Известкование почв

Известкование почв в Англии, Великобритания

Известкование почв в Англии, Великобритания

Известкование почв — приём химической мелиорации, заключающийся во внесении в почву карбоната, оксида или гидроксида кальция и/или магния для нейтрализации избыточной кислотности.

Исследованиями известкования и его влияния на плодородие почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур занимались российские ученые И. А. Стебут, Д. И. Менделеев, А. Н. Энгельгардт, П. А. Костычев, Д. Н. Прянишников, П. С. Коссович, К. К. Гедройц, О. К. Кедров-Зихман и др.

В научную основу теории и практики известкования легло учение о почвенном поглощающем комплексе, разработанную К. К. Гедройцем. Согласно положениям учения, многие агрономические свойства почвы зависят от степени насыщенности почвенного поглощающего комплекса кальцием.

Известкование, как приём улучшения свойств почвы, известен давно, однако его применение для повышения урожаев культур стало проводиться только с прошлого столетия. По экономической эффективности и ресурсообеспеченности известкованию нет альтернативы.

Значение известкования почв

Известкование позволяет:

  • устранить обменную, актуальную и уменьшить гидролитическую кислотность, вытеснить ионы водорода из почвенного поглощающего комплекса (ППК), нейтрализовать органические кислоты;
  • улучшить катионный состав ППК, повысить степень насыщенности основаниями и ёмкость поглощения катионов пахотного слоя;
  • активизировать микробиологические процессы;
  • усилить все виды азотфиксации;
  • снизить содержание токсичных форм алюминия, железа и марганца;
  • снизить доступность растениям железа, меди, цинка, марганца, тяжёлых металлов;
  • повысить доступность растениям азота, подвижного фосфора, кальция, серы, магния, молибдена, калия, способствует переходу фосфатов железа и алюминия в доступные для растений фосфорнокислые соли кальция;
  • повысить качество гумуса;
  • улучшить агрофизические свойства почв, водный режим почв;
  • повысить эффективность минеральных удобрений;
  • улучшить качество продукции: содержание сахаров в корнеплодах, жира и белка в семенах, каротина и аскорбиновой кислоты в овощах и травах, улучшить посевные качества семян;
  • благодаря коагуляции кальцием почвенных коллоидов, улучшить структуру, водопрочность, водопроницаемость и аэрированность почв;
  • уменьшить возможность образования корки;
  • облегчить обработку тяжелосуглинистых и глинистых почв;
  • иммобилизовать тяжёлые металлы, радионуклиды и токсичные вещества, снизить их поступление в растения и продукцию.

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.

Кальций тормозит поступление ионов водорода в растения, поэтому при повышенном содержании кальция растения способны переносить более кислую реакцию среды.

Таблица. Влияние хлористого кальция на рост корней пшеницы при разной кислотности раствора.

Вариант опыта Средняя длина корней (мм) при pH:
5,3 4,9 4,7 4,3 4,0
Без CaCl2 25 29 24 3 0
С CaCl2 64 64 70 67 48

Влияние на урожайность и экономическая эффективность

Снижение кислотности способствует росту урожайности зерновых на 0,25 т/га, капусты — на 3-8 т/га, картофеля — на 3 т/га. По расчётам специалистов ФРГ, увеличение pH сильнокислых почв на единицу в среднем ежегодно может привести к повышению урожаев сельскохозяйственных культур на 5-6 ц/га в пересчете на зерно.

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 ВНИИУА на лёгкосуглинистой почве максимальная среднегодовая за 9 лет прибавка продуктивности (9,6 ц зерновых единиц с 1 га) была достигнута при дозе 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.

Таблица. Окупаемость 1 руб. затрат поддерживающего известкования прибавками урожая отдельных культур (ВНИИУА, 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
Лён 3,5 3,5 3,4 3,1
Овёс 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

При известковании у бобовых увеличивается содержание белка в связи с деятельностью клубеньковых бактерий. Растительная продукция на известкованных почвах содержит на 2-5% белка больше, чем на кислых. Качество продукции возрастает благодаря иммобилизации токсических элементов и радионуклидов.

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 зависеть от рыночных условий, экономических возможностей предприятия, окупаемости при известковании почв под отдельными культурами. Расходы на известкование окупаются как правило в течение двух лет, а действие извести сохраняет на протяжении длительного времени. Значение известкования кислых почв возрастает с переходом на интенсивные системы земледелия.

В таблице приведены данные Шильникова (2001) по средним прибавкам урожая сельскохозяйственных культур от внесения извести в почвы с различной кислотностью.

Таблица. Примерные прибавки урожая различных культур в зависимости от дозы внесенной извести, ц/га (Шильников, 2001).

Культура Кислотность почвы, pH Доза извести (CaCO3), т/га
2-4 4-6 6-8 8
Озимая пшеница 4,5 и ниже 3,9 4,6 5,4 6,6
4,6-5,0 2,7 4,0 4,6 5,0
5,1-5,5 1,0 1,5 2,0 2,5
Ячмень 4,5 и ниже 3,6 4,0 4,5 5,1
4,6-5,0 3,0 3,6 4,1 4,4
5,1-5,5 1,4 1,8 2,0 2,0
Озимая рожь 4,5 и ниже 2,0 3,0 3,4 3,8
4,6-5,0 1,7 2,0 2,4 2,8
5,1-5,5 0,5 1,0 1,2 1,2
Овёс 4,5 и ниже 2,0 2,3 2,6 2,9
4,6-5,0 1,7 2,0 2,2 2,5
5,1-5,5 0,5 1,0 1,2 1,2
Кукуруза (на силос) 4,5 и ниже 40 60 70 80
4,6-5,0 20 30 40 40
5,1-5,5 10 15 20 20
Яровая пшеница 4,5 и ниже 2,0 2,4 2,6 2,8
4,6-5,0 1,0 1,5 2,0 2,0
5,1-5,5 0,5 0,8 0,8 1,0
Многолетние травы (сено) 4,5 и ниже 18 25 27 30
4,6-5,0 12 15 18 20
5,1-5,5 9 12 13 15
Однолетние травы (сено) 4,5 и ниже 12 14 16 16
4,6-5,0 6 8 10 10
5,1-5,5 5 8 8 8
Сахарная свёкла 4,5 и ниже 35 60 80 110
4,6-5,0 30 40 60 90
5,6 и выше 40 40 40 50
Корнеплоды 4,5 и ниже 60 90 120 140
4,6-5,0 20 40 50 60
5,1-5,5 10 15 15 15
Картофель 4,5 и ниже 10 14 18 20
4,6-5,0 13 17 17 10
5,1-5,5 5 5 5 -
Лён (соломка) 4,6 и ниже 1,4 2,1 2,6 3,0
4,6-5,0 1,8 2,0 2,2 2,2
Капуста кочанная 4,6-5,0 40 44,0 41,0 39,0
5,1-5,5 - - - -
Томаты 4,5 и ниже - - 48,0 18,0
4,6-5,0 - 22,0 12,0 -
5,1-5,5 - - - -
Морковь 4,5 и ниже - 29,0 - 34,0
4,6-5,0 - - - -
5,1-5,5 - - - -
Сеяные луга и пастбища и бобово-злаковые (сено) 4,5 и ниже 10 15 18 20
4,6-5,0 6 8 12 -
5,1-5,5 4 - - -
Естественные луга (сено) 4,5 и ниже 3 4 4 -
4,6-5,0 2 2 - -
Соя (зерно) 4,5 и ниже - - 3,0 -
4,6-5,0 1,7 - 1,5 -

Из зерновых культур на кислых почвах хорошо отзываются на известкование озимая пшеница и ячмень, из зернобобовых — горох и кормовые бобы. Прибавки урожая этих культур при внесении извести более высокие, чем озимой ржи и овса. Клевер под покровную культуру также хорошо отзывается на внесение извести.

Влияние на свойства почвы

Коллоидная часть почв обеднена кальцием, магнием, но содержит большое количество водородом и подвижных катионов алюминия, марганца и железа. Этим объясняются низкое содержание коллоидной фракции кислых почв, низкая ёмкость поглощения и буферность, бесструктурность.

В естественных условиях процесс обеднения поглощающего комплекса почвы основаниями протекает постоянно. Под действием атмосферных осадков и интенсивного применения удобрений происходит замена в ППК доли кальция и магния на водород. Почвенный поглощающий комплекс постепенно разрушается.

Ежегодные потери кальция из почвы по данным лизиметрических опытов составляют 187 кг/га. В зависимости от количества осадков потери варьируют от 89 до 287 кг/га.

Кальций способствует коагуляции почвенных коллоидов и задерживает их вымывания. На песчаных гумусных почвах обеспеченность кальцием способствует водопоглощающей способности, на тяжёлых глинистых почвах — образованию почвенных агрегатов и комковатости, улучшается их водопроницаемость.

Известкование создаёт положительный баланс кальция, а при внесении доломитовой муки дополнительно магния.

Без применения извести положительное действие физиологически кислых удобрений со временем затухает и может иметь отрицательное действие, когда на участках с применением минеральных удобрений урожаи оказывается ниже, чем на неудобренных. Сочетание известкования с применением удобрений повышает эффективность последних на 25-50%.

Влияние на токсическое действие подвижных форм алюминия и марганца

На кислых почвах повышено содержание подвижных форм алюминия, оказывающих отрицательное воздействие на большинство растений.

Многие культуры начинают испытывать токсичное действие подвижных форм алюминия при концентрации более 2 мг/100г почвы, наибольшая чувствительность отмечается в первые периоды роста и во время перезимовки.

По чувствительности растений к подвижному алюминию Н. С. Авдонин разделил все культуры на четыре группы:

  • наиболее чувствительные — угнетение наступает при сравнительно небольших концентрациях алюминия. Например, токсическое действие на клевер отмечает при содержании ионов алюминия более 2 мг/100 г почвы, при содержании 6-8 мг/100 г почвы клевер сильно выпадает. К наиболее чувствительным относятся сахарная и столовая свёкла, люцерна, клевер, озимая пшеница и озимая рожь (при перезимовке);
  • чувствительные — лён, ячмень, яровая пшеница, горох, фасоль, гречиха;
  • устойчивые — люпин, картофель, кукуруза, просо;
  • высокоустойчивые — овёс, тимофеевка.

Для некоторых культур не выявлена прямая зависимость между чувствительностью к кислотности и подвижному алюминию. Так, кукуруза не выдерживает высокую кислотность, но проявляет устойчивость к высокому содержанию алюминия. Лён, напротив, чувствителен к алюминию, но устойчив к кислой среде.

По чувствительности к содержанию в почве подвижных форм марганца согласно данным ВНИИУА (1992) выделяют три группы культур:

Прямой зависимости между чувствительностью культур к кислотности среды и к концентрации подвижного марганца также нет. Так, лён устойчив к кислой среде, но чувствителен к концентрации подвижного марганца. Напротив, капуста белокочанная имеет среднюю чувствительность к марганцу, но не выносит повышенной кислотности.

Влияние на биологическую активность почв

На почвах с избыточной кислотностью подавлена жизнедеятельность полезных микроорганизмов, не развиваются аммонифицирующие, нитрифицирующие, азотфиксирующие и разрушающие фосфорорганические соединения бактерии, для которых более благоприятная нейтральная реакция среды с pH 6,5-7,5. Напротив, создаются благоприятные условия для развития патогенной микрофлоры и грибов, таких как пенициллиум, фузариум и триходерма.

Таблица. Оптимальная реакция среды для различных почвенных микроорганизмов.

Основные физиологические группы микроорганизмов Наименование микроорганизмов Оптимальные значения pH Нижняя граница pH
Азотфиксаторы, связывающие молекулярный азот воздуха Симбиотические (клубеньковые):
люцерны 6,8-7,2 4,9-5,0
клевера 6,8-7,2 4,2-4,7
гороха и вики 6,5-7,0 4,0-4,7
люпина и сераделлы 5,5-6,5 3,2-3,5
Свободно живущие:
азотобактер 6,5-7,5 5,5-6,0
клостридиум 5,0-7,0 4,7-5,0
Микроорганизмы, разлагающие растительные остатки Грибы 4,0-5,0 1,5-2,0
Маслянокислые бактерии 6,5-7,0 4,5-5,5
Целлюлозо-разрушающие 6,2-7,2 -
Аммонификаторы 6,2-7,0 -
Денитрификаторы 7,0-8,0 6,0-6,2
Микроорганизмы, минерализующие гумусовые вещества Нитрификаторы 6,5-7,5 4,8-5,0
Фосформобилизующие 6,5-7,5 -

Влияние на поступление радионуклидов в растения

Известкование кислых почв является способов снижения поступления радионуклидов в растения. Согласно данным белорусских учёных 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.

В республике Беларусь при первом уровне загрязнения, то есть 1-5 Ки/км2 цезия-137 и 0,15-0,3 Ки/км2 стронция-90, дозы известковых удобрений увеличивают только на торфяных почвах, дополнительно известкуют рыхлосупесчаные почвы с pHKCl 5,51-5,75; связносупесчаные — с pHKCl 5,51-6,00. При втором уровне загрязнения (5-40 Ки/км2 цезия-137 и 0,30-3,0 Ки/км2 стронция-90) дозы известковых удобрений определяют из расчёта 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-90.

Группа почв Содержание гумуса, % pHKCl
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
Лёгко- 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 (19,0)* 10,0 7,5 5,0 - - - -
* (19,0) — для почв с pHKCl 4,0 и ниже.

Процессы, происходящие в почве при известковании

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

$${ CaCO_3 + H_2O + CO_2 = Ca(HCO_3)_2; }$$
$${ Ca(HCO_3)_2 + 2H_2O = Ca^{2+} + 2OH^- + 2H_2O + 2CO_2. }$$

Появление в почвенном растворе катионов Ca2+ и Mg2+ приводит к вытеснению из ППК катионы водорода, алюминия, железа, марганца:

$${ППК \begin{array}{c} Ca \\ Al \\ HH \\ H \end{array} + 3Ca(OH)_2 = ППК \begin{array}{c} Ca \\ Ca \\ Ca \\ Ca \\ Ca \end{array} + Al(OH)_3\downarrow + 3H_2O.}$$

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

$${ CaCO_3 + 2RCOOH \to (RCOO)_2Ca + H_2O + CO_2; }$$
$${ CaCO_3 + 2HNO_3 \to Ca(NO_3)_2 + H_2O + CO_2. }$$

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

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 известкования 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 pH;
  • 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 ВНИИУА 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 учёта этих статей баланса.

Дополнительными источниками поступления кальция могут быть органические удобрения, в которых содержание кальция в пересчете на CaCO3 достигает 0,32-0,40%, фосфоритная мука с нейтрализующей способностью около 22% CaCO3. 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 CaCO3 (кг): NH4NO3 — 75 кг, жидкого аммиака — 50-150 кг, (NH4)2SO4 — 120-170 кг, NH4Cl — 140 кг, CO(NH2)2 — 80-120 кг, KCl — 50 кг, Ca(H2PO4)2 — 10 кг. Внесение кислых (верховых и переходных) торфов в качестве органических удобрений также является дополнительной статьёй расхода в баланс.

Таблица. Вынос кальция и магния с урожаем сельскохозяйственных культур (кг на 10 ц продукции) в пересчете на CaCO3.

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
Овёс* 9,7 7,2 16,9
Гречиха* 18,0 8,5 26,5
Горох* 31,5 10,0 41,5
Лён-долгунец* 17,1 16,4 33,5
Сахарная свёкла (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 (зелёная 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%

Динамика изменений, вызываемых известью в почве

Корреляционный анализ по данным более 500 полевых опытов, обобщённых в ВНИИУА, позволил установить прямую связь действия и последействия между дозами извести (в т CaCO3/га) и сдвигами значений pHpH): увеличение доз CaCO3 приводит к возрастанию сдвига pH. Действие извести на сдвиг pH 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 pH.

При равных значениях pH в известкованных почвах (при внесенных дозы по полной гидролитической кислотности) длительное время (до достижения исходного значения pH) 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 pH.

Дозы и формы известковых удобрений влияют на динамику величины и составляющие кислотности, степень насыщенности основаниями, содержание и формы кальция, магния и других элементов. Например, в длительных исследованиях ВНИИУА на дерново-подзолистой лёгкосуглинистой 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 pH. Однако чем выше pH при известковании, особенно при pH>6, тем быстрее происходит последующее подкисление, что обусловлено увеличением потерь кальция и магния. Поэтому известкование почв высокими дозами «в запас» экономически, агрономически нецелесообразно и создаёт негативное воздействие на окружающую среду.

Влияние на органическое вещество почвы

Внесение высоких доз извести не оказывает значимого влияния на содержание гумуса в почве, однако улучшается его качество: процесс синтеза гумусовых соединений смещается в сторону образования наиболее ценных из них. 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.

Признаки необходимости известкования

Признаки необходимости известкования

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 агротехнике и внесении удобрений. При этом культуры, требующие нейтральной или слабокислой реакции (ячмень, кукуруза, сахарная свёкла, пшеница, бобовые), растут плохо, а сорные растения (щавель (Rumex sp.), хвощ (Equisetum sp.), ситник (Juncus sp.), щучка (Deschampsia sp.) и др.) распространены. На луговых землях с кислой реакцией распространены: белоус (Nardus sp.), щучка (Deschampsia sp.), лютик ползучий (Ranunculus repens), полевица (Agrostis sp.), вереск (Calluna sp.), багульник (Ledum sp.), ситник лягушечный (Juncus bufonius), торица полевая (Spergula arvensis), пикульник (Galeopsis sp.) при этом отсутствуют клевер (Trifolium sp.), лисохвост (Alopecurus sp.), ежа сборная (Dactylis glomerata) и другие сладкие травы.
  2. 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; pH 4,6-5,0 — потребность средняя; pH 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.
  3. Показатели гидролитической кислотности, суммы поглощённых оснований, гранулометрического состава, содержание подвижного алюминия и марганца, специализация севооборота. На тяжёлых по гранулометрическому составу почвах необходимость известкования выше, чем на лёгких. Наличие подвижного алюминия также увеличивает потребность в известковании.
  4. 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, лён, 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.

Таблица. Очерёдность известкования почв в зависимости от типа севооборота.

Структура посевных площадей и севооборот Очередность известкования при:
высокой потребности средней потребности слабой потребности отсутствии потребности
Полевые интенсивные севообороты с 20% кукурузы, 5% — сахарной свёклы, 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

Почвы третьей очереди известкуют в случаях экономической целесообразности этого приёма. В севооборотах с интенсивными культурами и овощных севооборотах почвы известкуются независимо от потребности. Севообороты картофельной или льняной 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 культуры, 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 почв менее эффективно и проводится на естественных кормовых угодьях.

Результаты исследований показывают, что опасность отрицательного действия полных доз извести на лён, 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.

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

Почвы Содержание органического вещества, % Уровни pHсол*
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 лёгкосуглинистые < 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 тяжёлые < 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

При достижении pH почвы более 6,0 возрастают потери кальция от вымывания, поэтому ВНИИУА 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.

Эффективность известкования

На эффективность известкования влияет:

  • кислотности почвы;
  • отношение культур севооборота к известкованию;
  • нормы, сроки, приёмы внесения известковых удобрений;
  • сочетание известкования с внесением органических и минеральных удобрений;
  • равномерность внесения;
  • виды и качество известковых удобрений;
  • свойства и гранулометрический состав почв.

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

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

Наибольшую эффективность известкование почв даёт 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 счёт этого удвоить удобряемую площадь.

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

Известкование изменяет соотношение кальция и калия в почве в сторону преобладания кальция, при этом ухудшается калийное питание растений, что отрицательно сказывается на развитии калиелюбивых культур, таких как лён, картофель, люпин, травы и кукуруза.

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.

Известь можно вносить одновременно с органическими удобрениями различными способами. Не рекомендуется совместное внесение навоза со жжёной или гашёной 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. Известкование уменьшает растворимость фосфоритной муки и её эффективность, поэтому исключают непосредственный контакт этих удобрений в почве:

  • известь и фосфоритную муку на один и тот же участок вносят в разные сроки под различные культуры (фосфоритную муку раньше, а известь позже);
  • послойное внесение этих удобрений — фосфоритную муку под вспашку, известь под культивацию;
  • предварительное компостирование фосфоритной муки с навозом или торфом для перевода фосфора в доступные формы.

На полях, произвесткованных половинными дозами известковых удобрений, применение фосфоритной муки эффективно. На почвах, в которых после известкования реакция не превышает pH 5,1-5,2 в солевой вытяжке, можно применять фосфоритную муку.

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:

  • Рассев извести пневморазбрасывателями типа РУП-8, АРУП-8 на полях с уклоном 7-10° не рекомендуется.
  • На полях с крутыми склонами рекомендуется использовать разбрасывателем РУМ-3, который обеспечивает нормальное рассеивание на склонах до 15°.
  • На склонах с уклоном 5-7° заезды разбрасывателей можно ориентировать в зависимости от ветра в любом направлении, в том числе поперёк склона.
  • На полях с уклоном 10-15° заезды разбрасыватели направляют вверх по склону, при крутизне более 15° — только вниз по склону.
  • 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 pH) в зависимости от экономических возможностей вносят под определенную культуру севооборота или раздельно в несколько приёмов. 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 почв проводят по 20-25% от полной дозы извести (0,5-1,0 т/га), применяя её 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 трудоёмкости и экономических затрат в долгосрочной перспективе.

Эффективность известкования в зависимости от кислотности и нормы внесения извести

Согласно обобщённым ВНИИУА 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.

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

Культура pHсол 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
Овёс < 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 -
Лён (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 - -

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 (Hг) необходим 1 мг·экв (или 50 мг) CaCO3. 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 CaCO3 (ДCaCO3) будет равна:

$${ Д_{CaCO_3} = \frac {H_г \cdot 50 \cdot 10 \cdot 3 \cdot 10^6} {10^9} = 1,5Н_г\ т/га.}$$

Если содержание действующего вещества в известковых удобрениях указана не в виде CaCO3, а в форме MgCO3, CaO или Ca(OH)2, то полученную величину пересчитывают с учётом 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 учётом балластных примесей равна:

$${ Д_ф = \frac {Д_{д.\ в.} \cdot 100} {\%_{д.\ в.\ удобрения}}. }$$

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

$${Д = \frac {100^3 \cdot H} {(100-B)(100-K) \cdot П},}$$
  • где Д — доза известкового удобрения, т/га;
  • В — содержание влаги, %;
  • К — количество частиц крупнее 1 мм, %;
  • Н — нейтрализующая способность, % CaCO3;
  • П — полная доза CaCO3, т/га.

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

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

Почвы pHKCl
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 pH и гидролитической кислотности (Hг), что позволило определить для каждого региона страны полные дозы известковых удобрений с учётом гранулометрического состава.

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

Почвы Основное известкование Поддерживающее известкование
первое второе третье
pHKCl
< 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 -
Лёгкосуглинистые 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

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/га) в зависимости от кислотности торфяно-болотных почв (по рекомендации ВНИИУА, 1992).

pHсол 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 (ВНИИУА, 2003).

pHKCl 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

Нормы внесения извести могут быть определены с учётом обменной (pHсол), гидролитической (Hг) кислотности и степени насыщенности основаниями (V) с учётом массы пахотного слоя.

Чернозёмные почвы в севооборотах с сахарной свёклой 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 пастбищ.

Группы почв pHKCl
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 - -
Лёгко- 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)1)
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)1)
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)1)
10,0 7,5 5,0 - - - -
1) — для почв с pHKCl 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 расчёта доз извести по нормативам затрат на смещение величины pHсол. Этот метод используется и для определения потребности в известковых удобрениях по регионам России в целом. Метод основывается на зависимости изменения pHсол от доз известковых удобрений в конкретных почвенно-климатических условиях. Так, в ВНИИУА, 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 (pHсол) дерново-подзолистых и серых лесных почв (обобщение Шильникова).

Доза CaCO3т/га Почвы с содержанием гумуса менее 3%
супесчаные суглинистые тяжелосуглинистые
общий сдвиг pH затраты CaCO3 для сдвига на 0,1 pH общий сдвиг pH затраты CaCO3 для сдвига на 0,1 pH общий сдвиг pH затраты CaCO3 для сдвига на 0,1 pH
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:

$${ Д_{CaCO_3} = ΔpH \cdot А \cdot 10, }$$

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

Ориентировочные дозы извести можно определить по величине pHсол с учётом гранулометрического состава.

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

Почвы pHсол
≤ 4,5 4,6 4,8 5,0 5,2 5,2-5,4
Супесчаные и лёгкосуглинистые 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

Под капусту, свёклу дозу извести рассчитывают по полной гидролитической кислотности. При насыщенности севооборота картофелем, льном или на малобуферных лёгких 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 почв полными дозами извести.

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 со льняной специализацией повышение pH более 6,0 не рекомендуется, оптимальные значения pH 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 тяжёлых 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:

  • наиболее чувствительные — люцерна, донник, эспарцет;
  • чувствительные — клевер луговой, гибридный и ползучий;
  • умеренно чувствительные — овсяница, лисохвост, костёр безостый, тимофеевка.

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 уменьшение на 25-40% вымывания кальция на лугах и пастбищах (120-140 кг CaCO3/га) по сравнению с пахотными землями, травы в результате ежегодного хозяйственного выноса кальция (100-120 кг CaCO3/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 CaCO3/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 почв проводят через каждые 5-6 лет 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 учётом 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 pH вносят не менее 6-8 т CaCO3/га, на лёгких и слабокислых — 4-6 т CaCO3/га, под малину и крыжовник — соответственно по 3-4 т CaCO3/га и 2-3 т CaCO3/га.

При закладке садов и ягодников известь можно вносить, смешивая с почвой, в посадочные ямы: под сливу и вишню — 3-5 кг CaCO3, яблоню и грушу — 2-З кг CaCO3, крыжовник — 0,1-0,2 кг CaCO3. 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 известкования.

Апрель-май Июнь-ибль-август Сентябрь-октябрь
Под культуры ярового сева, занятые пары, покров многолетних трав, по многолетним травам, сенокосам и пастбищам После уборки озимых, однолетних трав на зелёный 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

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.

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 расчёте 5-15 ц/га или ленточно вместе с семенами.

Реакция растений на известковые удобрения

Рожь, яровая пшеница, овёс относительно легко переносят кислотность почвы и слабее реагируют на известкование, их не угнетают повышенные дозы извести. Лён, 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 расчётной дозы;
  • россыпи на поле и разворотных полосах;
  • соблюдение технологических требований на разворотах.

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

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.

Литература

  • Ягодин Б. А., Жуков Ю. П., Кобзаренко В. И. Агрохимия. / Под ред. Б. А. Ягодина М.: Колос. 2002
  • Минеев В. Г., Сычёв В. Г., Гамзиков Г. П. и др. Агрохимия. Учебник. / Под ред. Минеева В. Г. М.: Изд-во ВНИИА им. Д. Н. Прянишникова. 2017
  • Баздырев Г. И., Лошаков В. Г., Пупонин А. И. и др. Земледелие. Учебник для вузов. М.: Издательство «Колос». 2000