Динамика содержания макро и микроэлементов под озимой пшеницей в результате реминерализации чернозема выщелоченного

Интенсивное использование сельскохозяйственных угодий приводит к постепенному истощению пахотного горизонта. Минеральные элементы питания используются растениями и отчуждаются с урожаем или постепенно вымываются в более глубокие слои почвы. Происходит снижение уровня эффективного плодородия почв, которое внесением одних только удобрений поправить невозможно [3,6,8].

Выщелоченные чернозёмы представляют собой один из подтипов черноземов находящихся в первой стадии деградации. В процессе почвообразования значительную трансформацию претерпела минеральная основа почв. Наибольший дефицит эти почвы испытывают в фосфоре, кальции, сере и микроэлементах, таких как медь, марганец, цинк, кобальт, молибден [1,2,4].

Макро и микроэлементы играют важную физиологическую роль в жизни растений. Но, не смотря на это, недостаток или избыток в почве того или иного элемента отрицательно сказывается на качестве урожая и может вызвать различные заболевания человека и животных [5,7,9,10−12].

Выбор горных пород обусловлен, прежде всего, тем, что в них содержится большое количество макроэлементов, а также микроэлементы.

Известняк-ракушечник является биогенной осадочной горной породой, которая содержит в основном 36−37% Са; 0,48% Mg; 0,24% Р2О5, а также микроэлементы (таблица 1).Содержание некоторых микроэлементов доходит до 1,5%. Известняк-ракушечник вносили для устранения недостатка кальция и некоторых микроэлементов.

Апатитовый концентрат является продуктом флотации апатит-нефелиновой породы, используемой в промышленности для получения фосфорных удобрений. Он содержит до 41% Р2О5, 55,5% СаО, а также калий, и многие микроэлементы. Эту горную породу вносили для устранения дефицита фосфора.

Фосфогипс — это продукт химической переработки апатитового концентрата. Он содержит 20−22% Са, 1,4% Mg; 3,4% Р2О5; 20,2% S и микроэлементы. Фосфогипс вносили для устранения дефицита серы и кальция.

Таблица 1 — Содержание элементов питания в горных породах.

Лессовидный суглинок является материнской породой этих почв. В процессе почвообразования продукты выветривания удалены из почвенного горизонта и аккумулированы в породе (8,24−9,44%) СаCO3; (0,15−0,17%) Р2О5; S (0,15−0,19%); K (1,30−1,70%). При внесении почвообразующей породы было внесено все, что ранее было разрушено и удалено.

Исследования проводились на опытной станции Ставропольского агроуниверситета на черноземах выщелоченных мощных малогумусных тяжелосуглинистых сложенных на элювии лессовидных суглинков. В целях повышении плодородия почв вносились следующие горные породы: апатит (в дозе 1,5 и 3,0 т/га), известняк-ракушечник (6,0 и 12,0 т/га), фосфогипс (12,0 т/га), лессовидный суглинок (40 т/га). Производили раздельное и совместное внесение горных пород. Опыт заложен в 2006 году. В 2015 году высевалась озимая пшеница сорта «Юка».

В результате агрохимического анализа проведенного по фазам развития озимой пшеницы выявлено, что содержание фосфора наименьшим было на контроле и составило 18,3−19,0 мг/кг (таблица 2). Применение лессовидного суглинка оказало наименьший эффект на повышение содержания фосфора (на 2−3 мг/кг). Наибольшее увеличение содержание этого элемента относительно контроля при раздельном внесении горных пород оказало применение апатита (на 4−6 мг/кг). Совместное внесение горных пород повысило содержание подвижного фосфора на 5−7 мг/кг. Наибольшее увеличение содержания этого элемента была на варианте с внесением всех горных пород (на 7,3 мг/кг). Анализируя динамику подвижного фосфора можно отметить повышение в содержании этого элемента в фазы цветения и молочно-восковой спелости. фосфогипс концентрат фосфор удобрение По содержанию калия не выявлено определенной взаимосвязи между дозой мелиоранта и его количеством в почве. Налицо лишь тенденция к его увеличению при внесении горных пород.

При внесении горных пород так же произошло повышение содержания подвижной серы в почвах. Так при внесении лёссовидного суглинка, который является материнской породой для изучаемых почв, этот показатель вырос на 0,7 мг/кг и достиг 3,8 мг/кг. Применение известняка-ракушечника повысило содержание серы на 0,5−0,8 мг/кг, а апатита на 0,5−0,7 мг/кг. При раздельном внесении горных пород наибольший эффект обнаружен при внесении фосфогипса в дозе 12 т/га. На этом варианте содержание подвижной серы составило 6,1 т/га, что обеспечивает переход почв из разряда низко обеспеченных по сере в разряд среднеобеспеченных.

При совместном внесении мелиорантов наибольшее содержание этого элемента наблюдалось на варианте с внесением всех горных пород (6,4мг/кг). В фазы выхода в трубку и цветения наблюдалось наибольшее увеличение содержания подвижной серы.

Как показали исследования (таблица 3), внесение горных пород не оказало существенного влияния на содержание бора. Между вариантами опыта, его количество колеблется в пределах 1,20−1,38 мг/кг, как по вариантам опыта, так и по срокам исследований. Обеспеченность почвы по этому микроэлементу можно классифицировать как высокую.

Таблица 2- Сезонная динамика содержания макроэлементов по вариантам опыта.

Таблица 3- Сезонная динамика содержания бора и марганца по вариантам опыта.

Таблица 4- Сезонная динамика содержания меди и цинка по вариантам опыта.

Таблица 5- Сезонная динамика содержания кобальта и молибдена по вариантам опыта.

На содержание остальных микроэлементов приёмы реминерализации оказали более значительное влияние. Так содержание марганца на контроле по фазам развития составляло 8,0−9,1 мг/кг. Применение горных пород обеспечило увеличение в содержании этого микроэлемента в среднем на 1,3 — 3,0 мг/кг. Наилучший эффект был достигнут при совместном внесении горных пород. Причем применение пород более богатых марганцем не давало желаемого эффекта. Содержание меди так же наименьшим было на контроле и составляло 0,20−0,24 мг/кг по фазам вегетации. Применение горных пород повысило содержание этого микроэлемента на 0,04−0,08 мг/кг при раздельном внесении и на 0,09−0,15мг/кг при совместном внесении пород (таблица 4). Подвижного цинка на контроле было в пределах 0,32−0,35 мг/кг. Наибольшее увеличение содержания этого элемента питания было на варианте с применением известняка-ракушечника (на 0,10 — 0,15 мг/кг). Совместное внесение горных пород повысило содержание подвижного цинка в 1,6−1,8 раза. Между фазами вегетации, какой либо закономерности изменения количества этого элемента выявить не удалось.

Содержание подвижного кобальта на контроле составило 0,045−0,048 мг/кг. Внесение горных пород позволило увеличить этот показатель в 1,5−1,7 раза при раздельном и в 1,7−2,0 раза при совместном внесении пород (таблица 5). Наибольшей разница была в фазы активного роста и развития культуры. Тем не менее, обеспеченность почвы по этому элементу низкая.

Наиболее заметно увеличение в содержании молибдена. На контрольном варианте составило 0,021−0,34 мг/кг. Количество подвижного молибдена возрастает до 0,38−0,50 мг/кг при раздельном и до 0,70−0,90 мг/кг (т.е. в 2,5−3,0 раза) при совместном внесении горных пород.

Таким образом, внесение горных пород различного генезиса способно существенно увеличить содержание подвижных форм макро и микроэлементов. Это неизбежно положительно скажется на плодородии черноземов выщелоченных и продуктивности сельскохозяйственных культур.

• 1. Ковда В. А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана/ В. А. Ковда. — М.: Наука, 1981. — С.182.
• 2. Слюсарев, В. Н. Свойства черноземов Западного Предкавказья и обеспеченность их серой./ В. Н. Слюсарев. // Труды Куб. Гос. агр. ун-та. Вып.2. Краснодар, — 2006. С. 157−165.
• 3. Дорожко Г. Р., Вольтерс И. А. Влияние предшественников озимой пшеницы на строение пахотного слоя почвы// Аграрная наука. 2007, № 4. — С. 11−12.
• 4. Войсковой А. И., Балацкий М. Ю., Галкин А. П. Динамика изменения качества зерна пшеницы, возделываемой в Ставропольском крае// Агрохимический вестник. 2011, № 4.-С.6−7.
• 5. Есаулко А. Н., Гречишкина Ю. А., Подколзин О. А. Изменение агрохимических показателей чернозема выщелоченного под влиянием оптимизации систем удобрений в севообороте// Проблемы агрохимии и экологии. 2009, № 1. -С. 3−7.
• 6. Цховребов В. С., Калугин Д. В., Фаизова В. И., Новиков А. А. Применение горных пород в качестве удобрения подсолнечника// Агрохимический вестник. — 2011.-№ 4. С.-14.
• 7. Фаизова В. И., Лысенко В. Я. Марьин А.Н. Сравнительная характеристика черноземов обыкновенных и солонцеватых зон неустойчивого увлажнения Ставропольского края // Материалы V Съезда Докучаевского общества почвоведов им. В. В. Докучаева.- Ростов-на-Дону, 2008. — С.314.
• 8. Власенко В. П. Методологические аспекты выбора диагностических критериев гидрометаморфизма в черноземах Западного Предкавказья / В. П. Власенко, В. И. Терпелец // Тр. / КубГАУ. — Краснодар, 2010. — Вып. № 27. — С. 80−85.
• 9. Жердева О. В. Эффективность технологий возделывания сахарной свеклы на почвах низменно-западинного агроландшафта Западного Предкавказья / О. В. Жердева, В. И. Терпелец, Т. В. Швец // Тр. / КубГАУ. — Краснодар, 2011. — Вып. № 32. — С. 76−81.
• 10. Швец Т. В. Влияние различных технологий возделывания озимой пшеницы на содержание общего и легкоокисляемого гумуса в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья / Т. В. Швец, Н. С. Баракин // Научно-обоснованные системы земледелия: теория и практика / Мат. научно-практ. конф., приуроч. к 80-летию В. М. Пенчукова. — 2013. — С. 253−257.
• 11. Терпелец В. И. Оценка современного состояния черноземов выщелоченных в условиях агроэкологического мониторинга / В. И. Терпелец, В. Г. Живчиков // Тр. / КубГАУ. — Краснодар, 1999. Вып. № 373. -С. 66−80.
• 12. Слюсарев В. Н. Характеристика некоторых аспектов плодородия чернозема выщелоченного Западного Предкавказья / В. Н. Слюсарев, Л. М. Онищенко, Т. В. Швец // Политематич. сетевой электронный науч. журнал КубГАУ, — Краснодар, 2013. — Вып. № 89. — С. 916−932.