Путь повышения плодородия таежной подзолистой почвы в условиях Обского Севера

Введение. Развитие картофелеводства Обского Севера требует решения неотложных задач по развитию прогрессивных технологий. Необходимость освоения современных ресурсосберегающих технологий вызвана имеющимися условиями региона: во-первых, почвы таежной зоны характеризуются очень высокой кислотностью и низкими показателями плодородия почвы, во-вторых, коротким вегетационным периодом (70–80 дн.) для формирования урожайности картофеля [1–5].

Цель исследований. Изучить динамику агрохимических свойств почвы в прямом действии и последействии, а также урожайность картофеля в зависимости от известкования и удобрений.

Материалы и методы исследований. Работа проводилась на Ханты-Мансийской опытной станции НИИСХ Северного Зауралья. Опытные участки характеризовались очень высокой кислотностью (рН 3,9), низким содержанием гумуса (1,7 %), средней обеспеченностью подвижным фосфором (9,0–15,5 мг на 100 г почвы) и обменным калием (7,5–16,0 мг/100 г).

Предусматривалось изучение влияние мелиоранта (доломитовая мука, нейтрализующая способность 87,6–103,8 %) в дозах 0; 0,5 и 1,0 по гидролитической кислотности; органических удобрений (навоз) в нормах 0, 40, 80, 120 и 160 т/га; минеральных удобрений N90Р90К90 на повышение плодородия почвы и урожайность картофеля.

Методы анализа, оценки и учета определялись по общепринятым методикам. В качестве объектов исследований были использованы подзолистая суглинистая почва, районированный ранний сорт Приобский.

Результаты исследований и их обсуждение . Результаты исследований показали, что применение доломитовой муки под картофель обеспечило снижение всех видов почвенной кислотности. Величина рНКСl в опыте понизилась с 3,9 до 5,6–6,0 в зависимости от доз мелиоранта (табл.). Наилучшие значения рНКСI удерживались в течение первых 2 лет. Величина гидролитической кислотности находилась в пределах от 4,7 до 5,5 мг-экв на 100 г почвы.

Органические удобрения (навоз 40–160 т/га) не оказали существенного влияния на изменения рН (r = 0,400), но сказались на величине гидролитической и обменной кислотности. Так, на фонах (120–160 т/га) навоза эти показатели были на уровне 10,15–10,32 и 2,20–2,41 мг-экв против контроля – 7,23 и 1,78 мг-экв/100 г почвы.

Влияние известкования на кислотность почвы (среднее за 3 года)

Установлена отчетливая прямая связь между дозами извести и величиной рН. С повышением доз извести снижается рН. Так, от внесения доломитовой муки по 0,5 г.к. рН изменилась на 1,7, или от внесения 1 т СаСО3 изменение кислотности составило 0,21. При повышении дозы доломитовой муки до 1,0 г.к. сдвиг общей величины рН произошел в 1,6 раза, а от 1 т извести рН изменение составило с 0,27 до 0,19. Коэффициент корреляции равен 0,940.

В наших исследованиях коэффициент корреляции между урожайностью картофеля и величиной рН пахотного слоя почвы составил по дозам извести 0,898, по дозам навоза – 0,465, между величиной урожая и содержанием подвижного алюминия получена отрицательная связь – соответственно 0,898 и 0,666.

В последействии на фонах 0,5 и 1,0 г.к. доз доломитовой муки, где первоначально в год внесения наблюдалась практическая нейтрализация почвенной среды, развивалась наибольшая скорость снижения кислотности. Так, на фоне известкования по 0,5 г.к. скорость изменения с рН 5,8 последействия в 1-й год составила 5,2, во 2-й – 5,0, в 3-й год – 4,5. На фоне 1,0 г.к. соответственно 6,4; 5,3; 5,1; 4,7.

Изменения рН в последействии под действием органических удобрений (40–160 т/га) по сравнению с ее уровнем, установившимся в год внесения, составили: навоз 40 т/га – 4,6; 4,1; 4,0; 4,2; навоз 80 т / га – 4,6; 4,2; 4,2; 4,2; навоз 160 т/га – 4,8; 4,2; 4,9; 4,6.

Процесс разложения органических веществ навоза зависит от степени кислотности почвы. Дозы навоза (40–120 т/га) на фоне известкования по 1,0 г.к. оказали существенное влияние на изменение кислотности в сторону нейтрализации. Таким образом, максимальные сдвиги агрохимических показателей в нейтральную сторону отмечены в год внесения извести и навоза, закономерно изменяясь с увеличением доз доломитовой муки и затуханием нейтрализующего эффекта. В целом показатели рН и гидролитической кислотности по фону 1,0 г.к. свидетельствуют о том, что внесение полной дозы доломитовой муки является более эффективным мероприятием в снижении содержания ионов АI в последействии по сравнению с 0,5 г.к.

Органические удобрения (40–160 т/га) также являются эффективной мерой в повышении плодородия почвы. Их эффективность четко проявляется в год внесения и во 2-й год последействия по сравнению с абсолютным контролем. Известкование оказывает длительное, положительное воздействие на плодородие кислой почвы, в результате чего происходит существенное обогащение элементами питания, а также оптимизация гидролитической кислотности (рис.).

Органические удобрения (навоз 40–160 т/га) способствуют повышению содержания фосфора в среднем на 6,9 мг/100 г, калия – на 4,5, кальция – на 1,9 мг/100 г почвы по сравнению с абсолютным контролем. Доломитовая мука способствует снижению содержания легкогидролизуемого азота и фосфора в почве, особенно при внесении по полной гидролитической кислотности. На фоне по 0,5 г.к. навоз 40–160 т/га отмечено увеличение содержания фосфора, кальция и калия. В последействии органно-минеральная система удобрений наиболее значительно увеличивает содержание легкогидролизуемого азота, затем фосфора и калия.

Это, по-видимому, объясняется тем, что разложение органического вещества навоза наиболее интенсивно проходит на второй год действия. Органические удобрения (40–160 т/га) повышают обеспеченность почвы элементами питания: легкогидролизуемого азота в 1,09–1,79 раза, фосфора – в 1,17–1,68, калия – в 1,2–1,8 раза. Тогда как этот показатель без удобрений снижается по фосфору в 0,9 раза, калия – в 0,5, что свидетельствует о необходимости ежегодного пополнении уровня питания за счет внесения органических удобрений.

Анализ показывает, что величина урожайности года закладки опыта и трех лет последействия существенно отличаются между собой. Эти различия определялись не только дозами удобрений и доломитовой муки, погодными условиями, но и продолжительностью действия первых двух компонентов.

В прямом действии при внесении под картофель навоза 80 т/га по сравнению с контрольным вариантом без удобрений урожайность клубней возрастает в среднем с 26,9 до 36,5 т/га. При этом каждая тонна навоза обеспечила прибавку урожая до 121 кг/га. Органические удобрения в дозе 120 и 160 т/га обеспечили прирост клубней соответственно на 7,4 и 9,2 т/га, от 1 т навоза было получено по 62 и 57,5 кг клубней с 1 га.

В условиях Обского Севера эффективность навоза в год внесения в дозе 120 и 160 т/га несколько снижается против дозы навоза 80 т/га. Это определяется основными параметрами фотосинтетической деятельности посевов. Известкование по 0,5 г.к. и по полной гидролитической кислотности повышает урожай клубней на 5,7 и 4,8 т/га. Тонна доломитовой муки при норме известкования по 0,5 г.к. увеличивает урожай на 0,71 т/га, а на фоне известкования по 1,0 г.к. – 0,30 т/га.

Исследования показали высокую эффективность удобрений и известкования в последействии. Эффективность удобрений на фоне известкования значительно повышается, что позволяет получать дополнительно 6,4–7,9 т клубней с гектара. Максимальный урожай клубней 46,7 т/га формирует картофель на фоне известкования по 0,5 г.к. при внесении органического удобрения в дозе 80 т/га совместно с N90Р90К90.

При известковании почвы расходуется меньше органических удобрений для достижения эквивалентного уровня урожайности, получаемого на кислой почве. С увеличением доз органических удобрений эффективность известкования снижается.

Выводы

• 1.    Известкование почвы, органические удобрения улучшают агрохимические свойства почвы, создавая тем самым условия, благоприятные для роста и развития растений картофеля.

• 2.    В последействии известкования наблюдается высокая скорость подкисления почвы независимо от доз мелиоранта. Оптимальным способом проведения этого агроприема необходимо считать использование невысоких доз (0,5 г.к.), но систематического его применения, 1 раз в 3–4 года.

• 3.    Необходимо на кислых подзолистых почвах ежегодно вносить 80 т/га навоза + N90Р90К90 при создании фона известкования по 0,5 г.к., что позволяет получать высокие урожаи картофеля (до 46,7 т/га) без существенного ухудшения качества продукции.