CC BY
13
СВОЙСТВА И ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ В РЕГИОНАХ
УДК 631.45;631.8
ИЗМЕНЕНИЕ ФОСФАТНОГО РЕЖИМА В ЧЕРНОЗЕМЕ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЛЕСОСТЕПИ
В.В. Никитин, д.с.-х.н., С.И. Тютюнов, д.с.-х.н., В.Д. Соловиченко, д.с.-х.н., Е.В. Навольнева
Белгородский НИИ сельского хозяйства, e-mail: laboratoria.plodorodya@yandex.ru
За две ротации пятипольного зерносвекловичного севооборота на черноземе типичном содержание кислоторастворимого фосфора и степень его подвижности остались практически на исходном уровне. Содержание подвижного фосфора в пахотном и подпахотном слоях почвы на варианте без удобрений незначительно увеличилось и носит тенденциозный характер, так как не удовлетворяет показателю верификации на 5%-ном уровне значимости. С внесением минеральных удобрений увеличивается и содержание подвижного фосфора в почве: значительное (с 51 до 107 мг/кг) увеличение прослеживается в слое 0-40 см в варианте N120P120K120. Начиная с глубины почвенного профиля 60 см, содержание подвижного фосфора при внесении удобрений изменяется меньше (на 20-22 мг/кг), в сравнении с исходными данными, а в слое 60-100 см - всего на 3-8 мг/кг. Степень подвижности фосфора в пахотном слое почвы с внесением удобрений увеличивается и составляет 0,19 мг/л в варианте N120P120K120, а глубже резко падает и в слое 60100 см составляет 0,05 мг/л. Без внесения удобрений за две ротации зерносвекловичного севооборота в слое почвы 0-60 см прослеживается снижение всех фракций почвенных фосфатов за исключением фосфатов железа. Внесение N120P120K120 в 2 раза повышает содержание рыхлосвя-занных фосфатов и фосфатов алюминия.
Ключевые слова: чернозем типичный, минеральные удобрения, степень подвижности фосфатов, фосфатный режим.
CHERNOZEM PHOSPHATE REGIME CHANGES IN SOUTH-WESTERN FOREST-STEPPE ZONE
Dr.Sci. V.V. Nikitin, Dr.Sci. S.I. Tyutyunov, Dr.Sci. V.D. Solovichenko, E.V. Navolneva
Belgorod Scientific-Research Institute for Agriculture, e-mail: laboratoria.plodorodya@yandex.ru
Two rotation thermowelding five fields crop rotation on Chernozem typical the contents kislotorastvorimuu phosphorus and its mobility remained almost at the initial level. The content of mobile phosphorus in arable and subsurface soil layers in the absence of fertilizer increased slightly and is biased, as it does not satisfy the indicator of verification at 5% significance level. With the application of mineral fertilizers increases the content of mobile phosphorus in the soil: significant (51 to 107 mg/kg) increase observed in the layer of 0-40 cm N12oP12oK120-Since the depth of the soil profile to 60 cm, the content of mobile phosphorus in fertilizer varies significantly less (20-22 mg/kg), in comparison with the original data, and in the layer of60-100 cm is just 3-8 mg/kg the Degree of mobility of phosphorus in the arable layer of soil with fertilizers is increased to 0.19 mg/l at N^cPnoKno, and deeper drops dramatically and in the layer of 60-100 cm is 0.05 mg/l. Without application of fertilizers over two rotations thermowelding crop rotation in the soil layer of 0-60 cm observed decrease in all fractions of soil phosphate with the exception of the phosphates of iron. Introduction Ni20Pi20Ki20 in 2 times increases the content of loosely bound phosphates and phosphates of aluminum.
Keywords: typical chernozem, mineral fertilizers, degree of mobility ofphosphates, phosphate regime.
В условиях ресурсосбережения и биологизации земледелия остро стоит проблема управления плодородием почвы. Наряду с общеизвестными приемами мобилизации естественных запасов природных ресурсов земельных угодий необходимо так спланировать систему удобрения, чтобы обеспечить положительный баланс основных макроэле-
ментов как в отношении отдельных культур, так и за севооборот в целом. Многие исследователи приходят к выводу о снижении содержания подвижного фосфора в почве без применения удобрений или с внесением их, но в условиях отрицательного баланса фосфора [1-3]. В то же время; имеется немало сообщений, свидетельствующих о неизменности
кислоторастворимого фосфора в течение длительного времени или его некотором увеличении и без внесения удобрений [4-7]. В ЦентральноЧерноземном регионе имеется довольно значительное количество данных по влиянию удобрительных средств на поведение соединений фосфора в черноземах. Однако, учитывая сложившееся убеждение о незначительной подвижности фосфора удобрений в почве, эти данные показывают поведение фосфатов на небольшом массиве почвенного профиля - как правило, в пахотном слое.
Цель исследования - установление взаимосвязей в формате почва-удобрение на значительную глубину в контексте с различной степенью растворимости соединений почвенного фосфора.
Объекты и методы исследования. Опыты проводили на черноземе типичном (2004-2013 гг.) со следующей агрохимической характеристикой: содержание гумуса (по Тюрину) - 6,0%; рНКС1 - 6,1; Нг (по Каппену) - 1,67 мг-экв/100 г почвы; сумма поглощенных оснований (по Каппену-Гильковицу) -39 мг-экв/100 г почвы; N л/г (по Корнфильду) - 145 мг/кг; Р2О5 (по Чирикову) - 54 мг/кг; К2О (по Чири-кову) - 116 мг/кг; степень подвижности фосфора (по Карпинскому-Замятиной) - 0,08 мг/л; степень подвижности калия (в 0,005 н. СаС12) - 2,1 мг/л.
Стационарный опыт заложен в пятипольном зерносвекловичном севообороте со следующим чередованием культур: горох, озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень, кукуруза на силос. Минеральные удобрения вносили в диапазоне 48-120 кг/га севооборотной площади под сахарную свеклу, озимую пшеницу и кукурузу; горох и ячмень испытывали последействие. Такое количество минеральных удобрений позволило получить максимальную продуктивность севооборота при зональной влагообеспеченности.
Результаты. В наших полевых опытах содержание подвижного фосфора без удобрений несколько увеличилось как в пахотном слое, так и в подпахотном (табл. 1). Это увеличение носит тенденциозный характер, так как не удовлетворяет показателю верификации на 5%-ном уровне значимости. Чем выше доза минеральных удобрений, тем больше содержится подвижного фосфора в почве. Увеличение содержания подвижного фосфора под влиянием минеральных удобрений на больших глу-
бинах трудно объяснимо, учитывая способность этого элемента образовывать на черноземах прочные соединения с кальцием и полуторными окислами. Однако, следует полагать, что транслокация фосфора на больших глубинах может все же происходить двумя путями: в результате минерализации корневой системы, которая у растений, длительное время удобрявшихся, более мощная, проникает на большую глубину и богаче соединениями фосфора, а также миграцией фосфора вниз по профилю в виде комплексных соединений с органическими кислотами.
О возможности второго пути свидетельствуют данные о подвижности фосфора в почве (табл. 2). И эта подвижность почвенного фосфора увеличивается довольно заметно на удобренных вариантах на глубине 40-60 см, а в более глубоких слоях получены результаты одного порядка.
В контроле после завершения второй ротации мы имеем снижение всех фракций почвенных фосфатов за исключением фосфатов железа. Внесение минеральных удобрений даже в минимальных количествах повышает содержание рыхлосвязанных фосфатов и фосфатов алюминия (табл. 3). Содержание фосфатов кальция от внесения минеральных удобрений также росло с ростом дозы, но в меньшей степени.
Активные фосфаты на черноземе типичном представлены в основном фосфатами кальция. Анализ структуры фосфатов показывает, что фосфор удобрений закрепляется в почве в виде фосфатов алюминия, железа и кальция. Хотя относительный прирост рыхлосвязанных фосфатов и велик (17-105%), но в абсолютном исчислении это составляет 0,03-0,19 мг/100 г почвы. Балансовые расчеты показывают, что 67-72% фосфора удобрений, внесенного сверх выноса урожаем, закрепляется в виде «активных» фосфатов, оставшееся количество переходит в более консервативные соединения. Структурный анализ свидетельствует, что на неудобренном фоне после окончания второй ротации увеличилось содержание фосфатов железа и уменьшилось - фосфатов алюминия и кальция. От внесения минеральных удобрений увеличивается содержание рыхлосвязанных фосфатов и фосфатов алюминия и уменьшается доля фосфатов кальция.
1. Изменение содержания подвижного фосфора в почве за две ротации севооборота, мг/кг
Глубина, Исходное (№К)о (№К)48 (№К)96
см содержание
0-40 51 53 74 106 107
0-60 45 46 65 66 67
60-100 20 23 26 30 28
0-100 35 37 49 63 64
НСР05 11
2. Изменение степени подвижности фосфора в почве за две ротации ^ севооборота, мг/л
Глубина, Исходное (№К)о (№К>48 (№К)96
см содержание
0-40 0,08 0,09 0,10 0,18 0,19
0-60 0,07 0,08 0,08 0,14 0,14
60-100 0,05 0,05 0,06 0,05 0,05
0-100 0,06 0,07 +0,07 +0,11 +0,10
НСР05 0,03
3. Изменение фракционного состава фосфора за две ротации севооборота в слое 0-60 см
Вариант рыхлосвязанные фосфаты Al-P Fe-P| Ca-P Сумма рыхлосвязанные фосфаты Al-P Fe-P Ca-P
мг/100 г % к сумме активных фосфатов
Исходное 0,19 3,84 2,35 13,63 20,01 0,9 19,2 11,7 68,2
Контроль 0,18 3,77 2,91 13,50 20,36 0,9 18,5 14,3 66,3
(NPK)48 0,21 4,26 3,41 15,09 22,97 0,9 18,5 14,8 65,8
(NPK)96 0,27 6,50 3,64 16,22 26,63 1,0 24,4 13,7 60,9
(NPK)120 0,35 7,57 4,12 19,40 31,44 1,1 24,1 13,1 61,7
Таким образом, на черноземе типичном юго-степной части ЦЧР в пятипольном зерносвеклович-ном севообороте использование пашни без удобрений в контексте математической статистики не изменило содержание подвижного фосфора. С увеличением доз минеральных удобрений обеспеченность почвы кислоторастворимым фосфором повышалась и тем больше, чем выше доза, главным образом до глубины 60 см. Подвижность почвенных фосфатов за 10 лет на вариантах опыта без минеральных удобрений изменялась незначительно, при этом изменение отмечено лишь в пахотном и подпахотном горизонтах. За 10 лет в контроле увеличилась фракцияFe-Р за счет уменьшения Са-Р; минеральные удобрения увеличили содержание рыхлосвязанных фосфатов, Al-P и снизили содержание Са-Р.
Литература
1. Алексеева Е.Н. Влияние длительного применения удобрений на почвенное плодородие и урожай культур на средневыщелоченном черноземе в зоне неустойчивого увлажнения. - М.: Колос, 1978. - C. 99-117.
2. Никитин В.В., Соловиченко В.Д., Воронин А.Н. Влияние длительного применения удобрений на фосфатный режим чернозема типичного // Агрохимия, 2015, № 1. - С. 17-20.
3. Дука В.И., Гутыря С.Т., Дука Л.В. и др. К вопросу об условиях повышения плодородия почвы в интенсивном земледелии // Агрохимия, 1983, № 3. - C. 79-84.
4. Соловиченко В.Д., Тютюнов С.И. Почвенный покров Белгородской области и его рациональное использование. - Белгород: Издательство «Отчий край», 2013. - 371 с.
5. Илков Д.А. Последействие системы удобрения в севообороте // Почвознание и агрохимия, 1982, № 3. - C. 26-43.
6. Малов А.В., Ивойлов А.В., Костров К.А. Влияние длительного применения удобрений в севообороте на урожай культур и агрохимические показатели выщелоченного тяжелосуглинистого чернозема // Агрохимия, 1989, № 12. - C. 12-17.
7. Тютюнов С.И., Навольнева Е.В., Соловиченко В.Д., Ступаков А.Г. Влияние пищевого режима и органического вещества на плодородие почвы и урожайность озимой пшеницы // Агрохимический вестник, 2016, № 5. - С. 23-27.
УДК 631.471(571.54)
ВЛИЯНИЕ АГРОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ
СУХОЙ СТЕПИ БУРЯТИИ
А.К. Уланов, к.с.-х.н., Л.В. Будажапов, д.б.н., А.С. Билтуев, к.б.н.
Бурятский НИИСХ, e-mail: global@burniish.ru
Рассмотрено влияние севооборота, бессменного парования и вывода в залежь на изменения морфологического профиля и агрохимические свойства каштановой почвы в условиях длительного стационара. Под влиянием 29-летнего различного агрогенного воздействия в профиле каштановых почв формируются следующие генетические горизонты: Апах., АВ, В1, В2к, ВСк, Ск. Основные морфологические изменения характерны для мощности гумусового слоя и уровня залегания карбонатов. Наибольшие их значения отмечены под залежью. В почве бессменного пара карбонаты подтягиваются к поверхности, и карбонатный слой становится более концентрированным. Вывод пашни в залежь восстанавливает потенциальное плодородие каштановой почвы, а бессменное парование ведет к ухудшению агрохимических свойств почвы. В пахотном горизонте 29-летней залежи установлены наилучшие агрохимические показатели: содержание гумуса (2,13%), сумма поглощенных оснований (16,1 мг-экв/100 г), содержание подвижного фосфора (274 мг/кг) и обменного калия (126мг/кг).
Ключевые слова: каштановая почва, севооборот, залежь, бессменный пар, морфологический профиль, агрохимические свойства почвы.
