Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изменение фосфатного режима почв Мордовии при длительном сельскохозяйственном использовании

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Изменение фосфатного режима почв Мордовии при длительном сельскохозяйственном использовании"

< С |мг) мол На правах рукописи

I О !.:;,',

БУТЯЙКИН ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ

ИЗМЕНЕНИЕ ФОСФАТНОГО РЕЖИМА ПОЧВ МОРДОВИИ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

Специальность 06.01.04-агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

г. Санкт-Петербург - Пушкин 1998

Диссертационная работа выполнена в Аграрном институте Мордовского государственного университета на кафедре агрохимии и почвоведения.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук профессор Ш.И.Ахметов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор А.Н.Небольсин, кандидат сельскохозяйственных наук доцент Л.И.Корнилова

Ведущая организация: Мордовский научно-исследовательский институт сельского хозяйства (г. Саранск).

Защита диссертации состоится " апреля 1998 г. в 14 ч. 30 мин. на заседании диссертационного совета К-120.37.01 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, г. Санкт-Петербург - Пушкин, Петербургское шоссе, д. 2, корп. 1а, ауд. 239.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.'

Автореферат разослан " февраля 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Л.Ф.Лунина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Длительное сельскохозяйственное использование почв и дальнейшее наращивание темпов производства растениеводческой продукции требуют решения вопросов количественной оценки формирования почвенного плодородия, где важная роль принадлежит фосфору, содержание, запасы и состав которого определяют агрономически ценные свойства и продуктивность почв. Наличие в Республике Мордовия значительных площадей бедных фосфором, недостаточное поступление фосфорсодержащих туков ограничивают уровень урожайности сельскохозяйственных культур.

Фосфатный режим в республике является одним из наиболее слабо изученных вопросов химии почв. В настоящее время при их агрохимической характеристике ограничиваются лишь определением доступного фосфора, практически не принимаются во внимание и очень редко приводятся данные по фосфорным соединениям, особенно об их превращениях во времени. По этой причине в целях правильного использования фосфорных соединений, находящихся в почве, и рационального применения фосфорных удобрений необходима комплексная оценка их фосфатного режима с учетом качественного состава фосфатного фонда. Влияние длительного сельскохозяйственного использования почв на их фосфатный режим в республике изучено слабо. В связи с этим актуальность исследований вполне очевидна.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований явилось изучение фосфатного режима основных типов почв Республики Мордовия.

В задачу исследований входило:

- изучить закономерности содержания, распределения валового фосфора и его фракционный состав в различных типах почв Мордовии, отличающихся по генезису, эродированности и окультуреннос-ти;

- выявить корреляционную связь между фракционным составом фосфатов, с одной стороны, и подвижными фосфатами по Кирсанову, физико-химическими свойствами почв - с другой;

- определить изменения фракционного состава фосфатов в результате длительного сельскохозяйственного использования и окультуривания почв;

- установить характер превращений суперфосфата в выщелочен-

ном черноземе при ежегодном его внесении на многофакторном полевом опыте.

Научная новизна. Впервые в условиях Мордовии на достаточно большом количестве образцов выполнено фракционирование фосфатов и установлено влияние длительного использования и окультуривания почв на их фосфатный режим. В условиях факториальных опытов проведены комплексные исследования по изучению действия минеральных -удобрений на фосфатный режим почв.

Практическая ценность. Производству рекомендованы оптимальные нормы внесения фосфорных удобрений на фоне азотно-калийных с применением комплекса химической защиты, способствующих повышению урожая сельскохозяйственных культур, улучшающих фосфатный режим выщелоченного чернозема.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в практику агрохимического обслуживания хозяйств Республики Мордовия.

Апробация работы. Основные материалы работы доложены:

- на научных конференциях (Огаревских чтениях) Мордовского государственного университета имени Н.П.Огарева (г. Саранск, 1993 - 1997).

- на расширенном заседании кафедр общего земледелия, агрохимии и почвоведения, технологии переработки, производства продукции растениеводства (г. Саранск, 1998). По результатам исследований опубликовано 5 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы, 8 рисунков, 19 приложений и состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендаций и предложений производству. В библиографическом списке 186 наименований отечественной и зарубежной литературы.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава посвящена обзору литературных данных, свидетельствующих о воздействии фосфорных удобрений на качество и продуктивность сельскохозяйственных культур. Показано существенное влияние гранулометрического состава и почвообразующих пород, а также антропогенных факторов на фосфатный режим почв.

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ

В качестве объектов исследования служили различные типы почв, отличающиеся степенью окультуренности (почвы госсортоучастков и базовых хозяйств, целина), эродированности и литологией. Полевые обследования проводились путем закладки и описания почвенных разрезов.

Характер превращения суперфосфата изучали в лизиметрических опытах, заложенных в 1987 году в учхозе Мордовского госуниверситета на среднемощном выщелоченном черноземе. Размер лизиметра: длина и ширина 2 м, глубина 1 м. На лизиметрах заложен двухфак-торный опыт в трехкратной повторности. Первый фактор (минеральные удобрения) изучали в трех вариантах: О - контроль (без удобрений), 1 - умеренная доза (N52 Рбо К54), 2 - высокая доза (N104 Pi20 Kioe)• Вторым изучаемым фактором было комплексное применение химических средств защиты растений (блок защиты). Сравнивался контрольный вариант с блоком 8ащиты в 9-польном полевом зер-нопропашном севообороте: однолетние травы (вико-овес), озимая рожь, картофель, яровая пшеница, однолетние травы, озимая пшеница, ячмень, соя, просо.

Для характеристики фосфатного режима почв определены: валовой фосфор - по К.Е.Гинзбург и др. (ГОСТ 26261-84), органический фосфор - по разности между валовым и минеральным фосфором, подвижный фосфор по А.Т.Кирсанову в модификации ВДНАО (ГОСТ 26207-84), фракционный состав минеральных фосфатов по Чангу -Джексону в модификации Гинзбург - Лебедевой, минеральный фосфор - по Сидерсу и Вильямсу, емкость поглощения фосфора - по Аскина-зи - Гинзбург, степень подвижности фосфатов - по Скофилду (Агрохимические методы иследования почв, 1975).

Другие лабораторные анализы сделаны по общепринятым методикам.

3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ

Приведены результаты анализа гранулометрического состава и агрохимических свойств исследуемых почв. Различное сельскохозяйственное использование не оказало заметного влияния на их гранулометрический состав, но вызвало заметное изменение агрохи-

мических свойств, особенно в верхних слоях. В хорошо окультуренных вариантах высокая агротехника привела к увеличению содержания гумуса, снижению кислотности, повышению Суммы поглощенных оснований и степени насыщенности основаниями.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ФОСФАТНОГО РЕЖИМА ПОЧВ

4.1.СОДЕРЖАНИЕ СОЕДИНЕНИЙ ФОСФОРА В ПОЧВАХ РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗИСА

Результаты исследований показали, что содержание валового фосфора в верхних слоях почв варьирует в пределах 31-183 мг/100 г почвы. По профилю их количество убывает, причем в более легких по гранулометрическому составу почвах довольно резко, а в тяжелых снижается постепенно. Сформировавшиеся на делювиальной глине чернозем выщелоченный и серая лесная почва содержат значительно больше валового фосфора, а также его минеральных и органических соединений по сравнению с аналогичными почвами, образовавшимися на покровных и моренных суглинках. В пойменных почвах наиболее высоким количеством валового фосфора характеризуется аллювиальная луговая почва.

Количество легкоусвояемых соединений фосфора Са-Р1 и Са-Рц невелико и колеблется в черноземах выщелоченных в пределах 0,5-3,9 мг/100 г почвы, в серых лесных - 0,2-7,5, в аллювиальных - 0,1-1,7 мг/100 г, почвы. В изучаемых почвах резкого контраста в содержании этих фракций фосфатов не наблюдается. По профилю данный показатель, как правило, убывает и лишь в черноземе выщелоченном глинистом на делювиальной глине центрального массива и в серой лесной почве, сформированной на тех же почвообразующих породах восточного массива, увеличивается.

Во всех исследуемых черноземных почвах фосфатов алюминия содержится меньше, чем фосфатов кальция и железа. На выщелоченных черноземах западного массива обнаружено значительно больше фосфатов алюминия по всему профилю почв, но значительно меньше фосфатов железа, чем в центральном массиве. Характер распределения полуторных окислов в серых лесных почвах идентичен. По всему профилю почв наблюдается высокое содержание фосфатов железа (от 7,1 до 20,1 мг/100 г почвы), причем в почве, сформированной на

делювиальной глине, с глубиной оно увеличивается. Содержание фосфатов железа по почвенному профилю почти в 2,5 раза превышает уровень фосфатов алюминия. Характер распределения алюмофосфатов по профилю пойменных почв идентичен. Во всех горизонтах их содержание одинаково. Только в погребенном горизонте аллювиальной луговой легкосуглинистой почвы наблюдается их резкое увеличение. Для фракций фосфатов железа четко выраженный максимум в верхних горизонтах.

Труднорастворимые трехзамещенные фосфаты кальция являются доминирующими среди минеральных фракций. Их уровень в верхнем слое почвы колеблется от 10,3 до 22,1 мг/100 г. Вниз по профилю их содержание сильно варьирует. Так, если в черноземе западного массива оно уменьшается, то в центральном наблюдается тенденция к увеличению. В серой лесной почве западного района отмечается их значительное накопление в верхних горизонтах и резкое уменьшение вниз по профилю. В почве восточного района этот процесс более ровный. В аллювиальной луговой легкосуглинистой и средне-суглинистой почве содержится значительное количество высокоосновных фосфатов кальция как в верхних горизонтах, так и по всему профилю, варьируя в пределах 6,2-30,1 мг/100 г почвы.

Между агрохимическими показателями (гумусом, рН) и отдельными фракциями минеральных фосфатов (Са-Р1, А1-Р, Ге-Р), а также подвижными фосфатами (по Кирсанову) существует положительная зависимость. Их корреляционная связь достигает 0,5-0,9.

Содержание подвижного фосфора варьирует в широких пределах -от 0,4 до 22,6 мг/100 г почвы. Черноземные почвы отличаются незначительным различием подвижных фосфатов в верхних горизонтах, но с углублением в центральном массиве их количество больше, чем в западном, что, видимо, связано с минералогическим составом этих почв. В серых лесных почвах максимальная величина подвижного фосфора, как и в черноземах выщелоченных, отмечается в верхних горизонтах, постепенно уменьшаясь вниз по почвенному профилю. В почве восточного района в пахотном слое этот показатель значительно выше (на 16,3 мг/100 г почвы), чем в западном. В аллювиальной луговой почве отмечается довольно высокое содержание подвижного фосфора, варьируя в профиле от 1,8 до 18,5 мг/100 г почвы. Количество этого элемента в дерновой оподзоленной почве колеблется в пределах 0,4-5,1 мг/100 г почвы.

По мере возрастания уровня подвижных форм фосфорав почвах увеличивается и степень подвижности фосфатов. Самое высокое их содержание в черноземных почвах. В верхних горизонтах степень подвижности достигает до 0,084 мг/л. Накопление подвижного фосфора в пойменных почвах не сопровождается увеличением степени его подвижности, что также подтверждается корреляционным анализом (г=-0,1). Это указывает на то, что фосфор в дерновой оподзо-ленной и элювиальной луговой почвах неравноценен и в последней представлен преимущественно природными фосфатами, характеризующимися пониженной доступностью растениям.

Таким образом, в почвах республики групповой состав фосфора находится в зависимости от условий почвообразования. Чернозем выщелоченный и серая лесная почва, сформировавшиеся на делювиальной глине, содержат значительно больше валового фосфора, а также его минеральных и органических соединений по сравнению с аналогичными почвами, образовавшимися на покровных и моренных суглинках. В пойменных почвах наиболее высоким количеством фосфора характеризуется аллювиальная луговая почва.

4.2. ВЛИЯНИЕ ОКУЛЬТУРЕННОСТИ НА ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ

Длительное сельскохозяйственное использование почв оказало существенное влияние на изменение содержания в них различных соединений фосфора. Внесение высоких доз органических и минеральных удобрений приводит к увеличению уровня валового фосфора, его минеральных и органических соединений.

Установлена тесная положительная корреляция между агрохимическими показателями и накоплением соединений в почве фосфора. Так, при увеличении гумусированности почв наблюдается тенденция к повышению содержания валового фосфора (для черноземных почв г=0,9; серых лесных - г=0,5; дерново-подзолистых - г=0,8). Средняя и сильная связь существует также между гумусом и подвижным фосфором (для черноземных - г=0,9; серых лесныхг=0,3; дерново-подзолистых - г=0,7).

Установлена тесная корреляция между содержанием подвижного фосфора и величиной рН: По мере снижения кислотности увеличивается количество в форме фосфатов кальция, а при увеличении рН

Таблица 1

Содержание фракционного состава минерального фосфора в почвах различной степени окультуренности

Почва Глубина, см Фракции фосфатов, мг/100 г

Са-Р1 Са-Рц А1-Р Ре-Р Са-Рц I Сумма

Чернозем выщело-

ченный (Саранский

сорт.уч.) 0-20 3,1 3,9 10,0 25.0 24,0 66,0

Чернозем выщело-

ченный (базовое

хоз-во) 0-20 2.1 1,9 8,7 15,0 22,1 49,8

Чернозем выщело-

ченный (Красносло-

бодский (сорт.уч.) 0-20 1,3 2,7 12,0 12,0 23,2 51,2

Чернозем выщело-

ченный (базовое

хоз-во) 0-20 1,5 1,9 12,7 10,6 14,0 40,1

Серая лесная

Зубово-Полянский

(сорт.уч.) 0-20 7,5 4,7 14,0 17,1 20,2 63,5

Серая лесная

(базовое хоз-во) 0-20 1,0 3,2 10,0 15,1 10,3 39,6

Светло-серая

лесная (целина) 3-10 0,3 0.8 6,1 7,0 3,9 18,1

Светло-серая

лесная сильносмытая

(старопах.) 0-10 4,3 3,6 6,2 10,0 4,0 28,1

Дерново-подзолистая

(целина) 3-10 0,2 0,5 5,0 5,2 4,0 14,9

Дерново-подзолистая

(старопах.) 0-10 2,4 2,9 14,0 7,4 26,0 52,7

Дерново-подзолистая

(высокоокультур.) 0-10 1,3 2,7 18,0 9,8 10,8 42,6

возрастает уровень фосфатов алюминия и железа.

В слабоокультуренных почвах количество фосфатов в первых

- в -

двух фракциях (Са-Рь Са-Рц) невелико и достигет в пахотном слое 1,9-2,1 мг/100 г почвы почвы. С возрастанием окультуревности их содержание увеличивается и в верхнем горизонте достигает 3,1-3,2 мг/100 г. Уровень фосфатов железа значительно больше, чем фосфатов алюминия, причем в несколько раз (табл. 1) В пахотном слое окультуренных почв происходит увеличение содержания высокоосновных фосфатов кальция (Са-РцI). связанное, видимо, с известкованием почвы и закреплением кальцием части фосфора.

Исследования показали, что в окультуренных почвах происходит значительное обогащение пахотных слоев подвижным фосфором. При этом увеличивается содержание всех фракций минеральных фосфатов, на что указывают коэффициенты корреляции (для черноземных почв г=0,4-0,9; серых лесных - г=0,5-0,9; дерново-подзолистых почв г=0,8-1,0). Повышение содержания подвижных'фосфатов в зависимости от уровня окультуренности произошло и в подпахотных горизонтах почв. Это явление наблюдали и другие исследователи в многолетних стационарных полевых опытах (Э.А.Бабарина, 1971; С.П.Гор-децкая, 1976; В.И.Никитишен, 1984).

На хорошо окультуренных почвах наблюдается увеличение степени подвижности фосфатов. Полученные результаты позволяют отметить, что чем выше запасы подвижного фосфора, тем выше степень подвижности, что также подтверждается корреляционным анализом (г-0.7-0.9).

Сравнивая изменения и перераспределение изучаемых форм и составных частей почвенного фосфора, следует отметить, что длительное сельскохозяйственное использование земель и их окультуривание приводят к значительным изменениям количества фосфатов всех фракций. В окультуренных почвах содержание как валового фосфора, так и органических и минеральных соединений значительно выше по сравнению с менее окультуренными.

4.3. ВЛИЯНИЕ ЭРОДИРОВАННОСТИ НА ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ

В несмытой серой лесной почве содержание валового фосфора в пахотном слое заметно выше (на 27-34 мг/100 г почвы), чем в смытых почвах. Его содержание в сильносмытой почве доходит до 94,0

мг/100 г почвы, а в средне- и слабосмытой почве - 84,0-93,0 мг/100 г почвы.

Количественное содержание растворимых фосфатов (Са-Р1 и Са-Рц) в несмытой и слабосмытой почве выше, чем в средне- и сильносмытых почвах, что вполне согласуется с данными определения подвижного фосфора.

На слабосмытой и сильносмытой почве содержание фосфатов алюминия в пахотном слое несколько вше по сравнению с несмытой и среднесмытой почвой. Аналогичные изменения наблюдаются и в содержании фосфатов железа. Средне- и сильносмытая почва в верхнем горизонте содержит меньшее количество фосфатов железа (на 6,0-9,0 мг/100 г почвы).

Самое высокое содержание высокоосновных фосфатов кальция отмечено в сильносмытой почве - 24,0 мг/100 г почвы, тогда как в других разновидностях оно не превышает 14,0 мг/100 г почвы. В сильносмытой почве их количество почти в шесть раз больше, чем в среднесмытой почве, и в 1,7 раза и более превышает несмытую и сла-босмытую почву.

Содержание подвижного фосфора как в несмытой, так и в смытых почвах в пахотном слое высокое (22,6-32,5 мг/100 г почвы). Исключение составляет среднесмнтая почва, которая характеризуется низким ее содержанием (2-2,5 мг/100 г почвы).

Следует отметить, что увеличение содержания подвижного фосфора в пахотном слое эродированных почв не сопровождается увеличением степени подвижности фосфора. Это указывает на то, что фосфор в почвах неравноценен и в большей степени представлен природными фосфатами, обладающими пониженной доступностью растениям, что подтверждается другими исследованиями (Ляхов А.И., Бомза О.Г., 1972).

Таким образом, процессы эрозии и степень эродированности серых лесных почв, сформированных на разных почвообразующих породах, приводят к количественным изменениям в содержании соединений минеральных и органических фосфатов. Средне- и сильносмытая серая лесная почва отличается невысоким резервом растворимых фосфатов Са-Р1 и Са-Рц, содержит в пахотном слое меньшее количество фосфатов алюминия и железа. Самое- высокое содержание высокоосновных фосфатов кальция отмечено в сильносмытой почве.

4.4. ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ НА ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ ВЫЦЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА

Анализ данных показывает (табл. 2), что в проведенном опыте заметно изменилось содержание минеральных фосфатов . Так, после завершения ротации севооборота на вариантах без применения удобрений сумма всех фракций минеральных фосфатов уменьшилось на 5,5 мг/100 г почвы на фоне без применения комплекса химической защиты и на 3,9 мг/100 г с блоком защиты. Особенно заметно снизилось количество фосфатов железа (Fe-P) и кальция (Са-Рц) на фоне без применения комплекса химической защиты - соответственно на 2,1 и 1,4 мг/100 г почвы (с применением - на 1,2 и 0,8 мг/100 г почвы. В подпахотном слое также наблюдается некоторое снижение количества рыхлосвязанных фосфатов, причем более интенсивное - на фоне без применения комплекса химической защиты. Внесение фосфорных удобрений в дозе 60 кг д.в. на 1 га способствовало незначительному увеличению в пахотном слое фракций рыхлосвязанных фосфатов. Интенсивнее проходило накопление фосфатов . Ca-Pi и Са-Рц с внесением повышенной дозы - 120 кг д. в. на 1 га, причем с применением комплекса химической защиты больше, чем без него.

Несущественное увеличение количества фосфатов алюминия и железа в верхних горизонтах наблюдаось в вариантах с Рво ~ лишь на 2,7-4,4 мг/100 г почвы. В варианте с Р120 наблюдалось значительное накопление в пахотном слое не только фосфатов железа, но и алюминия, что, видимо, связано с подкислением среды на месте контакта гранул удобрения и почвы (Гинзбург с соавт., 1976). Также следует отметить, что количество фосфатов железа в вариантах с применением комплекса химической защиты выше на 1,3 мг/100 г почвы, чем без него.

Внесение фосфорных удобрений в количестве 60-120 кг д. в. на 1 га на всех фонах способствовало повышению содержания труднорастворимых фосфатов.

Исследования по динамике подвижных фосфатов в верхних слоях почвы показало, что их содержание зависит не только от дозы фосфорных удобрений, но и от применения комплекса химической защиты. Так, при внесении дозы фосфора в количестве Рво без применения комплекса химической защиты увеличилось их содержание в пахотном слое на 6,1 мг/100 г почвы, а с комплексом химической за-

- и -

Таблица 2

Изменение фракционного состава фосфатов в течение опыта, мг/100 г почвы.

Глубина, см Исходная почва Контроль Умеренная доза Высокая доза

Ро Ро +блок защиты N52 РбО К54 N52 РбО К54 +блок защиты N104 Р120 К108 N104 Р120 К108 +блок защиты

Ca-Pi 0,37

0-20 2,7 2,1 1,8 3,0 Ca-Pji 3,3 4,1 4,5 0,35

0-20 3,4 2,0 2,6 4,5 Al-P 4,9 6,1 6,8 0,52

0-20 10,5 10,1 9,7 13,9 Fe-P 13,2 16,0 15,2 0,44

0-20 20,5 18,4 19,3 22,4 Ca-Pni 24,9 26,5 27,8 0,38

0-20 21,0 20,0 20,5 22,3 22,9 23,8 25,8

-Нср

Сумма:

0-20 58,1 52,6 53,9 66,1 69,2 76,5 82,1

щиты - на 8,3 мг/100 г почвы.

Изучение динамики содержания подвижных фосфатов в нижележащих горизонтах почвы (до метрового слоя) показало, что количество их мало изменилось.

Результаты определения степени подвижности фосфатов (фактор интенсивности) вполне согласуются с результатами определения количества подвижных фосфатов (фактор емкости) в том же слое. В варианте Peo с применением комплекса химической защиты степень подвижности значительно выше, чем без него. Наиболее резкое увеличение концентрации фосфора наблюдалось при внесении Pi2o- На фоне с применением комплекса химической защиты она была заметно выше.

Данные, характеризующие емкость поглощения почвами фосфатов, свидетельствуют прежде всего о ее прямой зависимости от уровня

- 1Й -

обеспеченности фосфатами. Если в вариантах без применения удобрений данная величина в пахотном слое была самой высокой -14,2-14,4 мг-экв/100 г почвы, то систематическое внесение .фосфорных удобрений существенно снизило ее. Так, самой низкой величиной этого показателя характеризуются варианты с внесением Р120, на фоне без применения комплекса химической защиты она равна 7,6 мг-экв/100 г почвы, а с его применением - 6,4 мг-экв/100 г почвы.

Итак, систематическое внесение фосфорных удобрений в дозе Рб0-120» а также эквивалентного количества азотных и калийных минеральных удобрений с комплексом химической защиты увеличило содержание в почве всех групп минеральных фосфатов, особенно при внесении дозы Рхго» а также степень подвижности фосфатов. Следовательно, обеспечивался благоприятный фосфатный режим в корнео-битаемом слое выщелоченного чернозема, что положительно влияло на продуктивность культур.

4.5. БАЛАНС ОООЮРА ПРИ СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ И КОМПЛЕКСА ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ

Вынос питательных веществ возрастает с повышением урожайности сельскохозяйственных культур . Баланс фосфора зависит от выноса этого элемента с урожаем и от количества фосфора, внесенного с удобрениями. По варианту без внесения удобрений и без применения комплекса химической защиты, вынос его с урожаем различных культур с 1 га составил за 9 лет 235 кг фосфора, а с применением комплекса защиты - 268 кг. При внесении фосфорных удобрений в дозах Рбо-120 Б0 всех вариантах опыта баланс оказался положительным (табл. 3).

В наших исследованиях с ростом доз фосфора расход на увеличение его содержания на 1 мг/100 г почвы повышался с 89 до 93 кг/га в вариантах без применения комплекса защиты, а с применением - с 65 до 75 кг/га.

Таким образом, следует отметить, что баланс фосфора на всех вариантах опыта оказался положительным. На увеличение содержания подвижного фосфора в почве- на 1 мг/100 г в вариантах без применения комплекса химической защиты и с внесением высоких доз зат-

Таблица 3

Баланс фосфора и затраты удобрений на увеличение содержания Р2О5 в почве на 1 мг/100 г

Глубина, см Исходная почва Контроль Умеренная доза Высокая доза

Ро +6лок защиты N52 РбО К54 N52 РбО К54 +6ЛОК защиты N104 Р120 КЮ8 N104 к120 КЮ8 +блок защиты

Внесенно

Р2О5, кг/га - 0 0 540 540 1080 1080

Вынос Р2О5,

кг/га - 235 268 333 375 378 420

Баланс, кг/га -235 -268 +207 +165 +702 +660

Интенсивность

баланса, %. - - - 162 144 285 257

Содержание

Р2О5, мг/100 г

почвы 9,6 8,4 8,8 15,7 17,9 21,2 24,0

Затрата удобрений, кг/га на увеличение содержания Р2О5 на 1 мг/100 почвы: Общие С учетом выноса 89 34 65 20 93 61 75 46

рачивалось больше фосфорных удобрений, чем с применением комплекса химической защиты и умеренных доз.

ВЫВОДЫ

1. В почвах Республики Мордовия групповой состав фосфора находится в зависимости от условий почвообразования. Сформировавшиеся на делювиальной глине чернозем выщелоченный и серая лесная почва содержат значительно больше валового фосфора, а также его минеральных й органических соединений по сравнению с аналогичными почвами, образовавшимися на покровных и моренных суглинках. В пойменных почвах наиболее высоким количеством валового фосфора

характеризуется аллювиальная луговая почва.

2. Количество легкоусвояемых соединений фосфора Са-Р1 и Са-Рц невелико и колеблется в черноземах выщелоченных в пределах 0,5-3,9 мг/100 г почвы, в серых лесных - 0,2-7,5 мг/100 г почвы, в аллювиальных - 0,1-1,7 мг/100 г почвы. Труднорастворимые фосфаты (А1-Р, Ре-Р, Са-РцI) содержатся в разных количествах, но наибольший их уровень в тяжелых по гранулометрическому составу почвах.

3. Между агрохимическими показателями и отдельными фракциями минеральных фосфатов, а также подвижными фосфатами (по Кирсанову) существует положительная зависимость. Их корреляционная связь достигает 0,9.

4. Процессы эрозии и степень эродированности серых лесных почв, сформированных на разных почвообразующих породах, приводят к количественным изменениям в содержании соединений минеральных и органических фосфатов. Средне- и сильносмытая серая лесная почва отличается невысоким резервом растворимых фосфатов Са-Р1 и Са-Рц, содержит в пахотном слое меньшее количество фосфатов алюминия и железа. Самое высокое содержание высокоосновных фосфатов кальция отмечено в сильносмытой почве - 24,0 мг/100 г почвы, тогда как в других разновидностях их уровень не превышает 14,0 мг/100 г почвы.

5. Длительное сельскохозяйственное использование земель и их окультуривание приводят к значительным изменениям количества всех фракций. В окультуренных почвах содержание валового фосфора, его органических и минеральных соединений значительно выше по сравнению с менее окультуренными. Увеличение количества подвижных минеральных фосфатов в черноземе выщелоченном происходит главным образом за счет фосфатов железа и основных фосфатов кальция, в серых лесных и дерново-подзолистых почвах - за счет фосфатов алюминия, легкорастворимых и основных фосфатов кальция.

6. Применение комплекса химической защиты на всех фонах опыта не только увеличивало урожайность сельскохозяйственных культур, но и способствовало накоплению в верхних слоях почвы валового фосфора, соединений фосфатов алюминия, но более заметно рыхлосвязанных фосфатов и фосфатов железа. Темпы их накопления были значительно выше на фоне Р120-

7. При внесении фосфорных удобрений в дозах Р60-120 во всех

вариантах опыта баланс фосфора положительный. Его интенсивность в вариантах без применения комплекса химической защиты оказалась заметно выше, особенно в варианте Р120. чем с его применением (В варианте Peo без применения комплекса химической защиты она равна 162 %, ас применением - 144 %, в варианте Р120 ~ соответственно 285 и 257 X), что обусловливается различием урожайности.

8. При внесении на 1 га севооборотной площади Рво в вариантах без применения комплекса химической защиты и с его применением на повышение содержания подвижного фосфора в почве на 1 мг/100 г почвы с учетом выноса растениями затрачивалось 34 и 20 кг/га, а при внесении Р120 - соответственно 61 и 46 кг/га.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Полученные результаты исследований фосфорного режима основных типов почв Республики Мордовия позволяют рекомендовать хозяйствам применение фосфорных удобрений в первую очередь на серых лесных почвах, характеризующихся более низким содержанием подвижных фосфатов. Наиболее эффективное применение прогнозируется в западных районах.

2. Для получения планируемой урожайности культур на выщелоченном черноземе в зернопропашном севообороте рекомендуется доза фосфорных удобрений Peo с применением комплекса химической защиты растений, которая обеспечивает повышение содержания подвижных фосфатов на указанной почве на 1 мг/100 г почвы внесением сверх выноса урожаем 20 кг/га Рг05-

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Бутяйкин В.В., Кононова Г.М. Изменение агрохимических свойств почв под влиянием антропогенных воздействий // Вопросы интенсификации земледелия. Межвуз. сб. науч. тр. Саранск, 1995. С. 46-49.

2. Бутяйкин В.В. Агрохимические показатели плодородия лесостепных почв Мордовии // Вопросы интенсификации земледелия. Межвузов. науч. сб. тр. Саранск, 1995. С. 54

3. Бутяйкин В.В., Кононова Г.М. Влияние агротехники на свойства почв // XXIV Огаревские чтения: Тез. докл. науч. конф. в 3 ч. Саранск, 1995. Ч. 2. С. 148.

4. Ахметов Ш.И., Бутяйкин В.В. Влияние окультуривания на фосфатный режим почв // Научные основы повышения продуктивности агроценозов. Сб. науч. тр. Саранск, 1997. С. 8-11.

5. Бутяйкин В.В. Влияние эродированности на фосфатный режим серых лесных почв // Научные основы повышения продуктивности агроценозов. Сб. науч. тр. Саранск, 1997. С. 85-86.

Подписано в печать 12.02.98. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 экз. -Заказ N 113.

Типография Издательства Мардовского университета 430000, Саранск, ул. Советская, 24.