== Удобрения
УДК 631.816:631.821:631.445.24
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТИ НА АГРОХИМИЧЕСКУЮ ХАРАКТЕРИСТИКУ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ
© 2010 г. Н.Е. Завьялова, Е.М. Митрофанова
Пермский научно-исследовательский институт сельского хозяйства 614532 Пермский край, с. Лобаново, ул. Культуры, 12, Россия E-mail: pniish@ rambler.ru
Поступила в редакцию 01.03.2010 г.
Применение удобрений и известкование кислой дерново-подзолистой почвы изменило агрохимические параметры в основном верхнего слоя 0-40 см, но не оказало значимого влияния на нижележащие слои. Содержание углерода и азота по профилю почвы резко убывало. Содержание обменных катионов кальция и магния было больше в 1.5-2 раза в глубинных горизонтах, чем в верхнем слое 0-20 см. Тяжелый гранулометрический состав препятствовал миграции гуматов кальция и гуми-новых кислот, прочносвязанных с минеральной частью почвы, ниже 40 см. Фульвокислоты присутствовали по всей глубине метрового слоя исследованной дерново-подзолистой почвы. Ключевые слова: дерново-подзолистая тяжелосуглинистая почва, минеральные удобрения, агрохимическая характеристика, известкование.
ВВЕДЕНИЕ
Известно, что распределение биогенных элементов и основных компонентов гумуса по профилю разных типов почв специфично и отражает их типовые различия. Формирование профиля в конкретных климатических условиях зависит, прежде всего, от гранулометрического и химического состава почв, от распределения главных элементов-органогенов (азота, фосфора, калия, кальция, магния) в генетическом профиле дерново-подзолистой почвы и от количества и качества поступающего в почву органического вещества и минеральных удобрений [1-3]. Необходимо комплексное изучение этих факторов. Изменение профиля дерново-подзолистых почв под влиянием окультуривания отмечено в исследованиях [4-7].
Цель работы - изучение влияния известкования и длительного применения минеральных удобрений на агрохимическую характеристику метрового слоя дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводили в длительном стационарном опыте, заложенном в 1980 г. на опытном поле Пермского НИИСХ. Почва - дерново-подзолистая тяжелосуглинистая. Содержание
гумуса по методу Тюрина - 2.72%, общего азота по Кьельдалю - 0.155%, рНКс1 4.6, гидролитическая кислотность - 5.1, сумма обменных оснований -19.0 мг-экв/100 г почвы, содержание подвижных форм фосфора и калия по Кирсанову - 80 и 120 мг/кг почвы соответственно. Фракционно-групповой состав гумуса определяли по методу Тюрина в модификации Пономаревой и Плотниковой, гранулометрический состав - по методу Качинского.
Действие извести изучали на 3-х уровнях минерального питания: без удобрений, №К, 2№К. Доза №К составила К21Р34К35. В опыте использовали N „ или N , Р и К . Основное известкование
аа м7 с х
проводили перед закладкой опыта в дозе по 1.0 г.к., повторное - в дозе по 0.5 г.к. (варианты 3, 6) в паровых полях 2-й и 4-й ротаций севооборота.
Севооборот - семипольный со следующим чередованием культур: чистый пар-озимая рожь-яровая пшеница с подсевом клевера-клевер 1-го года поль-зования-клевер 2-го года пользования-ячмень-овес. Размещение вариантов рендомизированное, повторность трехкратная, общая площадь делянки 107 м2. Почвенные образцы для исследования отбирали в паровом поле после 3-й ротации севооборота на двух несмежных повторениях, в трех точках на каждом, ручным буром послойно с шагом 20 см до глубины 100 см.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Влияние известкования на улучшение агрохимических свойств пахотного слоя кислой дерново-подзолистой почвы Предуралья показано в предыдущих работах авторов [8, 9]. Изменение основных агрохимических показателей исследованной почвы с глубиной под действием известкования и минеральных удобрений представлено в табл. 1. Основное и повторное известкование уменьшило кислотность почвы (рНКС1) в пределах верхнего слоя 0-40 см. Действие извести не оказало существенного влияния на реакцию почвенной среды в нижележащих слоях. Аналогично менялась величина гидролитической кислотности. Наиболее кислой была почва контрольного варианта (рН 4.4). Содержание обменных катионов кальция и магния в пахотном и подпахотном слоях было минимальным и составило в контроле 12.8 и 13.6 мг-экв/100 г соответственно, что было в 1.5-2 раза меньше, чем в нижележащих слоях. Аналогичное распределение обменных катионов кальция и магния отмечено в работе [10] при исследовании профиля дерново-подзолистых почв Предуралья. Невысокое содержание кальция и магния в слоях 0-20 см и 20-40 см связано, прежде всего, с выносом этих элементов из корнеобитаемо-го слоя культурными растениями и их миграцией в нижние слои вследствие вымывания. По результатам лизиметрического опыта Пермского НИИСХ [11], ежегодно из пахотного слоя дерново-подзолистых пахотных почв вымывается до 172.7 кг СаС03/га и 37.9 кг МgCO3/га, по исследованиям [12, 13] - 180-200 кг СаС03/га и 25-40 кг МgCO3/га. На накопление обменных катионов в глубинных слоях оказывала влияние почвообразующая порода, которая, по данным работ [14, 15], характеризуется высоким содержанием этих катионов.
Известкование в сочетании с минеральными удобрениями способствовало достоверному увеличению содержания катионов кальция и магния в пахотном и подпахотном слоях дерново-подзолистой почвы, но не влияло на характер их распределения в глубинных слоях. Не выявлено влияния минеральных удобрений на содержание и профильное распределение вышеназванных элементов.
Исследованная почва не богата подвижными формами фосфора. В пахотном слое контрольного варианта содержание этого элемента составило 63 мг/кг почвы, внесение минеральных удобрений способствовало повышению до 108, совместно с известью - до 168 мг Р2О5/кг. Независимо от вариантов опыта, в нижележащих слоях (от 20 до 60 см) содержание Р2О5 уменьшалось, а затем вновь возрастало в нижней части профиля. Миграция подвижного фосфора проявилась очень слабо в
связи с его сорбцией почвенными минералами, увеличение содержания этого элемента в глубинных слоях связано с влиянием почвообразующей породы [16, 17].
Содержание подвижного калия при внесении полного минерального удобрения отдельно и совместно с известью в пахотном слое увеличивалось в 1.7-2.0 раза по сравнению с контрольным вариантом. Изменение содержания этого элемента по профилю дерново-подзолистой почвы было идентично фосфору. Отмечено более высокое содержание калия в пахотном слое, уменьшение в слоях 20-40 см и 40-60 см и некоторое увеличение на глубине более 60 см. По данным [18], в пахотном слое почвы происходит значительное необменное поглощение подвижного калия, что препятствует его интенсивной миграции в нижележащие слои. По-видимому, обогащение нижних горизонтов подвижными формами калия связано с его частичным вымыванием глубже корнеобитаемого слоя почвы и высоким содержанием ила в этой части профиля, обогащенного калийсодержащими глинистыми минералами [19, 20].
Важным показателем плодородия почв является содержание в них органического углерода. Показано, что максимальное количество углерода аккумулировано в почве под действием периодического известкования и применения минеральных удобрений в слое 0-20 см - 1.64%, в слое 20-40 см - 1.32% (табл. 1). С глубиной его содержание уменьшалось. Таким образом, изменение содержания углерода можно характеризовать как резко убывающее, что свойственно почвам, в которых подзолообразо-вательный процесс преобладает над дерновым. В почве контрольного варианта минимальное содержание этого элемента отмечено в слое 0-20 см -1.27%, в слое 20-40 см - 0.97%. Внесение полного минерального удобрения сократило потери углерода, но не изменило характер распределения его содержания по профилю. Различия между известкованными и неизвесткованными вариантами были значимы не только для слоя 0-20 см, но и для слоя 20-40 см. Систематическое внесение удобрений и известкование обогатило подпахотный слой почвы органическим углеродом и другими элементами питания и приблизило этот слой по агрохимическим показателям к пахотному слою. Во всех вариантах с внесением извести отмечено обогащение подпахотного слоя органическим веществом, о чем свидетельствовало увеличение содержания углерода до 1.14-1.32% по сравнению с 0.97% в контроле.
В исследованной почве содержалось 0.155% общего азота, что характерно для хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы [21]. За
Таблица 1. Агрохимическая характеристика профиля дерново-подзолистой почвы после длительного (21 год, 3 ротации) применения минеральных удобрений и извести
Вариант Глубина взятия образца, см рНКС1 Нг Са Мм Р2О5 К2О С ^бщ.
мг-экв/100 г мг/кг %
Исходная почва (1980 г.) 0-20 4.6 5.1 - - 80 120 1.58 0.155 10.2
1. Без удобрений 0-20 4.4 4.5 12.8 2.9 63 101 1.27 0.128 9.9
(контроль) 20-40 4.3 4.8 13.6 3.4 53 87 0.97 0.093 10.4
40-60 4.4 4.5 21.8 7.3 55 138 0.30 0.042 7.2
60-80 4.3 4.4 23.8 7.5 80 161 0.24 0.014 17.2
80-100 4.4 4.5 25.5 7.2 100 176 0.17 0.007 24.3
2. СаСО3 по 1.0 г.к. 0-20 5.2 3.1 16.3 4.0 51 97 1.37 0.136 10.1
20-40 5.0 3.7 16.0 3.3 35 78 1.21 0.115 10.5
40-60 4.3 4.8 23.3 7.2 70 158 0.31 0.049 6.3
60-80 4.4 4.8 24.1 7.3 105 197 0.23 0.020 11.5
80-100 4.5 4.1 24.5 6.7 90 212 0.17 0.011 17.0
3. СаСО3 по 1.0 г.к. + 0-20 5.4 3.4 14.2 3.2 45 141 1.35 0.140 9.7
+ СаСО3 по 0.5 г.к. 20-40 5.0 4.6 15.6 3.4 38 123 1.24 0.122 10.2
40-60 4.3 4.5 22.8 7.0 50 156 0.39 0.069 5.7
60-80 4.3 4.5 24.0 7.5 63 170 0.31 0.040 7.8
80-100 4.4 4.1 26.0 5.8 85 181 0.24 0.014 17.2
4. 2№К 0-20 4.5 4.6 13.0 3.4 108 170 1.36 0.152 8.9
20-40 4.4 4.8 14.5 3.3 103 140 1.03 0.135 7.6
40-60 4.3 4.1 23.8 5.0 55 155 0.34 0.037 9.2
60-80 4.4 4.5 24.0 8.5 90 172 0.24 0.019 12.6
80-100 4.4 4.5 24.5 7.0 135 175 0.21 0.010 21.0
5. 2№К + СаСО3 0-20 4.9 3.8 14.0 3.0 116 170 1.55 0.163 9.5
по 1.0 г.к. 20-40 4.6 4.6 14.5 3.5 105 140 1.17 0.144 8.8
40-60 4.3 4.1 22.5 6.3 100 135 0.37 0.055 6.7
60-80 4.4 3.6 25.0 8.7 115 158 0.24 0.020 12.0
80-100 4.5 3.6 29.3 7.5 110 150 0.21 0.017 12.3
6
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.