01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
19.06.2017
15.06.2017
12.06.2017
Влияние сидеральных культур на рН почвы
 06.09.2012

Влияние сидеральных культур на рН почвы было определено на двух типах почв в Джорджии. Данные этих определений приведены в табл. 98.

Влияние сидеральных культур на рН почвы

Опыты были заложены осенью 1934 г. в саду пекана, в то время оба типа почвы имели рН 5,8. За четыре года озимые и яровые бобовые понизили рН почвы с 5,8 до 5,0. Введение в севооборот озимых зерновых культур наряду с яровыми бобовыми поддерживало рН на более высоком уровне; при посеве озимых зерновых культур после яровых бобовых в органическом веществе почвы накопилось на 336 кг/га азота больше, чем в том случае, когда за яровыми бобовыми не высевались озимые зерновые. Более высокое рН на тех участках, где за яровыми бобовыми следовали озимые зерновые культуры, несомненно, связано с уменьшением вымывания кальция и калия в виде азотнокислых солей.
На неудобренном фоне яровые бобовые и озимые зерновые культуры росли плохо и меньше снижали рН почвы, чем по удобренному фону, где растения развивались лучше. Кудзу на почве Гринвилла поддерживала рН на одном уровне, а на почве Норфолка понижала его.
Влияние озимых бобовых и ржи на рН почвы в хлопковых и кукурузных севооборотах было определено в Джорджии. В 1926 г. почва имела рН 6,1. В табл. 99 приведены значения рН почвы в 1939 г. По фону азотных удобрений озимые бобовые понизили рН почвы с 5,8 до 5,3. Снижение рН на участках, где росли озимые бобовые, несомненно, было вызвано вымыванием кальция и других оснований из почвы вместе с нитратным азотом. Рожь не оказала заметного влияния на рН почвы. Без внесения азота бобовые снизили рН почвы, а рожь слегка увеличила его.
Влияние сидеральных культур на рН почвы

Так как калий стоит примерно в 20 раз дороже кальция, то стоимость поддержания количества оснований в почве обходится дороже в том случае, если часть азота вымывается из почвы в виде азотнокислого калия. Из почв с низким содержанием оснований вымывается менее 3,57 кг кальция или эквивалентных ему количеств калия и магния. Однако эта цифра может быть приближенно применима к почвам, которые являются достаточно плодородными, для того чтобы дать хороший урожай бобовых.
Следующие данные показывают, какое количество азота может раствориться в 1000 кг воды в зависимости от того, с какими основаниями он связан:
Влияние сидеральных культур на рН почвы

На основании этих данных можно предположить, что нитраты вымываются главным образом в виде солей кальция и магния в том случае, если почва содержит значительные количества этих элементов. Там же, где в почве содержится мало кальция и магния, увеличиваются потери калия в виде нитрата. Поэтому очевидна необходимость известкования тех почв, на которых возделываются бобовые сидеральные культуры.
В опыте, проведенном в Техасе, вика, используемая на зеленое удобрение, снизила рН почвы, занятой хлопчатником (табл. 100). Вика понизила рН почвы с 5,12 до 4,60 по фону минеральных удобрений и с 5,02 до 4,65 по фону без удобрений. На соседних участках, где после вики не высевали яровые культуры, рН снизилось сильнее.
Влияние сидеральных культур на рН почвы

Влияние различных способов использования зеленых удобрений на вымывание элементов питания растений из почвы изучали в опытах, проведенных в лизиметрах в Южной Каролине. Почва - крупный легкий суглинок Норфолка. Данные приведены в табл. 101. Применявшееся в опыте чередование культур привело к вымыванию азота в количестве от 74 до 201,6 кг/га.
Влияние сидеральных культур на рН почвы

По мере увеличения потерь азота от вымывания происходили следующие изменения:
а) увеличивались потери кальция от вымывания;
б) увеличивались потери магния от вымывания;
в) уменьшался урожай хлопчатника;
г) уменьшался урожай ржи.
Уменьшение урожаев хлопчатника и ржи, несомненно, произошло вследствие уменьшения содержания элементов питания растений под влиянием вымывания их из почвы вместе с азотом. Четыре почвы, из которых вымылось максимальное количество азота, потеряли на 87,4 кг азота и на 327кг кальция, магния и калия (в пересчете на известь) больше, чем другие четыре почвы, на которых наблюдались минимальные потери азота. Это значит, что на каждый вымываемый из почвы дополнительный килограмм азота терялось 3,74 кг извести. Фактические потери извести (3,74 кг на 1 кг азота) очень близко совпадают с теоретическими потерями (3,57 кг извести на 1 кг азота).
Вычисленная потеря 3,57 кг извести или эквивалентное им количество калия и магния на каждый килограмм не вынесенного с урожаем азота отклоняются от фактических потерь только за счет азота, улетучивающегося в воздух в форме аммиака. Однако пока еще отсутствуют убедительные доказательства того, что в нормальных условиях потери азота в воздух в виде аммиака являются значительными.
Приведенные ниже расчеты иллюстрируют влияние бобовых культур на содержание оснований в почве, причем потери кальция, магния и калия даны в пересчете на чистую известь. В надземной части вики мохнатой в среднем содержалось 94,1 кг/га азота. Вика повысила урожай хлопка-сырца на 814 кг/га. Расчеты показывают следующее (в кг/га):
Влияние сидеральных культур на рН почвы

Если каждый килограмм вымываемого из почвы нитратного азота уносит с собой такое количество оснований, которое эквивалентно 3,57 кг извести, то при чередовании хлопчатника с викой, когда в почву ежегодно вносят 94,1 кг азота в виде зеленого удобрения, необходимо вносить ежегодно 280 кг/га извести или вносить ее реже, но увеличенными дозами для предохранения других оснований от вымывания из почвы с азотом зеленого удобрения. После нескольких лет применения зеленого удобрения, когда содержание органического вещества в почве станет постоянным, количество ежегодно поступающего в почву и вымываемого из нее азота будет одинаковым.
Почвы, имеющие низкое содержание кальция, теряют на 1 кг вымытого азота меньше 3,57 кг извести, как это можно видеть в данных из Южной Каролины. Из почвы было вымыто 97,4 кг азота и только 190,4 кг/га кальция, магния и калия в пересчете на известь, т. е. на 1 кг азота было вымыто немного меньше 2 кг чистой извести.
Имеются данные о том, что применение суперфосфата в севообороте, включающем бобовые культуры, уменьшает содержание кальция в почве. Уменьшение количества кальция в почве объясняют тем, что суперфосфат увеличивает урожай зеленой массы бобовых, а следовательно, и количество вымываемого азота, который в свою очередь увеличивает потери оснований, вымываемых из почвы в виде нитратов.
Влияние бессменного возделывания сои и заделки ее в почву на урожай сои на песчаной почве Норфолка показано в следующих данных из Южной Каролины:
Влияние сидеральных культур на рН почвы

Из этих данных видно, что на песках Норфолка запашка сои в неудобренную почву уже через два года снизила урожай с 28,6 до 3,3 ц/га и ниже. На почве, удобренной суперфосфатом, урожаи за два года снизились с 57.8 до 11,6 ц/га и ниже. На делянках, где вносили удобрения состава 0-12-3 и 0-9-6, также произошло сильное снижение урожаев, но при соотношении 0-12-3 урожаи сохранились на более высоком уровне.
Приведенные выше данные были получены на очень легкой песчаной почве, и падение урожаев произошло на ней значительно быстрее, чем оно произошло бы на большинстве других почв. Увеличившаяся за 6 лет отзывчивость на калий указывает, что нитратный азот способствовал вымыванию его из почвы. Однако понижение рН почвы показывает, что из почвы вымывались и другие основания.
Запашка в почву всего урожая сои или листьев и соломы снижала рН описанной выше почвы на целую единицу:
Влияние сидеральных культур на рН почвы

Первоначально почва имела рН от 5,0 до 5,5. Запашка стерни также понижала рН, но обычно не в такой сильной степени, как удобрение всей зеленой массой или удобрение листьями и соломой. В убранном с поля сене содержались основания, удаление которых также способствовало снижению рН почвы. Следует помнить, что эти результаты были получены на очень легкой песчаной почве, на которой указанные изменения протекают значительно быстрее, чем на почвах, содержащих больше глины.
Обогащение почвы азотом за счет бобовых растений практически должно было бы оказывать на почву такое же влияние, как и внесение аммиачной селитры или мочевины. В богатых основаниями почвах неиспользованный растениями азот минеральных и зеленых удобрений превращается в нитраты, которые вымываются из почвы главным образом в виде солей кальция, магния и калия. Вместе с азотом бобовых растений, как и с азотом мочевины и аммиачной селитры, не вносится никаких оснований, которые могли бы усилить или ослабить вымывание азота. Однако для получения одинакового урожая сельскохозяйственных культур в почву нужно внести в два-три раза больше азота в бобовых сидератах, чем в мочевине или аммиачной селитре, а из этого следует, что при внесении бобовых сидератов из почвы будет вымываться значительно больше азота, а с ним и оснований, чем при внесении аммиачной селитры или мочевины.
Клубеньковые бактерии, находящиеся на корнях бобовых растений, усваивают из воздуха азот, который затем накапливается в растениях в виде белков. Запаханные в почву бобовые растения подвергаются разложению, и белковый азот переходит в аммиачный, а затем в нитратный. Часть аммиачного или нитратного азота используется растениями и возвращается в почву с растительными остатками. Большая часть не вынесенного с урожаем азота теряется из почвы в виде нитратов кальция, магния и калия. На юге с урожаем выносится не более 10% азота бобовых сидератов; остальные 90% азота, вероятно, вымываются из почвы в виде нитратов.
Приведенные здесь данные по влиянию бобовых сидеральных культур на почву позволяют сделать следующие выводы:
1. Бобовые сидеральные культуры уменьшают в почвах содержание кальция, магния и калия вследствие того, что не вынесенный с урожаем азот способствует вымыванию их из почвы в виде нитратов.
2. На хорошо известкованных почвах потери калия будут меньше благодаря тому, что нитрат калия менее растворим, чем нитраты кальция и магния.
3. Калий, потерянный с 1 кг азота, вымытого в виде нитрата калия, стоит в 20 раз дороже, чем потерянный с тем же азотом кальций или магний.
4. Только известкование почв может обеспечить успех длительного применения бобовых сидеральных культур в районах с влажным климатом.