Влияние удобрении на содержание гумуса и основных питательных веществ в серой оподзоленной почве

В статье приведены материалы по изучению изменений в содержании основных подвижных и валовых питательных элементов, а также гумуса в серой оподзоленной пылевато-легкосуглинистой почве под культурами первого звена зерно-свекловичного севооборота и влияния на эти процессы навоза и минеральных туков, внесенных в различных дозах и сочетаниях.
Правильное использование органических и минеральных удобрений должно быть тесно связано с изучением изменений плодородия почвы под влиянием культуры растений и вносимых удобрений.
В настоящей статье приведены результаты изучения в конкретных почвенно-климатических условиях размеров уменьшения запасов питательных веществ почвы при интенсивном ее использовании, а также значения навоза и минеральных удобрений как факторов, противостоящих этим процессам.
Исследования проводили в стационарном опыте, заложенном в 1960 г. А. В. Лазурским на серой оподзоленной пылевато-легкосуглинистой почве в переходной от Полесья к Лесостепи зоне в первом звене зерно-свекловичного севооборота.
Почва в пахотном горизонте на опытном участке до начала опыта характеризовалась следующими средними показателями: гидролитическая кислотность—2,4 мг-экв, сумма поглощенных оснований — 8,5 жг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями — 78%, рН солевой —5,3, Р2О5, растворимой в 0,5 п уксусной кислоте — 5,2 мг, обменный калий (по Масловой) —4,6 мг/100 г почвы.
Опыт проводится на фоне известкования почвы дефекатом по полной гидролитической кислотности под первую культуру севооборота — озимую пшеницу.
Порядок чередования и основное удобрение культур в звене севооборота были следующими.
1. Под озимую пшеницу (1961—1965 гг.), следующую после неудобренного гороха, вносили навоз в дозах 10, 20 и 30 т/га.
2. Под сахарную свеклу (1962—1966 гг.) вносили полное основное минеральное удобрение при исходной (одинарной) дозе. Кроме того, на всех вариантах опыта как общий фон, вносили при посевное рядковое удобрение.
3. Кукурузу на зерно (1963—1966 гг.) удобряли навозом в тех же дозах, что и озимую пшеницу, и минеральными туками — при исходной (одинарной) дозе последних. Под сахарную свеклу и кукурузу вносили в определенных вариантах также и удвоенные дозы полного, минерального удобрения, которые обозначены ниже 2 (1\РК).
4. На ячмень с подсевом клевера (1964—1966 гг.) могло сказываться только последействие удобрений, внесенных под предшествующие куль-туры.
Среднегодовые дозы навоза в изучаемом четырехпольном звене севооборота равнялись 5, 10 и 15 т/га, а минеральных удобрений в пересчете на стандартные туки—2,9 (исходная или одинарная доза) и 5,8 ц/га (двойная доза).
Площадь учетных делянок составляла 100 м2\ опыты проводили в 4-кратной повторности. Относительная ошибка полевых опытов (Р) колебалась в таких пределах: с озимой пшеницей— 1,9—4,0; сахарной свеклой — 3,3—3,7; кукурузой — 2,3— 4,2; с ячменем — 5,2—5,7%.
Содержание подвижных форм питательных веществ в почве, обменный калий (по Масловой), Р2О5 (по Чирикову) и нитратный азот определяли под каждой культурой дважды за вегетационный период (в начале и в-конце вегетации растений).
Основные показатели, характеризующие потенциальное плодородие почвы (гумус и валовые N. Р, К), определяли под ячменем, завершающим звено севооборота, и в соответствующих таблицах они представлены средними данными за первые 3 года опытов с этой культурой (1964—1966 гг.).
Определение гумуса проводили в 3-кратной, азота, фосфора и калия — в 2-крйтной повторности параллельных навесок. Расхождение между повторениями при определении гумуса и азота допускалось до 2,4—2,6, калия и фосфора — до 2,0—3,5%.
Образцы почвы отбирали в пахотном слое (на глубине 0—20 см) в 15 точках, расположенных по диагонали делянки каждого изучаемого-варианта, в двух повторениях полевого опыта. На анализ поступал смешанный образец.
На рисунке приведены данные изменения пищевого режима в почве при возделывании культур в контрольном варианте (без основного удобрения).
Для более полной характеристики направленности изучаемых процессов приведены данные «и для культуры клевера, начинающей второе звено севооборота после ячменя, к которому подсевают клевер.
В нашем опыте максимальное увеличение содержания гумуса в почве (до 6—7% по отношению к исходному) наблюдалось в тех вариантах, где внесение навоза при среднегодовых дозах 10 и 15 т/га проводили совместно с внесением минеральных удобрений.
Истощение азотного фонда происходило в почве контрольного варианта также весьма интенсивно (табл. 3). Потери азота за 4 года составили 14,4%. Для поддержания исходного уровня общего азота в почве недостаточным оказалось внесение навоза в дозе 5 т/га или минеральных туков в одинарной дозе (2,9 ц/га в год).
Однако увеличение доз навоза и удвоение дозы полного минерального удобрения, а также их сочетание способствовали накоплению общего количества азота. Прирост азотного фонда в вариантах с максимальным удобрением достигал 13,0% от исходного содержания.
Расход валового фосфора в почве, вызванный возделыванием культур, начинает восполняться при внесении 10 т/га навоза в год и при одинарной дозе минеральных туков (без навоза), увеличение доз навоза и минеральных удобрений, а также их совместное применение значительно повышали содержание валового фосфора в почве.
Определение валового калия показало очень незначительные (в пределах ошибки анализа) отклонения в его содержании в почве различны* вариантов опыта, в связи с чем эти данные не приведены. По-видимому^' это объясняется тем, что внесенное с навозом и минеральными тукам» количество калия было сравнительно очень мало, так как составляло к различных вариантах опыта всего 0,2—0,9% от исходного его содержания в почве и поэтому не могло быть уловлено с определенной достоверностью при анализе. В известном опыте в Саксмундхеме (Англия) даже при 56-летнем применении навоза и хлористого калия на карбонатной подзолистой почве не удалось выявить существенных изменений в содержании валового калия под влиянием удобрений или выноса его культурами севооборота.
Чтобы иметь все же представление о процессах обеднения почвы калием и возможного его накопления при внесении удобрений, мы определяли также калий, извлекаемый из почвы при кипячении ее с азотной кислотой. По мнению авторов методики, данная вытяжка извлекает из почвы ту часть необменно поглощенного калия, которая определяет «калий-снабжающую силу» почвы и является как бы резервом для пополнения обменной формы. Содержание этой кислото-растворимой формы калия было в почве тем выше, чем больше вносили на соответствующих вариантах навоза.
Восстановление и даже некоторое накопление кислоторастворимого калия в почве наступало при внесении 15 т/га навоза в год по фону беа минеральных удобрений и при двойной дозе полного минерального удобрения по фону без навоза, а также при различных сочетаниях органических и минеральных удобрений.
Не останавливаясь подробно на анализе урожаев культур (данные получены А. В. Лазурским, В. Н. Лебединской при нашем участии), следует отметить весьма сильное положительное действие как навоза, так и минеральных удобрений на продуктивность отдельных клиньев и всего эвена севооборота в целом.
Таким образом, наши исследования показывают, что внесение навоза и минеральных удобрений в звене зерно-свекловичного севооборота не только препятствует обеднению почвы при ее интенсивном сельскохозяйственном использовании питательными элементами и гумусом, но в определенных дозах и сочетаниях удобрений способствует повышению уровня ее эффективного и потенциального плодородия.