Изучение фосфорного режима серо-бурой почвы Абшерона при применении различных видов и доз органических и минеральных удобрений
Задача увеличения продуктивности сельского хозяйства и повышения плодородия почв решается главным образом за счет улучшения агротехники, селекции, мелиорации, орошения, применения удобрений, освоения земель и их планового использования. Однако наряду с этими направлениями должны быть изучены пути, обеспечивающие высокую производительность почв, связанные с энергетически обогащенными компонентами-продуктами преобразования веществ фотосинтеза - с гумусом и другими веществами органического происхождения, определяющими высокое и устойчивое их плодородие [1, 2]. минеральный удобрение фосфор почва
Анализ источников. Фосфор содержится в растениях в значительно меньших количествах, чем азот. Считается, что среднее отношение азота к фосфору в составе растений равно примерно трем. Однако снабжение растений фосфором в почвенных условиях требует не меньшего внимания, чем снабжение азотом. В отличие от азота, которым отдельные почвенные типы (черноземы) очень богаты, почв, богатых фосфором, в природе практически нет [3]. Для фосфора не существует естественных путей возобновления почвенных запасов. Верхние слои почвы могут несколько обогащаться фосфором за счет нижних слоев, из которых глубоко идущая корневая система растений извлекает фосфор (биологическая аккумуляция). Но этот процесс не соответствует темпам отчуждения фосфора из почв растениями [1, 2, 4].
Затрудняет питание растений фосфором в почвенных условиях малая растворимость его соединений, трудная их доступность растениям. В связи с этим применение удобрений, в частности фосфорных и органических, является целесообразным для большинства почв и сельскохозяйственных растений. Внесенные в почву растворимые фосфорные удобрения относительно быстро образуют соединения, соответствующие физико-химическим и биологическим особенностям почвы [4, 5].
В результате проведенных анализов установлено, что 21,8 млн. тонн этих отходов и загрязнителей окружающей среды содержат: 175820 т азота, 74600 т фосфора, 211600 т калия в чистом виде, более 6357000 т органических веществ, а также значительное количество микроэлементов и полезных микроорганизмов. При переводе на стандартные туки содержание в составе отходов азота, фосфора и калия в чистом виде составляет 1786400 т минеральных удобрений, из них 861700 т азотных, 395600 т фосфорных, 529100 т калийных удобрений. Стоимость минеральных удобрений весом 1786400 т составляет 357280000 AZN или (410600000 долл. США) при цене 1 кг минеральных удобрений 0,2 AZN [5;6]. Учитывая вышеуказанное значение использования органических отходов и исходя из неравномерного размещения отходов и ограниченного количества навоза, в Республике разработана технология приготовления компостов методом биоконверсии и использование их в различных видах, дозах и соотношениях под сельскохозяйственные культуры [5;6].
Методы исследования. Экспериментальная работа по изучению влияния местных органических удобрений на содержание доступных форм фосфора проводилась на Абшеронской опытной станции Научно-исследовательского Института садоводства и Субтропических культур МСХ Азербайджана (пос. Бина) в 2002-2008 гг., участок орошаемый. полевой и лабораторный опыт заложен в четырех кратной повторности. Все агротехнические мероприятия по вариантам опыта (обрезка сухих ветвей, вспашка, полив, борьба с вредителями и болезнями и др.) проводились в соответствии с агроправилами, сорт винограда "Гарашаны". Использовались следующие удобрения: аммиачная селитра - 34%(N), простой суперфосфат - 18,3% (Р2О5), сернокислый калий - 45% (К2О). Навоз использован в полуперепревшем виде от крупного рогатого скота, с содержанием общего азота 0,54%; фосфора - 0,28%; калия - 0,60%; органического вещества - 21%, отношение С:N - 19 [5]. Твердый бытовой отход (ТБО) содержал: органического вещества от сухой массы - 80%, азота - 0,75%, фосфора - 0,50%, калия - 0,35%, микроэлементов - 0,3-0,5%, отношение С:N - 19 [5]. Осадок сточных вод (ОСВ) содержал в своем составе сухого вещества - 52%, органического вещества от сухой массы - 36%, азота - 3,8%, фосфора - 2,6%, калия - 2,0%, отношение С:N - 12 [5]. Компост "Абшерон" изготовлен из: ТБО - 40%, ОСВ - 30%, навоз - 10%, остатки сельхозрастений - 15%, зола - 3%. Содержал: азота - 1,95%; фосфора - 1,37%; калия - 1,63%, органического вещества - 24%, отношение С:N - 16 [5].
Для оценки доступности растениям фракций минерального фосфора был проведен ряд лабораторных и вегетационных опытов [3].
Анализируемые образцы почвы определялись методами Чирикова, Чанга-Джексона. Расчет фосфатного потенциала проводился по Скофилду, Карпинский и Замятиной [1, 3, 7], расчет произведения растворимости проводился по Ульриху [1]. Для выявления доступных форм фосфора в почве в условиях Абшерона при использовании органических удобрений, полученных на базе местных отходов методом биоконверсии, использовались кислотные, щелочные, фторидные вытяжки, а групповой состав фосфатов и их фракции извлекались сочетанием 4 - х экстрагентов из одной вытяжки по Чанга-Джексону, общее содержание фосфора определялось по Сэндэрс и Вильямсу прокаливанием почвы в муфельной печи при температуре 500-550°С [1;3]. Полученные данные математически обрабатывались методами А. В. Соколова, Г. Ф. Лакина [1, 3, 8].
Нами проводились исследования по изучению влияния различных видов и доз органо-минеральных удобрений на выявление отдельных групп и фракций фосфатов. Метод Чанга-Джексона, который основан на последовательной обработке одной навески почвы различными растворителями, каждый из которых извлекает определенные фракции минеральных фосфатов почвы (Са-Р, Аl-Р, Fе-P и др.), позволяет идентифицировать отдельные формы минерального фосфора, наличие в почве водорастворимого и рыхлосвязанного фосфора, восстановленорастворимых и окклюдированных фосфатов, в чем и заключается преимущество этого метода по сравнению с методом Ф. В. Чирикова. Исследования показали, что во всех случаях при действии различных видов и доз удобрений при выделении основной формы фосфора в исследуемой почве преобладающими являлись фосфаты кальция, в значительно меньшем количестве содержались фосфаты алюминия и железа. При однократном воздействии на почву были извлечены также рыхлосвязанные фосфаты. Неизвлеченными при этом остаются фосфаты, заключенные в пленках окислов железа или так называемые восстановленно растворимые и окклюдированные фосфаты (прочносвязанные). Анализы по выделению отдельных минеральных форм фосфора на карбонатной серо-бурой почве Абшерона с использованием кислотных, щелочных, фторидных вытяжек при применении различных форм и доз органо-минеральных удобрений по методу Чанга-Джексона проводились впервые и результаты полученных данных приводятся в табл. 1.
Таблица 1. Определение групп фосфатов и их фракционного состава при применении органических и минеральных удобрений в условиях Абшерона по методу Чанга-Джексона (лаб. опыт)
Варианты опыта |
По Чанга-Джексону, мг/кг | |||||||||||
1н NH4Cl |
±у |
±m |
0,5н NH4F Al-P |
±у |
±m |
0,1н NaOH Fe-P |
±у |
±m |
0,5н H2SO4 Ca-P |
±у |
±m | |
Контроль б/у |
2,2 |
± 1,46 |
± 0,73 |
6,8 |
± 2,01 |
± 1,01 |
5,1 |
± 1,82 |
± 0,91 |
12,7 |
± 2,48 |
± 1,24 |
Навоз 20 т/га |
2,5 |
8,4 |
6,2 |
13,9 | ||||||||
ТБО 20 т/га |
6,8 |
12,3 |
10,8 |
19,4 | ||||||||
ОСВ 20 т/га |
8,1 |
12,7 |
11,8 |
17,7 | ||||||||
Компост "Абшерон" 20 т/га |
6,4 |
12,9 |
10,7 |
18,3 | ||||||||
N100P50К120 |
5,1 |
9,6 |
6,6 |
14,2 | ||||||||
N50P25К60+10 т/га компост "Абшерон" |
7,6 |
13,1 |
11,2 |
20,5 | ||||||||
N50P25К60+10 т/га ОСВ |
9,8 |
13,9 |
11,4 |
21,8 | ||||||||
ТБО 40 т/га |
7,1 |
15,7 |
12,2 |
22,6 | ||||||||
ОСВ 40 т/га |
8,4 |
16,2 |
13,3 |
24,5 |
Как показали результаты проведенных исследований, количество фосфора, переходящее в вытяжку 1 н NH4F (рыхлосвязанные) в неудобренных и удобренных почвах, не всегда является показателем наиболее доступных растениям соединений почвенного фосфора. При внесении в почву удобрений в различных дозах и соотношениях количество рыхлосвязанного фосфора изменялось от 2,2 до 8,4 мг/кг почвы ( = ±2,49; m =±1,24).
Изучение содержания алюмофосфатов при использовании вытяжки 0,5 н NH4F показало, что количество извлекаемой фракции фосфора в форме А1-Р изменяется от 6,8 до 16,2 мг/кг почвы ( = ±2,01; m =±1,05).
Содержание так называемых железофосфатов (Fe-Р) при использовании вытяжки 0,1 н NаОН в изучаемой почве колеблется от 5,1 до 13,3 мг/кг почвы ( = ±1,82; m = ±0,91). В изучаемой нами почве содержание фракции кальцийфосфатов (Са-Р) при использовании 0,5 н Н2SО4 колеблется от 12,7 до 24,5 мг/кг почвы и является преобладающей формой ( = ±2,48; m =±1,24). В состав данной фракции (благодаря использованию сильной кислоты (0,5 н Н2SО4)) переходят малорастворимые, непосредственно недоступные большинству растений апатитоподобные соединения фосфора, а также, частично малорастворимые фосфаты полуторных окислов. Содержание этой фракции фосфора в неудобренных почвах отличается высокой стабильностью.
Статистическая обработка данных анализа исследуемой почвы показала, что количество Ррыхл. св. тесно коррелирует с содержанием непосредственно недоступных культурам апатитоподобных соединений фосфора, которые в определенной мере можно отождествить с фракцией (Са-Р) (r = 0,85). Связь между содержанием подвижного фосфора по Чирикову и количеством Ррыхл. св. высокая, r = 0,76, что обьясняется влиянием апатитоподобных соединений почвы на результаты анализа этого кислотного метода.
Использование на карбонатной почве Абшерона щелочного реагента NH4F для извлечения из исследуемой почвы фракции алюмофосфатов А1-Р показало, что все щелочные экстрагенты, в том числе и NH4F, незначительно реагируют на содержание апатитоподобных соединений фосфора.
Статистическая обработка результатов полученных данных по выявлению отдельных фракций почвенных фосфатов показала, что между фракциями фосфатов Са-Р и А1-Р имеется тесная коррелятивная связь (r=0,93).
Нами была проведена экспериментальная работа, включающая лабораторный анализ по методу Скофилда, и произведен расчет констант произведения растворимости, результаты приводятся в табл. 2.
Таблица 2. Вычисление констант произведения растворимости рКПР почвенных фосфатов при использовании различных форм и доз органических и минеральных удобрений в условиях карбонатной серо-бурой почвы Абшерона (лаб. опыт)
Варианты опыта |
Гидроксилапатит, рКПР 113,7 Ca10(PO4)6 - (OH)2 HA |
Фторапатит рКПР 118,4 Ca10(PO4)6 - F2 FA |
Октакальцийфосфат рКПР 46,9-47,9 Ca4(PO4)3H - H2O OCP |
Дикальцийфосфат рКПР 6,50-6,66 CaHPO4 и CaHPO4 - 2H2O ДСР |
Варисцит рКПР 27,1-30,5 AlPO4- 2H2O Al-P |
Контроль б/у |
78,75 |
75,91 |
39,59 |
6,30 | |
Навоз 20 т/га |
77,36 |
74,94 |
38,98 |
59,5 |
28,24 |
ТБО 20 т/га |
76,47 |
74,16 |
38,91 |
5,95 |
28,03 |
ОСВ 20 т/га |
75,95 |
73,87 |
38,62 |
5,90 |
28,02 |
Компост "Абшерон" 20т/га |
72,34 |
70,91 |
36,88 |
5,87 |
27,85 |
N100P50К120 |
71,58 |
70,19 |
36,65 |
5,65 |
27,44 |
N50P25К60+10 т/га компост "Абшерон" |
71,56 |
70,09 |
36,54 |
5,15 |
27,31 |
N50P25К60+10 т/га ОСВ |
71,57 |
69,92 |
36,51 |
5,08 |
26,83 |
ТБО 40 т/га |
71,47 |
69,08 |
36,23 |
5,07 |
26,72 |
ОСВ 40 т/га |
69,38 |
68,16 |
35,83 |
4,97 |
22,51 |
У = ± 4,95 |
У = ± 4,67 |
У = ± 3,53 |
У = ± 1,36 |
У = ± 3,01 | |
M = ± 2,48 |
M = ± 2,34 |
M = ± 1,77 |
M = ± 0,68 |
M = ± 1,50 |
Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что на карбонатной серо-бурой почве Абшерона использование метода сравнения ионных произведений по константам произведения растворимости выявляет формы кальция в виде ди-и октакальцийфосфата, что подтверждается исследованиями и литературными данными, проводимыми в области изучения генетического типа почвы и определения минеральных форм фосфатов.
По составу ионного раствора, рассчитанного нами, можно предположить, что при внесении в исследуемую почву удобрений соединения кальция группы гидроксилапатита и фосфаты алюминия группы варисцита осаждаются в виде осадка, т. е. образуются соединения, более растворимые, чем гидроксилапатит и варисцит.
Исследования, проведенные нами по выявлению алюмофосфорных соединений в условиях карбонатной серо-бурой почвы Абшерона, показали, что в действительности на испытуемой почве проявляются фосфаты алюминия кристаллического строения в виде минерала варисцита, что подтверждается анализами почвенных фосфатов.
Выводы
- 1. Совместное использование 4-х различных экстрагентов в одной навеске позволяет получить важную и достаточно объективную информацию о фосфатном состоянии почв. 2. Метод сравнения ионных произведений растворимости фосфорсодержащих соединений позволяет дать ориентировочную оценку обеспеченности исследуемой почвы минеральной формой фосфора и установить различия в формах почвенных фосфатов данной почвы. 3. Установлено, что применение органических и минеральных удобрений в отдельности и совместно в различных дозах и соотношениях способствует регулированию фосфорного режима серо-бурой почвы Абшерона, что положительно сказывается на плодородии почв и урожайности. 4. Статистическая обработка полученных данных подтверждает сопряженность и тесноту связи между изучаемыми параметрами.
Литература
- 1. Соколов, А. В. Агрохимические методы исследования почв / А. В Соколов. - М., 1975 - С. 106-191. 2. Возбуцкая, А. Е. Химия почвы / А. Е. Возбуцкая. - М., 1968. - С. 56-114. 3. Алиева, А. П. Формы фосфора в почвах Абшерона / А. П. Алиева // Аграрная наука Азербайджана. - 2002. - № 1-2. - С. 42-48. 4. Носко, Б. С. Влияние состава почв на результаты определения содержания подвижного фосфора химическими методами / Б. С. Носко, А. А. Христенко // Агрохимия. - 1996. - №4. - С. 86-94. 5. Алиева, А. П. Рекомендации по эффективности использования органических и минеральных удобрений под сельскохозяйственными культурами / А. П. Алиева. - Баку, 2009. - 70 с. 6. Заманов, П. Б. Роль органических удобрений в улучшении почвенных процессов / П. Б. Заманов, А. П. Алиева // Матер. конф., посвящ. Земельной реформе Азербайджанской Республики. - Баку, 2002. - С. 44-47. 7. Гинзбург, К. Е. Агрохимические методы исследования почв, методы определения фосфора в почве / К. Е. Гинзбург. - М., 1975. - С. 106-125. 8. Лакин, Г. Ф. Биометрия / Г. Ф. Лакин. - М.: Высшая школа, 1980. - 291 с.
Похожие статьи
-
Внесение органических и минеральных удобрений - Мероприятия по улучшению плодородия почвы
Неправильно думать, что лугово-черноземные почвы плодородны и достаточно обогащены питательными веществами, что не нуждаются в удобрениях. Это глубокое...
-
Содержание питательных веществ в почвах - Пестициды и удобрения
Запасы питательных веществ в почвах во много раз превышают потребность в них растений. Однако большая часть из представлена недоступными для растений...
-
Для определения нитрифицирующей способности почв ее компостируют в течение 12 дней, а затем определяют количество накопившихся в ней нитратов....
-
Гумус, его содержание - Изучение физико-химических свойств почв
Одним из условий плодородия почв является обеспеченность их азотом. Основная часть его в почвах находится в составе органических соединений гумуса,...
-
Состав и функции органического вещества почв - Почвоведение как наука
Органическое вещество почвы представляет собой комплекс органических соединений, входящих в состав почвы. Эти вещества разделены на две группы: 1)...
-
Обеспеченность NPK Агрохимические показатели чернозема выщелоченного маломощного среднегумусного тяжелосуглинистого Таблица 1 - Агрохимические показатели...
-
Из органических удобрений в сельском хозяйстве используются навоз, навозная жижа, солома, торф, птичий помет, зеленое удобрение, сапропель и др. виды....
-
Применение удобрений в лесных питомниках - Лесное хозяйство в Республике Казахстан
Все применяемые в настоящее время удобрения можно разделить на 4 группы: органические - растительного или животного происхождения, минеральные -...
-
Удобрения - Пестициды и удобрения
Удобрения - это неорганические и органические вещества, применяемые в сельском хозяйстве и рыболовстве для повышения урожайности культурных растений и...
-
Объекты изучения агрохимии, Основные методы агрохимии - Предмет и методы агрохимии
Рисунок 3 Объекты изучения агрохимии Диалектическую взаимосвязь комплекса этих задач необходимо учитывать при разработке программы исследований, приемов...
-
Зная содержание подвижного (доступного растениям) азота в почве и по данным анализа сделали вывод о необходимости внесения в почву азотных удобрений из...
-
Органические удобрения - Луговое и полевое кормопроизводство
Рациональная система удобрений сельскохозяйственных культур включает в себя обязательный элемент сочетания органических и минеральных удобрений....
-
Виды минеральных удобрений. Характеристика и свойства - Почвоведение как наука
Минеральные удобрения отличаются от органических большим содержанием питательных веществ. По составу происходит их деление на сложные и простые. Простые...
-
При возделывании картофеля целесообразны следующие агротехнические требования: Внесение минеральных удобрений. Слежавшиеся удобрения перед использованием...
-
УДОБРЕНИЕ - Естественные кормовые угодья, их улучшения и рациональное использование
Луговые травы могут давать хорошие урожаи, если почва содержит достаточное количество необходимых питательных веществ. Основные элементы питания -- азот,...
-
В курсовой работе была проведена агроэкологическая оценка почв Чайковского района. Были рассмотрены физические и химические показатели почв, проведена...
-
Азотные удобрения - Луговое и полевое кормопроизводство
Основную долю в балансе почвенного азота составляют органические формы, находящиеся в гумусе, но они практически недоступны растениям без предварительной...
-
Чтобы получить запланированный урожай дозы минеральных удобрений необходимо систематически совершенствовать и корректировать в зависимости от изменения...
-
1 Обоснование внедрения удобрений. Правильная система удобрения - это комплекс агрономических и организационных мероприятий по рациональному...
-
Как всякое природное тело, почва характеризуется физическими свойствами, которые наряду с физическими процессами, протекающими в ней, сильно влияют, на...
-
Вступление - Изучение физико-химических свойств почв
Почва гумус перегной Исключительно большое значение химия имеет в сельском хозяйстве, которое использует минеральные удобрения, средства защиты растений...
-
Урожайность за счет питательных элементов почвы определяется двумя методами. Для прогноза уровня урожайности для хозяйства в целом, в бригаде, в...
-
Комплексные удобрения и их применения - Принципы растениеводства
Комплексные удобрения подразделяют по составу на двойные (например, азотно-фосфорные, азотно-калийные или фосфорно-калийные) и тройные...
-
ВВЕДЕНИЕ - Система применения удобрений в севообороте ЗАО "Искра" Ужурского района
Агрохимия - наука о взаимодействии растений, почвы и удобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур, о круговороте веществ в земледелии и...
-
Определение нитратов в почве - Изучение физико-химических свойств почв
Наличие нитратов в почве указывает на то, что растения получают азотное питание. Но эти соли очень подвижны, содержание их в почве постоянно меняется....
-
Система применения удобрений в севообороте - Удобрение сельскохозяйственный культур
Допосевное (основное) внесение Для посева вносят от 2/3 до 3/4 общей дозы удобрений под конкретную сельскохозяйственную культуру. Основное удобрение...
-
Определение доз и потребности в микроудобрениях - Удобрение сельскохозяйственный культур
Как и макроудобрения на качество продукции и урожайность большое влияние оказывает микроэлементы. Микроэлементы - элементы питания, находящиеся в...
-
С учетом ранее рекомендованных доз органических удобрений необходимо определить дозы минеральных удобрений. В практике земледелия существуют разные...
-
План и технология известкования почвы в севообороте - Удобрение сельскохозяйственный культур
Известкование на кислых дерновых почвах является основным условием применения удобрений, улучшает качество и повышает количество урожая. Но при...
-
Методы определения содержания азота в почве - Изучение физико-химических свойств почв
Почвенное плодородие конкретных полей и участков колхозов и совхозов необходимо знать для того, чтобы правильно рассчитать, сколько удобрений нужно...
-
Виды органических удобрений. Характеристика и свойства - Почвоведение как наука
Органические удобрения - это материалы растительного и животного происхождения. Влияние их многосторонне: после внесения улучшаются воздушные, водные и...
-
Подготовка к работе плуга: А)Агротехнические требования: Все виды вспашки проводят ( кроме перепашки зяби, пара и заделки органических удобрений) должны...
-
Важное условие эффективного применения калийных удобрений -- хорошее обеспечение растений азотом и фосфором. На почвах, бедных азотом и фосфором, одни...
-
Общие сведения о хозяйстве - Удобрение сельскохозяйственный культур
Название хозяйства - СПК "Василево" Костромского района Почвенно-климатическая зона - таежно - лесная Почвы - дерново-подзолистая тяжелосуглинистая...
-
Картофель предъявляет повышенные требования к аэрации почвы. Обработка почвы должна быть направлена на создание глубокого, рыхлого пахотного слоя, что...
-
Введение - Пестициды и удобрения
Питание - это основа жизни любого живого организма, в том числе и растений. Вне питания нельзя понять сущность процессов роста и развития. С точки зрения...
-
Система удобрений картофеля - Возделывание картофеля
Картофель хорошо отзывается на удобрение почвы. Внесение органических, а также минеральных удобрений под картофель дает значительную прибавку урожая,...
-
Для нормального роста и развития растений необходимы различные элементы питания. По современным данным, таких элементов порядка 20, без которых растения...
-
Система удобрений - Агротехника гороха. Расчет величины урожая
Элементы питания N 1. Вынос на 1 ц основной и побочной Продукции, кг 0, 25 0, 15 0, 4 2. Общий вынос NPK на планируемый Урожай, кг 10, 5 6, 3 16, 9 3....
-
Аммоний может присутствовать как в почвенном растворе, так и в самой почве. Чтобы полностью извлечь из почвы аммоний, ее обрабатывают 1 н. раствором...
Изучение фосфорного режима серо-бурой почвы Абшерона при применении различных видов и доз органических и минеральных удобрений