Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Агрохимия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ ПОЧВ

ИЗВЕСТКОВАНИЕ КИСЛЫХ ПОЧВ

Избыточная кислотность почв является одной из важных причин низкой продуктивности сельскохозяйственных культур в Нечерноземной зоне. На кислых почвах значительно снижается эффективность удобрений (минеральных и органических) и увеличивается накопление в растениях тяжелых металлов.

Высокое положительное действие известкования почв на урожайность сельскохозяйственных культур было известно задолго до научного объяснения причин, обусловливающих эти процессы. Оптимальная реакция среды позволяет получать высокие урожаи (40— 50 ц/га) зерновых культур при среднем содержании доступных элементов питания в почве, в то время как для достижения таких же урожаев на кислых почвах содержание этих элементов должно быть в 1,5—2,0 раза выше.

Известкование кислых почв — наиболее дешевый способ улучшения условий азотного, фосфорного и калийного питания растений, что особенно важно в связи с высокой стоимостью удобрений в настоящее время. При оптимальной для растений реакции почв одну и ту же прибавку урожая сельскохозяйственных культур можно получать при значительно меньших затратах удобрений.

Тем не менее в последние 20 лет известкование почв в нашей стране практически не проводится, что значительно увеличило площади кислых почв в Нечерноземной зоне России, снизило эффективность удобрений и реальное плодородие почв.

В настоящее время площадь кислых и сильнокислых пахотных почв в нашей стране составляет около 46 млн га, или более 50% от общего количества пашни, а с учетом сельскохозяйственных угодий, занятых лугами и пастбищами, кислых почв в 1,5 раза больше.

Поданным многолетних полевых опытов ВНИИА, внесение 1 т СаС03 обеспечивает за 6—7-польный севооборот с каждого гектара почв прибавки урожая сельскохозяйственных культур в размере 6—8 ц зерновых единиц. При этом чем выше кислотность почвы, тем больше прибавки урожая от известкования (табл. 3.1). Особенно велико значение известкования в хозяйствах, в которых применяются высокие дозы минеральных удобрений, что связано с увеличением выноса кальция и магния урожаем и внесением физиологически кисСредние прибавки урожая основных сельскохозяйственных культур от известкования на дерново-подзолистых почвах

(Шильников, 2001)

Культура

pH

Доза СаСО,т/га

2-4

4-6

6-8

Более 8

Средние прибавки урожая, ц/га

Озимая пшеница

<4,5

4,0

5,1

5,9

6,6

4,6-5,0

3,1

4,0

4,6

5,0

5,1-5,5

1,5

1,9

2,3

2,5

Озимая рожь

<4,5

2,0

3,0

3,4

3,8

4,6-5,0

1,7

2,0

2,4

2,8

5,1-5,5

0,5

1,0

1,2

1,2

Ячмень

<4,5

3,7

4,4

4,9

5,3

4,6-5,0

3,2

3,9

4.4

4,8

5,1-5,5

1,8

2,5

2,7

2,8

Овес

<4,5

2,0

2,3

2.6

2,9

4,6-5,0

1,7

2,0

2,2

2,5

5,1-5,5

0,5

1,0

1,2

1,2

Картофель

<4,5

20

26

29

27

4,6-5,0

16

19

17

10

5,1-5,5

8

6

5

Кормовая свекла

<4,5

65

96

124

145

4,6-5,0

36

58

70

80

5,1-5,5

23

38

55

55

Кукуруза на силос

<4,5

40

65

78

85

4,6-5,0

24

36

45

47

5,1-5,5

15

25

30

25

Однолетние травы (сено)

<4,5

12

14

16

16

4,6-5,0

6

8

10

10

5,1-5,5

5

8

8

8

Многолетние травы (сено)

<4,5

18

25

27

30

4,6-5,0

12

15

18

20

5,1-5,5

9

12

13

15

лых азотных удобрений. Известкование оказывает многосторонне положительное действие на плодородие почв.

Внесение извести устраняет почвенную кислотность, повышает степень насыщенности почвы основаниями до оптимального уровня, увеличивает доступность растениям азота, фосфора и молибдена, обогащает почву кальцием и магнием, снижает подвижность и негативное действие на растения алюминия и марганца, повышает биологическую активность почв, улучшает агрофизические и физикохимические свойства почв, что в совокупности обусловливает более высокую урожайность, лучшее качество продукции и эффективность минеральных удобрений.

Важно отметить, что вредное действие кислотности на почвы обусловлено не только повышенным содержанием ионов водорода, но и избыточным накоплением подвижных алюминия, марганца и железа. Токсичность алюминия особенно заметно проявляется на слабогумусированных почвах, а марганца и железа — на переувлажненных почвах. На торфяных и песчаных почвах, которые практически не содержат подвижного алюминия, негативное действие кислотности на растения сказывается гораздо слабее, нежели на суглинистых и глинистых почвах.

Несмотря на высокое валовое содержание алюминия в пахотном слое суглинистых и глинистых почв (3—5%, или 90—150 т/га), большая его часть находится в составе нерастворимых соединений и не оказывает вредного действия на растения. Значительное повышение растворимости алюминия наблюдается в кислых (pH < 5,2) и щелочных (pH > 8,9) почвах. В зависимости от реакции почвы алюминий может присутствовать в ней в виде катионов А13+ (pH < 4), А1(ОН)2+ (pH 4—4,6) и А1(ОН)2 (pH 4,6—5,2). При реакции почвы, близкой к нейтральной и слабощелочной (pH 5,5—7,8), образуется слаборастворимый гидроксид алюминия А1(ОН)3. Следовательно, основным фактором, определяющим содержание растворимого алюминия в почвах, является реакция среды.

Существенное влияние на подвижность алюминия оказывает также содержание в почве гумуса и обменного фосфора. С увеличением их содержания в почвах количество обменного алюминия заметно снижается. Это обусловлено тем, что Al, Mn, Fe образуют с гуминовыми кислотами и фульвокислотами почвы слаборастворимые органо-минеральные комплексы, в результате чего их вредное действие на растения существенно снижается, однако полное осаждение алюминия наблюдается при pH > 5,6. Положительное действие фосфора связано с образованием нерастворимых фосфатов — А1 Р04, А1Р04 • 2Н20, А12(ОН)3 (Р04), А13(Р04)2(0Н)3 • 5Н20, А1, FeP04 • 2Н20, Fe2+, А12(0Н)(Р04)2 • 8Н20 и др.

Отношение растений к кислотности почв. Все растения имеют существенно различающуюся чувствительностью к кислотности и по- разному реагируют на повышенное содержание в почве Н+, подвижного алюминия и марганца (А13+ и Мп2+). В зависимости от кислотности почв и отзывчивости на известкование сельскохозяйственные культуры подразделяют на пять групп.

К первой группе относятся культуры, для которых оптимальной является слабощелочная (рНН20 7,0—8,0; рНкс,6,8—7,5) среда: сахарная, кормовая и столовая свекла, капуста белокочанная, люцерна, эспарцет, горчица, рапс, лук, чеснок, сельдерей, шпинат, перец, пастернак, смородина и др. При возделывании этих культур на очень кислых почвах их урожайность снижается в 2—3 раза и растения сильно поражаются болезням. Поэтому почвы, предназначенные для их возделывания, следует известковать в первую очередь.

Ко второй группе относятся пшеница, ячмень, кукуруза, горох, клевер, вика, фасоль, нут, чина, чечевица, цветная и кормовая капуста, кольраби, брюква, турнепс, салат, лук-порей, огурец, костер, лисохвост, для которых наиболее благоприятной является реакция почв, близкая к нейтральной (оптимальное значение рНКС16,0—6,5). Они хорошо отзываются на известкование. Повышение кислотности почв до pH 4,5 снижает урожайность этих культур в 1,5—2,0 раза и существенно повышает их заболеваемость.

В третью группу входят озимая рожь, овес, гречиха, тимофеевка, томаты, подсолнечник, морковь, тыква, кабачки, петрушка, редька, репа, ревень, топинамбур и другие культуры, переносящие умеренную кислотность и щелочность почв. Эти культуры не имеют явно выраженного оптимального значения реакции среды. Большое влияние на них оказывают сопутствующие факторы роста. При благоприятных пищевом режиме и экологических условиях, а также при рНКС15,—7,5 они могут давать высокие урожаи.

К четвертой группе относятся картофель, лен-долгунец, просо, сорго и др. Для этих культур оптимальное значение рНКС1— 5,1—5,6. Они довольно хорошо переносят умеренную кислотность почвы, положительно отзываются на известкование при сохранении в почве оптимального соотношения между кальцием, калием, магнием, бором и другими элементами питания.

Оптимальное условия роста и развития пятой группы культур (чая, кофе, какао, люпина желтого и синего, козлятника, щавеля, сераделлы) создаются при рНКС| 4,5—4,8. Они малочувствительны к повышенной кислотности и требуют известкования только сильнокислых (рНКС1 < 4,0) почв.

Несмотря на различное отношение к кислотности взрослых растений, большинству сельскохозяйственных культур при прорастании и в молодом возрасте требуется среда, близкая к нейтральной (рНКС1 5,8—6,2 или рНН2() 6,4—7,0. Такая реакция наиболее благоприятна для физиологических процессов роста.

Физиологический (биологический) оптимум реакции среды, необходимый растениям, может заметно отличаться от экологического (технологического), связанного с изменением подвижности элементов питания и условиями развития болезней. Так, например, для картофеля и льна, если растения и почва не заражены болезнями, биологический оптимум реакции среды — рНКС] 6,0—6,2, однако из-за поражения растений в этих условиях болезнями (картофель при нейтральной и слабощелочной реакции почвы поражается паршой, вызываемой актиномицетами, лен — фузариозом) в полевых условиях их урожайность и качество повышаются при рНКС1 5,2—5,6

(экологический оптимум). Несовпадение биологического и экологического оптимального значения реакции среды для многих сельскохозяйственных культур чаще всего обусловливается изменением доступности элементов питания при изменении pH почвы, нежели иными факторами.

В этой связи следует учитывать не только отношение различных сельскохозяйственных культур к реакции почвы, но и изменение доступности азота, фосфора, калия и микроэлементов, вызываемое известкованием. Известкование почв до pH > 6,6 неэффективно, поскольку значительно увеличиваются вынос и вымывание вносимого кальция из почвы и снижается подвижность микроэлементов, кроме Мо. Для разных сельскохозяйственных культур оптимальный интервал pH неодинаков (табл. 3.2 и 3.3). Известкование целесообразно проводить, если рНКС1 и степень насыщенности ППК основаниями (V, %) ниже указанных значений.

Таблица 3.2

Оптимальные уровни реакции среды и степени насыщенности основаниями при возделывании зерновых культур на дерново-подзолистых почвах

(Минеев, 2005)

Гранулометрический состав пахотного слоя

Озимая

пшеница

Озимая

рожь

Ячмень

Яровая

пшеница

Овес

pH солевой суспензии

Песчаный и супесчаный

5,4-5,8

5,1-5,5

5,4-5,8

5,4-5,6

5,0-5,5

Легкосуглинистый и среднесуглинистый

5,8-6,5

5,2-5,6

5,8-6,4

5,7-6,4

5,2-5,6

Тяжелосуглинистый и глинистый

6,4-6,8

5,6-5,8

6,2-6,8

6,0-6,6

5,4-5,7

Степень насыщенности основаниями, %

Песчаный и супесчаный

75-80

65-75

75-80

65-75

65-75

Легкосуглинистый и среднесуглинистый

80-85

70-80

80-90

80-85

70-80

Тяжелосуглинистый и глинистый

85-90

75-85

85-95

85-90

75-85

Оптимальные значения рНкс| для различных севооборотов

(Шеуджен, 2006)

Таблица 3.3

Почвы

Основные культуры севооборота

Лен, картофель

Зерновые,

бобовые,

травы

Свекла,

пшеница,

бобовые

Кормовые

Овощные

Песчаные и супесчаные

5,2

6,0

6,4

6,0

6,2

Легкие и средние суглинки

5,4

6,4

6,6

6,2

6,4

Почвы

Основные культуры севооборота

Лен, картофель

Зерновые,

бобовые,

травы

Свекла,

пшеница,

бобовые

Кормовые

Овощные

Тяжелые суглинки и глинистые

5,6

6,6

7,0

6,5

6,6

Торфяные

4,8

5,0

-

5,0

5,2

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>