Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние свойств почв и удобрений на рост и развитие яблони (на примере лугово-черноземных почв Крыма)

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Влияние свойств почв и удобрений на рост и развитие яблони (на примере лугово-черноземных почв Крыма)"

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

На правах рукописи

ДИАРРА РОКИА

ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ ПОЧВ И УДОБРЕНИЙ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ЯБЛОНИ (НА ПРИМЕРЕ ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ КРЫМА)

Специальность 06.01.03 — агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

москва 1992

Диссертация выполнена на кафедре почвоведения Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В. Д. Наумов. .

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю. П. Жуков; кандидат сельскохозяйственных наук А. А. Собачкин.

Ведущее предприятие—Почвенный институт имени Докучаева. ^

Защита диссертации состоится «Ц- » . . . .

¿¡у > л

1992 г. в <мН » час. на заседании специализированного совета К-120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, ул. Тимирязевокая, 49, ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « 1 » . .1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат биологических наук

М. В. Вильяме

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. В настоящее время значительные площади яблоневых садов поражены такими функциональными заболеваниями как розеточность, хлороз, еуховершинность и т.д. Только по причине розеточности яблонь садоводство страны несет огромные убытки. Они возникают как вследствие гибели плодового дерева при сильном поражении розеточностьо, так и за счет снижения урожайности, ухудшения качества плодов, сокращения продуктивного периода насаждений, более интенсивного подмерзания садов в суровые зимы и т.д. Розеточность яблони - функциональное заболевание и тесно связано со свойствами почв. Среда: факторов, влияющих на плодовое растение, способствующих развитию функциональных заболеваний или усиливающих поражение растений» выступают такие антропогенные факторы, как систематическое применение фосфорных удобрений, а также интенсивное применение медьсодержащих фунгицидов. Длительное интенсивное применение медьсодержащих фунгицидов ведет к постепенно^ накопление в почвах садов больших количеств меди. Все это, в конечном счете, приводит к нарушениям соотношения между элементами питания и обусловливает развитие функциональных болезней. Механизм взаимодействия фосфора, ыеди и цинка в почвах под плодовыми садами изучен мало, не ясно, на каком уровне системы почва-растение происходит нарушение питания плодового дерева цинком. Исследование этих вопросов представляет практический и теоретический интерес в плане обоснования рационального применения удобрений.

Цель и задачи работы. Целью исследования было изучение влияния свойств лугово-черноземных почв на функциональные забо-

левания яблони, а также действие различных доз и соотношений макро- и микроудобрений на рост и развитие плодового растения. Изучить формы макро- и микроэлементов в шантажированных садовых почвах, трансформацию внесенных макро- и микроудобрений.

В связи с этим поставлены,задачи:

- изучить состав и свойства лугово-черноземных почв, длительное время используемых под монокультуру яблони, оценить их садопригодность;

- изучить влияние высоких доз макро- и микроудобрений на рост и развитие яблони и ее пороженность роэеточностью;

- изучить основные закономерности сезонной и многолетней динамики различных форы фосфора, меди и пинка и их взаимодействие в минеральном питании яблони на лугово-чернозеыных почвах;

- изучить влияние применения осаднов городских сточных вод, используемых в качестве удобрений, на состав и свойства лугово-черноземных почв.

Научная новизна исследований заключается в том, что в Крыму на лугово-чернозеыных карбонатных почвах проведена оценка садопригодности почв в связи с поражением яблонь роэеточностью. Установлено, что исследуемые! почвы имеют целый ряд неблагоприятных свойств, что, по-видимому, связано с длительным их использованием под монокультуру яблони. Поражение яблонь роэеточностью происходит на фоне очень высокой обеспеченности почв подвижными формами фосфора и меди и связана с косвенным недостатком цинка. Заболеванию способствует неблагоприятная физико-химическая и солевая обстановка в прикорневой зоне. Изучен фракционный состав фосфора, цинка и меди в почвах вегетационно-полевого опыта, изучена трансформация внесенных элементов, их

годовая и сезонная динамика. Показано, что подвижность какро-и микроэлементов на лугово-чернозеыных карбонатных почвах имеет свои особенности и определяется характером взаимодействия между фосфорньага, калийными и микроудобрениями, их дозами, а также зависит от времени, прошедшего после внесения удобрения. Установлено, что влияние высоких доз удобрений на плодовое растение зависит от местного геохимического фона, который определяет устойчивость, чувствительность яблони к сверхвысоким дозам тяжелых металлов. Одноразовое использование осадков сточных вод в качестве удобрений на плантажированных лугово-чернозешшх карбонатных почвах привело к увеличению валовых и подвижных форм цинка и меди, накоплению в верхних горизонтах хрома и свчнца.

Практическая значимость. Полученные данные будут использованы для разработки рекомендаций по предпосадочной заправке почвы минеральными удобрениями на продолжительный период жзкн сада, по рациональному применению основных удобрений и микроэлементов, что позволит избежать поранения садов функциональными болезнями и будет способствовать повышению урожайности плодовых и более ^высокой экономической эффективности возделывания яблонь.

Апробация работа. Основные результаты диссертационной работы доложены на научной конференции ТСХА (1990) а опубликованы в I научной статье.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и предложения." производству. Изложена на 204 страницах машинописного текста, включая 36 таблиц, 10 рисунков. Список использованной литературы содержит 274 работ, в тем числе 102 на иностранных языках. Приложение

выполненное на 73 страницах включает 20 таблиц.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В качестве объекта исследований были, выбраны участки промышленного сада колхоза имени Крупской Нижегородского района, расположенного в восточной степной части Крыма, Исследовались также два участка территории Крымской опытной станции садоводства (КОСС). Почвы - лугово-черноземные глинистые и тяжелосуглинистые на древнеаллювиальных отложениях. Несмотря на то, что ати участки расположены в 150 км друг от друга, их объединяет общность почвенного покрова (лугово-черноземные почвы), а также длительность использования под монокультурой (более 50 лет).

На первом участке КОСС (Крымской Опытной Станции Садоводства) был заложен вегетационно-полевой опыт с молодыми деревьями яблони сорта Ренет.Симиренко на подвое М9 в шпалерно-карли-ковоы саду. Схема опыта:' I - контроль без удобрений; 2 -ч Р^; 5 - р2си50! 4 - г2ои100> 5 - *2си200'. 6 - р2си500; ? " ^^о» 8 - р22а1008 9 - Р^оо! ю - 11.-

^ - ^Чоо^юо» Ъ - *2Си2002п^0* ^ - ^оо^оо»

15 - контроль без удобрений; - к2» 1? - £2Си5о* 1в - ^Сипоо-4 19 - К2СЦ200[ 20 - 2-1 - К2£а5о4

22 - 23 -.¿2аа290»' 24 - к^и^; - ^си^й.^, '

26 - хдри^рчм* 27 - касин00гл20и-, .а -'¿¿ц^^,'

2д - контроль без удобрений; Зо - 31 -52 - Р2К2Си^оо! 33 -. Р2К2Си200; - ^К2Си5005 35 -36 _.р2хггп^00, 37 - г2к^п200$ 5е -

39 - P^CujoZn^, 40 - PAGu1üüZn100¡ 41 - P£K2Cu200Zn200, 42 _ p2k2cu300zn300.

. Цель опыта: смоделировать условия, которые создаются в промышленных садах при их многолетнем использовании под монокультурой яблони, приводящих к поражению плодовых функциональными болезнями.

Опыт закладывался в траншеи глубиной 60 см и шириной I м. Удобрения вносились после тщательного перемешивания послойно (10 см толщиной). Варианты друг от друга отделялись полиэтиле-' новой пленкой. В каждом варианте по 5 деревьев, повторность опыта 3-кратная. Схема посадки 4x1 м. Фосфорные удобрения вносились в виде простого суперфосфата в дозе Pg - 3000 кг/га д.в., калийные - калийная соль в дозе К£ - Í800 кг/га д.в. Дозы микроэлементов в виде сульфатов меди и цинка в мг/кг почвы. На опытном участке на расстоянии 120 м были заложены разрезы глубиной до 2,50 м. Выполнены морфологическое описание генетических горизонтов, отобраны образцы проб для анализа.

Второй участок расположен в 300 м от главного корпуса станции на юго-восток. Бывший сад, в настоящее время раскорчеван. Общая площадь около 10 га. Примерно на одну треть площади были внесены остатки городских сточных вод (ОСВ), которые впоследствии были запаханы. Общее количество внесенных жидких ОСВ составляет около 2000 т, в пересчете на сухое вещество около 100 т/га. Внесенная органика представляет собой осадки сточных вод г.Симферополя.

В промышленном саду проводилось предварительное биологическое исследование на наличие функциональных заболеваний по ■ методике профессора В.М.Тарасова. Выбирались контрастные участки: сильно пораженные розеточностью и хлорозом и здоровые, где

закладывались разрезы глубиной до 2,5 м. Всего было заложено 6 разрезов под больными деревьями и 4 - под здоровыми. Образцы отбирались по генетическим горизонтам. Наряду с разрезами делали прикопки для получений более достоверных данных о пространственном варьировании свойств почв, откуда отбирались образцы с пахотного и плантажного горизонтов» Параллельно с почвенными отбирались образцы листьев яблони. На участке с применением ОСВ были отобраны спешащие образцы с глубиной 0-20 и 20-60 сы, В вегетационно-полевои опыте 3 раза в течение года Смай, июль, сентябрь) образцы почв отбирались буром послойно до глубины 60 см под I, 3 и 5 деревом, на расстоянии 30 сы справа от штсшба яблони. Образцы одного варианта смешивались и отбирался I образец для анализа. Отбор вели по трем повторностям: из средней и верхней части побега последнего года отбирались образцы листьев на анализы. В отобранных'образцах почв и растений были выполнены исследования по общепринятым методикам: гигроскопическая влага; содержание гумуса по Тюрину в модификации Симакова; гранулометрический состав по Качинскому; рН водной вытяжки; обменные основания - кальций и магний по Шцуку; С0£ карбонатов (на кальциыетре); валовое определение микроэлементов в почве рентгено-флуоресценсным методом; валовый анализ осадков сточных вод; определение подвижного фосфора; калий по Мачигину; определение подвижных микроэлементов по Крупскоцу-Алекеандрову; определение активности .ионов в почвенных образцах с помощью ионселективных электродов (рК, рСа, рио^, рКН4, рН, ЕЬ)с расчетом термодинамических потенциалов; фракционный состав фосфора •по Чалгу и Джексону; фракционный состав микроэлементов методом экстракции; определение водной вытяжки с расчетом токсичных солей; определение ирк 'в листьях растений; определение ыикро-

. • - - б -

элементов в листьях; биометрические исследования в вегетационном опыте; проведена математическая обработка результатов исследований на компьютере СМ-4-20 методом дисперсионного анализа с использованием программы "Шаго"' и методом корреляционного анализа с программой "сниза".

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Оценка почвенных условий под плодовые культуры в связи с их поражением функциональными заболеваниями

В настоящее время для оценки садопригодности почв учитывают такие признаки как: мощность почвы; механический состав; физическое состояние; реакция среды СрН); содержание солей; глубина залегания и степень минерализации грунтовых вод (Неговелов С.Ш., Вальков В.Ф., 1985).

Нашей задачей было не только оценить состав я свойства почв участков, длительное время использующихся под многолетние плодовые культуры, но и выяснить возможные причины заболевания яблонь розеточностью и хлорозом. Руководствовались при этом принципом, что лучшим индикатором почвенных условий является растение и поэтому для правильной оценки садопригодности почв необходим сопряженный анализ почвенных условий и состояние растений.

1.1. Характеристика, ^почвообразуррх.пддод. Величина рН попвообразуюцих пород колеблется от слеЛо- (8,05) до сильнощелочной (8,83). Участки под больными деревьями характеризуются более высокой величиной рН, что дает основание предполагать приуроченность участков пораженных деревьев' к по^вэо5разу1зт,кк породам, имеющим величины рН больше 6,5. Содержание карбонатов

в почвообразуюцих породах составляет от 6,38 до 13,95. Почво-образуюшде породы характеризуются низким содержанием подвижного фосфора и средним содержанием подвижных калия, цинка, меди и марганца.

1.2. Механический состав. Исследуемые почвы имеют тяжелый механический состав по всему профилю и подстилаются тяжелосуглинистыми и легкоглинистыми породами. Различие в механическом составе сравниваемых участков не выявлено.

1.3. Содержание гумуса и мощность гумусового горизонта. Исследуемые лугово-черноэемные почвы характеризуются низким для данного типа содержанием гумуса (1,5-2,5$), что связано с бессменно многолетним (около 50 лет) использованием под плодовые насаждения. Почва в садах содержится под черным паром. Монокультура яблони с ограниченным ежегодным поступлением органики способствует процессу снижения содержания гумуса.

1.4. Реакция среды. Для плодовых растений нормальной считается величина рН'6,0-8,0; несколько'хуже они себя чувствуют при рН 8,3-8,7. В почвах под здоровыми деревьями величина рН колеблется от 8,10 до 8,92; а под больными - от 6,77 до 8,83. Таким образом, плодовые растения, приспосабливаясь к конкретным условиям, вполне могут переносить очень высокие значения рН и при ' этом нормально расти и развиваться.

Х.5. Карбонатность. Факт присутствия карбонатов в лочве еще не определяет их негативного воздействия на растения. По данным А.Ф.Урусу, И.В.Маркова, Л.И.Врабие (1982), яблоня развивается нормально при количестве карбонатов в плантажированном ' слое J-2Í; на глубине 60-100 см - 4-8%; на глубине более метра 12-15%. Увеличение количества извести до 5 и более процентов и . снижение содержания гуцуса до 2% в плантажированном слое при

содержании извести в более глубоких слоях до 12-15% вызывает угнетение деревьев.

Полученные нами данные свидетельствуют, что плодовые растения даже при наличии в верхних горизонтах значительного количества карбонатов (14,61$) могут нормально расти и развиваться и не испытывать функциональных поражений. Анализ показывает, . что как здоровые, так и пораженные плодовые растения могут встречаться на почвах, не содержащих карбонаты в пахотном и плантажном горизонтах. Не выявлена зависимость между количеством карбонатов и пораженностыо яблонь розеточностью и хлорозом.

1.6, Содержание" подвижных форм фосфора и калия. Количество подвижного фосфора в пахотном/горизонте почв под здоровыми растениями изменяется от 3,21 до 5,22, а в ллангажированном горизонте от 3,16 до 4,18 мг/100 г почвы; под больными соответственно от 4,91 до 15,91 мг/100 г в пахотном и от 0,58 до 5,29 мг/100 г в плантажированном, т.е. практически все участки относятся к категории высоко- и очень высоко обеспеченных. Под больными растениями в четырех из пяти разрезов содержание подвижного фосфора превышает 10 мг на 100 г почвы по Мачигину, что в 2-3 раза вше очець высокого уровня обеспеченности почв этим элементом. В плантажированном горизонте содержание подвижного фосфора ниже, однако и там оно достигает уровня высокой и очень высокой обеспеченности.•

Обеспеченность исследуемых почв подвижным калием очень высокая. Различий по данному показателю в почвах под больными и здоровыми деревьями не выявлено.

1.7. Содержание подвижных форм шнка и меди. В почвах под здоровыми яблонями количество цинка изменяется в пахотном горизонте от 1,05 до 3,00; в плантажированном - от 0,95 до 6,60

ч

кг/кг; под больными соответственно от 3,20 до 5,40 в кпах и от 1,50 до 5,90 мг/кг в Апдаит. Изучаемые почвы имеют обеспеченность цинком от низкой до высокой. В отйх условиях растения не должны испытывать прямого недостатка цинка. По-видимому» выявленное заболевание яблонь роэеточностью на данной территории связано с косвенным недостатком этого элемента.

Применительно к почвам Крыма, содержание подвимюй меди, превышающее 1,4-1,7 мг/кг, способно вызвать функциональные расстройства плодовых культур или усиливать их (Тарасов В.М., Кау-ричев И.С., Наумов В.Д. и др., 1988).

В изучаемых почвах количество подвижной меди в пахотном горизонте под здоровыми растениями колеблется от 1,05 до 2,85 иг/кг, в плшпажированнои - от 2,30 до 2,70 мг/кг; под больными соответственно от 1,75 до 2,90 в Апах и от 0,95 до .3,10 в А^^. В отличие от цинка, где максимальное количество приурочено к верхним горизонтам почв и аллювиально-карбонатным, распределение меди по профилю носит более равномерный характер с некоторым накоплением в бредней части профиля.

В листьях здоровых яблонь содержание цинка может, колебаться от 15 до 70, меди меньше 200 мг/кг сухой массы,, а отношение Си» Zn меньше 5. В листьях, пораженных роэеточностью яблонь, цинка 10-15, меди больше 200,мг/кг, а отношение uu:Zn болыае 5 (Рекомендации "Комплексные меры борьбы с нарушением питания яблони цинком", 1988). В таблице I приведены данные по содержа- . нию микроэлементов в листьях здоровых и больных деревьев яблони.

Анализ листьев на содержание микроэлементов не выявил различий между больными и здоровыми растениями. В целом можно кон-• с'татирсвать, что листья яблони содертат оптимальное количество изучаемых элементов.

Содержание микроэлементов в листьях яблони (мг/кг сухой массы)

Состояние насаждений Номер разреза Цинк Медь . Марганец Ыедь/цннк

Здоровые 10 22,0 6,9 93,0 0,3

II 35,0 7,6 102,5 0,2

Больше 12 33,5 6,6 98,5 0,2

13 24,0 7.1 92,5 0,3

14 46,0 35,3 108,5 0,8

1.8« Глубина залегания и состав грунтовых вод в садах. По дап-шм В.Ф.Иванова (1986), критический уровень' грунтовых вод колеблется от 1,7 до 2,2 и в зависимости от сорта яблони, при минерализации 5-7 г/л и содержании хлоридов 0,5-1,0 г/л. Нормальный рост и плодоношение яблони возь'окиы на почвах с более высоким уровнем грунтовых вод лишь л том случае, если их :яше-рализация меиыпз 5 г/л и, наоборот, ишералнэацш вша указанной допустима при более глубоком гас уровне.

На обследованной территории глубина залегания грунтовых вод значительно колеблется (рисЛ). Сравнительный анализ состояния' плодового рас?ошш по шздексу поракешя и гдубкин залегпггя грунтовых вод не выявил заяисикосгп кззду шили; глубина залегания грунтовых вод колеблется на территории хозяйства от ПО до 260 си, т.е. по-сучеству находится з пределах коршобптпо-ог'о слоя.

Химический состав грунтовой года в отобранных пробам по:;г--

зал, что они относятся к еильнокинбрализованныа (болов О г/л).

Степень минерализации'грунтовых вод при приблизительно одотхо~ ч

mm чттт мши » m хн^шш янюйп «vj f '-щ

чшт ¡¡ц

в я i a,»»* g

Ш Э№№№

www? modoft

Ш —I

Kt te en

an

m

ш 3

m

Sil

os

к

I

r?

m ss о

m p

ai

s

tn> о о

sí

et

toU m

вой глубине их залегания от дневной поверхности существенно отличаются, особенно по содержанию бикарбонатов, хлора и натрия. В грунтовых водах под здоровыми деревьями в анионной части преобладают сульфаты, в катионной - кальций и магний; на участках под больными деревьями резко увеличивается содержание ионов хлора, а в катионной части количество натрия превышает сумцу кальция и магния. По суше солей поливная вода приближается к слабоминерализованной, сульфатно-бикарбонатно-натриевой. При полевом обследовании мы неоднократно наблюдали выцветы солей на поверхности почв.

Таким образом, на почвах лугового типа почвообразования рост плодовых культур обусловлен не только и не столько уровнем и минерализацией грунтовых вод, сколько количеством и составом солей. Реакция плодовых растений на засоление весьма различна.

1.9. Засоление. Данные водной вытяжки свидетельствуют о том, что лугово-черноземные почвы под садами по плотному остатку относятся к глубокозасоленным, слабо- и среднезасоленным почвам. По содержанию токсичных солей - сульфатное, гидрокарбо-натно-сульфатное засоление. Не выявлено зависимости между засолением (количество солей, глубиной залегания солевого горизонта, химизмом) и интенсивностью поражения плодовых растений. Вместе с тем наличие легкорастворимых солей, в том числе и токсичных, в пределах корнеобитаемого слоя создает, в целом, неблагоприятные условия для нормального роста и развития растений. Отрицательное влияние засоления усиливается на фоне других неблагоприятных свойств почв: низкой гумусироэанкостн и нобоякзой мощности гумусового слоя, содержанием карбонатов с поверхности, повышенной щелочности, зафосфачиваняя и т.д.

Участки под больными яблонями имеют более глубокий уровень

Результата почвенно-биологического обследования садов колхоза иы.Крупской (Крым) (средние данные по участкам)

Глубина, си

Пцубина, появления

грунтовых вод

Минерализация грунтовых вод,

Ф_

общая

содержание хлоридов

Хлориды

Суль- Сумма

фаты вредных

нейтраль-

ных солей

м6(нсо5)2

мг-э}св/100 г

103-210 2,347; 15

Здоровые

0,0950,84

0-20 20-60 60-100 100-200

0,22 0,24 0,35 0,27

0,14 0,22 0,81 1,54.

250 10,45

Больные 3,3.1

0-20 20-60 60-100 100-200

0,43. 0,16

0,42 0,26

0,56 0,63

0,58 1,99

0,36 0,46 1,16 1,81

0,59 0,68 •1,19 2,57

0,05 0,06 0,15

0,04 0,04 0,29 0,49

залегания грунтовых вод, но степень минерализации их значительно выше, особенно по содержанию хлоридов (табл.2).

Расчет токсичных солей в ■зависимости о.т состояния насавде-ний показал, что одной иэ причин поражения яблонь розеточностыо и хлорозом является их высокое содержание в корнеобитаемом слое (табл.3).

Содержание токсичных солей в слое 100-200 см < (мг-экв на 100 г) и состояние растений

Состояние яблони Вредные ней тральные соли Сумма вредных нейтральных солей• Вредные щелочные соли

хлориды сульфаты

Здоровые Больше

0,27 0,58

1,54 1,99

1,81 2,57

0,49

1.10. Агрохимическая характеристика почв под садами колхоза им.Крупской. Уровень обеспеченности макро- и микроэлементами колеблется довольно сильно по кварталам. Содержание подвижного фосфора очень высокое; в среднем оно изменяется в пахотных горизонтах почв под здоровыми яблонями от 7,09 до 14,66 мг/100 г, т.е. в 2,0-3,5 раза превышает оптимальный уровень обеспеченности отиц элементом. Максимальное содержание подвижного фосфора составляет в исследуемых почвах 17,59, а минимальное - 5,П иг/100 г. Характерной особенностью данной территории является очень высокая обеспеченность фосфором не только верхнего, но и • плантагного горизонта.

Полученные данные по содержанию подвижного фосфора не подтверждают наличия зависимости проявления функциональных заболеваний, яблони от данного показателя. Не выявлены также различия .по содержанию подвижных калия, цинка, меди, марганца и величине рН в почвах под больными и здоровыми яблонями.

2. Почвенно-экологическое обследование и характеристика участков Крымской опытной станции садоводства (КОСС) под плодовыми насавдениями

2.1. Почвенно-геохимическая характеристика участков при использовании в качестве удобрений осадков сточных вод (ОСВ). Проблема использования ОСВ остро стоит во многих районах, в том числе и в Крыму. Несмотря на значительное количество работ за рубежом и в нашей стране, посвященных использованию ОСВ, до настоящего времени слабо еще разработаны положения о применении осадков городских сточных вод на удобрение, не изучено их влияние на микроэлементный состав почвы и растений. Большой интерес в связи с этим представляет изучение влияния одноразового использования ОСВ на лугово-черноземных карбонатных почвах, длительное время занятых монокультурой яблони.

Исследования показали, что на территории КОСС содержание валового цинка в пахотных горизонтах колеблется от 94 до 101 мг/кг; меди от 156 до 171 мг/кг. Максимальное содержание меди определено в шантажированном горизонте - 158-244 ыг/кг. Таким образом, в верхних горизонтах содержание меди превышает верхний предел кларкового содержания в 3-5 раз. Наблюдается ясно выраженное накопление меди в пахотном и плангажированном горизонтах, ниже ее содержание уменьшается, приближаясь к кларковоцу значении. Такой характер накопления меди несомненно связан не только с биогенным накоплением элемента, но и с техногенным загрязнением. Сравнительный анализ наших данных с результатами, полученными ранее, свидетельствует, что за последние 20 лет этот процесс шел по нарастающей, и количество валовой меди в верхних горизон-

Кларк концентраций (Кк) в лугово-черноэемных почвах

Генетич. горизонт РЬ Мп иг Си Zn Со N1

Разрез }} 4 (ОСВ)

^тах 1,88 0,59 2,38 5,00 2,16 1,57 1,27

д плант 1,75 0,61 2,06 3,27 1,96 2,00. 1,31

В 1,56 0,61 2,06 2,68 1,76 . 1.71 1,31

ВС 1,13 0,47 1,71 2,05 1,37 1,29 0,88

С1 1,75 0,69 2,00 2,55 1,37 2,00 1,15

С2 1,75 0,61 2,64 3,18 1,96 2,14 1,81

Разрез № 3 (без ОСВ)

^плант 1,38 0,66 2,06 2,64 1,56 1,57 1,27

В1 1,75 0,61 1,91 2,59 1,56 1,86 1,23

Вк 1,75 0,59 2,21 2,73 1,56 1,86 1,15

ВСк 1,44 0,64 1,91 2,27 1,56 1,71 1,04

Ск 1,68 0,74 .1,91 2,95 1,76 1,86 1,27

тах увеличивалось по сравнению со средним содержанием в 4-6 раз, а по сравнению с клерком - в 10-12 раз.

Разовое внесение осадков сточных вод, по нашим данным, не привело к изменению содержания микроэлементов в профиле почв. Вместе с тем необходимо отметить, что содержание целого ряда тяжелых металлов в лугово-черноэемных почвах было выше средних значений. В таблице 4 приведены данные кларка концентраций в почвах. На участках, где применялись ОСВ, кларк концентраций выше в верхних горизонтах почв у свинца, хрома, меди и цинка. Максимальные его значения отмечаются для меди; по другим элементам различия не выявлены. По большинству элементов (за иск- 17 -

Подвижные шкроэлеыенты в лугово-черноземных почвах, мг/кг (М 4 ш)

варианты

Глубина, см

Цинк

Медь

гп!Си

осв

Контроль

0-20 20-60 0-20 20-60

7,59+2,17 6,3&И,19 4,22+1,54 2,34+0,59

4,23+0,71 3,61+1,76 2,60+0,59 1,88+0,17

1,71+0,24 1,47+0,30 1}63+0,,32 1,18+0-22

лачешем марганца) кларк концентраций больше I, что указывает, на обогащение почвы соответствующим элементом. Особенностью изучав),як почв является довольно равномерное распределение величины Кк по профилю.

На контрольном участке (без ОСВ) обеспеченность цинком средняя (табл.5), причем в пахотном горизонте его содержание примерно в 2 раза выше по сравнению с шантажированным слоем (20-60). Аналогичная разница наблюдается в Апах и Аплант по подвижной меди. Соотношение цинка и меди в пахотных горизонтах .было примерно равным, в плантажированном - более узкое на контроле.

2.2. Физико-химическая характеристика почв вегеташонно-полевого опыта с яблоней (КОСС). На лугово-черноземных карбонатных почвах внесение высоких доз фосфорных удобрений (3000 кг/га) привело к трансформации подвижного фосфора в течение 3 лет наблюдений. Через год после закладки опыта его количество постепенно снижалось на 50$ с 55,8 мг/100 г в 1988 г. до 14,3 ыг/ЮО г в 1990 г.

' Возрастающие дозы медных и цинковых удобрений на фоне фосфорных увеличили его подвижность в 1988 г. соответственно на

- 18 -

15 и 48$. При совместном внесении такой зависимости не было выявлено. По годам происходило менее резкое снижение содержания подвижного фосфора, особенно в вариантах с совместным внесением фосфорных, цинковых и медных удобрений.

Калийные удобрения, внесенные отдельно и вместе с микроудобрением, не оказали влияния на подвижность фосфора. При совместном внесении фосфорных и калийных удобрений содержание подвижного фосфора резко уменьшилось в 1988 и 1989 гг. (приблизительно на 50% по сравнению с вариантом отдельного внесения фосфора) , однако в 1990 г. количество подвижного фосфора было .уже одинаковым в вариантах с фосфорным и фосфорно-калийиым удобре- • ниями.

Внесение калийных удобрений в дозе 18Э0 кг/кг д.в. в 1-й год после закладки опыта привело к резкому увеличению содержания его подвижных форм. В отличие от фосфора, где в 1988 г. осталось в подвижной форме лишь 50$ от внесенного, доля подвижного калия составила 70$ от внесенного. В 1989 г. его подвижность снизилась на 15-20 мг/100 г и до конца наблюдений оставалась на одном уровне.

Внесение высоких доз фосфорных, калийных и фосфорно-калий-ных удобрений сказывается на подвижности цинка; происходит его снижение на 30-50% по сравнению с контролем. Отмечается сезонное изменение подвижности цинка: минимальные абсолютные величины подвижного цинка определены в образцах весеннего отбора, максимальные - осенью.

Подвижность цинка менялась при внесении возрастающих доз цинка (о 50 до 100 мг/кг) в зависимости от макроудобрений.

Выявлены различные тенденции в трансформации цинка: на фоне йосфор:-1ых удобрений при внесении цинка в дозе 50 мг/кг его

подвижность в течение 3 лет наблюдений постепенно уменьшалась и составила лишь 50$ в 1990 г. от уровня 1988 г. В варианте с дозой чинка 100 мг/кг за период наблюдений они характеризовались постоянством. При дозах 200 и 300 мг/кг данка его подвижность к 1990 г. выросла на 40-70%. На фоне калия, а также фосфора и калия содержание подвижного цинка в течение 3 лет практически оставалось постоянным.

Совместное внесение данковых и медных удобрений по-разному оказывало влияние на подвижность цинка, в зависимости от фона макроудобрений. Внесение возрастшощих доз микроудобрений на фойе фосфора снизило содержание подвижного цинка в 1988 г. в варианте ?2Си5ога5о т и в варианте Р2Сию02п"Ю0 на Тенденции к увеличению или снижению подвижности цинка в течении 3 лет наблюдений в этих вариантах не выявлено. По фону калийных удобрений и фосфорно-калийных, напротив, совместное внесение цинка и меди в дозах по 50 и 100 мг/кг увеличило подвижность ■цинка по сравнению с вариантами к2гп^0 и к22;п100. При дозах микроудобрений 200 и 300 ыг/кг различий не выявлено.

Таким образом, на трансформацию цинка в исследуемых почвах влияние оказывает.вид удобрений, а также соотношение между вносимыми . макро- и микроудобрениями. Медные удобрения, внесенные совместно с цинковыми, могут увеличивать (К£, или Уыень_

шать (Р£> подвижность цинка.

2.2.1, Фракционный состав фоссЬора. В вегетационно-полевом опыте фракционный состав определялся лишь в отдельных вариантах по фону фосфора, калия и совместного фосфора и калия при внесении максимально высоких количеств меди и цинка.

Исследования показали, что через год после закладки опыта увеличилось содержание фракции Са-Р по сравнению с контролем.

•- 2С -

Максимальное значение ее определено в вариантах р2Сизоо и р2к2Си500' Внесение отдельно фосфорных и фосфорно-калийных удобрений незначительно увеличило количество водорастворимых фосфатов, однако совместное внесение их на фоне меди и цинка привело к резкому увеличению содержания этой фракции. Среди фосфатов полуторных окислов преобладают А1-Р.

Исследования, проведенные в последующие годы, показали, что происходит постепенная стабилизация в содержании различных фракций и форм фосфора в лугово-черноземных карбонатных почвах. Общая тенденция трансформации внесенного фосфора заключается в переходе от фракций более доступных растений (водорастворимый фосфор, связанный с полуторными окислами) к недоступным (фракция Са-Р).

Высокие дозы калийных и микроудобрений на фоне фосфора увеличивают содержание водорастворимых фосфатов и снижают количество Ре-Р общих и связанных с органическим веществом.

2.2.2. Фракционный состав соединений цинка и меди. Суммарное количество цинка, извлекаемое последовательными вытяжками, сильно колеблется, что объясняется влиянием высоких доз макро-и микроудобрений* а также пространственным варьированием. Внесенные отдельно фосфорные и калийные удобрения, как правило, снижали общее содержание цинка. Напротив, внесение на их фоне цинковых или совместно цинковых и медных удобрений увеличило общее содержание цинка в 1,5-3,0 раза по сравнению с контролем.

Исследования, проведенные в 1989 и 1990 гг. показали, что в процессе трансформации внесенного цинка происходят постепенные изменения в его фракционном составе. Они проявляются в уменьшении цинка наиболее подвижных фракций (обменной, в составе органического вещества, доступной) и в увеличении количества

цинка недоступных фракций.

ВЫВОДЫ

1. Почвенно-биологическое обследование садов показало, что за последние годы усилились масштабы и интенсивность поражения яблонь розеточностью и хлорозом в степной зоне Крыма. В обследованном хозяйстве только в 5 из 40 кварталов растут здоровые растения. По индексу поражения сады относятся к средне- и сильно пораженным.

2. Почвенный покров садов представлен лугово-черноземкы:.;к карбонатными почвами тяжелого механического состава, подстилаемыми тяжелосуглинистыми и легкоглинистыми почвообразующими породами. Оценка их садопригодности показывает, что они имеют целый ряд неблагоприятных свойств: низкое содержание гумуса, повышенную щелочность, карбонатность, близкое залегание средне-и сильноминерализованных грунтовых вод, засоление, неблагоприятный водно-воздушный режим, обусловленный тяжелым механическим составом и проявляющийся в признаках глееватости, зафосфачен-ность и т.д. Не выявлено различий по данным показателям почв под здоровыми и больными яблонями.

3. Почвообразующие породы участков под больными розеточностью деревьями имеют более высокую величину рН (8,05-8,83), содержат в 2,0-2,5 раза больше хлоридов по сравнению с участками под здоровыми яблонями и в 1,5 раза в них выше сумма вредных нейтральных солей. Особенностью территории является неглубокое залегание грунтовых вод (от 80 до 260 см от дневной поверхности). На участках под болышми деревьями степень минерализации вод в 1,5 раза выше: в анионной части увеличивается содержание хлориона, а в катионной - количество натрия превышает сушу

кальция и магния.

4. Поражение плодовых растений приурочено к участкам с содержанием вредных хлоридов (более 0,3 мг-экв/100 г почвы), суммы нейтральных солей (более 2,5 мг-экв) и проявление вредных щелочных солей (0,5 мг-экв). На почвах лугового типа почвообразования рост плодовых культур обусловлен в большей мере не уровнем грунтовых вод, а ее минерализацией, количеством и составом токсичных солей в корнеобитаеыом слое.

5. Поражение яблонь розеточностыо происходит на фоне очень высокой обеспеченности почв подвижными формами фосфора, калия, меди и марганца и связано, по-видимому, с косвенным недостатком цинка, который обусловлен нарушением соотношений между макроэлементами и цинком, антагонизмом цинка с другими микроэлементами, прездо всего с медью, блокировкой цинка в корневой системе яблонь вследствие неблагоприятной физико-химической и солевой обстановки в прикорневой зоне.

6. Одноразовое использование осадков сточных вод в качестве удобрений привело к значительному увеличению валовых и подвижных форм меди и цинка в верхних горизонтах в лугово-черноземных плантажированных почвах. Увеличивается также содержание свинца и хрома. По другим элементам существенных различий по содержанию микроэлементов в профиле почв не выявлено.

7. Трансформация макроэлементов, внесенных с удобрениями на лугово-черноэемных карбонатных почвах, имеет свои особенности. Содержание подвижного фосфора через год после закладки опыта (1988) составляло 50% от внесенного, калия - 70/S. В течение трех лет наблюдений происходило постепенное снижение содержания фосфора, и в. 1990 г. оно достигло 50% от уровня 1988 г. Подвижность же^ калия за этот период существенно не изменилась. На фо-

не макроудобрений внесение возрастающих доз микроудобрений привело к увеличению содержания подвижного фосфора. На подвижность калия они влияния не оказали.

8. Внесение высоких доз макро- и микроудобрений приводит к изменению фракционного состава фосфора, которое определяется характером взаимодействия между фосфорными, калийными и мккро-удобренкями, а также временем, прошедшим после внесения удобрения. Общая тенденция трансформации внесенного фосфора заключается в снижении колебаний данных по вариантам опыта и разделении их по фракциям и формам на три группы: I) Са-Р; 2) AI-P (общие, минеральные) и Fe-Р (общие и связанные с органическим веществом); 3) водорастворимые фосфаты, AI-P (органические) и Fe-P (минеральные).

9. Выявлены различные тенденции к подвижности цинка по годам наблюдений в зависимости от дозы цинкового удобрения, а также взаимодействия цинка с макро- и микроудобрениями. При дозе внесенного цинка 50 мг/кг его подвижность понизилась на фоне фосфорных удобрений на 50%; при дозе 100 мг/кг - не изменилась, а при внесении 200 и 300 мг/кг данная подвижность увеличилась в 1990 г. на 40-70$. На фоне калийных и фосфорно-калийных удобрений содержание подвижного цинка в течение 3 лет оставалось одинаковой. Медные удобрения, внесенные совместно с цинковыми, увеличивают (на фоне калийных и фосфорно-калийных удобрений) или уменьшают (на фоне фосфорных удобрений) подвижность цинка.

Ю; Лугово-черноземные карбонатные почвы характеризуются

высоким валовым содержанием цинка-(85,9-143,9 мг/кг), средней

v •

и высокой обеспеченностью его подвижными формами. Своеобразный геохимический фон участка вегеташонно-полевого опыта, по-видимому, является фактором, устраняюоим или нейтрализующим.вредное

' 24, - . V .■

влияние внесения очень высоких количеств минеральных удобрений на поражение яблонь розеточностью. В течение трех леV наблюдений признаков заболеваний растений не обнаружено.

11. Внесение высоких доз фосфорно-калийных удобрений и на их фоне медных удобрений привело к снижению фракций доступного и потенциально доступного цинка и к увеличению фракций недоступного цинка. Колебания по вариантам опыта фракций обменного цинка и цинка в составе органического вещества нб выявлено. в течение трех лет наблюдений существенных изменений фракционного состава цинка в почвах вегетационно-полевого опыта не произошло.

12. Высокие дозы фосфорных удобрений (3000 кг д.в.) оказали отрицательное влияние на'высоту растений, суммарный прирост побегов. Содержание макро- и микроэлементов в листьях яблони вегетационно-полевого опыта значительно колеблется по годам и сезонам года. Однако колебания не выходят за пределы величин, характеризующих химический состав листьев плодового растения.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Предлагается расчет критических показателей засоленности садовых почв делать раздельно по горизонтам (пахотный, плантажный, подплантажный до I и 1-2 м), что позволяет давать более обоснованную оценку почвенных условий произрастания плодовых растений с точки зрения их поражения функциональными болезнями.

По материалам диссертации опубликована работа:

Наумов В.Д., Диарра Рокиа, Гаврилюк Н.Е. Сезонные изменения некоторых термодинамических показателей лугово-черноземных почв под влиянием макро- и микроудобрений // Сб.науч.трудов. -' ТСХА, 1991. - С.52-57. ,