Эффективность минеральных удобрений и извести при возделывании многолетних трав на дерново-подзолистой почве Республики Коми

УДК 631.45:631.85/85

Эффективность минеральных удобрений и извести при возделывании многолетних трав на дерново-подзолистой почве Республики Коми

Чеботарёв Н. Т., доктор сельскохозяйственных наук

Броварова О. В., кандидат химических наук

Институт агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН

167023, Россия, Республика Коми, г. Сыктывкар, ул. Ручейная, д. 27

E-mail: olbrov@mail.ru

Исследования проводили в период с 1998 по 2021 год в полевом стационарном опыте Института агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН Республики Коми. Цель исследований — изучить влияние систематического применения химических удобрений на фоне последействия известковой муки на физико-химические свойства дерново-подзолистой почвы и продуктивность многолетних трав. Изучали последействие трёх доз извести без внесения минеральных удобрений, а также при ежегодном их применении (N60P75К75) в форме аммиачной селитры (34% д.в.), двойного суперфосфата (45% д.в.) и хлористого калия (60% д.в.). При пересеве многолетних трав (один раз в 3 года) под покров однолетних трав минеральные удобрения вносили под основную обработку почвы. В другие 2 года исследований азотные удобрения (N60) на многолетних травах применяли рано весной в начале вегетации в подкормку. Показано, что такое соотношение снижало обменную и гидролитическую кислотность, повышало содержание гумуса, подвижного фосфора и калия: в дозе 1,0 г.к. — в течение 27 лет, в дозах 2,0 и 2,5 г.к. — в течение 35 лет. После этих сроков агрохимические показатели возвратились к исходному их содержанию (в 1983 году). Известь без NPK показала подобные результаты. Наибольшая средняя урожайность бобово-злаковой травосмеси получена при внесении NPK на фоне извести в дозе 2,5 г.к., составила 30,6 т/га зелёной массы или 6,7 т/га сухого вещества и превышала контроль на 91,2 и 97,0% соответственно при высоком качестве. Урожайность контроля составила 16,0 и 3,4 т/га соответственно. Длительные исследования на дерново-подзолистой слабоокультуренной почве показали, что оптимальным приёмом при возделывании бобово-злаковой травосмеси было известкование дозой 2,5 г.к. (один раз в 30 лет), применение минеральных удобрений (N60P75K75) под покровную культуру и подкормка бобово-злаковой травосмеси в течение 2 лет (N60).

Ключевые слова: известь, обменная и гидролитическая кислотность, минеральные удобрения, урожайность, бобово-злаковая травосмесь.

Республика Коми расположена на крайнем северо-востоке европейской части Российской Федерации, что определяет относительную суровость её природных почвенно-климатических условий (Почвы и земельные ресурсы Коми АССР, 1975). Почвы территории республики изменяются в зависимости от характера рельефа, климата, материнских пород, водного режима, органического мира. В тундровой зоне основной тип почв глеевые подзолистые, они отличаются сильным переувлажнением и слабым накоплением органической массы. Территория Республики Коми представлена в основном типичными подзолистыми и дерново-подзолистыми почвами, которые характеризуются недостатком азота, подвижных соединений фосфора и калия, а также высокой кислотностью, губительно действующей на растительность и полезную микрофлору, а также на образование и накопление органического вещества в верхних слоях почвы. Недостаток минеральных удобрений в российском АПК, обусловленный экономическими причинами, повышает значение методов экологически адаптивного управления процессами воздействия извести в сочетании с минеральными удобрениями на почвенно-растительную систему для сохранения и увеличения плодородия кислых дерново-подзолистых почв, получения высокой продуктивности и устойчивости агроэкосистем к стрессовым ситуациям в условиях Севера.

Внесение извести в почву нормализует её кислотность, улучшает структуру верхнего плодородного слоя, попутно обогащая его кальцием, значительно снижая обменную и гидролитическую кислотность, и увеличивает степень насыщенности основаниями. Известкование оказывает многостороннее действие на свойства почвы, создаёт благоприятную среду для роста растений и жизнедеятельности полезных микроорганизмов. При внесении извести снижается содержание в почве подвижных соединений алюминия, железа и марганца, они переходят в нерастворимую форму, и поэтому устраняется вредное воздействие на растения (Hirte, Leifeld, Abiven, Oberholzer, Hammelehle, 2017; Минеев, Васильев, Лукьянов и др., 1984).

Продолжительность действия известковых материалов зависит от их вида, нормы внесения и выращиваемых культур (Елькина, 2008; Шильников, Сычёв, Зеленов, Аканова, 2008). Важные изменения физико-химических параметров дерново-подзолистых почв происходят при внесении полной дозы извести, они проявляются в течение 15–20 лет (Витковская, Яковлев, Шаврина, 2016; Митрофанова, 2016; Хомченко, Булатова, Чеботарёв, 2016).

Многолетнее использование минеральных удобрений в комплексе с известкованием позволяет создать благоприятные условия для улучшения почвенного плодородия (Завьялова, Сторожева, 2015; Афанасьев, Мёрзлая, 2013; Chimire, Chimire, VanLeeuwen, Mesbah, 2017) и питания растений (Титова, Варламова, Тюрникова и др., 2013; Митрофанова, Васбиева, 2014; Минеев, Гомонова, 2005; Криштапоните, Майкштенене, 2005).

В данной научной работе представлены многолетние исследования по использованию минеральных удобрений на фоне известкования дерново-подзолистых почв Республики Коми.

Цель исследования — изучить влияние систематического применения химических удобрений на фоне последействия известковой муки на физико-химические свойства дерново-подзолистой почвы и продуктивность многолетних трав.

Методика исследований. Исследования проводили в период с 1998 по 2021 год в полевом стационарном опыте Института агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН Республики Коми по методике Б. А. Доспехова (1985).

Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая, характеризующаяся до закладки опыта низким уровнем плодородия, со следующими физико-химическими показателями: pHKCl — 4,1–4,3; содержание гумуса — 1,3–1,6%; гидролитическая кислотность — 5,6–6,0 ммоль/100 г почвы; степень насыщенности основаниями (Ca + Mg) — 42–45%; содержание в почве подвижного фосфора — 32–44 мг/кг; обменного калия — 49–77 мг/кг и обменного алюминия — 0,8–2,8 ммоль/100 г почвы.

В качестве мелиоранта однократно (в 1983 году), в год закладки опыта, вносили известь нейтрализующей способностью 92% в дозах 1,0; 2,0; и 2,5 величины гидролитической кислотности (г.к.). В последующие годы изучали последействие указанных доз извести.

Схема опыта: без удобрений (контроль); известь 1,0 г.к.; известь 2,0 г.к.; известь 2,5 г.к.; N60P75К75; известь 1 г.к. + N60P75К75; известь 2,0 г.к. + N60P75К75; известь 2,5 г.к. + N60P75К75.

В 1998–2021 годах изучали последействие трёх доз извести без внесения минеральных удобрений, а также при ежегодном их применении (N60P75К75) в форме аммиачной селитры (34% д.в.), двойного суперфосфата (45% д.в.) и хлористого калия (60% д.в.). При пересеве многолетних трав (один раз в 3 года) под покров однолетних трав минеральные удобрения вносили под основную обработку почвы. В другие 2 года исследований азотные удобрения (N60) на многолетних травах применяли рано весной в начале вегетации в подкормку (вручную, поделяночно).

На опытном участке во все годы исследований возделывалась бобово-злаковая травосмесь: клевер луговой Трио, тимофеевка луговая Северодвинская и ежа сборная Хлыновская. Норма высева: клевер луговой — 8 кг/га (40%), тимофеевка луговая — 6 кг/га (30%) и ежа сборная — 6 кг/га (30%).

Площадь делянки составила 50 м2, повторность опыта четырёхкратная. Учёт урожайности сплошной, поделяночный.

В научной работе использовали следующие методы анализов. Для почвы: гумус — по ГОСТ 26213-91, гидролитическая кислотность — по ГОСТ 27821-88; рНсол — по ГОСТ 26207-91; подвижные формы фосфора и калия — по ГОСТ 26207-91; для растений: азот общий — фотоколориметрическим методом; сырая клетчатка — по Геннербергу и Штоману; сырая зола — сухим озолением в муфельной печи; общий фосфор — по ГОСТ 26657-97; общий калий — на пламенном фотометре после сухого озоления, сырой протеин — расчётным методом, нитратный азот — ионоселективным методом.

Результаты исследований. Систематические научные исследования показали, что известняковая мука, внесённая в 1983 году в дозах 1,0; 2,0; 2,5 г.к., в различной степени влияла на физико-химические показатели дерново-подзолистой почвы (табл. 1).

Известь, внесённая в дозе 1,0 г.к., к 2000 году нейтрализовала обменную кислотность до 4,8 ед. рНKCl (табл. 1), но к 2010 году кислотность почвы повысилась до исходного значения и последующие 11 лет оставалась на этом уровне (4,0–4,2 ед. рНKCl). В контроле показатели обменной кислотности были относительно стабильными (4,0–4,2 ед. рНKCl).

Подобная закономерность отмечена и по гидролитической кислотности. Гидролитическая кислотность снизилась до 4,9 ммоль/100 г почвы (в 2000 году) и сохранялась впоследствии на этом уровне в течение 21 года.

  1. Влияние минеральных удобрений и извести на показатели кислотности дерново-подзолистой почвы

Вариант

рНKCl

Нr

Al

ммоль/100 г почвы

1983 г.

2000 г.

2010 г.

2021 г.

1983 г.

2000 г.

2010 г.

2021 г.

1983 г.

2000 г.

2010 г.

2021 г.

Контроль

4,1

4,1

4,2

4,0

5,8

6,6

5,5

5,8

0,8

0,6

0,5

0,7

Известь 1,0 г.к.

4,2

4,8

4,2

4,2

5,6

4,9

4,8

4,6

2,8

0,8

0,4

1,2

Известь 2,0 г.к.

4,2

5,4

4,8

4,3

5,7

4,8

4,4

4,2

2,4

0,6

0,2

1,1

Известь 2,5 г.к.

4,1

5,6

5,1

4,6

5,9

4,7

4,2

4,6

1,6

0,4

0,5

1,2

N60Р75К75

4,3

4,2

4,4

4,2

5,8

6,2

6,2

6,1

2,4

0,9

1,6

2,0

Известь 1,0 г.к. + N60Р75К75

4,1

5,1

4,8

4,2

5,6

4,8

4,3

4,6

2,7

0,7

0,6

1,3

Известь 2,0 г.к. + N60Р75К75

4,3

5,4

5,1

4,4

6,0

5,2

4,1

4,8

1,9

0,9

0,8

1,2

Известь 2,5 г.к. + N60Р75К75

4,1

5,8

5,4

4,6

5,9

5,0

3,9

5,1

2,1

0,8

0,5

1,3

НСР05

0,42

0,51

0,47

0,44

0,57

0,48

0,42

0,43

0,26

0,06

0,07

0,08

Длительное воздействие извести на дерново-подзолистую почву привело к улучшению показателей кислотности пахотного слоя. Также известкование снизило количество обменного алюминия во всех вариантах опыта, положительный эффект заключается в том, что при этом улучшился катионный состав почвенного поглощающего комплекса вследствие замены ионов водорода и алюминия на катионы кальция, что привело к повышению степени насыщенности почвы основаниями. После внесения извести данные агрохимические показатели почвы сохраняются в течение ряда лет.

Наиболее значительное последействие мелиоранта (более 35 лет) наблюдалось при внесении его в дозах 2,0 и 2,5 г.к. В период 1983–2021 годов содержание гумуса в вариантах с тремя дозами извести и в контроле, как и количество подвижных форм фосфора и калия, изменялось незначительно, что указывает на небольшое поступление в почву корнепожнивных остатков растений и их трансформации.

В вариантах с внесением минеральных удобрений на фоне последействия извести количество гумуса, подвижного фосфора и калия повышалось за счёт накопления объёмов корнепожнивных остатков, их гумификации и минерализации. В варианте только с минеральными удобрениями содержание гумуса практически не изменялось, а содержание подвижных форм фосфора и калия повышалось (табл. 2).

2. Влияние мелиоранта и минеральных удобрений на агрохимические показатели дерново-подзолистой почвы

Вариант

Гумус, %

Р2О5

К2О

мг/кг почвы

1983 г.

2000 г.

2010 г.

2021 г.

1983 г.

2000 г.

2010 г.

2021 г.

1983 г.

2000 г.

2010 г.

2021 г.

Контроль

1,6

1,7

1,7

1,6

34

37

28

34

77

64

53

52

Известь 1,0 г.к.

1,6

1,7

1,8

1,6

41

39

37

42

49

46

41

50

Известь 2,0 г.к.

1,5

1,6

1,8

1,6

43

41

35

51

66

57

46

64

Известь 2,5 г.к.

1,4

1,8

1,9

1,7

32

43

39

55

58

69

51

67

N60Р75К75

1,4

1,5

1,6

1,4

42

126

144

152

62

92

112

119

Известь 1,0 г.к. + N60Р75К75

1,5

1,6

1,9

1,7

44

138

156

164

74

88

124

122

Известь 2,0 г.к. + N60Р75К75

1,6

1,6

2,0

1,8

38

145

184

188

57

108

141

128

Известь 2,5 г.к. + N60Р75К75

1,3

1,5

2,1

1,8

43

154

192

194

65

115

157

132

НСР05

0,15

0,17

0,19

0,17

4,4

6,5

7,4

8,8

6,4

7,2

8,4

7,7

Применение минеральных удобрений, а также их совместное использование с известью способствовало резкому повышению урожайности многолетних трав (табл. 3). Так, в среднем за 12 лет исследований (2006–2021 годы) при внесении трёх доз извести средняя урожайность зелёной массы многолетних трав составила 17,8–23,4 т/га (4,4–5,2 т/га сухой массы), что на 11,2–46,2% превышало контроль (в контроле — 16,0 т/га).

Применение минеральных удобрений без известкования повысило урожайность зелёной массы многолетних трав до 25,0 т/га (5,3 т/га сухой массы), что на 56,2% превышало контрольный вариант. Бóльшая часть многолетних злаковых и бобовых трав предпочитает окультуренные дерново-подзолистые почвы с кислотностью 5,1–5,5 ед. рНHCl (со слабокислой реакцией среды), поэтому в вариантах применения минеральных удобрений по фону

3. Влияние систематического применения минеральных удобрений и извести на урожайность многолетних трав, т/га (2006–2021 гг.)

Вариант

2006 г.

2008 г.

2009 г.

2011 г.

2012 г.

2014 г.

2015 г.

2017 г.

2018 г.

2020 г.

2021 г.

Среднее за 11 лет

Прибавка контролю, %

Контроль

            

Известь 1,0 г.к.

             

Известь 2,0 г.к.

             

Известь 2,5 г.к.

             

N60Р75К75

             

Известь 1,0 г.к. + N60Р75К75

             

Известь 2,0 г.к. + N60Р75К75

             

Известь 2,5 г.к. + N60Р75К75

             

НРС05

           

Примечание: числитель — зелёная масса, знаменатель — сухая масса.

известкования средняя урожайность многолетних трав увеличилась на 71,2–91,2% (79,4–97,0% сухой массы) и составила 27,4–30,6 т/га зелёной массы трав (6,1–6,7 т/га сухой массы)

Резкое увеличение урожайности многолетних трав произошло за счёт снижения кислотности почвы, но в большей степени — за счёт трансформации корнепожнивных остатков, особенно клевера. В данном случае наблюдался процесс накопления органического вещества почвы, то есть формирование гумуса происходило за счёт корнепожнивных остатков растений. В случае с выращиванием многолетней травосмеси основная масса органики и гумус в пахотном слое почвы формировались за счёт корневых систем высших растений, в которых под действием микроорганизмов, питательной средой которых является технический азот, произошла минерализация органического вещества, и трудноусвояемые формы элементов питания перешли в легкодоступные для растений.

4. Влияние минеральных удобрений и известняковой муки на химический состав многолетних трав, % на сухое вещество (в среднем за 2016–2021 гг.)

Вариант

Сухое вещество

Азот

Сырой протеин

Фосфор общ.

Калий общ.

Кальций

Нитраты, мг/кг сырой массы

Контроль

23,8

1,60

10,0

0,70

2,01

0,65

98

Известь 1,0 г.к.

22,4

1,72

10,7

0,72

2,03

0,71

107

Известь 2,0 г.к.

22,0

1,80

11,2

0,76

2,12

0,73

112

Известь 2,5 г.к.

21,8

1,88

11,7

0,78

2,18

0,75

128

N60P75K75

21,4

1,90

11,9

0,81

2,34

0,76

154

Известь 1,0 г.к. + N60P75K75

22,6

1,92

12,0

0,88

2,72

0,74

139

Известь 2,0 г.к. + N60P75K75

21,7

2,18

13,6

0,91

2,88

0,76

137

Известь 2,5 г.к. + N60P75K75

21,6

2,10

13,1

0,93

2,90

0,79

141

НСР05

2,18

0,21

1,19

0,08

0,28

0,07

13,9

Большое значение в сельскохозяйственном производстве наряду с получением высоких урожаев многолетних трав имеет их качество (табл. 4).

Содержание сухого вещества при применении трёх доз известняковой муки снижалось на 1,4–2,0% и составило 21,8–22,4% (в контроле — 23,8%). В варианте с N60P75K75, а также в варианте с применением минеральных удобрений на фоне последействия извести содержание сухого вещества составило 21,4–22,6%, что на 1,2–2,0% ниже контроля.

Наиболее значимым показателем при кормлении сельскохозяйственных животных является количество сырого протеина в корме. Его содержание в многолетних травах варьировалось от 10,7 до 13,6% (в контроле — 10,0%). Наибольшее его количество отмечено в вариантах с дозами извести 2,0 и 2,5 г.к. + N60P75K75 — 13,1 и 13,6%. В этих же вариантах отмечено наибольшее содержание фосфора — 0,91–0,93% (в контроле — 0,70%); калия — 2,88–2,90% и кальция — 0,76–0,79%. Содержание нитратов в многолетних травах (107–141 мг/кг сырой массы) не превышало значений ПДК (500 мг/кг сырой массы).

Заключение. Длительные научные исследования, проведённые на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, показали значительную эффективность NPK по фону известкования. Установлено, что известь в дозе 1,0 г.к. снижала обменную и гидролитическую кислотность в течение 27 лет (до 2010 года), а дозы 2,0 и 2,5 г.к. продолжали своё действие до 2018 года (35 лет), к 2021 году кислотность почвы практически возвратилась к своему исходному состоянию (в 1983 году).

Содержание гумуса, подвижного фосфора и калия в вариантах с NPK, внесённых по фону известкования, изменялось на 0,3–1,0%, количество подвижных форм фосфора и калия снижалось после 2017 года, и их содержание формировалось за счёт трансформации корнепожнивных остатков и минеральных удобрений.

Наибольшая средняя урожайность многолетних трав получена в вариантах с внесением извести 2,0 и 2,5 г.к. + NPK, а также при наличии бобового компонента (клевера) в травосмеси, она составила 29,4–30,6 т/га зелёной массы трав и 6,4–6,7 т/га сухого вещества, что выше контроля соответственно на 83,7–91,2 и 88,2–97,0%.

Установлено, что корм наилучшего качества получен при использовании NPK по фону последействия двух доз (2,0 и 2,5 г.к.) извести, а также бобового компонента: сырой протеин — 13,1–13,6%, фосфор — 0,91–0,93%, калий — 2,88–2,90%, кальций — 0,76–0,79%, нитраты — 137–141 мг/кг (ПДК — 500 мг/кг). Исследования показали, что оптимальным приёмом возделывания бобово-злаковых травосмесей на кислых дерново-подзолистых почвах является применение извести в дозе 2,5 г.к. (один раз в 30 лет) и ежегодное внесение минеральных удобрений (N60P75K75).

Литература

  1. Афанасьев Р. А. Содержание подвижного калия в почвах при длительном применении удобрений / Р. А. Афанасьев, Г. Е. Мёрзлая // Агрохимия. — 2013. — № (6). — С.5–11. — Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=19421520.
  2. Витковская С. Е. Влияние возрастающих доз доломитовой муки на кислотно-основные свойства дерново-подзолистой почвы / С. Е. Витковская, О. Н. Яковлев, К. Ф. Шаврина // Агрохимия. — 2016. — № 7. — С.3—11. — Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26470159.
  3. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М: Колос, 1985. — 351 с.
  4. Завьялова Н. Е. Влияние длительного применения минеральных удобрений на фосфатный режим дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы / Н. Е. Завьялова, А. Н. Сторожева // Агрохимия. — 2015. — № 9. — С.33–40. — Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=24131693.
  5. Елькина Г. Я. Оптимизация минерального питания растений на подзолистых почвах / Г. Я. Елькина. — Екатеринбург: УрО РАН, 2008. — 276 с.
  6. Криштапоните И. Влияние длительного применения различных систем удобрений на плодородие тяжелосуглинистой почвы и продуктивность севооборота / И. Криштапоните, С. Майкштенене // Агрохимия. — 2005. — № 11. — С.34–42. — Режим доступа: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=9150781.
  7. Органические удобрения в интенсивном земледелии / В. Г. Минеев, В. А. Васильев, И. И. Лукьянов, П. Д. Попов, П. Я. Семёнов, В. А. Харламов. — М.: Колос, 1984. — 157 с.
  8. Минеев В. Г. Действие и последействие удобрений на плодородие дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы / В. Г. Минеев, Н. Ф. Гомонова // Агрохимия. — 2005. — № 1. — С.5–13. — Режим доступа: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=9140429.
  9. Митрофанова Е. М. Фосфатный режим дерново-подзолистой почвы при длительном применении органических и минеральных удобрений / Е. М. Митрофанова, М. Т. Васбиева // Агрохимия. — 2014. — № 9. — С.13–19. — Режим доступа: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=21987376.
  10. Митрофанова Е. М. Влияние длительного применения минеральных удобрений и последствия извести на фосфатный режим дерново-поверхностно-подзолистой почвы Предуралья / Е. М. Митрофанова // Агрохимия. — 2016 — № 7. — С.36–43. — Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26470163.
  11. Почвы и земельные ресурсы Коми АССР. — Сыктывкар, 1975. — 344 с.
  12. Изменение продуктивности культур и агрохимических показателей почвы в девятой ротации севооборота в многолетнем полевом опыте при применении удобрений / В. И. Титова, Л. Д. Варламова, Е. Г. Тюрникова, А. М. Архангельская, В. В. Нефедьева // Агрохимия. — 2013. — № 7. — С.25–32. — Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19421536.
  13. Хомченко А. А. Влияние извести и минеральных удобрений на агрохимические свойства и продуктивность дерново-подзолистой почвы / А. А. Хомченко, Н. В. Булатова, Н. Т. Чеботарёв // Земледелие. — 2016. — № 6. — С.28–30. — Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-izvesti-i-mineralnyh-udobreniy-na-agrohimicheskie-svoystva-i-produktivnost-dernovopodzolistoy-pochvy.
  14. Известкование как фактор урожайности и плодородия / И. А. Шильников, В. Г. Сычёв, Н. А. Зеленов, Н. И. Аканова. — М.: ВНИИА, 2008. — 340 с.
  15. Covercrop residueamount and quality effects on soil organic carbon mineralization / B. Chimire, R. Chimire, D. VanLeeuwen, A. Mesbah // Sustainability. — 2017. — No. 9. — P.2316. Doi: https://doi.org/10.3390/su9122316.
  16. Overestimation of crop root biomass in field experiments due to extraneous organic matter / J. Hirte, J. Leifeld, S. Abiven, H.-R. Oberholzer, A. Hammelehle, J. Mayer // Front Plant Sci. — 2017. — No. 8. — P.284. Doi: https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00284.

The effect of mineral fertilizers and lime on perennial grasses on sod-podzolic soil of the Komi Republic

Chebotarev N. T., Dr. Agr. Sc.

Brovarova O. V., PhD Chem. Sc.

Institute of Agricultural Biotechnology of the Federal Research Center “Komi Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences”

167023, Russia, the Komi Republic, Syktyvkar, Rucheynaya str., 27

E-mail: olbrov@mail.ru

The investigation took place from 1998 to 2021 at the Institute of Agricultural Biotechnology of the Federal Research Center “Komi Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences”. The aim was to test the impact of regular fertilization on the background of lime on physics and chemistry of sod-podzolic soil and productivity of perennial grasses. The aftereffect of three lime rates was analyzed without mineral fertilizers as well as under annual application of N60P75К75 as ammonia nitrate (34% of primary material), double superphosphate (45%) and potassium chloride (60%). Mineral fertilizers were applied when reseeding perennial grasses (once in 3 years) under the cover of annual crops. In other 2 years, N60 was applied in early spring in the beginning of growth of perennial grasses. Such practice reduced exchangeable and hydrolytic soil acidities, increased humus content as well as soluble phosphorus and potassium: hydrolytic acidity of 1.0 — for 27 years, 2.0 and 2.5 — for 35 years. After that, soil chemistry returned to its state in 1983. Lime alone showed similar results. The highest yield of legume-gramineous mixture was observed on the background of NPK and lime (hydrolytic acidity of 2.5). It reached 30.6 t ha-1 of green mass or 6.7 t ha-1 of dry matter exceeding the control by 91.2 and 97.0%, respectively. The control produced 16.0 and 3.4 t ha-1, respectively. The most optimal fertilization was lime application at rates of 2.5 hydrolytic acidity (once in 30 years) on the background of N60P75K75 and topdressing with N60 for 2 years.

Keywords: lime, exchangeable, hydrolytic acidity, mineral fertilizers, productivity, legume-gramineous mixture.

References

1. Afanasev R. A. Soderzhanie podvizhnogo kaliya v pochvakh pri dlitelnom primenenii udobreniy / R. A. Afanasev, G. E. Merzlaya // Agrokhimiya. — 2013. — No. (6). — P.5–11. — Rezhim dostupa: https://elibrary.ru/item.asp?id=19421520.

2. Vitkovskaya S. E. Vliyanie vozrastayushchikh doz dolomitovoy muki na kislotno-osnovnye svoystva dernovo-podzolistoy pochvy / S. E. Vitkovskaya, O. N. Yakovlev, K. F. Shavrina // Agrokhimiya. — 2016. — No. 7. — P.3–11. — Rezhim dostupa: https://elibrary.ru/item.asp?id=26470159.

3. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — Moscow: Kolos, 1985. — 351 p.

4. Zavyalova N. E. Vliyanie dlitelnogo primeneniya mineralnykh udobreniy na fosfatnyy rezhim dernovo-podzolistoy tyazhelosuglinistoy pochvy / N. E. Zavyalova, A. N. Storozheva // Agrokhimiya. — 2015. — No. 9. — P.33–40. — Rezhim dostupa: https://elibrary.ru/item.asp?id=24131693.

5. Elkina G. Ya. Optimizatsiya mineralnogo pitaniya rasteniy na podzolistykh pochvakh / G. Ya. Elkina. — Ekaterinburg: UrO RAN, 2008. — 276 p.

6. Krishtaponite I. Vliyanie dlitelnogo primeneniya razlichnykh sistem udobreniy na plodorodie tyazhelosuglinistoy pochvy i produktivnost sevooborota / I. Krishtaponite, S. Maykshtenene // Agrokhimiya. — 2005. — No. 11. — P.34–42. — Rezhim dostupa: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=9150781.

7. Organicheskie udobreniya v intensivnom zemledelii / V. G. Mineev, V. A. Vasilev, I. I. Lukyanov, P. D. Popov, P. Ya. Semenov, V. A. Kharlamov. — Moscow: Kolos, 1984. — 157 p.

8. Mineev V. G. Deystvie i posledeystvie udobreniy na plodorodie dernovo-podzolistoy srednesuglinistoy pochvy / V. G. Mineev, N. F. Gomonova // Agrokhimiya. — 2005. — No. 1. — P.5–13. — Rezhim dostupa: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=9140429.

9. Mitrofanova E. M. Fosfatnyy rezhim dernovo-podzolistoy pochvy pri dlitelnom primenenii organicheskikh i mineralnykh udobreniy / E. M. Mitrofanova, M. T. Vasbieva // Agrokhimiya. — 2014. — No. 9. — P.13–19. — Rezhim dostupa: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=21987376.

10. Mitrofanova E. M. Vliyanie dlitelnogo primeneniya mineralnykh udobreniy i posledstviya izvesti na fosfatnyy rezhim dernovo-poverkhnostno-podzolistoy pochvy Preduralya / E. M. Mitrofanova // Agrokhimiya. — 2016 — No. 7. — P.36–43. — Rezhim dostupa: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26470163.

11. Pochvy i zemelnye resursy Komi ASSR. — Syktyvkar, 1975. — 344 p.

12. Izmenenie produktivnosti kultur i agrokhimicheskikh pokazateley pochvy v devyatoy rotatsii sevooborota v mnogoletnem polevom opyte pri primenenii udobreniy / V. I. Titova, L. D. Varlamova, E. G. Tyurnikova, A. M. Arkhangelskaya, V. V. Nefedeva // Agrokhimiya. — 2013. — No. 7. — P.25–32. — Rezhim dostupa: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19421536.

13. Khomchenko A. A. Vliyanie izvesti i mineralnykh udobreniy na agrokhimicheskie svoystva i produktivnost dernovo-podzolistoy pochvy / A. A. Khomchenko, N. V. Bulatova, N. T. Chebotarev // Zemledelie. — 2016. — No. 6. — P.28–30. — Rezhim dostupa: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-izvesti-i-mineralnyh-udobreniy-na-agrohimicheskie-svoystva-i-produktivnost-dernovopodzolistoy-pochvy.

14. Izvestkovanie kak faktor urozhaynosti i plodorodiya / I. A. Shilnikov, V. G. Sychev, N. A. Zelenov, N. I. Akanova. — Moscow: VNIIA, 2008. — 340 p.

15. Covercrop residueamount and quality effects on soil organic carbon mineralization / B. Chimire, R. Chimire, D. VanLeeuwen, A. Mesbah // Sustainability. — 2017. — No. 9. — P.2316. Doi: https://doi.org/10.3390/su9122316.

16. Overestimation of crop root biomass in field experiments due to extraneous organic matter / J. Hirte, J. Leifeld, S. Abiven, H.-R. Oberholzer, A. Hammelehle, J. Mayer // Front Plant Sci. — 2017. — No. 8. — P.284. Doi: https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00284.

Обсуждение закрыто.