Влияние известкования на физико-химические свойства дерново-подзолистой почвы и урожайность сельскохозяйственных культур

Актуальность проблемы. В Западно-Сибирском регионе все более обостряется необходимость повышения продуктивности пахотных земель таежно-лесной зоны в целях обеспечения местными продуктами питания работников нефтегазодобывающей, лесозаготовительной и лесоперерабатывающей отраслей промышленности, а также проживающих здесь жителей. Общая численность населения таежно-лесной зоны в настоящее время достигает 4 млн. человек, или почти 28% населения Западной Сибири.

В качестве сравнительно лучших земель таежно-лесной зоны следует рассматривать прежде всего автоморфные почвы, относящиеся в генетико-кпассификационном отношении к подзолистым, дерново-подзолистым и светло-серым лесным оподзоленным почвенным образованиям. Однако хозяйственно-ресурсный потенциал таких почв исходно низкий. Так, дерново-подзолистые почвы, наиболее распространенные в таежно-лесной зоне Западной Сибири, характеризуются неблагоприятными для возделываемых сельскохозяйственных культур агрофизическими, физическими и физико-химическими свойствами. Они, как правило, малогумусны, обладают кислой реакцией и недостаточной доступностью основных элементов питания растений. Следствием оподзоливания является их неустойчивость к распашке — они быстро выпахиваются и теряют макроструктурность, заплывают после дождей, образуя поверхностную корку. Одним из действенных факторов повышения плодородия дерново-подзолистых почв является их комплексная мелиорация, включающая применение удобрений.

В то же время, немногочисленные опытные данные по применению извести показывают, что известкование имеет неустойчивую положительную эффективность. Вместе с тем ранее проведенные исследования по известкованию кислых почв Западной Сибири были нацелены преимущественно на разработку оптимальных доз внесения извести по нейтрализации кислотности почв. Вопросу же влияния известкования кислых почв на их свойства уделялось явно недостаточное внимание, хотя решение этого вопроса очень важно для создания на кислых почвах высокопродуктивных агроценозов. Дерново-подзолистые почвы Западной Сибири отличаются от европейских аналогов по своим физико-химическим характеристикам, что делает невозможным применение общепринятых рекомендаций о необходимости известкования и методов расчета доз известкового мелиоранта без учета местных почвенных условий.

В связи с этим изучение влияния известкования кислых автоморфных почв таежно-лесной зоны Западной Сибири на их свойства и урожайность возделываемых культур является актуальной задачей.

Цель исследований — установление закономерностей влияния внесенных извести и минеральных удобрений на свойства дерново-подзолистых легкосуглинистых почв и урожайность возделываемых на них культур в севообороте с учетом их видовой устойчивости к кислотности.

В задачи исследований входило:

— изучить закономерности изменения физико-химических и агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы под действием известкования и применения минеральных удобрений;

— определить их связь с урожайностью сельскохозяйственных культур в зернопаровом и в зернопаротравяном севооборотах в связи с известкованием;

— изучить изменение химического состава сельскохозяйственных культур при известковании и применении минеральных удобрений.

В основу диссертации положены материалы научных исследований по государственной теме 02.01.Н4 «Разработать перспективные приемы известкования кислых почв, изучить баланс кальция и обосновать для внедрения в сельскохозяйственное производство оптимальную периодичность известкования в условиях интенсивного земледелия» .

Научная новизна. В условиях таежно-лесной зоны Западной Сибири впервые доказано и научно обосновано, что применение извести на кислых дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах, при возделывании на них районированных культур может иметь положительный эффект лишь при определенном количестве сопутствующих кислотности почв элементов-токсикантов (алюминия и марганца). Оптимизация питания растений с помощью минеральных удобрений уменьшает необходимость применения известковых мелиорантов.

На защиту выносится:

1. Известкование способствует уменьшению актуальной и потенциальной кислотности пахотного слоя дерново-подзолистых почв, а также сопровождается трансформацией их физико-химических и агрохимических свойств.

2. Для повышения эффективного плодородия дерново-подзолистых почв при их известковании необходимо вносить минеральные удобрения, причем дозы извести и удобрений должны корректироваться в зависимости от возделывания конкретных культур в севообороте.

Практическая значимость работы. Установлено, что применение извести в мелиоративных дозах (по 1,0 г. к.) на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах, обладающих кислой реакцией (рН < 5), но не имеющих в подвижном состоянии существенного количества алюминия в зернопаро-вых севооборотах не целесообразно. В севооборотах с озимой рожью и клевером применение извести необходимо в связи с возможной токсичностью подвижного марганца. При этом дозы извести могут быть ограничены 0,5 г. к. Стабильный положительный эффект на урожайность возделываемых в зоне культур достигается при использовании полного минерального удобрения (ЫРК). Следовательно, улучшение агроэкологических свойств кислых дерново-подзолистых почв может быть достигнуто с помощью минеральных удобрений без применения известкования. В то же время длительное применение минеральных удобрений может вызвать подкисление почвенного раствора и мобилизацию алюминия и марганца до токсических для растений количеств. Поэтому необходим периодический мониторинг за содержанием этих элементов. В случае обнаружения в почве содержания алюминия около 0,6 мг-экв/100 г и (или) марганца около 0,4 мг-экв/100 г необходимо внесение извести в дозах от 0,25 до 0,5 г. к. Такой подход позво6 лит повысить эффективное плодородие этих почв и сэкономить дорогостоящие известковые материалы.

Апробация работы. Основные материалы исследований доложены на ученых советах Сибирского НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства (п. Краснообск, 1986;1993 гг.), на VI региональной конференции молодых ученых Сибири и Дальнего Востока (п. Краснообск, 1987 г.). Материалы диссертационной работы использованы в учебном процессе Новосибирского аграрного университета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы и приложения. Содержание изложено на 115 страницах машинописного текста, включая 44 таблицы и 7 рисунков.

Список литературы

состоит из 190 наименований, в том числе 10 на иностранных языках.