной заделке.

3. Эффективность известкования выщелоченных 5 чернозёмов ■

Зависимость урожая сельскохозяйственных культур от доз кевге-ти и удобрений описывается уравнениями регрессии: озимая рожь, зерно (ц/га)

У= 21,4 + 5,73-Са - 2,83 Са2 + 1,6оЖ + 0,24 (У^К)2 т 1,С7Са^ЕС;

5 = 0,98 ■' . (13)

яровая пшеница, зерно (ц/га) - _ ••

У = 18,7 -г 6,22 Са - 3,54 Са2 +18,55;УРК - 9,24 (Ш)2 г .

+ 2,24 Са-/РК; К = .0,99 (14)

горок, сено (ц/га) ■

У в 15,0 + 10,31 Са - 2,20 Са2 + 8.45ХРК + 0,98 (ЖРК)2 -

~ 1,54 Са'^РК ; К = 0,&8 . (15) . '

где Са - норма извести по г.к. ; - норма минеральных удобрений: фон Г - 0,9 , фон XI - 1,5 .

Как видно из уравнений, известкование выщелоченного чернозёма повышает урожайность.и увеличивает эффективность минеральных удобрений. Применение последних на фоне извести увеличило урокайность озимой ржи в 1,2-1,4 раза на фоне умеренных доз, в 1,3-1,5 раза -на фоне повышенных доз, яровой пшеницы, соответственно, в 1,6-1,8 к 1,5-1,6 раза, гороха - 1,7-2,2. и 2,1-2,5 раза.

В целом известкование слабокислой почвы в сочетании с удобрениями повлекло продуктивность звена севооборота в раза. При этом доля урожая за счёт естественного плодородия составила 62,5$, за счёт удобрений - 22,1, за счёт известкования - 15,4$.

Продуктивность культур находилась в.тесной корреляционной зависимости как от уровня обеспеченности растений элементами питания, так и физико-химических свойств почвы. Оптимальные параметры последних находились в пределах: рН КС1 5,8-5,0 ; Нг - 2,0-2,5 мэкв/ЮОг почвы; V- 93-54$.

Известкование в сочетании с минеральными удобрениями увеличило содержание азота в растениях и вынос его с урожаем. В годы с достаточным и обильным увлажнением почвы известкование способствовало увеличению содержания фосфора в растениях, а в засушливом (1591г) содержание ^2^5 Б растениях гороха-уменьшалось с увэ-личенкей норм извести. Размеры выноса калия с урояаем при известковании определялись, главным образом, за счёт роста содержания его в вегетативных•органах растений, а также - за счет увеличения уро"аГгности культур. Влияние извести на содержание кальция возрастало с увеличением нормы её внесения: в 1,2-1,6 раза в зерне ози-

" . , - 19 ~ '

мой ржи, в 1,4-2,3 раза - в г;орве яровой, пшенивд и в 1,2-1,4 раза - в сено гороха. Известь и инларалышэ удобрения увеличила содержание бежа в зерне озйлг f ржи .на 1,3-3,0$, яровой пшот.ща -0,6-0,9^, протеина в сет:а гороха - па 0,1-1,5%. ■ -

В интервале изменения рН 5,3-6,2 ссвьзстноэ лнзсонао í,плюральных удобрений и извести увеличило содержанке подвижного молибдена (11-122$), кобальта (II-I2#), снизило бора (7-24$), медп (3-5$) и слабо влияло на содержание цинка и марганца.

Известкование способствовало уменьшений поступления радиоизотопов в растения как в абсолютных, так и относительных величинах. 1Соэффидиентц накопления в растениях гороха на известкованной почве снижаются от 0,32 по фону удобрений до 0,41-0,25 по возрастающим дозам извести и ля в 2,2-3,7 раза. Отмечена отно-

ron *

ситедьная стабильность коэффициентов накопления 'С? в растениях (0,08-0,14). ' , • .

"4. Влпяппо известкования серой лосной почвы на эффективность применения фосфоритной муки

При совместном внесении фосфоритной f/уки и полной дозы извести на фоне органических и минеральных удобрений продуктивность растений бала г/аксикальной, а средний сбор-урогаов составил 29,729,9 ц.з.ад. 'с I га.,Дополнительный сбор урояая за счёт улучшения реакции средн.и фосфатного уровня почвы достиг 7,3-7,5 ц.з.ед. с I га и несколько пссвксил суммарною эффективность этих Факторов при раздельном их действии.

3 условиях отвальной системы обработки почеы способы заделки известкового удобрения г совмещения его с фосфоритной мукой не привели к существенным различиям в урожайности отдельных культур и продуктивностй севооборота в целом.

Под влиянием извести повысилась подвижность фосфатов как самой почвы, так и внесенных удобрений. Концентрация Р2О5 в извест-

кованной почве повышалась с течением времени и через 5 лет она . была существенно выше по сравнению с кислой"почвой (соответственно 1,25-1,50 и I,16 мг/л). Степень мобильности ^отношение концентрации фосфат-ионов к содержанию подвижного фосфора в почве -С/Р) подвижного фосфора фосфоритной цуки на известкованной почве была выше, чем на'кислой (0,58-1,16 против 0,50-0,94). Следовательно, известкование на фоне органических" и минеральных удобрений способствует увеличению подвижности фосфора фосфоритной муки. Об этом свидетельствует также наличие тесной (г = 0,91-0,99) корреляционной связи между урожаем и степенью мобильности фосфатов в почве.

5. Окупаемость урожаем и энергетическая эффектив- • ность известкования различных типов почв

Исследования показали, что применение местных известковых удобрений является высокоэффективным приёмом, значительно повышающим уронай сельскохозяйственных культур. Среднегодовые приросты урожаев от доз извести составили Сц.э.ед. о I га): 2,3-5,5 - на . дерново-подзолистой, 3,7-4,4 - да серой лесной, почвах, 1,7-7,5 -на выщелоченном чернозёме.

. Наибольшие урожаи подучены при внесении полных норм извести.■ Эффективность половинных норм извести во многом не превышала 50$ от полной, а применение её свыше нормы не способствовало дальнейшему росту урожаев. .

Исследования- доказали*также высокую биоэнергетическую эффективность местных'известковых удобрений. На всех типах: почв и, особенно при умеренных нормах извести, энергетичедвде, расходы на : их применение полностью окупились накопленной энергией Вс дополнительном урожае-. этом энергозатраты на известкование дернрво-попзолистсй почвы окупились, в среднем'за 2-3 года, серой лесной ..почвы - за 3-4 года. На выщелоченном чернозёме.срок окупаемрйти'

\ -21- .

энергозатрат возрастал с поышо'нием доз извести до 9 лет и сокра- ' тился до 2-3 лэт при внесение спт?алымх норм (Са 1,0).'

6. Методика лабораторно-полевого контроля за качество!.! известкования

Сущность•метода заключается в определении фактических сдвигов рН произвесткованного поля по элементарным участкам и сравнении среднего пх значения с нормативным показателем. Основу'методики составляет положенно о том, что при качественном внесении известковых удобрений полными дозами и благоприятных условиях (влажность, тешература почвы) 'обеспечивается нормативный сдвиг рН через. 2-3 месяца. Отбор контрольных образцов проводится строго на тех не элементарных участках, где проводилось агрохимическое обследование.

Достоверность изменения степени кислотности определяется ■ методом статистической оценки существенности средней разности из-кенения рН в результате-известкования с помощью í -критерия Стъго-дента. Результаты вероятностно-статистического анализа (Е.Л.Дмитриев, 1972) показывают, что для определения сдвига рН от извести необходимо.взять 12-15 контрольных образцов почвы до и после известкования.

После установления достоверности сдвига рй по элементарным участкам проводят определение эффективности внесённой извести О, %) по формуле: 3 = ( р%ак?> : рНнорм>) . 1СЩ". Нормативные показатели сдвига рН от извести на различных типах почв вычисляют по уравнениям регрессии Ч)-(З). Поскольку указанные уравнения регрессии включают Фактор времени, то оценка з&рективностк монет быть, проведена как в год прямого действия извести,, так р в её последействии. Учитывая, вто допуск на отклонение составляет + 30,?, т0 эффективность известкования должна быть не менее Только в этом случае можно утверждать о доброкачественном уровне . проведения работ по известкованию.

- 22 - .

" В Н.Б.О Д Ы ■ . .. - :

. X. Установлены закономерности и количественные параметры изменения реакции среды в пахотных почвах в ■ зависимости от их генезиса, исходной кислотности, количества внесённого мелиоранта и времени его взаимодействия с почвой.

2. С увеличоняем дозы вносимой извести возрастает общий сдвиг рН, но уменьшается сдвиг рН от 1т СаС03 , одновременно возрастает расход извести'длй сдвига рН на 0,1. Расход извести для сдвига на 0,1рН при прочих равных.условиях ^природно-клима-тические, уровень применения минеральных и органических удобрений ) зависит от буферных свойств и возрастает от дерново-подзолис т;:у почр к чернозёма!«, а в пределах одного и того же типа почвы -от сплькокислнх к слабокислым.

3. Среднегодовые темпы подкисления происходят со скоростью уменьшения рН на 0,061 ед. на дерново-подзолистых, 0,036 ед. -на серых лесных почвах и 0,025 ед. - на выщелоченных и оподзолен-.ных чернозёмах. С увеличением дозы извести потери достигнутого смещения рН возрастают и составляют ежегодно на кажгую внесённую тонну СаСОд 0,0039 ед. рН на дерново-подзолистых, 0,0049 - на. серых лесных и 0,005'ед. рН - на чернозёмных почвах. При оптимизации норм извести смещение реакции до слабокислого интервала наступает через 4-6 лет после известкования. .

4.- Потери карбонатов из почвы находятся в прямой зависимост!

»

от дозы мелиоранта и исходного значения рН. При оптимальных нормах извести среднегодовые потери СаС03 составляют (кг/га): 380 -на дерново-подзолистых, 450 - на серых лесных и 500 - На чернозёмных почвах.

5. При безотвальной системе обработки дерново-подзолистой почны запашка известкового удобрения на 20 см с предварительным •т/гением приводит к большему изменению физико-химических свойств

■'•"■'.-'' - 23 - .

. почвы з.слоэ 15-20 с;.;., а заделка под. лупдаышк максимально изменяет свойства в слое 0-10 см к слабо - з. первые 2 года в 10-20 см. Действие извести во времени ¡то слоям потен тесно связано с процессом миграции оснований и имеет направленный харан-тор: ослабляется действие извести в верхних и усиливается - в ,, нижних, в 'том числе и в.подпахотных слоях. Выравнивание агрохимических показателей почвы по всему.20 см слою происходит в зависимости от дозы мелиоранта па 3-4 год после'известкования. За •. первые 'Л года действие полной нормы извести , внесённой в поверхностный 'слей почвы, в; среднем на 29$ было йысе, чем-.при плужной задолго. • ■.' • '•„. ..,''•'

...6, Безотвальная.система обработки почвы не снижает эфрек-тебность пззесткования,.Наиболысая продуктивность звена севооборота обеспечивается, при внесении на фоне органических'и минеральных удобрений полной норм извести с заделкой, па глубину 10-12 см.

. 7. Применение минеральных удобрений в умеренных ^О^ЭО^ЗО^ и высоких ^¿1оР150%50^ Дозах-в сочетании с. известкованием повышает эффективное, плодородие, выщелоченного чернозёма, обеспе-•чивая среднегодовые прибавки урокая сельскохозяйственных культур '■ соответственно-Ю,2-14,1.и 10,9-14,4 ц.з.ед. с I га. В вариантах с-максимальной пролуктивностьп доля урожая за счёт естественного плодородия почвы составила 62,5$, минеральных удобрений - 22,1ц известкования - 15,4$.

8. Ь'ежду. агрохимическими свойствами (рН, Кг, 0" г^О)

выщелоченного чернозёма и урожаем культур выявлена средняя сильная корреляционная связь. Оптимальные параметры физико-химических свойств почвы устанавливаются при внесении норий извести, рассчитанной по величине однократной гидролитической кислотности, и находятся в пределах:.рН КС1 5,8-6,0; Нг - 2,0-2,5 шкв на.ЮОг ■ почвы; 93-94*. '

■ \ ■ • . -V -24 - .-■ , - V;;. ■' /■■

3. При известковании выщелоченного чернозёма вынос элементов питания с урожаем находится в тесной-зависимости от рН КС1. Наи- . более сильная положительная корреляционная связь между рН и выно-' сом азота (Л = '0,90-0,84) и калия 0¿88-0,84) проявилась на фоне умеренных норм удобрений. Связь рН с выносом Р2О5 была поло- ■ жительной и наиболее тесной (1 = 0,98-0,91) в годы с достаточным и избыточным увлажнением на фоне высоких норм удобрений и отрицательной ~ - 0,37-0,84) - в засушливый год. Известкование увеличивает содержание кальция в растениях, повышает сбор белковых веществ с единицы площади. ..'..''

1С'. Совместное применение известковых и минеральных удобрений ка выщелоченном чернозёме увеличило содержание подвижного молибдена (.11-122)5) /кобальта (.11-19^), снизило - бора ^7-24^), меди иЗ-5£) к слабо влияло на содержание цинка и марганца. Известкование снижает подвижность радионуклидов в почве'и уменьшает их поступление в растения. Содержание. в растениях гороха

' ¿37

уменьшилось по сравнению с фоном удобрений в 3,3-5,2 , ф - . ■ в. 1,1-1,5 раза. • • ' _ •.'"•■'' .■-•■'•.

. II. Известкование серой, лесной тяжелосуглинистой почвы на фоне органических С80 т/га) и минеральных ^£2^46^52 ^ Удобрений не снижает эффективность фосфоритования. Среднегодовой прирост урожая культур составляет: от извести 2,2-2,7 , от фосфоритования

4,1 , от совместного их применения - 7,3-7,5 ц.з.ед. с Г га. Спо-

»

собы заделки мелиорантов не привели к достоверным различиям в урожайности культур.

12'. При совместном внесении .извести и фосфоритной ь»уки на серой лесной почве концентрация в слабосолевой вытяжке повы-палась с течением времени и через 5 лет она была существенно выше чег/ на кислой почве. Известкование на Фоне органических• и минеральных удобрений увеличивает мобильность 1С/Р) подвижного фос--

■'■ 5ора фосфоритной цуки.

13. Окупаемость Т 7 ca>-0g местных езвостксеых удобрений среднегодовым приростом уро.-гя близка плп-существенно превышает нормативные" показатели, исложзуешэ в планировании, достигает максимума 'ври зпесепии полных норм мелиоранта,з составляет (ц.з. ед. с" 1'га): 1,1 - на дерново-подзолистои, 0,7-0,3 - на серой лесной почве, ,1,1-1,4 - па выщелоченном чернозёме. При оптимиза-Ц1П5 nópw внесения бнбэяергетттче'ская эффективность пзвесткогакпя розрастает'Л.'сокращается' до .2-3 лот. срок окупаемости энергозатрат -а хИ'Жческую мелиорации йгйсопязннсй допоясятшш урожае энергией.

■ :._•.'" ' 'НЩТСПЙШ БГОПЗВОДСТВУ / . ■ 1,-В целях -золрективного п рзхщокзльггого использования карбо-•. намного сырья;-юр'^г внесения ззвеегкових удобрений должны уста- навдиваться, ди^гэрегпдгро^анно с учёте--! генеглгесдогй типа почва и её "исходной кгслстпсст::.'ЗТззестксЕанлз иэсбходг мо проводить полнн1.Д1'jpi доведения. рН до 5.8-6,0. Дхя этого следует использовать- нормативу 'сдвига 'рН от I т бц003.

2. Цикличность агрохимического обследования почв не долзна превйгахь з сьёдп-гп- бодгев 5 лег. Повторное известковании необходимо nppBoisrs''по-гашпгк агрохимического обследования почв.

- -3. '3 :пгйоках с малтд^т объЗ?12?лг мелиоративного известловангл для воспо.'г-геегя -потерь карбонатов и сохрешк/л Т'изико-хкмич-'скпх свойств произвесткованных 'почв на оптимальном уровне рэкомзпду -ется проводить подд9р™.пваюцее известкование с учётом среднегодовых потерь СаСОз (кг/га): 380 - .на даоново-подзолгстых, 450 - ;:а серах-лесных и'500 - на чернозёмных почвах.

.4." При. безотвальной'системе обработки почвн известкование необходимо проводить, после оборота пахотного слоя полными норма- • мп мелиоранта.; Заделку известковых удобрений' проводят на глубину 10-12 см дисковыми спальниками или фрезой. Повторный оборот

■ -.у.о - ■' '.■-.... .''.

пласта рекомендуется производить.не ранъкэ чем через:3-4,года; '--.•■ после известкования. ; "■ ' ',''::•-■

5. При совместном внесении известковых удобрений и фосфоритной муки заделку их в почву необходимо проводить в разные слои.

6. В целях усиления ответственности-за выполнение работ и повышения эффективности- известкования -в производственных условиях необходимо проводить лабораторно-полевой контроль качества внесения известковых удобрений. - ■■ :..■■•■;■

Список опубликованных работ по теме диссертации.

1. Оценка состояния баланса-питательных веществ и карбонатов в земледелии Татарской АССР за 1981-1985-гг. - Казань, 1986. -

- 22 с. соавторстве)

2. Рекомендации по,известкованию кислых почв в Татарской АССР. - Казань, 1986. - 72 с. 1в соавторстве). , ',

3. Проблема известкования кислых почв на современном этапе//-Агрохимия. - 1988. - й 5. -г С.75-8(3 ^в соавторстве)

. 4. Динамика кислотности почв - Волго-Вятского экономического района и проблема нейтрализации их кислотности //.Химическая- •-/. мелиорация кислых почв Северо-Востока, '-'адров, „ХШВ..- С.37-41;. (в соавторстве) - ■',."'

- 5. Эффективность фосфорйтования кислых почв.'при совмещении с различными приёмами известкования // Нзучные основы ппракти-. . ческие' приемы повышения плодородия почв Урала и Поволжья-/' Тезисы" докладов XI научно-производственной конференции. Уфа, 1988..-'. -

- С, Х03-Ю4 (в соавторстве) . - •

6. Рекомендации по известкованию кислых почв- Горьковской области. - Горький, 1289. - 64 с, *>в соавторстве)-.., - '-'

7. Оптимизация реника известкования почв // Химизация сельского хозяйства. - 1990. - .'5 7. - С,8-11 (в соавторстве)

. ' ' ' \ , ■■:,■ ' '.'■••■ г 27 - " . • .

8. Эффективность 'фссфс.ситозанпя сорю: лесных п- черноземных почв* Татарии. // Почву"Орел.! ..'с Поволжья и ^рала, теория и.практика их использования и охраны / ¡'кшен докладов Ш конференции. Часть IX, Казань, 1^Л.;-С,1иО-ЮЗ^з соавторстве).

Подписано в печать , 14.01.53г. .

Тирая 120 экз.. Заказ 77

Ротапринт РИВЦ ЬСХиП'РТ .

420059, г.Кайань, Оренбургский тракт, дрм 24