Повышение плодородия дерново-подзолистой почвы средней тайги Европейского Севера

ПОВЫШЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

СРЕДНЕЙ тайги европейского севера

Н.Т. Чеботарев, Н.В. Булатова, А.А. Хомченко

Научно-исследовательский и проектно-технологический институт АПК Республики Коми

Преобладающие в пашне Республики Коми дерновоподзолистые почвы характеризуются очень низким естественным плодородием и при резком сокращении объемов применения удобрений и мелиорантов подвергаются деградационным процессам, которые сопровождаются снижением содержания гумуса, питательных веществ и ухудшением физико-химических свойств. Поэтому освоение эффективных систем удобрений, обеспечивающих рациональное использование материальных ресурсов и возмещение почву элементов питания и органического вещества особенно актуально.

Исследования проводили в 1983-2007 гг. на дерновоподзолистой среднесуглинистой слабоокультуренной почве. Агрохимические показатели перед закладкой опыта почвы: гумус - 1,3-1,8%; рНКа - 3,9-4,4; Нг - 5,07,1; 8 - 6,3-7,1 мг-экв/100 г почвы; Р205 - 48-81 и К2О -66-100 мг/кг почвы. В опыте возделывали бобовозлаковую травосмесь (клевер луговой «Трио», тимофеевка луговая «Северодвинская», ежа сборная «Хлыновская»). Учет урожая - сплошной, поделяночный. Площадь делянки - 50 м2, повторность опыта четырехкратная. Известь вносили в 1983 г. в последующие годы изучали ее последействие, минеральные удобрения (М60Р75К75) применяли ежегодно, что оказало эффективное воздействие на агрохимические свойства дерновоподзолистой почвы (табл. 1).

Известь, внесенная в почву, способствовала переводу трудноусвояемых форм элементов питания растений в легкодоступные, снижала кислотность почвы, тем самым создавала оптимальные условия для повышения урожайности многолетних трав. Это привело к росту объемов растительных остатков, их гумификации и минерализации, повышению содержания органического вещества.

Наиболее существенным было увеличение содержания гумуса в вариантах с известью (на 0,2-0,4%) и минеральными удобрениями, внесенными по двум фонам извести (на 0,4-0,7%). В вариантах с минеральными удобрениями и без них отмечено некоторое снижение содержания органического вещества (на 0,1-0,2%). Что объясняется под-кислением почвы (на 0,4-0,8 ед. pH) за счет внесения физиологически кислых минеральных удобрений, выносу и вымыванию кальция и магния из почвы и видимо, некоторому замедлению процессов гумификации растительных остатков в кислой среде.

Обменная кислотность наиболее значительно снижалась (на 1,0-1,5 ед. pH) в вариантах с известью и полным минеральным удобрением по фону мелиоранта (на 0,20,7 ед. pH), но в меньшей степени, так как часть катионов кальция использовалась для нейтрализации физиологически кислых минеральных удобрений. Подобная закономерность наблюдалась по изменению гидролитической кислотности. Повышалась сумма поглощенных оснований (0,4-1,7 мг-экв/100 г почвы), за исключением варианта без удобрений.

Отмечалось повышение содержания подвижных форм фосфора и калия, наиболее значительно в варианте с полным минеральным удобрением (Р205 - 338, К2О - 36 мг/кг) и применением их на фоне извести (Р2О5 - 405-430, К2О - 58-80 мг/кг). В варианте без удобрений установлен отрицательный баланс фосфора и калия вследствие выноса и вымывания элементов питания. Применение минеральных удобрений на известкованных почвах (1 и 2 г.к.) повышало урожайность бобово-злаковой травосмеси на 2,7-2,9 т/га (табл. 2). Установлено, что известь в течение 25 лет продолжала эффективно влиять на почву и урожайность многолетних трав.

1. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы

Показатель Вариант

без удобрений (контроль) известь 1 г.к. известь 2 г. к. №К известь 1 г.к. + №К известь 2 г.к. + №К

Гумус, %

1983 г. 1,8 1,6 1,5 1,8 1,4 1,3

2007 г. 1,7 1,8 1,9 1,6 1,8 2,0

рНкс1

1983 г. 3,9 4,0 4,1 4,2 4,4 4,3

2007 г. 4,3 5,0 5,6 4,0 4,6 5,0

Нг, мг-экв/100 г почвы

1983 г. 5,0 6,6 6,2 5,9 7,1 5,9

2007 г. 3,6 2,7 1,7 4,6 3,5 1,8

8, мг-экв/100 г почвы

1983 г. 6,3 7,1 6,4 6,8 6,5 7,0

2007 г. 6,0 7,5 8,1 8,0 7,9 8,2

Р205, мг/кг

1983 г. 63 48 52 77 81 59

2007 г. 57 75 116 415 486 489

К20, мг/кг

1983 г. 78 66 85 75 90 100

2007 г. 66 51 68 111 148 179

2. Влияние удобрений и извести на урожайность и химический состав многолетних трав ___________________________ (в среднем за год)_______________________________

Вариант Урожайность сухого вещества, т/га % на сухое вещество Нитраты, мг/кг сырой массы

сухое вещество азот сырой протеин фосфор калий кальций

Без удобрений (контроль) 2,6 23,5 1,76 11,01 0,78 2,06 0,66 86

Известь 1 г.к. 3,4 22,4 1,82 11,41 0,74 2,09 0,70 88

Известь 2 г.к. 3,6 21,1 1,78 11,0 0,78 1,96 0,72 94

МРК 4,3 20,7 1,96 12,25 0,90 2,75 0,69 145

Известь 1 г.к. + №К 5,4 22,4 2,21 13,66 0,91 2,94 0,71 118

Известь 2 г.к. + №К 5,5 22,0 1,98 12,18 0,93 2,80 0,72 134

НСР05, т/га 0,43

В вариантах с двумя дозами извести получена урожайность 3,4-3,6 т/га сухого вещества многолетних трав, что превышало контроль на 0,8-1,0 т/га (31-38%) и тесно коррелировало с дозами удобрений и мелиорантов (г = 0,95). На минеральном фоне продуктивность многолетних трав составила 4,3 т/га, что на 65% выше контроля. Максимальная урожайность получена в вариантах с минеральными удобрениями, внесенными по фону извести - 5,4-5,5 т/га (г = 0,91), что на 107-111% превышало контроль и на 28% вариант №К.

Химический анализ бобово-злаковой травосмеси показал, что внесение МРК снижало содержание сухого вещества в продукции на 1,5-2,0%. Количество фосфора

БИБЛИОТЕКА ЭКОЛОГА

Книга М.Ю. Гилязова, И. А. Гайсина «Агроэкологическая характеристика и приемы рекультивации нефтезагрязненных черноземов Республики Татарстан». Казань: ФЭН, 2003. - 228 с.

«Почва - бесценное богатство любой страны. Обладая огромной поглотительной способностью, почва выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора загрязнений. Однако ее самоочищающаяся способность не беспредельна, почва сама, безусловно, нуждается в защите».

Так, с акцента на охрану почв, начинается монография М.Ю. Гилязова и И. А. Гайсина. Далее авторы обращают внимание на опасность загрязнения почв нефтью. В частности, в Республике Татарстан негативное воздействие нефтедобычи распространяется более чем на половине территории.

Бесспорно, что эффект технологий рекультивации нефтезагрязненных земель в основном определяется местными почвенными условиями. В связи с этим в специальной главе отражены почвенно-климатические особенности нефтедобывающих районов. Показано, что в Республике Татарстан более широко (45,7%) распространены черноземы, на которых и были заложены описанные авторами эксперименты по рекультивации нефтезагрязненных почв. Исходя из химического состава нефть Татарстана характеризуется как токсичная, и предполагаемые темпы ее деградации в окружающей среде будут замедленными, в связи с чем необходима разработка эффективных приемов по рекультивации загрязненных угодий.

В книге рассмотрены агрохимические, агрофизические и биологические свойства нефтезагрязненных черноземов, в результате чего установлено, что нефтяное загрязнение вызывало серьёзные негативные изменения этих свойств, но влияло на численность и видовой состав почвенной биоты.

Значительное место в работе уделено воздействию нефтяного загрязнения на продуктивность растений. При этом отмечена тесная обратная криволинейная корреляция между уровнем загрязнения товарной нефтью и урожаями сельскохозяйственных культур. В то же время в отдельных случаях отмечено возможное стимулирующее действие нефти на рост и развитие растений. С учетом изложенного целесообразно продолжение работ в этом направлении, в том числе проведение дальнейших исследований по самоочищению и мониторингу нефтезагрязненных почв, установление допустимых уровней загрязнения почв, выше которых требуются интенсивные мероприятия по санации и рекультивации.

К важным аспектам, освещенным в книге, относится оценка возможности самоочищения нефтезагрязненных почв и анализ ряда технологий восстановления их биологических и экологических функций с целью вовлечения в агропроизводство средней полосы России.

Книга содержит большой информационный материал, имеющий научное и практическое значение в восстановлении плодородия загрязненных нефтью почв, и вносит весомый вклад в дело охраны окружающей среды. Монография представляет собой ценное пособие для научных работников аграрного и экологического профиля, сельхозтоваропроизводителей, а также для аспирантов и студентов.

Зав. лабораторией ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, д.с.-х.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ

Г.Е. Мерзлая

и калия повышалось, особенно в вариантах применения минеральных удобрений по фону извести и равнялось соответственно 0,91-0,93 и 2,80-2,94%, что на 16-18 и 810% превышало показатели контроля. По другим элементам качества трав существенных различий не отмечено. Содержание нитратов в сырой массе было значительно ниже ПДК (86-145 мг/кг, при ПДК 1000 мг/кг).

Таким образом, разовое внесение извести (1,0-2,0 г. к.) и ежегодное применение полного минерального удобрения, рассчитанного по выносу элементов питания - оптимальный прием удобрения многолетних трав на дерново-подзолистой среднесуглинистой сла-боокультуренной почве средней тайги.