В 14-летнем 10-вариантном лабораторном опыте на колонках проведено изучение миграционной подвижности магния, ежегодно остающегося в мелиорированной доломитом дерново-подзолистой почве после уборки растений. Выявлен “фонд” способных к миграции соединений магния в годы “среднемноголетнего”, “избыточного” и “недостаточного” уровней увлажнения. Установлено, что увеличение объема дренируемой влаги способствовало росту непроизводительных потерь магния. Чем больше была доза доломита и меньше размер его частиц, тем элювиальные потери магния были больше. Основная масса способного к миграции магния удалялась из почвы на начальном этапе промывания. В течение всего периода изучения миграционные потери магния после уборки гороха превосходили потери после возделывания горчицы. Проведено ранжирование различных вариантов опыта по масштабу потерь магния. Показано, что за 14 лет наблюдений максимальные потери магния в результате миграции были характерны для варианта, произвесткованного доломитовой мукой, рассчитанной по полной дозе гидролитической кислотности (Нг). Потери магния из почвы, мелиорированной частицами доломита размером 5–7 и 7–10 мм в дозах, равных 1, 3 и 5 Нг, были меньше. Разработаны эмпирические зависимости, описывающие потери магния из почвы, произвесткованной доломитом в широком интервале доз. Графики моделей для каждого из вариантов при разном уровне влагообеспеченности были практически параллельны, они располагались друг над другом в зависимости от степени увлажненности. Это свидетельствовало о том, что механизмы миграции магния вне зависимости от степени увлажненности почвы имели сходную природу. Степень увлажненности сказывалась лишь на общих объемах миграции элемента.
В длительном (8 лет) 10-вариантом полевом опыте с чередованием культур горох-горчица прослежены изменения величины рНKCl в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, мелиорированной возрастающими дозами крупных (5-7 и 7-10 мм) частиц доломита. Показано, что чем больше была доза доломита, тем больше был сдвиг рНKCl почвы. Различия в величине рНKCl почвы в зависимости от дозы применения доломита сохранялись на протяжении всего периода наблюдений. Известкование доломитовыми частицами положительно влияло на накопление кальция растениями гороха уже в год применения. Вне зависимости от варианта, содержание кальция в зеленой массе гороха снижалось. Разработаны эмпирические модели, описывающие переход кальция в растения гороха на протяжении всего периода наблюдений. Определена средняя скорость убывания кальция в почве в течение проведения опыта. Проведена кластеризация отдельных вариантов опыта на основе влияния известкования на накопление кальция растениями.
В 10-вариантном полевом опыте продолжительностью 13 опыто-лет, заложенном на кислой дерново-подзолистой почве, изучили влияние частиц отсева доломита размером <0.25 (0.25−1, 1−3 и 3−5 мм), внесенных в количество, соответствующем полной дозе гидролитической кислотности (1 Hr) в чистом виде и сочетании (по 2, 3 и 6 Hr) их между собой на динамику величины рНкс; Установлено, что влияние известкования тонкими фракциями доломита размером 0.25−1, 1−3 мм известняковой (ИМ) и доломитовой (ДМ) мукой на почвенную кислотность прослеживается не менее 9 опыто-лет. С увеличением дозы применения доломитовых частиц в различном сочетании между собой продолжительность действия известкования возрастала и продолжалась на протяжении всего периода опыта. Чем больше была доза применения, тем показатель рНкс почвы больше. Спустя 13 опыто-лет после мелиорации и завершения эксперимента оценено влияние известкования на структурное состояние почвы. Показано, что влияние известкования на количество агрономически ценных (АЦА) и водопрочных (ВА) агрегатов в почве сохранялось через 13 опыто-лет. Выявлена связь между содержанием водопрочных агрегатов в почве и дозой применения доломитовых частиц.
В 2-х вегетационных опытах, заложенных на кислой дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, проведено сравнительное изучение удобрительной ценности и мелиоративных свойств тонкоизмельченных частиц доломита (ДМ), используемых для дорожного строительства, и доменного шлака (ДШ) металлургического завода. Установлено, что спустя 1 год после известкования ДМ, внесенная в эквивалентных с ДШ по нейтрализующей способности дозах, способствовала большему сдвигу рНКС1 и большему накоплению суммы обменных оснований Ca2+ + Mg2+. По влиянию на продуктивность соломы пшеницы варианты с ДШ, внесенном в равных с ДМ количествах, не уступали последней. Влияние известкования ДМ на урожайность зерна пшеницы было более значимо, чем с ДШ. Выявлена связь между содержанием подвижных катионоd Ca2+ + Mg2+ в мелиорированной почве и продуктивностью зерна пшеницы. Разработаны эмпирические зависимости, описывающие влияние возрастающих доз мелиорантов на переход кальция, магния, цинка, железа и марганца в солому и зерно растений. Сделан вывод, что на первом этапе растворения мелиорантов их химическая природа была ведущим фактором при достижении эффекта от известкования. Степень измельчения известковых материалов имела второстепенное значение.
В 10-летнем лабораторном опыте на колонках проведено изучение миграционной подвижности кальция, остающегося в мелиорированной доломитом дерново-подзолистой почве после уборки культур. Выявлен “фонд” способных к миграции соединений кальция в годы со среднемноголетним, избыточным и недостаточным уровнями увлажнения. Установлено, что увеличение объема дренируемой влаги способствовало росту непроизводительных потерь кальция. Чем выше доза применения доломита и меньше размер частиц, тем элювиальные потери кальция были больше. Показано, что основная масса способного к миграции кальция удалялась из почвы на начальном этапе промывания. В течение всего периода изучения миграционные потери кальция после уборки гороха превосходили потери после возделывания горчицы. Разработаны эмпирические зависимости, описывающие потери кальция из почвы, произвесткованной доломитом в широком интервале доз. Проведено ранжирование различных вариантов опыта по масштабу потерь кальция. Показано, что за 10 лет наблюдений максимальные потери кальция в результате миграции были характерны для варианта опыта, произвесткованного доломитовой мукой, рассчитанной по полной дозе гидролитической кислотности. Потери кальция из почвы, мелиорированной частицами доломита размером 5–7 и 7–10 мм в дозах, равных 3 и 5 Нг, были меньше.
В 24-вариантном вегетационном прецизионном опыте, заложенном на кислой дерново-подзолистой супесчаной почве, мелиорированной конверсионным мелом (КМ) в широком интервале доз, установлено влияние известкования на содержание доступного для растений кальция в почве и его транслокацию в ткани рапса. Результаты свидетельствовали, что рапс является экологически пластичным видом растений. Возрастание количества внесенного мела от 0.1 до 3-х полных доз, рассчитанных по гидролитической кислотности, привело к увеличению концентрации Ca в рапсе в год известкования от 0.81 до 3.14%. Разработаны эмпирические зависимости концентрации кальция в почве и растениях от дозы применения мела. Рассмотрены 3 подхода к анализу экспериментальных данных, описывающие взаимосвязь содержания кальция в почве с его накоплением в тканях растений. Показано, что искусственное усреднение данных содержания кальция в почве при одинаковой дозе применения мелиоранта в отдельных повторностях приводило к потере информации, что отражалось в статистических характеристиках построенных эмпирических моделей.
Показана возможность ускорения реакции мелиорант–свежепроизвесткованная почва в растворе 1 н. KCl. Прослежены изменения величины рН в течение 20 сут взаимодействия почвы с раствором. Установлены различия в скорости реакции при использовании для известкования мелиорантов различной химической природы. Выявлено, что мелиоративный эффект при применении в опыте материалов силикатной природы был меньше, чем карбонатной. По эффекту, достигнутому в результате известкования, все использованные в опыте мелиоранты можно выстроить в следующий по убыванию ряд: доломитовая мука (ДМ), отсев щебня (ОЩ) > конверсионный мел (КМ), доломитизированная известняковая мука (ДИМ) > доменный шлак (ДШ) > > сланцевая зола (СЗ). Для всех известковых удобрений разработаны эмпирические модели изменения величины рНKCl во всем интервале эксперимента. Проведена кластеризация отдельных вариантов опыта, произвесткованных различными мелиорантами, по их влиянию на показатель рНKClна всем промежутке изучения.
В длительном 10-вариантном микрополевом опыте, заложенном на среднекислой дерновоподзолистой легкосуглинистой почве, проведено сравнительное изучение мелиоративных свой ств отсева доломитовой крошки, складируемой в отвалах, без разделения на фракции (ЕСМ), частиц размером 5–7 и 7–10 мм и доломитовой муки (ДМ), приготовленной из отсева доломита при просеивании доломитовой крошки с диаметром отверстий 0/25 мм. Эксперимент продолжается 14 опыто-лет. Выявлено, что частицы доломита размером 5–7 и 7–10 мм являются ценным известковым материалом. Их применение приводит к нейтрализации почвенной кислотности уже в год известкования. Чем выше доза применения, тем мелиоративный эффект больше. Существенных различий влияния гранул размером 5–7 и 7–10 мм, внесенных в эквивалентных дозах, на величину рН не выявлено. Положительное влияние известкования мелиорантом в количестве 3 и 5 доз Нг не заканчивалось спустя 14 опыто-лет после мелиорации и позволило отодвинуть срок проведения повторного (поддерживающего) известкования. Положительный эффект от применения естественной смеси фракций мела (ЕСМ) в научно обоснованной дозе уступал доломитовой муке. Проведена кластеризация отдельных вариантов опыта по их влиянию на величину рНKCl за весь период эксперимента. Разработаны линейные тренды усредненных зависимостей процесса подкисления для частиц мелиоранта различного размера на всем промежутке времени опыта. Рассмотрены механизмы взаимодействия доломитовых частиц с почвой в процессе мелиорации.
В контролируемых условиях лабораторно-вегетационного опыта, заложенного на очень сильно-кислой дерново-подзолистой супесчаной почве, проведено сравнительное изучение удобрительной ценности и мелиоративных свойств комплексных минеральных удобрений (азофоски и APAVIVA) и мелиорантов карбонатной природы: конверсионного мела (ККС), отсева щебня (ОЩ), доломитовой (ДМ) и доломитизированной (ДИМ) известняковой муки, а также силикатной природы – доменного шлака (ДШ) и гидроксидной природы – Mg(OH)2. Культура – яровой рапс сорта Лексус. Показано, что мелиоративный эффект, полученный в результате использования ДШ и мелиорантов карбонатной природы мало отличались друг от друга и спустя 45 сут возделывания растений были незначительны. Гидроксид магния мелиоративного эффекта не оказал. Приведены урожайные данные вегетативной массы рапса после уборки растений. Показано, что химический состав мелиорантов оказывал существенное влияние на формирование элементного состава растений.
В условиях 5-летнего вегетационно-прецизионного опыта, заложенного на кислой дерново-подзолистой супесчаной почве, мелиорированной возрастающими (от 0.8 до 24 т/га) дозами конверсионного мела (КМ), изучено влияние известкования на величину почвенной кислотности (рНKCl), содержание в почве подвижных соединений цинка и его транслокацию в растения, относящиеся к семействам капустных, бобовых и злаковых. Показано, что при увеличении дозы применения мелиоранта содержание доступного для растений цинка в почве снижалось, а его переход в ткани растений замедлялся. Выявлены количественные параметры накопления цинка растениями ярового рапса спустя 1 год, 4 и 5 лет после известкования. Установлена связь между содержанием цинка в зерне и соломе ярового ячменя. В интервале доз мелиоранта от 0 до 2.0, рассчитанных по гидролитической кислотности (Нг), зерно ячменя накапливало цинк в достаточном количестве для нормального функционирования ячменя. Содержание цинка в тканях вики, позволяющее нормально развиваться растениям, менялось в вариантах известкования от 0.2 до 1.7 Нг. Разработаны эмпирические модели, адекватно описывающие взаимосвязь: а – дозы применения мела и величины рНKCl почвы, достигнутой в результате известкования, б – величины рНKCl почвы и содержания цинка в почве и растениях, в – содержания цинка в почве и его транслокации в виды растений различных биологических семейств, г – концентрации цинка в зерне и соломе растений.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации