UniversityAgro.ru » Агрохимия » Известкование почв

Известкование почв

Значение известкования

Среднегодовая прибавка урожаев культур на супесчаной почве в длительном опыте в зависимости от доз извести (0,5-2,5 по гидролитической кислотности) составила 0,31-0,7 т зерновых единиц с 1 га. Чистый доход возрастал уменьшающимися темпами с увеличением доз извести и минеральных удобрений, окупаемость затрат при этом снижалась, максимальная экономическая эффективность соответствовала дозам 0,5-1,5 гидролитической кислотности.

В другом длительном опыте ВИУА на легкосуглинистой почве максимальная среднегодовая за 9 лет прибавка продуктивности (9,6 ц зерн. ед. с 1 га) была достигнута при доза извести 1,5 Нг, окупаемость одного рубля затрат на известкование с увеличением доз (0,5-1,5 Нг) снижалась с 4,0 до 1,8 руб.

Поддерживающее известкование слабокислых почв также показывает экономическую эффективность. При увеличении доз извести с 2,1 до 6,3 т/га окупаемость одного рубля затрат по севообороту в среднем за 11 лет составила 3,6-3,9 руб.

Экономическая эффективность в конкретных производственных условиях может сильно зависит от рыночных условий, экономических возможностей предприятия, окупаемости при известковании под отдельными культурами.

Таблица. Окупаемость 1 руб. затрат поддерживающего известкования прибавками урожая отдельных культур (ВИУА, 1992), руб.

Культура
Дозы CaCO3, т/га
2,1
4,2
6,3
8,4
Ячмень
4,9
4,0
3,5
2,6
Клевер (1-го года использования)
1,4
1,6
1,7
1,5
Клевер (2-го года использования)
0,9
0,9
0,7
0,6
Лен
3,5
3,5
3,4
3,1
Овес
4,1
3,3
2,3
1,7
Картофель
5,3
5,2
5,2
4,9
Рожь озимая
2,1
0,5
2,5
1,5

Согласно обобщенным ВИУА данным 2300 опытов под отдельными культурами и в агроценозах, эффективность известкования возрастает с ростом кислотности почв, а также на почвах с одинаковой кислотностью при росте доз извести.

Известкование способствует улучшению качества продукции: повышается содержание сахаров в корнеплодах, жира и белка в семенах, каротина и аскорбиновой кислоты в овощах и травах, улучшаются посевные качества семян.

Известкование кислых почв является способов снижения поступления радионуклидов в растения. Согласно данным белорусских ученых внесение извести в дозах, эквивалентных гидролитической кислотности, уменьшает содержание стронция-90 и цезия-137 в продукции в 1,5-2 раза, в отдельных случаях — в 3 раза. Дозы известковых удобрений на таких почвах зависят от уровня загрязнения радионуклидами.

Таблица. Средние ежегодные прибавки урожайности т/га культур разных по кислотности дерново-подзолистых почвах в зависимости от доз извести (по рекомендациям ВИУА, 1992)

Культура
рНсол
Дозы CaCO3, т/га
2-4
4-6
6-8
> 8
Озимая пшеница
< 4,5
0,39
0,46
0,55
0,66
4,6-5,0
0,27
0,40
0,46
0,50
5,1-5,5
0,10
0,15
0,20
0,25
Ячмень
< 4,5
0,36
0,40
0,45
0,51
4,6-5,0
0,30
0,36
0,41
0,44
5,1-5,5
0,14
0,18
0,20
0,20
Озимая пшеница
< 4,5
0,20
0,23
0,34
0,38
4,6-5,0
0,17
0,20
0,24
0,28
5,1-5,5
0,05
0,10
0,12
0,12
Овес
< 4,5
0,20
0,23
0,26
0,29
4,6-5,0
0,17
0,20
0,22
0,25
5,1-5,5
0,05
0,10
0,12
0,12
Яровая пшеница
< 4,5
0,20
0,24
0,26
0,28
4,6-5,0
0,10
0,15
0,20
0,20
5,1-5,5
0,05
0,08
0,08
0,10
Многолетние травы (сено)
< 4,5
1,8
2,5
2,7
3,0
4,6-5,0
1,2
1,5
1,8
2,0
5,1-5,5
0,9
1,2
1,3
1,5
Однолетние травы (сено)
< 4,5
1,2
1,4
1,6
1,6
4,6-5,0
0,6
0,8
1,0
1,0
5,1-5,5
0,5
0,8
0,8
0,8
Кормовые корнеплоды
≤ 4,5
6,0
9,0
12,0
14,0
4,6-5,0
2,0
4,0
5,0
6,0
5,1-5,5
1,0
1,5
1,5
1,5
Картофель
≤ 4,5
1,0
1,4
1,8
2,0
4,6-5,0
1,3
1,7
1,7
1,0
5,1-5,5
0,5
0,5
0,5
-
Лен (соломка)
≤ 4,5
0,14
0,21
0,26
0,30
4,6-5,0
0,18
0,20
0,22
0,22
Капуста кочанная
4,6-5,0
4,0
4,4
4,1
3,9
Бобово-злаковые сеяные луга (сено)
≤ 4,5
1,0
1,5
1,8
2,0
4,6-5,0
0,6
0,8
1,3
-
Естественные луга (сено)
≤ 4,5
0,3
0,4
0,4
-
4,6-5,0
0,2
0,2
-
-

В республике Беларусь при первом уровне загрязнения, то есть 1-5 Кu/км2 цезия-137 и 0,15-0,3 Кu/км2 стронция-90, дозы известковых удобрений увеличивают только на торфяных почвах, дополнительно известкуют рыхлосупесчаные почвы с рНKCl 5,51-5,75; связносупесчаные — с рНKCl 5,51-6,00. При втором уровне загрязнения (5-40 Кu/км2 цезия-137 и 0,30-3,0 Кu/км2 стронция-90) дозы известковых удобрений определяют из расчета нормализации реакции среды до оптимального уровня за один приём.

Таблица. Средние дозы известковых удобрений (т/га CaCO3) для известкования кислых дерново-подзолистых и торфяных почв при плотности загрязнения радионуклидами 5,0-40,0 Ku/км2 цезием-137 или 0,30-3,0 стронцием-901

Группа почв
Содержание гумуса, %
рНKCl
4,25 и ниже
4,26-4,50
4,51-4,75
4,76-5,00
5,01-5,25
5,26-5,50
5,51-5,75
5,76-6,00
Минеральные
Песчаные
менее 1,50
8,0
7,5
6,5
5,5
4,5
3,5
-
-
1,51-3,0
8,5
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
-
-
более 3,0
9,0
8,5
7,5
6,5
5,5
4,5
-
-
Рыхлосупесчаные
менее 1,50
10,0
9,0
8,5
7,0
5,5
5,0
3,0
-
1,51-3,0
10,5
9,5
9,0
8,0
6,5
6,0
3,5
-
более 3,0
11,0
10,0
9,5
8,5
7,5
7,0
4,5
-
Связносупесчаные
2,0 и менее
12,0
10,5
10,0
9,0
8,0
6,5
5,0
4,0
более 2,0
13,0
11,5
11,0
10,0
8,5
7,0
5,5
4,5
Легко- и среднесуглинистые
2,0 и менее
15,0
14,0
13,0
12,0
11,0
9,5
7,0
6,0
более 2,0
16,0
15,0
14,0
13,0
12,0
10,5
8,0
7,0
Торфяные
Торфяные
-
13,0
10,0
7,5
5,0
-
-
-
-
(19,0)*

* (19,0) — для почв с рНKCl 4,0 и ниже.

Процессы, происходящие в почве при известковании

Нейтрализующее действие карбонатов кальция и магния заключается во взаимодействии раствором углекислого газа (угольной кислотой) почвенного раствора с постепенным образованием растворимых гидрокарбонатов, являющихся гидролитически щелочными солями:

CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2;

Ca(HCO3)2 + 2H2O = Ca2+ + 2OH + 2H2O + 2CO2.

Появление в почвенном растворе катионов Са2+ и Мg2+ приводит к вытеснению из ППК катионы водорода, алюминия, железа, марганца:

ППК

Карбонаты кальция и магния взаимодействуют с гуминовыми, фульвокислотами, аминокислотами и другими органическими и минеральными кислотами почвы:

CaCO3 + 2RCOOH → (RCOO)2Ca + H2O + CO2;

CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2.

При внесении в кислую почву полной дозы извести устраняется актуальная и обменная кислотность, снижается гидролитическая кислотность, уменьшается содержание подвижных форм токсичных для растений алюминия, железа, марганца и тяжелых металлов меди, свинца, мышьяка.

Баланс кальция и магния в почве

Баланс кальция является теоретическим обоснованием обеспеченности кальцием потребностей растений и почв в известковании, оценки её эффективности и прогноза изменений реакции почвенной среды. Согласно лизиметрическим опытам, баланс кальция показывает, что на кислых почвах имеется постоянный дефицит кальция, то есть происходит постоянное обеднение пахотного слоя почвы этим элементом.

Данные баланса кальция являются показателем стабилизации почвенной кислотности на оптимальном уровне и показывают необходимость и сроки проведения поддерживающего известкования в конкретном агроценозе, а также служат теоретически обоснованным методом определения норм внесения извести для поддерживающего известковании под отдельными культурами.

В зависимости от соотношения приходных и расходных статей баланса кальция известкование почв можно разделить на:

  • основное, или мелиоративное, которое обеспечивает сдвиг реакции среды до оптимального значения рН;
  • поддерживающее, которое компенсирует потери кальция и стабилизирует достигнутый уровень реакции.

Даже в сильнокислых почвах содержание обменного кальция часто превышает потребности культур, а рост и развитие сильно угнетаются неблагоприятной реакцией. Поэтому в статьях прихода баланса кальция учитывают только влияющие на реакцию соединения: известковые удобрения, фосфоритную муку, навоз и высокозольный низинный торф, в том числе компосты на их основе, цианамид кальция, кальциевую селитру. В приходные статьи можно включать при наличии соответствующих данных выпадающий с атмосферными осадками и пылью кальций. По данным ВИУА это количество для Московской и Калужской областей составляет 40-70 кг/га (по другим данным 15-25 кг/га). Однако в состав атмосферных осадков входит достаточное количество сульфат образующих веществ, что обусловливает кислую реакцию осадков, которые могут приводить к ускорению подкисления почв. В таких случаях учитывают кальций и кислоты, которые поступают с осадками, в противном случае воздерживаются от учета этих статей баланса.

Дополнительными источниками поступления кальция могут быть органические удобрения, в которых содержание кальция в пересчете на СаСO3 достигает 0,32-0,40%, фосфоритная мука с нейтрализующей способностью около 22% СаСO3. Содержащийся в суперфосфате кальций существенно не влияет на pH почвы.

Среди статей расхода преобладают: выщелачивание (вымывание) кальция инфильтрационными водами из профиля почвы и хозяйственный вынос с урожаями возделываемых культур. Вымывание кальция возрастает при внесении минеральных, прежде всего физиологически кислых форм. При отсутствии данных о влиянии на потери кальция от количества и качества применяемых минеральных удобрений в статьи расхода добавляют количество кальция, необходимое для устранения подкисляющего (суммарного за ротацию севооборота) действия конкретных форм азотных и калийных удобрений. Например, для нейтрализации 100 кг удобрений требуется количество СаСО3 (кг): NН4NO3 — 75 кг, жидкого аммиака — 50-150 кг, (NН4)2SO— 120-170 кг, NН4Сl — 140 кг, СО(NН2)— 80-120 кг, КСl — 50 кг, Са(Н2РO4)2 — 10 кг. Внесение кислых (верховых и переходных) торфов в качестве органических удобрений также является дополнительной статьей расхода в баланс.

Таблица. Вынос кальция и магния с урожаем сельскохозяйственных культур (кг на 10 ц продукции) в пересчете на CaCO32

Культура
CaCO3
MgCO3
Сумма** карбонатов
Озимая рожь*
8,8
6,0
14,8
Озимая пшеница*
6,3
6,5
12,8
Яровая пшеница*
5,6
7,8
13,4
Ячмень яровой*
7,7
6,3
14,0
Овес*
9,7
7,2
16,9
Гречиха*
18,0
8,5
26,5
Горох*
31,5
10,0
41,5
Лен-долгунец*
17,1
16,4
33,5
Сахарная свекла (корни)
2,9
1,3
4,2
Картофель (клубни)
0,5
1,5
2,0
Кормовые корнеплоды
0,5
1,0
1,5
Кормовой люпин (зеленая масса)
2,9
1,5
4,4
Клевер красный (сено)
42,2
19,0
61,2
Люцерна
45,5
7,8
53,3
Многолетние травы (сено)
27,0
12,5
39,5
Однолетние травы (сено)
30,0
10,6
40,6
Капуста
1,3
0,8
2,1
Луговые бобово-злаковые травы (сено)
17,1
10,2
27,3
Луговые злаковые (сено)
7,2
5,0
12,2

* Зерно + солома

** Из произвесткованных почв вынос кальция и магния выше на 10-20%

Изменения, вызываемые известью в почве

Корреляционный анализ по данным более 500 полевых опытов, обобщенных в ВИУА, позволил установить прямую связь действия и последействия между дозами извести (в т СаСO3/га) и сдвигами значений рН (ΔрН): увеличение доз СаСO3 приводит к возрастанию сдвига рН. Действие извести на сдвиг рН достигает максимума в первые два года после внесения. В течение последующих пяти лет происходит постепенное подкисление и потеря 29% достигнутого сдвига в нейтральную область. Через 7-8 лет потеря достигает 50% от полученного в первые два года уровня рН.

При равных значениях рН в известкованных почвах (при внесенных дозы по полной гидролитической кислотности) длительное время (до достижения исходного значения рН) на низком уровне находятся обменная кислотность и содержание подвижных форм алюминия при высокой степени насыщенности основаниями. На кислых суглинистых и тяжелосуглинистых почвах внесение полных по гидролитической кислотности доз извести может быть недостаточным для достижения оптимальных значений рН.

Дозы и формы известковых удобрений влияют на динамику величины и структуры кислотности, степень насыщенности основаниями, содержание и формы кальция, магния и других элементов. Например, в длительных исследованиях ВИУА на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве максимальное действие известняковой муки на агрохимические показатели проявилось на 2-3 год, доломитовой муки — на 5-6 год после внесения.

Динамика реакция почвы после известкования зависит от создающегося уровня реакции среды. Чем больше доза, тем более высоким достигается значение рН. Однако чем выше рН при известковании, особенно при рН>6, тем быстрее происходит последующее подкисление, что обусловлено ростом потерь кальция и магния. Поэтому известкование высокими дозами «в запас» экономически, агрономически нецелесообразно и созадет негативное воздействие на окружающую среду.

Внесение высоких доз извести не оказывает значимого влияния на содержание гумуса в почве, однако улучшается его качество. В органическом веществе при этом улучшается соотношение углерода и азота, увеличивается содержание более ценных гуминовых кислот. Минерализация органических удобрений происходит быстрее, при этом образуются более стойкие гуминовые вещества.

Известкование улучшает обеспечение растений азотом, зольными элементами, способствует переходу фосфатов железа и алюминия в доступные для растений фосфорнокислые соли кальция.

После известкования бор переходит в менее доступные для растений соединения, образуя малорастворимые соединения с кальцием. Усиление микробиологической активности также увеличивает поглощение бора бактериями. Создающийся недостаток бора устраняют внесением борных удобрений.

Признаки необходимости известкования

Необходимость известкования почв возникает при несоответствии реакции почвы и требований возделываемых культур. Необходимость известкования устанавливается по следующим признакам.

  1. Плохой рост и развитие возделываемых культур при хорошей агротехники и внесении удобрений. При этом культуры, требующие нейтральной или слабокислой реакции (ячмень, кукуруза, сахарная свекла, пшеница, бобовые), растут плохо, а сорные растения (щавель, хвощ, ситник, щучка и др.) распространены. На луговых землях с кислой реакцией распространены: белоус (Nardus), щучка (Deschampsia), лютик ползучий (Ranunculus repens), полевица (Agrostis), вереск (Calluna), багульник (Ledum), ситник лягушечный (Juncus bufonius), торица полевая (Spergula arvensis), пикульник (Galeopsis) при этом отсутствуют клевер (Trifolium), лисохвост (Alopecurus), ежа сборная (Dactylis glomerata) и другие сладкие травы.
Признаки необходимости известкования
Признаки необходимости известкования
  1. Низкий показатель pH. Для определения потребности в известковании определяют реакцию почвенной среды (pH солевой вытяжки) и степень насыщенности основаниями (V). Приняты следующие границы: pH менее 4,5 — потребность в известковании высокая; рН 4,6-5,0 — потребность средняя; рН 5,1-5,5 — слабая; более 5,5 — отсутствует. По степени насыщенности основаниями (V) уточняют потребность почв в известковании: V < 50% — сильная,V = 51-70% — средняя, V = 71-80% — слабая, V > 80%— отсутствует.
  2. Показатели гидролитической кислотности, суммы поглощенных оснований, гранулометрического состава, содержание подвижного алюминия и марганца, специализация севооборота. На тяжелых по гранулометрическому составу почвах необходимость известкования выше, чем на легких. Наличие подвижного алюминия также увеличивает потребность в известковании.
  3. Кислые дерново-подзолистые почвы с хорошо развитым белым подзолистым горизонтом глубиной не менее 8-10 см, сильно заплывающая поверхность пахотного слоя; часто проявляющаяся поверхностная корка, бесструктурность. Если подпахотный горизонт выражен неочевидно и имеет небольшие подзолистые прослойки, то такие почвы характеризуются малой кислотностью и не нуждаются в известковании или слабо нуждаются. Такая закономерность проявляется на суглинистых и глинистых почвах. Песчаные и супесчаные почвы даже при отсутствии белёсого подзолистого горизонта известкуют небольшими дозами. Почвы, подстилающиеся на глубине 40-50 см известковыми породами, как правило, в известковании не нуждаются.

При установлении очередности известкования в севообороте учитывают агрохимических показателей и биологические особенности культур. Различные растения по-разному относятся к известкованию: большинство реагирует на внесение извести положительно, однако такие культуры, как картофель, лен, люпин, могут снижать урожайность и качество продукции. В этом случае вносят небольшие дозы извести или сочетают с навозом. Под культуры, наиболее чувствительные к кислотности, известь вносят в первую очередь.

Почвы третьей очереди известкуют в случаях экономической целесообразности этого приема. В севооборотах с интенсивными культурами и овощных севооборотах почвы известкуются независимо от потребности. Севообороты картофельной или льной специализации известкуются только при высокой потребности почв. На лугах известкование проводят во вторую и третью очередь.

В первую очередь известь вносят на сильно- и среднекислые почвы под культур, более чувствительные к кислотности, то есть в овощных, кормовых и полевых севооборотах (с многолетними травами), а также кислые почвы при закладке культурных лугов и пастбищ до посева травосмесей. Поверхностное известкование менее эффективно и проводится на естественных кормовых угодьях.

Таблица. Очередность известкования почв в зависимости от типа севооборота3

Структура посевных площадей и севооборот
Очередность известкования при
высокой потребности
средней потребности
слабой потребности
отсутствии потребности
Полевые интенсивные севообороты с 20% кукурузы, 5% - сахарной свеклы, 20% - зернобобовых культур от посева зерновых
первая очередь
первая очередь
первая очередь
проводится известкование малыми дозами
Овощные севообороты
то же
то же
то же
то же
Полевые севообороты с большим удельным весом льна и картофеля
то же
вторая
не известкуется
не известкуется
При коренном улучшении лугов
вторая
третья
поддерживается малыми дозами
то же

Результаты исследований показывают, что опасность отрицательного действия полных доз извести на лен, картофель и люпин преувеличена. Систематическое внесение органических и минеральных удобрений, высокий уровень плодородия почвы, сочетание известкования с внесением магния, бора и повышенных доз калийных удобрений позволяют рекомендовать на песчаных и супесчаных почвах 1/2-2/3 нормы внесения извести, на суглинистых — 3/4-1 от полной дозы.

При высоких дозах извести возрастает эффективность калийных, магниевых и борных удобрений. В льняных севооборотах известь вносят под покровную для многолетних трав культуру, если травы идут по льну. В иных случаях известкование приближают к посеву льна.

В специализированных картофельных севооборотах с 30-40% в структуре посевных площадей, дозы извести уменьшают. Известкование приближают к посадке картофеля для уменьшения поражения паршой обыкновенной.

При определении места в севообороте внесения извести учитывают следующее:

  • чувствительность возделываемых культур к кислой реакции и содержанию алюминия и марганца;
  • период от внесения до проявления максимально нейтрализующей способности конкретного типа известковых удобрений;
  • организационно-технические возможности проведения работ по известкованию.

Необходимость известкования увеличивается при систематическом внесении высоких доз физиологически кислых минеральных удобрений, а также при освоении новых земель, требующих окультуривание пахотного слоя.

При достижении рН почвы более 6,0 возрастают потери кальция от вымывания, поэтому ВИУА были предложены уровни возможного вредного действия реакции почв.

В первую очередь известкованию подлежат сильно нуждающиеся почвы пятой группы, которые, как правило, наименее плодородны. Однако, если по финансово-экономическим причинам отсутствует возможность произвестковать все имеющиеся площади кислых почв, целесообразно известковать сначала средне- и слабокислые, которые, более плодородны. Такой подход позволяет при меньших затратах (при меньших дозах извести и удобрений) получать более высокие урожаи наиболее ценных культур.

Таблица. Классификация пахотных почв по степени нуждаемости в известковании (по рекомендации ВИУА, 1992)

Почвы
Содержание органического вещества, %
Уровни рНсол*
не нуждаются
нуждаются
сильно нуждаются
1
1а*
2
3
4
5
Песчаные
< 4
6,2-5,5
6,3
5,4-5,2
5,1-4,8
4,7-4,3
4,2
4-8
5,8-5,1
5,9
5,0-4,8
4,7-4,5
4,4-4,1
4,0
8,1-15
5,5-4,8
5,6
4,7-4,5
4,4-4,2
4,1-3,9
3,8
Супесчаные и легкосуглинистые
< 4
6,5-5,8
6,6
5,7-5,4
5,3-4,9
4,8-4,4
4,3
4-8
6,1-5,4
6,2
5,3-5,0
4,9-4,6
4,5-4,2
4,1
8,1-15
5,7-5,0
5,8
4,9-4,6
4,5-4,2
4,1-3,8
3,7
Средние и тяжелосуглинистые
< 4
6,8-6,1
6,9
6,0-5,6
5,5-5,1
5,0-4,6
4,5
4-8
6,3-5,6
6,4
5,5-5,2
5,1-4,8
4,7-4,4
4,3
8,1-15
6,0-5,2
6,1
5,1-4,8
4,7-4,4
4,3-4,0
3,9
Глины тяжелые
< 4
7,2-6,4
7,3
6,3-5,9
5,8-5,4
5,3-4,8
4,7
4-8
6,9-5,9
7,0
5,8-5,5
5,4-5,1
5,0-4,7
4,6
8,1-15
6,5-5,5
6,6
5,4-5,1
5,0-4,7
4,6-4,3
4,2
Торфяные
> 15
4,3
-
4,2-3,9
3,8-3,5
3,4-3,1
3,0

* Уровень возможного вредного действия реакции почв

Эффективность известкования

На эффективность известкования влияет:

  1. кислотности почвы;
  2. отношение культур севооборота к известкованию;
  3. нормы, скрои, приемы внесения известковых удобрений;
  4. сочетание известкования с внесением органических и минеральных удобрений;
  5. равномерность внесения; 
  6. виды и качество известковых удобрений;
  7. свойства и гранулометрический состав почв.

Наибольшую эффективность известкование дает в сочетании с внесением минеральных удобрений и навоза. Урожайность в этом случае на сильнокислой и среднекислой почвах выравнивается. Известкование должно предшествовать или сочетаться с внесением органических и минеральных удобрений. Под действием извести ускоряются процессы минерализации органических удобрений. Сочетание извести с органическими удобрениями позволяет вдвое уменьшить нормы внесения без снижения эффективности под первой культурой и за счет этого удвоить удобряемую площадь.

Эффективность минеральных удобрений, прежде всего физиологически кислых форм, возрастает в 2-3 раза на фоне извести. Причем прибавки урожаев при одновременном внесении извести и минеральных удобрений больше суммы прибавок при их раздельном использовании, особенно это отмечается на культурах, отзывчивых на известкование.

Таблица. Влияние сочетания извести, минеральных удобрений и навозы на урожай сельскохозяйственных культур (среднее за 6 лет) в кормовых единицах ц/га4

Варианты
Почва сильнокислая
Почва среднекислая
урожай
прибавка
урожай
прибавка
Минеральные удобрения - фон
21,9
-
54,7
-
Фон + известь
52,2
30,3
59,9
5,2
Фон + навоз 80 т/га
50,8
28,9
62,3
14,2
Фон + известь + навоз
69,7
47,8
68,9
14,2

Применение физиологически кислых форм минеральных удобрений приводит к обеднению пахотного горизонта кальцием и магнием. Поэтому, длительное использование минеральных удобрений на кислых почвах приводит к нерациональному их использованию и отрицательно влияет на плодородие почвы, которое восстанавливается последующим известкованием очень медленно и не полностью.

После известкования по гидролитической кислотности нейтральная реакция почвы устанавливается как правило через 2-3 года.

Известь можно вносить одновременно с органическими удобрениями различными способами. Не рекомендуется совместное внесение навоза с жженой или гашеной известью, так как это приводит к увеличению потерь аммиака. Также внесение извести не совместимо с внесением фосфоритной и костяной муки (кроме компостов) из-за перехода P2O5 в труднодоступную для растений форму.

На супесчаных и песчаных почвах более целесообразно применять доломитовую муку из-за дефицита на этих почвах магния. Песчаные и супесчаные почвы в 5-6 раз беднее кальцием и в 15-20 раз — магнием, чем суглинистые и глинистые. Доломитовую муку вносят по 1/2 гидролитической кислотности.

При внесении извести или доломитовой муки одним из агротехнических требований является равномерность распределения по поверхности поля. Неравномерное внесении приводит к локальному переизбытку извести, вследствие чего растения могут погибнуть от щелочной реакции. Сухие известковые удобрения вносятся различными туковысевающими машинами. Самые благоприятные для внесения известковых удобрений — безветренные дни и дни с оттепелями.

При известковании почв полей с холмистым рельефом учитывают:

  1. Рассев извести пневморазбрасывателями типа РУП-8, АРУП-8 на полях с уклоном 7-10° не рекомендуется.
  2. На полях с крутыми склонами рекомендуется использовать разбрасывателем РУМ-3, который обеспечивает нормальное рассеивание на склонах до 15°.
  3. На склонах с уклоном 5-7° заезды разбрасывателей можно ориентировать в зависимости от ветра в любом направлении, в том числе поперек склона.
  4. На полях с уклоном 10-15° заезды разбрасыватели направляют вверх по склону, при крутизне более 15° — только вниз по склону.
  5. Коэффициент неравномерности внесения извести по полю с холмистым рельефом может быть на 5-10% выше, чем на выровненном рельефе.

Полные дозы извести (по гидролитической кислотности, балансу или на сдвиг рН) в зависимости от экономических возможностей вносят под определенную культуру севооборота или раздельно в несколько приемов. При разовом внесении полной дозы достигается быстрая и полная нейтрализация кислотности пахотного слоя на длительный период (4-5 и более лет) и обеспечивается получение максимальных прибавок урожая культур. Полные дозы извести особенно важно вносить под чувствительных к кислотности культуры на сильно-, средне- и слабокислых почвах, а также при проведении углубления пахотного слоя слабоокультуренных кислых почв.

По экономическим соображениям полные дозы можно сокращать на 25-50%, половинная доза позволяет вдвое увеличить площадь обработки; прибавки урожаев при этом на 20-50% ниже, однако суммарный экономический эффект может быть больше. В первые годы разница в эффективности полных и половинных доз небольшая, но через 3-5 лет на половинных дозах она снижается в 2 и более раза.

При очень ограниченных финансово-экономических ресурсах известкование проводят по 20-25% от полной дозы извести (0,5-1,0 т/га), применяя ее при посеве или посадке чувствительных к кислотности культур. Такие небольшие дозы снижают кислотность в прикорневой зоне и обеспечивают прибавку урожая только культур, под которые вносится известь, поэтому их проводят 4-5 раз за ротацию севооборота. При этом уменьшение кислотности пахотного слоя в целом откладывается на длительный период, что приводит к повышению трудоемкости и экономических затрат в долгосрочной перспективе.

Результаты многочисленных полевых опытов показывают высокую экономическую отдачу известкования: все затраты в зависимости от состава культур, доз извести и удобрений окупаются прибавками первых урожаев одной, двух, максимум трех культур.

Система удобрения на кислых почвах эффективна при условии правильного сочетания с известкованием. Совместное внесение извести и органических удобрений изменяет условия минерализации органического вещества.

Нормы (дозы) внесения извести

Нормы внесения извести зависят от чувствительности культур севооборота к кислотности, гранулометрического состава, реакции среды, содержания гумуса, глубины пахотного слоя и качества известковых удобрений. Половинные дозы извести дают прибавки урожая, но не обеспечивают коренного изменения реакции почвы.

Нормы внесения известковых удобрений рассчитывают в большинстве случаев по значению гидролитической кислотности почвы, определенной методом Каппена. Для нейтрализации 1 мг-экв кислотности в 100 г почвы (Нг) необходим 1 мг-экв (или 50 мг) СаСO3. Если эту величину умножить на массу пахотного слоя 1 га, которая в среднем для среднесуглинистых почв составляет 3⋅106 кг, а для пересчета миллиграммов в тонны разделить на 109, полная доза СаСO3CaCO3) будет равна:

ДCaCO3 = Hг⋅50⋅10⋅3⋅106/109 = 1,5Нг т/га.

Если содержание действующего вещества в известковых удобрениях указана не в виде СаСO3, а в форме МgСO3, СаО или Са(ОН)2, то полученную величину пересчитывают с учетом эквивалентной массы этих соединений, то есть умножая на коэффициент 0,84; 0,56; 0,74 соответственно. Поправка на содержание действующего вещества Дф (т/га) в конкретном удобрении с учетом балластных примесей равна:

Дф = Дд.в.⋅100/%д.в. удобрения

Частицы известкового материала крупнее 1 мм медленно взаимодействуют с почвой. Дозу конкретного известкового удобрения с учетом всех поправок рассчитывают по формуле:

Доза известкового удобрения

где Д — доза известкового удобрения, т/га; В — содержание влаги, %; К — количество частиц крупнее 1 мм, %; Н — нейтрализующая способность, % СаСO3; П — полная доза СаСO3, т/га.

Дозы извести можно определить по pH солевой вытяжки и гранулометрическому составу.

Таблица. Дозы CaCO3 для почв Центрального района Нечерноземной зоны, т/га (ВИУА, 2003)

Почвы
рНKCl
3,8-3,9
4,0-4,1
4,2-4,3
4,4-4,5
4,6-4,7
4,8-4,9
5,0-5,1
5,2-5,3
5,4-5,5
5,6-5,8
Песчаные
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,2
1,0
-
Супесчаные
7,0
5,5
4,5
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,2
-
Легкосуглинистые
8,0
6,5
5,5
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,5
1,5
Среднесуглинистые
9,0
8,0
6,5
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
Тяжелосуглинистые
10,5
9,5
7,5
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,0
Глинистые
12,5
10,5
9,0
7,0
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
3,5

Для дерново-подзолистых и серых лесных почв России на основе результатов многочисленных исследований установлена зависимость между величинами рН и гидролитической кислотности (Нг), что позволило определить для каждого региона страны полные дозы известковых удобрений с учетом гранулометрического состава.

Торфяно-болотные почвы с кислой реакцией среды имеют высокую потенциальную кислотность, обусловленную большой концентрацией ионом водорода. В то же время эти почвы характеризуются большой буферной способностью из-за высокого содержания органического вещества, поэтому при pH выше 5,0 не нуждаются в известковании.

Таблица. Дозы извести (т CaCO3/га) для почв Московской области с содержанием гумуса менее 3% (по рекомендации ВИУА, 1992)

Почвы
Основное известкование
Поддерживающее известкование
первое
второе
третье*
рНKCl
< 4,1
4,1-4,2
4,5-4,6
4,9-5,0
5,3-5,4
5,7-5,8
5,9-6,0
Песчаные
5,5
5,0
4,0
3,5
2,5
2,0
-
Супесчаные
6,5
6,0
5,0
4,0
3,0
2,5
-
Легкосуглинистые
8,0
7,5
6,5
6,0
5,0
3,5
2,5
Среднесуглинистые
8,5
8,0
7,0
6,5
5,5
4,5
4,0
Тяжелосуглинистые
13,0
11,0
9,0
7,5
6,5
5,0
4,5
Глинистые
14,0
13,0
10,0
8,0
7,0
6,0
5,5

Нормы внесения извести могут быть определены с учетом обменной (рНсол), гидролитической (Нг) кислотности и степени насыщенности основаниями (V) с учетом массы пахотного слоя.

Таблица. Дозы извести (т/га) в зависимости от кислотности торфяно-болотных почв (по рекомендации ВИУА, 1992)

рНсол
Нг, мг⋅экв/100г
V, %
Дозы CaCO3 при массе 20-сантиметрового пахотного слоя
< 500 т/га
> 500 т/га
< 3,9
> 100
< 25
10-12
12-16
3,9-4,3
100-60
25-50
4,0-6,0
6,0-8,0
4,3-4,7
60-40
55-65
2,5-4,0
3,5-5,0
4,7-5,0
40-30
65-75
1,0-2,0
2,0-3,0
> 5,0
< 30
> 75
Не нуждаются

Таблица. Дозы CaCO3 для торфяно-болотных почв, т/га (ВИУА, 2003)

рНKCl
Гидролитическая кислотность, ммоль/100г почвы
Степень насыщенности основаниями, %
Масса почвы в слое 0-20 см
< 500 т/га
> 500 т/га
< 3,9
> 100
< 25
10-12
12-16
3,9-4,3
100-60
25-50
4-6
6-8
4,3-4,7
60-40
50-65
3-4
4-5
4,7-5,2
40-30
65-75
2-3
3-4
> 5,2
< 30
> 75
не вносят

Черноземные почвы в севооборотах с сахарной свеклой известкуют при гидролитической кислотности более 1,8 ммоль и степени насыщенности основаниями ниже 93%. Дозы извести определяют по величине гидролитической кислотности. Приведенные нормы внесения извести пригодны при вспашке на глубину 20 см. При иной глубине вспашки дозу корректируют.

Таблица. Средние дозы известковых удобрений (т/га CaCO3) для известкования кислых почв сенокосов и пастбищ5

Группы почв
рНKCl
4,25 и менее
4,26-4,50
4,51-4,75
4,76-5,00
5,01-5,25
5,26-5,50
5,51-5,75
5,76-6,00
Не загрязненные радионуклидами почвы
Песчаные
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
-
-
Рыхлосупесчаные
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
-
-
Связносупесчаные
7,5
7,0
6,5
6,0
5,5
4,5
-
-
Легко- и среднесуглинистые
9,0
8,5
8,0
7,5
7,0
6,0
5,0
4,0
Тяжелосуглинистые
10,0
9,5
9,0
8,5
8,0
7,0
6,0
5,0
Торфяные
8,0
(12,0)*
6,5
5,0
3,0
-
-
-
-
Плотность загрязнения цезием-137 - 1,0-4,9, стронцием-90 - 0,15-0,29 Ки/км2
Песчаные
6,0
5,0
5,0
4,5
4,0
3,5
-
-
Рыхлосупесчаные
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
-
Связносупесчаные
7,5
7,0
6,5
6,0
5,5
4,5
4,0
3,5
Суглинистые и глинистые
9,0
8,5
8,0
7,5
7,0
6,0
5,0
4,0
Торфяные
13,0
(19,0)*
10,0
7,5
5,0
-
-
-
-
Плотность загрязнения цезием-137 - 5,0-40,0, стронцием-90 - 0,30-3,0 Ки/км2
Песчаные
9,0
8,5
7,5
6,5
5,5
4,5
-
-
Рыхлосупесчаные
11,0
10,0
9,5
8,5
7,5
7,0
4,5
-
Связносупесчаные
13,0
11,5
11,0
10,0
8,5
7,0
5,5
4,5
Суглинистые и глинистые
16,0
15,0
14,0
13,0
12,0
10,5
8,0
7,0
Торфяные
13,0
(19,0)*
10,0
7,5
5,0
-
-
-
-

*- для почв с рНKCl 4,0 и ниже

В севооборотах с преобладанием малочувствительных к кислотности культур, например, картофеля, льна, ржи, овса, козлятника, люпина, сераделлы, полное устранение кислотности не требуется, а необходимо лишь поддерживать оптимальную слабокислую реакцию (pHKCl) почвы. Для этих целей используют метод расчета доз извести по нормативам затрат на смещение величины рНсол. Этот метод используется и для определения потребности в известковых удобрениях по регионам России в целом. Метод основывается на зависимости изменения рНсол от доз известковых удобрений в конкретных почвенно-климатических условиях. Так, в ВИУА, при обобщении данных 575 полевых опытов, получены зависимости для дерново-подзолистых и серых лесных почв с содержанием гумуса менее 3 %.

Таблица. Влияние возрастающих доз извести и затрат её (т/га) на смещение реакции (рНсол) дерново-подзолистых и серых лесных почв (обобщение Шильникова)

Доза CaCO3т/га
Почвы с содержанием гумуса менее 3%
супесчаные
суглинистые
тяжелосуглинистые
общий сдвиг рН
затраты CaCO3 для сдвига на 0,1 рН
общий сдвиг рН
затраты CaCO3 для сдвига на 0,1 рН
общий сдвиг рН
затраты CaCO3 для сдвига на 0,1 рН
3
0,75
0,40
0,57
0,53
0,32
0,94
4
0,97
0,41
0,72
0,55
0,44
0,91
5
1,16
0,43
0,85
0,59
0,55
0,91
6
1,34
0,45
0,96
0,62
0,64
0,94
7
1,50
0,47
1,07
0,65
0,73
0,96
8
1,64
0,49
1,17
0,68
0,81
0,99
9
1,76
0,51
1,26
0,71
0,89
1,01
10
1,86
0,54
1,35
0,74
0,97
1,03
11
1,95
0,56
1,43
0,77
1,03
1,07
12
2,02
0,59
1,51
0,79
1,10
1,09

В практике нормы внесения извести CaCO3 (т/га) рассчитывают по формуле:

ДCaCO3 = ΔрН⋅А⋅10,

где ΔрН — планируемый сдвиг рН; А — затраты CaCO3 для сдвига на 0,1 рН, т/га; 10 — коэффициент для пересчета в т/га.

Ориентировочные дозы извести можно определить по величине рНсол с учетом гранулометрического состава.

Под капусту, свеклу дозу извести рассчитывают по полной гидролитической кислотности. При насыщенности севооборота картофелем, льном или на малобуферных легких почвах, доза извести уменьшается до 1/2 гидролитической кислотности. На лугах известь вносят в дозах по 1/2 и 3/4 гидролитической кислотности осенью или весной с заделкой боронованием. При коренном улучшении лугов вносят полную дозу извести под вспашку. Все плодово-ягодные культуры хорошо отзываются на известкование, поэтому при закладке питомников и садов проводят известкование полными дозами извести.

Таблица. Дозы CaCO3 (т/га) в зависимости от рН и гранулометрического состава почвы при содержании органического вещества менее 3% (по рекомендациям ВИУА)

Почвы
рНсол
≤ 4,5
4,6
4,8
5,0
5,2
5,2-5,4
Супесчаные и легкосуглинистые
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
2,0
Средне- и тяжелосуглинистые
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5

В севооборотах с картофельной специализацией (более 40% посевных площадей) снижение полных доз на 20-25% целесообразно на песчаных и супесчаных почвах. Магнийсодержащие известковые удобрения (доломитовая мука, доломитизированные и магнезиальные известняки) более предпочтительны. Для предотвращения поражаемости клубней паршой известь вносят под картофель перед посадкой.

В севооборотах с льняной специализацией повышение рН более 6,0 не рекомендуется, оптимальные значения рН в супесчаных разностях составляют 5,0-5,5, легко- и среднесуглинистых — 5,3-5,8, тяжелосуглинистых и глинистых — 5,5-6,0. При внесении полных доз извести повышают нормы внесения калийных удобрений, применяют борные и, при необходимости, марганцевые удобрения.

В кормовых севооборотах, где часто возделывают чувствительные к кислотности культуры, например, кормовые корнеплоды, клевер, люцерну, вносят полные или полуторные по гидролитической кислотности дозы извести с последующим периодическим поддерживающим известкованием.

В овощных севооборотах вносят полные или на тяжелых почвах полуторные по гидролитической кислотности дозы извести с последующим систематическим поддерживающим известкованием. В этих севооборотах наиболее эффективны известково-силикатные (сланцевая зола, цементная пыль) и магнезиально-известковые (доломитовая мука) удобрения.

По чувствительности к кислотности луговые травы подразделяют на:

Нормы внесения извести на лугах и пастбищах при залужении или пересевах трав не отличаются от доз для пахотных почв полевых севооборотов, однако вносят их послойно: одну половину под основную обработку (вспашку), другую — под предпосевную (дискование). На угодьях с дерниной небольшой мощности известь вносят поверхностно с последующей заделкой дискованием или фрезерованием.

Несмотря на уменьшением на 25-40% вымывания кальция на лугах и пастбищах (120-140 кг СаСO3/га) по сравнению с пахотными землями, травы в результате ежегодного хозяйственного выноса кальция (100-120 кг СаСO3/га) нуждаются в поддерживающем известковании.

Другой причиной быстрого восстановления кислотности после известкования на долголетних культурных лугах и пастбищах является внесение под злаковые травы больших (до 240-360 кг/га) доз азотных удобрений, для нейтрализации которых требуется 500-700 кг СаСO3/га ежегодно.

При краткосрочном (5-6 лет) использовании лугов и пастбищ поддерживающее известкование, а также фосфоритование и внесение органических удобрений, проводят в период ремонтов (перезалужений). При длительном (более 10 лет) интенсивном использовании повторное известкование через каждые 5-6 лет проводят после скашиваний и стравливаний в течение вегетационного периода с заделкой извести дискованием или фрезами.

Известкование кислых почв проводят при закладке садов и ягодников полными дозами извести с учетом углубления пахотного горизонта до 35-40 см в садах и особенностей высаживаемых культур. Так, под яблоню, грушу, сливу, вишню, смородину на суглинистых почвах с сильно- и среднекислым значением рН вносят не менее 6-8 т СаСO3/га, на легких и слабокислых — 4-6 т СаСO3/га, под малину и крыжовник — соответственно по 3-4 т СаСO3/га и 2-3 т СаСO3/га.

При закладке садов и ягодников известь можно вносить, смешивая с почвой, в посадочные ямы: под сливу и вишню — 3-5 кг СаСO3, яблоню и грушу — 2-З кг СаСO3, крыжовник — 0,1-0,2 кг СаСO3. Под взрослые плодово-ягодные культуры, если известкование не проводили перед посадкой, известь вносят под перекопку приствольных кругов в дозах, рекомендуемых при посадке.

Сроки и способы известкования

Рекомендуются следующие оптимальные сроки периоды известкования. 

Полные и половинные по гидролитической кислотности дозы извести вносят под осеннюю основную обработку почвы, под перепашку зяби весной или в паровом поле под озимые. При углублении пахотного слоя дерново-подзолистых почв известкование проводят для нейтрализации повышенной кислотности припахиваемого подзолистого горизонта.

АПРЕЛЬ-МАЙ
ИЮНЬ-ИЮЛЬ-АВГУСТ
СЕНТЯБРЬ-ОКТЯБРЬ
Под культуры ярового сева, занятые пары, покров многолетних трав, по многолетним травам, сенокосам и пастбищам
После уборки озимых, однолетних трав на зеленый корм и многолетних трав. На вновь осваиваемых землях. Под озимые культуры
После уборки озимых и яровых культур по вспаханной зяби и до вспашки зяби на вновь осваиваемых землях

При сочетании под одной культурой известкования и фосфоритования фосфоритную муку вносят осенью под основную обработку, а известь — весной под вспашку или культивацию зяби.

В полевых севооборотах с зерновыми культурами и многолетними травами известь оптимально вносить известь под покровную культуру.

При внесении 1/4-1/2 от полной дозы заделку проводят культиваторами или боронами. При меньших дозах применяют локальное внесение в лунки при высадке капусты в расчете 5-15 ц/га или ленточно вместе с семенами.

Реакция растений на известковые удобрения

Рожь, яровая пшеница, овес относительно легко переносят кислотность почвы и слабее реагируют на известкование, их не угнетают повышенные дозы извести. Лен, картофель, люпин, сераделла дают прибавку урожая только при умеренных дозах извести при соответствующих дозах минеральных удобрений, особенно калийных.

Контроль качества проведения работ по известкованию

При проведении известкования систематически проводят агрохимический контроль за выполнением агротехнических требований к качеству работ. К наиболее важным показателям относят:

  • неравномерность разбрасывания по ширине захвата,
  • отклонение от расчетной дозы,
  • россыпи на поле и разворотных полосах,
  • соблюдение технологических требований на разворотах.

Таблица. Показатели оценки качества работы (равномерности) при внесении известковых удобрений6

Технологические показатели
Оценка качества
отлично
хорошо
удовлетворительно
неудовлетворительно
Неравномерность разбрасывания по рабочей ширине захвата агрегата:
а) с центробежным разбрасывателем
до ±15%
±16-20%
±21-25%
свыше ±25%
б) с пневматическим разбрасывателем
до ±20%
±21-25%
±26-30%
свыше ±30%
Отклонение от дозы
до ±3%
±4-5%
±6-10%
свыше ±10%
Рабочая ширина захвата
выдерживается
выдерживается
небольшие отклонения
огрехи на стыках проходов

В период работы агрегатов контролируют ширину разбрасывания, равномерность распределения известковых удобрений и соответствие норм внесения. Величина отклонения ширины захвата должна быть не более ± 10% от рекомендуемой. Неравномерность разбрасывания — ± 25-30%.

Норму внесения извести определяют по фактическому весу внесенного удобрения и обработанной площади. Периодичность определения зависит от дозы внесения и качества известковых удобрений. Если доза отличается от заданной более чем на 10%, проводят регулировку дозирующего устройства разбрасывателя.

[INSERT_ELEMENTOR id="4209"]

Литература

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.

Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.

Ссылки

  1. Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.
  2. Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.
  3. Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.
  4. Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.
  5. Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.
  6. Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.