Динамика агрохимических свойств почв Владимирской области при различной интенсивности применения удобрений

• Автор: Баринов, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 191 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Сохранение, воспроизводство и повышение плодородия почв с целью получения устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур с наименьшими энергетическими затратами и без экологических нарушений является стратегическим направлением в современном земледелии. В связи с этим сельскохозяйственное производство нуждается в рекомендациях по регулированию плодородия почв, рациональному и экологически безопасному использованию удобрений, устранению избыточной кислотности, для чего необходимо знать направленность изменений агрохимических свойств почв в конкретных почвенно-климатических и хозяйственных условиях.
В сельском хозяйстве в 1970-1990 г.г. широко, применялись минеральные удобрения и химические мелиоранты, благодаря чему в земледелии сложился положительный баланс питательных веществ, что способствовало повышению урожайности сельскохозяйственных культур и улучшению плодородия почв.
В последние 5-6 лет земельные ресурсы эксплуатируются экстенсивными способами. По реальному балансу питательных веществ в земледелии произошел возврат к уровню 60-х годов. Надежда на изменение существующего положения в ближайшем будущем весьма призрачна. В связи с резким падением поставок минеральных удобрений потенциальная продуктивность сельскохозяйственных культур реализуется в лучшем случае на 30-40%. Кроме того, появилась тенденция интенсивного и комплексного загрязнения почвенного и растительного покрова вокруг крупных промышленных предприятий и городов, что в условиях практически разрушенной системы известкования почв - главного природоохранного фактора - создает определенную угрозу здоровью человека.
Однако в этих тяжелых условиях, окультуренные почвы еще сохраняют относительно высокую продуктивность при минимуме вносимых удобрений. Поэтому так важны для практики результаты многолетних исследований, показывающих пути создания окультуренных почв, увеличение интенсивности круговорота веществ, повышения его энергоемкости. Необходимо также сделать научно-обоснованный прогноз на долговременную перспективу "убывания" почвенного плодородия, который возможен только на основе тщательного анализа длительных наблюдений характера изменений основных агрохимических свойств почв.

1.1. ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА ПЛОДОРОДИЕ
СЕРЫХ ЛЕСНЫХ И ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
1.1.1. КИСЛОТНОСТЬ ПОЧВ И ВЛИЯНИЕ ЕЕ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ
Оценивая роль извести в изменении свойств почвы, Д.Н.Прянишников (1940) указывал: "Из всех сторон многообразного действия извести на
почву наиболее важной является устранение избыточной кислотности, борьба с которой и является обычно главным поводом к применению известкования".
В настоящее время различают следующие формы и виды почвенной кислотности : 1 - актуальную и 2 - потенциальную, которая подразделяется
на обменную и гидролитическую (Каппен Г., 1934; Авдонин Н.С., 1976;
Орлов Д.С., 1985 и др.).
Вопрос о кислотности почвенной среды обсуждался в литературе давно. Если в отношении актуальной кислотности существенных расхождений нет и природа ее на различных уровнях, как отмечается, определяется различными буферными системами, то вопрос о природе обменной кислотности остается до сего времени в некоторой степени спорным.
В исследованиях Ярусова С.С. (1948) было установлено, что почвенная кислотность может быть обусловлена как ионами водорода, так и алюминия, соотношение между которыми будет меняться в зависимости от генезиса почвы и характера отдельных ее горизонтов.
По данным Ярусова С.С. и Соколова Н.В. (1965): 1) Природа обменной кислотности зависит от свойств почвы, в частности, от относительного участия в их поглотительной' способности органического вещества и глинистых минералов. 2) Ионы алюминия, как правило, адсорбируются на глинах более энергично, а на органическом веществе менее интенсивно, чем ионы водорода, поэтому в пахотном слое почв, содержащем наряду с глинистыми минералами органическое вещество, обменная кислотность обуславливается, по-видимому, в значительной степени обменными ионами водорода, а в глинах, в основном, ионами алюминия. Позднее эти положения нашли подтверждение в работах Карпинского Н.П., Аскинази Д.Л. и Ремезова Н.П.. Особого взгляда на природу почвенной кислотности при-

держивался Алешин C.A., по мнению которого, ни ионы водорода, ни алюминия вообще не могут находится в обменном состоянии.
Не все кислые почвы обладают обменной кислотностью. На основе большого экспериментального материала Авдонин Н.С. (1976) установил, что если рНкс! дерново-подзолистой почвы больше 4,5, то такая почва может не содержать обменной кислотности. Почвы, у которых рНксь 4,5 и ниже, обладают обменной кислотностью.
О природе гидролитической кислотности широких споров не было. После работ Каппена Г. (1934) началось применение уксуснокислых солей для выявления гидролитической кислотности. В отличие от Каппена Гед-ройц К.К. (1933) считал, что между обменной и гидролитической формами кислотности имеются принципиальные различия. Более поздними исследованиями у большинства исследователей сложилось мнение, что между этими формами кислотности таких различий не существует (Аскинази Д.Л., 1935; Роде A.A., 1939; Ярусов С.С., 1946, 1948; Горбунов Н.И., 1948; Карпинский Н.П., 1952; Selke W., 1965).
Установлено, что природный процесс почвообразования усиливает свою направленность в сторону подкисления реакции почвенной среды и отчуждения кальция из пахотного горизонта почв. Кислотность почв, в дерново-подзолистых, определена не только генетически, но и возникает естественным путем: в условиях промывного режима осадки, просачива-
ясь через почву, уносят растворенные питательные вещества за пределы корнеобитаемого слоя (Шильников И.А., Мельникова М.Н. и др., 1988 ; Пономарева В.В., 1964 , Шильников И.А., Лебедева Л.А., 1987; Величко
В.А., 1998). Кроме того режим минерального питания растений, особенно азотом, повышает кислотность пахотного горизонта, так как ? обмен на поступающий через корневую систему азот, растения через последнюю выделяют в почву-водород-катион, определяющий образование кислой среды.
В последние десятилетия определилась и другая причина подкисления почв через атмосферные осадки - ’’кислотные" дожди, образующиеся в результате сжигания огромного количества топлива и выброса в атмосферу двуокиси серы.
Изучение непосредственного действия кислотности на растение в отдельности от других факторов довольно затруднительно. Обычно в природе действие кислотности связано с целым рядом побочных явлений.
. Установлено, что вследствие приспособительных свойств растений хороший рост их отмечается не при фиксированном значении pH (Arrhenls
O.A., 1922), а в некотором интервале реакции (Прянишников Д.H., 1931). Данные ряда авторов показывают, что высокая концентрация Н+ в прикор-

Мониторинг почв проводился на реперных участках, начиная с 1993 г. в каждом административном районе. Реперный участок - это поле или отдельно обрабатываемый участок, типичный для данного района по почвенному покрову, истории его использования и применения агрохимикатов. Таких участков заложено на территории - 37.
Наблюдения и исследования на реперных участках проводятся за почвой, растениями и водой.
На каждом реперном участке выполняются следующие работы:
- привязка на местности;
- сплошное агрохимическое обследование почв с разбивкой на элементарные участки и отбором смешанных образцов из пахотного горизонта и замером гамма-фона;
- закладка почвенного разреза и его описание согласно инструкции по почвенной съемке;
- отбор почвенных проб на всю глубину разреза по слоям через

- отбор проб растений для диагностики минерального питания в течение вегетации;
- отбор проб урожая в период уборки для определения количества и качества продукции;
- отбор проб воды из различных водоисточников в зоне реперного участка, отбор дождевых вод и проб снега перед началом снеготаяния.
Все отобранные пробы анализируются на содержание подвижных и валовых форм микроэлементов и тяжелы» металлов, радионуклидов и остаточных количеств пестицидов. В пробах почв, кроме того, определяются кислотность, содержание гумуса, питательных веществ.
За 6 лет исследований на реперных участках отобрано и проанализировано почти 11300 образцов почв, растений, воды, снега; выполнено около 143 тыс.анализов.
По результатам анализов расчитывается суммарный показатель химического загрязнения почв (2с) и коэффициент загрязнения (Кз).