Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АГРОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СОДЕРЖАНИЯ ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЕ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "АГРОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СОДЕРЖАНИЯ ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЕ"

зоъгг>

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛШИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Пи. М.В. ЛОМОНОСОВА

Факультет почвоведения

На правах рукописи

МЕРШІЬ СВЕТЛАНА ВАСИЛЬЕВНА

АГРОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СОДЕРЖАНИЯ ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА В ДЕРНОВО-1ЮДЭОЛИСТШ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОИ НОЧВЕ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1991

Раоота выполнена на кафедре агрохимии факультета почвоведения Московского государственного университета им. Ы.В. Ломоносова к на ЦОС ВИУА ни. Д.Н. Прянишникова.

Научные руководители! доктор биологических наук* профессор Л.А, Лебедева

доктор сельскохозяйственных наук H.A. Кирпичников

Официальные оппоненты; доктор сельскохозяйственных наук Б.А. Сушеница

кандидат биологических наук В.Ы. Лазарчик

Ведущее учреждение: Тимирязевская сельскохозяйственная академия

Защита состоится " " 1992 г. в I530 час.

на заседании Специализированного совета КОБЗ.05.86 в МГУ иы. И.В. Ломоносова в аудитории U-2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан " Года

Приглашаем Бас принять участие в обсуждении диссертации на заседании Специализированного совета К.053,05.86 в МГУ ш. II.В. Ломоносова, в отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: 119899, Москве, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения,'Ученый совет.

Ученый секретарь <-— * .

Специализированного совета и,п' Ба0ьева

Актуальность темы, Б Нечерноземной зоне проблема оптимизации фосфатного режима 'почвы состоит в устранении дефицита подвижного фосфора. Существующие рекомендации разработаны для известкованных почв и предполагают создание уровней содержания подвижного фосфора в почве от 10-15 до £5-27 иг/100 г (по Кирсанову}. И в прежние года для достижения столь высокого уровня при существупщи тогда поставках фосфорных удобрений потребовалось бы 25-27 лет (Кулаковсивя, 1984). В настоящее время проблема оптимизации фосфатного режима почвы усугубляется росток дефицита яе только фосфорных» но и известковых удобрения, а также увеличением закупочных цен на ках. В этих условиях особую значимость приобретают исследования, суть которых в более жесткой детерминировании нижней границ» оптимального содержания фосфора н возможности ее установления на кислых дарново-подзолистых почвах. К ним относятся почвы с генетически обусловленным невысоким содержанием алшшгая (менее 7-8 иг/100 г) ц давно произвесткованные почвы, pH которых по прошествии 18-20 лет с момента известкования сместился в кислый интервал, однако обменная кислотность сохранилась на довольно низком уровне и подвижный алшиний практически отсутствует. Такие почвы являются типичными для Центральных районов Нечерноземной зоны РСФСР и занимают ее основную территорию (Добровольский, Левин, 1978). Цель и задачи исследований. Цель работы состояла в агрохимической обосновании оптимального содержания подвижного фосфора в кислой дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве с низким содержанием подвижного алппшия. В соответствии с целы» были поставлены следу щие задачи; I) оценить допустимость определения оптимального уровня содержания - подвижного фосфора в кислой дерново-подзолистой почве; 2) изучить формирование и величину продуктивности ячменя в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве; Э) изучить фосфатный режим почвы на естественном и искусственных фосфатных фоках; 4) исследовать азотный режим почвы при различной содержании в ней фосфора, в том числе: активность ферментов азотного обмена; азотминерализуищув способность почвы; динамику содержания минерального азота; 5) определить групповой и фракционный состав гумуса на естественней и искусственных фосфатных фонах. .

I

ЦЕНТРАЛЬНАЯ

HAVMSAil Lv ОГ.ИОТЕКА Моей. 1 <",я сис'Л-.З. академик t:.i. lt. А.1 яЧйРЧЗ.'^л л

Научная новизна работы. Агроїишгеески обоснованы оптимальные уровни содержания подвижного фосфора в кислой (рн 4,2-5,2) дерново-подзолистой тяжел^суглинистой почве на покровной суглинке с низкий содержанием подвижного алшииия. Установление, что оптимальное содержание подвижного фосфора на неиавесткованной (рН 4,2) и давно произвесткованной почве (рН 5,2) иожет Сыть в 2-3 раза ниже рекомендуемых ньше для известкованных почв. Показано, что на искусственно созданных фосфатных фонах улучиается не только фосфатный, во и азотный режим почвы, что проявляется в последействии' остаточних фосфатов и в действии свежевне сенных; изменяется качественный состав гумуса.

Практическая ценность работы. Полученные результаты могут быть использованы в рекомендациях по рациональному применению фосфорных удобрений.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на III Всесоюзной симпозиуме "Биодинамика почв" (Таллин, 1968 г.), на 10 Международном симпозиуме "Пітнів et Fiante" (Прага, 1991 г.). Публикации. По материалам диссертации опубликование три работы. Структура и объем работы. Диссертация изложена на /страницах, содержит 4£ таблицы в основном тексте, £г таблице в приложении, г рисунка; состоит из введения, 6 глав, выводов и приложен. Список литературы включает 257 работ, в тем числе 58 зарубежных.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ Полевой.опит. Исследования проводили в 1987-198$ гг. в длительном полевом опыте ДОС ВИУА им. Д.Н. Прянишникова в Барыбино на пылевато- тяжелосуглинистой дерново-подзолистой почве на покровном суглинке. Агрохимическая характеристика почвы к цементу проведения исследований приведена в таблице I. С 1972 г. в течение вести лет на исходной и предварительно произвесткованной почве создавались фосфатные фоны ежегодным внесением 100 и 200 кг/га д.е. двойного суперфосфата (Рсд). в 1980 г. после формирования фонов р0,естественный, р,00, р110о на каждый из них была наложена диагностическая схема: мк, NK*p,,0» nk>p,0, Применение фосфорных удобрений в возрастаниях

дозах• 'не протяжении семи лет, предшествупдах началу проведения наших исследований, привело к дальнейшей дифференциации почвы по 2

Таблица I

Агрохимическая характеристика почвы (1987-1989 гг.)

Фон кг/га Гумус, . % рН*с) Коб» Иг Со1*»Ид1* Д1 Д1

м-зкв/100 г иг/100 г иг/л

Неизвеоткованная почва

0 1,54 4,2 0,49 4,6 7,0 1.7 5,51 0,30

600 1,52 4.2 0,57 4,6 7,8 4,3 5,50 0,36

1200 1,56 4,1 0,70 4,5 8,2 10,2 4,12 0,31

Почва произвесткована 15 Лет назад

0 1,60 5,2 0,09 2,8 8,9 1.9 0,11 К/О

600 1,54 4,9 0,09 2,5 8,9 4,8 0,10 ■ н/о

1200 1,56 5,0 0,06 2,3 9,1 10,6 0,07 н/о

содержание подвижного фосфора в пределах каждого из фосфатных фонов. Благодаря этому к 1967 г. в пределах единой генетической разности сформировался широкий спектр почв в различной степени обеспеченных фосфором: от 1,6 до 19,9 иг/100 г (табл. 2>. Столь богатое разнообразие уровней содержания подвижного фосфора явилось хорошей основой для установления оптимальной величины последнего па вислой дерново-подзолистой почве с низким содержанием подвижного алшкния и невысокой степенью его подвижности. Структура полевого спыта позволяет провести такие исследования на исходной почве с рН 4,2 и давно произвесткованной почве, рН которой за 15 лет с момента закладки опыта понизился до 5,2. В качестве тестовой культуры для установления оптимального уровня содержания подвижного фосфора в почве из полевого севооборота, представленного озимой пшеницей, картофелем, ячменем и клевером был выбран ячмень, сорт "Носовский".

Минеральные удобрения вносили в виде ашиачной селитра (Ни), двойного суперфосфата (Рсд), хлористого калия (Кх). фосфорные удобрения вносили на фоне м.0к13П по схеме представленной в таблице 2. Количество полей г~ в натуре три. Повторность опыта 4-кратная. Размер делянки 56 и2. Полевые культуры выращивали по интенсивной технологии с применение!! фунгицидов и ретардантов.

Вегвтащонный опыт. Почву для исследований отбирали с делянок полевого опыта каждого из фосфатных фонов с вариантов без

3

внесения : фосфорных удобрений и помещали в сосуды Митчерлиха (б кг). Nu, Рсд, Кх вносили по 0,1 г д.в./кг почвы при закладке опыта. Схема опыта приведена в таблице 3. Повторность опита девятикратная. Пробы растения я почвы для анализов отбирали в фазу кущения, выхода в трубку и полкой спелости ячиеня.

Модельные опыте. Детальное изучение влияния уровня содержания фосфора в почве на ее фосфатный « азотный режим проводили в модельных опытах в отсутствие растение. Исследовали почву контрольных вариантов вегетационного опыта. Навески почвы 100 г сыешивали с удобрениях», увлажняли до 60Ï ПГШ, помещали в стеклянный стаканчик и инкубировали в термостате при температуре 2tfc и постоянной , влажности. Фосфорные удобрения в виде Са(н,роч)а вносили в дозе 20 кг/100 г почвы, известь (сосоэ) - по 1,5 Иг» жлн 345 иг/100 г почвы. Повторность опыта восьмикратная. Пробы почвы для анализа отбирали через 28, 56, 112 и 224 дня. В опыте по определение азотминерализущей способности параллельно изучали влияние Нш в дозах О, 2. 4, в ter К/100 г на степень подвижности фосфора.

Методы химических анализов. Азот в органах растений после мокрого оэоления лнефиьно высушенных образцов в смеси серной и хлорной кислот и в почве определяли калориметрическим методой с помощью фенолятгипохлоритной реакции (Кудеяров, 1972). Фосфор в растениях - по Декихе, в почве подвижный - по Кирсанову, степень подвижности фосфатов - по Скофцду. Гумус определяли по Тюрнку, рН - потекциометркчески в солевой вытяжке, сумму поглощенных основания и гидролитическую кислотность - по Каппену, обменную кислотность и подвижный алюшний по Соколову, (Агрохимические метода...,1975). Степень подвижности алшиния определяли в 0,02 в. cocí ,-вмтяжке в—хромозуродом при отношении почвы к раствору 1:20 (Карпинский, 1951), групповой и фракционный состав гумуса по Пономаревой, Плотниковой (Орлов, Гришина, 1961), обменный аммоний и нитраты - в 0,1 н. кс|-вытякке с последухцим восстановлением нитратов до аиюния (Бочкарева, Кудеяров* 1962). Активность протеазы измеряли по методу Галстяна и Арутюняна, уреазы и аспараганазы - по методу Галстяна и Цша (Хазиев, 1976) с переводом образовавшегося аммиака в индофеистовый комплекс для калориметрического определения. Математическую обработку резуль-4

тагов полевых, вегетационных и лабораторных опытов проводшщ по Б.А. Доспехову (1986) на ЭЕМ.

РЕЗУЛЬТАТУ И ОБСУЖДВМЕ Г. Оптимальное содержание подвижного фосфора для ячменя на кислой дерново-подзолистой почве с низким содержанием алшиния. При анализе данных под оптимальным понимали такое содержание подвижного фосфора в почве, при котором может Сыть реализован максимально возможный в конкретных почвеяио-климатических условиях урожай сельскохозяйственных культур» а более высокое содержание фосфатов в почве и внесение фосфорных удобрений становится неэффективным (Кулаковская, 1980 и др.).

Как ввдно из таблицы 2 на вариантах ЫК веизвестковэнной почвы продуктивность растет по мере того как содержание подвижного фосфора увеличивается от 1,7 до 4,3 мг/100 г н далее до 10,2 иг/100 г, в первом случае на ЗОХ, во второй - на І8Х, в среднем за три года. Насыщение почвы фосфатами свыше 10,2 мг/100 г на фоне р11О0 и 8,В мг/100 г на фове р100ве стимулировало прибавку урожая ячменя. Это говорит о том, что содержание подвижного фосфора в почве 8,8-10,2 мг/100 г является оптимальным для кошфетшх почвенво-клныатических условий,

Не известкованной почве за 15 лет, прошедшие с момента закладка опыта рН понизился до 5,2* однако обменная кислотность практически отсутствовала и содержание подвижного ді очень низкое (табл.1). Зависимость между содержанием подвижных фосфатов в почве и величиной урожая ячменя в атих условиях проявилась менее рельефно, »ежели на неизвесткованной почве. По сравнению с естественным (1,9 иг/100т) при уровне содержания фосфатов 4,8 мг/ІООг урожай возрос на 16%, в среднем за три года, а величина его соответствовала максимальной. Максимальный урожай был получен также на естественном фосфатной фоне на варианте о содержанием подвижного фосфора 4,0 мг/100 г. Более высокая обеспеченность почвд подвижным фосфором не способствовала прибавке урожая, что позволяет отнести уровень содержания- подвитого фосфора 4,0-4,в мг/100 г к оптимальному. Таким образом, на известкованной почве оптимальный уровень содержания подвижного фосфора оказался в два раза ниже, чем на веизвестковакной.

Аналогичные выводы были получены при анализе данных Н. А.

Та&кця 2

Вшшша содгртапм фосфора в почэе и фосфорит удобрений вэ грсиай ячменя (сргдаше давние полевого опыте, 1967 - 1989 гг.)

Фоз кг/га

Езркбнт Нэжзвестковашвя почва Известкованная почка

Содзртаяае РхОж,«Г/1П0г Степень подвиж. иг/я Урсаьй, Ц/Гв Содерхаше Степень подем». р,о,,мгЛ00г я, о,, иг/л урохза, д/г8

ИК'Рщ

1Л 3,7 7,3 6,6

0,<К6 0,070 0,128 0,142

18,8 25,9

27.6

29.7

1.9

4.0

7.1 в,7

0,077 0.082 0,161 0,210

25,8 30,7 30,3 29,3

600 4,3 0,082 '26^2 4,8 0,093 32,2

кк*р»0 6,3 0,119 31,2 6,5 0,142 30,0

в,в 0,150 31,8 9,0 0,198 30,8

кк*р1?0 12.$ 0,227 30,2 П.4 0,243 31,4

1200 и* 10,2 0,101 30,3 10,8 0,107 30,9

12,9 0,145 29,5 14,0 0,163 28,3

нк*р,о 16,5 0,185 31,6 17,7 0,235 31,8

НК^иа 19,8 0,253 - 28,5 19,6 0,279 28,7

1597г. Р.* 5,5; 1588Г. Ш>0..» /3,4 ?,% 5,0! 1939Г. НСРо,,, 4,1 Р.* 6,

Кярпичникова (198Э) по продуктивности других культур севообороте: картофеля, озяиой пшеницы я клевера.

Подтверждением результатов полевого опыта явились закономерности, полученное в вегетационном (таСл. 3). В первый и во второй год» исследований свежевнесенные фосфорные удобрения Сши неэффективны по сравнен» с Ж фоном при уровнях содержания фосфатов 10,3' иг/100 г на неизвестковакной и 4,6 мг/100 г на известкованной почве, что свидетельствует об их оптимальности.

Итак, в полевок и вегетационном опытах негладко продемонстрировано, что оптимальное содержание подвижного фосфора для расте-

Таблица з

Урожай ячменя при различием содержании фосфора в почве (данные вегетационного опыта)

1987 1988

Известь по г.к. Вариант Содержание фосфора в почве. КГ Р^о./ЮО Г

1,в 4,6 10,4 1,8 4,6 10,4

0 0 3,5 4.5 4,1 3,2 4,1 4.0

нк 4,9 8,6 И.4 4,7 5,3 7.4

НРК 10,2 10,в 11,0 6,4 7.0

1,5 0 4,6 5.9 5,1 3.9 5,0 4,7

нк 7,0 12,1 9,0 5,5 8,6 в,8

тк 11,1 11,3 8.4 7,0 8,1 6.4

1987 г. НСР„.« 1.4 г; Р.* 1,9! 1908 г. НСР0,, 0,95 Г! Р,Х 1,9 вий может бить установление и на кислых почвах, если содержание подвижного алоошия в них невелико. Особенно важным является то, что в качестве тестовой культуры для детерминирования величины оптимального содержания фосфатов использовался ячмень, очень чувствительный к реакции среды, а также невысокие абсолютные показатели нюней грвншщ оптимального содержания подвижного фосфора. 0га оказались я 2-3 раза ниже рекомендуемых ныне для произвесткованных почв.

2. Фосфатный -режим почвы и питание растений, азотом на естественном и искусственно созданных фосфатных фонах.

Попытка улучшить фосфатное состояние почвы путем создания

7

высотах фосфатных фонов в первут» очередь направлена на повышение содержания доступных фосфатов {ряо, в 0,2b. hci), что влечет увеличение их степени подвижности (р2о, в 0,02н, caci,).

Как видно из таблицы 2 оба параметра менялись в соответствии с количеством внесении удобрений и на фоне p1JOO содержание подвижного фосфора в почве увеличилось в три раза, а степень подвижности - в два раза по сравнению с естественным фоном.

Применение извести не повлияло на содержание подвижных фосфатов, но увеличило их степень подвижности. Благодаря защитней функции взвести по отношению к ретрогрвдации вновь вносима фосфатов на известкованной почве они отличались более высокой степенью подвижности нежели на неизвесткованное, несмотря на одинаковое содержание.

Положительная корреляционная связь с показателями степени подвижности была установлена не только для выноса фосфора урожаем ячменя <г=0,64), но и для выноса азота (г=0,46, при гкрнт=0,23). Вероятно, из различных фосфатных фонах складываются неадекватные условие не только фосфорного, но и азотного питания растений.

Исследования, проведенные в вегетационном опыте показали, что на начальных атапах вегетации ячменя наблюдается дифференциация растений на различных фонах по содержанию в них азота (табл. 4>. На не известкованной почве в фазу кущения (фон NK) содержание азота в биомассе при оптимальном содержании фосфора в почве на lex вьаю, нежели при естественном, на известкованной - на 9,53. 8 фазу выхода в трубку закономерность менее выражена, но тенденция сохранилась.

Вряд ли более высокое потребление азота растениями по мере увеличения содержания подвижных фосфатов в почве связано только со стимулнрущкм влиянием фосфора на развитие корневой системы и явлением синергизма фосфат-асоов и ионов яиюния (Турчин, 1940; 1964). Вероятно, создание фосфатных фонов приводит к изменению не только фосфатного, но и азотного режима почвы.

Сопоставляя результаты наблюдений по динамике потребления азота растениями и изменением содержания его в неизвветковаявов почве можно заметить довольно резкие различия по выносу азота растениями на возрастаниях фосфатных фонах, в то время как содержание азота в почве практически не меняется (рис.1). Это 8

Таблица 4

Содержание азота в ячмене в фазу кущения при различном содержанки фосфора в почве, X. (Средние данные вегетационного опыта 1907-1988 ГГ.)

Известь, по г.к. Вариант Содержание фосфора, иг рао,/1СО г

Г.8 4,6 10,4

0 0 14К МРК 3,08 4,39 4,78 3,26 4,65 4,96 3,41 5,23 5,11

1.5 0 3,77 3,38 2,78

NN 4,42 4,81 4,08

№11 4,76 4,53 3,69

Запасы минерального азота б почВе и Вынос его растениями В динамике

мг N ЧсосуЭ

Содержсиие фосфора & пэчВе иг/100 г

М 1,7 Ш) 4,3 ЕЗ

А -

С -

кущение В — бы* од 6 ггрубку полная спелость

Рис. 1.

9

характерно и для известкованное почвы. Можно предположить, что г почве с Солее высокий содержанием подвижного фосфор» накапливается больше доступного для растений азота. Б пользу благоприятного влияния высокого содержания фосфора в почве кг азотный режим свидетельствует и то, что внесение фосфорних удобрений совместно с азотно-калийными сопровождается увеличением выноса азота растениями по сравнению с азотно-калийяым фонем, в то время как содержание подвижного азота на отих вариантах, как правило, одинаково.

Дополнительную информацию о наличии или отсутствии влияния уровня содержания фосфора в почве на ее азотный режим в условиях вегетационного опыта можно было получить измеряя активность ферментов азотного обмена на различных фосфатных фонах. 3. Активность Фармевтов азотного обмена в почве в зависимости от уровня содержания подвижного фосфора.

Из графиков, представленных на рисунке 2 видно, что максимум активности протеазы, уреазы и аспарагиназы в почве насишдалея в фазу трубкования ячменя, соответствующую периоду максимального потребления питательных веществ. Для середины вегетация характерна наиболее четкая дифференциация величини активности протеаз» и уреазы в зависимости от уровня содержания фосфора в почве. Менее рельефные показатели получены для аспарагиназы. По сравнению с естественным фосфатним фоном при уровне содержания фосфора в почве 10,2 мг/100 г активность протеазы увеличилась на 33*. уреазы - на 35ї» аспарагинэзы - на 295, в среднем за два года на веизвесткованной почве.

На изве откованной почве тенденция аналогичная и максимальная ферментативная активность, как правило, соответствует уровню содержания фосфора в почве 10,6 мг/100 г, который в два раза превышает оптимальный. Исключение составляет уреаза. На оптимальном же фосфатном фоне активность протеази л уреазы - на 23Х, а аспарагиназы - на 15* вине, чем на естественном.

Аз отно- калийные удобрення оквшвали депрессируияеа действие ва активность протеаза, уреазы и аспарагиназы на неизвесткованной почве на протяжении всего вегетационного периода. При внесении фосфорных удобрений совместно с взотно-калийными угнетающее влияние последних на ферментативную активность почвы ослабевало, 10

НеизВесткоВанная почба

0.6

мн2/д

0.6

МНі/д

0.3]

03 : 0,15

Жз/д

г 2

1 - кущение

2 - Вьіхоб 6 тру&ку

3 - полнся епелоеть

З І

З І

ИзВесткобанная почВа

2 з

—р о

-Р 600 —Р 1200

ПН3/д

Ші/д

уреаза

Зі 2 З

аспарагілаза РиС. 2„

а иногда н полностью снималось. На известкованное почве отрицательное действие азотно-калийных удобрений наблюдалось лишь в начальный период роста растений при низком содержании фосфора. Негативное влияние полного минерального удобрения не обнаружено.

Приведенные рассуждения' позволят предположить, что на неизвесткованной и известкованной почвах при оптимальном уровне содержания фосфора складываются более благоприятные условия для трансформации азотсодержащих веществ под действием ферментов, нежели на почве с естественным содержанием фосфатов.

Для получения достаточно корректных выводов относительно наличия ' взаимосвязи между фосфатным уровнен почвы и ее обеспеченность» минеральными формами азота был поставлен модельный вксперимент в отсутствии растений.

4. Влияние уровня содержания фосфора в почве на содержание в ней минерального азота, азотминералязудщую способность и гуцусное

состояние. '

В модельном опыте подтвердилось предположение о том, что насыщение почвы фосфорными удобрениями улучшает не только фосфатный, но и азотный режим почвы. Это проявилось как в последействии остаточных фосфатов по прошествии 17 лет после создания фонов, так и в действии свежевнесенных (табл. 5). С ростом обеспеченности почвы подвижным фосфором наблюдается тенденция к увеличению содержания минерального азота. При оптимальном, с точки зрения питания растений фосфатном фоне содержание минерального азота в неизвесткованной почве на 17*, а в известкованной - на 153 выше, чем в почве с естественным содержанием фосфатов. Свежевнесеннае фосфорные удобрения вызывают дополнительную мобилизации азотсодержащих вещств. Как видно из графика (рис.3), влияние Рсд на динамику содержания минерального азота подобно влиянию извести, но уступает ему по силе.

Б пользу существования зависимости между фосфатным состоянием почвы, и ее азотным режимом свидетельствуют данные по азотминералнзуицей способности почвы на различных фосфатных фонах. По мере увеличения фосфатного уровня почвы ока возрастает и на максимальнее« фосфатном фоке (р1ао0) превышает взо1мияералилу шц и способность естественного фона (р0) в два раза на неизвесткованной почве и в три раза на известкованное (рис.4). 12

сосол рсд контроль

Рис.3.

Азотминерализующая способность почЬы при различном содержании & ней фосфора

-rmvoq т

н«иэв»сгпкой(ино й иэб^сггкоскхиая г о-. 6а псмба

Таблица 5

Последействие и действие фосфатов на степень подвижности фосфора и содержание минерального азота б почве (модельный опыт)

1 Известь, Н Фосфатный Степень Минеральный

по г.к. фон, Вариант РИксі подвижности азот.

МГРаОї/ІООГ р3о,, мг/л мг/яг

0 1.7 0 4,21 0.07 18,5

рсд 4,13 1.88 24,8 21,8 " 3,0"

4,3 0 4,19 0.10 20,8 14.0 6 8

Рсд 4.17 2,05 26,5 22,4 Ч7Г

10.2 0 4,08 0,19 22.8 Щ-

РСД 4,05 2,43 28,0 23, Г 4І9

1.5 1.9 0 4,79 0.10 , 22,4 12,4 10,0

Рсд 5.00 3,11 32,4 21,8 10,6

4.8 0 4,39 0,16 26,7 17,2 9 Б

Рсд 5,15 3,33 34,3 23.1 11.2

10,6 0 5,01 0.23 25,2 О в о

Рсд 5,18 3,94 27,0 14,4 із;б

Примечание: числитель - знаменатель - к-гю3

Улучшение азотного режима в определенной степени связано с активизацией микроорганизмов, участвующих в разложении азотсодержащих органических веществ и усилением биохимической трансформации азота почвы. Возникает - опасение, что создание высоких фосфатных уровней в отсутствие применения органических удобрений может привести к уменьшению содержания гумуса и. как следствие, деградации почвы.

Как показали исследования, по истечении 17 лет после закладеш опыта содержание гумуса в пахотном слое не изменилось и было одинаковым на различных фосфатных фонах. Тем не менее, проявилась зависимость между содержанием подвижного фосфора в почве и 14

изменением группового и фракционного состава гумуса.

Увеличение фосфатного уровня почвы от 1,7 до 10,2 иг/100 г почвы не повлияло ва сушу гуминовых кислот (ГК), но изменило соотношение фракций. Содержание свободных ПС и связанных с полуторными окислами уменьшилось в 1.5 - 2 раза, при одновременном увеличении количества менее подвижных ПС, связанных с кальцием, устойчивыми полуторными окислами и глинистими минералами. На фосфатных фонех р,00 н р„00 содержание фульвокислот (ЮС) снизилось по сравнении с исходной почвой на' 11,2 и 35,IX, соответственно. Это произошло на фоне уменьшения всех фракций ФК. Стабилизация ПС и уменьшение содержания ФК способствовали увеличению соотношения ПС:ФК от 0,44 на почве с естественным содержанием фосфатов до 0,75 на максимальной фосфатном уровне (10,2 иг/100 г). Содержание негндролизуемого остатка увеличилось на 75,63.

Аналогичные изменения происходили на известкованной почве. Правда, в присутствии извести влияние фосфатного уровня почвы на групповой и фракционный состав гумуса было менее.выражено.

Приведенные результаты позволяют констатировать,. что интенсивное повышение фосфатного уровня почвы в условиях высокой насыщенности севооборота клевером (40К) сопровождается стабилизацией содержания гумуса в пахотном горизонте, изменением его состава и переходом типа гумуса из фульватного в гуматно-фульватный.

ВЫВОДЫ

1. В кислой дерново-подзолистой тяжело-суглинистой почве с низким содержанием подвижного алюминия и низкой степенью его подвижности установлена оптимальные уровни содержания подвижного фосфора для растений. Нижняя граница оптимального содержания подвижного фосфора для ячменя в неизвеоткованной почве (рН 4,2) составила 8,8-10,2 мг/100 г, а в давно произвесткованной почве (рН 5,2) -4,0-4,8 мг/100 Г.

2. Выявлена положительная корреляция между степенью подвижности фосфатов почвы и виносом урожаем ячменя не только фосфора, во н азота, в вегетационном опыте в начале вегетации ячменя наблвдалась дифференциация растений на различных фосфатных фонах по процентному содержанию в них азота. На неизвеоткованной почве 15

в фазу кущения содержание азота в биомассе при оптимальной содержания фосфора в почве аа 16$ выше, нежели при естественном; на известкованной почве - на 8,SX,

3. При установленных невысоких показателях оптимального содержания фосфора улучшается не только фосфатный, но и азотный режим почвы. В модельном опыте на оптимальных с точки зрения питания растений фосфатных фонах по сравнению с естественным фоном содержание минерального азота выше: в неизвестковакной почве - на 17*, в известкованной - на - 151. зависимость содержания минерального азота в почве от ее обеспеченности фосфором проявилась как в последействии остаточных фосфатов, так и в действии свежевнесенных. Влияние суперфосфата на динамику содержанка минерального азота - подобно влиянию извести, но несколько уступает ей по силе воздействия на мобилизацию азота.

4. При оптимальном содержании подвижного фосфора в почве активность ферментов азотного обмена выше, чем при естественном. Б вегетационном опыте в середине вегетации на оптимальных фосфатных фонах неизвесткованной и известкованной почвы активность протеазы била шше на 33 и 23%, уреазы - на 35 я 23*, аспарапгаазы - на 29 и 15%, соответственно, по сравнению с естественным фоном.

5. По мере увеличения уровня содержания подвижного фосфора в почве еэотыинерализушая способность возрастала и при максимальной обеспеченности фосфатами превышала азотминерализую-щую способность почвы с естественным содержанием фосфора в два раза в отсутствие известкования и в три раза - на фоне длительного последействия извести. Абсолютные показатели азотминерализую-щей способности практически одинаковы при оптимальных уровнях содержания подвижного фосфора в неизвесткованной почве (рН 4,2) и в давно произвесткованной почве (рН 5,2).

€. По истечении 17 лет после закладки опыта содержание гумуса в пахотном слое не изменилось и было одинаковым на исследуемых фосфатных фоках неизвесткованной в известкованной почвы, но его фракционный и групповой состав различался. При оптимальней содержании фосфора в почве найдвдалось повышение содержания кегндролизуеиого остатка, уменьшение содержания фульвокислот при неизменной содержании грошовых кислот по сравнению с исходной почвой. Тип гумуса из фульваткого перешел в гуматно-фульватный.

16

список тюбот. опубликованных по теме, диссертации.

1. Дцкамшса* биологической активности в дерново-подзолистой почве с разными уровням содержания подвижного фоофорв.- тезисы доклада III Всесоюзного симпозиума "Биодинамика почв" (25-27 октября I960 г.), Таллии, 1988, с. 38 (в соавторстве).

2. Influence of the soil phosphate level on humus quality.-Proceedings 10-th international syraposium "Humus et Planta", Prague, 1991. p.56.

3. Оптимальное содержание подвижного фосфора на кислой дерново-подзолистой почве с низким содержанием алпшния (в печати).

26.12.91 г. Зчк. 3777Р Тир. 125 эк». Уч.-иэд.л. 1.0

Отпечатано-на ротапринте в ОНТИ ЛНЦ АН СССР