Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Почвенно-агрохимические основы адаптивно-ландшафтной организации систем земледелия ВКЗП. Учебное пособие
.pdf
Локальные особенности почвенно-климатических условий
Таблица 1.57. Поглощение фосфора проростками яровой
пшеницы
Варианты Вариант опыта,
ÊÊÑ+
K
NÐÊ
горизонт
Êîíòðîëü
Âàð.6.
NPK
Âàð.7
ÊÊÑ+
NÐÊ
Åä.
измер.
À
ìã/ñîñ. 7,4 7,4 21,3 24,9
ïàõ
Â
« 8,8 8,5 35,7 33,7
I
% ê À
ïàõ
0 NK NP
119 115 168 135
Àïàõ . ìã/ñîñ. 15,2 16,4 28,1 26,3
Â
« 7,2 8,1 38,5 32,6
I
% ê À
À
ïàõ
Â
« 5,2 8,1 23,0 27,3
I
% ê À
47 49 137 124
ïàõ
ìã/ñîñ. 11,5 14,8 26,4 20,4
45 55 87 134
ïàõ
Здесь фосфор подпахотного слоя и непосредственно внесенного под пшеницу удобрения использовался
растениями более полно. В случае с почвами, удобренными в предыдущие годы (варианты NPK и NPK +
ККС), поглощение фосфора из А
возрастает более
пах
чем вдвое, скромнее при применении фосфорного
удобрения, а из почвы слоя 20–40 остается на уровне
показателей контрольного варианта.
В другом опыте был показан одинаковый уровень
продуктивности растений при их выращивании на
пахотном и подпахотном горизонтах дерново-подзолистой почвы на мергелизованных глинах на фоне фосфорных удобрений, отсутствие различий в доступности фосфора почвы этих горизонтов растениям, мелиорирующая роль подпахотных горизонтов (табл. 1.58).
Таблица 1.58. Изменение урожайности пшеницы и ячменя
при использовании удобрений на почвах с А
и В1, г/сосуд [Кабалина, 1988]
Варианты Яровая
À
Без удобрений 2,35 0,78
ïàõ
пшеница
Ячмень
пах
NPK 9,43 4,88
Â
Без удобрений 1,08 0,62
1
NPK
À
( 1:1 ) Без удобрений 1,66 0,55
ïàõ+Â1
NPK 8,69
9,99
7,98
5,93
121
Глава I
Установлено, что основная масса корневой системы растений развивается в слое 0–60 см [Станков и др., 1974]. Из факта отсутствия четко сформированного подзолистого горизонта, почти нейтральной реакции среды при отсутствии подвижного
алюминия, доступности фосфора подгумусных горизонтов, можно предположить о наличии более благоприятных условий для глубокого проникновения корневой системы на подобных почвах (на мергелизованных породах). Активный влагооборот в автоморфных
почвах также происходит в слое 0–60 см. По-видимому, и вертикальная миграция элементов питания,
гумусовых веществ, илистой фракции также характерна и протекает в этой толще почвенного профиля.
Совокупность указанных выше обстоятельств дает
основание утверждать, что на почвах, сформированных на мергелизованных, богатых фосфором породах, водный и пищевой режимы связаны не только с
свойствами пахотного слоя, а со всей корнеобитаемой толщей почвенного профиля. Именно поэтому на
подобных почвах не проявляется эффективность
извести (о чем говорилось выше) и фосфорных удобрений. В подтверждение приводим данные одного из
стационарных опытов НИИСХ СВ (табл. 1.59).
Таблица 1.59. Влияние удобрений на урожайность
сельскохозяйственных культур звена севооборота, т/га
[Юлушев, 1989]
Показатели Карто-
ôåëü
Контроль — áåç
NPK
Прибавка от: N
P2O5
K2O
ÍÑÐ
0,41 0,36 1,39 0,38
05
Ð, % 4,1 9,1 7,0 3,8
9,2 1,46 8,89 2,94
6,72
1,95
0,68
Îâåñ Клевер Îç.
2,02
0,29 0,25
0,37 –1,28 0,06
0,11
Таким образом, на дерново-подзолистых почвах на
мергелизованных породах фосфорные удобрения в
122
нормах, установленных согласно существующим мето-
ðîæü
1,45
Локальные особенности почвенно-климатических условий
дическим указаниям и при традиционных способах
применения, не обеспечивают достоверной прибавки
урожая полевых сельскохозяйственных культур (за
исключением картофеля).
Очевидно, это связано с достаточно высоким со-
держанием фосфора в иллювиальных горизонтах (табл.
1.12) и их доступностью растениям, влиянием остаточной карбонатности на реакцию среды при отсутствии
подвижного алюминия, хорошей проницаемостью почв
для корневой системы растений. Так, по профилю
подобных почв, объемная масса корнеобитаемой толщи с глубиной снижается в сравнении с показателями
пахотного слоя (табл. 1.60).
Таблица 1.60. Объемная масса почвы. Разрез 60, число
определений 12
Глубина, см Ïî-
êàçà-
òåëè
Ì 1,42 1,51 1,49 1,39 1,22 1,25
± m 0,049 0,085 0,027 0,082 0,072 0,078
V, % 4 6 2 6 6 6
t05 - 0,075 0,043 0,073 0,066 0,070
10 см.
0–10 10–20 20–30 30–40 40–50 50–60
Примечание. t05 по отношению к показателям слоя 0–
На таких почвах в кризисных ситуациях (например, в современных условиях экономической напряженности) допустимы системы удобрений с использованием фосфорных удобрений только для припосевного внесения при систематическом контроле
содержания этого элемента во всех генетических горизонтах почвенного профиля.
Определения понятия оптимального фосфатного
уровня и его количественные характеристики весьма
разноречивы:
n содержание усвояемого элемента, при котором ис-
чезает прибавка от фосфорных удобрений и начи-
нается снижение максимального урожая;
n уровень, который обеспечивает 90–95 % урожая
от максимального для большинства или для куль-
123
туры севооборота с максимальной потребностью к
фосфору;
n состояние фосфатного режима, который, при вне-
сении фосфорных удобрений в количествах, эквивалентных выносу фосфора урожаями, обеспечивает максимальный, экономически выгодный
урожай;
n принятая градация почв по содержанию усвояе-
мого фосфора в пахотном слое детализирует это
понятие по уровням. Согласно этой градации, оптимальный уровень содержания подвижных фосфатов в дерново-подзолистых почвах варьирует в
связи с гранулометрическим составом и групп
сельскохозяйственных культур по интенсивности
потребления фосфора.
Недостаток всех этих подходов — игнорирование
содержания и состояния фосфатов в подпахотных горизонтах.
Накопление усвояемого фосфора. В год внесения
растениями используется незначительная часть фосфора удобрения и систематическое применение фосфорных удобрений приводит к накоплению в почве
вторичных фосфатов, в той или иной мере доступных
растениям. Характер превращения фосфатов удобрений в основном определяется генезисом почв. В дерново-подзолистых почвах значительную часть фосфора удобрений находят в форме фосфатов полуторных
окислов, в карбонатных почвах и при известковании
кислых почв отмечается накопление преимущественно фосфатов кальция различной основности. При известковании и применении фосфорных удобрений в
дерново-подзолистых почвах повышается содержание
подвижных форм фосфора или степени доступности
фосфатов растениям.
Наиболее интенсивное накопление подвижного
фосфора отмечается на слабоокультуренных почвах
(1 агрогруппа). Так, в опытах НИИСХ СВ при систематическом применении удобрений (в течение 6 лет)
его содержание изменялось следующим образом
(табл. 1.61).
124
Глава I
Локальные особенности почвенно-климатических условий
Таблица 1.61. Влияние удобрений и извести на
содержание Р
Варианты Без извести ÊÊÑ ÈÌ
Контроль 15,8 13,5 12,3
N 17,3 16,0 14,0
NP 241,8
NPK
, мг/кг. Вегетационный опыт 3
2О5
409,3
421,3 386,7 415,0
234,3
В условиях данного опыта при систематическом
применении фосфорных удобрений достоверно повышалось содержание подвижного фосфора по отношению к исходной почве и ко всем вариантам опыта без
участия фосфора удобрения. При использовании фосфорных удобрений на фоне ККС отмечается почти
удвоение содержания этого элемента.
Из факта значительного увеличения содержания
подвижного фосфора при добавлении к NР калийных
удобрений или Са в ККС можно предполагать о роли
этих катионов в накоплении подвижного фосфора в
почвах. Причем влияние калия просматривается на
всех трех фонах — без извести, при внесении ККС и
известняковой муки, влияние же кальция лишь при
внесении его в составе ККС.
Таким образом, в почвах возможен весьма сложный механизм связи подвижности фосфора, в том числе с участием калия, и нам представляется весьма важным обратить внимание на роль калия в регулировании фосфатного режима почв, поскольку этот аспект
пока еще не нашел достаточного отражения в научной
литературе и практических рекомендациях агрохимии.
Несколько своеобразным было изменение содержания подвижного фосфора в почве 2-й агрогруппы.
Соответствующие данные представлены в таблице
(табл. 1.62). Из данных таблицы видно, что за период
исследований при внесении NРК удобрений наблюдается достоверный прирост содержания подвижного
фосфора в сравнении с вариантами без растений или
при выращивании культур без удобрений. Сравнение
же с исходными показателями почвы дает другую картину — лишь при внесении известняковой муки отме-
125
Глава I
чается достоверное повышение содержания подвижного фосфора в слое почвы 0…20 см.
Таблица 1.62 Влияние удобрений и извести на
содержание подвижного фосфора (в 0,2 н НCl) в почве,
мг/кг. Лизиметрический опыт
ñì
Исход-
íûå
данные
Áåç NPK + ïî Íã Глубина,
растений NPK
áåç Ñà ÊÊÑ ÈÌ
0…10 54,5 28,7 47,5 59,9
10…20 45,5 34,0 30,4 43,5 43,0 55,3
20…30 80,3 27,4 38,8 31,3 56,7 62,9
30…40 80,4 39,8 50,0 47,5 56,8 77,4
40…60 78,4 45,8 35,4 46,7 57,8 67,3
Во всех остальных случаях его содержание существенно снижается, притом на всю глубину взятой для
опыта почвенной толщи. Особенно резкое снижение
этого показателя начинается ниже 20…30 см, т. е. в тех
слоях почвы, где отмечалось резкое подкисление почвенной среды (табл. 1.34). Учитывая слабую мобильность
фосфора по профилю, можно предполагать, что уменьшение количества подвижного фосфора, по-видимому,
связано с их переходом в трудно растворимые формы в
условиях кислой, с высоким содержанием обменного
алюминия, среде. Заметим, что в лизиметрических водах
концентрация фосфора была очень слабая.
Характер изменения содержания подвижного фосфора в пахотном слое дерново-подзолистой почвы 3-й
агрогруппы показан в таблице 1,63 (разрез 60).
126
Таблица 1.63. Влияние удобрений и извести на содержание
усвояемых форм фосфора в почве, мг/кг. Стационарный
опыт, Учхоз КСХИ (6й год последействия)
показатели
Контроль 95 103 8 94 103 9
NK 105 100 - 5 115 104 - 11
NÐÊ 100 181 81 100
N+ (ÐôÊõ)
Навоз + NÐÊ 98 173 75 101 166 65
Навоз, 80 т/га 94
Примечание. 1 — исходная почва, 2 — в конце опыта.
в запас
Ôîí — ÈÌ Ôîí — ÊÊÑ Варианты,
1 2
105 184 79 98
∆ Ð
22 91
118
2Î5
1 2
213
199
96
∆ Ð
101
13
5
2Î5
Локальные особенности почвенно-климатических условий
Из данных таблицы видно, что при внесении минеральных удобрений к концу опыта содержание подвижного фосфора в пахотном слое (в 0,2 н НСl вытяжке) было несколько больше на фоне ККС и, наоборот,
на вариантах с использованием навоза — на фоне
известняковой муки. Прирост содержания фосфора в
почве при его внесении в суперфосфате или фосфоритной муке составил примерно одинаковую величину — 79–101 мг/кг почвы. Надо иметь ввиду, что при
определении количества подвижного фосфора в 0,2 н
HCl, в вытяжку переходит часть фосфатов первичных
минералов и из не прореагировавших с почвой частиц
фосфоритной муки.
Таким образом, к концу ротации звена севооборота почва на контрольном варианте и на вариантах с
внесением NК, навоза осталась в группе среднеобеспеченных фосфором, в остальных случаях перешла в
группу высокого содержания подвижного фосфора.
Вследствие сложившегося убеждения, что фосфор
удобрений связывается почвой в неподвижные соединения и не вымывается в нижележащие горизонты, в
большинстве исследований растворимые фосфаты
определяются лишь в пахотном слое. Допускается, что
фосфаты могут опускаться нисходящим током воды в
виде истинных растворов и коллоидных фракциях
почвы. Слабая подвижность фосфора в почвах подтверждается отсутствием его накопления в подгумусных
горизонтах даже при систематическом применении
удобрений (табл. 1.64).
Таблица 1.64. Влияние удобрений и извести на
содержание усвояемого фосфора, мг/кг почвы.
Стационарный опыт НИИСХ СВ, 1982 г.
Глубина,
ñì
0…10 28 190 120 167
10…20 29 75 60 96
20…40 12 32 25 57
40…60 43 55 80 107
60…80 176 198 248 224
80…100 231 219 317 212
Êîíò-
ðîëü
N Ð Ê К запас
+NÐ
Ñà ïî Íã +
К запас + NÐ
127
При этом, содержание фосфора в слое 0–10 см
было почти вдвое выше, чем в слое 10–20 см. Вероятно, растения более интенсивно поглощают фосфор из
нижней половины пахотного слоя — здесь более константна влажность и больше массы корней растений.
Кроме того, при внесении удобрений под предпосевную культивацию, как это практиковалось в условиях
данного эксперимента, значительная часть элемента
питания, вероятно, сохраняется в поверхностном слое
пахотного горизонта.
Коэффициент накопления подвижного фосфора
выражает количество фосфора в удобрениях (за вычетом его выноса урожаями), необходимое для сдвига его
содержания в почве на единицу. Существенными факторами, определяющими эту величину, являются:
n гранулометрический состав почвы;
n содержание подвижного фосфора, гумуса;
n реакция среды и применение химических мелио-
рантов, органических удобрений;
n окультуренность почвы.
Расход фосфора удобрения для сдвига содержания
подвижного фосфора на единицу (за вычетом фосфора в составе урожая) в условиях стационарных опытов б. КСХИ и НИИСХ СВ характеризовался следующими данными:
NPK ежегодно — без извести 64 кг/га, по фону
извести 28,1 кг/га;
Навоз 80 т/га + известь — 15,2 кг/га.
10 мг/кг Р
эквивалентен его содержанию при-
2О5
мерно на уровне 30 кг/га. На фоне извести, особенно
навоза расход фосфора удобрения ниже этой величины. Вероятно, это может быть следствием повышения
подвижности фосфатов самой почвы, а также «биологического обогащения» фосфором пахотного слоя за
счет его запасов в подпахотных горизонтах профиля.
Под влиянием химических мелиорантов отмечается повышение доступности растениям фосфора самой
почвы, при дозах выше величины гидролитической
кислотности мобилизация фосфатов почвы заметно
усиливается. Повышение подвижности почвенного
фосфора объясняется:
128
Глава I
Локальные особенности почвенно-климатических условий
n усилением биологической активности в почве и, в
связи с этим, ускорением разложения фосфорорганических соединений. По этой же причине совместное применение извести и органических
удобрений усиливает переход АI- и Fe-фосфатов в
формы, доступные растениям;
n значительная часть фосфорной кислоты в кислых
почвах находится в виде труднорастворимых окислов высокоосновных фосфатов алюминия и железа, которые могут переходить под влиянием извести в более растворимые фосфаты кальция.
Поскольку осаждение фосфатов железа происхо-
дит при рН
ниже 3,5 (АI — ниже 5), а фосфатов Са —
сол.
при рН 7,5 и выше, очевидно максимальная доступность фосфора почвы растениям может наблюдаться в
интервале рН 5,0–7,5.
Характер и интенсивность модификации фракционного состава фосфатов под влиянием удобрений и
извести также связаны с свойствами и строением почвенного профиля.
Обобщенные расчеты, сделанные по данным стационарных опытов, показывают высокую корреляционную
связь между коэффициентом возврата фосфора, исходным содержанием этого элемента в почве и расходом
фосфора удобрения для сдвига его содержания в почве
на единицу. Так, коэффициент корреляции между показателями коэффициента возврата и накопления составил
0,938 + 0,244, а уравнение регрессии имело вид:
У = 0,8IХ — 1,18; где
У — расход фосфора удобрения (за вычетом его
выноса урожаями) в мг/100 г почвы для увеличения содержания подвижного фосфора в почве на 1 мг/100 г;
Х — коэффициент возврата фосфора в почву (отношение внесенного в почву фосфора к его выносу
урожаями, в кг/га).
Коэффициент отрицательной корреляции между
исходным показателем содержания подвижного фосфора в почве (мг/100 г) и расходом фосфора удобрения для его повышения на единицу (кг/га) характеризовался величиной — 0,898 + 0,311 и уравнением регрессии:
129
Глава I
У = 76,3 — 5,16Х, где
У — расход фосфора удобрения, кг/га;
Х — исходное содержание фосфора в почве, мг/
100 г почвы.
Для характеристики фосфатного режима почв
большое значение имеет определение количества подвижного фосфора в почвах, полученное различными
кислотными и солевыми вытяжками — метод фракционирования фосфатов по Гинзбург-Лебедевой [1971]
Изменения содержания активных минеральных фосфатов в почвах (А
Таблица 1.65. Влияние удобрений и извести на
содержание фракций активных минеральных фосфатов
àíòû
Ñà-Ð
Вегетационный опыт 3 (1-ая агрогруппа)
1 2,39 3,02 2,22 10,36 6,21 24,10
2
21,69 16,36 26,00 35,14
3
12,61 9,08 16,65 27,90
Лизиметрический опыт (разрез 4, 2-ая агрогруппа)
1 6,70 6,33 4,62 16,33 14,02 48,00
2 7,16 7,32
3 8,73
Стационарный опыт (разрез 8, 3-я агрогруппа)
1 6,19 4,81 6,63 13,19 3,94 34,76
2
30,88 21,38 38,06 23,50
3
34,00 30,94 36,56 21,81
) представлены в таблице 1.65.
пах
по ГинзбургЛебедевой, мг/100 г почвы
Фракции фосфатов Âàðè-
Ca-PII Fe-P AI-P Ca-P
I
8,00 24,39
11,50 8,16 23,17
III
9,13
9,30
15,00
15,74
5,13
5,81
Σ
108,32
75,54
62,87
67,30
118,95
129,12
Примечание. Варианты: 1 — контроль, 2 — NРК, 3 —
ККС+NРК.
Приведенные в таблице данные показывают, что в
слабоокультуренной кислой почве вегетационного опыта 3 при возделывании растений без удобрений и извести в течение 6 лет было найдено минимальное количество рыхлосвязанных фосфатов кальция, основная
масса была представлена фосфатами алюминия и
фракцией Са-Р
удобрений сопровождалось возрастанием содержа-
130
. Систематическое применение NРК
III
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]