Эффективность применения золы подсолнечной лузги во влажных субтропиках Грузии

Введение. Систематическое многолетнее применение минеральных удобрений оказало большое влияние на свойства красноземных почв влажных субтропиков Грузии, где под чай ежегодно вносили довольно высокие дозы минеральных туков -^₀₀Р₇₅К₁₀₀. В результате красноземы приобрели сильно кислую реакцию (рН_сол 3,53,1), и как следствие этого произошло повышение подвижности и усиление выноса илистой части, а вместе с ней кальция, магния и других элементов, необходимых не только для питания растений, но и для предохранения почв от деградации.

В результате агрогенной эволюции красноземные почвы из-под чайных плантаций резко отличаются от их целинных аналогов. При длительном внесении минеральных удобрений в значительных дозах создается новый пищевой режим почвы, который можно рассматривать как один из элементов её потенциального плодородия почвы.

Наряду с наблюдаемыми положительными изменениями свойств красноземных почв, связанными с увеличением содержания гумуса, азота, фосфора, калия, большинство других свойств имеют тенденцию к негативным изменениям. Одним из отрицательных последствий в результате избыточного внесения азотных удобрений является сильное подкисление реакции почвенной среды: рН_сол 3,5 и ниже, увеличение количества подвижного алюминия от 40 до 85 мг/100 г, величины обменной и гидролитической кислотности возросли вдвое, содержание в корнеобитаемом слое подвижных магния и кальция снизилось от 7-8 до 4-3 и от 19-27 до 13-14 мг/100 г соответственно. При этом произошло неблагоприятное изменение микрофлоры почвы, ухудшились ее микробиологические свойства.

Как показали прежние исследования [1, 2, 3] и подтверждено нашими работами [4] в красноземах кислотность обусловлена подвижным алюминием.

Длительно удобряемые (более 60 лет) физиологически кислыми минеральными удобрениями красноземные почвы под чайными плантациями в большинстве случаев принадлежат к почвам, ненасыщенным основаниями, сильно подкисленным. Несмотря на то, что чайный куст известен своей толерантностью к кислой реакции почвы, в последнее время замечено, что он не совсем безболезненно переносит повышенную кислотность и бедность основаниями.

В работах как грузинских (5-7) и др., так и зарубежных ученых (8-9) указывалось на значение уменьшения уровня кислотности почв чайных плантаций и увеличения количества недостающих макро- и микроэлементов для повышения плодородия почв и продуктивности чайных кустов.

С целью улучшения плодородия длительно удобряемой красноземной почвы в серии вегетационных опытов были испытаны кальций и магнийсодержащие вещества, а также растительная зола, от внесения которых были получены положительные результаты по влиянию их на рост и развитие чайных саженцев.

Объект и методы исследования. Почва для вегетационного опыта была взята из длительно удобряемой чайной плантации на глубине 0-20 см со следующими агрохимическими показателями: гумус 8,6%; общий азот 0,44%; рН_сол 3,99; Н_обм. 9,4 м-экв на 100 г; подвижные А1, СаО, М§О, Р2О5, К2О - 84,2; 15,8 ; 4,3;61 и 22,5 мг/100 г соответственно. Набивка сосудов почвой, внесение удобрений и уход за растениями велись по общепринятой методике (А.В. Соколов, 1960). В сосуды были высеяны проросшие семена чая (селекционный сорт № 3 ) по 8 штук в каждый. После появления всходов в сосудах было оставлено по 4 одинаково развитых саженца.

Повторность опыта 3-кратная, сосуды типа "лизиметра" емкостью 13 кг абсолютно-сухой почвы находились под открытым небом. Чтобы выявить действие внесенных в почву химически мелиорирующих веществ на потерю солей из сосудов, вытекающие из них растворы назад не возвращались. Почти аналогичное положение имеет место и в естественных условиях, поскольку высокая водопроницаемость красноземов хорошо известна.

После закрытия опыта в почве были исследованы: рН солевой суспензии по-тенциометрическим методом, обменная кислотность и обменный алюминий по А.В. Соколову, гидролитическая кислотность по Каппену, сумма поглощенных оснований по Каппену-Гильковицу, общий гумус по И.В. Тюрину ( в модификации Симакова), общий азот по Къельдалю, подвижные фосфор и калий по Ониани, подвижные СаО и М§О трилонометрическим методом в 1 н вытяжке КС1. В опыте использовали золу подсолнечной лузги Лабинского маслобойного завода (Краснодарский край), где лузгой топят котлы. Общая нейтрализующая способность золы подсолнечной лузги 51% , содержание в ней СаО, М_ёО, К₂О составляет 27; 21; 16% соответственно.

Результаты и обсуждение. Внесение химически мелиорирующих веществ заметно изменяет агрохимические показатели длительно удобряемого краснозема. По мере смягчения кислотности почвы бурно усиливается деятельность бактериального населения почвы, что повлекло за собой разложение органического вещества с последующим вымыванием.

Параллельно снижается и содержание общего азота благодаря усилению нитрификации. Большое влияние оказал мелиорант на формы кислотности. По мере увеличения дозы мелиорирующего веществ резко уменьшаются показатели всех форм кислотности, количество подвижного алюминия; увеличивается сумма поглощенных оснований, возрастает процент насыщенности основаниями.

Саженцы чая на варианте развивались плохо по сравнению с вариантами внесения мелиорирующего вещества. Здесь явную роль сыграло корректирование реакции почвенной среды. По вопросу оптимальной реакции почвенной среды для чайного куста существуют разногласия среди ученых, однако большинство исследователей считают оптимальным рН почвы для чайного куста в интервале 4,5-5,5. Одной из причин падения урожайности чайных плантаций в некоторых районах Японии считают сильное подкисление почвы рН_солдо 3,6-3,7 (8).

Внесение золы подсолнечной лузги, дало значительную прибавку в биомассе чайных саженцев. Очевидно, здесь сыграло роль лучшее соотношение этих катионов в золе подсолнечной лузги (27% СаО, 21% М§0, 16% К₂0). Каваи Сого и Икегая Кендзиро большее значение придают соотношению между кальцием, магнием и калием, чем абсолютному количеству их в почве. При внесенной комбинации магний превалировал над калием. Поскольку калий более сильный антагонист магния, очевидно, нормализовалось магниевое и калийное питание растений, рост чая улучшался, чайные саженцы хорошо вегетировали и выглядели здоровыми.

Не было заметно внешних признаков голодания из-за дефицита какого-либо питательного элемента. Как известно, растительная зола относится к многосторонним удобрениям, так как она помимо макроэлементов, которые находятся в благоприятном для развития растений соотношении и легкоусвояемой форме, содержат ряд тех микроэлементов, которые при длительном применении физиологически кислых минеральных удобрений выносятся вместе с увеличивающимся урожаем, а также переводятся в более подвижные формы и легко вымываются из почвы в условиях влажного субтропического климата.

Примечание: 3 Е = 12,9 г; Р = 3,4 %, где 3 Е - наименьшее существенное различие между вариантами, г; Р - точность опыта по Перегудову

Таким образом, из полученных нами результатов следует, что довольно распространенное мнение, согласно которому отрицательное отношение чайного куста к известкованию определяется прежде всего его требованием к сильно кислой реакции почвы, не выдерживает критики в отношении молодых растений, так как рост чая увеличивается при корректировании реакции почвенной среды. В опыте явную роль сыграло корректирование реакции почвенной среды при известковании.

Выводы:

• При длительном применении минеральных туков сильно меняются агрохимические показатели красноземной почвы как в положительную (обогащение органическим веществом, азотом, фосфором, калием), так и отрицательную стороны (сильное подкисление и без того кислых красноземов, увеличение содержания подвижного алюминия, уменьшение количества подвижных форм кальция и магния).
• Нарушение соотношения питательных элементов как в почве, так и в растении в связи с сильным подкислением реакции почвенной среды отрицательно сказалось на урожайности чайных плантаций.
• Испытание золы подсолнечной лузги в вегетационном опыте, при внесении которой снижался уровень почвенной кислотности, положительно повлияло на рост и развитие чайных саженцев, особенно отличался вариант с внесением растительной золы.