Астраханская область является регионом с большим сельскохозяйственным потенциалом. Разнообразие зон с различными природно-климатическими условиями создает возможности для производства самых разных видом сельскохозяйственной продукции.
Важную роль в получении высокого и стабильного урожая играет своевременное внесение комплексных минеральных удобрений – процедура столь же ответственная, сколь дорогостоящая, ведь стоимость одной тонны традиционных удобрений доходит до 30 тысяч рублей. Однако, борьба за продовольственную безопасность, а так же широко обсуждаемое сегодня импортозамещение требуют от аграриев участия в международной конкуренции, что невозможно без постоянного поиска и внедрения новых, прогрессивных и экономически эффективных технологий земледелия. По этой причине всё больше сельхозпроизводителей обращается к использованию нетрадиционных минерально-сырьевые ресурсов. Это, прежде всего, породы с высоким содержанием кремния: диатомиты, трепелы, опоки, цеолиты.
Природные цеолиты – новый, перспективный вид полезных ископаемых, масштабы применения которых во всем мире ежегодно растут, и далеко не последнюю роль в этом играет их всё увеличивающееся применение в сельском хозяйстве. Научными исследованиями подтверждено положительное влияние цеолитовых туфов на урожайность сельскохозяйственных культур. [1, 6, 5]. С каждым годом ассортимент их расширяется и все чаще для целей обеспечения экологической безопасности сельскохозяйственной продукции используются опоки [1, 7]. Астраханские цеолиты (опоки) относятся к кремнистым природным сорбентам и характеризуются высоким содержанием общего кремнезема до 86%, аморфного кремнезема (растворимого в 5% КОН) до 61%. Опоки, как правило, имеют большие значения мольного соотношения SiO2/Аl2Оз (до 32) и относительно низкие значения суммарной катионообменной способности (не выше 30 мг-экв). В составе опок с разной степенью уверенности идентифицируется два минеральных вида цеолита (клиноптиллолит и филлипсит) [7]. Интерес к изучению именно этих пород связан со следующими факторами: относительно высокое содержание оксида алюминия, по сравнению с аналогами, существенно увеличивает их катионообменную емкость (50-75 мг-экв); в отличие от других цеолитов они полифункциональны, т.е. их неселективность позволяет использовать их для решения широкого круга экологических задач; они не содержат даже следов соединений свинца, кадмия, мышьяка, бериллия [1], что отрицает возможность дополнительного загрязнения окружающей среды тяжелыми токсичными металлами. Имеются данные о положительном влиянии опок в сочетании с элементарной серой на ряд биометрических показателей культурных растений [2, 4]. Однако влияние непосредственно на физико-химические свойства почв изучено, на наш взгляд, недостаточно. На территории Астраханской области наиболее перспективные залежи опок локализованы в Черноярском районе.
Опыты использования астраханских цеолитов уже проводились на территории Черноярского и Камызякского района с 2003 по 2005 годах на томатах и картофеле, и показали увеличение прибавки урожая до 40%. В 2014 году на капусте, луке, свёкле и моркови установлено увеличение урожайности в среднем на 30%, а так же увеличение показателей плодородия почв на 25-40%
Целью исследования этого года было изучение влияния разных доз внесения удобрений на основе цеолита при возделывании свёклы и лука, а так же оценка динамики изменения основных агрохимических показателей с 2014 года.
Все опыты закладывались на окультуренных аллювиально дельтовых почвах. В качестве опытного поля был выбран участок, ранее использовавшийся под пруды. В пахотном слое содержание гумуса – 2,29-3,06% (по Тюрину), подвижных форм P2O5 – 37-51 мг/кг и K2O – 268-435 мг/кг (по Мачигину), рН солевой вытяжки 7,0-7,4, щелочногидролизуемый азот – 56-84мг/кг.
Схема микрополевого опыта для лука и свёклы состояла из 2-х вариантов: 1) контроль; 2) цеолит + птичий помет (7 т/га).
Климат в Астраханской области континентальный, сухой, характеризуется также большими годовыми и суточными амплитудами температуры воздуха, малым количеством осадков и большой испаряемостью влаги. Зима малоснежная, лето жаркое.
Полевая стадия обследования почв, отбор образцов и проведение лабораторных анализов, осуществлялись специалистами Агрохимслужбы (ФГБУ ГЦАС «Астраханский») до посева и внесения опоки - 19.03.2015 г и после уборки урожая - 02.09.2015 г.
Отбор проб почв произведен в соответствии с ГОСТ 28168-89 и МУ по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения, 2003 г. Отобрано 4 смешанные пробы на содержание азота, фосфора, калия, рН, гумуса, определение гранулометрического состава. Отбор смешанной пробы осуществлялся на глубину пахотного горизонта способом маршрутных ходов, прокладываемых в середине каждого элементарного участка вдоль ее удлиненной стороны. Объединенная проба состоит из 20-40 точечных проб, равномерно отобранных на элементарном участке по маршрутному ходу.
Для контроля степени и типа засоления почв отобраны пробы из скважин на глубину горизонтов: 0-30 см, 30-50 см. Солевая съёмка проведена в соответствии с «Методическими рекомендациями по мелиорации солонцов и учёту засоленных почв».
Отбор проб произведен согласно схеме закладки опыта: опыт+контроль.
После проведения второго этапа отбора образцов с исследуемых участков установлена тенденция на увеличение показателей плодородия почв в среднем на 10-30%, за исключением некоторых участков. Возможно это объясняется не растворившимися полностью сложными минеральными удобрениями используемыми для подкормки культур.
Содержание легкогидролизуемого азота на исследуемых участка после проведения опыта уменьшилось на всех участках от 27 % до 50%. Степень содержания легкогидролизуемого азота на I и II этап не изменилась и осталась в диапазоне очень низкой степени (менее 100 мг/кг почвы), что для территории области является приемлемым значением.
Содержание подвижного фосфора на исследуемых участка после проведения опыта увеличивается повсеместно на 8-33%.
Содержание калия на исследуемых участка после проведения опыта увеличивается на 5-8%. На 1 и 2 участке содержание остается в диапазоне средней степени и увеличивается на 6-8%. На участке 3 и 4 содержание изменяется от повышенного до повышенного и высокого (5,2-8,5%).
Реакция почвенного раствора до проведения опыта и после на территории всех участков нейтральная (рН 6,1-7,4).
После проведения опыта заметна общая тенденция увеличения основных показателей плодородия почв, в среднем на 10-30 %. Так же заметна аккумуляция фосфора и калия: на фоне общего увеличения внутри каждого показателя увеличение значения на опыте относительно контроля. (Например при исходном содержание фосфора 37 мг/100 г после проведения на опыте содержание повысилось до 51 мг/100 г, а на контроле до 40 мг/100 г почвы). Увеличение показателей плодородия объясняется применением сложных минеральных удобрений, трансформация которых за вегетационный период прошла не полностью. При внесении удобрений заметно возрастает содержание макроэлементов, что приводит не только к увеличению общего количества биогенных элементов в почвах, но и существенно влияет на скорость и глубину трансформации растительных остатков. В результате около 40% внесенных удобрений не успели полностью раствориться и усвоиться растениями.
Учёт урожая выявил положительное влияние смеси астраханских цеолитов с птичьим помётом на урожайность овощей.
По фенологическим наблюдениям за луком, разница по опытным участкам начала проявляться в формировании надземной биомассы 15.06.2015 г после 4 настоящего листа. После образования 6-7 настоящих листьев на опыте наблюдается единичное формирование луковиц. На контроле из-за недостатка влаги формирование луковиц идет интенсивнее, что в дальнейшем скажется на урожае лука. Даже увеличение нормы полива не отобразилось на опытных участках.
По результатам анализов массовая доля витамина С и влаги выше, чем на контроле, содержание нитратов и сахаров уменьшилось, но не превысило диапазон нормируемого значения
По фенологическим наблюдениям за Свеклой, разница по опытным участкам начала проявляться в формировании корнеплодов. Надземная фитомасса визуально не отличается. На контроле вес корнеплодов – 50-496 гр, на опыте – 70-734 гр.
По результатам анализов массовая доля витамина С, нитратов и сахара по сравнению с контролем увеличивается. Содержание влаги уменьшается
Динамика изменения основных агрохимических показателей с 2014 по 2015 гг.
В результате III этапа отбора образцов и отчета левых опытов 2014 года, установлена общая тенденция на увеличение основных агрохимических показателей к II и III этапу.
На основании результатов проведенных двухлетних полевых опытов можно сделать выводы о том, астраханские цеолиты способствуют повышению запасов продуктивной влаги в пахотном слое и позволяют снизить расход поливной воды, благотворно влияют на структуру почв, делая их воздухо- и влагоемкими, повышают плодородие сельскохозяйственных земель. Цеолиты в чистом виде, а так же в сочетании с птичьим пометом и внесенными минеральными удобрениями существенно влияют на увеличение показателей плодородия почв, повышает продуктивность сельскохозяйственных культур на 10-50%, снижает реакцию почвенного раствора (опыт 2014г). Кроме того, двухлетние наблюдения позволяют сделать вывод о пролонгированном действии органо-минеральных удобрений на основе астраханских цеолитов, которые продолжают влиять на улучшение почвенных показателей и по окончании периода их применения. Предпосевное внесение опоки дало значительную прибавку урожая, повысило его качество и улучшило химический состав.
Дальнейшее проведение проведение полевых опытов необходимо для более подробного изучения влияния астраханских цеолитов на физико-химические свойства почв, органолептические характеристики плодов сельскохозяйственных культур, продуктивность и урожайность сельскохозяйственных культур в условиях Астраханской области. В случае применения астраханских цеолитов на других типах почв сделанные выводы могут быть скорректированы для конкретных условий. В заключение можно отметить, что представленное исследование является лишь первым шагом в деле изучения эффективности цеолитсодержащих пород Астраханской области на различные показатели состояния почвенного покрова.
Библиографический список:
1. Алыков Н.Н., Алыкова Т.В., Алыков Н.М. Опоки Астраханской области: Монография / под ред. Н.М. Алыкова. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2005.140 с.
2. Алыков Н.М., Пилипенко В.Н., Бодня М.С. Исследование влияния серосодержащих удобрений на всхожесть семян и рост корневой системы подсолнечника, пшеницы и сои // Агрохимия, 2003. №12. С.38-41
3. Ивлева А.А., Перевалов С.Н. Технология повышения урожайности сельскохозяйственных культур методом внесения опок и органо-минеральных удобрений на их основе. // [Электронный ресурс] Режим доступа: http://ssosm.ru/files/29-30.12.2014/ssosm_5_december.pdf, с.41-45
4. Полхутенкова И.А., Майоров С.В., Кочубеев А.А., Мелиорация нефтезагрязненных почв с использованием комплексного сорбента и мочевины [Электронный ресурс] Режим доступа: http:shmain.ru/naychnye-stat.htm
5. Цицишвши Г.В. Перспективы применения природных цеолитов // сб. науч. тр. Добыча, переработка и применение природных цеолитов. — Тбилиси, 1986. — С. 4.
6. Шевченко Л.М., Сидоренко В.П., Балябо С.А. Эффективность применения клиноптиллолита на различных почвах. //Земледелие. – 1Ш-Вып.60. – с.53-56
7. Наумкина Н.И., Ильичёва О.М., Зорина С.О., Афанасьева Н.И. Диагностика минеральных компонентов палеоценовых опок разреза «Каменный Яр» методом рентгеновского количественного фазового анализа [Электронный ресурс] Режим доступа: http:minsoc.ru/2010-1-159-0
Источник: sci-article.ru |
