Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Фосфорный режим почв Кубани при интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Фосфорный режим почв Кубани при интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур"

1 п ' -П 1Я ' !

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФОСФОРНЫЙ РШМ ПОЧВ КУБАНИ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Специальность 06.01.04 - Агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных нэук

На правах рукописи

СУЕТСВ Виктор Павлович

лмског_ап, 1994

Работа выполнена на кафедре агрохимии Кубанского ордена Трудового Красного Знамени государственного аграрного университета в течение 1971-1987 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.И.СТОЛЯРОВ

Официальные оппонзнты:доктор биологических каук,профессор ТОНКОНОКЕНКО Е.В.

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник ПОДЛЕСНЫЙ И.В.

Ведущее предприятие: Северо-Кавказский каучно-исслэдова -

гельеккй проектио-гехнологический институт агрохимш и почвоведения

Защита состоится 23 июня 1994 г. в 9.00 час. на заседании специализированного совета Д 120.23.02 }$убанского государственного аграрного университета.

Адрес: 350Э44, г.Краснодар, ул.Калинина, 13, Кубанский государственный аграрный университе, специализированный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан " ______1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета ,

доцент 1^^ А.Е.Ефремов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность_гемы. Выяснение процессов взаимодействия минеральных удобрений, особенно фосфорных, с почвой всегда является одной из важнейшее задач агрохимии и химии почв . Многоосновность ортофосфорной кислоты способствует образо -ванига различных соединений с компонентами почвы, неодинаковых по составу и растворимости.

К.К.Гедройц (1955 г.), Д.Л.Аскинаэи (1950 г.), И.И.Гор- -бунов (1948 г.) и другие считают, что поглощение фосфора идет по химическому типу с образованием труднорастворимюс соединений. В.М.Клечковский ( 1951 г.), Н.В.Кашркина (1954 гД С.Н.Алешин ( 1936 г.) отмечают, что поглощение фосфора про -текаег по обменному типу и нахождением его в доступной форме, В работах П.Г.Адерихкча (1953 г.), С.Г.Рыдкого (1938 г.), А.Д.Фокина (1964 г.) показано, что поглощение фосфора дости ~ гает 57,1-200 мг на I г сорбента и с увеличением времени взаимодействия возрастает количество ма лорастворишх соединений. С.Н.Алешин (1937 г.), П.А.Власюк ( 1955 г.), А.И.Косслапова-(1972 г.) отмечают хорещую доступность для растений фосфатов железа и алюминия.

Противоречивость результатов вызывает, необходимость проведения исследований для различных объектов по единой него -дике с привлечением разных методов определения природы свя -зи фосфора с почвенными компонентами.

Ц§£ь_и_за£аад__исследований. Целью наших исследований было изучение поглощения фосфора удобрений разными почвами Кубани в зависимости от дозы и времени взаимодействия удобре--ния с почвой, изменение химического состава поглощенного фосфора во времени и вкрашзания растений.

В соответствии с зтим в задачу наших исследований входило установить:

- время насчуплення сорбционного равновесия для почв Ку -баки в зависимости от дозы фосфора;

• - количественное поглощение фосфора в зависимости от дозы и времени взаимодействия удобрений и почвы;

- изменение фракционного состава поглощенного фосфора е зависимости от дозы и времени взаимодействия удобрения и почвы;

- влияние доз фосфорных удобрений и возделываемой кукуру зы в условиях монокультуры на изменение фракционного состава фосфатов и их доступность для растений;

- влияние многолетнего применения возрастающих доз фос -форчых удобрений в условиях орошаемого овощного севооборота на фракционный состав фосфатов и остаточное количество фос -фора в почве.

На^адая_новизиа_рабогы. Впервые для почв Кубани по едино; методике определены характер сорбции фосфора и сорбционная . емкость. Изменение фракционного состава поглощенного фосфора проводилось в сравнении двух методов: Чирикова и Гинзбург -Лебедевой.

Влияние различных доз фосфорных удобрений и возделываемо: культуры на изменение фракционного состава фосфатов и их дос тугшость проведено в сравнении двух поставленных условий • : возделывание кукурузы и поддержание почвы в состоянии пара.

Изучено изменение фракционного состава фосфатов в почве за ротацию севооборота с внесением разных доз фосфора и участие разных форм фосфатов б латании растений.

ЭЕ§21ИН§££§2_а®™222Ё_Е§^2™' Работа умеет практическое значение в разработке приемов и способов внесения фосфорных одобрений, корректировке доз удобрений под отдельные куль -гуры, прогнозирования остаточного количества фосфора в почве -I эффективности влияния остаточного количества фосфора на урожай с.-х. куль тур, уровня возможного загрязнения почвы тяжелыми металлами.

Апробация, щбогы.. Основные результаты исследований до -{падывались и обсуждамсь на заседаниях преподавателей кафедры агрохимии и научных конференциях сотрудников Кубанского "'АУ в 1972-1907 гг.

По материалам исследований опубликовано 3 статьи, одна 43 них в соавторстве, в которых отражено основное содержание диссертации.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на из страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 разделов, выводов, предложений производству, списка литератур« я приложения. Основной материал диссертации представлен 21 таблицей, 12 рисунками и 10 приложениями. Список литературы включает 227 источников, в том числе - 88 иностранных.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования по кинетике и статике сорбции фосфатов проводили с образцами пахотного слоя следующих почв: типичный малогумусный сверхмощный чернозем, выщелоченный малогумусный сверхмощный чернозем, слитой малогумусный сверхмощный черно -зем, серая лесостепная почва и бурая лесная ненасыщенная почва.

Черноземы содержали 21,3-26,2 мг-экв. обменного кальция и 7,5-10,2 мг-экв./100 г почвы обменного магния при содержании их в валовой форме 1,9 %. Бурая лесная почва, наоборот, содержала больше подвижных форм алюминия и железа, соответственно 13,5 и 17,5 мг-экв./100 г почвы.

Изучение кинетики сорбции проводилось путем обработки 10I соответствующих почв 6 мл раствора КН^РО^ концентраций 0,01Ы, О,ЮМ, 0,50М. Время взаимодействия почвы и раствора составляло от I чинуты до 8 суток. Перемешивание проводилось только первые се.а/нды.

Изучение статики сорбции проводилось обработкой 10 г соответствующих почв 6 мл раствора КН^РО^ с концентрациями от 0,01 до 1,94, что соответствовало 0,426 - 53,9 мг Р^О^/ г почвы. Время взаимодействия составило 12 суток.

В качестве метки использовался радиоактивный изотоп фое-

■30

фора Р. Радиоактивность препарата определялась по общепринятой методике.

Для определения фракционного состава фосфатов, образовавшихся на разных стадиях сорбции, использовались метод Чири -коЕа, вариант Шконде и Чанга-Джексона в модификации Гинзбург-Лебедевой .(Агрохимические методы исследования почв. Ы . 1975г.).

Исследования по влиянию систематического внесения фосфор ных удобрений и возделывания кукурузы на изменение фракционного состава фосфатов проводился на опытном поле КГЛУ по следующей схеме: I. Без удобрений (контроль); 2. Р^д, 3. Рдд , 4. Р220. 5. ^240' Повторное» ~ 3-кратная. Общая плошадь делянки - 4 м^. Почва в течение проведения опыта поддерживалась

в двух состояниях: первое - в состоянии парового поля; вто -рое - вырашивание кукурузы в течение трех лет. Фосфор вно -сился з виде аммофоса и постоянно в тех дозах, что указано в схеме опыта.

Почва представлена выщелоченным налогумускым сверхмощным черноземом. Содержание гумуса составило 3,5 гидролитическая кислотность 1,1 мг-экв. и сумма поглощенных оснований 36,6 мг-экв./100 г почвы. Содержание валового алгминия было 12,3 %, железа - 4,85 %, кальция - 1,85 магния - 1,65 % и фосфора - 0,170, а подвижного фосфора - 20,1 мг/100 г почвы. Определение фракционного состава фосфатов проводилось по указанным выше методам.

Исследования по влиянию многолетнего внесения возрастаю- ■ щих роз фосфорных удобрений в обойном севообороте на фосфорный режим были проведены в полеЕом спите на опытном поле кафедры агрохимии Кубанского ГАУ по следушей схеме: I. Без удобрений, (контроль); 2. VK-фон огурцы ,лук, Ц^К^-томаты, ка-

пуста, баклажан); 3. фон +■ Р^Р^-огурцы, лук, Р^-томаты,капуста, баклажан); 4.фон + Pg^Pyo »лук» Р^20~томаты'ка~ пуста,баклажан); 5. фон + Pg (P^gQ -ОГУРЦА» -гома111» капуста, баклажан); 6. фон + Р^+навоз (20 т/га -огурцы ,-лук, 25 т/га - томаты, капуста, баклажан); 7..Навоз (40 т/га -огурцы, лук, 50 т/га - томаты,капуста, баклажан). Повторность 4 кратная. Учетная площадь - 50,4 м^.

Почва представлена вышелоченным малогумусным сверхмощны?.! черноземом. Содержание гумуса составило 3,41 поглощенных оснований -27,6 мг-экв./100 г почвы, валового фосфора -0,17 %, подеи.отого фосфора - 12,0 №/100 г почвы.

Для характеристики фосфорного режима почвы определяли со-

держание минеральных и органических фосфатов путем кислотно -щелочной экстракции (вариант Гинзбург), минеральных фосфатов (метод Чанга-Джексона в модификации Гинзбург-Лебедевой) и' подвижный фосфор в кислотной вытяжке (метод Чириксва). (Агрохимические методы исследования почв, М., 1975 г.).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Кинетика_сорбции_фосфатов. Результаты исследований показали, что при низких концентрациях фосфор быстро поглощался почвой и тзорбционное равновесие устанавливается в течение первого часа взаимодействия (табл.1).

Яри увеличении концентрации фосфора в растворе до 0,5и установление сорбциовного равновесия наблюдалось уже на 3-4 сутки после взаимодействия. Наиболыаее поглощение через 8 суток взаимодействия отмечается у бурой лесной почвьг и типичного чернозема, соответственно 20,18 и 19,69 мг Р^О^/г почва и это не является пределом.

В практике применения удобрений важно знать, в какие соединения переходит питательное вещество удобрения в почве и их доступность для растений. Определение группового состава фосфатов по методу Чирикова показало, что в первые минуты взаимодействия при малых концентрациях раствора образуются фосфаты I и П групп хорошо доступные для растений. Но с уве-. личениек времени взаимодействия до 2-3 суток их количество уменьшается с 55-75 « до 35-45 % и при дальнейшем взаимодействии количество их стабилизируется (рис. I и 2 ). При.увеличении времени взаимодействия вначале наблюдается возрастание количества Ш, 1У и У групп фосфатов и после 2-3 суток взаимодействия их со дерзание стабилизируется.

Таблица I

Кинетика сорбции фосфатов почвами, з % от внесенного

пГРМЯ Выщелоченный Типичный Бурая лесная взаимо-__чернозем___ чернозем____почва__

~ 0,01М 0,1М 0,5М 0.01М ОДМ 0,5!,1 • О.ОГД 0,Ш 0,5М

I мин. 91' 79 53 99 92 83 86 83 59

30 мин. 100 . 84 74 100 100' 94 . 94 91 67

I час 98' 90 76 99 98 76 94 93 79

12 час 96 .79 92 100 97 93 95 99 84

I сутки 89 • 78 69 96 79 88 97 99 88

3 суток 88 80 75 92 88 92 99 99 90

5 суток 87 84 - 78 93 100 100 100 100 93

8 суток 86 . 82 • 74 91 88 92 100 100 95

Такая же закономерность наблюдается и при увеличении концентрации фосфора в растворе до 0,5М. Только доля фосфатов I и II групп возросла и составляла 60-65 % от всего поглощенного фос -фора, соответственно уменьшалась доля труднорастворимых.

Результаты определения фракционного состава фосфатов по методу Чанга-Джексона е модификации Гинзбург -Лебедевой подтверждают результаты изменения группового состава (рис.3 и 4).Основная часть сорбированного фосфора представлена одноосновными фос -фатами типа Са-Рр их доля составляла при низких концентрациях раствора до 45-65 % от всего поглощенного фосфора. Содержание фосфатов алюминия и железа в сумме составило около 30 % от всего поглоденного фосфора и образовалось с первых минут взаимо -дейстЕия. Количество фосфатов алюминия несколько превышало содержание фосфатов железа.

Превышение концентрации фосфора в растворе способствовало

¿60 О

«40 |3°

&20 ч

о «10

Внесено 0,426 мг Р205/г почва

«Л

80

70

«60

о

н

&50

О О

>¿<40

а>

§30

о

!2(Н 10

Суй-'

Внесено 21,300 кг Р205/г почвы

•А—

4 5 6 7 Время взаимодействия,сутки

8

1

2 3

Рис.1

- фосфат I и П групп

- фосфат ы хруп пи

- фосфаты ГУ и У групп

Изменение группового состава фосфатов в выще-аоченном черноземе я заьаси.шстп от временя взаимоде2ствгя и дозы фосфора, в % от поглощенного количества

70 £50

ш

К 30

§<20 оЮ

80

Внесено 0,426 иг ?205/г почт

о о

1

-0-

3

О А

3 л

70

я §

§40

§30 а

§20 <р

«

\ Внесено 21,300 мг пачБа

I

•V-

о10^__&---

----л-

I 2345678

Бремя кзаимодевстя,сутки

1--фосфаты I и П групп •

2 —--фосфаты Ш группы

3 -- — фосфаты 1У и у групп

Рис.2 Изменение группового состава фосфатов в бурой

лесно8 почве в зависимости от вреыеви взаимодей-

ствия и доза фосфора в % от поглощенного количества

70'

(360-о

1м-

о

«40.

а>

|зо-

Г

О.

10-

Бнесено 0,426 ыг Р20&/г почвы

а Л

-х—■—» * .■

4

-x--л ■ -и-^

80.

.70.

§6СЧ §>о]

о

ф

|зо

о

о

10

Внесено 21,300 мг Р205/г П0ЧЕИ ^

2 ^

"5 5" § Г~ Г

Бремя взаикодеЁс гвия,сутки

1 -Са-Р^.

2---Са-Р0

3

4

-А£+Ре-Р -Прочие

, -—х-

Рис.3 Изменение фракционного состава фосфатов в выщелоченном черноземе в зависимости от времени взаимодействия в дозы фосфора, в % от поглощенного количества

з

Внесено 0,426 ыг Р^О^/г почвы

80

70

§601 а 50-

о

0

«•40

01

§ 30

Внесено 21,300 мг ^^ П0ЧВЙ

« 20! О

I -->

. о--

А

- X -л— X-

, 4

Т- I 3 § г

Время вгаяыодэ!6с1вгя,сутт

-Са-Рт

2---Са-Р„

34-

■ X ■

- АР+Ре-Р • Прочие

Рис.4 Изменение фракционного состава фосфатов в буро* лесной почве в зависимости от времени взаимодействия и дозы фосфора, в % от поглощенного количества

1

образованию хорошо растворимых фосфатов, даже с увеличением про

долнгтельносгк взаимодействия почвы и раствора. Доля одноосное-

1

ных фосфатов возросла до 60-72 % от всех поглощенных фосфатов. Количество фосфатов железа и алюминия возросло, а относительное содержание уменьшилось до 15-20 Содержание высокооснов-ных-фосфатов Са-Рд было незначительным зо всех случаях взаимодействия и составляло около I % от всех фосфатов.

.Содержание фосфатов I и П групп и одноосновных фосфатов Са-Р-^ в черноземных почвах было выше, чем в лесных, что связано с различным содержанием подвижных форм кальция, магния, железа, алюминия и других ионов в этих почвах.

Следовательно, эффективность фосфорных удобрений не должна изменяться от сроков их внесения. Исследования В.П.Суетова (1968.г.) показали одинаковую.эффективность осеннего и припо-севного внесения удобрений на урожай подсолнечника в условиях вегетационного опыта. ■

Статика_содбции_фосфагов. При увеличении концентрации фосфора в растворе отмечается возрастание поглощения его почвами (табл.2).-

Наибольшее поглощение фосфора отмечено в типичном чернозе -ме и бурой лесной- почве и достигает до 63,9 мг/г почвы. Ха -рактер сорбции позволяет сказать, что и данная величина не является предельной, почвы могут поглотить .большее количество фосфора. Результаты показывают, что при концентрации 0,5Ы и' выше ( 21,3 ыг Р2О5/г почвы) наблюдается насыщение почв фос -фором и относительное уменьшение сорбции фосфатов. Дальнейшее повышение концентрации фосфора в растворе способствует откры -ванию новых сорбционных мест и увеличению поглощения фосфора

Таблица 2

Поглощение фосфора различными почвами в статических условиях в зависимости от концентрации фосфора

Внесено Почва и количество поглощенного фосфора

^2% выщелоченный типичный бурая лесная

мг/г чернозем_____чернозем _ _ почва

почвы

мг/г % мг/г % мг/г %

0,426 0,426 100 0,425 100 0,426 100

0,852 0,852 ЮС 0,852 100 0,852 100

2,130 2,130 100 2,330 100 2,130 100

2,982 2,982 100 2,982 100 2,982 100

4,260 4,060 95 4,260 100 4,260 100

8,520 •8,520 100 8,520 100 8,520 100

21,300 * • 17,900 84 21,300 100 20,970 98

29,820 26,730 90 29,820 100 28,760 95

42,600 35,210 83 36,620 86 34,460 81

51,120 42,440 83 45,360 88 * 43,250 84

63,900 56,850 89 63,900 100 63,900 100

НСР05, мг/г 2,144 1,896 2,320

почвами. Это указывает на сложный характер сорбции фосфора почвами, в которой участвуют различные сорбенты с различной сте -пеныз открывышя сорбдаонных мест. Определение группового состава фосфатов в почвах при обработке их растворами различных концентраций показало, что во всех почвах с увеличением кон -центрации в начале быстро идет образование фосфатов' I и П

групп до 70-80 а потом процесс стабилизируется. Образование фосфатов UI и 1У-+У групп," наоборот, с повышением концентрации уменьшается до 20-30 % от-всего поглощенного фосфора.

Анализ результатов фракционного состава поглощенных фос -фатов показал, что с увеличением концентрации в первую оче -редь образуются одноосновныз фосфаты Са-Р^ (рис. 5). В почвах черноземного типа их образуется с 20 до 80 % и несколько уменьшается при концентрации фосфора в растворе I,ОМ и выше. В почвах лесного типа наблюдается постоянное увеличение содержания одноосновных фосфатов Ca-Pj с 14 до 60

Большую роль в осаждении фосфора играли окислы железа и алюминия. При низких концентрациях фосфатов железа и алюми -ния в сумме образовалось от 32 до 52 % от всех поглощенных фосфатов. С увеличением концентрации фосфора в растворе их количество снижалось до 10-20 % от всех фосфатов. При малых концентрациях больше образовывалось фосфатов железа, а при высоких - фосфата алюминия.

Нами была сделана попытка установить наличие взаимосвя -зи между отдельными химическими показателями исследуемых почв и содержанием отдельных фракций фосфатов при взаимодействии почв с растворами трех концентраций (0,01, 0,1, 0,5М)". Ус -тановлена прямая зависимость между подвижным'железом и фос -фатами железа (Z =0,818; 0,965; 0,975 ), валовым содержанием кальция и фосфатами кальция (С =0,948 ; 0,573 ; 0,962), ph'^j и фосфатами I+П групп iZ =-0,136; 0,688,* 0,785). Для фосфатов алюминия и содержанием валового алюминия получена обратная зависимость, чем меньше валового алюминия, тек больше образуется фосфатов алюминия (2 =-0,907; - 0,916; - 0,402).

80.

Ъй 70

§" 60 <я

^ 50)

о «I

Е В

3

4С

зе

10-

Б5рая лесная почва

Л ЛА.

/^к1 *- *-». - * —X-г —А — -

__Л • _______>1______4

~20

10

Са-Р-

30 40

Внесено иг Р20^ на I г пэтвн.

3----А^+Гс-Р

50

— Са-Р„

4

-Прочие

Рис.5 Измгнение фракционного состава фосфатов в почвах, в зависгкоста от дозы фосфора, в % от псггшекног; количества

у

Следовательно, почвы Краснодарского края способны поглощать фосфор в больших количествах, чем получено в опыте ( 64 мг/г почвы). Почвы можно расположить в следующей сорбционный ряд: типичный чернозем > бурая лесная почва > слитый чернозем)» серая лесостепная почка > выиелоченньтй чернозем.

Изменена е^ракщонш сепии фосфорных удобрений и возделывании кукурузы. Система -тическое внесение возрасгатамх доз фосфорных удобрений в почву в условиях парового поля способствует накоплению подвид -ного фосфора, и чем вше вносимые дозы, тем больше накапливается его в почве. За три года при внесении обшей дозы Р720 содержание подвижного фосфора возросло с 20,9 до 39,3 ыг/100 г почвы.

Такая же закономерность наблюдается и при выращивании кукурузы. При внесении обшей дозы Р720 содержание подвижного фосфора увеличилось с 21,6 до 47,1 мг/100 г почвы. -В почве.' под растениями во все годы наблюдения отмечается более высокое содержание подвижного фосфора, чем в почве парового поля.Ко при дозах Р];80 и ?2Г?0 Б 110432 П0Д растениями было мень'ле подвижного фосфора, чем в почве под паром. Видимо, большая часть удобрения использовалась растениями, а другая часть осаждалась в нерастворимые соединения. .

С увеличением дозы фосфора возрастает содержание всех групп фосфатов, но фосфатов I и П груш образуется больше, чем Ш группы. При обшей дозе Р720 содержание фосфатов I и П груш возросло с 37,0 до 53,1 мг/100 г почвы, а фосфатов Ш группы - с 26,0 до 38,2 ыг/100 г почвы.

' Под растениями наблидается накопление фосфатов всех групп и относительно одинаково. Содержание фосфатов I и П гругп при

общей дозе Ру^о увеличилось с 37,5 до 47,4 мг/100 г почвы, но их накопилось меньше, чем в почве парового полл.

Систематическое внесение возрастаю¡.т/х доз фосфорных удобрений в течение трех лет повыпало содержание в почве всех фракций фосфатов (табл.3).

Количество одноосновных фосфатов Са-Р^- при внесении Р720 за три года возросло с 12,5 до 33,5 мг/100 г почвы. Так же отмечается увеличение содержания фосфатов алюминия и железа с 5,5 и 12,0 до 12,5 и 31,0 мг/100 г почвы соответственно.

В почве под растениями кукурузы при систематическом внесении возрастающих доз фосфорных удобрений в течение трех лет отмечалось увеличение количества всех фракций фосфатов (табл.4Х

При общей дозе Р^о за три года содержание одноосновных, фосфатов увеличилось с 12,0 до 40,5 мг/100 г почвы. Количество фосфатов алючиния и железа при данных условиях возросло с 5,5 и 11.5 до II»0 и 31,0 мг/7.00 г почвы соответственно. Но содержание одноосновных фосфатов Са-Р^ в почве под кукурузой превышало количество их в почве парового поля на 7,0 мг/100 г почвы, а остальных почти не изменилось.

Результаты фракционного состава фосфатов в почве парового поля и под растениями позволяют сказать, что растения кукурузы усваивают не только фосфор удобрений, но обменно поглощенные катионы и частично окислы алвииния и железа, которые при этом в меньших количествах участвуют в осаг^цеши фосфора. Количество одноосновных фосфатов Са-Р^ в почве под растениями значи -тельно превьшало их количество шо почве без растений. При малых дозах удобрений в питании растений участвуют и фосфаты

Таблица 3

Изменение фракционного состава фосфатов в слое почвы 0-20 си парового поля при систематическом внесении различных доз фосфорных удобрений, мг/100 г почвы (метод Гинзбург-Лебедевой)

Год

Сроки отбора проб и содержание, мг/100 г до внесения удобрений : после уборки

: Са~Р1 Са-Р2 : А& -Р:Ре-Р Са- -рз Са-Р1 :Са- "Р2 :А 1 -Р :Ре-Р :0а- -Р

Вез удобр. 10,5 20,5 5,5 ■ ЛО 0 68 5 17 0 24 0 8,0 26,0 73 0

Р60 12,0 19,0 5,0 ■II 5 62 0 15 0 21 0 10,0 24,0 72 0

Р90 11,5 19,5 5,6 II 0 59 0 21 0 31 0 9,0 26,0 72 5

Р120 10,0 17,5 6,0 10 5 61 5 19 0 23 0 7,0 25,0 75 0

Р240 12,5 21,5 5,5 12 0 64 ,5 31 0 24 ,5 10,0 28,5 75 0

Без удобр. 10,0 17,0 5,0 10 5 65 0 16 5 23 5 8,5 26,5 72 5

Рб0 13,0 18,0 5,5 14 0 63 5 16 5 21 5. 10,5 26,5 73 0

Р90 12,5 19,5 6,5 13 5 61 5 22 0 31 5 11,0 28,0 72 5

Р120 15,5 21,5 7,5 14 0 62 5 19 5 24 5 10,5 27,5 76 0

Р240 18,5 23,5 7,5 14 5 65 5 33 5 27 0 12,5 31,0 76 5

1979

1901

Таблица 4

Изменение фракционного состава фосфатов в слое псчвы 0-20 си под кукурузой при систематическом внесении различных доз фосфатных удобрений, мг/100 г почвы (метод Гинзбург-Лебедевой)

Сроки отбора проб и содержание, мг/100 г

Год Вариант до внесения удобрений посла уборки

'.Ca-Pj : Са-Р2: А£ -Р Fe-P : Са-Р3 Ca-Pj Са-Рр : А2.-Р : Fe-P : Са-Р3

Без удобр. 12,5 19,5 5,0 10,0 59,5 15,0 22,0 9,0 ' 31,0 76,0

10,0 20,5 5,5 11,5 58,0 1У,0 24,0 11,0 33,0 79,0

iyvg р90 10,0 19,5 6,0 10,5 59,0 24,0 2Ь,0 10,0 24,0 74,0

■Р120 И,5 18,0 5,0 12,0 62,5 19,0 21,0 10,0 27,0 74,0

Р240 12,0 21,0 5,5 11,5 51,5 35,0 24,5 10,0 27,0 74,5

Без уцобр. 13,5 19,5 5,0 10,5 60,0 17,5 22,0 9,0 30,5 75,5

Ро0 12,0 19,5 6,0 13,0 58, э 22,5 25,0 II, Ь 32,5 78,5

1901 р90 13,5 18,5 5,5 13,5 61,5 25,0 26,5 11,0 29,0 75,5

Р1?.0 17,5 22,5 8,0 14,0 63,0 23,5 23,5 12,0 29,5 77,0

Р240 18,5 24,5 7,5 13,5 63,5 40,5 26,0 11,0 31,0 75,5

алюминия и железа, их в почве под растениями было меньше.

Фосф^рний режчм гточен при многолетнем внесении возрастающих дез фосфорных удобрений в овощном севооборот/в. Исследо -вания по динамике подвижного фосфора в почве показали, что. чем больше вносится фосфора, тем больше его накапливается под каждой культурой и в целом после ротации севооборота. При внесении за ротацию севооборота Р£дд содержание под -вижного фосфора в почве увеличилось до 12,0 иг/100 г почвы при содержании на контроле 8,5 мг. Внесение органо-мине. -рального или органического удобрения так же способствовало накоплению подвижного.фосфора до 11,7 и 11,1 мг/100 I' поч -вы.

В почве без удобрений за ротацию севооборота уменьшилось содержание одно- и двуосновных фосфатов (табл.5).

Систематическое внесение возрастающих доз фосфорных удоб -рений в севообороте способствует накоплению е большей мере хорошо доступных фосфатов Са-Р^- и Са-Рр. Это показывает на то, что растения усваивают поглощенные катионы и оставшиеся не способны осаждать избыток фосфора в нерастворимые соедк -нения. Фосфаты алюминия, железа и высокоосновные Са-Рд в содержании увеличились незначительно. НаиО'ольпая урокайность культур получена при внесении средних и повышенных доз фос -форных удобрений.

Таблица 5

Влияние систематического внесения удобрений в севообороте на фракционный состав фосфатов в выщелоченном черноземе при орошении, мг/100 г лочвы в слое 0-40 см (метод Гинзбург-Лебедевой)

Вашант

Фракции фосфатов

: Сумма : Сумма :Су.ша

Са-Р1:Ся-Р2

А£-Р:Ре-Р:Са-Р.

----:Са-Рт :всех :фрак-

'п. р :фрак-:ций ог

3:

гвалово :го %

Без

До закладки опыта 139,9 3,6 7,1 5,0 10,1 14,0 10,7 39,8 После ротации севооборота

2,7 3,9 4,1

удобр. 133,3 2,7

143,9 4,4

мр2К 136,4 5,8

N Р3К 154,0 7,2

N РК+

навоз 156,0 7,0

Навоз 151,8 6,6

9,7 7,6 10,9 14,4 16,3 49,3

28

8,5 13,5 6,7 32,9 24

10,9 15,1 12,7 44,3 30

11,2 16,5 16,2 50,7 37

12,1 17.6 19,8 58,0 37

34 32

ВЫВОДЫ

I. Сорбцяонное равновесие устанавливается тем медленнее, чем выше концентрация фосфора в растворе, и составляет от нескольких минут до 5-6 сутон для всех почв. В связывании фосфора удобрений учавствуют не только подвижные формы обменно-поглоценных катионов н полуторных окислов, но и общие формы, входялще в различные соединения и минералы.

2. В первые минуты сорбции фосфора в почвах образуются подвижные, доступные формы, которые составляют 50-75 % от всего связанного фосфора. С увеличением времени взаимодействия проис -ходит сначала уменьшение количества подвижных фосфатов и далее стабилизация их на уровне 45-65 % от поглощенного фосфора при разных концентрациях. Соответственно возрастает доля трудно -растворимых фосфатов.

3. Поглощение фосфора почвами достигает больших величин и полученная в нашем опыте величина в 63г9 мг/г почвы не является максимальной. Результаты сорбции по изучению поглощения фосфора почвами в статических условиях показывают на проявление нескольких сорбционных групп, а значит и большего поглощения фосфора почвами.

4. Увеличение концентрации фосфора врастворе способствует образованию хорошо растворимых фосфатов с 40 до 85 % ог поглошен -ного количества, а количество груднорастворимых фосфатов уменыле -нию с 50 до 10-20 Наибольшее количество хорошотрастЕоримых фосфатов образуется в типичном и выщелоченном черноземах, наи -меньшее - в бурой лесной почве. Хорошо растворимые фосфаты в основном представлены одноосновными фосфатами Са-Р|.

5. Кукуруза способствует сохранению подвижных фосфатов в почве в больших количествах, если .вносимые дозы фосфора превышают количество фосфора, которое способно усвоить растения, чем в то же время их сохраняется в почве без растений. К концу вегетации такая способность у растений исчезает и содержание подвижных фосфатов уменьшается по отношению к почве парового поля.

6. По методу Гинзбург-Лебедевой из почвы извлекается больше фссфатов, чем по методу Чкрикова, и он позволяет определить,какие формы фосфора устаиваются растениями. Результаты анализа почвы

тании кукурузы представляют одноосновные фосфаты, а фосфаты железа и алюминия - незначительную.

V. При длительном и систематическом внесении удобрений в условиях севооборота ьа выщелоченном черноземе повышалось содер -жание подвижного фосфора на 8-12 мг/100 г почвы под каждой культурой и одно- и двуосноЕных фосфатов на 5,1 и 8,0 мг/100 г соответственно при внесении высоких доз фосфорных удобрений.

8. Длительное применение органических удобрений способстгу -ег уменьшению осаждения подвижного фосфора минеральными компонентами путем поглощения фосфат-ионов органическими соединениями и сохранению его в доступной форме. Содержание высокооснов -ных фосфатов и фосфатов полуторных окислов было ниже на 3,1 мг, 1,5-2,4 мг/100 г почвы соответсгеенно, чем их находилось в почвах при применении высоких доз фосфора.

9. Все культуры севооборота потребляют одно-' и двуосновные фосфаты и их количество в почве без удобрений снижается. Но применение доз фосфора,превышающих количество усвоенного рас -гениями, способствует в первую очередь накоплению подвижных форм, чем труднорастворимых, так как обмечно-поглощенные катионы усваиваются растениями и не участвуют в осаждении фосфора.

10. Внесение повышенных доз фосфорных удобрений приводило

к росту урожая сельскохозяйственных кулыур. При этом их положительное действие проявлялось не только в год внесения, но и е последующие годы.

11. Внесение высоких доз фосфорных удобренуй не вызывает загрязнения грунтовых вод повышенным содержанием фссфат-иснов за счет незначительного перемещения фосфат-иона по профилю почвы. Значительное загрязнение почвы и растений происходит от внесения совместно с удобрениями сопутсгвухгтх пси технологии

получения тяжелых металлов, большинство из которых является .особотоксичными. Совершенствование технологии производства . удобрений снимает остроту загрязнения дочв и, следовательно, растений.

ПРВДСШШ ПРОИЗВОДСТВУ

На основании проведенных исследований и полученных результатов можно рекомендовать производству.

1. Фосфорные удобрения можно вносить задолго до посева семян или посадки саженцев, так как образовавшийся подвижный фосфор длительное время сохраняется в почве.

2. Чтобы сохранить плодородие почвы и получить высокий урожай культур дозы фосфора должны быть рассчитаны по выносу его запланированным урожаем.

3. Для уменьшения загрязнения почв и водоемов тяжелыми металлами необходимо совершенствовать технологию производства фосфорных удобрений, чтобы получить экологически чистый продукт.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ЗЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Суетов В.П. К вопросу сорбции фосфатов некоторыми поч -вами Кубани // Тр. /Кубан.СХИ.- 1979. -вып.178(206).-С.79-89.

2. Суетов В.П. Фосфатный режим выщелоченного чернозема при систематическом внесении фосфорных удобрений //Тр./ Нубан.СХИ.-1982. вып.2Н(239)С.12-19.

3. Столяров А.И., Суетов В.П., Бодня C.B. Влияние многолетнего внесения удобрений в севообороте на фосфорный режим выщелоченного чернозема при орошении // Агрохимия.- 1993. - № I.-С.41-50.