Исследование влияния комплексных гуматизированных минеральных удобрений на плодородие сероземных почв

Введение . В последние годы идет тенденция получения и использования гуматизированных минеральных удобрений (ГМУ), или, как их еще называют, органоминеральные удобрение (ОМУ). ГМУ (ОМУ) содержат в своем составе, наряду с гуминовым веществом, компоненты минеральных удобрений: азот, фосфор или калий. Проведенные исследования по изучению эффективности действия ГМУ(ОМУ) на развитие и урожайные характеристики сельскохозяйственных культур [1–2], а также на плодородие почв [3–4] показали положительные результаты.

При получении ГМУ (ОМУ) обычно используются готовые минеральные удобрения [1–4]. Проблема получения и использования ГМУ очень актуальна в сегодняшних условиях Кыргызской Республики (КР), производство минеральных удобрений здесь отсутствует. В то же время в КР имеются большие запасы окисленных бурых углей для производства гуминовых веществ и агроруды, содержащих компоненты фосфора, а также калия [5].

Исходя из этого, последние годы в Институте природных ресурсов Южного отделения Национальной академии наук КР проводятся научно-практические исследования по разработке технологии получения и применения комплексных гуматизированных минеральных удобрений (КГМУ). То есть проводится работа по получению и применению удобрения, содержащего в своем составе, наряду с гуминовым веществом, полный набор минеральных компонентов: азот, фосфор и калий. Для получения КГМУ были использованы местные агроруды, содержащие в своем составе фосфор и калий. Первоначальный вариант получения КГМУ включал в себе технологию обогащения разработанной нами ГМУ [6] калийсодержащим компонентом. В качестве калийсодержащего компонента была использована местная агроруда – глауконитовые глины, содержащие в своем составе К2О. Разработанные таким способом КГМУ условно нами были названы ГМУК [7].

Дальнейшие исследования по разработке технологии получения КГМУ включали в себе технологию обогащения ГМУК фосфорсодержащим компонентом. В качестве фосфорсодержащего компонента были использованы местные агроруды – фосфориты. Таким образом, разработанный КГМУ содержит в своем составе: ГМУК (аммиачную селитру, гумат натрия и микроэлементы, а также глауконит – калиевый компонент) и фосфорный компонент (фосфориты).

Цель исследования . Изучение эффективности действия КГМУ на плодородные качества почвы.

Задачи исследования : проведение полевых опытов по изучению влияния КГМУ на плодородные качества почвы при выращивании хлопчатника, а также изучение оптимального соотношение составных частей КГМУ.

Методы исследования. Полевые опыты проводились в течение 2015–2017 гг. Полевой опыт был заложен на полях Кыргызской опытной станции по хлопководству, Кыргызского государственного аграрного университета (Ошская область). Почвы опытного участка – среднесуглинистый серозем давнего орошения. Рельеф местности равнинный, благоприятный для самотечного орошения, грунтовые воды залегают глубоко. Климат континентальный, с жарким сухим летом и непродолжительной зимой.

Изучаемые варианты опытов с хлопчатником были заложены в трехкратной повторности, с расположением делянок в два яруса. Длина делянки – 10,4 м, ширина – 2,4 м, площадь – 25 м2, общая площадь – 525 м2.

В таблице 1 приведена схема полевых опытов по изучению влияния КГМУ на плодородие почв.

Схема опытов

Таблица 1

Номер варианта	Соотношение, %
	ГМУК                        1	Фосфориты
1	Контроль производственный ( N 300 P 150 K 100 ).
2	Контроль (ГМУК)
3	90	10
4	80	20
5	70	30
6	60	40

Отбор проб почв с опытных участков проводился в три этапа. Первый отбор – до посева хлопчатника. Второй – после внесения удобрений и третий – после завершения вегетационного периода хлопчатника.

С отобранными пробами почв проводись анализы для определения содержания в почве гумуса (%), подвижного фосфора (мг/кг) и обменного калия (мг/кг). Определение гумуса проводились по методу И.В. Тюрина, ОСТ 4647-76. В свою очередь, определение подвижных форм фосфора и калия – по методу Б.П. Мачигина в модификации ЦИ-

НАО ОСТ 4642-76. Вышеуказанные исследования были проведены на базе Южной региональной агрохимической лаборатории Министерства сельского хозяйства и мелиорации Кыргызской Республики (Ошская область). Статистическая обработка результатов исследований проведена по методике полевого опыта [8].

Результаты исследования и их обсуждение. Было установлено, что КГМУ положительно влияют на развитие, урожайность хлопчатника, технологические качества хлопкового волокна, а также на плодородные качества почв, в которые они вносятся.

В статье приведены результаты полевых опытных исследований по изучению влияния КГМУ на плодородие почв.

В таблице 2 приведены результаты исследований 2017 г. по изучению влияния КГМУ на плодородные качества почв опытного участка.

Таблица 2

co CD 5 S s x gm	До посева хлопчатника			После внесения КГМУ			В конце вегетации
	Гумус, %	Подвижный фосфор, мг/кг	Обменный калий, мг/кг	Гумус, %	Подвижный фосфор, мг/кг	Обменный калий, мг/кг	Гумус, %	Подвижный фосфор, мг/кг	Обменный калий, мг/кг
1	1,07	6,5	96	1,95	14,0	118	0,98	8,0	98
2	0,75	4,0	86	1,03	10,0	114	0,79	6,5	96
3	0,58	2,5	91	0,99	7,0	105	0,63	4,0	98
4	0,46	4,0	86	1,18	10,0	110	0,81	7,0	96
5	0,53	5,0	96	1,39	13,0	111	1,10	10,0	105
6	0,35	2,5	90	1,20	11,5	105	0,74	8,0	98
							НСР 05 -2,89

Результаты химического анализа почвенных образцов (данные опытов 2017 г.)

Как видно из таблицы 2, после внесения КГМУ в вариантах опыта 3–6 содержание гумуса почвы возросло от 0,99 до 1,39 %; подвижного фосфора от 7,0 до13,0 мг/кг и обменного калия – от 105 до 111 мг/кг.

В конце вегетации растениями были использованы питательные вещества из почвы. Содержание гумуса в почве в тех же вариантах (опыты 3–6) снизилось от 0,63 до 1,10 %, подвижного фосфора – от 4,0 до 10,0 мг/кг и обменного калия от 96 до 105 мг/кг.

Но несмотря на снижение в конце вегетации значений гумуса, подвижного фосфора и обменного калия, их содержание в почве равносильно и даже больше, чем до посева.

В таблице 3 приведены обобщенные результаты исследований по изучению влияния КГМУ на плодородие почвы, проведенных в 2015–2017 гг.

Таблица 3

co cd 5 S s о о m	До посева хлопчатника			После внесения КГМУ			В конце вегетации
	Гумус %	Подвижный фосфор, мг/кг	Обменный калий, мг/кг	Гумус %	Подвижный фосфор, мг/кг	Обменный калий, мг/кг	Гумус %	Подвижный фосфор, мг/кг	Обменный калий, мг/кг
1	0,94	5,16	96,66	1,49	10,16	108,33	0,90	5,16	92,66
2	0,63	5,83	92,66	1,16	10,50	114,33	0,79	5,83	96,66
3	0,52	2,50	90,33	1,05	7,33	103,00	0,65	2,50	87,33
4	0,59	5,06	93,00	1,18	11,00	111,66	0,85	6,33	94,00
5	0,75	5,66	98,00	1,34	13,66	115,66	0,98	9,50	99,66
6	0,63	5,50	97,00	1,15	9,50	105,66	0,71	6,83	91,33
							НСР 05 -1,46	НСР 05 -28,73%	НСР 05 -20,34%

Обобщенные результаты химического анализа почвенных образцов (данные опытов 2015–2017 гг.)

Как видно из таблицы 3, после внесения КГМУ в вариантах опыта 3–6 содержание гумуса почвы возросло от 1,05 до 1,34 %, подвижного фосфора от 7,33 до 13,66 мг/кг и обменного калия от 103,00 до 115,66 мг/кг. Если принять за 100 % исходное значение гумуса почвы до внесения удобрений в каждом варианте опыта, то после внесения КГМУ в вариантах опыта 3–6 значения гумуса возрастают от 178,6 до 201,9 %. При этих же условиях значение подвижного фосфора и обменного калия в вариантах опыта 3–6 соответственно становится равным: от 172,7 до 293,2 % и от 108,9 до 120,0 %. В свою оче- редь, при этих же условиях значения гумуса, подвижного фосфора и обменного калия на 1-м (контрольном) варианте (производственный вариант-N300P150K100, принятый в хлопководстве) соответственно стали равными: 158,5; 196,8; 112,0 %.

Таким образом, применение КГМУ способствует значительному увеличению в почве гумуса, подвижного фосфора и обменного калия по сравнению с 1-м вариантом.

В конце вегетации хлопчатником были использованы питательные вещества из почвы. Содержание гумуса в почве в вариантах опыта 3–6 снизилось от 0,65 до 0,98 %, подвижного фосфора – от 2,50 до 9,50 мг/кг. Аналогично в тех же вариантах опыта 3–6, в конце вегетации содержание обменного калия снизилось от 87,33 до 99,66 мг/кг.

Если принять их значение в исходной почве до внесения КГМУ за 100 %, то под действием КГМУ в конце вегетационного периода содержание гумуса возросло от 112,6 до 144,0 %, для подвижного фосфора – от 100,0 до 167,8 %, а для обменного калия от 94,1 до 101,6 %.

В этих же условиях в конце вегетационного периода хлопчатника содержание в почве гумуса, подвижного фосфора и обменного калия на 1-м (контрольном) варианте равно соответственно: 95,7 %; 100,0 и 95,8 %.

Таким образом, при применении КГМУ, несмотря на снижение в конце вегетационного периода значений гумуса, подвижного фосфора и обменного калия, их содержание в почве равнозначно, и даже больше, чем до посева.

Наряду с этим необходимо отметить что, варианты 3– 6 с применением КГМУ более эффективны по сравнению с 1-м (контрольным) вариантом.

На основе проведенных полевых опытов, проведенных в 2015–2017 гг., было установлено, что наиболее оптимальным вариантом опыта с применением КГМУ является вариант 5. Вариант 5 оптимален и по сравнению с 1-м контрольным вариантом.

Выводы

• 1.    Внесение комплексных гуматизированных минеральных удобрений (КГМУ) приводит к увеличению содержания в почве гумуса, подвижного фосфора и обменного калия. Это увеличение, в зависимости от исходного их значения в почве до внесения КГМУ, составляет: для гумуса – от 178,6 до 201,9 %, для подвижного фосфора – от 172,7 до 293,2 % и для обменного калия – от 108,9 до 120,0 %.

• 2.    В конце вегетационного периода, из-за использования хлопчатником питательных веществ из почвы, содержание в почве гумуса, подвижного фосфора и обменного калия уменьшается. Их значения в конце вегетационного периода, относительно исходного значения в почве до внесения КГМУ, составляют: для гумуса – от 112,6 до 144,0 %, для подвижного фосфора – от 100,0 до 167,8 % и для обменного калия – от 94,1 до 101,6 %.

• 3.    При использовании КГМУ как удобрения, несмотря на уменьшение питательных веществ в конце вегетационного периода, значения гумуса, подвижного фосфора и обменного калия в почве равнозначны или будут превышать их значения в почве до внесения удобрений.

• 4.    Таким образом, КГМУ наряду с положительным влиянием на рост, развитие и урожайности хлопчатника одновременно повышает плодородные качества почвы, на которую они вносятся.

• 5.    Необходимо отметить что, применение КГМУ более эффективно в 3–6-х вариантах по сравнению с 1-м вариантом (производственный вариант – N 300 P 150 K 100 , принятый в хлопководстве).

• 6.    Полевыми опытами установлено, что наиболее оптимальным по составу КГМУ является вариант 5, где соотношение ГМУК и фосфоритов в составе КГМУ будет: ГМУК – 70 % и фосфоритов – 30 %.