Применение удобрений, известкование кислых почв

 

Агрономическое значение всех видов удобрений — повышение урожайности на загрязненных радионуклидами землях не меняется, однако здесь они приобретают новое качество, потому что могут как уменьшать поступление радиоактивных веществ из почвы, так и стимулировать поглощение некоторых из них корнями растений. Применение удобрений – один из наиболее широко используемых способов снижения содержания радионуклидов в растениеводческой продукции. Уменьшение уровня загрязнения урожая радионуклидами при внесении удобрений в почву может быть обусловлено следующими причинами:

– увеличением урожайности и тем самым «биологическим разбавлением» содержания радионуклидов на единицу массы урожая;

– повышением количества кальция и калия в почвенном растворе;

– закреплением Sr-90 путем соосаждения с фосфатами при внесении фосфорных удобрений.

На почвах, загрязненных радионуклидами, минеральные удобрения следует применять со значительным преобладанием фосфора и калия над азотом.

Положительное действие калийных удобрений обусловлено как антагонизмом катионов цезия и калия в почвенном растворе, так и значительной прибавкой урожая сельскохозяйственных культур, особенно на бедных калием дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почвах.

По мере повышения загрязнения почв радионуклидами потребность в дополнительных дозах калия увеличивается. Установлено, что внесение калийных удобрений при сбалансированном азотно-фосфорном питании приводит не только к существенному уменьшению поступления из почвы в растения Cs-137 (в 1,1–2,8 раз), но и Sr-90. Особенно эффективны повышенные дозы калийных удобрений под многолетние травы, корнеплоды и картофель. Например, в опытах на супесчаных почвах совхоза «Ветковский» с плотностью загрязнения Sr-90 11–18,5 кБк/м² (0,3–0,5 Ки/км²) повышение дозы калия со 120 до 180 кг/га сопровождалось снижением накопления Sr-90 в клубнях различных сортов картофеля на 33–57% при одновременном повышении урожая на 20–50 ц/га.

Учитывая сравнительно невысокую стоимость калийных удобрений, рекомендованы повышенные дозы, дифференцированные в зависимости от типов почв и содержания в них обменного калия.

Дозы калийных и фосфорных удобрений для загрязненных радионуклидами земель определяются путем суммирования основных и дополнительных доз удобрений, которые приведены в табл.11 и 12. Значения основных доз этих удобрений определяются типом почв и содержанием К₂О и Р₂О₅ в почве. Значения дополнительных доз зависят от плотности загрязнения почв.

 

Таблица 11. Дозы калийных удобрений на загрязненных

Радионуклидами землях

Почвы	Содержание К2О, мг/кг почвы	Основные дозы К2О, кг/га	Дополнительные дозы К2О (кг/га) при плотности загрязнения, (Ки/км2)
137Cs 1,0-4,9 90Sr 0,15-0,29	137Cs 5,0-14,9 90Sr 0,30-1,99	137Cs 15,0-40,0 90Sr 2,0-3,0
Пашня
Дерново- подзолистые, дерновые	менее 80
81-140
141-200
201-300
более 300		-	-	-
Торфяно- болотные	менее 200
201-400
401-600
601-1000
более 1000		-	-	-
Сенокосы и пастбища
Дерново- подзолистые, дерновые	менее 80
81-140
141-200
201-300
более 300		-	-	-
Торфяно- болотные	менее 200
201-400
401-600
601-1000
более 1000		-	-	-

 

В целях предотвращения применения избыточных доз калийных удобрений и ухудшения качества продукции введены ограничения по уровню предельного насыщения почв обменным калием от емкости катионного обмена: для песчаных почв – 3,5%. Супесчаных – 4% и суглинистых – не более 5%. На почвах с избыточным содержанием обменного калия (содержание К₂О более 300 мг/кг на минеральных и 1200 мг/кг на торфяно-болотных) внесение калийных удобрений не предусматривается до очередного агрохимического обследования почв.

Установлено снижение поступления радионуклидов из почвы в растительную продукцию при внесении фосфорных удобрений, особенно на почвах с низким содержанием фосфатов. Учитывая дефицит фосфорных удобрений и их высокую стоимость, рекомендовано на загрязненных территориях обеспечивать минимум фосфорных удобрений, необходимый для сбалансированного питания сельскохозяйственных культур с учетом содержания подвижных фосфатов в почве (табл. 12).

 

Таблица 12. Дозы фосфорных удобрений на загрязненных

Радионуклидами землях

Почва	Содержание Р2О5, мг/кг почвы	Основные дозы Р2О5, кг/га	Дополнительные дозы Р2О5 (кг/га) при плотности загрязнения, Ки/км2
137Cs 1,0-4,9 90Sr 0,15-0,29	137Cs 5,0-14,9 90Sr 0,30-1,99	137Cs15,0-40,0 90Sr 2,0-3,0
Пашня
Дерново- подзолистые, дерновые	менее 60
61-100
101-150
151-250		-
251-400		-	-	-
Торфяно- болотные	менее 200
201-300
301-500
501-800		-
801-1200		-	-	-
Сенокосы и пастбища
Дерново- подзолистые, дерновые	менеее 60
61-100
101-150
151-250		-
251-400	-	-	-
Торфяно- болотные	менее 200
201-300
301-500
501-800		-
801-1200	-	-	-	-

 

Важная роль отводится регулированию азотного питания растений. Недостаток доступного азота в почве приводит к снижению урожая, а повышенные дозы азотных удобрений усиливают накопление радионуклидов в растениях. Расчет доз азотных удобрений проводится исходя из потребности в азоте для формирования планируемого урожая. Для избежания превышения доз азотных удобрений при подкормках озимых и яровых зерновых культур рекомендуется проведение почвенной и растительной диагностики. Преду­смотрено ограничение максимально допустимых доз азотных удобрений с учетом биологических особенностей культур (табл. 13).

 

Таблица 13. Максимальные дозы азотных удобрений под сельскохозяйственные культуры, возделываемые на минеральных почвах

Культура	Органические удобрения (фон), т/га	Максимально-допустимая годовая доза азотных удобрений, кг/га д.в.
Картофель	60-70
Озимые зерновые	30-40
Яровые зерновые	-
Сахарная свекла	60-70
Кормовая свекла
Кукуруза
Многолетние злаковые травы	-
Капуста
Морковь	-
Томаты
Огурцы
Столовая свекла
Лук-репка
Зеленые овощи

 

Оптимизации азотного питания растений способствует применение новых медленнодействующих удобрений карбамида и сульфата аммония с добавками гуматов и других биологически активных компонентов, выпускаемых Грод­ненским ПО "Азот" по совместным разработкам Института почвоведения и агрохимии, Института проблем использования природных ресурсов и эколо­гии и Белорусского государственного технологического университета.

Применение новых форм медленнодействующих азотных удобрений позволяет повысить на 20-40 % их окупаемость прибавкой урожая при одно­временном уменьшении содержания радионуклидов на 15-30 % и снижении накопления нитратов в картофеле, овощах и кормовых культурах.

Карбамид медленнодействующий с гуматсодержащими добавками рекомендуется к применению на почвах разного гранулометрического соста­ва, но, в первую очередь, на рыхлых почвообразующих породах, под все поле­вые и овощные культуры, вносится под яровые культуры весной в основную заправку, под озимые и многолетние травы – весной в первую подкормку, под остальные сельскохозяйственные культуры – в виде основного внесения в почву.

Сульфат аммония медленнодействующий рекомендуется под карто­фель, крестоцветные, однолетние и многолетние травы. Вносится в основную заправку почвы, под многолетние травы – под каждый укос трав.

Комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрение марки N:P:K = 5:16:35 с «Гидрогуматом» рекомендуется вносить под озимые зерно­вые культуры с осени. Весной проводится подкормка только азотными удоб­рениями.

Комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрение марки N:P:K= 16:12:20 с «Феномеланом» рекомендуется для основного внесения в почву под яровые зерновые культуры, картофель, овощные и другие культу­ры.

К наиболее значимым приемам повышения плодородия почв загрязненных сельскохозяйственных угодий и снижения накопления радионуклидов в продукции относится также применение органических удобрений. Известно, что систематическое применение органических удобрений повышает содержание гумуса, улучшает водно-физические свойства, усиливает микробиологическую активность почв. При внесении органических удобрений повышается эффективность использования минеральных удобрений, возрастает устойчивость сельскохозяйственных культур к неблагоприятным факторам. Все это в комплексе снижает накопление радионуклидов в продукции, повышает урожайность сельскохозяйственных культур и рентабельность производства. Рекомендуемые дозы при возделывании сельскохозяйственных культур в зоне радиоактивного загрязнения приведены в табл.15.

Рекомендуется до 60% заготовленных органических удобрений вносить в весенний период под культуры позднего сева: кукурузу, картофель (частично), однолетние травы, идущие в качестве предшественника под озимые зерновые культуры. До 18% органических удобрений следует внести летом при перезалужении и коренном улучшении сенокосов и пастбищ, а также под озимые, идущие по зерновым предшественникам. Остальную часть органических удобрений необходимо внести с осени под культуры раннего сева: сахарную свеклу, корнеплоды, картофель.

Исследованиями установлено, что с повышением содержания гумуса в почве с 1 до 3% накопление радионуклидов в растениях снижается в 1,5-3,5 раза. Поэтому при ведении сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения с целью оптимизации содержания почвенного гумуса и повышения обеспеченности элементами питания растений необходимо задействовать все источники поступления органического вещества в почву – навоз, компосты, торф, солому, зеленые удобрения. В структуре посевных площадей доля бобовых культур и бобово-злаковых травосмесей должна быть в 2 раза выше, чем пропашных культур.

Микроэлементы выполняют важнейшие функции в процессах жизнедеятельности растений и являются необходимым звеном системы удобрения сельскохозяйственных культур. Недостаточное содержа­ние их подвижных форм в почве зачастую является фактором, лимитирую­щим формирование урожая сельскохозяйственных культур и качества про­дукции. Прибавка урожая от применения марганцевых, борных и цинковых удобрений достигает 10–15 %, улучшается качество продукции, ее хранение, товарный вид.

Микроудобрения применяются в виде некорневых подкормок. Технологически их внесение совмещается с применением средств защиты растений, регуляторов роста, подкормками азотом. Вносятся опрыскивателями ОТМ-2-3, ОП-2000, S-320 и др.

Микроудобрения необходимо вносить на почвах с рН более 6,0 первой и второй групп обеспеченности микроэлементами. На почвах третьей группы обеспеченности некорневые подкормки проводятся при интенсивных технологиях возделывания культур, ориентированных на получение высокой урожайности и качественной продукции.

Рекомендуемые дозы и сроки некорневых подкормок сельскохозяй­ственных культур микроэлементами приведены в табл. 14.

Внесение извести является эффективным приемом снижения поступления Cs-137 и Sr-90 из почвы в растения. Минимальное накопление радионук­лидов в растениеводческой продукции при прочих равных условиях возде­лывания сельскохозяйственных культур отмечается при оптимальной реак­ции почвенной среды. Оптимизация степени кислотности почв на фоне применения мине­ральных удобрений позволяет повысить урожайность и сократить поступле­ние радионуклидов в основные сельскохозяйственные культуры на 60-80 %.

 

Таблица 14. Дозы и сроки некорневых подкормок сельскохозяйственных

Культур микроэлементами

 

Культуры	Микроэлементы	Доза, г/га д.в.	Сроки применения
Озимые и яровые зерновые Многолетние злаковые травы	Марганец		Начало выхода в трубку
Зернобобовые   Кормовая свекла	Бор	30-50   50-100	Бутонизация   Смыкание листьев в рядках и междурядьях
Озимый и яровой рапс	Бор Марганец	75-100 50-75	Бутонизация
Кукуруза	Цинк Марганец	50-75	6-8 листьев
Семенники многолетних бобовых трав	Бор		Бутонизация

Для достижения оптимального уровня кислотности почвы разрабо­таны уточненные дозы извести, дифференцированные по плотности радиоак­тивного загрязнения и гранулометрическому составу почв (табл.15).

 

Таблица 15. Дозы известковых удобрений на загрязненных

Радионуклидами землях

Почва	рНKCI	Доза CaCO3 на незагрязненных землях, т/га	Доза CaCO3 на загрязненных землях (т/га) в зависимости от плотности загрязнения почвы, Ки/км2
137Cs 1-5, 90Sr 0,15-0,30	90Cs>5, 90Sr > 0,3
Пашня
Дерново-подзолистые:
Суглинистые	<4,5	8,5	8,5	15,0
4,6-5,0	7,5	7,5	13,0
5,1-5,5	6,5	6,5	11,0
5,6-6,0	4,5	4,5	7,0
Супесчаные	<4,5	6,5	6,5	11,5
4,6-5,0	5,5	5,5	9,5
5,1-5,5	4,5	4,5	7,0
5,6-6,0	-	3,0	4,0
Песчаные	<4,5	5,5	5,5	8,5
4,6-5,0	4,5	4,5	6,5
5,1-5,5	3,5	3,5	4,5
Торфяно- болотные	<4,0	12,0	19,0	19,0
4,1-4,5	7,0	11,0	11,0
4,6-5,0	4,0	6,0	6,0
Улучшенные сенокосы и пастбища
Суглинистые	<4,5	9,0	9,0	15,5
4,6-5,0	8,0	8,0	13,5
5,1-5,5	6,5	6,5	11,5
5,6-6,0	4,5	4,5	7,5
Супесчаные	<4,5	7,0	7,0	11,5
4,6-5,0	6,0	6,0	10,0
5,1-5,5	4,5	4,5	7,5
5,6-6,0	_	3,5	5,0
Песчаные	<4,5	6,0	6,0	9,0
4,6-5,0	5,0	5,0	7,0
5,1-5,5	4,0	4,0	5,0
Торфяно- болотные	<4,0	12,0	19,0	19,0
4,1-4,5	7,0	11,0	11,0
4,6-5,0	4,0	6,5	6,5

При плотности загрязнения 37-185 кБк/м² (1-5 Ки/км²) по Cs-137 и 5,55-11,1 кБк/м² (0,15-0,3 Ки/км²) по Sr-90 дозы известковых мелиорантов увеличиваются только на торфяных поч­вах и дополнительно известкуются рыхлосупесчаные почвы с рН_КСI 5,51-5,75, связно-супесчаные — с pH_KCI 5,51-6,00.

При плотности загрязнения 185-1480 кБк/м² (5-40 Ки/км²) по Cs-137 или 11,1-111 кБк/м² (0,3-3,0 Ки/км²) по Sr-90 дозы известковых удобрений повышаются из расчета доведения реак­ции почвенной среды до оптимального уровня за один прием.

В случае, когда разовая доза превышает 8 т/га, известь вносится в два приема: 0,5 дозы под вспашку и 0,5 дозы под культивацию. На сенокосах и пастбищах известь вносится под предпосевную культивацию при перезалужении или коренном улучшении.

Первоочередному известкованию подлежат почвы I-й группы кислотности в связи с высоким переходом радионуклидов из почвы в растения.

Работы по известкованию супесчаных почв с рН 5,51–6,0 и торфяно-болотных с рН 5,0 и ниже при плотности загрязнения земель по

Cs-137 – 37–185 кБк/м² (1–5 Ки/км²) или 7,4 – 11,1 кБк/м2 (0,2-0,3 Ки/км²) по Sr-90, а также на всех кислых почвах с плотно­стью загрязнения 185-1480 кБк/м² (5–40 Ки/км²) по Cs-137 или 11,1–111 кБк/м² (0,3-3,0 Ки/км²) по Sr-90 финансиру­ются за счет бюджетных средств, направляемых на преодоление последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС.