Геохимическая мелиорация кислых почв приенисейской Сибири

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ КИСЛЫХ ПОЧВ ПРИЕНИСЕЙСКОЙ СИБИРИ

Рудой Н.Г.

Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия

The increased acidity and the low contents of phosphates in agro-grey and sod-podzolic soils limits the productivity of cultures. Two independent methods are necessary according to traditional technology - liming and application of phosphoritic flour. The use of phosphorites of local deposits (Sejbensky, Teleksky, and Obladzhansky) simultaneously optimizes physical and chemical properties of soils and provision of plants with phosphorus.

К группе кислых почв среднесибирского региона, которые нуждаются в оптимизации физико-химических свойств, относятся дерново-подзолистые и дерново-подзолисто-глеевые почвы. В отличие от своих европейских аналогов, они слабее оподзолены (табл. 1). Кислая реакция присуща также серым лесным почвам, наряду с которыми выделяются глеевые и серые почвы со вторым гумусовым горизонтом. Агросерые почвы занимают преобладающее положение в северной части лесостепи, южнее - они сопутствуют чернозёмам. На склонах увалов северной и восточной экспозиции степень оподзоленности этих почв выше. Процентное содержание гумуса у них более высокое, чем у европейских аналогов, и в отличие от них они имеют чаще всего высокую насыщенность обменными основаниями.

Таблица 1. Общие свойства дерново-подзолистых почв в Приенисейской Сибири

Агросерые почвы со вторым гумусовым горизонтом приурочены к зоне мелколиственных травянистых лесов. Им свойственно относительно высокое содержание перегноя и довольно высокая гидролитическая кислотность. В пределах лесостепной зоны широко распространены серые почвы, которые образованы на коричнево-бурых и бурых глинах. Они, как правило, обладают высокой степенью насыщенности основаниями и рН выше 5,5.

Из обследованной агрохимслужбой площади сельхозугодий 3650,6 тыс. га на кислые почвы приходится 26,9%. Среди них 16,9% занимают почвы с величиной рН < 5,0, которые нуждаются в первоочередной оптимизации физико-химических свойств.

В Приенисейской Сибири несколько месторождений фосфоритов (табл.2), которые не употребляются, так как в настоящее время нет разработанной технологии переработки низкопроцентных фосфатных руд в водорастворимые фосфорные удобрения. Они могут быть использованы после их размола и обогащения в виде фосфоритной муки, которая в связи с высоким содержанием кальция и магния пригодна для одновремённой оптимизации физико-химических свойств почвы и повышения обеспеченности доступным для растений фосфором. Это экономически выгоднее, чем традиционная технология окультуривания почвы, в которой применяется два самостоятельных приёма - известкование и внесение фосфорных удобрений.

Таблица 2. Химический состав местных фосфоритов

Действие фосфоритов на растения зависит от особенностей месторождения. Фосфоритная мука Сейбинского и Тамалыкского месторождений на чернозёме оподзоленном обусловливают повышение продуктивности ячменя также как двойной суперфосфат. На серых почвах действие несколько уступает суперфосфату. Действие на растения фосфоритной муки Саржаковского месторождения не установлено. Возможно, это связано с генезисом руды.

На тёмно-серой почве в Красноярской лесостепи (гидролитическая кислотность почвы - 3,8; ЕКО - 43,5 мг·экв/100 г) действие фосфоритной муки Телекского месторождения не отличалось от эффективности суперфосфата и стандартной фосфоритной муки. Прирост урожайности пшеницы в паровом звене севооборота составил 5,8-7,5 ц/га (табл. 3).

Таблица3. Действие фосфоритной муки на урожайность яровой пшеницы на тёмно - серой почве. Фрагмент, урожай по фону, прирост - по вариантам, ц/га. Обозначения*

РС - суперфосфат; РЕ - егорьевская фосфоритная мука (стандартная); РТЕЛ - фосфоритная мука Телекского месторождения.

На оподзоленных чернозёмах Минусинской впадины изучено действие фосфоритной муки Сейбинского месторождения (гумус - 7,1%, гидролитическая кислотность - 6,7 мг·экв/100 г, насыщенность основаниями - 87%). Полученные результаты опытов свидетельствуют о слабом действии фосфоритной муки. Последействие отмечено в течение трёх лет.

В полевых опытах с пшеницей и ячменём на светло-серой лесной почве Казачинского госсортоучастка учтено действие фосфоритной муки Сейбинского месторождения. Использована доза 6,0 ц/га физического веса. Это соответствует 82 кг/га общей Р2О5. В результате действия на пшеницу и последействия на ячмене получен прирост урожайности зерна в 5,9 ц/га. Равнозначный этому прирост урожайности получен от суперфосфата в дозе 45 кг/га Р2О5. В двухлетнем опыте на светло-серой лесной почве Енисейского госсортоучастка фосфоритная мука Тамалыкского месторождения в дозе 5 ц/га физического веса (132 кг/га общей Р2О5) получена прибавка урожайности зерна пшеницы в 2,1 ц/га, а в последействии - зерна гречихи 1,7 ц/га. Показатели равноценны действию суперфосфата в дозе 60 кг/га Р2О5.

Удобрительное достоинство фосфоритной муки можно повышать механической активацией. Активирование повышает растворимость фосфора в 2%-й лимонной кислоте и в цитрате аммония (табл. 4). Повышение эффективности фосфоритов в результате активации зависит от генезиса фосфоритов, от способа их обработки и от продолжительности воздействия.

мелиорация почва сибирь фосфорит

Таблица 4. Влияние механической активации на повышение растворимости фосфоритной муки. * В числителе без активации, в знаменателе - после активации

Фосфаты активируют в сухой и влажной среде. При активировании в жидкости после разрушения кристаллической решетки образуются третичные и затем вторичные фосфаты кальция. Соотношение между этими формами определяется реакцией суспензии. Наиболее пригодными аппаратами признаны планетарные мельницы и дезинтеграторы. Известны различные оценки эффективности активирования фосфоритов. На основании экспериментов в СибНИИЗХиме СО РАСХН сделан вывод о перспективности активирования механическими методами фосфоритов Сейбинского и Телекского месторождений. Повышенная растворимость активированных фосфоритов в цитрате аммония свидетельствует о возможности использования их не только на кислых, но и на нейтральных и даже слабощелочных почвах. Следует отметить, что оценка уровня доступности активированных фосфатов растениям осложняется возможностями аналитических методов. Стандартные методики однократного растворения в лимоннокислых средах, которые приняты для оценки усвояемости удобрений, не дают реального представления о качестве продуктов, полученных механическим активированием природных фосфатов. Для определения истинной растворимости фосфорных удобрений, полученных механической активацией фосфатов, следует использовать метод многократной экстракции растворителем. При этом фосфаты из образцов экстрагируются почти полностью. Отсюда можно заключить, что фосфор механически активированных фосфоритов можно считать полностью усвояемым.

В Институте почвоведения и агрохимии СО РАН установлено, что применение фосфоритной муки на дерново-подзолистых и светло-серых почвах существенно снижает количество нитратов в растениях. Высокое содержание нитратов зафиксировано на светло-серой лесной почве. Без фосфорных удобрений количество их в корнеплодах выше в 3,2 раза. Внесение фосфоритной муки снижает их концентрацию в 1,5-1,7 раз.

В 90-х годах ушедшего века предложены варианты новых удобрений на основе фосфоритной муки. В экспериментах на серых лесных почвах в звене овёс - подсолнечник - овёс оценивалось действие фосфоритной муки в комплексе с угольной пылью. В первые два года зафиксировано существенное увеличение содержания Р2О5 (по Кирсанову) в почве. Достоверный прирост зелёной массы отмечен только на четвёртый год после внесения удобрения в почву [Крючков, 2008]. Причины двухлетнего инкубационного периода не выяснены, что предполагает необходимость углубленного изучения удобрительных комплексов на базе фосфоритной муки. Среди возможных компонентов представляет научный и практический интерес зола бурых углей.

Золы-уноса канско-ачинских углей характеризуются высокой степенью дисперсности. Удельная поверхность золы назаровских углей изменяется от 0,7 до 2 м2/г, у березовских углей она достигает 9 м2. Такая степень дисперсности повышает достоинство золы как химического мелиоранта. Без каких-либо дополнительных технологических операций зола пригодна для высокопроизводительной пневматической технологии известкования. Высокая степень дисперсности обеспечивает безупречный контакт частиц золы с почвенной массой.

По данным большого числа анализов зольных образцов, которые в течение нескольких лет отбирались на Красноярской ТЭЦ-1, Ачинской ТЭЦ и Назаровской ГРЭС, общая величина нейтрализующей способности золы весьма изменчива. Наиболее часто она составляет 60-65%, но может достигать до 89% и снижаться до 40% и ниже. Она сходна с золами бурых углей Конинского угольного бассейна, которые применяются для химической мелиорации почв в широких масштабах в Польше. В составе золы углей содержатся все микроэлементы, которые применяются в качестве микроудобрений - медь, марганец, молибден, бор, цинк и кобальт.

Особое значение имеет спорадическое содержание в составе золы углей стронция. Среди всех радионуклидов именно стронций характеризуется исключительно высокой способностью включаться в биологический круговорот веществ. Это предполагает необходимость тщательного контроля за наличием в составе золы токсичных элементов.

Резюме. Высокое содержание кальция и магния в фосфоритах местных месторождений позволяет, используя мелиоративную дозу, оптимизировать физико-химические свойства кислых почв одновременно с повышением обеспеченности растений фосфором.

Размещено на Allbest.ru