Закономерности формирования фосфатного режима дерново-подзолистых почв в разных системах удобрения

• Автор: Адрианов, Станислав Николаевич
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 390 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1. Почвенно-климатические условия и методика проведения
исследований
1.1. Климатические условия
1.2. Почвы и их агрохимические характеристики
1.3. Методика проведения опытов
1.4. Методы анализа почв и растений
1.5. Методы статистической обработки результатов исследований
Глава 2. Фракционный состав фосфатного фонда почвы и его зависимость от
степени кислотности почвы и применения удобрений
Глава 3. Адсорбция фосфора почвой и термодинамическая характеристика изменения фосфатного состояния почвы при систематическом применении удобрений
Глава 4. Динамика накопления подвижных фосфатов в почве и изменения степени их подвижности в зависимости от уровня применения минеральных, органических и известковых удобрений
4.1. Динамика содержания подвижных фосфатов в почве и степени их подвижности при систематическом применении удобрений
4.2. Динамика содержания подвижных фосфатов в почве и степени их подвижности после прекращения внесения удобрений
Глава 5. Влияние фосфорных удобрений и их сочетаний с азотными удобрениями, известью и навозом на урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции
5.1. Продуктивность севооборота
5.2. Горохоовсяная смесь
5.3. Озимая рожь
5.4. Картофель
5.5. Ячмень
5.6. Овес
Глава 6. Использование фосфора сельскохозяйственными культурами из
почвы и удобрений в зависимости от уровня применения удобрений
6.1. Коэффициенты использования фосфора из почвы
6.2. Коэффициенты использования фосфора из навоза и минеральных удобрений
6.3. Вынос фосфора сельскохозяйственными культурами на единицу основной их продукции
Глава 7. Баланс фосфора в почве в условиях различного насыщения
севооборота удобрениями

Глава 8. Влияние параметров фосфатного состояния почвы на
продуктивность сельскохозяйственных культур
8.1. Влияние показателей фосфатного состояния почвы на продуктивность сельскохозяйственных культур и севооборота
8.2. Оптимальные параметры фосфатного состояния почвы
Глава 9. Экономико-энергетическая эффективность и экологические аспекты применения фосфорных удобрений в сочетании с известью, навозом и азотными удобрениями в севообороте
9.1. Оплата удобрений приростом основной продукции культур севооборота и их энергоотдача
9.2. Влияние удобрений на содержание некоторых тяжелых металлов в продукции сельскохозяйственных культур
Основные выводы
Предложения производству
Список основных работ, опубликованных по теме диссертации
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
В Нечерноземной зоне России, производящей около 20 % зерна, 70 % картофеля, 40 % овощей, 95 % льна-волокна от валового их сбора в стране, преобладают дерново-подзолистые почвы, характеризующиеся низким естественным плодородием. Они отличаются повышенной кислотностью и слабо обеспеченны доступными растениям питательными веществами. За год интенсивной химизации сельского хозяйства в 1965-1990 гг. их показатели значительно улучшились. Тем не менее к началу периода резкого сокращения объемов применения удобрений (1991 г.) из ЗС>,2 млн. га пашни около 33 % (10,0 млн. га) имели сильно- и среднекислую реакцию почвы, более 38 % (10,9 млн. га) -низкое содержание гумуса, свыше 24 % (7,1 млн. га) - очень низкое и низкое, 29 % (9,0 млн. га) — среднее содержание подвижных фосфатов. Это является одним из важнейших факторов, сдерживающих повышение урожайности культур и снижающих эффективность азотных и калийных удобрений.
В России рекордный уровень производства минеральных удобрений (18,1 млн
д.в., из них 5,1 млн. т Р2О5) был достигнут в 1988 г., когда потребление их сельским хозяйством увеличилось до 13,3 млн. т д.в., в т.ч. фосфорных удобрений, включая фосму-ку, - 3,9 млн. т Р2О5.
В последние годы объсмцпроизводства минеральных удобрений снизились по разным данным в 1,1-2,0 раза (Захаренко , 2000; Минеев, 2000; Тимченко, Чумаченко, 2000). В то же время их 70-90 % вывозилось в основном в страны Западной Европы, а из-за нарушения паритета цен на промышленную и сельскохозяйственную продукции использование их отечественными товаропроизводителями катастрофически сократилось. В 1999 г. применение органических удобрений по сравнению со среднегодовыми показателями за 1986-1990 гг. уменьшилось в 9 раз, минеральных удобрений - в 12 раз, известкования почвы - в 18 раз. При повсеместном ухудшении культуры земледелия в условиях перехода в рыночную экономику это вызвало резкое снижение эффективного плодородия почв и падения урожайности сельскохозяйственных культур. В 1995 г. с каждого га посева зерновых культур в Нечерноземной зоне собрано только 11,5 ц зерна, 111ц картофеля, 172 ц овощей, 14 ц сена однолетних трав.
Сложившаяся ситуация привела к тому, что ежегодный вынос питательных веществ растений, особенно фосфора, из почвы значительно превышает их поступление в почву с удобрениями. Вследствие этого во многих районах Нечерноземной зоны усили-

ния, что подтверждается данными ряда исследований.
Известно, что алюминий начинает переходить в ионную форму при рН<5,5, железо -при рН<3 (Гърбучев, 1981). При внесении легкорастворимых фосфорных удобрений в почву в очагах их нахождения происходит значительное повышение кислотности из-за наличия в туках свободной кислоты и образования ее вследствие гидролиза фосфатов (Аскинази, 1949; Везер, 1962; Браун, 1977; Гинзбург, 1981; Al-Showk et al., 1987). В такой почвенной среде гидрат окиси алюминия проявляет большую активность, чем гидрат окиси железа. Так, по данным Taylor и др. (1963), скорость осаждения фосфатов гидроокисью алюминия было значительно выше, чем гидроокисью железа.
На содержание фосфатов железа удобрения оказывали более слабое влияние. Внесение в течение 5 лет по 60-180 кг/га Р2О5 увеличило содержание Fe-P с 179,5 до 201,7-240,0 мг/кг Р2О5,40-120 т/га навоза - до 182,6-188,8 мг/кг Р2О5 (рис. 5).
Заметно снизилось их образование при известковании почвы. В зависимости от степени ее кислотности в пределах pH 4,9-5,9 влияние фосфорных удобрений и навоза на количество Fe-P (у, мг/кг Р2О5) выражалось уравнением регрессии:
у = 273,6 - 18,735рН + 3,308Н + 20,860Р, R = 0,909.
Как видно, повышение pH на 1,0 единицу уменьшило содержание их как в неудобренной, так и в удобренной почвах на 18,7 мг/кг Р2О5.
Доля железофосфатов в новообразованном количестве активных фракций минеральных фосфатов была в среднем 2,0-2,5 раза меньше, чем алюмофосфатов. При внесении фосфорных удобрений и навоза их количество на неизвесткованной почве составляло 17-32 %. На известкованной почве по 0,5 г.к. их доля снизилась на 1,7 %, по 1,0 г.к
3,4 %, по 1,5 г.к. - на 5,1 % (рис. 6).
Фракция фосфатов кальция, определяемая по Чангу и Джексону в 0,5н H2S04, представлена разноосновными его фосфатами. Однако по мнению Гинзбург (1975, 1981), в ней значительное место занимают высокоосновные фосфаты, так как некоторая часть наиболее растворимых соединений кальция переходит во фторидную вытяжку, то есть во фракцию алюмофосфатов. По-видимому, с этим и связана слабая реакция содержания фракции Са-Р на внесение удобрений. При ежегодном применении по 60-180 кг/га Р205 содержание их в конце ротации севооборота повышалась с 94,3 только до 97,0-118,6 мг/кг Р2О5.
Влияние на них навоза и извести при одностороннем применении было несущественным. Однако при их внесении, особенно в высоких дозах, наблюдалось небольшое повышение запасов Са-Р. Так, от известкования почвы на фоне последействия 40 т/га