ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2004, № 1, с. 92-103
АГРОХИМИЯ ^^^^^^^^^^^^^^ И ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ
УДК 631.4:549:631.8:631.445.24
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ
НА ИЗМЕНЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПЕСЧАНОЙ ПОЧВЫ
© 2004 г. Г. В. Пироговская1, С. Д. Астапова2, А. Ф. Санько2
Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие "Институт почвоведения и агрохимии Национальной Академии наук Белоруссии", 220108, Минск, ул. Казинца, 62, Республика Белоруссия 2Институт геологических наук НАН Белоруссии, Минск, Республика Белоруссия
Поступила в редакцию 22.03.2002 г.
Использование различных систем удобрения в течение десяти лет на дерново-подзолистой песчаной почве, развивающейся на связных песках, подстилаемых с глубины 35 см рыхлыми песками оказало заметное влияние на микроагрегатный и гранулометрический состав почвы, преобразование основных групп минералов пахотных и подпахотных горизонтов во фракциях 0.25-0.1 и 0.1-0.01 мм, а также на изменение агрохимических характеристик пахотных и подпахотных горизонтов.
Важным аспектом оценки экологического состояния почв, изменяющегося в результате применения различных средств химизации, в том числе и минеральных удобрений, являются наблюдения за физико-химическими свойствами почв, азотным режимом, содержанием и составом гумуса, отражающими напряженность биологического круговорота и баланса элементов в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства. Такие изменения изучены достаточно полно многочисленными исследованиями [6, 7, 12, 13, 16, 19]. Недостаточно изученным остается вопрос о влиянии различных систем удобрения в процессе длительного сельскохозяйственного использования на преобразование минералогического состава, в том числе легких и тяжелых фракций основных разновидностей почв. Имеются сведения о преобразовании глинистых минералов в почвах солонцового комплекса [17], изменениях минеральной части поверхностно-элювиально-глеевых почв при длительном внесении минеральных удобрений [5] и косной части дерново-подзолистых почв в процессе их естественной и техногенной эволюции [8, 9], изменениях первичного минерального состава в почвах длительных и многолетних стационарных исследований [3].
Минералогический состав основных разновидностей лесных и окультуренных почв и почвооб-разующих пород Белоруссии ранее был показан в работах Лукашева и Астаповой [10], Лисицы [8, 9], Петуховой [14], Тихонова [16], Самодурова [18] и других. Однако исследования по изменению минеральной части почв под влиянием длительного применения разных систем удобрений не проводились.
Задачей настоящей работы являлась оценка изменений гранулометрического, микроагрегат-
ного и минералогического состава (легких и тяжелых фракций) дерново-подзолистой песчаной почвы под влиянием длительного (10 лет) применения различных систем удобрения (минеральной и органо-минеральной) с различными уровнями органических (ОУ), минеральных, стандартных (СТ) и медленнодействующих (МД) удобрений, а также мелиорантов на фоне зеленых удобрений и известкования.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Объектами исследований были дерново-подзолистые песчаные почвы, развивающиеся на связных песках, подстилаемых с глубины 35 см рыхлыми песками на территории совхоза "Подо-лесье" р-на Гомельской обл. (Республика Белоруссия). Участок расположен на эрозионной площадке Полесской низменности, вплотную подступающей к правому берегу Днепра (рис. 1). Судя по геологическому строению плейстоценовой толщи (скв. 56 у д. Глыбов) и 20-22-метровой высоте над урезом воды в Днепре, этот участок может соответствовать по Горецкому [4] третьей надпойменной террасе. Следовательно, формирование почвы происходило на древнеаллюви-альных песках, переходящих книзу в светло-серую супесь. Вся эта толща с размывом залегает на днепровской морене.
Изучение изменения минерального состава пахотных и подпахотных горизонтов дерново-подзолистой песчаной почвы проводилось в стационарных полевых опытах в течение двух ротаций севооборота. Первая ротация: горохо-овсяная смесь на зеленую массу (1991-1992 гг.); озимая рожь + промежуточная культура (редька масличная) (1992-1993 гг.); картофель (1993-1994 гг.);
Рис. 1. Местоположение дерново-подзолистой песчаной почвы опытного участка в совхозе "Подолесье". А - расположение опытного участка; Б - местоположение в рельефе: 1 - пойма Днепра, 2 - III надпойменная терраса Днепра (по Г.И. Горецкому), 3 - уступ к пойме, 4 - линия геологического профиля; В - геологическое строение участка долины Днепра: 1 - современная почва, 2 - песок мелкозернистый, 3 - супесь, 4 - супесь моренная, 5 - песок с гравием и галькой.
ячмень + промежуточная культура (редька масличная) (1994-1995 гг.); овес (1995-1996 гг.). Вторая ротация: горохо-овсяная смесь на зерно (1996-1997 гг.); озимая рожь + люпин узколистный (1997-1998 гг.); картофель (1998-1999 гг.); ячмень + редька масличная и рапс яровой (19992000 гг.); овес (2000-2001 гг.).
Исходная агрохимическая характеристика (1991 г.) пахотного горизонта почвы (А пах) перед закладкой опытов была следующая: содержание гумуса - 1.31%, подвижного фосфора - 237247 и калия - 125-132 мг/кг почвы, рН солевой -5.5-5.6, Са - 480 и М§ - 68 мг/кг почвы.
В форме стандартных удобрений применяли обычные традиционные удобрения (карбамид, сульфат аммония, гранулированный хлористый калий, двойной или аммонизированный суперфосфат, аммофос и КРК с различным соотношением элементов питания (К : Р : К = 5 : 16 : 35 и N : Р : К = 16 : 12 : 20), выпускаемые химическими предприятиями Белоруссии.
В качестве минеральных медленнодействующих удобрений в полевых опытах применяли: карбамид с гуматсодержащими добавками (патент РБ № 1056); карбамид медленнодействующий с добавками связующих на основе виниловых полимеров и отходов бродильных производств (патент РБ № 1884), сульфат аммония с защитным покрытием (патент РБ № 1055), двойной суперфосфат с гуматсодержащими добавками, калий хлористый с защитными покрытиями, включающими связующие полиакриламид или лигносульфонаты и биологически активные добавки на основе торфа, или отходов крахмальных производств (патент РБ № 1291) и азотно-фос-форно-калийные удобрения с аналогичным соотношением элементов питания с добавками регуляторов роста из торфа "Гидрогумат", или из лузги гречихи "Феномелан" (патент РБ № 3905).
Органические удобрения в первой и во второй ротации севооборота вносили под озимую рожь (10, 20, 30 т/га) и под картофель (25, 50, 75 т/га) в
виде торфо-навозных компостов (ТНК) со следующими показателями (среднее за годы исследований): влажность - 75.1%, зольность - 16.2, рН солевой - 7.4, содержание азота - 0.37, Р205 - 0.24, К20 - 0.72, Са - 0.10, - 0.13%.
В качестве перспективных форм мелиорантов применялись: в первой ротации севооборота - отходы гранитного отсева производственного объединения "Гранит", во второй ротации - мелиоранты, изготовленные на основе фосфогипса и модифицирующих добавок (полимерной композиции, регуляторов роста растений, органогенных добавок и гидрогелей).
В качестве зеленых удобрений возделывались после озимых и яровых зерновых культур пожнивные культуры (редька масличная, горчица белая, люпин узколистный, яровой рапс), которые использовались полностью на зеленое удобрение (запашка всей зеленой массы - на контроле и при минеральной системе удобрений) и на корм животным с последующей запашкой корневых остатков (органо-минеральная система удобрения).
Почвенные образцы отбирались по всем генетическим горизонтам профиля почвы и анализировались перед закладкой стационарных опытов в середине и конце первой и второй ротаций севооборота. В образцах определяли: гранулометрический состав пирофосфатным методом [2] и методом отмучивания по Сабанину [11], микроагрегатный по Качинскому [2]; минералогический состав мелкопесчаной и алевритовой фракций изучался иммерсионным методом, тонкодисперсных - рентгендифрактометрическим на установке ДРОН-3М с Со и К а-излучением и на сканирующем электронном микроскопе.
Определение содержания питательных элементов в почвенных образцах выполнялось следующими методами: подвижные формы фосфора и калия - по Кирсанову [1], обменные катионы (Са2+, М§2+) по Гедройцу; рН в КС1-суспензии - по-тенциометрически на рН-метре лПЧ-01; общий гумус определяли по Тюрину в модификации Пономаревой и Плотниковой [15].
В статье приводится сравнительная оценка исходных дерново-подзолистых песчаных почв перед закладкой стационарного опыта в 1991 г. и после десяти лет сельскохозяйственного использования (2000 г.).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Изучение влияния различных систем удобрения на изменение плодородия дерново-подзолистых песчаных автоморфных почв в процессе их сельскохозяйственного использования начиналось с детальной характеристики почв перед за-
кладкой стационарных опытов. Морфологическое описание разреза следующее:
А пах, 0-26 см Темно-серый, густо пронизан корнями, слегка уплотненный, свежий, мелкокомковатый; песок связный; переход в следующий горизонт заметный.
А2В1, 27-34 см Серовато-желтый, уплотненный, свежий; песок связный; переход резкий.
В1А2, 35-56 см Грязновато-желтый с белесоватыми пятнышками, бесструктурный, свежий; песок рыхлый; переход заметный.
В2, 57-74 см Желтовато-белесый с расплывчатыми бледно-охристыми пятнышками, бесструктурный, свежий; песок рыхлый; переход заметный.
В3, 75-94 см Белесовато-охристый с охристыми пятнами более темной окраски, чем в предыдущем горизонте, бесструктурный, свежий; песок рыхлый; переход резкий.
С1, 95-119 см Бледно-желтый с железистыми прослоями через 15-20 см, бесструктурный, влажный; песок рыхлый; переход заметный.
С2, 120-180 см Песок рыхлый, светло-серый.
Данные определения гранулометрического и микроагрегатного составов (по Качинскому) перед закладкой стационарного опыта приведены в табл. 1, 2. Дерново-подзолистая песчаная почва обладает низкой потенциальной способностью к оструктуриванию. В частности, фактор дисперсности (К1) пахотного горизонта равен 36.7%, фактор структурности (К2) - 63.3% (для сравнения - в дерново-подзолистой суглинистой почве, развивающейся на м
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.