ИЗВЕСТКОВАНИЕ КИСЛЫХ ПОЧВ
Дерново-подзолистые почвы, преобладающие в льноводной зоне, часто отличаются высокой кислотностью, которая ухудшает физические свойства почвы и условия питания растений азотом, фосфором, калием и микроэлементами; отмечается избыточное содержание подвижного алюминия, который нарушает синтез белковых соединений и задерживает поступление магния в растения. Кислые почвы характеризуются неудовлетворительной деятельностью полезных микроорганизмов и сильным развитием бактерий и грибов, вызывающих заболевание льна, клевера и других культур.
Работами ВНИИЛ и других научно-исследовательских учреждений установлено, что лен-долгунец чувствителен к избыточной кислотности и наличию в почве подвижного алюминия. Наблюдения, проведенные в 1964 г. в условиях вегетационного опыта М. В. Новожиловой, показали значительное отставание льна в росте и развитии на сильнокислой дерново-подзолистой почве, что в конечном итоге сказалось отрицательно на урожае и качестве длинного волокна (табл. 44).
Таблица 44
Влияние кислотности почвы и содержания подвижного алюминия на рост,
развитие и урожай льна
Оптимальное значение реакции почвы, при которой обеспечиваются высокие урожаи льна, по данным большинства исследователей, находится в пределах 5,9—6,5 (рН водной вытяжки). В Дании на основе 40 полевых опытов установлено, что, когда реакция почвы кислая, урожай резко падает и образуется больше короткого волокна, чем длинного.
Агрохимические анализы, выполненные во ВНИИЛ, показали, что высокие и устойчивые урожаи льна-долгунца в передовых льноводных колхозах «Новая жизнь», имени Ленина и имени Ильича Бежецкого района Калининской области получаются на почвах слабокислых и близких к нейтральным, имеющих рН солевой вытяжки 5,3—7,0.
На кислых почвах в льняных севооборотах особенно сильно страдают клевера, для которых в молодом возрасте характерна повышенная чувствительность к избытку ионов водорода и наличию подвижного алюминия. При сильной кислотности клевер испытывает недостаток в очень важных для бобовых культур элементах пищи — кальции и молибдене. На сильнокислых почвах большая часть всходов клевера погибает в начале жизни, под покровной культурой. Сохранившиеся растения на втором и третьем году жизни имеют короткие слабооблиственные стебли, а урожай клеверного сена не превышает 7—10 ц с 1 га. Лучшие урожаи он дает на почвах, реакция которых близка к нейтральной.
Яровая пшеница и ячмень часто не удаются на кислых почвах, потому что развивают слабую корневую систему и плохо усваивают питательные вещества.
Оптимальные значения почвенной реакции, полученные исследователями для разных растений, показывают, что такие культуры льняного севооборота, как озимая рожь, овес и гречиха, развиваются при широком интервале этих значений, картофель мирится со среднекислой почвой, а люпин может, расти при высокой кислотности (табл. 45).
Таблица 45
Оптимальные значения почвенной реакции для льна и других культур льняного севооборота
Полезные микроорганизмы хорошо чувствуют себя в очень слабокислой, нейтральной и слабощелочной среде. Например, клубеньковые бактерии, поселяющиеся на корнях клевера, развиваются лучше всего при рН 6,5— 7,2, клубеньковые бактерии гороха и вики — при рН
6,5—7, свободноживущий азотобактер, способный связывать азот воздуха, а также нитрифицирующие и фосформобилизующие бактерии — лучше всего при рН 6,5-7,5.
Известковые удобрения нейтрализуют излишнюю кислотность почвы и значительно улучшают ее агрохимические свойства. Исследования, проведенные ВНИИЛ, Псковской сельскохозяйственной опытной станцией, Долгопрудной агрохимической опытной станцией, Белорусским научно-исследовательским институтом земледелия, Менделеевским опытным полем и другими учреждениями, изучавшими известкование кислых почв в льняных севооборотах, показали, что при известковании снижается избыточная кислотность и связанное с ней вредное действие алюминия, почва обогащается кальцием, а при внесении доломитовой муки — и магнием. На известкованной почве улучшается питание растений молибденом, резко повышается численность всех групп полезных микроорганизмов, увеличивается количество доступных для растений форм азота и фосфора, улучшается качественный состав гумуса в результате повышения количества гуминовых кислот и гуматов в общем содержании органического вещества. При известковании улучшается структура почвы как легкого, так и тяжелого механического состава, становится более благо-приятным водно-воздушный режим, уменьшается засоренность полей щавельком, торицей и дивалой. В результате работ, проведенных рядом советских и зарубежных ученых, установлено, что известкование кислых почв препятствует поглощению растениями из почвы устойчивого радиоактивного изотопа стронция (Sr90), который может попасть в почву с радиоактивными осадками.
Глубокие изменения, возникающие в почве под влиянием известкования, значительно повышают ее плодородие, что положительно отражается на урожае культур. По данным Всесоюзного научно-исследовательского института удобрений и агропочвоведения (ВИУА), средние прибавки урожая от известкования составляют (в ц с 1 га): озимых зерновых 0,5—2, яровых зерновых 0,5—2,6, картофеля 5—15, многолетних трав 7—15, льняной соломы 1—-3 и семян льна 0,3—1.
В опытном хозяйстве ВНИИЛ при известковании сильнокислой дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы в занятом пару в 1963 г. урожай зеленой массы горохо-овсяной смеси увеличился на 7,3 ц, урожай озимой ржи в 1964 г. на 2,1 ц зерна и 11,2 ц соломы, урожай семян льна в 1965 г. на 0,42 ц и длинного волокна на 1,83 ц, урожай картофеля в 1966 г. на 21,3 ц клубней с 1 га. На Пучежском опорном пункте Ивановской сельскохозяйственной опытной станции (Е. И. Степанова, 1963 г.) на сильнокислой дерново-подзолистой вновь осваиваемой почве урожай озимой ржи от известкования в пару увеличился с 16,6 до 21,3 ц, урожай клеверного сена за 2 года пользования с 26,2 до 53 ц, сбор семян льна с 4,5 до 7,7 ц и соломы с 24,5 до 48 ц с 1 га. По данным Б. А. Доспехова, при известковании дерново-подзолистой песчанисто-пылеватой суглинистой почвы опытного поля Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева, которую длительное время удобряли навозом и минеральными туками, урожай клеверного сена в 1954—1960 гг. увеличился на 30 ц, урожай семян и волокна льна — на 0,94—0,97 ц с 1 га, качество волокна повысилось на 0,4 номера, а его крепость увеличилась на 1 кг.
Лен-долгунец на сильнокислых почвах при известковании их в севообороте положительно реагирует на небольшие дозы извести. Есть ряд данных, показывающих возрастание урожаев льна и при непосредственном внесении извести под лен, например в опытах В. Н. Храмовой, проведенных в 1960 г. на Ивановской опытной станции, Э. П. Базегского,— в 1958—1960 гг. в Московской области и на Витебской сельскохозяйственной опытной станции, А. В. Петербургского — на Волоколамском опытном поле, Л. А. Бирюкова — на Костромской опытной станции. Однако в практике нередки случаи отрицательного действия извести на лен, внесенной в дозах, которые увеличивают урожаи клевера и зерновых культур. Это наблюдалось на дерново-подзолистой супесчаной почве Псковской сельскохозяйственной опытной станции (М. В. Рюмина и Н. И. Гвоздев), где известь, внесенная в пару по 2,1—3,2 т на 1 га (из расчета половины гидролитической кислотности; — г. к.), повышала урожаи озимой ржи, яровой пшеницы и клевера, а урожай льна снижала (табл. 46).
Таблица 46
Действие разных доз извести в льняном севообороте
на дерново-подзолистой супесчаной почве Псковской опытной станции в 1954—1960 гг.
(урожай в ц с 1 га)
В многолетнем опыте ВНИИЛ на дерново-подзолистой песчано-суглинистой почве молотый известняк, внесенный в паровом поле в дозе 2 т на 1 га (из расчета половины гидролитической кислотности), в последействии на 13-й год снизил урожай льна и картофеля (табл. 47).
Таблица 47
Отрицательное последействие молотого известняка на урожай льна
и картофеля
на дерново-подзолистой песчано-легкосуглинистой почве
опытного поля ВНИИЛ
(урожай в ц с 1 га)
На дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве Менделеевского опытного поля в опытах С. Н. Демидовцева, где известь продолжает действовать больше 30 лет, при внесении высокой дозы мергеля (23,4 т на 1 га) в начале первой и второй ротаций семипольного льняного севооборота снижение урожая льносемян на 1,34 ц наблюдалось в последействии при посеве льна в пятой ротации.
Отрицательно влияла известь, внесенная непосредственно под лен, в засушливом 1963 г. на дерново-подзолистой пылевато-супесчаной почве в опыте Украинского научно-исследовательского института земледелия (Т. А. Бунтуш, М. М. Марченко). В этом опыте известь, внесенная под лен из расчета 3/4 гидролитической кислотности (1 —1,5 т на 1 га), на фоне полного минерального удобрения (N30Р60К60) снизила качество длинного волокна на три номера (13 против 16). Такая же картина наблюдалась при внесении под лен 5 ц на 1 га извести в опытах А. Ю. Штейнберга на Вилянской сельскохозяйственной опытной станции.
Реакция льна-долгунца на известкование при внесении извести непосредственно под лен, под предшественники или задолго до его посева в севообороте, зависит от нормы извести, механического состава почвы, степени ее окультуренности и погодных условий вегетационного периода.
Отрицательное отношение льна к избытку кальция чаще всего проявляется на почвах легкого механического состава и вновь осваиваемых землях. Сухое и жаркое лето, когда лен испытывает недостаток влаги в почве, усиливает отрицательное действие высоких доз извести. Это связано с тем, что высокая температура увеличивает потребность льна в боре, который может регулировать поступление элементов пищи в растения льна из почвенного раствора, а на известкованной почве доступность бора уменьшается. Кроме недостатка бора, а также калия и марганца, на переизвесткованных почвах легкого механического состава наблюдается неблагоприятное для льна соотношение между кальцием и магнием. Недостаток бора для льна некоторые исследователи объясняют превращением бора при известковании в соединения, недоступные для растений, а в сухую и жаркую погоду — плохой деятельностью микроорганизмов, разлагающих органическое вещество, в котором сосредоточена большая часть этого элемента. Страдание льна на переизвесткованной почве проявляется в отмирании точки роста и утолщении стебля, который начинает ветвиться, образуя побеги из верхних пазух листьев.
Борные удобрения под лен, как правило, предупреждают вредное действие извести, однако если они внесены в верхний слой почвы или вместе с семенами, то в условиях жаркой и сухой погоды бор плохо усваивается растениями и борные удобрения не повышают урожая льна на известкованной почве. Например, в условиях жаркого и засушливого вегетационного периода 1963 г. на Вилянской сельскохозяйственной опытной станции в опытах А. Ю. Штейнберга обработка семян льна до посева борнодатолитовыми удобрениями по 1,2 кг на 1 ц не предохранила посевы от заболевания бактериозом при размещении льна на почве, известкованной в пару по 1 и 1,5 гидролитической кислотности.
Это указывает на необходимость внимательного подхода к известкованию кислых почв в севооборотах со льном. Потребность в известковании в льноводных хозяйствах устанавливается на основе картограмм кислотности почвы. В первую очередь известкуют сильнокислые почвы, имеющие рН солевой вытяжки 4,5 и ниже, во вторую очередь почвы, имеющие рН в пределах 4,6— 5 и в третью — почвы с рН солевой вытяжки от 5,1 до 5,5. Дозы извести (в пересчете на углекислый кальций СаСО3) для полей первой очереди известкования составляют 1,5—2 т, для полей второй очереди—1—1,5 т и на участках третьей очереди известкования 0,5—1 т на 1 га. Меньшие из указанных доз применяют на легких почвах, на слабоокультуренных землях, на недавно освоенных участках и при меньшей кислотности.
Исследования показывают, что в льняном севообороте известкование кислых почв лучше всего проводить в паровом поле или под покровную для клевера культуру. В этом случае известь в первую очередь использует наиболее отзывчивая культура — клевер, а высокие урожаи клевера способствуют улучшению кормового и навозного балансов хозяйств, в результате чего повышается плодородие почвы и возрастает общая продуктивность льняного севооборота. Внесение извести непосредственно под лен не имеет хозяйственного значения.
По данным ВНИИЛ, Псковской и Вилянской сельскохозяйственных опытных станций, хорошие результаты на кислых почвах получаются при разбросном внесении небольших доз извести по озимым культурам осенью или весной до посева клевера. На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Вилянской опытной станции (А. Ю. Штейнберг) весеннее внесение 5 ц на 1 га извести по озими до посева клевера увеличило урожай озимой пшеницы на 2,6 ц и урожай клеверов (сена) за 2 года пользования на 6,7 ц с 1 га. Выгодно применять известь в дозе 2—3 ц на 1 га в рядки вместе с семенами при посеве клевера. На Калининской сельскохозяйственной опытной станции (З. Кузьян) 3 ц извести на 1 га, внесенные вместе с семенами клевера, подсеянного под озимую пшеницу, в среднем за 4 года повысили ее урожай с 18,4 до 23,2 ц, увеличили урожай сена многолетних трав первого и второго года пользования в среднем за 3 года на 11 ц, а семян клевера — на 1 ц с 1 га. В опытах Менделеевского опытного поля (Б. Г. Бакринев) внесение 2 ц извести на 1 га вместе с семенами клевера в среднем за 3 года повысило урожай сена многолетних трав за 2 года пользования с 65,9 до 78,8 ц, урожай соломы льна в среднем за 2 года с 39,2 до 44 ц и семян с 7,6 до 8,7 ц с 1 га.
Для известкования кислых почв в льноводной зоне применяют молотый известняк, а также рыхлые известковые породы без размола—доломитовую муку, известковый туф, озерную известь, залежи которых встречаются почти во всех льноводных областях и республиках. Особенно много месторождений в Смоленской, Вологодской, Горьковской, Калининской и Владимирской областях и в Татарской АССР. Большинство месторождений расположено вблизи полей, которые нуждаются в известковании, и поэтому их применение обходится дешево. Стоимость заготовки и доставки 1 т породы на поля составляет 18—60 коп. Лишь в некоторых случаях ее приходится просевать через грохот для отделения каменистых включений.
Доломитовая мука залегает обычно в сухих местах на глубине 0,1 — 1 м от поверхности. Она представляет собой сыпучую порошкообразную массу белого или желтоватого цвета. На 95—100% состоит из углекислого кальция и углекислого магния.
Известковые туфы с поверхности на 20—60 см (иногда до 100 см) покрыты слоем перегнойной, темноцветной или торфяной земли. Месторождения приурочены к выходу на поверхность богатых известью грунтовых вод и могут быть заболоченными. Порода имеет мелкозернистое строение, содержит 80—90% углекислого кальция, сохраняет сыпучесть даже во влажном состоянии. В льноводной зоне встречаются известковые туфы самой разнообразной окраски — белые, серые, желтоватые, бурые, красноватые и коричневые. В качестве примесей туф содержит глину, песок, иногда торф. В некоторых местах эту породу называют ключевой или луговой известью.
Озерная известь, так же как и туфы, пресноводного происхождения. Ее залежи возникли в замкнутых или слабопроточных водоемах (озерах, старицах) и болотах. Основная составная часть этой породы (50—100%) углекислый кальций. Иногда в ней находят следы калия, фосфора, серы и марганца. Месторождения озерной извести сверху покрыты темоцветной почвой или торфом и всегда требуют осушения. Порода может иметь мелкозернистое или плотное иловатое сложение. Мелкозернистая известь остается рассыпчатой даже во влажном состоянии.
Иловатая известь свежедобытая представляет собой мажущуюся массу, которая засыхает в непрочные, рассыпающиеся при промораживании комки и глыбы. Цвет озерной извести серый, белый, бурый или ржавый. Если в ней есть примесь сапропеля, то ее вносят на поля во влажном состоянии.
На низинных лугах, в долинах рек и ручьев, а иногда среди низинных торфяников встречается луговой мергель, который применяется для известкования полей без размола, после промерзания добытой породы в зимнее время. Содержание углекислого кальция в этом известковом удобрении чаще всего невысокое — 20—25%, поэтому оно используется только в том хозяйстве, на территории которого залегает.
В Белорусской ССР, Украинской ССР и Литовской ССР, а также в Брянской и Смоленской областях имеются залежи мела. В верхней части меловых отложений встречается мел-рухляк, который образовался при выветривании. Такой мел применяют для известкования после просеивания на грохоте. Углекислого кальция в нем 95—100%.
На низинных болотах, под верхним слоем торфа, часто залегают омергелеванные торфа и торфотуфы, богатые известью. Первые содержат 5—25% углекислого кальция, вторые — 25—75%. По своему действию они часто превосходят все другие местные известковые удобрения, не содержащие торфа.
Известняковую муку поставляют заводы, где ее получают из твердых известковых пород — известняков и доломитов — путем дробления и размола.
Для известкования кислых почв применяют также отходы промышленности, содержащие известь — дефекат, золу горючих сланцев, отзол и др.
Изучение форм извести ВИУА, ВНИИЛ, Горьковской и Псковской сельскохозяйственными опытными станциями, Менделеевским опытным полем и другими научно-исследовательскими учреждениями показало, что в севооборотах со льном преимущество имеют известковые удобрения, содержащие, кроме углекислого кальция, углекислый магний. Присутствие магния в известковом удобрении особенно важно для картофеля, льна, клевера, ячменя и на всех кислых почвах легкого механического состава, которые бедны магнием.
Известкование кислых почв в льняных севооборотах в сочетании с органическими и минеральными удобрениями характеризуется высокой экономической эффективностью. По подсчетам С. Г. Шедерова, на основе многолетних опытов каждый рубль, затраченный на известкование, дал за 18 лет 15,72 руб. дохода. На Псковской сельскохозяйственной опытной станции при внесении 5 ц извести на 1 га весной по озими до посева клевера, каждый рубль, затраченный на известкование, в среднем ежегодно в течение 7 лет давал 1,56 руб. дохода. На экспериментальной базе ВНИИЛ доход от применения 1,5 т на 1 га молотого известняка составил за 2 года 14,2 руб. с 1 га.
По данным ВИУА, 1,75 т извести на 1 га в течение 13 лет ежегодно давали доход: в первые 6 лет каждая тонна ежегодно — 5,3 руб. чистой прибыли, во второй ротации в течение 7 лет — 9,2 руб. Затраты на известкование, которые колеблются в пределах 6—30 руб. на 1 га, как правило, окупаются в первый год применения извести, а в дальнейшем известкование приносит хозяйству чистую прибыль благодаря последействию.
Для равномерного рассева извести по полю применяют машины РУМ-3, ТУП-3, РПТМ-2 с навесными приспособлениями РМИ-2, ПРИ-8, а также туковые сеялки. Для внесения сильно пылящих известковых удобрений, например сланцевой золы, приспосабливают цементовозы.
Общая площадь кислых почв, нуждающихся в известковании, достигает в нечерноземной полосе СССР 45 млн. га (35 млн. га пахотных земель и 10 млн. га лугов). За ближайшее пятилетие (1966—1970 гг.) в стране будет произвестковано 28 млн. га земель, в том числе 5 млн. га в льноводных хозяйствах.