Роль сосковского цеолита в повышении агроэкологической эффективности органических и минеральных удобрений на серых лесных почвах Орловской области



Рекомендуется ускоренное возрождение былой целинной растительности в полосе заброшенных дорог дешевым и доступным методом агростепей .

Литература

• 1.    Дзыбов , Д . С . О некоторых последствиях строительства в агроландшафте долговременной автомагистрали / Д . С . Дзыбов , Л . И . Ж елнакова , В . А . Дружинин // Проблемы борьбы с засухой . – Ставрополь , 2005. – т . 1. – С . 392 – 401.

• 2.    Дзыбов , Д . С . Основы биологической рекультивации нарушенных земель / Д . С . Дзыбов , Т . Ю . Денщикова . – Ставрополь , 2003. – 152 с .

• 3.    Левитес , Я . М . Историческая геология с основами палеонтологии и геологии СССР / Я . М . Левитес . – М .: Госгеолтехиздат , 1961. – 296 с .

• 4.    Методика полевых физико - географических исследований . – М .: Высш . шк ., 1972. – 304 с .

• 5.    Полевая геоботаника / под ред . А . А . Корчагина . – М .- Л ., 1964. – т .3. – 530 с .

• 6.    Чапцева , Н . Н . Особенности развития и влияния разновозрастных грунтовых дорог на степную флору и растительность в зоне неустойчивого увлажнения Ставрополья / Н . Н . Чапцева // Земельные ресурсы : состояние и перспективы использования ( Сб . научн . тр .). – Ставрополь : Агрус , 2006. – С . 261 – 266.

• 7.    Ш енников , А . П . Введение в геоботанику / А . П . Ш енников . – Л ., 1964. – 447 с .

УДК 631.445.25:631.828 (470.319)

РОЛЬ СОСКОВСКОГО ЦЕОЛИТА В ПОВЫ Ш ЕНИИ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНИЧЕСКИХ И М ИНЕРАЛЬНЫ Х УДОБРЕНИЙ НА СЕРЫ Х ЛЕСНЫ Х ПОЧВАХ ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Т.Ф. Макеева, к. с.- х . н. (ФГОУВПО Орел ГАУ) М.В. Гудилина (ФГОУ ВПО Орел ГА У)

Использование цеолитсодержащего минерального сырья в сельском хозяйстве в последние годы имеет общемировое значение . Природные цеолиты относятся к одной из групп биологически безопасного минерального сырья для улучшения круговорота питательных веществ в земледелии и воспроизводства плодородия почв .

Внесение природных цеолитов в почву улучшает ее агрохимические и водно - физические свойства , увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур с одновременным уменьшением расхода минеральных удобрений , улучшает качество сельскохозяйственной продукции ( Ермолаев А . А ., 1987, Тавровская О . Л ., 1990, Алексеева Т . П . и др ., 1990, Постников А . В ., Илларионова Э . С ., 1990, Лобода Б . П ., 2000, Колягин Ю . С ., 2001, Чёрный Е . С ., 2006).

Внесение цеолитовых туфов в среднекислые и кислые дерново - подзолистые почвы даёт эффект , аналогичный известкованию . При этом в отличие от известковых материалов эффективность нейтрализующего действия цеолита слабо зависит от тонины помола , что объясняется высокой скоростью обменных реакций .

Отдельные авторы отрицательно относятся к использованию цеолита на глинистых , черноземных , каштановых почвах . Однако другие исследователи получили положительные результаты именно на таких почвах . Так , в результате опытов , проведенных в Грузии ( Байрапов В . В ., 1984,), установлено , что обогащение цеолитом почвы Харгинского участка , расположенного в Колхидской низменности , с большим содержанием глинистых минералов способствует накоплению гидролизованного азота при использовании аммиачной селитры в качестве удобрения . Так же показано , что цеолит уменьшает нитрификацию аммиачного азота , освобождающегося при минерализации органических удобрений , вследствие чего большее его количество используется растениями . Отсюда вытекает предложение о возможности уменьшения доз азотных удобрений , вносимых в почву ( Варюшкина Н . М ., 1979, Цхакая Н . Л ., 1985).

Вопросы экологически безопасного использования цеолитов совместно с другими удобрительными формами , их действия и последействия в системе почва - растения в условиях России изучены недостаточно . Поэтому возникает необходимость изучения этих вопросов в конкретных почвенно - климатических условиях нашей страны на конкретных культурах .

Наши исследования проводились в полевых опытах в 2005-2006 г.г. на серых лесных почвах СП «Сосковское». Гранулометрический состав почв среднесуглинистый, рН – 4,7-5,0, содержание подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое среднее (6,5-7,3 и 8,5-9,3 мг/100 г почвы соответственно), содержание гумуса низкое – 3,7%-3,9%. Расположение вариантов в опыте систематическое, двухярусное, повторность опыта четырехкратная, размер учетных делянок 100 кв.м (12,5 м.▪ 8 м). Схема опыта:

• 1.    Контроль б / у

• 2.    Цеолит 20 т / га

• 3.    Торф 30 т / га

• 4.    Навоз 30 т / га

• 5.    N ₆₀ Р ₆₀ К ₆₀

• 6.    Цеолит 20 т / га + торф 30 т / га

• 7.    Цеолит 20 т / га + навоз 30 т / га

• 8.    Цеолит 20 т / га + N ₆₀ Р ₆₀ К ₆₀

Цеолит , навоз и торф вносили под предшественник ячменя – кукурузу на силос , а минеральные удобрения ( азофоска 16:16:16) 3,8 ц / га весной под культивацию ( перед посевом ячменя ).

В опыте изучали цеолит Сосковского месторождения Орловской области. Месторождение расположено в 6 км западнее с. Сосково и в 2 км западнее д. Орехово, занимает площадь 39 га. Месторождение комплексное, представлено цеолитсодержащими породами (15 млн.т), мелом (1,5 млн.т), глауконитом (фосфатное сырье) – 1,5 млн.т. Плотность породы 2,5 г/куб.см., общая пористость 70-75%, катионнообменная способность 40-42 мг/экв./100 г, объемная масса 0,7-1,0 г/см3.

Из нашего опыта следует , что в условиях СП « Сосковский » Сосковского района Орловской области применение цеолита в чистом виде и совместно с органическими и минеральными удобрениями оказывает благоприятное действие на плодородие почвы ( табл . 1). Под действием цеолита в чистом виде и при совместном использовании с органическими и минеральными удобрениями повышалось значение рН на 0,3 – 0,5 ед ., снижалась величина гидролитической кислотности на 0,3– 0,7 мг . экв /100 г почвы . Установлено увеличение подвижных форм фосфора и калия .

Таблица 1 - Влияние Сосковского цеолита и его совместного применения с органическими и минеральными удобрениями на агрохимические свойства серой лесной почвы

Варианты	рН		Нг , мг экв /100 г		Р 205 , мг /100 г		К 20, мг /100
	Перед закл . опыта	В конце опыта	Перед закл . опыта	В конце опыта	Перед закл . опыта	В конце опыта	Перед закл . опыта	В конце опыта
1. Контроль б / у	5,1	4,9	4,3	4,7	6,5	6,3	9,4	9,0
2. Цеолит 20 т / га	5,2	5,5	4,4	4,1	8,2	8,6	8,9	9,2
3. Торф 30 т / га	5,0	4,7	4,9	5,3	7,4	7,5	9,2	8,6
4. Навоз 30 т / га	5,2	5,3	4,5	4,0	8,5	8,9	8,7	9,0
5. N60 Р 60 К 60	5,1	5,0	3,8	4,2	9,2	9,4	8,0	8,2
6. Цеолит 20 т / га + торф 30 т / га	5,2	5,0	3,9	4,3	7,5	7,8	9,3	9,3
7. Цеолит 20 т / га + навоз 30 т / га	5,3	5,8	4,7	4,0	9,1	10,0	8,5	9,5
8. Цеолит 20 т / га + N60 Р 60 К 60	5,2	5,5	5,1	4,2	8,3	8,7	9,1	9,3

Таблица 2 - Динамика содержания аммиачного азота в 0 – 20 см слое почвы в период вегетации ячменя (2005 – 2006 г . г .) ( мг /100 г воздушно - сухой почвы )

Варианты	Кущение		Цветение		После уборки
	2005	2006	2005	2006	2005	2006
1. Контроль б / у	1,8	2,3	1,3	1,8	0,9	1,1
2. Цеолит 20 т / га	2,2	2,5	1,7	2,2	1,5	1,7
3. Торф 30 т / га	2,8	3,4	2,2	2,7	1,9	2,4
4. Навоз 30 т / га	4,7	4,9	3,5	3,9	3,1	3,5
5. N 60 Р 60 К 60	3,5	3,8	2,7	3,0	2,3	2,7
6. Цеолит 20 т / га + торф 30 т / га	2,5	3,1	2,0	2,3	1,8	2,0
7. Цеолит 20 т / га + навоз 30 т / га	4,2	4,5	2,9	3,3	2,4	2,9
8. Цеолит 20 т / га + N60 Р 60 К 60	2,9	3,3	2,5	2,8	2,3	2,5

Изучение динамики содержания аммиачного и нитратного азота в почве по вариантам опыта показало , что интенсивность и характер азотного режима почвы сильно зависят от погодных условий , определяющих температуру и влажность пахотного слоя .

Самое высокое содержание аммиачного азота в пахотном слое почвы под ячменем и в 2005 и в 2006 г . г . отмечалось в фазу кущения ( в середине мая ), а самое низкое – после уборки .

На вариантах с внесением навоза на протяжении всего периода вегетации (по всем срокам определения) этот показатель был более высоким, а на варианте с одним цеолитом – более низким. По-видимому, это можно объяснить тем, что при внесении навоза в почву усиливаются процессы минерализации органического вещества (аммонификация), и почва обогащается доступным для растений аммиачным азотом.

Но на варианте навоз + цеолит отмечено более низкое содержание аммиачного азота в почве потому , что катион N Н ₄ ⁺ мог перейти в поглощенное цеолитом состояние .

Очевидно , что цеолит оказал действие на азотный режим почвы , как сорбент .

Содержание нитратного азота в почве характеризует обеспеченность ее минеральным азотом и степень выраженности процесса нитрификации .

По количеству нитратов в почве можно судить об окультуренности почвы , т . к . для процесса нитрификации благоприятны условия , характерные для структурных , хорошо аэрируемых почв .

Нитраты обладают большой подвижностью , что является причиной их вымывания за пределы корнеобитаемого слоя в условиях обильного увлажнения .

В наших опытах доказана возможность использования цеолита для предупреждения вымывания нитратного азота из корнеобитаемого слоя . В свежеотобранных почвенных образцах по горизонтам 0-20, 20-40, и 40-60 определяли содержание нитратного азота ( мг /100 г почвы ) в период вегетации ячменя в фазу кущения , цветения и перед уборкой .

Полученные результаты анализов приведены в таблице 3.

На вариантах с внесением цеолита отмечалось более низкое содержание нитратного азота в почве в период вегетации ячменя . Особенно заметно наблюдалось снижение содержания нитратного азота с глубиной .

Так , на варианте с внесением 30 т / га навоза в 2005 г . в фазу кущения в слоях 0-20, 20-40, 40-60 нитратного азота содержалось соответственно 6,0 мг /100 г почв , 3,7 мг /100 г почвы и 2,9 мг /100 г почвы . При совместном внесении навоза с цеолитом в этих же горизонтах содержалось соответственно 5,0 мг /100 г , 2,7 мг /100 г и 1,5 мг /100 г почвы нитратного азота .

Аналогичная тенденция по снижению содержания нитратного азота в почве наблюдалось при совместном внесении цеолита с навозом и в 2006 г .

То же самое можно отметить и для вариантов с совместным использованием цеолита с торфом и цеолита с минеральными удобрениями (N 60 P 60 K 60 ).

Можно предположить , что цеолит уменьшает нитрификацию аммиачного азота , освобождающегося при минерализации органического вещества , вследствие чего большее его количество используется растениями . Поэтому урожайность и качество зерна ячменя на вариантах при совместном внесении цеолита с органическими и минеральными удобрениями выше , чем на вариантах без цеолита .

Таблица 3 - Динамика содержания нитратного азота в почве в период вегетации ячменя (2005-2006 г . г .)

Варианты	Слой почвы	Кущение		Цветение		После уборки
		2005	2006	2005	2006	2005	2006
	0-20	3,2	2,7	3,7	3,9	3,3	3,0
1. Контроль б / у	20-40	2,7	2,2	3,1	3,3	2,9	3,1
	40-60	1,8	1,5	2,3	2,5	2,5	2,7
	0-20	2,8	2,5	3,3	3,4	3,0	2,8
2. Цеолит 20 т / га	20-40	2,0	1,8	2,5	2,2	2,0	2,1
	40-60	1,1	0,8	1,2	1,0	1,3	1,1
	0-20	5,3	4,5	6,7	6,9	5,3	5,5
3. Торф 30 т / га	20-40	2,7	2,1	3,3	3,5	3,0	3,1
	40-60	2,1	1,5	2,6	2,5	2,8	2,7
	0-20	6,0	5,7	6,3	6,1	5,0	5,5
4. Навоз 30 т / га	20-40	3,7	3,2	4,1	4,9	3,5	3,3
	40-60	2,9	2,4	2,9	2,6	2,5	2,7
	0-20	6.9	6.2	7.3	7.0	6.3	6.3
5. N 60 Р 60 К 60	20-40	4.2	3.8	5.4	5.5	4.7	4.9
	40-60	3.1	2.7	3.8	4.0	3.5	3.8
6. Цеолит 20 т / га + торф 30	0-20	4,9	4,4	5,6	5,5	4,3	4,6
	20-40	2,3	2,0	2,9	2,8	3,5	43,,64
т / га	40-60	1,8	1,3	1,5	1,1	1,5	1,3
7. Цеолит 20 т / га + навоз 30	0-20	5,0	5,2	5,6	5,0	4,5	5,0
	20-40	2,7	2,1	3,7	3,5	43,,59	3,8
т / га	40-60	1,5	0,8	1,9	1,7	1,9	2,1
	0-20	5,5	5,2	6,0	5,8	4,5	4,3
8. Цеолит 20 т / га + N60 Р 60 К 60	20-40	3,3	3,0	3,0	2,9	3,0	2,9
	40-60	1,3	0,7	1,0	0,9	1,3	1,1

Анализируя данные по урожайности ячменя ( табл . 4) можно сделать вывод о положительном влиянии изучаемых форм удобрений на всех вариантах опыта .

На контроле отмечена самая низкая урожайность , которая в среднем за 2 года исследований составила 23,9 ц / га . На варианте с внесением одного цеолита получена урожайность 26,8, что выше контрольной на 2,9 ц / га .

На вариантах № 3 и № 4 вносили по 30 т / га соответственно торфа и подстилочного навоза под предшественник ячменя – кукурузу на силос .

На этих вариантах получена прибавка к контролю без удобрений соответственно 3,5 и 5,0 ц / га . Если учитывать результаты математической обработки урожайных данных ( наименьшая существенная разница ( НСР 05 ) в 2005 г . составила 2,7 ц / га , а в 2006 г . – 2,2 ц / га ), то это существенная прибавка к контролю , но по отношению к варианту № 2 ( цеолит 20 т / га ) прибавка на этих вариантах ( № 3 и № 4) оказалось несущественной – 0,6 ц / га и 2,1 ц / га соответственно .

Таблица 4 - Влияние удобрений на урожайность зерна ячменя ( ц / га )

Варианты	2005	2006	В среднем за 2 года	Прибавка
1. Контроль б / у	23,5	24,3	23,9	____
2. Цеолит 20 т / га	26,6	27,0	26,8	2,9
3. Торф 30 т / га	27,0	27,8	27,4	3,5
4. Навоз 30 т / га	28,5	29,2	28,9	5,0
5. N60P60K60	29,0	29,8	29,4	5,5
6. Цеолит 20 / га + торф 30 т / га	29,8	30,5	30,2	6,3
7. Цеолит 20 / га + навоз 30 т / га	32,3	33,1	32,7	8,8
8. Цеолит 20 т / га + N60P60K60	32,3	32,5	32,4	8,5
НСР 05	2,7	2,2

На варианте № 5, где вносили одни минеральные удобрения (N 60 P 60 K 60 ) непосредственно под ячмень ( весной под предпосевную культивацию ) прибавка к контролю в среднем за 2 года исследования составила 5,5 ц / га , а по отношению к варианту с внесением одного цеолита – 2,6 ц / га . Но при внесении минеральных удобрений на фоне цеолита прибавка урожайности к контролю оказалось более существенной . В среднем за 2 года она составила 8,5 ц / га . Существенной она была и по отношению к варианту с внесением одного цеолита и составила 5,6 ц / га .

Еще более существенной оказалась прибавка урожайности на варианте № 7 при совместном внесении цеолита и подстилочного навоза : по отношению к контролю – 8,8 ц / га , а по отношению к варианту с одним цеолитом 5,9 ц / га .

Совместное внесение цеолита с торфом ( вариант № 6) на серых лесных почвах , имеющих кислую реакцию , оказалось менее значимым по сравнению с вариантом № 7 ( цеолит + навоз ).

Прибавка к контролю на этом варианте составила 6,3 ц / га , а к варианту с внесением одного цеолита – 3,4 ц / га .

Итак , наилучший результат по урожайности в нашем опыте получился на вариантах № 7 и № 8 ( при совместном внесении цеолита 20 т / га и подстилочного на воза 30 т / га под предшественник ячменя и внесении минеральных удобрений (N₆₀ P₆₀ K₆₀) под ячмень на фоне цеолита . внесенного под предшественник ячменя ).

Качество зерна ячменя на вариантах при совместном внесении цеолита с органическими и минеральными удобрениями оказалось выше , чем на вариантах без цеолита .

На остальных вариантах ( кроме контрольного ) качество зерна по основным показателям соответствовало пивоваренному , но было несколько ниже , чем на вариантах цеолит + навоз и цеолит + N 60 P 60 K 60 .

Таким образом, применение цеолита Сосковского месторождения можно считать как условие реализации наибольшей эффективности органических и минеральных удобрений на серых лесных почвах Орловской области.