«Влияние химической мелиорации на коэффициент использования

фосфора (КПУ) современными гибридами кукурузы при различных

уровнях pH»

Дерново-подзолистые

почвы

Нечерноземной

зоны

РФ

характеризуются

естественным низким уровнем плодородия и повышенной кислотностью (pH < 5,0).

Одним из главных лимитирующих факторов для возделывания кукурузы на этих землях

является фосфатное голодание. При низком значении pH подвижные формы фосфора

переходят в труднодоступные состояния — фосфаты железа (FePO4FePO_4FePO4) и

алюминия (AlPO4AlPO_4AlPO4), образуя минералы группы варисцита.

Химическая мелиорация (известкование) традиционно рассматривается как метод

борьбы с токсичностью алюминия. Однако ее роль в мобилизации почвенного фонда

фосфора

часто

недооценивается.

Целью

настоящего

исследования

являлась

количественная

оценка

изменения

коэффициента

использования

фосфора

(КПУ)

современными гибридами кукурузы под влиянием доз доломитовой муки при различных

уровнях реакции среды.

Полевые опыты проводились в 2025г. на опытном поле предприятия ООО

«Кустовое». Почва участка — дерново-подзолистая среднесуглинистая. Схема опыта

включала:

1.

Фактор А (Мелиоранты): 1. Контроль (без извести); 2. Доломитовая мука

(1,0 Нг); 3. Доломитовая мука (1,5 Нг).

2.

Фактор Б (Гибриды): Раннеспелый (ФАО 190) и среднепоздний (ФАО

340).

3.

Фактор В (Удобрения): Фон N60P60K60 + подкормка N30 в фазу V8.

Коэффициент использования фосфора (КПУ) рассчитывался разностным методом:

разница в выносе фосфора между удобренным и неудобренным вариантами делилась на

дозу внесенного фосфора (60 кг/га д.в.). Уровень pH солевой вытяжки контролировался

ежегодно.

Анализ почвенных проб показал нелинейную зависимость содержания подвижного

фосфора (по Кирсанову) от дозы мелиоранта. На контроле (pH 4,7) содержание P2O5

составляло 115 мг/кг. При доведении pH до 5,5 (доза 1,0 Нг) оно выросло до 142 мг/кг, а

при pH 6,0 (доза 1,5 Нг) — до 168 мг/кг.

Теоретически это объясняется теорией вытеснения анионов. При снижении

концентрации H+ и Al3+ происходит деформация двойного электрического слоя

коллоидных частиц гумуса и глинистых минералов. Отрицательный заряд поверхности

возрастает, что приводит к ослаблению связи с отрицательно заряженными фосфат-

ионами. Кроме того, связывание алюминия в гидроксид исключает образование прочных

внутрисферных комплексов, блокировавших питание растений.

Результаты расчетов показали существенную вариабельность эффективности

усвоения фосфора (таблица 1).

Вариант (pH)

Гибрид ФАО 190 (КПУ, %) Гибрид ФАО 340 (КПУ, %)

Контроль (4,7)

8,2

6,5

Известкование 1,0 Нг (5,5)

14,5 (+77%)

12,1 (+86%)

Известкование 1,5 Нг (6,0)

17,1 (+108%)

18,9 (+190%)

На сильнокислом фоне (pH 4,7) КПУ был крайне низким. Растение тратило

значительную часть ассимилятов углерода на синтез органических кислот (цитратов) для

выделения через корневые экссудаты с целью хелатирования алюминия. Это явление

«экзодефицита» оставляло мало энергии для активного транспорта фосфора против

градиента концентрации.

При повышении pH до 6,0 наблюдался резкий скачок КПУ, особенно у

позднеспелого гибрида (на 190%). Это подтверждает теорию о том, что генотипы

интенсивного типа обладают более мощным аппаратом поглощения, который полностью

раскрывается только при снятии эдафического стресса. Поздние гибриды формируют

глубокую корневую систему; если верхние слои кислые, рост корня останавливается, и

растение не может достичь горизонтов с нейтральной реакцией. Ранние гибриды быстрее

завершают цикл, поэтому их прирост КПУ был менее выражен.

Экономическая эффективность

Расчет стоимости дополнительной продукции

показал, что затраты на внесение 1,5 Нг доломитовой муки окупаются уже во второй год

вегетации за счет экономии на фосфорных удобрениях. Поскольку почва «отдает»

заблокированный ранее фосфор, потребность в стартовых дозах суперфосфата снизилась

на 30% без потери биологического потенциала зерна.

Таким образом

химическая мелиорация дерново-подзолистых почв оказывает

прямое влияние на доступность фосфора. Повышение pH с 4,7 до 6,0 увеличивает

коэффициент использования фосфора (КПУ) современными гибридами кукурузы в 1,8–2,1

раза.

Механизм действия заключается не только в устранении токсичности алюминия,

но и в физической десорбции фосфат-ионов с поверхности почвенных коллоидов

вследствие

смены

знака

заряда

или

уменьшения

плотности

положительного

поверхностного потенциала.

Позднеспелые

гибриды

(ФАО

>

300)

проявляют

высокую

экологическую

пластичность (bi>1b_i > 1bi>1) по отношению к фактору кислотности. Их генетический

потенциал продуктивности реализуется в полной мере только при условии создания

оптимального фосфатного режима через предварительное известкование.

Для оптимизации затрат рекомендуется дифференцированное (полосовое) внесение

мелиорантов непосредственно в рядки при посеве, что создает локальную зону высокого

pH (рН ≈\approx≈ 6,5) в зоне развития первичной корневой системы проростка.

Список литературы

Савич В.И., Сычев В.Г. Агрономическая химия тяжелых металлов и токсикантов в

почвах: Монография. — М.: Изд-во ВНИИА, 2021. — 548 с.

[Автореферат/Статья] // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2024. №

2. С. 42–47.