Эффективность воздействия известкования почв на урожай и качество картофеля

УДК 635.21:631.4

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИЗВЕСТКОВАНИЯ ПОЧВ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ

И. А. Шильников, доктор с.-х. наук, профессор; Н. И. Аканова, доктор биол. наук, профессор; Г. Е. Гришин*, доктор с.-х. наук, профессор; Н. А. Зеленов, канд., с.-х. наук, докторант

ВНИИА им. Д. Н. Прянишникова; *ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. 8 (495) 976-37-50

Представлены результаты эффективности воздействия известкования кислых почв на урожай и качество клубней картофеля. Доказана целесообразность и экологическая безопасность применения отходов промышленности под картофель. Выявлены приемы повышения качества клубней картофеля.

Ключевые слова: известкование, дозы, почва, кислотность, картофель, полевой опыт, севооборот, урожай.

Эффективность известкования в большой степени зависит от тех конкретных условий, в которых проводится это мероприятие. Прежде всего необходимо учитывать при известковании почвы особенности возделываемых растений, их отношение к почвенной кислотности. Одним из таких чувствительных к известкованию растений является картофель. Целесообразность известкования почв под картофель вызывала и вызывает много споров. В ряде руководств рекомендуется с осторожностью проводить известкование полей, отводимых под картофель. Наряду с этим имеется и другая точка зрения, согласно которой нет никаких оснований опасаться внесения полных доз извести в севооборотах с этой культурой.

Специалисты, обобщавшие результаты полевых опытов с известкованием под картофель, подчёркивали необходимость осторожного подхода к решению вопроса о дозах извести, подчёркивая, что они не должны превышать 1.%, рассчитанных по гидролитической кислотности [1, 2]. Однако были получены экспериментальные данные, не согласующиеся с этими рекомендациями [3, 4, 5].

Наши исследования проведены в Смоленском филиале ВИУА в течение 10 лет. Почва дерново-подзолистая легкосуглинистая, характеризующаяся следующими показателями: рН 4,0...4,2; гидролитическая кислотность 5,5.7,0, обменная кислотность 0,8.1,2, сумма поглощённых оснований 3,0.4,0 мг-экв. на 100 г почвы, подвижного алюминия 8.11 мг/100 г, марганца 5.10, фосфора 4.5, калия 9.11 мг на 100 г почвы, содержание гумуса 1,7.2,0 %.

Полевой опыт проводился на трёх полях, в которых чередовались картофель, лён, люпин. Под картофель вносили М60Р60К60 +30 т/га навоза.

Цель исследований состояла в том, чтобы на оптимальном уровне удобрений испытать отзывчивость картофеля на полную дозу различных форм известковых удобрений в сочетании с приёмами, повышающими эффективность химической мелиорации.

Результаты учёта урожая картофеля (табл. 1) и выход товарных клубней показали, что в среднем за 9 лет исследований не установлено отрицательного действия полной по гидролитической кислотности дозы (8,4 т/га СаС03) любой из применяемых форм известковых материалов на урожай картофеля. Сочетание известкования с применением марганца и повышенной нормой калия, а также внесение доломитовой муки обеспечили достоверные прибавки урожая. Сочетание извести с повышенной нормой калия достоверно повысило выход товарных клубней. Рабочая гипотеза при постановке опыта состояла в том, что на фоне высокой дозы извести, в условиях неокультуренной сильнокислой, малопродуктивной почвы должно было проявиться отрицательное действие известкования на урожай картофеля. Оно не проявилось даже при смещении величины рН с 4,0 до 5,6 и гидролитической кислотности более чем на 4,0 мг-экв. на 100 г почвы.

Имеющиеся в литературе сведения о влиянии известкования на содержание крахмала в клубнях противоречивы. Результаты опыта (табл. 2) свидетельствуют о резком колебании этого показателя: на

Влияние известкования и приёмов, повышающих его эффективность,

на урожай картофеля

Вариант опыта Урожай клубней, ц/га

Год последействия Среднее за 9 лет

1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й урожай прибавка

Навоз + ЫРК (фон) 212 195 158 232 189 173 207 282 175 197 -

Фон + известняковая мука 212 213 172 237 206 195 182 239 175 203 6

Фон + Мд 199 216 177 231 211 185 189 252 176 204 7

Фон + Мп 204 209 179 241 208 190 184 263 183 207 10

Фон + К 217 229 174 254 198 188 207 257 177 211 14

Фон + В 187 228 178 225 198 196 176 265 179 203 6

Фон +доломитовая мука 225 241 172 247 197 205 200 235 185 212 15

Фон + металлургический шлак 216 217 181 234 185 177 199 241 194 205 8

НСР05, ц/га 24 28 19 37 27 24 22 34 20 9

Р, % 3,9 4,5 3,6 3,9 4,6 4,2 3,7 4,6 3,6 1,4

фоновом варианте - от 12,4 до 18,8 %, при известковании - от 14,8 до 18,9 %. Изменение содержания крахмала в клубнях по годам немного превосходило аналогичные изменения по вариантам опыта, что позволяет сделать заключение о том, что по сравнению с влиянием метеорологических условий влияние известкования имело подчинённое значение.

В среднем за весь период проведения опыта одна известняковая мука и в сочетании с магнием достоверно повысили содержание крахмала на 0,8...0,9 %, его сбор - на 2,6.3,1 ц/га.

Результаты отечественных и зарубежных исследований показали, что известкование может увеличивать поражаемость клубней картофеля паршой обыкновенной, хотя определённой закономерности не установлено. В частности, картофель редко поражается паршой при выращивании на чернозёмах, в условиях реакции среды, близкой к нейтральной, которая при известковании обычно бывает на уровне слабо кислой. Наблюдения за этим заболеванием в нашем опыте показали, что в

первый год оно практически не проявилось (табл. 3). В дальнейшем известкование увеличивало поражаемость клубней паршой в сильной степени - 30...б2 %. Только металлургический шлак, по-видимому вследствие слабой растворимости, оказал наименьшее влияние на поражаемость клубней в течение 9 лет.

Таким образом, интенсивное известкование почвы, при котором реакция в её среде изменилась от сильно кислой до близкой к нейтральной, за 9 лет проведения опыта не только не оказало отрицательного действия на урожай и накопление крахмала в клубнях картофеля, но и было положительным. В этом главный итог проведённых исследований. Действие всех применённых приёмов, которые предположительно должны были устранить отрицательное действие извести, либо было слабым, либо не проявилось вовсе. Обобщение результатов 47 полевых опытов с возрастающими дозами извести, проведённых в Германии с 1965 по 1977 годы, показало, что оптимальная величина рН почвы для картофеля на лёгко-

Таблица2

Влияние известкования и приёмов, повышающих его эффективность, на содержание крахмала в клубнях картофеля

Вариант опыта Содержание крахмала в клубнях картофеля, %

Год последействия известкования Среднее Прибавка

1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й

Навоз + ЫРК (фон) 14,4 17,2 17,3 12,4 17,2 16,8 13,2 18,8 14,9 15,8 -

Фон +известняковая мука 15,5 17,8 17,7 15,3 18,0 16,4 14,8 18,9 14,8 16,6 0,8

Фон + Мд 15,4 18,6 18,2 14,1 18,6 16,6 14,4 19,4 15,0 16,7 0,9

Фон + Мп 15,4 17,0 18,5 11,7 17,2 17,4 14,4 18,4 15,7 16,2 0,4

Фон + К (сверх фона) 15,5 17,1 17,9 12,1 17,0 16,8 13,5 17,9 14,8 15,8 -

Фон + В 15,8 17,9 17,8 11,5 17,8 17,0 14,0 18,6 15,1 16,2 0,4

Фон + доломитовая мука 13,9 16,9 17,5 13,3 18,0 16,7 14,0 18,4 14,9 15,9 0,1

Фон + металлургический шлак 15,8 18,1 17,5 12,8 18,1 16,5 13,3 18,3 15,2 16,1 0,3

Р, % 1,2

НСР05, % 0,6

Нива Поволжья № 3 (16) август 2010 51

Влияние известкования и приёмов, повышающих его эффективность, на степень поражения картофеля паршой обыкновенной

Вариант опыта Год последействия известкования

первый третий пятый седьмой девятый

Степень поражения клубней, %

общая общая в т. ч. сильная общая в т. ч. сильная общая в т. ч. сильная общая в т. ч. сильная

Навоз + ЫРК (фон) 9 29 3 37 7 84 19 92 8

Фон + известняковая мука 11 42 12 85 30 100 61 81 45

Фон + Мд 7 44 9 93 47 100 56 86 57

Фон + Мп 7 41 6 98 57 100 51 88 47

Фон + В 11 36 5 98 62 99 31 90 30

Фон + К 7 47 8 99 50 100 51 83 35

Фон + доломитовая мука 7 34 14 96 55 100 57 89 38

Фон + металлургический шлак 7 30 8 72 10 98 28 88 14

суглинистых почвах составила 5,7 [6]. Эти материалы совпадают с данными полевого опыта, проведённого нами. Обобщение результатов полевых опытов нашей страны показало, что при внесении доз извести от 2 до 8 т/га прибавка урожая клубней на почвах с pH 4,5 и ниже составила 10.20 ц/га, на почвах с рН 4,6 - 5,0 7.17 ц/га, а на слабокислых почвах - 5,0 ц/га. В многолетнем полевом опыте Федотовой Л. С. одна тонна доломитовой муки, внесённая в полной дозе, окупилась 3,5.4,6 тонны клубней [5].

Результаты нашего опыта показали, что стимулирующее влияние известкования на поражаемость клубней паршой обыкновенной проявляется не всегда. Не было его, например, в полевом опыте Гомельской опытной станции в течение 7 лет, даже при внесении полуторной по гидролитической кислотности дозы извести [7]. Поэтому решение вопроса о предотвращении поражаемости клубней паршой, по-видимо-

му, не за агрохимиками. Выведение устойчивых к этому заболеванию сортов картофеля или создание эффективных препаратов для борьбы с ним снимет последнее препятствие для применения полных доз извести под картофель.

Известкование почв в стране проводится крайне низкими темпами. Компенсируется не более 5 % естественных потерь кальция и магния из корнеобитаемого слоя почв. Ежегодное увеличение площади кислых почв в стране составляет более 1 млн. га. Химическая мелиорация сдерживается главным образом высокими затратами. Применение известьсодержащих отходов промышленности позволяет на 30.40 % снизить затраты. Поэтому большое практическое значение имеет вопрос о влиянии шлаков и золы на урожай картофеля и химический состав клубней.

На кислой среднесуглинистой дерново-подзолистой почве (рН 4,2; Нг 4,5; Б-5,6 мг-экв. на 100 г) проведён полевой опыт по

Таблица 4

Влияние доз и форм химических мелиорантов на урожай картофеля

Вариант опыта У рожай клубней, ц/га Прибавка урожая

2005 г. 2006 г. 2007 г. Среднее за 3 года общая, ц/га от извести

ц/га % к фону

Без удобрений 187 1 45 100 144 - - -

N9(^90^20 (фон) 208 170 116 165 21 - -

Фон + известняковая мука по 0,5 г. к. 241 197 129 189 45 24 14

Фон +известняковая мука по 1,0 г. к. 254 21 3 133 200 56 35 21

Фон + известняковая мука по 1,5 г. к. 256 221 141 206 62 41 25

Фон + металлургический шлак по 0,5 г. к 239 203 137 193 49 28 17

Фон + металлургический шлак по 1,0 г. к 248 21 1 132 197 53 32 19

Фон + металлургический шлак по 1,5 г. к 244 226 142 204 60 39 23

Фон + торфяная зола по 0,5 г. к. 243 21 4 131 196 52 31 19

Фон + торфяная зола по 1,0 г. к. 247 224 137 202 58 37 22

Фон + торфяная зола по 1,5 г. к. 250 232 139 207 63 42 25

НСР05, ц/га 18 16 14 15

выявлению эффективности металлургического шлака и торфяной золы. Результаты учёта урожая показали, что металлургический шлак и торфяная зола оказали аналогичное положительное действие на урожай картофеля, что и стандартная пылевидная известняковая мука. Все прибавки урожая были достоверными (табл. 4). Увеличение дозы до 1,5 по гидролитической кислотности (10 т/га СаС03) приводило к повышению урожая по всем формам известковых материалов.

При внесении в почву металлургического шлака и торфяной золы за все годы исследований не отмечено загрязнения клубней картофеля тяжёлыми металлами, вся продукция оставалась безопасной и отвечала санитарно-гигиеническим требованиям. Исследования подтвердили установленное нами ранее положение о биологической устойчивости картофеля к накоплению тяжёлых металлов в клубнях [8].

Литература

1. Афанасьев, И. А. Действие известкования на урожай и качество картофеля / И. А. Афанасьев // Известкование почв по данным полевых опытов в СССР. - М., 1941. - С. 171-195.

2. Шедеров, С. Г. Известкование почв в севооборотах с картофелем и льном /

C. Г. Шедеров // Труды ВИУА. - М., 1961. -Вып. 38. - С. 104-117.

3. Schmid. Einflus fon Meliorationskalkung auf die Cualitat des Erntegutes / Schmid // Zeitschrift fur Acker und Pflanzenbau. - 1967. -125. - № 1. - P. 7-21.

4. Кулаковская, Т. Н. Зависимость урожая картофеля от агрохимических свойств дерново-подзолистых почв / Т. Н. Кулаковская, Э. А. Петрович // Почвенные исследования и применение удобрений. - Минск, 1975. - № 6. - С. 44-50.

5. Федотова, Л. С. Эффективность удобрений в интенсивном севообороте с картофелем: Автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук / Л. С. Федотова. - М., 2003. - С. 5.

6. Kerschberger M. Ermittlung optimaler pH-Werte und pH-Stufen der Ackerboden fur die Pflanzenproduktion / M. Kerschberger,

D. Richter // Archiv Acker-und Pflanzenbau und Bodenkunde. - 1982. - № 26. - 153-158.

7. Тараева, М. Г. Влияние известкования на агрохимические свойства почвы, урожай и качество сельскохозяйственных культур на супесчаных почвах: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / М. Г. Тараева. -Жодино, 1979. - С. 135-140.

8. Овчаренко, М. М. Тяжёлые металлы в системе почва - растение - удобрение / М. М. Овчаренко, И. А. Шильников, Н. И. Ака-нова. - М., 1999. - 380 с.

Нива Поволжья № 3 (16) август 2010 53