Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агрохимические аспекты оценки показателей фосфатного состояния почв Нечерноземья

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Агрохимические аспекты оценки показателей фосфатного состояния почв Нечерноземья"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ :ЕЛЬСКОХОЗЯИСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

ДУНО АМАДУ

АГРОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФОСФАТНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

Специальность 06.01.04 — Агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1991

Работа выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дерюгин И. П.

Научный консультант — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Чуприков Ю. К.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. И. Савич, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник М. А. Кузьмич.

Ведущее предприятие — Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы.

Защита диссертации состоится «3 » 1991 г. в час. на заседании специализированного совета К-120-35-01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан^>7^> апреля 1991 г. * ¡'

Ученый секретарь специализированного совета —

М. В. Вильяме

- I -

Одним из главных факторов интенсификации спльекохозяйственного производства является химизация земледелия, ВДфОКаа применение минеральных удобрений. Большая роль в создании высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур принадлежа фосфорным удобрениям, уровень применения которых, в том числе в Нечерноземной зоне СССР, з настоящее время является недостаточным, несмотря на то, что одним из показателей низкого естественного плодородия почв этого региона является недостаточное содержание доступных для растений фосфатов. В условиях большого дефицита фосфора в стране особый интерес представляет определение оптимального уровня обеспеченности почв фосфором. Мировой опыт химизации показывает, что такого уровня содержания доступных фосфатов можно достигнуть либо разовым внесением высоких доз удобрений, либо ежегодным применением фосфора б количествах, превышающих вынос растениям!. Накопленные остаточные фосфаты в почве создают оптимальный уровень фосфорного питания растений, для поддержания которого в последующем следует лишь компенсировать отчуждение фосфора из почвы.

Достижение оптимального уровня содержания доступных фосфатов на различных почвах Нечерноземной зоны потребует неодинакового количества фосфорных удобрений, что явится ва-шым фактором ' повышения эффективности минеральных удобрений.

Одним из основных методов решения этой задачи является проведение опытов на искусственно созданных фосфатных фонах.

Цель и задачи исследований. Цель работы - создать в модельном опыте с кукуруз о ¡1 оптимальные уровнл фосфорного питания на пяти основных почвах Нечерноземной зоны: дерново-подзолистой супесчаной, дерново-подзолистой глееватой среднесуглннистой, дер-ново-к 1рбонатной сроднесуглиннстой, вид-злоченном черкезе.« и

светло-серой лесной тяжелосуглинистой почве и на основа бТОГа предложить систему использования фосфатного фонда исследуемых почв и фосфорных удобрений, обеспечивающих наряду с обогащением почв подвижными фосфатами, повышение отдачи единицы фосфорных удобрений, снижение дефицита их растворимых форм.

В задачу исследований входило изучить:

- особенности превращения фосфора вносимых удобрений в исследуемых почвах;

- влияние внесения извести на динамику минеральных фосфатов в дерново-подзолистой среднвсуглинистой глееватой почве в условиях нормального и избыточного увлажнения;

- аккумуляцию фосфора вносимых удобрений в железо-марганцевых конкрециях дерново-подзолистой глееватой почве и его использование растениями;

- уровень содержания подвижных фосфатов и степень их подвижности, фосфатную буферную способности в исследуемых почвах. ■

Научная новизна. Впервые для дерново-подзолистой среднесуг-линистой глееватой почвы было установлено, что фосфор систематически применявшихся как органических, так и минеральных удобрений, необратимо фиксируется жэлвзо-ыарганцевымн новообразованиями этих почв. Было показано, что для характеристики доступности фосфора вносимых удобрений необходимо знать не только запас подвижных фосфатов, но и степень их доступности, а также тот запас доступных фосфатов, который обеспечивает многократное обновление концентрации Р2О5 в почвенном растворе по мере использования его растениями. Показано, что буферная способность исследуемых почв в отношении фосфора более полно характеризует фосфатное состояние этих почв. На основе этого делается научный прогноз о нооб» ходимости дифференцированного подхода к расчету доз и пстрзбноо-

ти в фосфорных удобрениях, обеспечивающих оптимальный фосфатный режим почв и экономный расход фосфорных удобрений при сохранении их высокой эффективности.

Практическая ценность работы. В работе показано, что для оценки доступности фосфора вносимых удобрений необходимо знать не только содержание подвижных фосфатов,но и степень подвижности фосфат-ионов в почвенном растворе. Характеризуя фосфатное состояние дерново-подзолистых глееватых почв, необходимо учитывать необратимую фиксацию фосфора железо-марганцевыми новообразованиями этих почв. На таких почвах необходимо проводить мелиоративные мероприятия, а также использовать локальное применение водорастворимых фосфорных удобрений. Более полную характеристику фосфатного состояния почв дает буферная способность почвы в отношении фосфора.

Публикации. По материалам диссертации опубликована одна научная работа.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 192 страницах машинописного текста, состоит из введения, 3 глав обзора литературы, 4 глав экспериментальной части, 45 таблиц, 9 рисунков, заключения, выводов, рекомендаций и предложений производству, 20 страниц приложений. Список литературы представлен 175 библиографическими названиями, из них 35 зарубежных авторов.

Объекты и методика исследований. Исследования проводились в 1986-1988 гг. в условиях вегетационных и лабораторных опытов. Трехлетние вегетационные опыты закладывали с весны 1586 года на дерново-подзолистой супесчаной почое, дерново-карбонатной и дерново-подзолистой среднесуглинистой глеезатой почвах, отобранных в совхозе им.Зои Космодемьянской ^зского района .Московской области, светло-серой лесной тяяелосуглинистой, отобранной в учхозе "Дружба" Ярославской области и вщелоченном черноземе План-

ского района Тульской области, в вегетационных сосудах Ыитчерли-ха емкостью 5 кг абсолютно-сухой почвы в 4-х кратной повторности. В качестве фона вносились аммиачная селитра с дозой N - 1,5 г и хлористый калий в дозе К^О - 1,8 г па сосуд, фосфорные в виде двойного суперфосфата дозами Pg^S согласно схеме (табл.1).

Таблица I

Схема вегетационного опыта Годи! Дозы Р2О5 по ваРиан,гаы И3 расчета г/сосуд

1986 0 0 0,75 2,25 3,0 4,5 4,5 5,25 6,75 7,50 9,0

1987 0 0 0,75 0 0,75 0 0 0,75 0 0,75 О

1988 0 0 0,75 0 0,75 0 0 0,75 0 0,75 О

В качества опытной культуры была взята кукуруза гибрид "Бу-ковинский-3". В 1986 году в сосуде выращивалось 2 растения, в 1987 г. - 4 и в 1988 г. - 3 растения кукурузы. Лабораторный опыт закладывался в 0,2 кг ^фарфоровых стаканах. Схема опыта включала в себя семь вариантов в трехкратной повторности, заложенных в условиях нормального и избыточного увлажнения. СаС0„ вносился по

О

полной гидролитической кислотности, суперфосфат - из расчета 25, 75 и 150 ыг PgOg на 100 г почвы, время компостирования 150 сут.

В изучаемых почвах определили рНсол потенциоыетричаски; Нг - по Каппену; s - по Каппену, Бобко и Аскинази; содержание подвижных фосфатов - по методу Кирсанова, Олсена и Мачнгина; степень подвижности фосфат-ионов - по Карпинскому и Замятиной; извлечение фосфатов из почв - последовательными солевыми вытяжками по Глазуновой; фосфатную буферную емкость почв - по Г\фбу-чеву; валовое содержание фосфора в почвах - по методу ДЬрмана и Мещерякова; формы минеральных фосфатов в почвах и конкрециях -

методом ЧанГа и Джексона (в модификации Аскинази и др.), записные и окисные формы железа - по Казариновой и Окниной; железо-марганцевые конкреции - методом мокрого просеивания; фосфор в растительных образцах определяли по Гинзбург-Щегловой, методом мокрого озоления.

Математическую обработку данных урожайности кукурузы проводили на ЭВМ по общепринятой методике (Б.А.Доспехов, 1975).

Изучение агрохимических свойств, использованных в опытах почв показало, что кислотность и степень насыщенности основаниями варьирует от рНсол 4,18 до 6,70 и от 42,6 до 96,9 соответственно. Содержание подвижных Рг,0^ и KgO в выщелоченном черноземе и светло-серой лесной почвах составляло 17,5 и 20,9 мг и 15,7 и 9,5 мг на 100 г почвы соответственно. В дерново-подзолистой супесчаной и дерново-подзолистой среднесуглинистой глееватой почве содержалось от 1,62 до 2,00 мг P2G5 и 4,75 до 5,12 мг KgO на 100 г почвы.

В дерново-карбонатной почве содержание PgOg и KgO было равно 2,50 и 25,0 мг на 100 г почвы. Степень подвижности фосфат-ионов в почвенном растворе дерново-карбонатной почвы составило 0,140 мг/л Р2^5» 13 ДРУГИХ почвах колебания составили от 0,006 в дерново-подзолистой супесчаной почве до 0,050 мг/л PgO- 13 светло-серой леской тяжелосуглинистой почва.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Етеяние возрастающего уровня фосфатного штаты з исследуемых почвах на уронай сухого вещества кукурузы и вынос фосфора растениями

Полученные урожаи кукурузы за гри года проведения исследований представлены в таблицах 2 и 3, из которых видно, что минимальный сбор сухого вещества был на контрольном варианте дерно-

- б -

во-подзолистой супесчаной почвы, а максимальный - на дерново-карбонатной.

Таблица 2

Урожай и прибавка урожая воздушно-сухого вещества кукурузы,

г/сосуд •

Почва

варианта

дерново-подзолистая супесчаная

! в г/сосуд 1986 г. ¡1987 'г. ¡1988 г. { средний

Урожай без фосфорных удобрений (контроль)

I 0 5,8 1,7 1.8 3,1

Прибавка к контролю

3 0,75 + 0,75 + 0,75 69,9 78,7 125,5 91,3

4 2,25 139,3 72,7 81,4 97,8

5 3,0 + 0,75 + 0,75 121,6 99,3 141,8 120,9

6 4,50 125,2 112,7 126,1 121,3

8 5,25 + 0,5!5 * 0,75 127,4 115,5 144,6 129,1

9 6,75 •124,7 119,5 141,7 128,6 '

10 7,50 * $,75 + 0,75 125,5 123,1 139,8 129,4

II 9,00 124,6 116,5 160,0 123,7

Н0Рш г/сосуд 12,4 9,5 10,0

Применение возрастающих доз суперфосфата в первый год проведения опыта позволило получить максимальные урожаи кукурузы на дерново-подзолистой супесчаной и дерново-подзолистой среднасуг-линистой глееватой почвах при внесении 2,25 г на С0СУД» ' дерново-карбонатной и выщелоченном чернозема - 3,0 г Р^О^ и светло-серой лесной тяжелосуглинистой 5,25 г на сосуд. В дальнейшем при внесении свежей нормы фосфора на второй год исследований в дозе 0,75 г Р^О^ на сосуд существенно увеличивало прибавку урожая кукурузы на дерново-подзолистой супесчаной почве на фоне единовременного применения 3,00 г и 5,25 г Р2О5, дерново-

№ ва-

риан та

1"

Таблица 3

Урожай и прибавка урокая воздушно-сухого вещества кукурузы, г/сосуд

Почва

Чернозем выщелоченный

Дерново-подзолистая среднесуглинистая глееватая

! 1 1986 г. | 1987 г. | 1988 г. , средний | 1986 г. \ 1987 г. | 1988 г. средний

Урожай без фосфорных удобрений (контроль]

I 47,6 28,0 44,2 39,9 Прибавка к 63,4 контролю 24,4 49,4 45,7

3 86,5 85,0 130,8 100,7 24,8 79,2 102,6 68,8

4 09,0 89,6 110,6 96,4 61,8 81,2 75,1 72,7

5 101,7 99,2 134,6 III,8 48,9 102,2 107,1 86,0

6 104,8 84,2 129,6 106,2 65,6 91,8 98,9 85,4

3 III,2 102,2 126,6 113,3 61,1 99,6 108,5 89,7 •

9 97,5 101,6 119,6 106,2 55,2 94,2 91,0 80,1

10 104,2 88,2 113,4 101,9 52,1 106,0 102,0 86,7

II 105,2 89,8 115,8 103,6 49,0 83,8 98,2 77,0

ЙСР05 П,9 9,4 9,7 12,8 8,8 13,4

I

Ч! I

Продолжение таблицы 3

# ва-{ та ! Почва

Дерново-карбонатная ! Светло-серая лесная тяжелосугли-| нистая

1966 г. { 1987 г. { 1988 г. | средний | 1986 г. | 1987 г. { 1988 г. \ средний

Урожай без фосфорных удобрений (контроль)

I 65,4 44,6 101,7 70,5 75,6 31,0 '43,7 50,1

Прибавка к' контролю

3 28,2 88, б 83,3 66,7 41,6 99,8 114,0 85,2

4 30,2 79,6 62,5 57,4 47,1 102,0 86,3 78,4

5 59,2 78,6 59,5 65,7 44,0 100,4 120,6 88,3

6 55,7 80,2 60,3 65,4 48,0 99,8 108,6 85,6

8 46,1 87,6 76,1 69,9 55,1 105,8 124,8 95,2

9 58,4 79,8 77,1 71,7 49,8 97,2 119,4 88,8

■10 58,9 83,8 84,9- 77,5 55,4 102,2 119,3 92,3

II 65,4 84,8 85,2 78,4 47,1 98,4 124,2 8Э,9

НСР05 9,3 16,0 13,6 11,0 9,3 11,6

подзолистой глееватой почве и черноземе выщелоченном на фоне 3,00 г Р^О^ на сосуд на дерново-карбонатной и светло-серой лесной тяжелосуглинистой почвах не дало существенных прибавок урожая кукурузы.

Величины среднего урожая сухого вещества кукурузы, полученные как при единовременном внесении всей дозы суперфосфата, так . и ежегодном ее распределении, не имели существенных различий на всех изучаемых почвах, независимо от норм применяемых удобрений.

Показатели фосфатного режима исследуемых почв Формы фосфора в почвах

В исследуемых почвах содержание валового фосфора колебалось от 0.1СВД в дерново-подзолистой супесчаной до 0,18555 в черноземе Выщелоченном (табл.4).

Фракции органических фосфатов, как это видно из таблицы 4, в исходных образцах всех представленных почв преобладали над суммой активных минеральных форм, а относительное содержание фракции восстановленно-растворимьгх и окклюдированных фосфатов находилось в пределах 15-31% от валового фосфора, йгесение 3,00 г Р2О5 на сосуд способствовало значительному увеличению накопления валового фосфора во всех почвах опыта, причем рост его содержа- • ния наблюдался благодаря возрастанию.относительного количества "активной" группы минеральных фосфатов и снижению органических форм. Наблюдалось заметное снижение и "восстановление-растворимых н и "окклюдированных" фосфатов на фоне внесения суперфосфата. Фракции фосфатов "активной" минеральной группы дерново-подзолистой супесчаной почвы представлены в основном фосфатами железа и кальция, дерново-подзолистой среднэсуглинистой глееватой - фосфатами железа, дерново-карбонатной почвы - кальция и злюмпния,

Относительное содержание минеральных форм фосфатов, определяемых методом Чанга и Джексона в модификации Аскинази и др.

Почва

Шесено мг/сосуд

% от всех фосфатов, содержащихся в четырех вытяжках

Та

"ак-

\% вос-" станов-

!

-Г7

ор- %

;гани- тивных ,

;мине- \

,лу1л :ральных[раство-

¡от ва+Ф0СФа- ¡римых и

• ттптап_' «п/чгэ пгп '

Вало-В08

лово-,тов ОТ ¡валово-] го

окклю-

¡диро-I ванных ¡от валового

содержание

!Р2°5 в !мг/100г .! почвы ! !'

Дерново-подзолистая _ 4 66 30 51 . 28 23 106

супесчаная 3,00 16 36 37 II . 36 48 17 153

Чернозем 0 — 23 32 45 45 24 30 185

выщелоченный 3,00 2 28 31 39 . 49 . 28 24 230 •

Дерново-подзолистад 0 - 13 71 16 52 22 22 118

средне суглинистая глееватая 3,00 8 36 38 18 46 36 19 165

Дерново-карбонат- 0 - 35 16 49 47 34 15 145

ная 3,00 7 36 17 40 ' 45 42 13 185

Светло-серая лесная 0 " — 20 31 49 44 37 21 157

тяжелосуглинистая 3,00 I 35 • 27 37 39 41 21 195

0

1

а чернозема выщелоченного и светло-серой лесной почвы - фосфатами кальция и железа.

Применение суперфосфата обеспечивало неуклонное увеличение содержания фосфатов всех водорастворимых и рыхлосвязанных форм, а также и фосфатов алюминия с одновременным снижением доли фосфатов железа и основных фосфатов кальция (табл.4)-, во всех исследуемых почвах.

Динамика содержания подвижных фосфатов в почвах и степень подвижности фосфат-ионов

Сравнительное определение подвижных фосфатов по методу Кирсанова (для дерново-карбонатной почвы метод Мачигина) и методу Олсена, а также степени подвижности фосфат-ионов в почвенном растворе по методу Карпинского и Замятиной в исходных образцах почвы и на фоне внесения возрастающих доз Р^О^ показало (табл.5), что дерново-подзолистая супесчаная, дерново-подзолистая среднэ-оуглинистая глееватая почва имели очень низкую обеспеченность подвижными фосфатами и очень низкую степень подвижности фосфат-ионов. Содержание подвижных форм фосфора в дерново-карбонатной, светло-серой лесной почвах было на уровне средней обеспеченности, а в черноземе выщелоченном высокая по Кирсанову и низкое содержание по методу Оясена. Степень подвижности фосфат-ионов в светло-серой лесной почве и черноземе выщелоченном была низкой и средней в дерново-карбонатной почва. Определение корреляционной зависимости между урожаем воздушно-сухого вещества кукурузы и обеспеченностью исходной почвы фосфатами Выявило тесную'прямую корреляцию повышения урожая кукурузы и уровнем содержания фосфатов ,,определяемых а почвах по методу Олсена и степени подвижности фосфат-ионов по ЗСарпинскому и Замятиной, где коэффициент

Содержание подвижных фосфатов в почвах и степень подвижности

фосфат-ионов

Вапиант! ¡Ьдвия-j Подвил;-' Степень' Суммарное количество PpCt, | опыта focte извлеченное последователь-!

Р2°5. !мг РрОс'мг РоОь!фосфат-|ными витажкшли в мг/ЮО г |

г/<»суд|иа 100?! на I0^|"°HêBoBi- Ю Ш '

(почвы ! почвы ! *2и5! !по Кир-! по Ол- !на литр! санову 1сену ¡раство-! [ _ i Ра i

!

10

20

сумма

Урожай воздушно-сухого вещества, г/сосуд

!

Дерново-подзолистал супесчаная почва О 0,56 1,0 0,007 0,014 0,014 0,007 0,049 5,8 0,75 4,38 1,5 0,035 0,110 0,190 0,170 0,670 75,7 2,25 8,75 7,0 0,260 1,150 1,260 1,050 4,660 145,1 4,50 46,30 25,0 1,350 4,110 4,300 2,950 14,860 131,0 Дерново-подзолистая среднесуглинистая глееватая почва О 2,00 2,5 0,026 0,056 0,060 0,050 0,220 63,4 0,75 8,30 3,0 0,064 0,199 0,220 0,071 0,667 88,2 2,25 17,50 8,0 0,220 1,090 1,630 1,340 5,690 125,2 4,50 46,30 18,0 0,900 3,740 5,000 4,900 18,740 129,0 Дерново-карбонатная среднесуглинистая почва О 2,50* 6,0 0,130 0,390 0,500 0,460 1,850 65,4 0,75 4,75 9,0 0,270 0,730 0,850 0,690 3,120 93,6 2,25 13,10 16,5 0,940 2,580 2,850 2,580 10,840 95,6 4,50 30,50 46,0 3,500 9,350 9,050 5,225 31,000 121,1 Светло-серая лесная тяжелосуглинистая почва О 12,5 4,0 0,046 0,125 0,125 0,105 0,480 75,6 0,75 13,3 7,0 0,060 0,150 0,150 0,125 0,572 117,4 2,25 25,3 11,0 0,340 0,910 1,000 0,840 3,690 122,7 4,50 48,7 22,5 1,200 3,275 3,275 1,375 10,270 125,0 Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый О 17,5 2,6 0,010 0,026 0,026 0,020 0,093 47,6 0,75 21,3 6,0 0,040 0,100 0,070 0,060 0,270 134,1 2,25 36,0 9,0 0,120 0,740 0,990 0,800 3,630 136,2 4,50 70,0 37,4 0,900 3,285 4,000 3,190 14,ПО 152,4

Метод Мачигина.

корреляции ( г) бил равен -0,967 и -0,770 соответственно и слабую при определении подвижных фосфатов по Кирсанову, коэффициент корреляции ( т- ) = ¿0,384,

Извлечение фосфатов из почв исходных образцов последовательными соловыми вытяжками (0,03 н ^ЭД^) выявило закономерность максимального снижения доступности фосфат-ионов по мере увеличения числа этих вытяжек в дерново-подзолистой супесчаной почве, а минимальное в дерново-карбонатной. Наибольшее количество фосфатов было извлечено 20-ю последовательными солевыми вытяжками на удобренном фоне из дерново-карбонатной среднесугли-нистой почвы, а минимальное - из светло-серой лесной тяжелосуглинистой почвы, причем как это видно из таблицы 5,интенсивность поступления Р2О5 в раствор (0,03 н ПРН извлечени11 фосфа-

тов первыми пятью последовательными вытяжками наибольшая в дерново-карбонатной почве, далее следуют дерново-подзолистая супесчаная, дерново-подзолистая среднесуглинистая глееватая и, наконец, чернозем выщелоченный и светло-серая лесная тяжелосуглинистая почва.

Буферная способнрсть почв к фосфору. В своих исследованиях для определения буферной емкости почв мы использовали в качестве фактора "интенсивности" концентрацию фосфат-ионов в 0,03 н ¡^О^, а фактора "емкости" количество фосфатов,вынесенных урожаями кукурузы в мг/100 г почвы.

Цредставленные на рисунке I регрессионные кривые, характеризующие фосфатную буферную емкость, показывают, что исследуемые почвы имеют значительные различия в отношении "емкости" и "интенсивности" фосфатов. Шсокой емкостью, но низкой интенсивностью обладает чернозем выщелоченный, что указывает на сильную фиксирующую способность его по отношению к фосфору и требует

/ - дерново- подзолистая супесчаная почва л - выщелоченный чернозем Ш - дерново -подвалиста я глеевагая почва

IV - дерново-карбонатная почва

v - светло - серая лесная почва

1,5 3,0 4,5 6.0 7,5 9,0 ¡0,5 /2,0 /я,5 !5д 16,5 /в,о ю,5 22,5" , вынос Рг О5 8 мг на /00 г почвы ну куру3011

Р.!с. I Фосфатная буферная емкость почв (по Гырбучеву)

более высоких доз применения фосфорных удобрений. Далее следуют светло-серая лесная тяжелосуглинистая почва, затем дерново-подзолистая среднесуглинистая глееватая, дерново-подзолистая супесчаная и наименьшей фиксирующей способностью по отношению к фосфору • обладает дерново-карбонатная среднесуглинистая почва.

Динамика превращения фосфора суперфосфата в дерново-подзолистой среднесуглинистой глееватой почве на фона известкования при нормальном и избыточном увлажнении

Проведенные наблюдения показали, что при внесении СаС0д не снижалось развитие восстановительных процессов в дерново-подзолистой глееватой почве при избыточном ее увлажнении. По мера увеличения длительности компостирования почвы отмечалось заметное накопление закиси железа при компостировании ее и с нормальным узлажнением. При внесении суперфосфата в почве увеличивалось содержание водорастворимых фосфатов, соединений фосфора с алюминием, железом и кальцием уже на седьмые 'сутки компостирования. Сумма фракций "восстановленно-растворимых" и "окклюдированных" фосфатов практически не изменялась.-

Известь в начале компостирования обеспечивала более высокое содержание водорастворимых форм, фосфатов алюминия, кальция и снижение содержания соединений фосфора с железом. Однако по мере увеличения длительности компостирования почвы, особенно в условиях избыточного увлажнения, происходит увеличение содержания фосфатов железа и снижение соединений фосфора с алюминием, кальцием, причем внесение извести не устраняло этого процесса, а только заметно задерживало скорость его протекания.

Избыточное увлажнение почвы резко снижало степень подвижности фосфат-ионов, причем в значительно больших размерах, чем содержание доступных фосфатов, определяемых по методу Оясена и

особенно определяемых по Кирсанову (табл.6). Внесение СаС03 снижало отрицательное влияние избыточного увлажнения на содержание доступных фосфатов почвы и степень их доступности, но полностью не устраняло его влияния.

Таблица 6

Содержание доступных фосфатов в дерново-подзолистой среднесуглинистой глееватой почве (лабораторный опыт)

--!-

Резким ув-1 Вариант лажнения ! опыта, от полной! РоОс в

в™~!

} почвы

— -------------1--1---

По Кирсанову | По Сйсену }По Карпинскому : : И Замятиной

!

Рр05 в мг на 100 г почвы Р20с в мг/л

■ ° раствора

продолжительность компостирования (сутки)

1 ( ' ! 147 { ' ! 147 { ^ ! 147

0 1,00 1,00 1,00 1,00 0,010 0,0X0

60$ 25 15,70 9,00 10,00 8,00 0,200 0,130

СаС03+25 18,00 10,00 9,00 6,00 0,250 0,110

0 1,50 4,00 1,00 0,60 0,010 0,010

ког 25 16,70 11,20 10,00 2,50 0,250 0,010

СаС03+25 17,40 15,70 10,00 4,00 0,200 0,010

Метод Олсена. более точно отражает содержание доступных фосфатов в дзрново-подзолистой глееватой почве по сравнению с методом Кирсанова.

Аккумуляция фосфора вносимых удобрений в железо-марганцевых конкрециях дерново-подзолистой среднесуглинистой глееватой

почвы

Длительное систематическое применение удобрений, не оказы-зая влияния на количественный состав желвзо-ыарганцевых новообразований, в значительной стапеиа способствовало увеличению содержания валового фосфора в конкрециях, причем в значительно большей степени, чем в самой почве (табл.7).

Содержание валового фосфора (мг Р^Од на 100 г вещества) в почве и железо-марганцевых конкрециях

!...... ! Варианты полевого опыта

! ! ! без ! ¡удобрений! 1 1 40ат/га ! ^ocftoo^oi ! ! навоз 40 т/га + ь20(? 100^240

1975 год

Ъчва 105 120 130 166

{онкреции 310 607 730 700

коэффициент сонцентрации Босфора - 2,9 5,0 1983 год 5,6 4,2

Ьчв'а 92 89 101 112

Сонкрецин 302 596 697 651

коэффициент :онцентрации 3,2 6,7 6,9 5,8

Увеличение содержания в конкрециях фосфора удобрений проис-одило, главным образом, за счет накопления соединений "восста-овленно-растворимых", "окклюдированных" и неизвлекаемых форм ервичной обработкой последовательными селективны}-«! вытяжками о Чангу и Джексону.

Изучение последействия остаточных фосфатов, накопленных как почве, так и б конкрециях, на урожай растений показало, что статочные фосфаты дерново-подзолистой глееватой почвы достаточ-о полно использовались растениями, и на девятый год исследова-ий (табл.7) валовое содержание фосфатов по всем вариантам опыта риблизилось к содержанию в почве контрольного варианта. Фосфор з, связанный с железо-марганцевыми новообразованиями этой поч-I, как это видно из полученных результатов, практически не пользовался растениями.

ВЫВОДЫ

1. Результаты учета урожаев воздушно-сухого вещества кукурузы, содержание Р^О^ в растениях и вынос фосфора выявили существенные различия в фосфатной обеспеченности исследуемых почв. Обогащение их фосфором позволило уравнять максимальные урожаи кукурузы, для этого на дерново-подзолистой супесчаной, дерново-подзолистой среднесуглинистой глееватой почве потребовалось 2,25 г Р2%> на дерново-карбонатной среднесуглинистой и черноземе выщелоченном 3,0 г Р^О^ и светло-серой лесной тяжелосуглинистой почве - 5,25 г Р2О5 на сосуд.

2. Применение всей нормы фосфора, независимо от ее величины, раз в три года или дробное ее распределение по годам на всех изучаемых почвах не выявило преимущества какого-либо из этих способов внесения фосфора на суммарный урожай сухого вещества кукурузы за три года проведения исследований.

3. Использование возрастающих норм суперфосфата способствовало увеличению количества валового фосфора во всех почвах, цри-чем рост содержания его происходил, главным образом, за счет увеличения "активной" группы минеральных фосфатов. Размеры относительного содержания фракции "восстановленно-растворимых", "окклюдированных" и неизвлекаемых фосфатов снижались по отношению к валовому фосфору.

4. фракции фосфатов "активной" минеральной группы дерново-подзолистой супесчаной почвы цредставлены в основном фосфатами железа и кальция, дерново-подзолистой глееватой - фосфатами железа, дерново-карбонатной - кальция и алюминия, а чернозема выщелоченного и светло-серой лесной почвы - фосфатами кальция и железа. 11ри внесении возрастающих норм суперфосфата наблюда-

лось увеличение содержания фосфатов всех водорастворимых и рых-лосвязанных соединений, фосфатов алюминия с одновременным снижением относительного содержания фосфатов железа и кальция во всех изучаемых почвах.

5. Сравнительное изучение методов Кирсанова, йчсена и Карпинского и Замятиной по определению доступных фосфатов в почвах выявило тесную прямую корреляционную зависимость повышения урожаев сухого вещества кукурузы с ростом содержания подвижных фосфатов, определяеьых по Олсену, а также и степени их подвижности по Карпинскому и Замятиной ( г = ±0,967) и ( г = ±0,770) соответственно и слабую при определении доступных форм по Кирсанову

(г = ±0,334).

6. Извлечение фосфатов из почв последовательными солевыми вытяжками (0,03 н К^О^) выявило закономерность максимального снижения доступности фосфат-ионов по мере увеличения числа этих вцтяжок в дсрново-подзолистой супесчаной почве и минимальное -в дерново-карбонатной. Интенсивность поступления Р;^ Б РаС1,В0Р (0,03 н К^зО^) при извлечении фосфатов первыми пятью вытяжками максимальная в дерново-карбонатной почве, далее дерново-подзолистая супесчаная, дерново-подзолистая глееватая, чернозем выщелоченный и, наконец, светло-серая лесная почвы.

7. Фосфатная буферная емкость почв имела значительные различия. Шсокой емкостью, но низкой интенсивностью обладает чернозем выщелоченный, далее следуют светло-серая лесная тяжелосуглинистая почва, дерново-подзолистая среднесуглинистая глееватая и дерново-подзолистая супесчаная почвы, наименьшей фиксирующей способностью по отношению к фосфору обладает дарново-карбонатная среднесуглинистая почва.

8. Длительное систематическое применение удобрений, не ока-*

зывая влияния на содержание железо-марганцевых конкреций дерново-подзолистой глееватой почвы, в значительной степени способствовало накоплению в них валового фосфора, причем в бсльшзй степени, чем в самой почве.

9. Увеличение содержания в конкрециях фосфора на фоне применяемых удобрений происходит, главным образом, за счет накопления соединений фосфора неизвлекаемых первичной обработкой селективными вытяжками. Среди соединений фосфора, образующихся в конкрециях, в группе "активных" минеральных форм преобладают фосфаты железа.

10. В последействии на урожай кукурузы оказывали влияние только "остаточные фосфаты", накопленные в дерново-подзолистой глееватой почве. "Остаточные фосфаты" железо-марганцевых конкреций практически растениями не использовались.

По данной диссертации опубликована одна работа: Ю.К.Чуприков, В.Е.Марчева, Дуио Аыаду. Урожайность кукурузы и вынос фосфора растениями при возрастающем уровне фосфорного питания на различных почвах. - Известия ТСХА, 1989 г., шп. 4.