Титова В.И., Шафронов О.Д., Варламова Л.Д. Фосфор в
реклама
В.И. ТИТОВА О.Д. ШАФРОНОВ Л.Д. ВАРЛАМОВА ФОСФОР В ЗЕМЛЕДЕЛИИ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ Нижний Новгород, 2005 НИЖЕГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ В.И. Титова, О.Д. Шафронов, Л.Д. Варламова ФОСФОР В ЗЕМЛЕДЕЛИИ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ Нижний Новгород, 2005 УДК 31.811.2 (470.341) ББК 35.322 Т 45 Титова В.И., Шафронов О.Д., Варламова Л.Д. Фосфор в земледелии Нижегородской области / Нижегородская гос. с.-х. академия. – Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2005. – 219 с. ISBN 5-85152-428-6 Монография содержит обобщение результатов многолетнего агрохимического мониторинга пахотных почв Нижегородской области, с выделением временной динамики подвижных соединений фосфора и их пространственной вариации в разрезе административных районов. В работе представлены результаты многолетней опытной работы авторов по изучению фосфатного режима почв, влиянию удобрений на содержание подвижных соединений фосфора в почве и растениях, эффективности применения фосфорсодержащих минеральных и органических удобрений под основные сельскохозяйственные культуры, используемые в зерновом хозяйстве и полевом кормопроизводстве. Рекомендуется к использованию студентами, обучающимися по специальностям «Агрохимия и агропочвоведение», «Агрономия» и «Агроэкология» очной и заочной форм обучения, а также специалистами сельского хозяйства агрономического профиля. Печатается по решению редакционно-издательского совета Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. Рецензенты: доктор с.-х. наук, член-корреспондент РАСХН Сычев В.Г. доктор с.-х. наук, профессор Сушеница Б.А. ISBN 5-85152-428-6 Титова В.И., Шафронов О.Д., Варламова Л.Д. Нижегородская ГСХА Светлой памяти Учителя – Юрия Павловича Сиротина (23.08.1928 - 03.12.1994) доктора сельскохозяйственных наук, профессора, бессменного заведующего кафедрой агрохимии Нижегородской ГСХА в период 1964-1994 гг. посвящается СОДЕРЖАНИЕ Введение …………………………………………………………………. 7 Глава 1. Агрохимия фосфора 1.1. Трансформация и миграция соединений фосфора в почве ……… 9 1.2. Влияние удобрений на фосфатное состояние почв ……………… 25 Глава 2. Характеристика пахотных земель Нижегородской области по результатам многолетнего агрохимического мониторинга 2.1. Почвенно-климатические условия ……………………………….. 31 2.2. Сведения по применению удобрений ……………………………. 38 2.3. Агрохимическая характеристика почв ………..…………………. 47 2.4. Временная и пространственная динамика подвижных соединений фосфора в разрезе административных районов области …………………. 59 Глава 3. Фосфатный режим почв 3.1. Групповой и фракционный состав фосфатов ……………………. 74 3.1.1. Состав фосфатов светло-серой лесной почвы при различной ее удобренности ………………………………. 75 3.1.2. Фракционный состав почвенных фосфатов при высокой насыщенности органическими удобрениями ………………. 83 3.1.3. Фосфатное состояние почвы при различной обеспеченности ее фосфором ……………….. 3.2. Степень подвижности фосфатов и их сезонная динамика …….. 92 94 3.3. Миграция фосфора по профилю почвы в зависимости от систем применения удобрений ………………. 105 3.3.1. Полевые исследования ……………………………………….. 109 3.3.2. Лабораторные и лизиметрические опыты …………………… 119 5 Глава 4. Фосфор и урожайность сельскохозяйственных культур … 131 4.1. Продуктивность культур при средней обеспеченности почв фосфором ………………………………….. 135 4.1.1. Агрономическая эффективность систематического внесения удобрений в зерно-травяном севообороте ………… 135 4.1.2. Сравнительная оценка ежегодного и запасного внесения фосфорных удобрений ………...……………………………….. 149 4.2. Особенности выращивания растений на почвах с высокой обеспеченностью подвижными формами фосфора ……………… 157 4.2.1. Продуктивность культур при выращивании их на почвах с высокой обеспеченностью фосфором, созданной внесением минеральных удобрений ……………………………………… 157 4.2.2. Продуктивность культур при выращивании их на почвах с высокой обеспеченностью фосфором, созданной внесением органических удобрений ………………………………………. 168 Заключение …………………………………………………………….. 187 Список использованной литературы ……………………………….. 188 Приложения …………………………………………………………….. 214 6 ВВЕДЕНИЕ Фосфор является одним из важнейших элементов, определяющим урожайность сельскохозяйственных культур. При этом уровень урожая напрямую зависит от содержания в почве подвижных соединений фосфора. Почвы Нижегородской области характеризуются, в основном, низким природным содержанием данного элемента питания и лишь систематическое поступление его с органическими и минеральными удобрениями (60-80 годы прошлого столетия) позволило сформировать относительно высокий уровень продуктивности пашни. Однако в последние десятилетия в силу определенных экономических причин (и, прежде всего, финансирования сельского хозяйства по остаточному принципу) количество внесения фосфорсодержащих материалов и других удобрительных средств резко сократилось, что обусловило предпосылки для развития деградационных процессов. Скорости их протекания зависят как от природных особенностей почвы (буферности или устойчивости), так и от агротехногенной деятельности (интенсивности отчуждения фосфатов из агроэкосистемы, связанной с выносом фосфора сельскохозяйственной продукцией и непродуктивными его потерями, обусловленными миграцией фосфора вниз по профилю и смывом его с поверхностным стоком). Оценить указанные скоростные характеристики негативных процессов и выявить степень их опасности, а также осуществить прогноз развития ситуации в будущем, можно, лишь проанализировав динамику агрохимических показателей, в том числе содержание подвижных фосфатов, на длительном временном интервале, что и являлось одной из основных целей данной работы. Для ее реализации была использована информационная база ФГУ «Центр агрохимической службы «Нижегородский», сформированная в ходе проведения сплошного агрохимического и выборочного агроэкологического мониторингов пахотных почв области. Вторая часть работы основана на научных исследованиях, проводимых на кафедре агрохимии и агроэкологии Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, в рамках которых рассматриваются фосфатный режим почв в зависимости от уровня применения фосфорсодержащих органических и минеральных удобрений, взаимосвязь между продуктивностью сельскохозяйственных культур и уровнем обеспеченности их фосфором, степень подвижности и сезонная динамика подвижных фосфатов, возможности их миграции по профилю почв разного гранулометрического состава, а также ряд других вопросов. Следует отметить, что кроме традиционных почв, объектом исследований являлись территории с очень высоким (гипервысоким, достигающим 3000 мг/кг) содержанием подвижных фосфатов, на долю которых приходится около 10% пахотных почв области. Появление подобных аномалий обусловлено антропогенной деятельностью и может привести к нарушению экологического равновесия в агроэкосистеме. Эта проблема осознана относительно 7 недавно, что, вероятно, и обуславливает низкий уровень ее изученности, несмотря на очевидную актуальность. Таким образом, работа основана на синтезе мониторинговых изысканий и научных исследованиях коллектива сотрудников Центра агрохимической службы «Нижегородский» и кафедры агрохимии и агроэкологии Нижегородской ГСХА. Интеграция анализа данных мониторинга фактического агрохимического и агроэкологического состояния почв Нижегородской области, который позволяет выявить практические проблемы землепользования, и результатов углубленного научного поиска по выявленным проблемам, является наиболее продуктивным подходом к решению народно-хозяйственных задач. Отдельно необходимо подчеркнуть, что работы, касающиеся роли фосфора в земледелии, являются для кафедры традиционными, в связи с чем представленные материалы следует рассматривать как продолжение тематики научных исследований основоположника местной школы по изучению проблем фосфора, профессора, доктора сельскохозяйственных наук Юрия Павловича Сиротина, памяти которого авторы посвящают данную работу. 8 Глава 1. АГРОХИМИЯ ФОСФОРА 1.1. Трансформация и миграция соединений фосфора в почве Общее содержание фосфора на планете составляет 1019 т, из них 1015 т сосредоточено в земной коре. Основные запасы его находятся в горных породах земной коры, в донных отложениях морей и океанов, в гумусовых горизонтах почв (Ковда В.А., 1973). Главными источниками этого элемента, поступающего в биосферу при выветривании, являются базальты, в меньшей степени габбро. Большая часть фосфора в земной коре представлена разновидностями апатита, встречающегося почти во всех магматических породах. Однако в осадочных породах известны и другие фосфаты: вивианит, вавелит, фосфориты желваковые и конкреционные, железные руды и другие формы. В процессе выветривания фосфаты первичных минералов переходят в раствор, интенсивно поглощаются животными и растительными организмами, вовлекаясь, таким образом, в биологический круговорот, что приводит к образованию в почве ВТОричных его форм. Вторичные формы фосфатов более подвижны и доступны для растений и являются агрономически наиболее ценной частью почвенных фосфатов. Фосфор имеет своеобразный круговорот в природе. Основоположник русской школы агрохимиков Д.Н. Прянишников, подчеркивая его уникальность, писал: «В то время как в случае азота мы имеем дело с элементом, в круговорот которого в земледелии вовлекается азот атмосферы, и поэтому возможно обогащение почвы за счет азота воздуха и без внесения удобрений, в случае фосфора имеет место односторонний процесс отчуждения его из почвы урожаями, которому мы можем противодействовать только внесением удобрений.» (Прянишников Д.Н., 1952, с.343). Вышеприведенные слова обязывают нас уделять достойное внимание проблеме сохранения фосфатного фонда почв и недопущения непроизводительных его потерь. В этой связи изучение процессов, сопровождающих превращения фосфора в природе (и почве, в частности) имеет очень важное как теоретическое, так и практическое значение. Содержание фосфора и распределение его соединений в почвах связаны с генезисом почвообразующих пород, различной интенсивностью проявления почвообразовательных процессов, а также с преобразованием современных почв под влиянием различных факторов, в том числе и антропогенных. Главным источником соединений фосфора для почв служат почвообразующие породы. По мнению М.А. Корзун и др. (1983), содержание подвижного фосфора в 9 почве связано с подстилающими породами. В процессах выветривания фосфор материнской породы вовлекается в биологический круговорот, при этом образуются новые вторичные соединения – органические и минеральные, которые постоянно находятся в процессе превращения друг в друга. Соотношение между этими соединениями определяется общим направлением почвообразовательного процесса. Минеральные фосфаты в почве, как правило, преобладают над органическими. Доля органических фосфорных соединений в общем содержании фосфора в пахотном горизонте минеральных почв составляет 16-48 % (Кулаковская Т.Н., 1990). Наиболее высокое содержание органофосфатов отмечено Д.М. Хейфецом (1950) в серых лесных почвах и мощных черноземах – до 60 % от валового содержания. Для каждого типа почв существует определенное равновесие в накоплении этих двух групп, обусловленное генетическими особенностями почв, физико-химическими свойствами и степенью их окультуренности. По их количественному содержанию в разных почвах имеются противоречивые данные. К наиболее ранним работам, связанным с исследованием этих двух групп фосфора, следует отнести работы W.H. Pierre (1927) и А.И. Душечкина (1929) (цитир. по Аргуновой В.А., 1974). По W.H. Pierre содержание органических соединений фосфора может достигать 96% от общего запаса фосфора в почве. По свидетельству же А.И. Душечкина доля органических фосфатов в различных почвах колеблется от 21 до 52% их валового содержания. Содержание органических групп фосфатов в верхнем слое подзолистых почв колеблется от 13 до 64% от их валового содержания (табл. 1.1). Более поздние исследования этого вопроса (Гладкова К.Ф., 1963; Бабарина Э.А., 1968; Адерихин П.Г. и др., 1972; Войкин Л.М., Романов В.А., 1973; Аргунова В.А., 1974; Султанов Р.А., 1976; Носов П.В., 1979; Ефимов В.Н., Царенко В.П., 1988; Калинин А.И., 1989,1995; Орлов Д.С., 1992; Кудеярова А.Ю., 1993 и мн. др.) столь же разноречивы, что дает основание для более тщательного изучения каждой из этих групп и их роли в химическом состоянии фосфатов почв. Объясняется и до сего дня наблюдаемое противоречие как различными методами исследований, так и различием объектов исследования. Общепризнано, что основным источником питания растений является минеральный фосфор, в общей массе которого различные фракции и соединения растворимы в почвенном растворе и доступны растениям в разной степени. Минеральные формы почвенного фосфора представлены в основном двумя группами солей: фосфатами Ca и Mg разной основности и подвижности и фосфатами оксидов железа и алюминия, также разной основности и с различным 10 Таблица 1.1 Содержание органических и минеральных соединений фосфора в почвах подзолистого типа Название почвы и место взятия образца Горизонт Глубина взятия образца, см 1 Подзолистая Ленинградской области Сильноподзолистая на легком покровном суглинке, Калининская обл. Дерново-среднеподзолистая пылевато-суглинистая Дерново-среднеподзолистая рыхлопесчаная, Соликамская опытная станция Дерново-подзолистые глеевые песчаные и супесчаные 2 Содержание Р2О5 в % от валового Метод определения Автор минерал. органич 3 4 5 Апах 0-20 49-36 50-64 А1 В1 4-12 40-62 66 96 34 4 А1 В1 Апах 0-15 53 82 66 Апах 2-20 почвы на лессовидном суглинке, Минская область 11 6 7 Н.П. Карпинского, В.Б. Замятиной Д.М. Хейфец Соколов Ц.Ф., 1940 Хейфец Д.М., 1948 47 18 34 Д.М. Хейфец Шмурова Э.М., 1953 Прокошев В.Н., 1952 13-26 Д.М. Хейфец Д.М. Хейфец Рахуба М.К., 1963 1 Дерново-подзолистые почвы Литвы Дерново-подзолистая тяжелосуглинистая, Долгопрудная агрохимическая станция Подзолистая оглеенная почва Прикарпатья, ИваноФранковская опытная станция Дерново-подзолистая лесная целинная почва, Щапово, Подольский р-н, Московской области Дерново-среднеподзолистая супесчаная, Горьковская область Дерново-среднеподзолистая легкосуглинистая, Горьковская область 2 А1 3 0-20 Апах 4 5 6 40-60 23-33 Д.М. Хейфец 60 40 Чанга и Джексона 7 Станиславичутэ И.С., 1965 Бабарина Э.А., 1968 Апах 0-20 40-50 50-60 Чанга и Джексона Назаренко М.М., Слепцов А.М., 1970 А1 А1/А2 А2 В 0-3 3-21 21-45 60,22 81,74 96,27 39,27 18,26 3,73 Н.П. Карпинского, В.Б. Замятиной Павлихина А.В., 1971 Апах А2 72,2 86,4 27,8 13,6 Ф.В. Чирикова Апах А2 71,9 86,5 28,1 13,5 Ф.В. Чирикова Войкин Л.М., Романов В.А., 1973 Войкин Л.М., Романов В.А., 1973 12 отношением металлов к фосфору. Растворимость фосфатов первой группы зависит от основности солей: чем более основна соль, тем меньше ее растворимость. Фосфаты кальция и магния преобладают на черноземах, а в почвах подзолистого типа – фосфаты железа и алюминия. По А.В. Соколову (1950) к основным наиболее устойчивым соединениям фосфора в почве следует отнести гидроксилапатит Са5(РО4)3ОН и фторапатит Са5(РО4)3F, содержание которых в почве во времени изменяется как под действием почвообразовательного процесса, так и в результате внесения фосфорсодержащих удобрений. При этом процессы разрушения гидроксил- и фторапатита с высвобождением более доступных растениям фосфорных соединений и образование достаточно устойчивых новых соединений идут параллельно. При определенных условиях фосфор, химически связанный с железом, алюминием, кальцием и другими катионами, может переходить в почвенный раствор, участвуя в питании растений (Павлихина А.В., 1971). Кроме того, в почве могут находиться и сложные органо-минеральные соединения, в которых связь между фосфором и органическими веществами почвы могут осуществлять катионы кальция и железа (Дмитренко П.А., 1948, 1957). Преобладающая часть неорганических фосфатов в большинстве почв представлена минералами апатитовой группы. Кроме них, распространены минералы группы плюмбогумита, вивианита и вевеллита. Устойчивость различных минеральных соединений фосфора (ортофосфатов Ca, Al, Fe) в значительной степени зависит от почвенных условий, в частности, от величины кислотности почвенного раствора. Установлено, что фосфаты кальция наиболее устойчивы в условиях щелочной или близкой к нейтральной реакции среды, а растворимость этих соединений увеличивается с её подкислением. Фосфаты оксидов железа и алюминия, наоборот, более устойчивы в кислых условиях среды, при подщелачивании же переход в раствор содержащейся в них Р 2О5 увеличивается. Кислые фосфаты кальция, железа и алюминия более растворимы, чем основные их формы, при всех значениях рН. Состав минеральных соединений фосфора зависит, главным образом, от генетического типа почв. Согласно К.Е. Гинзбург (1981) в западных районах серых лесных почв преобладает фракция труднорастворимых фосфатов кальция, в центральных и особенно в восточных районах преобладают фосфаты оксидов железа и алюминия, среди которых превалируют железофосфаты. Непосредственное определение соединений фосфора, образующихся в почвах, имеет большое значение, так как с вопросом о соединениях фосфора неразрывно связан вопрос о доступности почвенных фосфатов. 13 В последние годы для определения группового состава почвенных фосфатов довольно широко используется метод Чирикова. Этот метод позволяет выделить пять групп фосфатов, в первую из которых входят фосфаты щелочноземельных металлов, кислые фосфаты кальция и магния. Вторая группа представлена преимущественно разноосновными фосфатами кальция и, частично, алюмофосфатами. К третьей группе относятся высокоосновные кальциевые фосфаты, разноосновные алюмо- и железофосфаты. Основная часть органофосфатов, частично минеральные соединения фосфора (Al PO4, Fe PO4), продукты гидролиза фосфорных эфиров образуют четвертую группу фосфатов по Чирикову. В пятую группу входят фосфаты не выветрившихся минералов материнской породы и трудногидролизуемые фосфогумусовые комплексы. Результаты исследований группового состава почвенных фосфатов, проведенных Л.М. Войкиным и др. (1970), а также П.Ф. Борисовым (1970) с использованием метода Чирикова, показывают, что в групповом составе фосфатов серых лесных почв преобладают прочносвязанные фосфаты V группы. Содержание органических соединений фосфора (IV группа) согласуется с содержанием и распределением гумуса в почве. Максимальное количество фосфатов III группы сосредоточено в пахотном горизонте и составляет 140-250 мг/кг. Содержание фосфатов I и II групп минимально и составляет в серых лесных почвах 79-91 мг/кг. В исследованиях Т.Н. Кулаковской (1990) установлена тесная зависимость группового состава фосфатов от гранулометрического состава почвы. Количество наиболее подвижных групп фосфатов (I и II групп по Чирикову) увеличилось при переходе от суглинистых почв к песчаным, что указывает на относительно более высокую подвижность фосфора в легких почвах. По степени участия в фосфорном питании растений минеральные фосфаты почвы можно разделить на три большие группы: 1) фосфаты почвенного раствора, полностью доступные растениям; 2) фосфаты, осажденные или адсорбированные на поверхности твердых фаз почвы. Эта группа фосфора характеризует запас подвижных фосфатов почвы, её фосфатную ёмкость; 3) труднорастворимые фосфаты, заключенные в минеральном скелете почвы в первичных и вторичных минералах. Мобилизация их – процесс слишком медленный, чтобы иметь практическое значение для питания растений. Главным источником фосфора для растений в природных условиях служат соли ортофосфорной кислоты. Пиро- и метофосфаты могут усваиваться, если они не являются полимерами (Корицкая Т.Д., Маленина А.А., 1963). Полифосфаты могут использоваться растениями только после гидролиза. Наибо14 лее доступны для растений соли одновалентных катионов ортофосфорной Кислоты. Фосфаты двухвалентных катионов более доступны растениям в первой и второй степени замещения (Аскинази Д.Л., 1941). Ещё менее доступны растениям средние и, особенно, основные соли. В почвах с реакцией, близкой к нейтральной, и богатых кальцием, фосфаты кальция, благодаря постепенному гидролизу, переходят в наиболее устойчивую в почве форму – гидроксил-апатит – Са5(РО4)ОН или 3Са3(РО4)2,Са (ОН)2. Магний дает с фосфорной кислотой соли, аналогичные солям кальция, но с более высоким содержанием кристаллизациионной воды и несколько большей растворимостью: Mg(H2PO4)2 2H2O, MgHPO4 7H2O, Mg3(PO4)2 3H2O. В кислых почвах присутствует высокое количество полутораоксидов, которые также образуют с фосфорной кислотой ряд солей, отличающихся по своей основности: основные – Fe3ОН6РО4, Fe2ОН3(РО4)2; средние – FeРО4; кислые – FeН(РО4)2, FeН6(РО4)3. Из сказанного следует, что почвенные фосфаты малорастворимы, в связи с чем концентрация фосфора в почвенном растворе крайне мала и составляет 0,05-1,0 мг/л (Клечковский В.М., 1945). Минимальная концентрация фосфора, при которой растения могут его усваивать, составляет 0,01-0,03 мг/л Р2О5. Разделить формы почвенных фосфатов, а тем более установить их роль в питании растений, сложно из-за большого разнообразия минеральных соединений и изменения их устойчивости при различных условиях. Фосфор, связанный с органической частью почвы, непосредственно растениями используется незначительно. Он является как бы потенциальным запасом, из которого фосфор высвобождается по мере минерализации органического вещества (Павлихина А.В., 1971; Ефимов В.Н., 1983). Поэтому количественное содержание отдельных фракций (групп) минеральных фосфатов, направленность и результативность зависимости их содержания от удобренности и сельскохозяйственного использования почв, важны как для настоящего времени, так и для определения возможных изменений фосфатного режима почв в будущем. Поведение фосфора удобрений в почвах определяется их способностью к сорбционному взаимодействию с различными компонентами почвы, в качестве которых выступают гидроксиды и оксиды металлов, глинистые минералы, обменные катионы, карбонаты кальция и магния, органо-минеральные образования (Адерихин П.Г., 1970; Горбунов Н.И., Щурина Г.И., 1970; Гинзбург К.Е., 1981; Афонина Н.Л., Усьяров О.Г., 1982). Разный элементный состав этих соединений почвы и внесенных фосфорных удобрений способствует образованию 15 различных продуктов синтеза, в разной степени растворимых и способных к усвоению растениями. К.К. Гедройц (1955) считал, что фосфаты связываются почвой в основном по осадочному типу. Но уже и тогда науке были известны факты обменного поглощения фосфат-ионов и исследователи различали две формы сорбции: а) физико-химическую, при которой поглощенные анионы удерживаются в диффузном слое преимущественно кулоновскими силами; б) химическую, при которой анионы удерживаются специфическими силами поверхностных ионов и атомов мицелл. Исследований по почвенно-молекулярной сорбции фосфатов немного, однако К.К. Гедройц (1955) констатировал ее существование, ссылаясь на исследования Н.В. Лобанова, проведенные в 1928 году. Возможность отрицательной адсорбции анионов почвенными коллоидами показана еще в работах С. Маттсона (1939). В течение сорбционного процесса выделяют 2 стадии: адсорбцию (аккумуляцию на поверхности твердой фазы без проникновения в ее структуру) и абсорбцию, связанную с переносом вещества через поверхность или с коагуляцией коллоидов вследствие изменения их заряда в процессе адсорбции (Stumm W. Et al., 1980). Адсорбция определяется физическими и химическими (хемосорбция) формами взаимодействия. В поглощении фосфатов почвой участвуют различные ее компоненты. В литературе встречается много работ, характеризующих поглощение фосфатов отдельными механическими фракциями, глинистыми минералами, оксидами железа и алюминия и т.д. Причем это поглощение может носить как обменный, так и необменный характер (Рачинский В.В., Фокин А.Д., 1963; Фокин А.Д., 1964, 1975). С.Н. Алешин и др. (1937,1938). Исследования показали, что сорбция фосфат-иона происходит не только за счет соединения его с поглощенным кальцием и магнием, но и за счет адсорбции его на внутреннюю обкладку коллоидной частицы. То есть, фосфат-ион может закрепляться по типу потенциалопределяющих ионов, в то время как окружающие эту частицу катионы (противоионы) образуют внешнюю оболочку этого же слоя. В вышеуказанных Работах С.Н. Алешин сделал предположение, доказанное последующими исследованиями, что фосфат-ион способен присоединяться не только по местам свободных валентностей железа и алюминия, но и вытеснять другие анионы, связанные с ними, в частности, анионы кремниевой кислоты. По свидетельству А.Ю. Кудеяровой (1995) основными первичными продуктами взаимодействия кислых дерново-подзолистых и серых лесных почв с водорастворимыми фосфорными удобрениями являются R- аморфные фосфаты 16 алюминия, а также фосфаты кальция и кальций(магний)содержащие соли комплексной алюмофосфорной кислоты. При этом внесение в почву фосфорных удобрений, содержащих аммонийную группу, повышает вероятность включения в состав образующихся продуктов реакции и почвенного железа, а увеличение их доз способствует включению второго металла в состав фосфорсодержащего соединения с образованием, например, натриевой соли железофосфорной кислоты. Известно, что в сорбции фосфатов кислыми почвами основная роль принадлежит соединениям, содержащим алюминий и железо, а черноземными - насыщенному основаниями органическому веществу. Таким образом, фосфатное равновесие в неудобренной дерново-подзолистой почве контролируется в основном простыми фосфатами алюминия и железа (варисцитом и штренгитом), а в почве, обогащенной кальцием - фосфатами кальция (гидроксилапатитом). L.F.H. Jeukle (1928) установил, что при кислых условиях в почве относительно более растворимы фосфаты кальция и магния, а при щелочных - фосфаты железа и алюминия. Автор приводит следующие значения рН, при которых растворимость осадков фосфата минимальная: для фосфатов железа - 2,2; фосфатов алюминия - 3,7; фосфатов кальция - 6,6; фосфатов магния - 10,0. Видов алюмофосфорных соединений в почве достаточно много. Среди них кислые соли (так называемые алюмофосфорные кислоты или двойные комплексные соли), средние соли (минералы группы варисцита) и основные соли (минералы группы вавеллита). По соотношению Al2O3 : Р2О5 судят об устойчивости этих соединений: для средней соли оно равно 1:1, для кислых солей ДОСтигает 1:3, а для основных - 3:1. Чем больше величина указанного отношения, тем выше основность соединения и тем оно стабильнее (Аскинази Д.Л., 1949; Соколов А.В., 1950). Способность алюмофосфатов поддерживать концентрацию фосфора в растворе невысока, а относительная усвояемость их овсом составляет, по данным А.Ю. Кудеяровой (1995), около 10% от усвояемости монокальцийфосфата. Причем, растворимость алюмофосфатов значительно выше в воде, чем в растворах органических кислот, являющихся эффективными растворителями фосфатов кальция. Изучением механизма сорбции фосфатов почвами в разное время занимались разные исследователи (Фокин А.Д., 1965; Афонина Н.Л. и др., 1983; Афонина Н.Л., Усьяров О.Г., 1982; Елешев Р.Е. и др., 1992; Goldberg S., Sposito G., 1984). Однако до сих пор этот вопрос продолжает оставаться недостаточно изученным в силу большой его сложности. Вопросы же, касающиеся закрепления в почве конденсированных фосфатов, практически не изучены, хотя отдельные 17 результаты подобных исследований приведены в работах Ф.В. Янишевского и др. (1970), Ф.В. Янишевского, Н.И. Фруктовой (1970), Ф.В. Янишевского и др. (1976), Ф.В. Янишевского, В.А. Кожемячко (1978). Сорбционная способность почвы по отношению к фосфору зависит от типа и структуры минерала, степени его дисперсности, концентрации фосфора в растворе и времени взаимодействия (Горбунов Н.И., Щурина Г.Н., 1970; Горбунов Н.И., 1978), а также от величины рН системы (Афонина Н.Л. и др., 1983; Донских И.Н., Копылова Л.А., 1984; Афонина Н.Л., Усьяров О.Г., 1982; Кудеярова А.Ю., 1995). Согласно исследованиям А.Ю. Кудеяровой, изменение рН фосфатных растворов от 3,0 до 6,0, как правило, приводило к снижению способности почвы поглощать фосфор и смещению равновесия химических реакций в почве в сторону образования миграционноспособных продуктов. В целом, глинистые минералы обладают менее выраженной сорбционной способностью по отношению к фосфору, чем оксиды железа и алюминия. Исследования направленности трансформации фосфатных продуктов в зависимости от условий среды лежат в основе изучения фосфатного режима почв. Особое значение при этом имеет состав экстрагентов. И хотя четкое разграничение между минеральными и органическими формами фосфора в почвенных вытяжках невозможно в силу наличия «реакций вторичного осаждения» (Соколов А.В., 1950), экстрагирование все же позволяет дифференцировать почвенные соединения фосфора по степени лабильности. Так, согласно общепринятому мнению, 1n NH4Cl извлекает обменно-поглощенные и рыхлосвязанные, т.е. физически сорбированные фосфаты, а хлорид-ион не образует устойчивых комплексов ни с одним из содержащихся в почве металлов и не способен к замещению хемосорбированных фосфатов. Однако молекулы воды растворителя могут вступать в реакции замещения с наиболее лабильными фракциями хемосорбированных фосфатов, чем А.Ю. Кудеярова (1995) и объясняет резкое увеличение содержания определяемых в вытяжке 1n NH4Cl фосфатов. Причем, согласно ее исследованиям, это единственная фракция из минеральных фосфатов, увеличение относительного содержания которой находится в прямой зависимости от количества внесенного фосфора. В щелочном экстракте обнаруживается часть почвенного фосфора, связанного с органическим веществом. В составе этой фракции преобладают фосфатзамещенные спирты, главным образом гекса- и пентаинозитолфосфаты (Соколов А.В., 1950; Ониани О.Г., 1974). Помимо эфиров и неорганических ортофосфатов здесь также обнаруживаются производные фосфоновой кислоты и конденсированные формы Р2О5 (Adams N., 1990). 18 Фосфорные удобрения способствуют перераспределению органических фосфатов между отдельными фракциями. Так, в неудобренной почве преобладают формы, экстрагируемые раствором щелочи, достигая 70% от суммы органофосфатов, а в удобренных - более подвижные, переходящие в вытяжку 0,5n NH4F, доля которых возрастает с увеличением дозы внесенных фосфорных удобрений до 50-60% от содержания органических фосфатов. В целом, в окультуренных дерново-подзолистых почвах доля органических фосфатов составляет более 50% от валового фосфора. При этом практически все органофосфаты извлекаются из почвы 0,5n NH4F (входят в состав фракции алюмофосфатов), что указывает на их высокую лабильность, связанную с фосфатогенной трансформацией почвенного органического вещества (Кудеярова А.Ю., 1995). Повышению содержания органического фосфора способствует известкование почвы (Рубцова Н.Е., Юлушев И.Г., 1995), что авторы связывают с возможным увеличением доли органического фосфора в составе негидролизуемого остатка гумуса. Позитивно влияет на накопление органических соединений почвы и улучшение ее микробиологического состояния, предположительно за счет селективного разрушения фосфорсодержащих минералов живыми организмами (Хмелинин И.Н., 1984), что является одной из причин повышения доли органофосфатов в черноземных почвах. К увеличению содержания в почве органических соединений фосфора часто приводит применение фосфорных удобрений. Так, в опытах Л.А. Шамрая (1984) с применением меченого 32Р суперфосфата содержание органического фосфора в почве возрастало в зависимости от дозы на 14-250%. Частично такое увеличение может быть обусловлено включением фосфора удобрения в состав микробной плазмы. Но в основном это связано с образованием металлорганических фосфатных комплексов, являющихся по существу неорганическими соединениями, но обнаруживаемыми в группе органических фосфатов (Leveasque M., Schnitzer M., 1967). Относительная доля минеральных фосфатов в общей сумме почвенных запасов фосфора снижается с увеличением степени фосфатной нагрузки на почву. При этом в составе минеральных форм весьма существенно увеличивается содержание рыхлосвязанных фосфатов, но снижается доля щелочерастворимых форм фосфора. Закрепление фосфатов твердой фазой почвы зависит от многих факторов и, прежде всего, от их концентрации, реакции и состава почвенного раствора, влажности, содержания водорастворимых солей, присутствия гидроокисей железа и алюминия, качественного и количественного состава гумуса и пр. (Горбунов Н.И., 1967; Возбуцкая А.Е., 1968). 19 Важным фактором, влияющим на содержание подвижных фосфатов, является влажность. С уменьшением этого показателя величина поглощения фосфатов возрастает (Адерихин П.Г., 1956, 1967; Возбуцкая А.Е., 1968; Mevichar M.H., 1963). Значительное влияние на поглощение фосфатов почвой оказывает и температурный фактор. Он может либо ускорять, либо замедлять химические и физико-химические реакции, непосредственно связанные с процессами поглощения (Адерихин П.Г., 1970). Мера поглощения фосфатов почвами находится в тесной связи с ее минералогическим и гранулометрическим составом, о чем свидетельствуют исследования К.К. Гедройца (1955), Я.В. Пейве (1961), Н.И. Горбунова (1967), Н.И. Горбунова, Г.И. Щуриной (1970). Некоторые авторы (Лебедянцев А.Н., 1926; Дмитренко П.А., 1948) связывают поглощение фосфатов с ослаблением процесса мобилизации фосфорной кислоты микроорганизмами. В период весеннего переувлажнения дерново-подзолистых почв возможно повышение растворимости фосфатов, что может быть связано с развитием восстановительных процессов и переходом железа в оксид Fe-II, менее активный в смысле сорбции фосфатов (Гантимуров И.И., 1940). По свидетельству В.М. Клечковского, Т.Н. Жердецкой (1951), в почвах, содержащих оксиды железа и алюминия, может происходить и химическое поглощение, хотя процессы обменной сорбции все же являются преобладающими. В то же время И.П. Сердобольский, М.Г. Синягина (1954), изучая обменное поглощение фосфатов почвой, отмечают, что реакции обмена занимают по сравнению с поглощением подчиненное значение, составляя 20-35% от поглощения фосфатов почвами. При этом И.П. Сердобольский (1955) рассматривает систему почва-раствор как равновесную систему, в которой одновременно и с одинаковой скоростью идут процессы осаждения и растворения. По мнению П.Г. Адерихина (1956, 1967), поглощение фосфатов почвами зависит от гранулометрического состава: чем тяжелее почва, тем более она способна поглощать фосфор. По мере уменьшения диаметра частиц почвы повышается поглощение вносимых водорастворимых фосфатов. Илистая фракция поглощает фосфатов в 6-11 раз больше, чем естественная почва, из чего следует, что в процессе сорбции фосфата почвами глинистые минералы играют большую роль. Само поглощение фосфатов глинистыми минералами связано как с наличием на поверхности минералов ионов ОН-, способных к обмену с ионами фосфорной кислоты, так и с наличием в них подвижных форм алюминия и железа. Рассматривая поглощение фосфатов почвами, следует отметить, что в этом процессе не последняя роль принадлежит органическому веществу. Еще 20 А.Ф. Тюлин и Т.А. Маломахова (1948) указывали, что глинистые и прочие ми-нералы не могут сорбировать фосфаты в почве, поскольку они закрыты органоминеральными пленками. При наличии органического вещества в почве сорбция фосфатов может происходить обменно, путем обмена фосфат-иона, например, на фенилгидроксильные группы органического вещества. Положительное влияние органического вещества на фосфатный режим почв отмечали К.Е. Гинзбург (1960, 1981), К.Ф. Гладкова (1963). Однако при этом А.Ю. Кудеярова (1995) отмечает, что среди новообразованных фосфорорганических соединений многие являются токсичными, т.к. реакции замещения при образовании соединений фосфора могут идти не только при атоме углерода, но и при атоме фосфора. Например, при увеличении поступления в почву цинка отмечено прогрессирующее ингибирование микроорганизмов, имеющихся в исходной почве, и стимулирование развития микромицетов, в числе которых отмечены токсинообразующие формы Penicillium vermiculatum и Penicillium funiculosum (Мирчинк Т.Г., 1988). Наиболее существенные масштабные процессы трансформации, поглощения и миграции фосфатов происходят с участием почвенного раствора, в который переходят наиболее подвижные, растворимые формы фосфатов. В то же время следует иметь в виду, что в почвенном растворе присутствует лишь мАлая доля общего фосфора, содержащегося в почве вообще, и что состав и формы фосфатов в почвенном растворе могут существенно отличаться от таковых в твердой фазе почвы, в связи с чем при изучении фосфатного режима почв исследованию фосфатов почвенного раствора следует уделять особое внимание (Фокин А.Д.,1964; Аргунова В.А.,1974). О концентрации фосфора в почвенном растворе, его форме и подвижности можно судить по составу не только почвенного раствора, но и по составу вод, дренирующих изучаемую территорию (Базилинская М.В.и др., 1970; Бабарина Э.А., 1971; Ониани О.Г., 1974; Кудеярова А.Ю., 1984; Ковда В.А., 1985). Из 45 химических элементов, найденных в природной воде, исследователигидрохимики относят фосфаты в группу элементов, которые обычно содержатся в природных водах в малых количествах. Фосфаты поступают в природные воды в результате выщелачивания и поверхностного смыва. Однако размеры выщелачивания в целом незначительны и в большинстве почв составляют не более 1 кг с гектара в год (Finck A, 1982) . Потери фосфора и других элементов в результате водной эрозии могут вызвать гораздо более значительное локальное загрязнение природных вод. В условиях Северо-Запада европейской части России в ходе весеннего снеготаяния смывается с полей и уносится в реки с гу21 мусом и мелкоземом: азота - от 5 до 30 кг/га, фосфора (Р2О5) - от 70-95 до 150170 кг/га (Ковда В.А., 1985). Основной формой миграции химических элементов являются водорастворимые органо-минеральные комплексы, способные как к стабилизации, так и к миграции (Фокин А.Д. и др. 1973; Кауричев И.С. и др., 1978; Кауричев И.С., Карпухин А.И., 1986; Карпухин А.И., 1993). Между количеством адсорбируемых фосфатов и содержанием в почве фракции органо-минеральных комплексов существует высокая положительная корреляция (Орлов Д.С., 1990; Фокин А.Д., 1975; Johnson D.M. ei al., 1986). В системах, содержащих полифосфаты, вероятность образования растворенных комплексов фосфата с металлами особенно велика. При этом, взаимодействуя с гумусовыми веществами, конденсированные формы Р2О5 способствуют особенно интенсивному образованию миграционно-способных органо-минеральных комплексов (Кудеярова А.Ю., 1984). Появляется все больше публикаций с констатацией значительности расстояния миграции фосфора по почве (Хлыстовский А.Д., Князева К.П.,1969; Бабарина Э.А.,1971; Гулякин И.В., Чуприков Ю.К., 1973; Аргунова В.А.,1974; Карпухин А.И., Гасанов А.М., 1976; Рыбакова Б.А. и др., 1981; Карпухин А.И. и др., 1983; Карпухин А.И., Кащенко В.С. и др., 1983; Кочетов И.С., Кудряшов А.М., 1987; Bhat K.K., Callaghan J.R.,1980). По свидетельству В.В. Рачинского, А.Д. Фокина (1963), масштабы миграции, содержание лабильных форм и режим переноса любого элемента определяются сорбционными свойствами почвы. Исследования динамики сорбции минеральных водорастворимых фосфатов, проведенными ими на колонках подзолистой почвы, чернозема и краснозема, позволили установить, что глубина проникновения фосфатов в слой почвы и распределение их могут быть рассчитаны теоретически, если известна изотерма сорбции фосфатов данной почвой: глубина проникновения фосфатов будет тем больше, чем выше концентрация фосфата и чем слабее выражены сорбционные свойства исследуемой почвы по отношению к данной форме фосфата. Наряду с фосфором, перемещению из удобренного слоя почвы в нижележащие слои подвержены металлы. Под влиянием фосфорных удобрений из почв выщелачиваются кальций, магний (Хмелинин И.Н., 1984), а также цинк в ассоциации с органическим углеродом (Кудеярова А.Ю., 1995). Известно, что под влиянием фосфатов происходит трансформация природного металлгуматного комплекса с высвобождением в раствор значительных количеств Fe, Al и Zn, что лежит в основе методов извлечения из почв Fe и Al, связанных с орга22 ническим веществом (Александрова Л.Н., 1980). Однако подобное влияние фосфаты проявляют не только по отношению к металлам, но также в отношении углерода и азота, что свидетельствует о дестабилизации молекул гуминовых кислот (Носко Б.С., 1987; Минеев В.Г., Шконде Э.И., 1977). Установлено, что интенсивность разложения органического субстрата определяется величиной отношения С:Р. Чем она меньше, тем легче осуществляется гидролиз, Обычно минерализационные процессы начинаются при отношении С:Р < 100-112 и интенсифицируются по мере его сужения (Тейт Р., 1991). При этом в нижних горизонтах почвенного профиля содержание органического фосфора превалирует над содержанием органического углерода, что свидетельствует об увеличении способности фосфорорганических соединений к вертикальному переносу в почве. Однако степень насыщения почвы фосфором сама по себе не является основным фактором, определяющим миграционную способность химических элементов. В противном случае при внесении количества фосфатов, соответствующего уровню максимального насыщения фосфатной поглотительной емкости почвы (3000 мг Р2О5/кг), наблюдались бы наибольшие их потери (Кудеярова А.Ю., 1995). Между продуктивностью растений и лабильностью фосфатов в почвах нет прямой зависимости и значительная часть фосфора почвенного раствора неэффективно используется растениями. Это, по-видимому, связано с трудностью расщепления некоторых комплексных фосфатных соединений и транспортом их в корневую систему, обуславливающими дисбаланс элементов питания в тканях (Чумаченко И.Н., 1960; Ельников И.И., Кочетов А.Н., 1992). Установлено, что для растений наиболее предпочтительной формой существования фосфора в почвах являются его соединения с кальцием. Несмотря на слабую степень подвижности фосфат-иона из Ca-содержащих соединений, они используются растениями даже при значительно меньшем насыщении почвы фосфором. Фосфорорганические соединения на основе металлов плохо проникают через клеточные мембраны, но могут накапливаться, в том числе в форме хелатных комплексов, в межклеточном пространстве (Brown J.C., 1969; Amberger A., 1992). В этой связи, формы образующихся в почве фосфатных продуктов определяют степень обеспеченности растений не только фосфором, но и металлами, в связи с чем в зафосфаченной почве утилизация некоторых из них может быть затруднена и растения могут испытывать недостаток отдельных металлов. Напротив, при высокой лабильности фосфатных соединений в кислой почве рас23 тения страдают пониженной биопродуктивностью, что может быть следствием токсичности алюминия (Климашевский Э.Л., 1991), увеличивающейся под влиянием фосфорных удобрений (Кудеярова А.Ю., Кварцхелия М.З., 1989). В свою очередь, наличие в почве кальция является способом сохранения фосфора в агроэкосистемах при наиболее экономном его использовании культурами и способствует сбережению фосфатных ресурсов. Кальций способствует адаптации культур к высокому содержанию фосфатов в питательном растворе. Оптимальное соотношение Р : Са в питательной среде, согласно исследованиям А.Ю. Кудеяровой (1995) соответствует 1 : 8, что обеспечивает наиболее высокий уровень накопления обоих элементов в биомассе растений. В случае превышения верхнего предела допустимого содержания фосфора в питательном растворе, возможен срыв физиологических механизмов адаптации, что А.И. Карпухин (1993), В.И. Савич, С.Б. Диалло (1989) связывают с образованием отрицательно заряженных фосфатных комплексов, из которых усвоение растениями питательных элементов сильно затруднено. Установлению пределов оптимальных величин содержания фосфора в почве, обеспечивающих нормальное развитие растений, посвящены многие Работы (Гырбучев И., 1981; Карпинский Н.П., Глазунова Н.М., 1983; Ельников И.И., Пивоварова И.А., 1985; Хлыстовский А.Д., Касицкий Ю.И., 1987; Касицкий Ю.И., 1988; Ельников И.И., 1992; Fox R.L. et al., 1974; Moody P.W., Standley J., 1980). Значительно слабее изучены зависимости между содержанием фосфора в почве и степенью концентрирования его в растительной продукции. Особенно важно при этом определение пороговых, критических концентраций фосфатов в почвенном растворе, превышение которых способно привести к резкому изменению химического состава растений и снижению качества продукции. Исследованиями О.А. Соколова (1983), Т.Н. Кулаковской (1990), показано, что при определенном накоплении фосфора в тканях растений отмечается резкое снижение прироста биомассы. В этом плане техногенные фосфатные аномалии, обусловленные длительной утилизацией фосфорсодержащих органических удобрений, могут рассматриваться как объект для проведения подобных работ. Верхним допустимым уровнем нагрузки кислых почв техногенными фосфатами А.Ю. Кудеярова (1995) называет прирост общего содержания фосфора в почве в сравнении с природным на 10-30%. 24 1.2. Влияние удобрений на фосфатное состояние почв Роль удобрений в антропогенной эволюции почв оценивается неоднозначно. Применение удобрений способствует созданию положительного Баланса питательных веществ, повышению эффективного плодородия почв. При этом удобрения оказывают сложное воздействие на почву, они способствуют обменному поглощению ионов в системе «почва-раствор», благоприятствуют или препятствуют химическому поглощению биогенных или токсичных элементов, усиливают минерализацию или синтез гумуса. От характера взаимодействия почвенных компонентов с минеральными удобрениями зависит растворимость и ценность для земледелия остаточных запасов фосфора. Большая часть производимых фосфорных удобрений представлена водорастворимыми формами. Однако даже такие удобрения содержат некоторые количества слаборастворимых фосфорных соединений, аккумулирующихся в почвах при определенных условиях. В отличие от простых фосфатных солей, являющихся основными компонентами, побочные продукты в составе удобрений представлены двойными комплексными соединениями. Они практически нерастворимы в воде и слабо используются растениями. Накопление остаточных количеств фосфатов удобрений в почвах обуславливает их зафосфачивание. В результате существенно изменяются физические, физико-химические, биологические и агрохимические показатели и свойства почвы. Таким образом, под влиянием избыточного внесения удобрений формируются зафосфаченные почвы с характерным для них фосфатным режимом, отличным от природных аналогов. При длительном систематическом внесении фосфорных удобрений происходит повышение содержания всех фосфорных соединений в почве, но наибольшим изменениям подвергается группа минеральных фосфатов (Войкин Л.М., 1970; Калинин А.И., 1978; Марченкова Н.Е., 1985; Гильмутдинов М.Г., 1987; Никитишен В.И., Дмитракова Л.К., Шапошников И.М. и др., 1990; Заборин А.В. и др., 1993; Кольцова Г.А и др., 1994; Боронин Н.К., Носко Б.С., Филон И.И., 1994; Пискунов А.С., Дербенева Л.В., 1995; Vckenzie et al., 1992). В настоящее время установлено образование более 50 кристаллических соединений, которые условно разделены на три основные группы: фосфаты кальция и магния, фосфаты железа и алюминия и комплексные фосфаты, содержащие несколько катионов (Кудеярова А.Ю., 1993). Абсолютное количество органофосфатов меняется незначительно, в то время как относительная доля их снижается (Рочев В.А., 1982, Дуно Амаду, 1991, Покровская Е.В., 1991). 25 При внесении удобрений увеличивается содержание подвижных форм фосфора в почве (Шведов А.П., Павлов А.П., 1972; Барышева В.Н., 1973; Бусоргин В.Г., Сорваева Л.Д., 1982; Рочев В.А., 1982; Касицкий Ю.И., 1988; Алмазов Б.Н., Холуянко Л.Т., Борисов А.В., 1993; Демин В.А., Васильев А.Н., 1996). В опыте на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве Долгопрудной агрохимической опытной станции, проводимом с 1993 года, валовое содержание фосфора в неудобренной почве составило 780 мг/кг, подвижного по Кирсанову – 77 мг/кг. Систематическое внесение удобрений привело к увеличению общего содержания фосфора до 960 мг/кг, а подвижного фосфора – до 190-240 мг/кг (Гладкова К.Ф., 1963). Таким образом, относительное возрастание содержания подвижных форм элемента по сравнению с увеличением валового содержания гораздо более существенно. В опытах на карбонатном черноземе Молдавии систематическое внесение удобрений также способствовало повышению содержания подвижных форм фосфора в почве. От каждых 100 кг/га действующего вещества фосфорных удобрений содержание подвижного фосфора (по Мачигину) в слое 0-20 см возрастало в год внесения на 14,8 мг/кг, на второй год – на 8,2 мг/кг, на третий год – на 3,1-5,0 мг/кг. В среднем за ротацию 10-польного севооборота увеличение составило 1,6-1,8 мг/кг. С увеличением доз фосфорных удобрений в составе полного минерального почти пропорционально возрастало и содержание подвижных фосфатов в пахотном слое (Загорча К.Л. и др., 1980). При внесении 30-60 кг/га суперфосфата (по действующему веществу) содержание подвижного фосфора увеличилось на 15-38 %, при нормах 90-120 кг/га – на 44-78 % (Шустикова Е.П. 1974). Е.В. Покровская (1991) в опытах на дерново-подзолистых почвах установила тесную корреляционную зависимость между дозами фосфорных удобрений и накоплением подвижных форм фосфора (r = 0,900,98). Интенсивность увеличения содержания подвижных форм фосфора в почве, кроме норм фосфорных удобрений, во многом определяется типом почвы. Так, на дерново-подзолистой почве ежегодное внесение 80 кг/га фосфорных удобрений в течение 9-ти лет повысило содержание подвижного фосфора на 22 мг/кг почвы (с 71 до 93 мг/кг), обеспечив положительный баланс фосфора в 36 кг/га в год. На серой лесной почве ежегодное внесение фосфора в той же дозе увеличило содержание подвижных форм на 40 мг/кг (с 94 до135 мг/кг), обеспечив положительный баланс фосфора в 42 кг/га/год (Минеев В.Г. и др., 1980). По мнению некоторых исследователей, формирование фосфатного режима почв может зависеть от формы вносимого фосфорсодержащего удобрения 26 (Барабина Э.А., 1978, Диалло Б., 1987), хотя материалы некоторых других исследований данного положения не подтверждают (Покровская Е.В., 1991). Кроме норм удобрений, типа почвы и её свойств, накопление подвижных фосфатов в почве определяется продолжительностью взаимодействия удобрений с почвой, а также гидротермическим режимом почв (Носко Б.С. и др., 1982; Иванов А.Л., Шахаджахан М., 1992; Переверзев В.Н., Комлева Е.А., 1992; Попович Л.П., 1992; Карпинский Н.П., Глазунова Н.М., 1993). Судьба фосфатов удобрений в почвах определяется типом сорбционных барьеров, в качестве которых могут выступать различные почвенные компоненты: гидроксиды и оксиды металлов, глинистые минералы, карбонаты кальция и магния, органо-минеральные образования. Со временем внесенный фосфор переходит в соединения, характерные для данной почвы, снижая свою доступность и претерпевая при этом сложные физико-химические превращения. Изменение фосфатного режима зависит от соединений фосфора в почве, насыщенности связей почвенно-поглощающего комплекса, а также от физикохимических свойств почвы. Многочисленными исследованиями, проведенными на кислых дерново-подзолистых и серых оподзоленных почвах, установлено, что при длительном внесении фосфорных удобрений, как с известкованием, так и без него, остаточный фосфор этих удобрений превращается, главным образом, в фосфаты оксидов железа и алюминия (Хлыстовский А.Д., Князева К.П., 1969; Никифоренко Л.И., Лебединская В.Н., 1983; Копылова Л.А., 1979; Колянда Н.К., 1971; Вороный В.В., 1987; Шамрай Л.А., 1984). По имеющимся данным (Чумаченко И.Н., 1980, Носко Б.С., 1996) при внесении водорастворимых фосфорных удобрений, несмотря на различия в формах природных фосфатов, во всех почвах значительно возрастает доля фосфатов алюминия. Фосфатное равновесие в почвах, обогащенных кальцием, контролируется фосфатами кальция. При применении удобрений на пойменных луговых почвах с нейтральной реакцией и высокой насыщенностью основаниями большая часть внесенного фосфора (80-84 %) переходит во фракцию кальциевых фосфатов (Гинзбург К.Е., 1981). Скорость трансформации фосфора удобрений в фосфаты почвы и величина накопления различных его групп зависят от формы и дозы удобрения. При использовании суперфосфата и преципитата фосфор удобрения достаточно быстро трансформируется в фосфаты алюминия и в меньшей степени – в фосфаты железа. При использовании фосфоритной муки трансформация фосфатов удобрений происходит медленно, при этом увеличивается содержание фосфатов кальция (Ефимов В.Н. и др., 1994). 27 Изучая влияние разных видов фосфорсодержащих удобрений на фосфатный режим почв, Л.И. Никифоренко и В.Н. Лебединская (1983) отмечали, что минеральные удобрения, применяемые в повышенных дозах без навоза, заметно подкисляют почву и обуславливают образование фосфатов оксидов железа и алюминия, тогда как регулярное применение навоза создает условия для образования высокоосновных фосфатов кальция. Обращает на себя внимание образование разных по фракционному составу и подвижности почвенных фосфатов. При систематическом применении минеральных удобрений в повышенных дозах, обуславливающих заметное подкисление почвы и образование фосфатов полуторных окислов, возрастает фиксирующая способность почвы по отношению к фосфат-ионам. Поэтому, несмотря на создание в твердой фазе почвы значительных запасов фосфатов, в равновесном растворе системы «почва-раствор» создается уровень фосфатионов более низкий, чем в почве, удобряемой невысокими дозами минеральных удобрений совместно с навозом. Положительное действие органических веществ, вносимых с удобрениями, на увеличение подвижности фосфатов выражается уменьшением сорбции фосфора почвами, а также мобилизацией фосфора из труднорастворимых соединений (Донских И.Н., Копылова Л.А., 1982). Очевидно, в почвах действует достаточно сложный комплекс механизмов и процессов, определяющих переход фосфатов в доступное для растений состояние. К ним относится переход в более кислые формы под воздействием образующихся угольной, азотной и органической кислот, изменение растворимости фосфатов в результате развития восстановительных процессов и преобразования в связи с этим форм и состава осажденных фосфатов. Сюда следует отнести также ферментативные процессы трансформации минеральных и органических фосфатов. Таким образом, содержание доступного фосфора в почве и способность почвы поддерживать запас подвижных фосфатов прямо и косвенно связаны с метаболизмом почвенных микроорганизмов. Поэтому, по мнению А.Д. Фокина (1994), важнейшим условием оптимизации фосфатного питания растений является поступление в почву органических удобрений, что обеспечивает нормальное функционирование почвенных микроорганизмов. В то же время А.В. Соколов (1976), обобщая данные многолетних полевых опытов по изучению фосфатного состояния почв при систематическом применении фосфорных удобрений, отмечал, что при внесении в эквивалентных по Р2О5 дозах органического (навоза) и минеральных (суперфосфата) удобрений наблюдается один и тот же эффект зафосфачивания. 28 Другой аспект антропогенного влияния на почву заключается в резком нарушении сложившегося равновесия между органическими и минеральными формами фосфора. Как показали многолетние исследования (Гулякин И.В., Чуприков Ю.К., 1973) запасы органических фосфатов в почве более стабильны, чем запасы минеральных. Систематическое применение органических и минеральных удобрений способствовало значительному увеличению содержания в почве минеральных фосфатов, количество органических фосфатов повышается незначительно. Согласно расчетам Гриффита (Griffit t. J., 1978), около 78 % фосфора удобрений остается в почвах в минеральных соединениях. Таким образом, в зафосфаченных почвах концентрация Р2О5 в почвенных растворах в большей степени определяется интенсивностью процессов «сорбциидесорбции» и «осаждения-растворения» новообразованных фосфорных соединений, а не интенсивностью процессов «биологической иммобилизацииминерализации». Но имеются и данные, свидетельствующие о том, что систематическое внесение минеральных и органических удобрений повышает содержание органических соединений фосфора (Синягин И.И., 1968; Кук Д.У., 1970; Блэк К.А., 1973; Jvarsson K., 1990; Хабиров И.К. и др., 1995). Фосфаты, накопленные при длительном применении фосфорного удобрения, представляют собой метастабильные продукты, подвергающиеся дальнейшим превращениям с течением времени. В последствии отмечено снижение железофосфатов при одновременном увеличении фракции Са-РII и Al-P (Чуприков Ю.К., 1967). И.Н. Донских и др. (1982) указывают на уменьшение содержания основных групп почвенных фосфатов в годы последействия. Причем, наибольшим изменениям подвергались соединения фосфора с алюминием, количество железофосфатов изменялось в значительно меньшей степени. В почвах может быть большой общий запас усвояемых фосфатов, но он может иметь малую подвижность, которая характеризует скорость его использования. Свежеосажденные и адсорбированные фосфат-ионы составляют пул лабильных фосфатов, которые характеризуются более высокой скоростью мобилизации и большей доступностью для растений по сравнению с фосфатами, унаследованными от почвообразующих пород. Многочисленными исследованиями установлено, что ретроградированные фосфаты удобрений длительное время остаются усвояемыми для растений (Павлова Т.К., Донских И.Н., 1976; Небольсин А.Н. и др., 1983; Лапа В.В. и др., 1996; Fink A., 1990). Длительное последействие фосфатов отмечено и в многолетних полевых опытах А.В. Соколова (1957, 1976). 29 Как указывают А.Д. Хлыстовский, К.П. Князева (1969), несмотря на то, что в почве основная часть неиспользованного фосфора минеральных удобрений превращалась со временем в фосфаты оксидов железа и алюминия, в систематически удобряемой почве резко возросла степень подвижности фосфатов, и, следовательно, доступность их для растений. По данным Н.К. Колянда (1971) при длительном систематическом применении навоза и суперфосфата с увеличением валовых запасов фосфора в 100 г почвы на 100 мг, содержание недоступных фосфатов увеличилось всего на 0,2 мг. Эта закономерность отмечена и другими авторами (Хмелинин И.Н., Секамов А.Я., 1972; Касицкий Ю.И., 1979; Кудеярова А.Ю., 1981) которые указывают на то, что фосфор внесенных удоб-рений в почвах долгое время находится в форме «активных» фосфатов. В то же время часть исследователей считает, что процесс осаждения фосфора значительно превышает процесс растворения, в результате чего в почвах накапливаются значительные его количества в труднодоступной для растений форме. По мнению П.Г. Адерихина (1970), взаимодействие фосфорной кислоты с почвой происходит настолько энергично, что водорастворимое фосфорное удобрение в обычных дозах (60-90 кг/га) целиком поглощается и переходит в нерастворимую в воде форму в первые же дни после его внесения. Д.А. Кореньков (1985) утверждает, что в кислых почвах со значительной подвижностью полуторных оксидов фосфат-ионы из удобрения переходят в фосфаты железа (типа стренгита – FeРО4) и алюминия (варисцита – AlPO4). Оба эти минерала труднорастворимы, и, следовательно, их фосфор – плохой источник фосфорного питания растений. Из минеральных соединений фосфора в кислых серых лесных почвах преобладают фосфаты железа и алюминия, сравнительно труднодоступные для растений. Таким образом, нет единого мнения о том, в какие соединения почвенных фосфатов преимущественно переходит фосфор удобрений. Недостаточно освещены в литературе и вопросы, связанные с их последействием. Для каждого типа почвы существует определенное равновесие в соотношении различных форм фосфатов, обусловленных генетическими особенностями почвы, их физико-химическими свойствами и степенью окультуренности. К настоящему времени исследователями выделено более 200 различных минеральных соединений фосфора, устойчивость которых зависит от различных почвенных условий, в частности, от рН, активности различных катионов (особенно Ca, Mg, Al, Fe), применяемых удобрений, известкования, орошения и пр., поэтому одно и то же фосфорное удобрение в разных почвенных условиях может иметь различную ценность для питания растений (Larsen S., 1967). 30 Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПАХОТНЫХ ЗЕМЕЛЬ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ МНОГОЛЕТНЕГО АГРОХИМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА 2.1. Почвенно-климатические условия Нижегородская область занимает площадь, равную 76,7 тыс. км2, и расположена в восточной половине средней полосы европейской части России. Её территория, имеющая на карте вид многоугольной фигуры, немного смещенной к северо-востоку, простирается более чем на 400 км с севера на юг и почти на 300 км с запада на восток. Границы области, за немногими исключениями, не совпадают со сколько-нибудь заметными природными рубежами. В научной литературе распространено деление области на Левобережье (территория севернее русла Оки и Волги) и Правобережье (соответственно, южнее). Учитывая, что территория области расположена между 54 о и 58о северной широты, можно заключить, что она находится в двух природных зонах умеренного географического пояса: тайге и лесостепи. По географическим ландшафтам и исторически сложившемуся характеру использования природных ресурсов внутри таежной зоны (в основном, Левобережье) довольно отчетливо выделяются 4 крупных территориальных комплекса, или края (Природа…, 1974). Два из них – Ветлужский равнинный, таежно-лесной и Волжско-Керженский низинный полесский края – образуют лесное Заволжье. Балахнинский низменный полесский край представляет Окско-Волжское междуречье, а Приокский низинный полесский край – правобережную Теше-Серёженскую низину. В пределах лесостепной зоны (Правобережье) отчетливо выделяются 4 крупных природно-территориального комплекса, или края, отличающихся по своим природным ландшафтам и истории хозяйственного освоения: ПриокскоВолжский, Приволжский возвышенный, Пьянско-Сурский и Арзамасский. Климат на территории области умеренно-континентальный. Среднегодовые температуры изменяются от 2,3о (Левобережье) до 3,8о (Правобережье), среднегодовое количество осадков колеблется в пределах 566-467 мм, гидротермический коэффициент – 1,1-1,4. Испаряемость в Левобережье меньше количества выпадающих осадков, а в Правобережье примерно равна ему. Основные климатические показатели рассматриваемых территорий отражены в таблице 2.1. 31 Таблица 2.1 Современные ландшафтно-геодезические условия Нижегородской области Показатели Единицы измерения Годовая суммарная радиация Годовой радиационный баланс Средняя температура января Средняя температура июля Коэффициент континентальности климата Сумма активных температур >10оС Сумма осадков за вегетационный период Годовая испаряемость Коэффициент увлажнения Коэффициент стока Испарение Гидротермический коэффициент мДж / м2 мДж / м2 о С о С балл о С мм мм отн. ед. отн. ед. мм/год Интервал параметров 3440-3800 1550-1570 -6,3 – -15,3 18,0-22,6 2,0-2,1 1787-2390 159-460 535-520 1,20-1,26 0,28-0,26 420-430 0,6-1,8 Краткие сведения о пахотных почвах Нижегородской области В соответствии с данными Б.А. Никитина и Г.Д. Гогмачадзе (2003) почвенный покров области представлен 15 типами. Среди них наибольшее распространение на пашне имеют подзолистые, серые лесные и черноземные почвы (табл. 2.2, 2.3). Как следует из представленных данных, наибольшую площадь занимают подзолистые и дерново-подзолистые (почти 33 %), а также серые лесные (почти 44 %) почвы, из которых 22,9 % приходится на светло-серые. В целом в области преобладают тяжелые почвы: на долю средне-, тяжелосуглинистых и глинистых почв приходится 55 %. Среди подзолистых почв явное преимущество имеют песчаные и супесчаные, у светло-серых лесных почв наиболее распространены средне- и легкосуглинистые, на серых лесных чаще встречаются средне- и тяжелосуглинистые, а среди темно-серых лесных и черноземов – тяжелосуглинистые и глинистые их разновидности. В зоне подзолистых и дерново-подзолистых почв супесчаные и песчаные почвы преобладают в Борском, Семеновском, Ветлужском, Ковернинском, 32 Первомайском, Выксунском и Навашинском районах, суглинистые – в Шахунском, Шарангском, Чкаловском, Уренском, Тонкинском и Тоншаевском районах. Таблица 2.2 Структура пахотных площадей Нижегородской области Песчаные Легкосу- СреднеТяжелосугЕд. Почвы и супесглинисуглини- линистые Итого изм. и глинистые чаные стые стые 305 319 261 960 130 300 20 576 718155 Подзолистые га и дерново% 14,0 12,0 6,0 0,9 32,9 подзолистые га 56 724 197 745 222 540 22 521 499 530 Светло-серые лесные % 2,6 9,1 10,2 1,0 22,9 га 5 328 27 749 144 569 130 473 308 119 Серые лесные % 0,2 1,3 6,6 6,0 14,1 7 71 50 911 91 232 149 214 Темно-серые га лесные % 0,3 2,3 4,2 6,8 га 1 643 42 305 137 493 181 441 Черноземы оподзолен% 0,1 1,9 6,3 8,3 ные га 1 496 9 349 216 012 226857 Черноземы выщелочен% 0,1 0,4 9,9 10,4 ные га 367 371 497 664 599 974 618 307 2083316 ИТОГО % 16,8 22,9 27,4 28,3 95,4 Светло-серые лесные почвы наиболее распространены в районах, примыкающих к правым берегам рек Оки и Волги (ниже г. Н. Новгорода) – Вачском, Павловском, Воротынском и в северной части Арзамасского. Серые лесные почвы преобладают над другими подтипами в БольшеМурашкинском, Княгининском, Перевозском, Вадском и Бутурлинском районах, а основная часть темно-серых расположена в Дивеевском, Арзамасском, Больше-Болдинском и Шатковском районах. Как следует из приведенных данных, 18,7 % пашни области занято черноземными почвами, которые находятся, в основном, на юго-востоке и юге области (Краснооктябрьский, Сеченовский, Пильнинский, Гагинский и Сергачский районы). Таблица 2.3 33 Динамика пахотных площадей районов Нижегородской области, тыс. га Районы 1. Ардатовский 2. Арзамасский 3. Балахнинский 4. Богородский 5. Б-Болдинский 6. Б-Мурашкинский 7. Борский 8. Бутурлинский 9. Вадский 10. Варнавинский 11. Вачский 12. Ветлужский 13. Вознесенский 14. Володарский 15. Воротынский 16. Воскресенский 17. Выксунский 18. Гагинский 19. Городецкий 20. Д-Константиновский 21. Дивеевский 22. Княгининский 23. Ковернинский 24. Кр-Баковский 25. Кр-Октябрьский 26. Кстовский 27. Кулебакский 28. Лукояновский 29. Лысковский 30. Навашинский 31. Павловский 32. Первомайский 33. Перевозский 34. Пильнинский 35. Починковский 36. Семеновский 37. Сергачский 38. Сеченовский 39. Сокольский Циклы обследования 1 2 3 4 5 6 67,2 66,7 66,5 65,3 63,3 47,4 87,1 87,4 87,6 85,6 86,8 69,7 4,2 4,0 4,1 4,3 3,9 2,9 59,8 59,1 60,6 59,3 60,4 56,0 52,9 51,9 52,5 51,3 49,9 49,9 42,8 42,4 42,5 42,7 42,2 28,6 54,1 52,1 52,2 51,3 49,8 39,6 ) * 67,3 63,7 62,4 52,5 58,5 44,6 45,0 45,2 44,6 * 42,4 20,6 20,6 20,2 19,8 18,8 16,7 32,7 31,5 31,2 31,5 31,3 29,9 36,2 36,4 37,2 36,5 32,3 31,8 29,5 29,3 30,1 29,5 28,5 26,4 * * 3,9 4,8 4,6 3,8 41,5 41,2 41,0 41,3 41,8 33,3 50,4 50,1 49,6 49,7 47,6 44,0 15,0 15,2 15,6 15,6 15,1 8,3 * 68,8 67,5 69,3 69,1 66,0 44,1 44,6 44,9 45,0 44,0 33,9 63,1 62,5 62,6 60,5 59,7 53,3 44,2 50,8 50,6 50,1 42,6 45,3 48,7 48,4 49,2 48,3 46,6 39,2 41,9 43,7 43,8 44,4 43,9 42,7 21,7 23,6 23,9 23,4 23,5 23,0 * 65,7 65,7 65,4 64,7 64,0 * 52,8 48,8 53,0 58,9 42,9 6,6 6,6 6,7 6,7 6,2 2,7 * 90,0 90,3 89,6 88,5 85,5 * 50,5 50,8 51,3 50,4 43,4 11,8 12,0 11,7 11,6 11,3 9,6 * 30,1 30,5 28,2 28,5 24,6 32,5 32,5 32,9 32,5 31,0 28,0 48,1 47,5 47,7 47,0 47,1 44,1 70,0 67,7 68,0 67,4 66,8 65,9 102,2 103,5 102,5 99,5 96,4 62,7 62,5 65,1 62,3 62,5 57,5 * 73,9 * * * 66,4 * 75,9 76,0 76,0 73,8 71,7 43,8 44,0 44,1 44,1 43,8 42,5 34 7 68,7 65,6 2,4 48,6 48,0 39,6 33,9 57,1 39,9 13,5 28,6 29,1 24,3 3,1 34,0 35,4 10,5 60,4 38,2 52,5 45,3 * 42,3 20,6 61,4 40,0 2,9 75,4 42,7 7,0 23,9 26,1 43,6 64,0 87,8 56,2 65,8 65,6 37,9 8 * 50,9 2,8 48,4 43,5 38,9 36,3 54,1 39,6 * 26,0 * * * * * * 62,4 38,0 52,4 * 32,2 41,3 15,2 60,3 38,1 * 77,0 38,9 * 24,8 * 42,7 60,8 * 50,8 49,3 31,1 34,4 40. Сосновский 41. Спасский 42. Тонкинский 43. Тоншаевский 44. Уренский 45. Чкаловский 46. Шарангский 47. Шатковский 48. Шахунский 33,9 44,1 46,8 33,1 44,5 19,0 59,7 56,5 * 33,4 43,9 46,2 33,4 44,7 19,0 59,2 65,0 61,2 33,1 44,0 46,4 34,3 44,9 19,0 58,8 64,8 61,3 32,6 43,7 46,4 33,8 45,0 19,3 58,0 65,0 63,2 31,8 41,8 45,4 32,6 44,2 19,1 56,3 60,3 63,7 30,3 41,7 42,4 22,7 44,0 19,1 55,0 60,6 62,8 29,3 37,1 40,2 17,7 43,2 18,0 46,0 56,6 49,0 23,4 37,3 * * 39,3 18,0 * 56,3 48,2 * не проводили Специфика почвенного покрова области такова, что при одном и том же содержании гумуса разные типы почв будут относиться к разным группам гумусированности (табл. 2.4). Таблица 2.4 Степень обеспеченности почв пахотных угодий Нижегородской области гумусом, % Почвы Дерново-подзолистые Серые лесные Черноземы В среднем Доля почв со степенью обеспеченности, % низкой средней высокой 53 37 10 59 31 10 27 26 47 49 33 18 Среднее содержание гумуса, % 1,8 2,5 5,5 3,1 Оценивая обеспеченность почв гумусом, отмечаем, что более 50 % дерново-подзолистых и серых лесных почв отличаются низкой степенью гумусированности, третья часть – средней и лишь 10 % – высокой. Почти половина черноземов области характеризуется высокой степенью гумусированности и практически одинаковой долей низко- и среднеобеспеченных гумусом почв. Учитывая, что доля черноземных почв в структуре пахотных угодий невелика, основная их часть – 885,4 тыс. га (49 %) имеет низкое содержание гумуса. Наиболее высока доля таких почв (более 70 %) в Воскресенском, Воротынском, Лысковском, Навашинском, Сокольском, Павловском, Вачском, Богородском, Варнавинском, Тонкинском и Семеновском районах. Высоким содержанием гумуса характеризуются 329,0 тыс. га (18 %) пашни, при этом максимальная их доля отмечена в Красно-Октябрьском (87 %), Сеченовском (82 %), Сергачском 35 (55 %), Пильнинском (46 %), Кулебакском (37 %) и Больше-Болдинском (35 %) районах. Таким образом, более высокой степенью гумусированности, в основном, характеризуются районы с преобладанием черноземных почв, а низкой – с преобладанием серых лесных и дерново-подзолистых почв. Средневзвешенное содержание органического вещества (гумуса) в почвах области составляет 3,1 %, при вариации от 1,4–1,5 % в Сокольском, КрасноБаковском, Семеновском и Воскресенском до 6,2–7,1 % в Пильнинском, Крассно-Октябрьском и Сеченовском районах. Повышение содержания гумуса в почвах области возможно только для хозяйств высокой культуры земледелия, немаловажной составляющей которой является рациональное использование органических удобрений и органосодержащих отходов животноводства, промышленности, очистных сооружений и т.д. Оценивая обеспеченность почв микроэлементами, можно отметить следующее (табл. 2.5). В целом по области обеспеченность почв бором и медью высокая, маарганцем и кобальтом – средняя, а цинком – низкая. При этом лишь содержание цинка не зависит от типа почв. Количество доступных соединений марганца снижается от дерново-подзолистых почв к черноземам, что обусловлено, в первую очередь, их кислотностью. Изменение содержания остальных элементов имеет противоположный характер, что связано с различиями в содержании гумуса. Следует отметить, что обеспеченность дерново-подзолистых почв медью и бором, в отличие от среднеобластных значений, оценивается как средняя, а доля почв с низкой обеспеченностью составляет соответственно 47 % и 32 %. Наличие большого количества потенциальных источников загрязнения на территории Нижегородской области приводит к необходимости проведения агроэкологического мониторинга всех почв. Исследования, проведенные Центром агрохимической службы «Нижегородский» на площади 2045 тысяч гектаров, показали, что содержание тяжелых металлов в почвах большинства хозяйств не приближается даже к уровню предельно допустимой концентрации. В то же время в 24х районах области на общей площади 9457 га выявлены нарушения санитарно-гигиенических норм по содержанию тяжелых металлов. Основными загрязняющими элементами являются никель (5370 га) и кадмий (5103 га), а наибольшие площади загрязненных земель выявлены в Бутурлинском (1318 га), Шахунском (1274 га), Вадском (897 га), Перевозском (847 га) и Лукояновском (821 га) районах области. При этом нельзя не отметить, что в Лысковском районе, несмотря на относительно небольшую площадь 36 загрязнения (231 га), выявлено превышение ПДК по четырем тяжелым металлам: кадмию – 87 га, цинку – 26 га, никелю – 231 га и хрому – 26 га. Таблица 2.5 Характеристика почв пашни по обеспеченности микроэлементами Степень обесЭлемент печенности, мг/кг < 0,33 В 0,33-0,70 > 0,70 средневзвешенное, мг/кг < 30 Mn 31-70 > 70 средневзвешенное, мг/кг < 1,0 1,1-2,2 Co > 2,2 средневзвешенное, мг/кг <1,5 Cu 1,6-3,3 > 3,3 средневзвешенное, мг/кг < 2,0 2,1-5,0 Zn > 5,0 средневзвешенное, мг/кг Доля почв с обеспеченностью …, в % дерновосерые черноземы подзолистые лесные 47 7 3 50 51 17 3 41 81 0,37 0,72 1,31 4 14 34 79 82 64 18 4 3 56,4 43,7 35,6 30 16 6 68 78 71 2 7 23 1,3 1,5 1,9 32 4 0 58 15 4 10 81 96 2,1 4,5 5,5 96 95 94 4 5 6 0 0 0 1,1 1,2 1,4 В среднем по области, мг/кг 17 42 41 0,74 16 76 7 42,6 17 73 9 1,5 11 24 65 4,1 94 6 0 1,2 Итак, данные свидетельствуют, что земледельческая территория Нижегородской области характеризуется большим разнообразием почвенных условий. Существенно различаясь по своим природным параметрам (физическим, химическим, биологическим, агрохимическим и т.д.), столь разные почвы на любой агроприем будут реагировать неодинаково. Учитывая это (многообразие почвенного покрова, уникальность почв каждого типа и т.п.), необходимо признать, что неизменно высокая результативность сельскохозяйственного производства и эффективность применения удобрений в каждом административном районе области будут достигаться разными усилиями, но успехи 37 земледелия в целом будут определяться качественной характеристикой почвенного покрова каждого отдельного анализируемого объекта. 2.2. Сведения по применению удобрений Климатические условия Нижегородской области позволяют получать урожаи уровня 80-100 ц зерновых единиц с каждого гектара посевных площадей, однако запас питательных веществ в почвах ограничивает его практически на порядок и даже более. Исходя из этого, напрашивается набивший «оскомину» вывод: без применения удобрений нет альтернативы развития сельскохозяйственного производства. Причем, если для развитых стран в настоящее время достаточно актуальны «альтернативные» системы земледелия, то в России основная роль должна отводиться рациональной химизации. К сожалению, катастрофическое снижение поголовья крупного рогатого скота не позволит обеспечить посевы качественными органическими удобрениями. В то же время индустриализация отраслей животноводства (птицеводства, свиноводства) приводит к сверхвысокому накоплению органосодержащих отходов таких предприятий и концентрации их на ограниченных территориях. Эти отходы значительно (и не в лучшую сторону) отличаются от «классического» навоза как по химическому составу, так и по агрономической ценности. Использование таких удобрений, мягко говоря, в неумеренных дозах, приводит к существенным и далеко не всегда благоприятным изменениям практически всех свойств почвы. Перераспределение же их между территориями невыгодно вследствие, прежде всего, экономических причин – увеличения затрат на транспортировку материалов очень высокой влажности (80 и более процентов). Кроме этого, в нашей стране практически нет (или не внедрены) технологии по утилизации органосодержащих отходов промышленных предприятий и осадков сточных вод, которые с успехом используются в экологически развитых странах и которые могли бы частично решить проблему питания растений. Здесь уместно подчеркнуть, что возможна, безусловно, и биологизация земледелия области, однако применение её может решить проблему на весьма ограниченных территориях преимущественно «крепких» хозяйств с устойчивой экономикой, поскольку одно из главных условий таких систем земледелия – продуктивная азотфиксация – возможна лишь на агрономически богатых почвах, характеризующихся нейтральной реакцией, высоким содержанием фосфора и калия, высокой обеспеченностью микроэлементами. 38 Таким образом, повышение плодородия почвы и продуктивности посевов в настоящее время приходится связывать, в основном, с применением минеральных удобрений. В то же время по данным К.И. Саранина (1995), в 1994 году производство минеральных удобрений составило 50% к уровню 1994 года, а их поставки сельскому хозяйству – только 14%. Собственно применение минеральных удобрений снизилось до 5 кг/га д.в., тогда как в развитых странах этот показатель достигает 300-400 кг/га (в пересчете на д.в.). М.М. Державин (1997) отмечает, что в целом по России в среднем за год в период 1992-1995 гг. было внесено 188 млн. т. органических удобрений, или 39% к среднегодовому объему периода 1986-1990 гг., минеральных удобрений – 3 млн. т. д. в. (25%), объемы известкования снизились на 53 %, а фосфоритования – на 59 %. В целом объемы агрохимических работ в 1996 году были на 25-30% ниже уровня 1995 года. Проведенные мероприятия обеспечивают питание растений основными питательными элементами в общем объеме 2,5 млн. т, в то время как расчетный суммарный вынос азота, фосфора и калия полученным урожаем составляет около 6 млн. т. При этом, как указывает В.Г. Миронов (1998), особую тревогу вызывает неудовлетворительное соотношение между основными элементами (N:P:K), которое составляет 1:0,4:0,2, против научно обоснованного 1:0,9:0,5, т.е. налицо недооценка роли фосфора в земледелии. В то же время, по данным И.Н. Чумаченко и А.И. Тимченко (2000), к началу XXI века потребность России в фосфорных удобрениях составила порядка 10 млн. т., в том числе 7 млн. т. для удобрения растений и 3 млн. т. – в качестве фосфоритной муки для непосредственного внесения в почву. Современное же производство не превышает 2 млн. тонн при постоянно увеличивающихся экспортных квотах. К сведению: рекордный уровень производства минеральных удобрений в 18,9 млн. т. (в том числе 5,1 млн. т. фосфорных и 5,4 млн. т. калийных) отмечен в 1988 году, а уже к 1998 году их производство упало до 9,3 млн. т. Внесение удобрений в почву снизилось соответственно с 13,7 до 1,1 млн. т. При этом ежегодный экспорт их в период 1992-1998 гг. колебался в пределах 1,0-8,5 млн. т. (Елизарьев В.Е., 1998; Чумаченко И.Н., Минеев В.Г., Сушеница Б.А., 1998). Существует в современном земледелии и проблема калия, которую неоднократно подчеркивают в своих работах В.Г. Минеев (2000) и В.В. Прокошев (2000). Они отмечают, что в России в настоящее время калий используется практически только при местном внесении в виде сложных (азотно-фосфорнокалийных) удобрений (5-10 кг/га), что не играет заметной роли в питании рас39 тений. В странах с развитой аграрной составляющей, однако, внесение калийных удобрений наблюдается в течение многих лет и в стабильных дозах, несмотря на несравнимо больший уровень его содержания в почвах. Таким образом, можно заключить, что для обеспечения высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных растений и поддержания плодородия почвы необходимо применение минеральных и органических удобрений. Рассмотрим динамику применения удобрений в Нижегородской области (табл. 2.6). Как следует из приведенных данных, до 1990 года идет планомерное увеличение применения как органических, так и минеральных удобрений. Так, в период 1971-1975 гг. объемы применяемых минеральных удобрений увеличилось почти в 2 раза, а органических – на 11 % по сравнению с предыдущим пятилетием. В течение следующих пяти лет насыщенность минеральными удобрениями возросла ещё на 38 % и составила уже 116 кг д. в. /га, а органическими – на 10 %, достигнув 4,4 т/га. Именно в этот период наблюдается наиболее оптимальное соотношение между вносимыми питательными элементами (N : Р2О5 : К2О как 1 : 0,9 : 1). В то же время, как ранее, так и в более поздние периоды, наблюдается более широкое соотношение между элементами с явно необоснованным преимуществом азота (особенно в последние 10 лет). В конце 80х годов прошлого столетия отмечена максимальная насыщенность минеральными (142 кг д.в./га) и органическими (5,6 т/га) удобрениями. В дальнейшем в связи с распадом СССР и переходом России к новым формам экономических отношений, начинается резкий спад не только применения, но и производства удобрений. Так, за 1991-1995 г.г.насыщенность минеральными удобрениями сократилась в 2 (составив 74 кг д.в./га), а за следующую пятилетку – ещё в 3 раза (составив 25 кг д. в./га). В Нижегородской области в настоящее время в среднем применяют 20 кг д.в./га пашни при соотношении N:Р2О5:К2О как 1 : 0,3 : 0,3. Подобная, хотя и менее выраженная тенденция, проявляется и в отношении органических удобрений. Так, в период 2000-2003г.г. объем их применения сократился в 3,1 раза по сравнению с 1986-1990 г.г. и насыщенность в настоящее время едва достигает 2 т/га. В то же время необходимо отметить, что насыщенность пашни удобрениями значительно варьировала по районам. Так, в период 1986-1990 гг. насыщенность минеральными удобрениями изменялась от 88 кг д. в-ва/га в Шарангском районе до 263 кг д. в-ва/га в Кстовском. При общем снижении применения удобрений в следующие 5 лет варьирование их по районам остается весьма 40 Таблица 2.6 Внесение минеральных и органических удобрений в хозяйствах Нижегородской области за 1966-2003 г.г. Годы органические, т Объемы внесения удобрений минеральные, тыс. т. д. в. в т. ч. всего N P2O5 96,8 41,6 26,2 K2O 29,0 органические, т/га 1966-1970 8021 1971-1975 8912 187,4 85,7 49,7 52,0 4,0 84 39 22 23 1976-1980 9803 259,3 94,0 75,7 89,6 4,4 116 42 34 40 1981-1985 11808 281,7 112,1 79,5 90,1 5,3 126 50 36 40 1986-1990 12102 310,0 128,5 88,3 93,2 5,6 142 59 40 43 1991-1995 8212 144,0 64,2 41,9 37,9 4,1 74 34 21 19 1996-2000 6051 47,4 30,4 9,6 7,4 3,1 25 16 5 4 2001-2003 3906 35,8 22,2 6,4 7,2 2,1 20 12 4 4 41 3,6 Внесено на 1 га пашни минеральные, кг д. в./га в т. ч. всего N P2O5 K2O 44 19 21 13 существенным (от 26 в Сеченовском до 185 кг д. в-ва/га в Ковернинском), причем в 7и районах насыщенность не превышала 50, а в 8 и была выше 130 кг д. вва/га. В период 1996-2003 гг. в 12и районах области уровень применения удобрений был ниже 10 кг д. в-ва/га и лишь в 7и районах – более 60 кг NPK. Следует отметить, что в целом наиболее интенсивно минеральные удобрения применяют в Богородском, Городецком, Володарском, Ковернинском, Кстовском, Павловском и Чкаловском районах. В то же время, практически на протяжении всего периода наблюдений, минимальная насыщенность почвы удобрениями отмечена в Шарангском, Сеченовском, Тонкинском, Лукояновском, Сокольском и Ветлужском районах. Анализируя динамику применения органических удобрений, отмечаем наиболее высокую насыщенность пашни ими в Володарском (24,8-6,9 т/га), Городецком (109-7,5 т/га) и Кстовском (7,3-4,9 т/га) районах. В настоящее время лишь в 5и районах, кроме указанных выше (Балахнинском, Выксунском, Дальне-Константиновском, Павловском и Спасском), обеспеченность пашни органическими удобрениями превышает 4,5 т/га. Наряду с этим, в таких районах как Первомайский, Лукояновский, Сеченовский и Сокольский применение данного вида удобрений было крайне низким и изменялось во времени от 4,1 до 0,7 т/га. Соответствующим образом изменяется и баланс элементов питания в почвах Нижегородской области (табл. 2.7). Таблица 2.7 Баланс элементов питания в почвах Нижегородской области, кг/га Баланс, кг/га N P2O5 K2O Всего 1981-1985 +38,5 +35,7 +26,4 +100,6 В среднем за период 1981-2003 гг. 1986-1990 1991-1995 1996-2000 +34,3 +0,5 – 3,1 +36,3 +12,1 +0,4 +24,2 – 9,2 – 10,6 +94,8 +3,4 – 13,3 2001-2003 – 8,3 – 2,3 – 11,9 – 22,5 Как следует из представленных данных, в среднем по области до 1990 года в почвах складывался положительный баланс по всем элементам питания. При этом, однако, в районах (Больше-Мурашкинском, Бутурлинском, КрасноОктябрьском, Сеченовском и Спасском) наблюдается дефицитный баланс калия (от – 0,2 до – 9 кг/га). В следующие 5 лет (1991-1995 гг.) сохраняется положительный баланс азота и фосфора при явном дефиците калия. Надо отметить, 42 что в 19и районах области отмечен отрицательных баланс азота (до – 21,8 кг/га в Красно-Октябрьском районе), в одном (Сеченовском) – фосфора и в 36 и – калия. В целом в этот период наиболее интенсивным (92,6 кг/га) баланс элементов питания был в почвах Ковернинского района, а экстенсивным (– 47,7 кг/га) – в почвах Сеченовского района. В 1996-2000 гг. дефицит элементов питания в почвах увеличивается. Лишь в трёх районах (Володарском, Воротынском, Выксунском) он остается положительным по всем элементам. Положительный баланс по азоту сохраняется в 13и, по фосфору – в 25и, а по калию – в 3х районах области. Процесс деградации почв по типу агроистощения, судя по балансу питательных элементов, продолжается и в настоящее время. Содержание уже не только азота и калия, но и фосфора превысило границу относительного благополучия: лишь в 8и районах сохраняется положительный баланс азота, в 15 и – фосфора и в 5и – калия. При этом надо отметить, что интенсивным по всем элементам он был в Володарском, Выксунском, Городецком и Павловском районах. Это обусловлено, в первую очередь, относительно стабильными (для настоящего времени) дозами вносимых удобрений (как органических, так и минеральных). Наибольший дефицит питательных веществ отмечен в Бутурлинском (– 41,1 кг/га), Вадском (– 57,5 кг/га), Гагинском (– 39,1 кг/га), Лысковском (– 39,1 кг/га), Перевозском (– 55,5 кг/га), Пильнинском (– 45,3 кг/га), Сеченовском (– 55,5 кг/га) и Шатковском (– 51,6 кг/га) районах. Это связано, с одной стороны, с очень незначительным количеством применяемых удобрений (Сеченовский район), а с другой, – с относительно высокой продуктивностью пашни, которая по данным ФГУ «Центр агрохимической службы «Нижегородский», превосходит почвенно-агрохимический потенциал этих районов (Вадский, Перевозский, Лысковский, Шатковский). Аналогичная ситуация прослеживается как по России в целом, так в отдельных регионах. В Московской области, например, существенное увеличение темпов химизации наблюдалось в период 1966-1990 гг. Максимальная насыщенность минеральными и органическими удобрениями (338 кг/га д. в. и 16,3 т/га соответственно) отмечена в период 1981-1986 гг., а объемы известкования (241 тыс. га) – в 1986-1990 гг. С 1991 года насыщенность удобрениями снижается соответственно до 30 кг/га и 3 т/га, а известкуемые площади – до 5 тыс. га. Начиная с 1993 года, продуктивность пашни резко снижается (Муленков В.Г., 1999; Волошина О.Н., Воронин В.С., 1999). В Карелии насыщенность органическими удобрениями в 1975 году характеризовалась уровнем 12,2 т/га, в 1985 году она 43 возросла до 18 т/га, а в 1998 году снизилась до 3 т/га. Максимальные объемы известкования и внесения минеральных удобрений по этому региону приходятся на 1991 год. При этом насыщенность минеральными удобрениями составила 800 кг д.в./га, а к 1998 году она снизилась до 40 кг/га (Тринкин Ю.А., Гусев В.В., Евстратова Л.П., 2004). Аналогичные закономерности применения удобрений отмечены и в других регионах страны: Северной Осетии (Алании), Дагестане, Амурской, Белгородской, Брянской, Владимирской, Липецкой, Псковской, Ярославской областях (Соловьев В.М., 2004; Безруков В.Г., Дробязко Н.И., 2000; Прудников П.В., 2003; Баринов В.Н., 2002; Иванов В.Ф., Иванов И.А., Иванов А.И., 1997; Квасов В.А., 2001; Авраменко П.М., Ероховец М.А., Лукин С.В., 2002; Тощев В.В., Кирочкин А.М., 2003; Абасов М.М., Мамедгусейнов Ф.К., 2004; Сокаев К.Е., 2004; Сокаев К.Е., Золаева В.М., Хурумова Т.А., 2002). Химизация земледелия оказала влияние на продуктивность пашни в целом и на урожайность отдельных культур, в частности, картофеля (табл. 2.8, 2.9). Анализ урожайности картофеля и доз применяемых под него удобрений не выявил между ними сколь либо четкой зависимости. Похожие сведения приводятся также в работах В.Г. Безрукова, Н.И. Дробязко (2000), В.М. Соловьева (2004). Следует отметить, что общее количество минеральных удобрений, вносимых под картофель в период 1986-1990 гг., в 2,2 раза выше среднеобластного, а в 2001-2003 гг. – в 7,2 раза. Для органических удобрений эти цифры соответственно составляют 6,5 и 19,4 раза. Кроме того, питание картофеля характеризуются повышенным выносом калия, что можно считать относительно сбалансированным. Так, если принять соотношение между азотом, фосфором и калием равным 1 : 1,3 : 2,3, то, исходя из средней по области насыщенности калийными удобрениями, можно предположить, что порядка 50 % из них вносится именно под эту культуру. В то же время, недобор урожая возможно связан и с недостатком азота (учитывая в целом низкую гумусированность почв области). С другой стороны, при практически одинаковом соотношении между вносимыми питательными элементами, в Шатковском, Вадском и Городецком районах получают стабильно высокие урожаи, а в Воротынском, Сосновском, Шарангском – стабильно низкие. Для периода 1996-203 гг. это различие вполне обосновано, поскольку в первых трех районах удобренность картофеля несравнимо выше. Однако в 1986-1995 годах дозы удобрений, применяемых во всех этих хозяйствах, были вполне сопоставимы. 44 Таблица 2.8 Динамика внесения удобрений и урожайности культур Годы Картофель Внесено удобрений P2O5 K2O в сумме кг д. в-ва /га 105,3 167,7 337,4 урожайность, ц/га N 1986 112,0 64,4 1987 91,9 57,9 94,9 153,2 306,0 33,3 1988 89,9 62,6 105,8 141,2 309,6 39,3 1989 60,3 52,2 114,0 149,2 315,4 34,9 1990 58,5 55,1 112,4 127,1 294,6 33,5 в среднем 84,3 58,8 106,0 148,9 313,7 36,2 1991 103,3 63,1 153,3 159,9 376,3 44,0 1992 83,9 44,6 86,3 132,5 263,4 35,1 1993 91,0 42,7 51,0 107,4 201,1 40,1 1994 62,8 34,1 31,4 64,8 130,3 33,8 1995 120,9 39,6 30,4 57,9 127,9 40,0 в среднем 91,8 43,2 88,5 121,2 252,9 39,9 1996 116,2 25,8 33,4 37,4 96,6 37,6 1997 82,6 29,8 32,3 45,5 103,6 32,9 1998 109,8 32,7 33,1 61,1 126,9 35,2 1999 96,9 44,7 27,3 91,6 163,6 39,8 2000 81,4 48,4 40,7 75,6 164,7 39,2 в среднем 98,0 35,3 33,2 59,9 128,4 36,8 2001 76,2 33,3 50,0 50,0 133,3 40,1 2002 78,1 36,4 35,7 72,2 144,3 44,1 2003 101,8 44,6 43,7 89,2 177,5 37,9 в среднем 83,8 37,4 34,9 72,6 144,9 40,8 45 орг. уд., т/га 38,9 Таким образом, отсутствие зависимости урожайности картофеля от количества применяемых удобрений для данной конкретной культуры может быть обусловлено причинами организационно-хозяйственного и агротехнического характера. Высокая отзывчивость картофеля на удобрения в отдельных хозяйствах (или даже районах) нивелируется низкой агротехникой, не позволяющей получать нормальные урожаи в большинстве хозяйств (районов) области. Несколько иные результаты получены при анализе продуктивности пашни в целом по области, что согласуется с данными В.В. Тощева, А.М. Кирочкина (2003), В.Н. Баринова, П.В. Прудникова (2003), которые отмечают соответствие динамики урожайности культур изменению насыщенности почв удобрениями (табл. 2.9). Таблица 2.9 Динамика продуктивности пашни Нижегородской области в период 1971-2003гг. Годы 1971-1975 1981-1985 1986-1990 1991-1995 1996-2000 2001-2003 Продуктивность пашни, ц з. ед/га в среднем ± к предыдуза годы щей пятилетке 12,0 14,6 +2,6 16,5 +1,9 13,9 -2,6 9,2 -4,7 8,3 -0,9 Урожайность зерновых, ц/га в среднем ± к предыдущей за годы пятилетке 12,2 14,2 +2,0 16,6 +2,4 16,9 +0,3 14,5 -2,4 16,5 +2,0 Представленные данные свидетельствуют, что до 1990 года динамика продуктивности пашни имела одинаковую направленность с изменением доз удобрений, хотя её увеличение не было пропорционально росту насыщенности удобрениями. Начиная с 1991 года, параллельно сокращению объемов применяемых удобрений, происходит резкое снижение продуктивности пашни. Так, к 1995 году продуктивность пашни снизилась почти на 16 % при сокращении насыщенности удобрениями на 48 %, в следующей пятилетке эти показатели составили 34 % и 66 % соответственно, а к 2003 году – 10 % и 20 %. Таким образом, накопленный ранее потенциал запаса питательных веществ в почве постепенно снижается, что, естественно, сопровождается соответствующим снижением выхода продукции с единицы площади. В настоящее время продуктив- 46 ность пашни по области в 2 раза ниже, чем в период расцвета применения удобрений и на 30 % ниже, чем в 1975 году. Иные закономерности просматриваются в изменении урожайности зерновых культур, а именно: планомерный рост этого показателя продолжается не до 1990, а до 1995 года, а снижение (14 % к 1995 году) отмечено лишь в период 1996-2000 гг. В последующий период урожайность достигает уровня 1990 года. Такая динамика, вероятно, обусловлена тем, что в последние десятилетия изменились приоритеты в применении удобрений: в период интенсивной химизации основное внимание было направлено на удовлетворение питания технических и кормовых культур, в последние же годы (ввиду того, что имеющийся запас питательных веществ явно не удовлетворяет потребности этих групп растений) основное внимание перенесено на зерновые, прежде всего, озимые, которые достаточно регулярно получают фосфор при посеве (аммофос), а азот – в подкормку. Завершая обсуждение результатов мониторинга данных по урожайности и внесению удобрений в Нижегородской области, следует подчеркнуть, что, несмотря на относительно устойчивую урожайность зерновых, необходимо отметить низкий её уровень, а, учитывая падение продуктивности пашни в целом, следует, наконец-то, обратить серьезное внимание на сельское хозяйство области. Нельзя надеяться на то, что при существующем отношении к производителям сельскохозяйственной продукции, при сохранении имеющейся динамики применения удобрительных материалов, можно рассчитывать на реальный подъем сельского хозяйства. 2.3. Агрохимическая характеристика почв Удобрения, как известно, оказывают влияние не только на урожайность культур, но и на свойства почвы, при этом разные её показатели изменяются с неодинаковой интенсивностью. Наиболее динамичны агрохимические показатели почвы и, прежде всего, такие, как кислотность и содержание подвижных форм питательных элементов. Причем, точно так же, как и продуктивность посевов, изменения качества почвы будут зависеть от рациональности использования удобрительных материалов. Кислотность почв По данным результатов агрохимического обследования почв России (Ермолаев С.А., Сычев В.Г., 2001; Ермолаев С.А., Сычев В.Г., Кузнецов А.В., 2002) доля кислых почв составляет 31,8%, из которых 11,8% обследованной 47 19911995 19861990 48,0 132,6 166,1 135,4 197,4 221,2 110,7 9,0 144,0 430,8 668,5 827,7 1142,9 1540,0 786,1 63,5 2,0 2,1 2,7 4,2 4,25 5,0 4,9 4,9 12,5 73,5 4,0 48 19811985 19761980 19711975 20012004 СаСО3, т/га 19952000 Тыс. га 19681970 Объемы известкования, в среднем за год Тыс. га 19611965 площади характеризуются как сильно- и среднекислые; низкой обеспеченностью подвижными соединениями фосфора характеризуется 22,2% пашни, а калия – 9,9%. При этом в фосфоритовании нуждаются 2,2% сильнокислых, 4% среднекислых и 6,5% слабокислых почв. Как указывает Н.З. Милащенко (1996), доля сильно- и среднекислых почв по регионам изменяется от 5,4% (Восточно-Сибирский) до 49,6 % (Дальневосточный). Следует отметить, что максимум в известковании кислых почв был достигнут в 1988 году, хотя даже тогда это составило лишь 80% от необходимого объема ежегодного известкования (Величко В.А., 1998; Попов П.Д., Постников А.В., Кондратенко А.Н., 1998). Аналогичная ситуация наблюдается и по отдельным регионам. Так, в Свердловской области максимальные объемы известкования (164 тыс. га в год) отмечены в период 1986-1990 гг., за следующие 5 лет они сокращаются в 2 раза, продолжая снижаться и в дальнейшем. При этом средневзвешенное значение рНkcl изменяется по циклам агрохимического обследования от 5,12 (I цикл) до 5,41 (V цикл) и до 5,35 (VII цикл) (Тощев В.В., Кирочкин А.М., 2003). В Карелии в период интенсивного применения извести (до 1991 года) отмечено существенное увеличение средневзвешенного показателя рНkcl с 4,9 до 5,4 единиц. Однако, несмотря на снижение объемов известкования, в последующие годы существенного изменения этого показателя (как следствие длительности последействия извести), не отмечено (Тринкин Ю.А., Гусев В.В., Евстратова Л.П., 2004). В Брянской области объемы известкования изменялись от 100 тыс. га (1960-1970 гг.) до 140 тыс. га (1971-1990 гг.) и до 7,9 тыс. га (1996-2000 гг.). При этом доля почв с рНkcl более 5,6 единиц соответственно изменялась от 21% до 64 и 60% (Прудников П.В., 2003). Похожая динамика проведения известкования кислых почв наблюдается и в Нижегородской области (табл. 2.10). Таблица 2.10 Объемы известкования кислых почв в Нижегородской области За 30 лет (с 1961г. до 1990 г.) объемы известкования возросли в 4,6 раза (с 48 до 221,2 тыс. га в год). При этом постепенно возрастала и доза известковых материалов (с 2,0 т/га СаСО3 до 5 т/га). В течение 10и лет (1981-1993 г.г.) в почвах области отмечался положительный баланс кальция. К 1995 году количество ежегодно мелиорируемых почв сократилась в два раза, а в течение следующих 5и лет еще в 12 раз, достигнув минимума (9 тыс. га в год) при практически неизменной дозе СаСО3 (4,9 т/га). В 2001-2004 гг. наметился незначительный прогресс, но при этом поступление СаСО3 на единицу площади сократилось. Предваряя последующие рассуждения, можно отметить, что даже в период 1986-1990 гг. потребность почв в известковании удовлетворялась лишь на 40 % (причем, без учета слабокислых почв). Рассмотрим динамику кислотности почв пашни Нижегородской области (табл.2. 11). Как следует из представленных данных, по результатам первых трех циклов агрохимического обследования почвы области в целом характеризуются слабокислой реакцией. Показатель рНkcl сохраняется на уровне 5,1 единиц. В то же время, внутреннее содержание этого показателя претерпевает изменения. Так, по результатам первого цикла обследования почти 16000 га почвы (1 %) являются очень сильнокислыми, в то время как данные за второй и третий туры обследования показывают сокращение таких площадей в 7 раз (то есть, сведение их к минимуму). Подобная ситуация сохраняется и в последующие сроки наблюдения. Лишь результаты 7го цикла выявили некоторое увеличение площадей очень сильнокислых почв (до 5,6 тыс. га), однако даже в этом случае доля их не превышала 0,03 %. От первого цикла обследования к третьему также происходит постепенное сокращение доли сильнокислых почв с 22 до 13 % (с 487,5 до 291,2 тыс. га) и увеличение среднекислых – с 20 до 25 %. Таким образом, можно отметить, что известкование, проводимое в период 1966-1975 гг., было достаточно эффективным и позволило сократить площади почв, сильно нуждающихся в этом агротехническом приеме, с 23 % до 13 %. К 1980 году наиболее заметно изменилась группа слабокислых почв, которая серьезно увеличилась за счет снижения доли как более, так и менее кислых почв. Количество почв, нуждающихся в известковании, к третьему циклу сократилось по сравнению с первым на 5 % (с 23 % до 18 %). Начиная с четвертого цикла агрохимического обследования и по шестой включительно, наблюдается постепенное снижение обменной кислотности почв 49 Таблица 2.11 Динамика кислотности почв пашни по циклам агрохимического обследования Группы по степени кислотности Очень сильнокислые Значение Единица рНКСl измерения до 4,0 Сильнокислые 4,1-4,5 Среднекислые 4,6-54,0 Слабокислые 5,1-5,5 Близко к нейтральным 5,6-6,0 Нейтральные Средневзвешенный показатель рНКСl Площадь > 6,0 тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га 1 1970 г. 15,8 1 487,5 22 444,8 20 767,2 34 387,5 17 129,7 6 Распределение площадей по циклам обследования 2 3 4 5 6 7 1975 г. 1980 г. 1985 г. 1990 г. 1995 г. 2000 г. 2,4 2,3 1,7 1,3 3,3 5,6 433,8 291,2 216,0 156,0 92,8 80,3 20 13 10 7 5 5 522,8 540,9 613,3 437,8 327,2 308,9 24 25 28 20 16 16 779,6 979,1 895,3 843,2 788,3 824,6 35 44 40 39 40 43 338,7 298,9 368,4 532,5 570,1 548,2 15 14 17 25 29 28 144,2 101,9 120,7 201,6 205,4 163,4 6 4 5 9 10 8 8 2004 г. 2,4 71,8 4 318,6 17 853,9 47 495,6 28 80,0 4 5,1 5,1 5,1 5,2 5,3 5,4 5,4 5,4 2232,5 2221,5 2214,8 2215,4 2172,4 1987,1 1931,0 1822,3 50 (с 5,2 до 5,4 единиц рН). При этом идет планомерное снижение доли сильнокислых (с 10 до 5 % или с 216 до 92,8 тыс. га) и среднекислых почв (с 28 до 16 % или с 613,3 до 327,2 тыс. га). Вместе с тем, количество почв, характеризующихся слабокислой реакцией, практически не изменяется (40 %), а почв, не требующих известкования – постепенно растет. За этот период доля нейтральных почв возросла с 5 до 10 % (со 120,7 до 205,4 тыс. га), а с рНkcl 5,6-6,0 – с 17 до 29 %. Таким образом, химическая мелиорация, проводимая в период интенсивной химизации сельскохозяйственного производства, позволила сократить количество почв, сильно- и средненуждающихся в известковании, с 43 % (1970 г.) до 21 % (1995 г.), то есть более чем в 2 раза, а доля почв, не нуждающихся в известковании, за этот же период возросла с 23 % до 39 %, то есть в 1,7 раза. За последние 10-15 лет объемы известкования резко сократились, однако средневзвешенное значение величины обменной кислотности сохраняется на уровне 6го цикла обследования (1995 г.) – 5,4 единиц рН. Вероятно, это связано с длительным последействием, тем более что применяемые известковые материалы по зерновому составу далеко не всегда соответствовали ГОСТу, в связи с чем использовались в повышенных дозах, и в настоящее время действие «неактивных» (крупных) фракций доломитовой муки проявляется положительным образом. Таким образом, несмотря на то, что средневзвешенное значение показателя рН остается неизменным, отмечается некоторое перераспределение площадей по степени кислотности. Так, при неизменном количестве сильно- и среднекислых почв (в сумме составляющих 21 % от обследованной площади), количество почв, не нуждающихся в известковании, сократилось с 39 до 32 %; доля же слабокислых почв возросла с 40 до 49 %. Такое перераспределение дает возможность сделать предположение, что при сохраняющемся на практике отношении к известкованию сельскохозяйственных угодий, в ближайшие 510 лет (9-10е циклы обследования) кислотность почв будет увеличиваться как за счет снижения доли нейтральных почв (что уже наблюдается), так и за счет увеличения площади среднекислых почв. Содержание подвижных форм калия В начальный период химизации (1966-1970 гг.) наибольшее количество калия в почвах Нижегородской области отмечалось на черноземах, сформировавшихся на коренных глинах, а минимальное – на дерново-подзолистых супесчаных почвах. При этом более высокий прирост содержания подвижных со51 единений калия отмечен именно на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, так как в большинстве случаев дозы калийных удобрений на этих почвах были в 1,5-2 раза выше, чем на черноземных. Однако после резкого сокращения применения минеральных удобрений (1993-1999 гг.) происходит столь же резкое снижение содержания калия в почвах, причем, наиболее интенсивное – в дерново-подзолистых (Шафронов О.Д., Большова Н.А., 2002). Следует отметить, что негативная динамика калия в почвах в целом по стране выражена более существенно, чем для фосфора. Так, в почвах Карелии содержание фосфора продолжает постепенно увеличиваться, в то время как содержание калия снизилось с 18,2 в 1991 году до 16,1 мг/100 г в 1999 году (Тринкин Ю.А., Гусев В.В., Евстратова Л.П., 2004). По результатам агрохимического обследования почв Липецкой области установлена положительная динамика содержания фосфора (от 46 мг/кг в 1968 году до 103 мг/кг в 1998 году) и отсутствие таковой для калия (соответственно 101 и 99 мг/кг) (Квасов В.А., 1999). В почвах Брянской области, несмотря на идентичную динамику внесения удобрений, отмечено увеличение доли почв с высоким и очень высоким содержанием фосфора с 14% (1966-1971 гг.) до 68% (1991-1995 гг.) и последующим ее сохранении, в то время как доля таких почв в отношении калия за этот период возросла с 5 до 30% с последующим снижением ее до 22% (Прудников П.В., 2003). По данным К.Е. Сокаева, В.М. Золоева, Т.А. Хурумова (2002) доля низкообеспеченных фосфором почв Республики Северная Осетия–Алания постепенно снижалась (с 59,8% по результатам Iго цикла агрохимического обследования до 17% в VIIм), в то время как динамика калия имеет скачкообразный характер. Однако по данным последнего (VIIIго) цикла количество почв с низкой обеспеченностью как фосфором, так и калием, возросло. Результаты агрохимического обследования почв Дагестана показали положительную динамику содержания в них подвижных соединений фосфора и калия, что связано с постепенным увеличением доз удобрений. С 1992 года наблюдается обратная тенденция, обусловленная резким сокращением применения удобрений. В период с 1990 года до 2003 год количество почв с низким содержанием калия увеличилось с 21,3 до 40,1%, а фосфора – с 27,6 до 50,4% обследованной территории. Отмечено, что произошло соответствующее снижение площадей со средней и высокой обеспеченностью этими элементами (Долитемиров Б.Р., Агаларов С.С., Азнауров Р.М., 1996; Абасов М.М., Азнауров Р.М., Мамедгусейнов Ф.К., 2004). Рассмотрим результаты оценки почв Нижегородской области по обеспеченности калием (табл. 2.12). 52 Таблица 2.12 Динамика обменного калия почв пашни по циклам агрохимического обследования Группы по содержанию обменного калия Содержание Единица К2О, мг/кг измерения Очень низкое 0-40 Низкое 41-80 Среднее 81-120 Повышенное 121-170 Высокое 171-250 Очень высокое Средневзвешенное содержание калия более 250 Распределение площадей по циклам обследования 2 3 4 5 6 7 8 1975 г. 1980 г. 1985 г. 1990 г. 1995 г. 2000 г. 2004 г. 79,2 44,0 33,1 30,5 43,5 46,8 45,8 тыс. га 1 1970 г. 163,0 % 7 3 2 1 1 2 2 2 тыс. га 541,1 488,4 311,8 271,2 269,4 295,7 333,0 328,9 % 24 22 14 12 13 15 17 18 тыс. га 691,1 636,6 626,5 590,1 593,6 598,3 644,8 631,1 % 31 29 29 27 27 30 33 34 тыс. га 463,2 442,5 657,6 720,7 679,9 607,9 601,4 595,3 % 21 20 30 33 31 31 31 33 тыс. га 306,0 417,9 423,8 463,4 453,2 338,2 252,3 194,1 % 14 19 19 21 21 17 13 11 тыс. га 68,1 156,9 151,1 136,9 145,8 103,5 52,7 27,1 % 3 7 6 6 7 5 4 2 мг/кг 115 131 139 143 144 136 123 120 53 Как было отмечено ранее, в области некоторое преимущество имеют почвы тяжелого гранулометрического состава, поэтому содержание подвижного (обменного) калия в них на момент начала обследования (1970 г.) было относительно высоким – 115 мг/кг (средняя обеспеченность). Несмотря на относительно невысокие дозы применения минеральных калийных (13-43 кг д. в/га) и органических (3,6-5,6 т/га) удобрений, средневзвешенное содержание этого элемента в почвах пашни до 1990 года (5 й цикл) постепенно увеличивалось, достигнув 144 мг/кг (4й класс по обеспеченности). Последующее снижение применения удобрений (калийных – с 19 до 4 кг д.в/га, а органических – с 4,1 до 2,1 т/га) привело к тому, что по результатам 8 го цикла (2004 г.) средневзвешенное значение содержания подвижных соединений калия в почве практически соответствовало уровню первого цикла обследования (120 мг/кг – 3й класс). Анализ данных первого цикла агрохимического обследования позволил выявить, что 31 % площадей пашни (704 тыс. га) характеризуются очень низким и низким количеством этого элемента, на 7 % площадей содержание его было ниже 40 мг/кг. В то же время высокая и очень высокая обеспеченность калием была установлена на площади 374,1 тыс. га (17 %), а доля пашни с содержанием этого элемента на уровне 81-170 мг/кг составила 52 %. К следующему циклу (1975 г.) наиболее существенные изменения произошли в отношении почв с очень низким содержанием калия (площадь подобных почв сократилась на 4%), а также с высоким и очень высоким его количеством (площади увеличились соответственно на 5 и 4 %). Существенного перераспределения в остальных группах не наблюдалось, в то время как средневзвешенное значение его по сравнению с предыдущим циклом обследования увеличилось на 14 % и составило 131 мг/кг. Результатами третьего цикла агрохимического обследования установлено дальнейшее увеличение средневзвешенного содержания калия (на 6 %), однако перераспределение между группами было несколько иным. Так, количество почв с очень низким, средним, высоким и очень высоким содержанием калия по сравнению с предыдущим периодом изменилось очень незначительно, в то время как площадь пашни с низкой его обеспеченностью (41-80 мг/кг) сократилась на 8 % (с 488,4 до 311,8 тыс. га), а с повышенной (121-170 мг/кг) – увеличилась на 10 % (с 442,5 до 657,6 тыс. га). В течение следующих 5ти лет сохраняется тенденция увеличения в почве подвижных соединений калия, однако прирост составляет лишь 3 % (со 139 до 143 мг/кг). При этом наблюдается незначительное (в среднем на 1,7 %) сниже54 ние площадей почв с содержанием калия до 120 мг/кг и увеличение (в среднем на 2,5 %) почв с повышенной и высокой его обеспеченностью. К пятому циклу обследования среднее содержание обменного калия в почве практически не изменяется, а к шестому отмечается его снижение почти на 6 % (со 144 до 136 мг/кг). При этом возрастает доля первых трёх групп (0120 мг/кг) с 41 до 47 % и на 6 % снижается площадь почв с содержанием калия более 170 мг/кг. Аналогичная тенденция выявлена и седьмым циклом обследования. При этом средневзвешенное количество калия снизилось почти на 10 % (со 136 до 123 мг/кг). В основном изменения происходили за счет увеличения площади пашни с низким и средним содержанием калия и снижением доли пашни с высоким его количеством. Дальнейшие наблюдения констатируют продолжающееся снижение содержания подвижных соединений калия в почве, однако интенсивность этого процесса несколько снижается (с 10 до 2,5 %). В этот период несколько возросла доля почв с содержанием калия 41-170 мг/кг (с 81 до 85 %) и снизилась (на 4 %) доля почв с высокой и очень высокой обеспеченностью этим элементом. Таким образом, снижение применения калийных минеральных удобрений с 43 до 4 кг д. в/га привело к постепенному уменьшению количества подвижного калия в почве на 17 % (со 144 до 120 мг/кг). Результаты последних двух циклов обследования показывают, что в почве зафиксировано определенное динамическое равновесие, которое в течение какого-то времени позволит сохранять содержание калия на уровне 110-120 мг/кг почвы. Однако длительное отсутствие дотаций извне в виде калийсодержащих удобрений неизбежно приведет к резкому его сокращению в последующие годы. Содержание подвижных соединений фосфора Фосфор является менее динамичным элементом, чем калий, однако его содержание в почве подвержено не менее существенным изменениям (табл. 2.13, картограмма…). Как следует из приведенных данных, средневзвешенное содержание фосфора в почве по результатам первого цикла агрохимического обследования, составило 76 мг/кг, ко второму оно увеличилось лишь на 4 %, а к третьему – на 35 % и достигло 4ой группы обеспеченности (повышенное содержание). Рост содержания подвижных фосфатов в почве продолжается до шестого цикла и достигает 153 мг/кг (высокое содержание). 55 Таблица 2.13 Динамика подвижного фосфора почв пашни по циклам агрохимического обследования Группы по содержанию обменного фосфора Содержание Единица Р2О5, мг/кг измерения Очень низкое 0-25 Низкое 26-50 Среднее 51-100 Повышенное 101-15 Высокое 151-250 Очень высокое Средневзвешенное содержание более 250 Распределение площадей по циклам обследования 2 3 4 5 6 7 8 1975 г. 1980 г. 1985 г. 1990 г. 1995 г. 2000 г. 2004 г. 348,1 148,6 106,4 69,3 55,8 48,9 37,2 тыс. га 1 1970 г. 577,0 % 26 16 7 5 3 3 3 2 тыс. га 878,9 467,2 336,4 248,4 181,5 149,8 151,2 145,6 % 39 20 15 11 8 8 7 8 тыс. га 546,3 838,3 780,3 671,8 564,0 496,6 543,0 529,8 % 25 38 36 30 26 25 28 29 тыс. га 134,7 334,2 466,3 510,1 522,4 487,3 531,9 533,6 % 6 15 21 23 24 24 28 29 тыс. га 78,1 194,2 324,7 464,7 540,5 524,5 467,4 429,5 % 3 9 14 21 25 26 24 24 тыс. га 17,5 39,5 158,5 214,0 294,7 273,1 188,6 146,6 % 1 2 7 10 14 14 10 8 мг/кг 76 79 107 125 141 153 140 134 56 57 Такие изменения связаны не столько с применением удобрений для растений, насыщенность которыми увеличивалась с 12 до 40 кг д.в./га, а затем снижалась с 21 до 4 кг д. в./га, сколько с удобрением почвы – фосфоритованием, что будет рассмотрено ниже. Оценивая динамику групп по содержанию подвижного фосфора, можно отметить следующее. С 1970 года (1й цикл агрохимического обследования) до 1990 года (5й цикл) идет постоянное снижение доли почв с очень низким и низким содержанием фосфора. Наиболее заметно количество таких почв снизилось между первым и вторым (с 65 до 36 %), а также вторым и третьим циклами обследования (с 36 до 22 %). В дальнейшем (4й и 5й циклы) уменьшение соответственно составило 6 % и 5%. Результаты последующих обследований (6 ой, 7ой и 8ой циклы) значительных изменений в этих группах не выявили. Как уже было отмечено, проведение 1го цикла агрохимического обследования показало, что более 60% почв характеризовались низким содержанием фосфора, 25% – средним и лишь 10% пашни были достаточно хорошо обеспечены этим элементом. Результаты 2 го цикла свидетельствуют, что доля почв с содержанием фосфора менее 100 мг/кг сократилась с 90% до 74%, при этом основная часть (38%) приходится на 3ю группу (среднее содержание). Надо отметить, что количество почв с повышенным содержанием этого элемента увеличилось в 2,5 раза и составило 334,2 тыс. га, а с высоким – в 3 раза (194,2 тыс. га). В течение следующих 3х циклов отмечено дальнейшее снижение доли почв первых трех групп (до 58% – в третьем, 46% – в четвертом и 37 % – в пятом циклах обследования). При этом количество почв с повышенным содержанием подвижных фосфатов практически не изменяется (21 – 24%), а доля пашни с более высокой обеспеченностью неуклонно возрастает и составляет к 5 му циклу 39%, в том числе с очень высоким содержанием – 14% (294,7 тыс. га). В шестом цикле, как уже отмечено выше, содержание фосфора в почве несколько увеличилось (в основном, за счет снижения доли почв со средним содержанием этого элемента и пропорционального увеличения количества их с высокой обеспеченностью). В дальнейшем (7й и 8й циклы) происходит снижение средневзвешенного показателя, в основном, за счет увеличения доли почв со средним и повышенным содержанием фосфора при снижении количества пашни с очень высоким его содержанием. Можно отметить, что количество почв со средним содержанием фосфора до четвертого цикла обследования значительно превышало долю пашни с повышенной обеспеченностью этим элементом. По результатам 5го и 6го цикла эти различия резко сокращаются, а дан58 ные 7го и 8го циклов показывают равенство между этими группами, на долю которых приходится 58 % пашни. 2.4. Временная и пространственная динамика подвижных соединений фосфора в разрезе административных районов области Поскольку, как было отмечено ранее, фосфор является одним из наименее подверженных трансформации элементов, более подробно остановимся на изучении динамики этого элемента как во времени (циклы агрохимического обследования), так и в пространстве (районы области). Результаты определения средневзвешенного содержания подвижных соединений фосфора в почве в разрезе административных районов Нижегородской области представлены в таблице 2.14. Таблица 2.14 Динамика средневзвешенного содержания подвижных соединений фосфора в почве, мг/кг Районы 1. Ардатовский 2. Арзамасский 3. Балахнинский 4. Богородский 5. Б-Болдинский 6. Б-Мурашкинский 7. Борский 8. Бутурлинский 9. Вадский 10. Варнавинский 11. Вачский 12. Ветлужский 13. Вознесенский 14. Володарский 15. Воротынский 16. Воскресенский 17. Выксунский 18. Гагинский 19. Городецкий 20. Д-Константиновский 1 49 53 87 77 81 79 56 * 66 26 59 32 21 * 51 21 24 * 75 99 2 84 119 100 77 100 86 67 120 94 28 56 50 46 * 86 33 51 96 85 74 Циклы обследования 3 4 5 6 91 115 136 128 101 107 142 149 169 157 191 300 109 149 151 187 81 99 120 127 136 150 175 152 104 129 145 166 121 136 148 152 106 128 * 148 63 74 95 130 88 110 131 161 52 78 105 86 67 80 100 115 151 176 217 620 99 117 123 133 42 66 83 74 59 83 132 162 115 124 134 154 125 158 183 223 100 125 155 176 59 7 114 145 193 179 120 151 170 129 155 104 141 71 91 879 105 67 131 140 202 140 8 * 146 182 169 125 141 159 133 149 * 135 * * * * * * 120 186 145 21. Дивеевский 22. Княгининский 23. Ковернинский 24. Кр-Баковский 25. Кр-Октябрьский 26. Кстовский 27. Кулебакский 28. Лукояновский 29. Лысковский 30. Навашинский 31. Павловский 32. Первомайский 33. Перевозский 34. Пильнинский 35. Починковский 36. Семеновский 37. Сергачский 38. Сеченовский 39. Сокольский 40. Сосновский 41. Спасский 42. Тонкинский 43. Тоншаевский 44. Уренский 45. Чкаловский 46. Шарангский 47. Шатковский 48. Шахунский 57 91 64 23 * * * * * 36 * 32 79 98 * 75 * * 40 61 92 43 30 54 52 35 76 * 84 92 54 38 112 105 * 62 85 78 99 52 85 109 78 63 131 84 37 60 105 56 35 80 85 37 67 51 96 107 102 92 149 125 * 97 100 115 139 62 132 143 78 97 * 109 55 100 112 72 76 110 120 53 116 71 121 135 124 137 133 185 * 103 120 127 162 88 144 151 98 116 * 109 60 121 132 82 89 133 166 67 125 85 126 152 156 162 156 272 * 120 138 169 193 112 159 164 112 127 * 132 78 130 152 116 111 153 192 85 158 92 130 147 209 166 140 292 * 139 150 193 234 98 212 183 120 174 197 128 105 177 153 106 134 180 267 73 198 114 114 * 187 185 143 256 * 126 113 158 258 83 159 184 103 137 178 141 97 114 138 92 109 143 234 67 182 105 * 136 166 163 135 255 * 108 137 * 220 * 149 167 * 129 172 130 107 126 129 * * 140 189 * 168 93 * не проводили (или еще не проведен) Как следует из приведенных данных, динамика подвижных соединений фосфора в почвах отдельных районов во времени в целом согласуется со средневзвешенными значениями его количества по области в целом. В отношении количественных характеристик можно отметить следующее. Средневзвешенное содержание фосфора в почве в соответствии с результатами первого цикла обследований изменялось от 21 мг/кг (Вознесенский и Воскресенский районы, дерново-подзолистые почвы) до 98-99 мг/кг (Пильнинский и ДальнеКонстантиновский районы, соответственно черноземы и светло-серые лесные почвы). В целом наиболее низким содержанием фосфора отличались почвы районов с преобладанием дерново-подзолистых почв. Исключение составляет Балахнинский район, где содержание этого элемента было на 14 % выше сред60 него значения по области, в то время как в почвах Ардатовского и Арзамасского районов (серые лесные почвы) количество подвижных фосфатов было, наоборот, на 36-30 % ниже. Ко второму циклу обследования в целом наблюдается тенденция к увеличению содержания фосфора в почве. Наиболее значительные изменения отмечены в Арзамасском (66 мг/кг или 125 % к значению 1го цикла), Навашинском (42 мг/кг или 117%), Ардатовском (35 мг/кг или 71 %) и Воротынском (35 мг/кг или 69 %) районах. В то же время в Богородском, Княгининском, Сосновском и Шарангском районах содержание фосфора сохранилось на прежнем уровне, а в Вачском, Дальне-Константиновском, Ковернинском, Семеновском, Сокольском и Шатковском отмечена тенденция к его снижению (соответственно на 5, 25, 16, 16, 8 и 12 %). Следует отметить, что в соответствии с данными второго цикла агрохимического обследования, в восьми районах (Варнавинском, Ветлужском, Вознесенском, Воскресенском, Красно-Баковском, Сокольском, Тоншаевском и Шарангском) средневзвешенное содержание фосфора остается низким (менее 50 мг/кг). При этом почв с очень низкой обеспеченностью этим элементом (по средневзвешенным данным) не осталось, в то время как предыдущий цикл обследования выявил наличие их в 4 районах (Вознесенский, Воскресенский, Выксунский и Красно-Баковский). Результаты третьего цикла агрохимического обследования показали, что лишь в трех районах (Бутурлинском, Ветлужском и Починковском) содержание подвижных соединений фосфора в почве не изменялось, в двух (Арзамасском и Больше-Болдинском) – снизилось соответственно на 15 и 19 %, а в остальных – увеличилось. Наиболее значимое увеличение количества фосфора отмечено в почвах Красно-Баковского (54 мг/кг или 142 % по отношению к результату 2го цикла агрохимического обследования), Варнавинского (35 мг/кг или 125 %), Тоншаевского (41 мг/кг или 117%), Ковернинского (48 мг/кг или 89 %), Шатковского (49 мг/кг или 73 %), Балахнинского (69 мг/кг или 69 %) и Сосновского (40 мг/кг или 67 %) районов. Таким образом, можно отметить, что в целом за период 1970-1980 гг. наиболее интенсивная положительная динамика содержания подвижного фосфора отмечена в дерново-подзолистых почвах районов Левобережья, которые изначально характеризовались наиболее низким его количеством. Данные четвертого цикла агрохимического обследования, закончившегося в 1985 году, свидетельствуют, что лишь в почвах двух районов (Балахнинского и Красно-Октябрьского) отмечена тенденция к снижению фосфора (соот61 ветственно на 7 и 11 %), в Сеченовском районе его количество не изменилось, а в остальных районах идет увеличение содержания подвижных фосфатов. В целом темпы «прироста» несколько ниже, чем в ранее рассмотренный период и составляют от 5 мг/кг (Сокольский район) до 40 мг/кг (Богородский район). В этот период средневзвешенное содержание фосфора в почвах 7ми обследованных районов области (в Балахнинском, Володарском, Городецком, Кстовском, Павловском, Пильнинском и Чкаловском) оценивается как высокое, в то время как по результатам третьего цикла было выделено только два таких района (Балахнинский и Володарский). При этом нельзя не отметить, что почвы четырех районов из семи являются дерново-подзолистыми (причем, в основном, легкого гранулометрического состава). Наиболее низким остается содержание подвижного фосфора в почвах Сокольского (60 мг/кг), Воскресенского (66 мг/кг) и Шарангского (67 мг/кг) районов. Между 4м и 5м циклами обследования идет дальнейшее увеличение обеспеченности почв фосфором: минимальное (на 2-5 мг/кг) – в Богородском и Дивеевском районах, максимальное – в Выксунском (49 мг/кг или 59 %), Кстовском (87 мг/кг или 47 %), Навашинском (42 мг/кг или 33 %) в районах. Увеличилось количество почв с высокой обеспеченностью этим элементом. К отмеченным ранее районам добавились Богородский, Больше-Мурашкинский, Дальне-Константиновский, Княгининский, Ковернинский, Красно-Баковский, Красно-Октябрьский, Навашинский, Перевозский, Спасский, Уренский и Шатковский. Содержание же фосфора в почвах Кстовского района оценивается как очень высокое (272 мг/кг). Среднеобеспеченными этим элементом остаются почвы шести районов (Варнавинского, Вознесенского, Воскресенского, Сокольского, Шарангского и Шахунского), в то время как по данным предыдущего цикла таких районов было 13. Начинающийся после 1990 года период характеризуется постепенным снижением применения удобрений, в том числе и фосфорных, что, естественно, сказывается на агрохимической характеристике почв по содержанию подвижных фосфатов. При этом, учитывая как разные сроки проведения обследования по административным районам в пределах одного (в данном случае шестого) цикла обследования, так и некоторые объективные различия, обусловленные специализацией производства в отдельных районах, результаты определения содержания данного элемента питания растений в почве достаточно «пестры» как по направленности, так и по количественным параметрам. Так, например, содержание фосфора в почвах Володарского района, отличающегося концентрацией хозяйств с индустриальным животноводством (Сеймовская птицефаб62 рика и Ильиногорский свинокомплекс), возросло почти в 3 раза (с 217 до 620 мг/кг), в почвах Балахнинского района (подъем в выращивании овощей, а, следовательно, в применении удобрений) – в 1,6 раза (со 191 до 300 мг/кг). В то же время в Ардатовском, Больше-Мурашкинском, Ветлужском, Воскресенском, Княгининском, Красно-Октябрьском, Первомайском, Сеченовском, Тонкинском и Шарангском районах наблюдается тенденция к снижению количества фосфора в почве. В почвах остальных районов продолжается некоторое увеличение содержания фосфора. Более того, увеличилось количество районов, содержание фосфора в которых оценивается как высокое. К ранее отмеченным добавились Борский, Бутурлинский, Вачский, Выксунский, Гагинский, Семеновский, Сергачский и Сосновский районы. Очень высоким содержанием этого элемента, наряду с отмеченными Володарским и Балахнинским районами, характеризуются почвы Кстовского и Чкаловского районов, в то время как средней обеспеченностью характеризовалась почва только 4х районов (Ветлужского, Воскресенского, Первомайского и Шарангского). Результаты 7го цикла обследования выявили, что положительная динамика содержания фосфора сохраняется в 7ми районах: Борском, Вадском, Володарском, Краснобаковском, Красно-Октябрьском, Павловском и Сеченовском. При этом следует отметить, что почвы Павловского района перешли в группу с очень высоким, а Вадского – с высоким содержанием фосфора. В двух районах (Больше-Мурашкинский и Пильнинский) обеспеченность почв фосфором не изменилась, а в остальных – идет его снижение. Наиболее резко содержание этого элемента сократилось в почвах Балахнинского (на 107 мг/кг или 36%) и Сосновского (на 47 мг/кг или 36%) районов. Количество районов со средним содержанием фосфора в почве увеличилось до семи (дополнительно к ранее отменным следует отнести Вознесенский, Сокольский и Тонкинский). В последующие годы продолжает прослеживаться тенденция снижения содержания фосфора в почвах, хотя она менее выражена, чем в период 19952000 гг. Наиболее существенно количество фосфора сократилось в почвах Чкаловского (на 44 мг/кг или 19%), Павловского (на 38 мг/кг или 15%) и Краснобаковского (на 28 мг/кг или 12%) районов. В то же время, в ряде районов этот показатель несколько возрастает, а в Лысковском районе его прирост составил 22% (со 113 до 137 мг/кг). Надо отметить, что в 2х районах (Варнавинский и Шарангский) средневзвешенное содержание подвижного фосфора не выходило за рамки средней степени обеспеченности, а в Ветлужском и Первомайском этот показатель был 63 незначительно превышен лишь в один из рассматриваемых периодов – 5й цикл агрохимического обследования. Следует учитывать, что изменение средневзвешенных показателей содержания фосфора обусловлено перераспределением площадей в рамках существующих групп по степени обеспеченности почв этим элементом. Наибольший интерес, с нашей точки зрения, имеет динамика почв с низким его содержанием, где он зачастую является фактором, ограничивающим урожайность культур, а также почв с очень высоким его количеством, когда на фоне высокого содержания подвижных соединений фосфора проявляется дефицит азота, а иногда и калия (табл. 2.15). Таблица 2.15 Изменение площадей почв с очень низким и низким содержанием фосфора, % от обследованной площади Районы 1. Ардатовский 2. Арзамасский 3. Балахнинский 4. Богородский 5. Б-Болдинский 6. Б-Мурашкинский 7. Борский 8. Бутурлинский 9. Вадский 10. Варнавинский 11. Вачский 12. Ветлужский 13. Вознесенский 14. Володарский 15. Воротынский 16. Воскресенский 17. Выксунский 18. Гагинский 19. Городецкий 20. Д-Константиновский 21. Дивеевский 22. Княгининский 23. Ковернинский 24. Кр-Баковский 25. Кр-Октябрьский 1 65 80 42 37 51 67 61 * 81 94 78 85 100 * 68 94 96 * 49 18 86 18 77 98 * 2 34 40 28 37 12 23 52 15 28 80 59 69 70 * 20 86 68 10 41 34 26 19 65 74 6 Циклы обследования 3 4 5 6 28 18 8 10 32 29 16 14 13 11 3 0 27 12 12 6 33 17 13 8 2 1 2 2 26 18 14 8 13 5 4 4 27 9 6 62 54 39 23 39 21 17 8 65 44 26 32 56 43 35 20 13 6 5 3 12 7 8 5 76 52 35 47 63 46 30 15 2 3 3 1 23 10 5 2 27 14 5 2 21 11 9 5 16 9 2 3 32 28 16 6 27 13 7 5 2 3 2 3 64 7 9 10 0 2 11 1 4 5 2 25 14 35 27 2 4 44 22 2 3 33 7 10 7 1 8 * 6 1 3 8 0 5 3 2 * 10 * * * * * * 5 4 3 * 2 11 5 3 26. Кстовский 27. Кулебакский 28. Лукояновский 29. Лысковский 30. Навашинский 31. Павловский 32. Первомайский 33. Перевозский 34. Пильнинский 35. Починковский 36. Семеновский 37. Сергачский 38. Сеченовский 39. Сокольский 40. Сосновский 41. Спасский 42. Тонкинский 43. Тоншаевский 44. Уренский 45. Чкаловский 46. Шарангский 47. Шатковский 48. Шахунский * * * * 93 * 84 61 49 * 53 * * 77 74 10 71 87 65 67 81 56 * 13 * 52 16 46 12 59 28 7 39 54 11 13 69 48 7 59 82 45 36 79 41 57 10 * 23 15 35 11 54 11 2 40 30 * 5 47 32 8 43 55 25 17 59 14 45 1 * 22 6 24 5 34 8 1 28 24 * 4 43 19 2 28 44 12 5 45 13 35 1 * 15 3 12 2 17 5 2 24 23 * 2 31 17 2 12 33 10 4 29 5 22 0 * 13 3 9 1 25 2 2 18 12 2 5 25 9 2 14 26 7 1 34 2 23 1 * 15 11 7 1 25 3 1 18 19 2 2 30 14 3 18 26 7 2 35 3 24 0 * 15 3 * 1 * 4 1 * 14 4 2 25 10 5 * * 9 4 * 2 24 * не проводили (или еще не проведен) Как следует из данных таблицы 2.15, в период 1го цикла агрохимического обследования от 10 % (Спасский район) до 100 % (Вознесенский район) всей пашни области характеризовалось низким и очень низким содержанием этого элемента. При этом в Варнавинском, Воскресенском, Выксунском, Краснобаковском, Навашинском районах такие почвы занимали площадь от 93 до 98 % и лишь в 6ти районах (Балахнинский, Богородский, Городецкий, ДальнеКонстантиновский, Княгининский и Пильнинский) количество таких почв составляло менее 50 % обследованной площади. Наиболее интенсивно сокращение площадей таких почв наблюдалось в период между 1м и 2м циклами агрохимического обследования. Так, в Арзамасском районе площадь таких почв сократилась в 2 раза (с 80 до 40%), в БольшеБолдинском – в 4 раза (с 51 до 12 %), в Больше-Мурашкинском – в 3 раза (с 67 до 23%), в Вадском – в 3 раза (с 81 до 28%), в Воротынском – в 3,4 раза (с 68 до 20%), в Дивеевском – в 3,3 (с 86 до 26%), в Навашинском – в 2 раза (с 93 до 46%), в Перевозском – в 2,2 (с 61 до 28%), в Пильненском – в 7 раз (с 49 до 65 7%). Наряду с этим, количество таких почв увеличилось почти в 2 раза (с 18 до 34%) в Дальне-Констатиновском и незначительно – в Княгининском и Семеновском районах. Анализируя динамику площадей почв с низким содержанием подвижного фосфора, можно отметить, что в 7ми районах наблюдается постоянное снижение доли таких почв на протяжении всего рассматриваемого периода (Арзамасский, Вадский, Володарский, Воротынский, Навашинский, Павловский и Тонкинский), в остальных динамика имеет разноплановый характер (т.е. временное увеличение меняется снижением и наоборот). Как следует из представленных данных, 6й цикл агрохимического обследования не выявил почв этой группы в Балахнинском и Кстовском районах, а в Гагинском и Павловском районах количество их не превышало 1%. К 7 му циклу обследования количество районов с незначительной долей почв с низким содержанием фосфора увеличилось до 6ти (Бульше-Мурашкинский, КрасноОктябрьский, Пильнинский, Павловский, Кстовский и Балахнинский). Увеличение количества фосфора в почве и, соответственно, снижение доли почв с очень низким и низким его содержанием, в большой степени обусловлено проводимым в эти годы фосфоритованием почвы (табл. 2.16). Таблица 2.16 Объемы фосфоритования бедных фосфором почв, тыс. га Районы 1. Ардатовский 2. Арзамасский 3. Балахнинский 4. Богородский 5. Б-Болдинский 6. Б-Мурашкинский 7. Борский 8. Бутурлинский 9. Вадский 10. Варнавинский 11. Вачский 12. Ветлужский 13. Вознесенский 14. Володарский 15. Воротынский 16. Воскресенский Циклы обследования, годы 19761980 19811985 19861990 19911995 19962000 20012004 2,4 0,5 1,8 0,6 0,1 1,9 0,5 2,5 0,6 0,5 0,8 1,0 0,08 0,03 0,8 4,2 2,2 0,3 2,8 1,4 0,7 2,5 2,0 2,3 1,8 1,3 1,7 1,7 0,6 1,0 3,5 4,1 0,1 2,2 2,1 1,2 2,1 2,0 4,3 1,6 1,4 2,6 2,2 0,2 0,8 1,6 1,8 1,3 2,3 1,5 0,9 2,3 0,6 3,8 0,5 0,5 0,7 0,6 ,02 1,1 0,2 0,2 4,0 0,6 5,6 1,1 1,1 0,06 0,1 2,2 2,45 1,1 0,5 2,9 0,08 66 17. Выксунский 18. Гагинский 19. Городецкий 20. Д-Константиновский 21. Дивеевский 22. Княгининский 23. Ковернинский 24. Кр-Баковский 25. Кр-Октябрьский 26. Кстовский 27. Кулебакский 28. Лукояновский 29. Лысковский 30. Навашинский 31. Павловский 32. Первомайский 33. Перевозский 34. Пильнинский 35. Починковский 36. Семеновский 37. Сергачский 38. Сеченовский 39. Сокольский 40. Сосновский 41. Спасский 42. Тонкинский 43. Тоншаевский 44. Уренский 45. Чкаловский 46. Шарангский 47. Шатковский 48. Шахунский Всего по области 0,4 0,5 2,9 1,1 1,3 0,5 1,9 0,5 0,6 2,1 0,2 0,7 0,07 1,1 0,9 1,3 2,7 1,6 2,3 1,8 1,8 1,2 2,7 0,5 0,7 1,5 2,2 0,6 0,1 1,9 3,1 56,7 1,4 1,7 4,5 2,9 1,1 2,5 4,3 1,6 1,0 2,7 0,4 3,0 0,8 1,3 2,5 1,8 3,0 1,7 6,0 3,4 1,9 3,8 1,3 1,5 1,2 1,3 3,8 1,7 0,6 3,4 2,0 96,6 1,6 1,9 3,0 3,4 1,6 3,0 4,3 0,9 1,5 1,6 0,5 3,6 1,0 1,0 2,6 2,2 1,9 2,2 5,6 3,6 2,6 1,7 1,3 0,8 3,1 1,4 4,3 1,2 2,4 3,1 3,5 104,3 0,3 2,2 0,8 1,8 0,2 0,9 2,2 0,7 0,6 1,1 0,1 1,8 0,6 0,4 0,8 0,8 0,6 1,7 3,1 1,3 1,0 0,8 0,6 0,5 0,6 1,4 0,6 2,3 1,0 0,9 2,1 1,2 53,3 1,3 0,5 0,2 0,6 1,0 0,2 0,7 0,1 4,2 39,2 1,4 0,2 0,1 0,2 0,3 0,4 0,4 0,1 0,3 0,2 0,05 12,98 Представленные данные свидетельствуют, что фосфоритование активно проводилось в период 1986-1995 гг. При этом общие объемы постепенно увеличивались и достигли максимума к 1990 году (104,3 тыс. га), затем они снижаются и в период 2000-2004 гг. составляют лишь 12% от максимума (12,9 тыс. га). Следует отметить, что даже в период наиболее интенсивного применения фосфоритной муки, фосфоритование проводилось в объеме лишь 50 % от общей потребности почв в этом агроприеме, а к настоящему времени 67 эта цифра не превышает 7 %. В последние годы фосфоритование регулярно проводят лишь в 3х районах: Больше-Болдинском, Борском и Воротынском. Начиная с 1996 года, фосфоритную муку не применяли в 22 х районах и, тем не менее (как было отмечено ранее), значимого увеличения доли почв с низким содержанием подвижного фосфора не отмечено, а в ряде случаев даже происходит ее (доли) снижение. Вероятно, это обусловлено в том числе и химическими свойствами этого удобрения: являясь практически нерастворимой, фосфоритная мука под действием внешних факторов (кислотность почвы, микробиологическая активность, корневые выделения растений и др.) постепенно переходит в относительно растворимые соединения фосфора, пополняя запасы подвижных соединений этого элемента в почве. Динамика площадей почв с очень высоким содержанием подвижных фосфатов (табл. 2.17) отличается от изменения ранее рассмотренных групп. Так, 1м циклом агрохимического обследования установлено, что почвы с содержанием фосфора более 250 мг/кг в количестве 1-3% обнаружены в 8 районах, где в основном преобладают серые лесные и черноземные почвы. Однако такие площади имелись и среди дерново-подзолистых почв в Борском и Сокольском районах. Ко 2му циклу количество таких почв увеличилось, они обнаружены уже в 25ти районах. Максимальная их доля была выявлена в Сергачском (9%) и Бутурлинском (7%) районах, но при этом в Больше-Болдинском снизилась с 3 до 2%, а в Борском они на анализируемый период полностью отсутствуют. Таблица 2.17 Изменение площадей почв с очень высоким содержанием фосфора, % от обследованной площади Районы 1. Ардатовский 2. Арзамасский 3. Балахнинский 4. Богородский 5. Б-Болдинский 6. Б-Мурашкинский 7. Борский 8. Бутурлинский 9. Вадский 10. Варнавинский 11. Вачский 1 1 2 0 0 3 0 2 * 1 0 0 2 3 5 0 1 2 1 0 7 4 1 0 Циклы обследования 3 4 5 6 3 4 6 7 9 8 16 15 15 25 35 48 6 17 19 25 4 4 8 8 5 7 15 9 7 11 17 18 9 9 13 11 9 8 9 2 5 10 15 6 11 12 15 68 7 3 12 24 20 5 7 1 6 9 5 13 8 * 11 22 17 8 4 12 4 6 * 9 12. Ветлужский 13. Вознесенский 14. Володарский 15. Воротынский 16. Воскресенский 17. Выксунский 18. Гагинский 19. Городецкий 20. Д-Константиновский 0 0 * 0 0 0 * 0 0 1 0 0 0 * * * * * 0 * 0 0 2 * 0 * * 1 0 0 0 0 0 0 0 2 * 0 1 * 0 0 3 1 1 0 3 0 0 0 5 0 * 1 0 4 0 1 1 3 3 1 9 1 2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 21. Дивеевский 22. Княгининский 23. Ковернинский 24. Кр-Баковский 25. Кр-Октябрьский 26. Кстовский 27. Кулебакский 28. Лукояновский 29. Лысковский 30. Навашинский 31. Павловский 32. Первомайский 33. Перевозский 34. Пильнинский 35. Починковский 36. Семеновский 37. Сергачский 38. Сеченовский 39. Сокольский 40. Сосновский 41. Спасский 42. Тонкинский 43. Тоншаевский 44. Уренский 45. Чкаловский 46. Шарангский 47. Шатковский 48. Шахунский * не проводили (или еще не проведен) 1 2 11 1 1 2 5 10 7 3 5 7 3 13 0 * 5 0 18 19 2 10 9 4 2 * 3 0 10 3 3 7 10 4 1 10 1 3 2 18 2 2 6 7 23 10 7 6 15 14 9 28 * 6 3 13 20 4 13 12 4 9 * 4 1 9 3 0 7 9 24 1 12 4 7 7 52 5 2 15 7 30 13 6 14 23 19 13 45 * 6 5 31 31 4 18 13 9 12 * 8 2 12 10 4 9 18 34 3 18 3 2 4 72 5 3 19 9 33 16 9 8 32 14 10 47 * 12 10 29 26 4 29 19 7 22 24 5 9 23 11 3 13 19 42 0 23 7 0 0 69 0 1 11 6 28 7 6 * 23 24 8 38 * 8 2 12 26 1 13 22 4 14 15 2 4 3 4 1 5 11 35 0 19 5 * * * * * * 2 24 5 * 2 18 15 4 43 * 3 3 * 31 * 12 13 * 9 15 2 4 2 2 * * 10 25 * 15 2 Химизация сельского хозяйства, проведение фосфоритования и применение органических удобрений привели к тому, что к 3 му циклу обследования только в 3х районах (Кстовском, Лысковском и Сокольском) почвы 6ой группы 69 отсутствовали. Наиболее высоким процент таких почв был в Навашинском (18%) и Павловском (19%) районах. К 4му циклу происходит дальнейшее увеличение доли почв с высоким содержанием фосфора и лишь в одном районе – Тонкинском районе – таких почв не выявлено. Наиболее существенное увеличение площадей почв с высоким содержанием подвижных фосфатов произошло в Балахнинском (на 67%), Богородском (на 183%), Борском (на 83%), Володарском (на 64%), Городецком (на 130%), Чкаловском (в 6 раз) и Кстовском (с 0 до 28%) районах. Вместе с тем в 5ти районах (Арзамасском, Краснооктябрьском, Сосновском, Тонкинском и Уренском) отмечено некоторое снижение доли таких почв. Данные 5го цикла обследования свидетельствуют о том, что идет дальнейшее увеличение площадей почв рассматриваемой группы. При этом в Володарском районе доля их составляет 52% от общей площади пашни, более 30% таких почв выявлено в Балахнинском, Кстовском, Навашинском, Павловском и Чкаловском районах. Невысокий процент их (менее 10%) сохраняется в 18 ти районах, а самое низкое количество отмечено в Воскресенском (2%), Сокольском (2%), Шарангском (3%), Шахунском (3%) и Тонкинском (4%) районах, т.е. в зоне дерново-подзолистых почв. К 1995 году динамика почв с очень высоким содержанием подвижного фосфора имеет несколько иной характер, а именно: доля их в 14 ти районах области сокращается, причем в Шарангском районе они не обнаружены вовсе. В то же время в Балахнинском, Володарском, Ковернинском, Перевозском, Сеченовском и Чкаловском районах доля этих почв увеличилась на 10-20%. Седьмой цикл агрохимического обследования выявил тенденцию повсеместного снижения площадей почв с очень высоким содержанием фосфора. Лишь в 2х районах (Красно-Баковском и Пильненском) отмечено увеличение доли таких почв, а в 2х (Вадском и Павловском) – ее стабилизация. Наиболее существенно процент почв с очень высоким содержанием фосфора сократился в Балахнинском (с 48 до 24%), Борском (с 18 до 1%), Варнавинском (с 15 до 5%), Навашинском (с 29 до 13%), Сосновском (с 23 до 3%) районах. При этом в Ветлужском, Вознесенском и Шарангском районах таких почв не осталось. В течение последних лет процесс сокращения площадей почв с очень высоким содержанием фосфора продолжается, хотя из общего числа районов, прошедших 8й цикл обследования в 4х (Больше-Болдинский, Борский, Кстовский, Павловский) доля таких почв увеличилась на 3-13% по сравнению с предыдущим циклом. 70 Как следует из приведенных данных, интенсивность изменения рассматриваемого показателя по административным районам серьезно различается. Можно отметить, что определенной зависимости между типом почвы и динамикой этой группы фосфора не наблюдается. Так, например, в Воротынском районе с преобладанием серых почв и в Воскресенском, расположенном, в основном, на дерново-подзолистых почвах, доля таких почв изменилась от 0 до 5%. Однако дерново-подзолистые почвы подвержены таким изменениям заметно в большей степени, чем серые лесные или черноземы, вероятно, в силу более низкой буферности. Следует отметить, что в районах постепенно изменялось соотношение почв с низким и очень высоким содержанием подвижного фосфора. Так, по результатам первых двух циклов обследования, ни в одном из районов области доля почв 6ой группы не преобладала над суммой первых двух групп, к 3 му циклу такое преимущество отмечено для 5ти районов (Балахнинский, БольшеМурашкинский, Гагинский, Павловский и Пильненский), к 4му циклу таких районов было уже двенадцать, к 5му – двадцать пять, к 6му – тридцать пять, к 7му это число сократилось до двадцати двух, а к 8 му (правда, при этом следует учитывать, что обследование прошло не во всех районах) – до двадцати. Подводя итог вышеизложенному, можно отметить, что, несмотря на достаточно определенную тенденцию изменения содержания фосфора в целом для почв области, в отдельных районах такой направленности не выявлено (в силу специфики ведения хозяйства, географического положения и ряда других обстоятельств). Заключение по главе 1. Климатические условия Нижегородской области могут обеспечить урожайность сельскохозяйственных культур на уровне 80-100 ц зерновых единиц с 1 га, фактическая же продуктивность пашни в настоящее время изменяется от 3,3 (Первомайский район) до 17,8 ц/га (Павловский район). При этом в 14ти районах области продуктивность пашни превышает их почвенноагрохимический потенциал, а в 20ти районах – ниже его. 2. Наибольшее распространение среди пахотных земель Нижегородской области имеют серые лесные (44%), подзолистые (33%) и черноземные (18,7%) почвы. По содержанию гумуса 47% черноземных почв области относятся к высокогумусированным, в то время как 53% дерново-подзолистых и 59% серых 71 лесных почв характеризуются низким его содержанием. Наиболее высокое содержание микроэлементов, за исключением марганца, выявлено в черноземных почвах. Содержание цинка не зависит от типа почв и в целом по области оценивается как низкое. Подавляющее большинство почв области соответствует санитарным требованиям по содержанию тяжелых металлов. На выявленных загрязненных землях (9457 га) приоритетными загрязнителями являются никель (5370 га) и кадмий (5103 га). 3. Максимальная насыщенность минеральными удобрениями, зафиксированная на территории Нижегородской области, приходится на период активной интенсификации сельского хозяйства (1986-1990 гг.), и составляет в среднем по области в расчете на 1 гектар 142 кг действующего вещества минеральных удобрений и 5,6 т органических. При этом ежегодный объем известкования достигал 221 тыс. га, а фосфоритования – 104 тыс. га. В последние годы (20012003 гг.) объемы применения органических удобрений сократились в 2,7 раза, минеральных – в 7 раз, фосфоритования – в 8, а известкования в 17,7 раза. В настоящее время в почвах области сложился отрицательный баланс по всем основным элементам питания. 4. Динамика продуктивности пашни в целом соответствует ходу изменения насыщенности почв удобрениями, однако в отношении отдельных культур эта зависимость проявляется не всегда. 5. Анализ динамики кислотности почв пашни между 1м и 8 м циклами обследования выявил увеличение показателя рНkcl с 5,1 до 5,4 единиц. Несмотря на снижение объемов известкования в период 1990-2004 гг. средневзвешенное значение этого показателя не изменялось. При этом, однако, следует учитывать, что в ряде районов (Балахнинском, Варнавинском, Ковернинском, Семеновском, Шарангском и Шахунском) доля почв с рНkcl меньше 5 единиц составляет 45-58%, что может серьезно ограничивать продуктивность пашни. 6. Увеличение средневзвешенного содержания обменного (подвижного) калия в почвах области наблюдалось до 1990 года (5й цикл обследования), и достигло 144 мг/кг, что соответствует 4му классу обеспеченности (повышенное содержание). В настоящее время по содержанию этого элемента - 120 мг/кг, почвы области находятся на границе между средней и повышенной степенью обеспеченности с тенденцией перехода в устойчиво среднюю степень. Это 72 вполне согласуется с балансом калия в почве, дефицит которого, начиная с 1991 года, неуклонно возрастает. 7. С 1970 года до 1995 года (1й -6й циклы обследования) средневзвешенное содержание подвижного фосфора в почвах области увеличилось в 2 раза – с 76 мг/кг (среднее содержание) до 153 мг/кг (высокое содержание), а к 2004 году уменьшилось на 12%, снизившись до 134 мг/кг (повышенное содержание). В целом это отражает баланс данного элемента в почве (-2,3 кг/га/год в период 2001-2004 гг.). Относительно высокое средневзвешенное количество фосфора сложилось, отчасти, за счет 9ти районов области, где площадь почв с концентрацией его свыше 150 мг/кг, составляет более 50%, а в трех районах – от 68 до 88% (Володарский, Кстовский, Павловский). В то же время в 13 ти районах области площади бедных фосфором почв составляют более 52%, а в Ветлужском, Воскресенском и Шарангском районах их более 80% от общей площади. Проведенный анализ позволяет утверждать, что временная динамика фосфора существует, а количественные ее параметры зависят как от доз вносимых удобрений, так и от генетических особенностей самих почв. Вместе с тем, полученные результаты ставят ряд вопросов, наиболее важным среди которых является следующий: за счет чего в одних почвах содержание подвижных фосфатов остается достаточно стабильным даже без дотаций извне, а в других, при снижении объемов применения удобрений, происходит резкое снижение их содержания? Ответ на этот вопрос невозможно получить без изучения фосфатного режима почв. 73 Глава 3. ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ Фосфатный режим почв - это комплекс сведений об общих запасах и соединениях фосфора в почве, их количественном соотношении и взаимопревращениях, о динамике доступного растениям фосфора за вегетационный период и передвижении фосфора по почвенному профилю. 3.1. Групповой и фракционный состав фосфатов Групповой состав фосфатов, определяемый по методу Ф.В. Чирикова (1947; вариант Шконде, 1952), достаточно хорошо характеризует фосфатное состояние почв и влияние на него вносимых удобрений. Метод основан на многократной обработке почв соответствующими растворителями и получении селективных вытяжек (Агрохимические методы ..., 1975). Фосфаты I+II групп включают в себя в основном соединения фосфора со щелочными металлами и аммонием, кислые фосфаты кальция и магния, а также часть свежеосажденных трехзамещенных фосфатов Ca и Mg. Эта группа хорошо доступна растениям в кислых и слабокислых почвах. В III группу почвенных фосфатов входят в основном фосфаты оксидов железа и алюминия, а также высокоосновные фосфаты кальция типа апатита (природного и вторичнообразованного). Эта группа считается малодоступной растениям. Сумма первых трех групп фосфатов имеет самое большое значение в питании растений, несмотря на их невысокое общее содержание в почве. По данным В.Г. Бусоргина и Л.Д. Сорваевой (1982) в светло-серой лесной почве на долю фосфатов I, II и III групп приходится до 25% от валового содержания фосфора. В работе И.Н. Хмелинина (1984) приведены усредненные данные содержания этих групп фосфатов, оцениваемые им в 29%. Вариации долевого участия фосфатов этих групп в общем запасе фосфора в почве связаны с ее удобренностью и набором культур в севообороте. В IV группу входят фосфаты, связанные с органической частью почвы: нуклеиновые кислоты, нуклеопротеиды, фосфогумусовые комплексы и др. Фосфаты данной группы считаются практически недоступными для растений. Однако по мере минерализации органического вещества они принимают участие в питании растений, являясь, таким образом, запасным материалом (Возбуцкая А.Е., 1968). В V группу входят фосфаты невыветрившихся минералов материнской породы, считающиеся недоступными для растений. В светлосерых лесных почвах эта группа, как правило, обнаруживается в больших коли74 чествах и может составлять более половины общего запаса фосфора (Хмелинин И.Н., 1984). К широко распространенным в агрохимической практике относят и другой метод определения фракционного состава фосфора - метод ЧангаДжексона (1957; вариант Аскинази, Гинзбург, Лебедевой, 1963). Этот метод позволяет разделить фосфаты алюминия и железа, выделяя их при последовательной обработке почвы 0,5n NH4F (в дальнейшем - фракция Al-P) и 0,1n NaOH (в дальнейшем - фракция Fe-P). Разноосновные фосфаты кальция (Са-Р) определяют в вытяжке 0,5n H2SO4. Фракция рыхлосвязанных фосфатов выделяется 1n NH4Cl. Сумма этих фракций дает представление об общих запасах минерального фосфора (Агрохимические методы ..., 1975), хотя в его составе присутствует и часть органических соединений фосфора. Так, наличие в почве органо-минеральных соединений, связь между которыми осуществляется, по свидетельству П.А. Дмитренко (1948) посредством кальция и железа, предопределяет выделение в экстракте 0,1n NaOH части органофосфатов. На это же указывают в своих работах А.В. Соколов (1950), О.Г. Ониани (1974). А.Ю. Кудеярова (1995) утверждает, что практически все органические соединения фосфора входят в группу алюмофосфатов. Общие сведения по экспериментам (агрохимическая характеристика почв, дозы вносимых удобрений краткое описание опытов), результаты которых использованы для анализа в данной работе, приведены в приложениях 1-5. 3.1.1. Состав фосфатов светло-серой лесной почвы при различной ее удобренности Исследования по изучению фосфатного состояния почв проводились на базе многолетнего стационарного полевого опыта, заложенного в 1964 году. Результаты определения группового состава фосфатов в почвенных образцах 1991 года приведены в таблице 3.1. Согласно представленным данным, варианты с внесением удобрений характеризуются более высоким валовым содержанием фосфора. Это позволяет утверждать , что применение удобрений дает возможность по крайней мере не обеднить почву фосфором до уровня, который возникает при выращивании сельскохозяйственных культур только за счет естественного плодородия почвы. Надо отметить, что валовое содержание фосфора на контроле и при внесении минеральных удобрений на обоих фонах практически идентично, в то время 75 как при органно-минеральной системе большее их количество обнаружено в неизвесткованной почве, а при органической – на фоне извести. Таблица 3.1 Групповой состав фосфатов светло-серой лесной почвы Вариант опыта Рвал. мг/кг I+II мг/кг %к Рвал. Группы фосфатов III IV %к %к мг/кг Рвал. мг/кг Рвал. V мг/кг %к Рвал. Неизвесткованный фон Контроль, без удобр. NPK NPK+навоз Навоз НСР05 Контроль, без удобр. NPK NPK+навоз Навоз НСР05 1070 116 10,8 1288 1511 1104 72,3 244 286 167 17,1 18,9 17,7 15,1 1082 1257 1444 1232 86,9 207 19,4 287 26,9 459 42,9 244 18,9 255 16,9 241 21,8 20,6 Известкованный фон 241 239 241 35,1 18,7 15,2 21,8 559 749 456 49,8 43,4 49,6 41,3 135 12,5 197 18,2 252 23,3 498 46,0 216 239 163 46,3 17,2 16,6 13,2 297 241 227 12,5 23,6 16,7 18,4 306 345 361 23,0 24,3 23,9 29,3 438 619 481 46,7 34,9 42,9 39,0 Почвенные фосфаты I+II группы наиболее подвержены влиянию внесенных удобрений. При этом на всех удобренных вариантах увеличивается как абсолютное их содержание, так и доля данной группы в общем запасе почвенного фосфора. Многочисленные экспериментальные данные других авторов (Гинзбург К.Е., 1981; Карпинский Н.П., Глазунова М.Н., 1993; Хмелинин И.Н., 1984; Дуно Амаду, 1991; Покровская Е.В., 1991; Ефимов В.Н. и др., 1994; Mckenzie et al., 1992 и др.) также свидетельствуют о том, что применение удобрений приводит не просто к общему обогащению почв фосфатами, но и к значительному увеличению доли их обменных фракций. Содержание III группы почвенных фосфатов является более устойчивым к воздействию удобрений. При этом все удобренные варианты на известкованном фоне существенно различаются между собой по запасам фосфатов алюминия и железа, в то время как при отсутствии известкования действие удобрений практически идентично. Относительное же их содержание в первом случае ве- 76 сомо увеличивается при длительном использовании минеральных удобрений, а во втором – навоза. Содержание IV группы почвенных фосфатов варьирует в пределах 240360 мг/кг почвы. На всех вариантах с внесением удобрений на фоне извести произошло увеличение данной группы фосфатов, достигшее максимальной относительной величины (29,3%) при систематическом внесении навоза. В отсутствии известкования доля этих фосфатов, как и их абсолютное содержание, при внесении удобрений, наоборот, сократилась. Фактическое содержание фосфатов рассматриваемой группы, как и в случае с фосфатами полуторных окислов, не зависело от системы удобрения, а максимальная доля их отмечена при внесении навоза. Как отмечается большинством исследователей фосфатного режима почв, наиболее представительной является V группа фосфатов, которая в нашем опыте незначительно уступает сумме первых четырех групп. Надо отметить, что удобрения оказали на неё достаточно сильное влияние. Однако на известкованном фоне положительно отличается от контрольного варианта только вариант с органо-минеральной системой удобрения. Нельзя не отметить существенного снижения абсолютного содержания фосфатов этой группы и резкого уменьшения их доли в общем фосфатном фонде при систематическом длительном внесении полного минерального удобрения. Доля фосфатов невыветрившихся минералов в общей массе почвенного фосфора наибольшая на контрольном варианте и приближается к 50% от Рвал. Иные данные получены на неизвесткованной почве: применяемые удобрения, за исключением навоза, увеличили и абсолютное, и относительное содержание фосфатов данной группы. Наиболее весома доля фосфатов V группы (49,6%) при использовании органо-минеральной системы удобрений. Таким образом, химическое состояние почвенных фосфатов претерпевает значительную трансформацию под действием удобрений и известкования. Наибольшим изменениям подвержены группы фосфатов, характеризующие доступный для растений запас. На вариантах с систематическим внесением удобрений данная группа содержится в больших количествах, чем на контрольном варианте. Максимальная доля I+II групп в общем фосфатном фонде и сумма первых трех групп фосфатов, имеющая определяющее значение в питании растений, наблюдается в варианте с минеральной системой удобрения. В целом на вариантах с систематическим внесением удобрений валовое содержание фосфора значительно выше, чем на контроле. 77 Более высокий общий запас данного элемента питания в систематически удобряемой почве, а также более высокий процент доступных форм фосфора свидетельствуют о более высоком уровне почвенного плодородия и более благоприятном питательном режиме в отношении этого элемента, что наиболее ярко проявляется на варианте с внесением минеральных удобрений. В 1996 году почвенные образцы изучаемых вариантов опыта с целью определения фракционного состава фосфора были проанализированы по методу Чанга-Джексона. Результаты исследования (табл. 3.2) показали увеличение количества минеральных фосфатов при использовании удобрений. Совместное использование минеральных и органических удобрений по отношению к раздельному их внесению повышало содержание минерального фосфора более чем на 100 мг/кг; в сравнении с неудобренным контролем увеличение Рмин. произошло более чем на 200 мг/кг. Запас рыхлосвязанных фосфатов в почве очень невелик - 5-10 % от суммы активных соединений фосфора. Содержание кальцийфосфатов (по Соколову А.В. - наиболее доступных растениям) при внесении удобрений снижается с 34,2 % на контроле до 30,2 % на варианте с систематическим внесением навоза и до 26,4% от валовых запасов на варианте с совместным использованием органических и минеральных удобрений. Таблица 3.2 Фосфатное состояние светло-серой лесной почвы при внесении умеренных доз удобрений, % Вариант опыта Контроль без удобр. NРК NРК+Навоз Навоз К валовым запасам К сумме минеральных форм Рорг. Рмин. Al-P+ Fe-P Са-Р Рыхлосвязанные Al-P+ Fe-P СаР Р2О5 по Кирсанову 19,0 76,8 41,7 34,2 1,2 54,3 44,5 8,1 26,0 34,2 33,8 68,6 63,2 68,5 37,4 35,1 37,1 29,6 26,4 30,2 2,4 2,6 1,6 54,5 55,6 54,2 43,1 41,8 44,2 11,2 25,7 10,6 На долю фосфатов алюминия и железа приходится 54-55 % всего минерального фосфора. Для всех вариантов отмечается большее содержание железофосфатов, нежели фосфатов алюминия. Преобладание Fe-P над Al-P отмечают А.И. Калинин (1971, 1975, 1979) и И.В. Дрягина (1997) для дерновоподзолистых и светло-серых лесных почв, имеющих сходные с исследуемыми 78 образцами почв генетические признаки и условия сельскохозяйственного использования. Содержание органофосфатов изменяется в пределах 19-34 % от валовых запасов фосфора. Применение минеральных удобрений способствовало повышению доли органического фосфора в почве, но наибольшее увеличение содержания органофосфатов получено при использовании органических удобрений. Подобную связь между внесением фосфора и перераспределением его среди фракций почвенных фосфатов отмечает Р.А. Султанов (1976), обобщая данные многих исследований с использованием фосфорсодержащих минеральных удобрений и констатируя увеличение при этом содержания органофосфатов. Признанная многими исследователями (Фатьянов А.С., 1949; Аргунова В.А., 1974; Никитин Б.А., 1976; Орлов Д.С., 1992; Рубцова Н.Е., Юлушев И.Г., 1995 и др.) тесная положительная зависимость между содержанием в почве органических форм фосфора и запасом гумусовых веществ (по свидетельству Рубцовой Н.Е. и Юлушева И.Г. она соответствует коэффициенту корреляции 0,81-0,82) также может косвенно подтвердить обоснованность увеличения запаса органического фосфора именно на этих вариантах, где содержание гумуса достаточно велико, а показатели гумусового состояния позволяют эту связь считать вероятной (Титова В.И., Морозова Е.В., 1997). Сельскохозяйственное использование почвы без применения удобрений, по мнению ряда исследователей (Voplakal K., 1993а; Voplakal K., 1993б; Ritchie G.S.P., Weaver D.H., 1993), приводит к ухудшению фосфатного режима, возрастающему при снижении буферности почвы. В наших исследованиях валовые запасы фосфора на варианте, где в течение 33 лет удобрения не вносились, составили около 1100 мг/кг, что несколько ниже приводимых Л.М. Войкиным и А.С. Фатьяновым (1976) для светло-серых лесных почв легкого и среднего гранулометрического состава, сформировавшихся на покровных лессовидных суглинках - 1427 мг/кг. Удобренные варианты сравнимы с результатами вышеназванных авторов или превышают их. Однако следует отметить, что органическая система удобрения с насыщенностью 8 т/га оказала слабое влияние на увеличение валовых запасов фосфора. Подводя итог обсуждению результатов группового и фракционного состава фосфатов светло-серой лесной почвы, длительное время удобрявшейся органическими и (или) минеральными удобрениями, можно отметить следующее: внесение удобрений при насыщенности 1 га по 60 кг NРК и 8 т/га навоза КРС увеличивает валовые запасы фосфатов. Между группами соединений фосфора в почве происходит перераспределение в сторону увеличения доли ор79 ганофосфатов, содержание которых при органо-минеральной системе удобрения увеличивается почти вдвое и достигает 30-34% от общего количества фосфора. Проведенное в полевых условиях исследование фосфатного состояния светло-серой лесной почвы позволило обнаружить различия фосфатного фонда почвы в зависимости от системы удобрения (минеральная, органическая, органо-минеральная), но, вместе с тем, породило дополнительные вопросы. А именно: как скажется на фосфатном состоянии почвы внесение высоких и очень высоких доз удобрений, сопоставимых, например, с насыщенностью 1 га пашни 20-25 т навоза КРС, что предполагает разовое внесение его дозами до 100 т/га и выше; будут ли иметь место изменения в групповом и фракционном составе почвы, если воздействовать на нее строго эквивалентными, но разными по своей химической природе (органические и неорганические фосфорсодержащие соединения) количествами действующего начала. Для ответа на возникшие вопросы и был поставлен лабораторный опыт № 5. Его результаты представлены в таблице 3.3 и на рис. 1. Таблица 3.3 Сравнительное действие минеральных и органических удобрений на фракционный состав фосфатов почвы № вар. 1 1 2 3 4 5 Фракции Р2О5, мг/кг Рмин. Рыхлосвяз. мг/кг Al-P Fe-P Начало опыта 678 33 157 285 Варианты опыта Контроль без удобрений Через 2 года после внесения удобрений Контроль без 716 22 95 удобрений Орг. уд. - opt* 1382 1450 1520 1469 46,4 NРК-экв.вар.2 Орг.уд. - max** NРК-экв.вар.4 НСР05 Здесь и далее * **) 55 30 65 52 3,0 172 185 212 205 7,8 - аналогично 60 т/га в полевых условиях - аналогично 100 т/га в полевых условиях 80 Ca-P 203 395 204 740 860 691 730 34,0 415 375 552 482 20,1 Рис.1 Сравнительное действие минеральных и органических удобрений на фракционный состав почвенных фосфатов 81 Представленные данные свидетельствуют о существенном количественном перераспределении между отдельными фракциями минерального фосфора за время проведения опыта. Так, например, применение минеральных удобрений приводит к образованию менее ценных в агрономическом отношении фосфатов железа и алюминия (Гинзбург К.Е., 1981; Корзун М.А. с соавт., 1983; Никифоренко Л.И., Лебединская В.Н., 1983; Чураков В.В., Крейер К.Г., Драгунов О.А., 1989), содержание которых возрастает до 72,0 % от суммы минеральных запасов фосфора. Это на 3-10% выше тех значений долевого участия фосфатов железа и алюминия, которые отмечают для естественных дерново-подзолистых и серых лесных почв Нижегородской области Л.М. Войкин и В.А. Романов (1973). При этом органические удобрения, внесенные в почву в эквивалентных минеральным удобрениям количествах, сдерживают процесс накопления в почве этих фракций почвенных фосфатов: разница между соответствующими вариантами ( вар. 2 - 3 и вар. 4 - 5) достигает 12% в пользу органического удобрения. В этой части исследования наши данные аналогичны результатам исследований И.Н. Донских, Л.А. Копыловой (1982), В.Н. Ефимова и др. (1994). Между фосфатами железа и алюминия происходит перегруппировка: при практически неизменном содержании алюмофосфатов идет резкое увеличение содержания железофосфатов. Причиной этого может быть как разрушение железогуматного комплекса почвы под влиянием больших доз фосфорных удобрений, что отмечала в своей работе А.Ю. Кудеярова (1995) и результатом чего может быть активизация образования железофосфатов, так и высокая химическая активность оксида Fe-II, образующегося в данной почве при конкретных, часто анаэробных условиях проведения опыта (Ярков С.П., Кулаков Е.В., Кауричев И.С., 1950). Определенная часть железа была привнесена в почву с органическими и минеральными удобрениями. Относительное содержание кальциевых фосфатов и на контрольном, и на удобренных вариантах снижалось, особенно заметно - при внесении минеральных удобрений в количестве, эквивалентном содержанию питательных элементов в навозе. При внесении органических удобрений в максимальной дозе, соответствующей внесению 100 т/га в полевых условиях, доля кальцийфосфатов в сумме минерального фосфора не уменьшилась. Содержание органофосфатов возрастало как в абсолютном (что естественно), так и в относительном исчислении. Большее накопление органического фосфора отмечено на вариантах с внесением органических удобрений. Безусловно, что в общем количестве определенных на конец опыта органофосфатов присутствуют и свежевнесенные с дозой навоза, что не позволяет отмечен82 ный факт отнести только на активизацию почвенных фосфатов под действием удобрений. Однако в течение 2-х лет после внесения органического удобрения такое соотношение между группами почвенных фосфатов имеет место быть, и это следует учитывать при прогнозировании возможной обеспеченности растений фосфатной пищей. Таким образом, результаты изучения группового состава фосфора светлосерой лесной легкосуглинистой почвы в условиях краткосрочного лабораторного опыта позволяют сделать следующее дополнение к ранее отмеченным выводам, полученным в длительном стационарном полевом опыте. Органические удобрения, равно как и минеральные фосфорсодержащие, оказывают существенное влияние на фосфатный режим почвы, возрастающее с увеличением дозы удобрений. В первые 2 года после разового внесения высоких и очень высоких доз удобрений содержание минеральных фосфатов почвы возрастает в 2,0 -2,2 раза (в зависимости от дозы удобрений), а содержание органофосфатов - в 2,4 раза при внесении минеральных удобрений и в 2,6 раза при внесении органических удобрений. Группа минеральных фосфатов на 2/3 3/4 представлена фосфатами алюминия и железа, которые будут фактически определять условия фосфорного питания растений и поведение фосфатных соединений в почве. В целом внесение удобрений в повышенных дозах ведет к снижению доступности почвенного фосфора за счет увеличения содержания в почве фосфатов органического вещества и полуторных окислов. 3.1.2. Фракционный состав почвенных фосфатов при высокой насыщенности органическими удобрениями Проведенное исследование в некоторой степени позволило объяснить наблюдаемое в практике сельского хозяйства явление «зафосфачивания» почв в хозяйствах с широко практикуемой органической системой удобрения. В наших исследованиях за базовые хозяйства с такой организацией системы удобрения взяты ОАО «Агрофирма «Птицефабрика Сеймовская», где систематически и в больших количествах используется птичий помет, и ОАО «Ильиногорское» с длительным внесением на своих землях жидкого свиного навоза. Некоторые результаты определения фосфатного состояния дерновоподзолистых почв при длительном удобрении их высокими дозами птичьего помета и свиного навоза приведены в таблицах 3.4-3.6 и на рис. 2 и 3. 83 Таблица 3.4 Фракционный состав фосфатов дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при систематическом применении органических удобрений Вид удобрения Насыщенность удоб рениями, т/га Птичий помет 0 20 Свиной навоз 0 200 Показатели M+ m n lim M+m V, % M+ m n lim M+m V, % Р2О5 по Кирсанову мг/кг 266 + 30 9 2580 - 3960 2946 + 793 27,0 219 + 44 14 960 - 1470 1143 + 283 24,7 Фракции Р2О5, мг/кг Рмин. мг/кг Рыхлосвязан. 838 6 3476 - 3866 3685 + 165 5,3 823 6 1831 - 2480 2091 + 281 15,9 84 17 6 264 - 336 304 + 21 12,1 35 6 98 - 304 208 + 84 49,4 Al - P 203 6 903 - 989 941 + 25 4,6 180 6 288 - 466 351 + 79 26,0 Fe - P Ca - P 326 6 1697 - 1864 1783 + 28 2,3 370 6 770 - 945 850 + 70 9,8 292 6 540 - 749 656 + 61 14,1 238 6 538 - 874 681 + 140 24,3 Таблица 3.5 Фракционный состав фосфатов дерново-подзолистой супесчаной почвы при систематическом применении органических удобрений Вид удобрения Насыщенность удобрениями, т/га Птичий помет 0 20 Свиной навоз 0 200 Показатели M+ m n lim M+m V, % M+ m n lim M+m V, % Р2О5 по Кирсанову мг/кг 227 + 64 11 1120 - 2470 1583 + 765 48,3 208 + 72 7 740 - 1800 1213 + 440 44,9 Фракции Р2О5, мг/кг Рмин. мг/кг Рыхлосвязан. 891 8 1857 - 3198 2323 + 751 30,2 875 5 1346 - 2603 1983 + 413 25,7 85 27 8 185 – 420 277 + 102 45,1 43 5 63 – 343 202 + 113 69,3 Al - P 379 8 669 - 827 753 + 64 10,4 203 5 454 - 470 475 + 19 5,0 Fe - P Ca - P 359 8 741 - 1196 917 + 204 21,5 463 5 663 - 1000 821 + 138 20,4 126 8 167 - 755 376 + 307 76,9 166 5 166 - 790 485 + 254 64,3 При обобщении аналитического материала использован метод математической обработки вариационных рядов с расчетом арифметической средней (М), стандартного отклонения от средней арифметической (m), коэффициента вариации (V). Здесь же указан размах колебаний наблюдений (lim) и объем выборки (n). Для фракционирования фосфатов использованы образцы почв пахотного горизонта почвенных разрезов, заложенных непосредственно в производстве. В качестве контрольных образцов в данном исследовании для каждой серии сравнения взяты по 3 почвенных образца на тех участках, где в течение 5-6 лет по разным причинам органические удобрения не вносились. При расчете средневзвешенного содержания подвижных форм (определяемых по методу Кирсанова), кроме результатов анализа проб почвенных разрезов, использованы и другие данные определения подвижного фосфора в пахотном слое исследуемых почв. Все результаты сгруппированы по видам удобрения с учетом гранулометрического состава распространенных на территории хозяйств почв. Анализируя представленные результаты, прежде всего, следует отметить очень высокую обеспеченность почв подвижными формами фосфора, определяемыми в 0,2n HCl, которая превышает установившиеся понятия о высокой обеспеченности почв Р2О5 в 5-10 раз. При этом она заметно выше в случае использования птичьего помета. Содержание подвижных форм фосфора относительно валовых запасов изменяется в пределах 33-50% и превышает аналогичный показатель для дерново-подзолистых почв Нижегородской области (Никитин Б.А. ,1976) – до 15% у суглинистых и 4-12% – у супесчаных. Вариабельность этого показателя велика: на почвах легкосуглинистых 25-27%, на супесчаных приближается к 50%. Дерново-подзолистые почвы отзывались на длительное внесение органических удобрений, как правило, увеличением количества органофосфатов – в 34 раза в сравнении с неудобренной почвой. Подобная реакция почв на внесение органических удобрений отмечается А.Ф. Бондаревой (1983). При этом среднее относительное содержание органофосфатов в дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах, отмечаемое в работах А.С. Фатьянова (1949), Л.М. Войкина и В.А. Романова (1973) и явно обусловленное генетическими возможностями почв, практически не изменяется во времени: 27-28% к Рвал. по работам вышеназванных авторов, 25-28% - на неудобряемой в течение 5-6 лет почве и 2728% - при длительном удобрении почвы птичьим пометом. У супесчаных почв, обладающих менее выраженной буферной силой и способностью к накоплению минеральных форм фосфора, относительное содержание органофосфатов при 86 87 88 внесении органических удобрений возрастает до 36% от валовых запасов. Учитывая же широко распространенное суждение об устойчивости фосфорорганических соединений по соотношению С:Рорг. (Дмитренко П.А., 1957; Рубцова Н.Е., Юлушев И.Г., 1995; Пигарева Н.Н., 1996), которое для исследуемых почв, как правило, менее 50 (Титова В.И., Варламова Л.Д., Фишман В.Я., Седов Л.К., 1996), можно предполагать, что органофосфаты представлены неустойчивыми и легко минерализующимися формами, являющимися источником для накопления подвижных форм Р2О5 (Кораблева Л.И., 1951; Кук Д., 1970; Панников В.Д., Минеев В.Г., 1977; Ефимов В.Н., Царенко В.П., 1988). Систематическое внесение в почву органических удобрений значительно (в 2-4 раза) повысило содержание минеральных фосфатов, извлекаемых из почвы по методу Чанга-Джексона. При этом доля минерального фосфора в общей сумме валового возросла только при использовании его на легкосуглинистых почвах; на супесчаной почве она осталась неизменной или чуть уменьшилась. Абсолютное содержание минеральных фосфатов было большим при внесении птичьего помета и достигло 3685 мг/кг с коэффициентом вариации 5,3% в легкосуглинистых и 2323 мг/кг при V=30% - в супесчаных дерново-подзолистых почвах. На то, что сорбция фосфора в дерново-подзолистых почвах происходит в основном за счет фосфатов железа и алюминия, указывают А.В. Соколов (1950), А.П. Лимонов (1974), А.И. Калинин (1975,1989,1995), И.Н. Донских, Л.А. Копылова (1982, 1984), И.Н. Хмелинин (1984), Э.А. Бабарина, Н.М. Мельникова (1987), И.Г. Юлушев (1989), В.Н. Ефимов и др. (1994), В.В. Коромыслова (1995), А.Ю. Кудеярова (1995) и мн. др. В наших исследованиях получены подобные результаты: содержание фосфатов оксидов алюминия и железа составляет около 70% от суммы минерального фосфора. При этом для фракции алюмо- и железофосфатов отмечена минимальная изменчивость признака, выражаемая коэффициентами вариации в 2-20%. Удобрение почв жидким свиным навозом, а в большинстве случаев - и птичьим пометом, способствовало снижению доли фракций Al-P и Fe-P. Анализируя участие алюминия и железа в формировании фосфатного состояния почвы, следует отметить, что для всех случаев определений содержание Fe-P в исследованных почвах превышает содержание Al-P, что может быть связано как с физическими и физико-химическими характеристиками пахотного слоя (гранулометрический состав, водные свойства и степень проявления элементарных почвенных процессов, стимулирующих образование железофосфатов), так и с содержанием гумуса. П.А. Антипиной (1978) показано, что 89 Таблица 3.6 Фосфатное состояние дерново-подзолистой почвы при систематическом применении органических удобрений Вид удобрения Насыще нность удобрен. т/га Рвал., мг/кг Птичий помет 0 20 Свиной навоз 0 200 1433 5860 1372 3382 Птичий помет 0 20 Свиной навоз 0 200 1395 4134 1231 3908 Рорг. мг/кг Рмин. % к Рвал. мг/кг % к Рвал. Al-P + Fe-P мг/кг % к Рвал. % к Рмин Дерново-подзолистая легкосуглинистая 413 28,8 838 58,5 529 36,9 1611 27,5 3685 62,9 2724 46,5 347 25,3 823 60,0 550 40,1 969 28,7 2091 61,8 1201 35,5 Дерново-подзолистая супесчаная 468 33,5 791 56,7 608 43,6 1493 36,1 2323 56,2 1670 40,4 329 26,7 650 52,8 441 35,8 1355 34,6 1983 50,7 1296 33,2 90 Ca - P мг/кг % к Рвал. % к Рмин 63,1 73,9 66,8 57,4 309 960 273 889 21,6 16,4 19,9 26,3 36,9 26,1 33,2 42,5 76,9 71,9 67,8 65,4 183 653 209 687 13,1 15,8 17,0 17,6 20,5 28,1 32,2 34,6 значительная часть алюмофосфатов связана с органической частью ППК, содержание которой в данных почвах в целом невелико. По мнению Г.А. Кольцовой и др. (1995) именно по этой причине в черноземных почвах содержание алюмофосфатов чаще всего превышает содержание фосфатов железа. Содержание фосфатов кальция очень нестабильно, а при внесении птичьего помета на супесчаной почве его вариабельность (64-76%) превышает подобный показатель даже для рыхлосвязанных фосфатов, большая часть которых, как известно, представляет собой фосфаты, легкосвязанные с одновалентными ионами. К тому же, судя по характеристике вариационного ряда выборки, среди супесчаных почв и до сих пор (после 15-20 летнего внесения органических удобрений) встречаются участки, где содержание Са-Р такое же, как в почве неудобренной (см. табл. 3.5). Вероятнее всего, что определенная доля нестабильности обусловлена и тем, что исследуемые почвы чаще всего имеют рН ниже 6,0. По утверждению же А.В. Соколова (1950) трехкальциевые фосфаты устойчивы в почве лишь при рН в интервале 6,4-7,0. Доля кальциевых фосфатов в результате длительного внесения свиного навоза на легкосуглинистой дерново-подзолистой почве увеличилась до 42%, на супесчаной - до 35% от суммы минеральных фосфатов. Птичий помет стимулировал накопление фракции Са-Р лишь в супесчаных почвах (на 8% относительно неудобренной почвы), на 10% снижая ее в легкосуглинистой почве. Причиной такого явления могут быть временно избыточные условия увлажнения, складывающиеся на легкосуглинистых почвах АО «Птицефабрика Сеймовская» с часто двучленным профилем, обогащенным в горизонте ВД илом в сочетании с песчаными частицами и служащим водоупором (Материалы по обследованию почв совхоза ..., 1975). В результате этого в таких почвах, наряду с элементарными почвенными процессами оподзоливания и иллювиальным, проявляются и признаки оглеения, стимулирующие образование железофосфатов в ущерб фосфатам кальция. В целом, анализ группового и фракционного состава почвенных фосфатов показал, что в общем количестве кислоторастворимых форм фосфора, кроме фосфатов одновалентных катионов, вероятнее всего присутствуют фосфаты железа - наиболее представительной фракции минеральных соединений почвенных фосфатов. На легкосуглинистых почвах АО «Птицефабрика Сеймовская» содержание железофосфатов в 2 раза превышает содержание алюмофосфатов, а их общее количество достигает 46% к Рвал.. Если же учесть мнение А.И. Калинина (1979), согласно которому алюмофосфаты малорастворимы, а также Б.С. Носко и А.А. Христенко (1996), утверждающим, что 0,2n HCl способна 91 растворять фосфаты кальция, то приходится признать: в почвенную вытяжку по Кирсанову, по всей видимости, переходят рыхлосвязанные фосфаты, большая часть железофосфатов, а также значительная часть кальций- и алюмофосфатов. Вполне вероятно, что сумма кислоторастворимых форм фосфора существенно пополняется и за счет органических фосфатов. Безусловно, что в общей сумме фосфатов, экстрагируемых 0,2n HCl, присутствует и фосфор органических удобрений, о чем свидетельствуют исследования В.Н. Ефимова и др. (1994), проведенные на подобных почвах. Логически рассуждая далее, следует согласиться с мнением П.Ф. Янишевского (1996), не рекомендующим использование метода Кирсанова на дерново-подзолистых и серых лесных у д о б р е н н ы х почвах, т.к. он дает завышенную оценку количественного содержания доступных для растений форм фосфора. В заключение обсуждения результатов исследования, выполненного на базе хозяйств, в течение 15-20 лет использующих на своих землях исключительно органическую систему удобрения с очень высокой насыщенностью (20 т/га в пересчете на твердый птичий помет и 200 м3/га жидкого свиного навоза влажностью 95-98%), можно сделать следующие выводы. 1) Относительное содержание органофосфатов при длительном систематическом внесении птичьего помета и жидкого свиного навоза на дерновоподзолистых легкосуглинистых почвах повышается незначительно - на 1-2% к Рвал., на супесчаных почвах прирост количества органических фосфатов достигает 3-8% к Рвал.. 2) Систематическое внесение высоких доз органических удобрений приводит к увеличению валовых запасов фосфора в почве и повышению доли фосфатов, извлекаемых из почв 0,2n HCl : до 30% от Рвал. - на супесчаных и до 50% валовых запасов - на суглинистых почвах. 3.1.3. Фосфатное состояние почвы при различной обеспеченности ее фосфором Изучение фосфатного состояния пахотного слоя дерново-подзолистых почв в производственных условиях позволило констатировать результаты его изменений во времени, но оно не позволяет судить о скорости прохождения и периоде стабилизации отмеченных изменений в трансформации соединений фосфора в почве. Для установления количественных зависимостей содержания 92 отдельных групп и фракций фосфатов почвы от дозы удобрений были проведены лабораторный опыт № 6 и вегетационно-полевой опыт № 7. Рассмотрим результаты исследований с внесением фосфора в почву в виде минеральных солей с целью создания заданных уровней содержания подвижных форм фосфора и изучения в дальнейшем: фосфатного состояния почвы при искусственном паровании ее (опыт № 6); влияния растений, выращиваемых на таких почвах без дополнительного внесения удобрений, на изменение фосфатного фонда почв во времени (опыт № 7). Анализ почвенных проб проведен дважды: на момент закладки опытов и спустя 2 года после внесения удобрений. Результаты определений приведены в таблице 3.7. Таблица 3.7 Фракционный состав фосфатов при создании заданных уровней содержания фосфора в почве, мг/кг Вариант опыта Контроль Контроль Р300 Р1300 Р2200 НСР05 Контроль Р300 Р1300 Р2200 НСР05 Р2О5 Рвал. Рорг. Рмин. по Кирсанову * 76 150 425 1150 1406 21,0 180 399 1807 2396 25,1 Фракции Р2О5 Рыхло- Al-P Fe-P связан. Опыт № 6 1241 282 1304 303 2500 579 4875 884 6810 1322 108,9 32,4 Опыт № 7 1274 301 2455 613 4834 1007 6670 1498 116,6 42,9 Ca-P 790 859 1814 2665 3201 78,4 16 16 50 303 343 2,6 104 109 245 455 530 10,1 480 506 1102 1367 1558 45,0 190 228 417 540 770 18,7 840 1722 2790 3563 93,0 8 40 63 100 2,2 156 602 860 1235 14,6 441 692 1039 1203 50,9 205 360 452 625 23,4 Примечание: * - контроль на начало опыта Результаты исследований показывают, что содержание подвижных форм фосфора, извлекаемых из почвы по методу Кирсанова, в вариантах с внесением 93 очень высоких доз суперфосфата (вариант Р1300 - 6,6 г/кг, Р2200 - 11,4 г/кг почвы) в лабораторных условиях через 2 года компостирования почвы оказалось ниже расчетных. В вегетационно-полевом опыте с выращиванием на заданных фонах фосфора растений содержание подвижных соединений фосфора и их доля в общих запасах почвенных фосфатов значительно возрастает, достигая величин, сопоставимых с полученными в производственных условиях. Абсолютное содержание группы органофосфатов возросло с увеличением дозы удобрения, относительное же их содержание изменилось незначительно - вариации от 19 до 23% к валовым запасам фосфора. Внесение очень высоких доз фосфорных удобрений увеличивает долю фосфатов, не извлекаемых почвенной вытяжкой по Чангу-Джексону, о чем свидетельствуют результаты учета массовой доли минерального фосфора. В целом относительное содержание групп почвенных фосфатов (Р мин. и Рорг.) сопоставимо с содержанием их в полевом опыте № 1 (см. табл. 3.2). Проведение исследования в полевых условиях способствовало некоторому перераспределению групп фосфатов с тенденцией к увеличению доли органических соединений фосфора. При незначительном изменении долевого участия фосфатов алюминия и железа в общих запасах почвенного фосфора происходит заметное увеличение содержания алюмофосфатов и снижение содержания фосфатов железа. Подобные результаты получены В.В. Чураковым с соавт. (1989) при создании заданных фосфатных уровней на дерново-подзолистых почвах Северо-Запада Нечерноземной зоны РФ. Таким образом, результаты определения фракционного состава минеральных фосфатов светло-серой лесной почвы в модельном лабораторном опыте подтверждают ранее полученные данные. 3.2. Степень подвижности фосфатов и их сезонная динамика Степень подвижности почвенных соединений фосфора Исследования по количественному определению группового и фракционного состава фосфатов почвы показали, что естественное долевое участие отдельных фракций и групп в формировании фосфатного фонда почвы при внесении удобрений претерпевает значительные изменения. Видимым результатом этих внутрипочвенных процессов, вызванных внесением очень высоких доз удобрений, является резкое увеличение содержания подвижных форм фосфора, определяемых по методу Кирсанова. Одновременно с этим было установлено, что количественное выражение этой группы 94 фосфатов неадекватно содержанию фосфора в растениях и не отражает действительной доступности фосфора. Именно это и явилось основанием для определения степени подвижности и доступности фосфатов, что может быть, по выражению М.П. Чуб и Э.С. Штейн (1972), наиболее объективным показателем обеспеченности растений фосфором. Исследования проведены в почвах естественного сложения хозяйств АО «Птицефабрика Сеймовская» и «Ильиногорское», а также на искусственно созданных фосфатных фонах в лабораторном опыте № 6 и вегетационно-полевом опыте № 7. Результаты определений содержания подвижных форм фосфора в разных по силе и химической природе вытяжках из почвы приведены в таблицах 3.8 и 3.9. Таблица 3.8 Содержание подвижных форм фосфора в пахотном слое почв естественного сложения Вид удобрения Птичий помет Свиной навоз Поканность, затели т/га Удобре 20 200 n lim M+m V, % n lim M+m V, % Содержание Р2О5 в вытяжке 0,2n HCl 1n NH4Cl мг/кг 9 2580-3960 2946+ 793 27,0 14 960-1470 1143+ 283 24,7 6 264-336 304+ 21 12,1 6 98-304 208+ 84 49,4 0,03n K2SO4 0,01m CaCl2 мг/л 5 19,4-38,1 27,4+ 2,6 8,8 6 10,5-25,4 17,8+ 3,1 12,0 5 9,6-14,2 12,2+ 0,8 5,7 6 4,0-17,7 9,1+ 0,5 6,2 Наши данные подтверждают результаты исследований Ю.К. Чуприкова (1967), Э.А. Бабариной (1971), И.Н. Донских, Л.А. Копыловой (1982), Т.В. Антоненко (1983), согласно которым внесение органических удобрений способствует повышению подвижности фосфора в почвах по сравнению с действием минеральных удобрений. Установлено, что вариабельность данных, характеризующих степень подвижности фосфора, как правило, падает в ряду: подвижные по Кирсанову - рыхлосвязанные по Чангу-Джексону - подвижные по Карпин- 95 скому-Замятиной и Скофилду. В той же последовательности уменьшается и абсолютное содержание фосфатов, вытесняемых из почвы разными растворителями. Сравнивая результаты определения количества Р2О5 в почвах, предположительно (на основании анализа почв по стандартному для зоны методу Кирсанова) одинаково обеспеченных фосфором, в естественных и искусственных условиях, можно отметить следующее. Для естественно сформированных почв цифровые показатели содержания подвижных форм по КарпинскомуЗамятиной и Скофилду значительно (на порядок и более) ниже, чем для почв вегетационно-полевого и, тем более, лабораторного опытов. Чем выше в почве содержание фосфора, вытесняемого в раствор 0,2n HCl, тем больше абсолютное содержание солерастворимых фосфатов. Таблица 3.9 Изменение подвижности фосфора во времени в зависимости от удобренности почвы Опыт № 7 Опыт № 6 Содержание Р2О5 в вытяжке Вари Спустя ант ... . мес. опыта от нача- 0,2n HCl ла опыта Контроль без удобр. Р300 Р1300 Р2200 5 мг/кг 76 12 24 5 12 24 5 12 24 5 12 24 114 180 411 365 399 1790 1450 1807 2502 1619 2396 0,03n K2SO4 0,01m CaCl2 0,2n HCl 0,03n K2SO4 0,01m CaCl2 мг/л 0,4 0,08 мг/кг 116 мг/л 1,0 0,30 0,4 0,6 2,8 1,6 1,9 16,6 10,6 14,0 21,8 15,9 19,0 133 150 448 385 425 1616 11500 1401 2732 1860 1406 1,1 1,3 5,2 4,0 3,7 21,3 15,5 10,3 39,5 20,0 17,2 0,21 0,22 3,7 1,7 1,7 10,7 5,6 4,2 18,8 5,4 5,0 0,07 0,08 0,8 0,4 0,6 2,4 1,1 1,3 6,0 2,3 2,7 Коэффициент корреляции (r) между подвижностью почвенных фосфатов, извлекаемых слабосолевыми вытяжками по Карпинскому-Замятиной и Ско96 филду (фактор «интенсивности») и содержанием кислоторастворимых фосфатов по Кирсанову (фактор «емкости»), изменяется в пределах 0,63-0,86. Это несколько ниже приводимых в литературе П.В. Носовым (1979) и В.В. Коромысловой (1995). Абсолютное же содержание подвижных соединений фосфора, определяемых по методу Карпинского-Замятиной, сопоставимо с цифрами, приводимыми А.Н. Кулешовой (1976) и И.В. Дрягиной (1997), и значительно отличается (в сторону увеличения) от аналогичных показателей, отмечаемых в публикациях (Маркина З.Н., 1986; Янишевский П.Ф., 1996 и др.), причина чего, вероятно, кроется в повышении общего содержания Р2О5 в почве, в том числе подвижных его форм. Однако в относительных единицах (процент от Р 2О5, определенного методом Кирсанова) существенных различий между удобряемыми и неудобренной почвой не отмечено: содержание фосфора в 0,03n растворе K2SO4 не превышает 2%, а в 0,01m CaCl2 - 1% от фосфора, определенного по методу Кирсанова. Сезонная динамика подвижных форм фосфора В настоящее время основой для применения удобрений и оценки плодородия почвы служат данные массовых агрохимических анализов, полученные в результате почвенно-агрохимического обследования. Следовательно, от того, насколько объективно эти данные отражают содержание подвижных фосфатов в почве, зависит и объективность в определении потребности в фосфорных удобрениях на каждом конкретном участке. Агрохимическое обследование проводится с апреля по сентябрь. В связи с этим важное значение приобретает учет изменений в содержании определяемых элементов питания в течение данного промежутка времени, то есть учет их сезонной динамики и возможная корректировка результатов анализа с учетом времени отбора образцов. Многие исследователи обращались к вопросу изучения сезонной динамики подвижных фосфатов (Чириков Ф.В., Александрова В.А., 1952; Чириков Ф.В., 1956; Барышева В.Н., 1973; Шустикова Е.П., 1974; Донских И.Н., Копылова Л.А., 1982; Хмелинин И.Н., 1984; Переверзев В.Н., Комлева Е.А., 1992; Ефимов В.Н. и др., 1994; Зверева Е.А., Бортникова Л.А., 1996). Ряд авторов свидетельствуют о том, что сезонная динамика подвижных фосфатов существует, и она значительна (Смирнов В.Н., Казаринова Г.И., 1972; Шведов А.П., Павлов А.П., 1972). Другие (Барышева В.Н., 1973) пришли к выводу, что содержание кислоторастворимого (0,2н НСl) фосфора за период вегетации под- 97 вержено незначительным изменениям, что указывает на отсутствие сезонной динамики. Данные противоречия обусловлены тем, что содержание подвижного фосфора на одних почвах более динамично, на других оно слабо изменяется, что, видимо, связано с особенностями почв. Поэтому решение вопроса о наличии существенной сезонной динамики данного элемента питания необходимо решать индивидуально для каждой почвы в конкретных условиях (так же, как установление закономерностей данного процесса). Обобщенное мнение исследователей по вопросу влияния фосфорных удобрений на сезонную динамику подвижного фосфора, в основном, выражается в следующем: внесение фосфорных удобрений приводит к увеличению содержания подвижных фосфатов в почве и более резким колебаниям его в течении вегетационного периода, но существенного изменения направленности динамики не вызывает (Шведов А.П., Павлов А.П., 1972; Мееровский А.С., Якушева Г.И., Касьянчик С.А., 1978; Лапа В.В., Рыбик А.Ф., Головач А.А., 1996). Многие исследователи отмечают разнообразие в ходе кривой изменения содержания подвижных форм фосфора во время вегетации растений в отдельные годы, что, вероятно, обусловлено различными погодными условиями (Смирнов В.Н., Казаринцева Г.И., 1972; Гильмутдинов М.Г., 1987). Роль экзогенных природных факторов в формировании фосфатного режима была рассмотрена в работах П.Г. Адерихина (1970), И.Н. Хмелинина (1984) и др. В связи со сложностью и взаимообусловленностью данных процессов, в работах, посвященных данной проблеме, встречается много противоречивых результатов. Так, по мнению П.Г. Адерихина (1970), влажность почвы, изменяясь в сторону уменьшения, создает определенные условия для всех химических и физико-химических реакций, отчего процесс мобилизации фосфатов замедляется. Микробиологические процессы, вызывающие мобилизацию почвенных фосфат-ионов, также замедляются, а при очень низкой влажности совсем приостанавливаются. При увеличении влажности до оптимальных значений, напротив, наблюдается ускорение этих процессов, благодаря чему процесс мобилизации фосфат-ионов активируется и в почве обнаруживается большее количество подвижных фосфатов. По данным Н.А. Иванова и Ю.Л. Байкина (1988), рассматривающих влияние погодных условий на содержание подвижного фосфора на оподзоленном черноземе и светло-серой лесной почве, в сухом 1972 году количество подвижных форм данного элемента питания было в 1,5-2 раза выше, чем в благоприятном по влажности 1984 году. Особенно это проявилось на светло-лесной почве. 98 Авторы объясняют данный факт высвобождением фосфатов, которое обусловлено распаковкой почвенных агрегатов вследствие чередования процессов высыхания и увлажнения почвы. По данным О.Т. Ермолаева (1990), колебания влажности в пределах 15-50 % не влияли на содержание подвижного фосфора в карбонатных почвах. Снижение влажности почвы ниже 15 %, то есть высушивание, приводило к увеличению содержания подвижного фосфора, и тем в больших количествах, чем до более низкой влажности высушивание осуществлялось. Увеличение влажности почвы выше 50 %, то есть переувлажнение, приводило к снижению содержания подвижного фосфора. Зависимость влияния температуры почвы на содержание подвижного фосфора, с одной стороны, базируется на общеизвестных законах термодинамических реакций. При увеличении температуры происходит возрастание реакционной способности катионов и анионов почвенного поглощающего комплекса, вследствие чего увеличивается образование малорастворимых фосфорных соединений. Так, в серии лабораторных опытов, проводимых с целью изучения превращения фосфора удобрений на южном карбонатном черноземе, получены следующие результаты. Повышение температуры от 0о до 25о снижает содержание подвижного фосфора как при низкой, так и при высокой влажности почвы (Ермолаев О.Т., Майстренко Н.Н., 1975). С другой стороны, различным интервалам температуры и влажности соответствует различный видовой состав почвенной микрофлоры, что также оказывает влияние на характер трансформации фосфорсодержащих соединений (Хмелинин И.Н., 1984). Кроме вышеназванных факторов, содержание подвижного фосфора, по мнению ряда авторов, определяется кислотностью почвы. Так, при изучении влияния кислотности на содержание подвижного фосфора на светло-серых, темно-серых лесных почвах и оподзоленных черноземах было установлено, что при повышении значения рНКСl возрастает количество подвижных фосфатов. Для оценки достоверности связи между изучаемыми признаками были рассчитаны коэффициенты корреляции. Найденные значения колебались для отдельных почв в пределах r= 0,36-0,56, указывая на существование средней степени корреляции между содержанием подвижных форм фосфора и кислотностью (рНКСl) (Смирнов А.П., Аминов И.З., 1977). Положительная корреляционная связь между рН и подвижными формами фосфора в обобщенном виде отражена в работах Д.Н. Прянишникова, А.В. Соколова, А.В. Возбуцкой и др. В целом литературные данные свидетельствуют о том, что сезонная динамика подвижных форм фосфора существует и она значительна. Однако 99 направления количественных изменений, отмечаемые разными авторами, часто не совпадают и встречаются прямо противоположные данные в зависимости от генезиса почв, гидротермических условий, системы удобрения. Изучение сезонной динамики содержания подвижных форм фосфора проведено на базе стационарного полевого опыта №1. Полученные результаты представлены на рис. 4 и 5. Они свидетельствуют о том, что на отдельных вариантах изменения в содержании подвижных форм фосфора достигали 70 мг/кг почвы. Внесение удобрений, как минеральных, так и органических, увеличивая абсолютное содержание доступного для растений фосфора, увеличивает и амплитуды колебаний их в течение вегетационного сезона. Причем, практически на всех вариантах с применением удобрений в первую половину вегетации динамика подвижных форм фосфора носила однородный характер, а различия в их сезонной динамике в зависимости от используемой системы удобрения проявились в основном во вторую половину вегетационного сезона. Наименьшим изменениям в период с мая по сентябрь подвержено содержание подвижных фосфатов на контрольном варианте. Аналогичные результаты получены в микрополевых опытах 16 и 17, заложенных для изучения эффективности различных форм органических удобрений. Наиболее высокое содержание фосфора, независимо от формы используемого удобрения, отмечено в мае, а к концу августа происходит достаточно резкое его снижение (табл. 3.10). Следует отметить, что «интенсивность» сезонной динамики подвижных соединений фосфора определялась видом вносимого удобрения, сроком его взаимодействия с почвой и погодными условиями текущего года. Таким образом, внесение различных удобрений в основном оказывало влияние на количественные характеристики сезонной динамики, а не на ее направленность. Как правило, на большинстве вариантов изменения в течение вегетационного сезона идут в одном направлении. Максимальное количество подвижного фосфора приходится на весну – начало лета, минимальное – на период наиболее интенсивного развития растений или на конец вегетации. На основании полученных результатов можно сделать следующее заключение. При проведении агрохимического мониторинга сельскохозяйственных угодий необходимо разные туры обследования отдельно взятого хозяйства проводить в одни и те же сроки. В противном случае сезонная динамика будет искажать картину изменений, произошедших в содержании подвижных форм 100 101 102 Таблица 3.10 Влияние органических удобрений на динамику подвижных фосфатов в почве (мг/кг) Варианты опыта Контроль Навоз ОСВ Вермикомпост 1 (ОСВ+навоз) Компост 1 (ОСВ+навоз) НСР05 Контроль Птичий помет (ПП) ОСВ Вермикомпост 2 (ОСВ+ПП) Компост 2 (ОСВ+ПП) НСР05 2001 2002 май август Опыт 16 224 190 266 256 330 278 май август 180 236 254 168 216 234 250 202 200 186 290 13,2 Опыт 17 230 272 333 255 300 13,4 280 12,3 275 10,4 240 8,4 182 244 256 203 223 9,3 190 240 260 210 221 11,5 162 214 225 186 175 8,9 фосфора между двумя турами обследования, а размах колебаний может достигать 70 мг/кг. Особенно сильно это будет проявляться в хозяйствах с высокой насыщенностью удобрениями. Степень влияния погодных условий на сезонную динамику подвижных форм фосфора Содержание подвижного фосфора является отражением протекающих в почве, как в сложной многокомпонентной химической системе, процессов с направленностью к установлению динамического равновесия. Нарушение динамического равновесия путем высушивания, переувлажнения почвы, изменения ее температурного режима вызывает изменения направленности и скорости протекающих в ней процессов и, соответственно, содержания подвижного фосфора. Роль влажности и температуры в изменении фосфатного состояния почв была рассмотрена в работах П.Г. Адерихина (1970), И.Н. Хмелинина (1984), E. 103 M. A. Villani et al. (1994) и др. Однако большинство обсуждаемых в литературе исследований выполнено в условиях лабораторных и вегетационных опытов, где имеется возможность регулирования изучаемых факторов. Менее изучено это в полевых условиях. В связи с этим нами на базе стационарного полевого опыта №1 была исследована зависимость между содержанием подвижных форм фосфора в почве и погодными характеристиками: температурой, средней за декаду, в конце которой отбирался образец, и количеством осадков, выпавших за этот же период. Данные характеристики были выбраны в связи с тем, что на наш взгляд, они более полно характеризуют влияние погоды на почвенные процессы, чем температура и влажность на момент отбора образца равно как и среднемесячные характеристики температуры воздуха и количества выпавших осадков. Результаты, отражающие степень сопряженности изучаемых факторов, приведены в таблице 3.11. Таблица 3.11 Зависимость содержания подвижных соединений фосфора в почве от температуры и суммы выпавших осадков Варианты опыта Контроль, без удобрений NРК NРК + Навоз Навоз Коэффициенты корреляции содержания Р2О5 с ... температурой суммой осадков 1993 г. 1994 г. 1995 г. 1993 г. 1994 г. 1995 г. -0,04 0,27 -0,85 -0,04 -0,27 0,85 0,04 -0,32 0,34 0,07 0,21 0,45 -0,75 -0,75 -0,71 -0,58 -0,28 -0,43 -0,16 -0,51 -0,45 0,37 0,24 0,41 Практически на всех вариантах опыта между содержанием подвижных форм фосфора в почве и температурой наблюдается корреляционная связь, изменяющаяся от слабой до тесной. В различные годы менялась как теснота связи, так и ее направленность. Следует отметить, что в 1995 году степень сопряженности между рассматриваемыми величинами была гораздо более значимой, чем в 1993 и 1994 г.г. В то же время этот год характеризуется несколько более высоким содержанием подвижных форм фосфора в почве, что, возможно, является следствием влияния температурного режима на фосфатное состояние почвы, по мнению А.И. Калинина (1989) являющегося одним из главных условий подвижности фосфатов в верхних слоях почвы и повышенной увлажненности 104 сезона вегетации растений, положительно влияющей на содержание подвижных форм фосфора в почве (Хуснутдинова С.С. и др., 1995). Немаловажное значение при этом имеет культура, выращиваемая в год проведения опыта: в 1995 году - озимая пшеница, а в 1993 и 1994 годах - бобовые травы. Рассматривая влияние осадков на количество подвижных фосфатов в почве, необходимо отметить следующее. Связь между рассматриваемыми величинами изменялась от слабой до тесной. В 33% случаев она характеризовалась как слабая, в 60% - как средняя, и лишь 7% случаев показали тесную корреляционную зависимость. Направленность связи менялась по годам, однако на разных вариантах опыта в один и тот же год связь всегда была однонаправленной. Таким образом, полученные результаты не дают возможности однозначно характеризовать зависимость содержания подвижных форм фосфора от погодных условий, что может быть обусловлено следующими причинами. Температура и содержание влаги не влияют непосредственно на содержание подвижного фосфора, а лишь создают условия для протекания определенных почвенных процессов. С одной стороны, температура и влажность оказывают влияние на скорость протекания химических реакций: по мере увеличения температуры и увлажненности их скорость возрастает. С другой стороны, различным интервалам температуры и влажности соответствует различный видовой состав микроорганизмов, которые оказывают большое влияние на направление трансформации фосфорных соединений (Хмелинин И.Н., 1984). То есть, погодные условия оказывают влияние на целый комплекс факторов, и поскольку погода может в разные годы характеризоваться показателями, существенно отличающимися от среднестатистических, то ожидать из года в год однонаправленного их действия не представляется возможным. 3.3. Миграция фосфора по профилю почвы в зависимости от систем применения удобрений Вмешательство человека в природные процессы (в частности, путем внесения удобрений) изменяет не только количественные показатели фосфатного состояния почв, но и его качественную сторону, соотношение групп и фракций почвенных фосфатов, а, следовательно, подвижность фосфора и его способность к передвижению в массе почвы. В общем виде миграцию и трансформацию фосфора в почве можно рассматривать как изменение концентрации этого элемента во времени и пространстве. При этом, наряду с биологическим выно105 сом и перемещением фосфора почвы поверхностным стоком, изучение миграции включает учет и вертикального перемещения по профилю почвы вверх или вниз с потоком влаги. Согласно сложившемуся представлению, фосфор обладает низкой способностью к миграции вследствие сильного абиогенного закрепления почвами водорастворимых фосфатов с образованием труднорастворимых минеральных соединений. Большинство авторов считает, что фосфор слабо передвигается из пахотного слоя в низлежащие горизонты (Сиротин Ю.П., 1958,1959; Сиротин Ю.П., Соболев Б.С., 1986; Иванов П.Г., 1970; Базильская М.В. и др., 1970; Небольсин А.Н., 1993). Л.М. Войкиным с соавторами (1975) в микрополевых и лабораторных опытах в условиях светло-серой лесной почвы установлено, что внесённый с удобрениями фосфор почти полностью локализуется в зоне внесения, переходя с течением времени в кислоторастворимые формы. Миграция фосфора удобрений по профилю почвы ограничивается пятисантиметровым слоем. Исследованиями Ю.П. Сиротина и Б.С. Соболева (1986) показана возможность миграции Р2О5 суперфосфата из поверхностного слоя светло-серой лесной почвы до глубины 8-9 см. По данным А.В. Павлихиной (1971), в почвах Северо – Западной зоны фосфор, внесённый с удобрениями, закрепляется в зоне, не превышающей 3 см. В опытах В.Е. Булаева с внесением фосфорного удобрения локально, максимальная концентрация фосфора (до 1000-1100 мг/кг почвы) оказалась в месте внесения удобрения. При исключении промывного режима в опыте, увеличение содержания фосфора фиксировалось на расстоянии 1-3 см вверх и 1 см вниз от места внесения удобрения (Булаев В.Е., Булаева В.Г., 1977). В опытах Ротамстедской станции, где фосфорные удобрения вносятся систематически в течение более 30 лет, потери фосфора дренажными водами не превышают 0,250,6 кг/га в год, при этом скорость передвижения фосфора по профилю не превышает 0,1-0,2 мм в год (Кук Д.У., 1975). В естественных условиях миграция фосфора осуществляется главным образом в составе смешанно–лигандных комплексных соединений (Кудеярова А.Ю., 1995). Само движение фосфора по профилю почв может быть как пассивным (в составе частиц ила и физической глины), так и активным, в растворе почвенной влаги (Хуснутдинова С.С. и др 1995). Известно, что диффузионный перенос растворимого фосфора описывается уравнением первого закона Фика: F = DSt dc/dx 106 (I) где F – количество Р2О5, которое проходит за время t посредством диффузии через цилиндр с поперечным сечением S, при градиенте концентраций dc/dt ; D – коэффициент диффузии фосфора в воде. Для пористой почвенной среды уравнение преобразуют следующим образом: F = DSt Qf dc/dx (II) где Q – объёмное содержание воды в почве; f – фактор сопротивления, который применительно к фосфорным ионам учитывает извилистость почвенных пор (Цыганок В.Д., Андриеш С.В., 1986). Следует учитывать, что самопроизвольная диффузия фосфатов в почвах не может достигать существенных величин, поскольку величина f мала и равна 9*10-6 см2/с. Расчёты показывают, что даже без учёта величин Q и f диффузионный перенос Р2О5 через 100 суток при концентрации 2 мг/л (что характерно для почвенного раствора) на расстояние 1 см составит 1,44 мг Р2О5 (Елешев Р.Е., 1991). Факт усиления миграции, выражающийся в накоплении подвижных соединений фосфора в более глубоких слоях почвы, многие исследователи увязывают с интенсивным и систематическим применением удобрений (Пестряков В.К., 1977; Крейцер К.Г. и др., 1988; Башкин В.Н., 1992). Однако прямая связь между степенью вымывания фосфора и уровнем фосфатной нагрузки почв не всегда отмечается (Finck, 1982). Тем не менее, некоторые исследователи отмечают, что фосфор удобрений способен к перемещению в нижние горизонты почвы и попаданию в дренажные и грунтовые воды (Кауричев В.С. и др.,1983; Хлыстовский А.Д., 1992). Однако данные, полученные А.Ю. Кудеяровой (1995) указывают на то, что миграции подвержен фосфор не самого удобрения, а продуктов его трансформации в почве. При этом водорастворимые фосфорные удобрения следует рассматривать как источник поступления в почву фосфатных лигандов, которые способны к замещению лигандов органической природы в почвенных органоминеральных производных. Следствием реакций лигандного замещения является образование миграционноспособных органофосфатных комплексов с ме107 таллами (Карпухин А.И., 1993; Фокин А.Д., Синха М.К., 1969). При избытке фосфора в почве возрастает количество легкорастворимых и растворённых продуктов трансформации фосфора удобрений в почве. Поэтому по мере увеличения фосфатной нагрузки, фосфор образующихся в почвах соединений приобретает всё большую способность к миграции (Кудеярова А.Ю., 1993). Особенно велика вероятность образования растворённых комплексов фосфата с металлами в системах, содержащих полифосфаты. В опытах А.Ю. Кудеяровой (1995) за год с момента внесения полифосфата аммония (удобрения вносили из расчёта 24 мг Р2О5/100 г почвы) из удобренного слоя почвы подвергалось перемещению в нижние слои 58,2 % внесённого фосфора, в том числе 15,6 % Р2О5 мигрировало ниже слоя 0-40 см. По свидетельству В.В. Рачинского, А Д. Фокина (1963) содержание лабильных форм и степень миграции фосфора определяются сорбционными свойствами почвы. Глубина проникновения фосфатов будет тем больше, чем выше концентрация фосфатов и чем слабее выражены сорбционные свойства исследуемой почвы по отношению к фосфат-ионам. Установлено, что в миграции фосфора по профилю существенную роль играет и механическое воздействие на почву (перепашка, смыв и т.д.), а также рост корневой системы (Юркин С.Н. и др., 1978). Способствует миграции фосфатов и повышение режима увлажнения почвы, приводящее к «активному» перемещению фосфора в ионной форме в растворе почвенной влаги (Рыбакова Б.А. и др., 1981; Елешев Р.Е., 1991; Хуснутдинова С.С. и др., 1995). Исследованиями Д.С. Орлова (1979), И.С. Кауричева и др. (1983) установлено, что обогащение почвы органическим веществом способствует увеличению количества миграционноспособных форм фосфора. В.Н. Кудеяров и др. (1986) объясняют это явление синтезом полифосфатов, который усиливается в почве при наличии органических соединений и анионов ортофосфорной кислоты. При этом мигрируют в основном вновь образованные органо–минеральные комплексы, где роль комплексообразователя играют органические удобрения. Н.М. Белоус (1996) связывает появление значительных количеств фосфора на глубине 90 см в условиях повышенных норм органического удобрения с активным движением органофосфатов в форме глюкозо- и глицерофосфатов. Все вышеотмеченное явилось побудительной причиной определения возможности миграции фосфора по профилю изучаемых почв. 108 3.3.1. Полевые исследования Опыты проводились на почвах с внесением средних доз NРК и навоза и при систематическом внесении высоких доз органических удобрений. Для этого в период 1995-97 гг. на дерново-подзолистых почвах ОАО «Птицефабрика Сеймовская» и ОАО «Ильиногорское», светло-серых лесных почвах учебноопытного хозяйства «Новинки» и выщелоченном черноземе Шатковского района юго-восточной части Нижегородской области были сделаны несколько почвенных разрезов. Места закладки контрольных разрезов приближены к реперным разрезам 1982-83 гг., заложенным сотрудниками Волговятниигипрозема, которые использованы в работе для сравнения (Материалы по обследованию почв колхоза ..., 1971; Материалы по обследованию почв совхоза ... , 1975; Материалы по обследованию почв учхоза ..., 1982). Основным отличительным признаком при выборе местоположения разреза на местности была удобренность и вид удобрения при схожести генезиса почв. При выборе реперных участков для проведения исследований учитывалась возможность охвата почв разного типа и гранулометрического состава. Суждение о миграции фосфора по профилю почвы делалось на основании установления различий в содержании подвижных (по методу Кирсанова) соединений в разных почвенных горизонтах и, одновременно с этим, путем сравнения удобренных и контрольных (реперных) разрезов. В вегетационнополевом и лабораторных опытах сравнение проводилось между удобренными и контрольным вариантами по слоям почвы до глубины 60 см, на реперных участках – до 100 см. Результаты изучения возможности движения фосфора по профилю светло-серой лесной легкосуглинистой почвы показаны в таблице 3.12. Содержание подвижных соединений фосфора в почвах учхоза «Новинки», судя по приведенным данным, хотя и является очень высоким по существующей классификации, однако намного ниже, чем в почвах Сеймы и Ильиногорска. Отличительной чертой разреза 1д, заложенного на контрольном варианте многолетнего опыта № 1, неудобрявшегося в течение 34 лет, является среднее и практически равное по всему профилю, включая материнскую породу, содержание подвижных фосфатов. Впервые относительно высокие запасы усвояемых фосфатов в материнской породе (покровные суглинки восточной части Кировской области) определил А.И. Калинин (1989). Покровные суглинки, на которых сформировались почвы учхоза, в агрохимическом отношении характеризуются слабокислой реакцией с преоблада109 нием в поглощающем комплексе кальция, и высоко обеспечены фосфором. Почвы на таких породах во всем профиле также имеют повышенное содержание фосфора. Поэтому увеличение содержания подвижного фосфора в пахотном горизонте разреза 2д может быть следствием как сбалансированного удобрения выращиваемых здесь растений, при высокой культуре земледелия в целом, так и проявлением положительных свойств материнской породы. Таблица 3.12 Распределение подвижного (по Кирсанову) фосфора по профилю светло- серой лесной почвы при внесении средних доз удобрений р. 1д - контроль без удобрений Горизонт Глубина,см Р2О5, мг/кг Ап 0-28 91 АЕ 28-38 49 ЕВ 38-47 45 В1 47-71 98 В2 71-112 84 ВС 112-121 99 р. 2д - N60Р60К60 + Навоз 8 т/га Горизонт Глубина,см Р2О5, мг/кг Ап 0-31 466 ЕВ В1 В2 ВС 31-47 47-68 68-112 112-139 115 104 107 108 Подобное вышерассмотренному распределение подвижных соединений почвенных фосфатов по профилю отмечено нами и в черноземной почве (табл. 3.13). Разрез 10е заложен на почве, более 10 лет неудобрявшейся, разрез 12е на почве, имеющей в течение последних 5 лет в среднем на 1 га пашни N70Р35К20 и 4,0 т/га навоза КРС. Таблица 3.13 Распределение подвижного (по Кирсанову) фосфора по профилю выщелоченного чернозема при внесении средних доз удобрений разрез 10е - контроль Горизонт Глубина, см Р2О5, мг/кг Ап А1 АВ В1 В2 С 0-20 20-55 55-80 80-110 110-130 130-200 р. 12е - N70Р35К20 + Навоз 4 т/га Горизонт Р2О5, мг/кг Глубина, см Ап А1 АВ В С 131 159 63 94 110 118 110 0-20 20-40 40-66 66-95 95-170 200 165 75 119 105 Представленные данные свидетельствуют, что содержание подвижного фосфора в обрабатываемом слое почвы характеризуется как повышенное, что является следствием их интенсивного сельскохозяйственного использования и сравнительно невысоких доз вносимых удобрений. Заметно обеднен подвижным фосфором аккумулятивный горизонт АВ, где его содержание составляет 30-50% от обеспеченности фосфором пахотного горизонта. Как было отмечено нами и ранее (Титова В.И., 1984), миграции фосфора удобрений вниз по профилю черноземной почвы не наблюдалось. В целом результаты исследований, показанные в табл. 3.12 и 3.13 являются подтверждением известного в агрохимии и почвоведении явления: возможность аккумуляции и миграции фосфатов по профилю почв обуславливается совокупностью и направленностью элементарных почвенных процессов, при которых элювиальные горизонты характеризуются более низким содержанием подвижных соединений фосфора, а в иллювиальных горизонтах при общем утяжелении его гранулометрического состава возможно повышение количества фосфора. Особый интерес представляют исследования, проводимые государственным центром агрохимической службы «Нижегородский» на реперных участках (табл. 3.14). Таблица 3.14 Распределение подвижных соединений фосфора по слоям почвы (мг/кг) на отдельных реперных участках Глубина отбора проб, см 0-20 21-40 41-60 61-80 81-100 Чернозем оподзоленный глинистый не смытый 1995 109 76 67 83 42 2003 155 134 99 71 51 Темно-серая лесная среднесуглинистая слабосмытая Светло-серая лесная легкосуглинистая слабосмытая Дерновослабоподзолистая легкосуглинистая слабосмытая Дерновосильноподзолистая супесчаная слабосмытая 1995 116 46 52 37 53 1995 305 255 230 148 147 1995 136 126 94 71 64 1995 203 83 20 15 20 2003 174 135 108 82 73 2003 254 202 190 181 153 2003 87 74 70 61 53 2003 91 68 46 37 42 Представленные данные свидетельствуют, что на начало наблюдений (1995 г.) наиболее высоким содержанием фосфора по всей глубине анализируе- 111 мого профиля отличалась светло-серая лесная легкосуглинистая почва реперного участка, расположенного в Кстовском районе. Следует отметить, что до глубины 60 см содержание этого элемента было очень высоким или высоким и снижалось постепенно. Резкое снижение его отмечено в слое 61-80 см. Очень похожая динамика отмечена и для дерново-слабоподзолистой легкосуглинистой почвы. В отличие от рассмотренных, в дерново-сильноподзолистой супесчаной почве отмечено два резких скачка изменения фосфора: снижение его содержания почти в 2,5 раза в слое 21-40 см, и в 4 раза в слое 41-60 см по сравнению, соответственно, со слоями 0-20 и 21-40 см. Несколько иная тенденция наблюдается на оподзоленном глинистом черноземе. Заметное снижение содержания фосфора (в 1,4 раза) отмечено при переходе от пахотного (0-20 см) слоя к подпахотному (21-40 см) и резкое (в 2 раза) – от слоя 61-80 см к слою 81-100 см. В темно-серой лесной среднесуглинистой почве содержание фосфора сократилось в 1,5 раза при переходе к слою 21-40 см и в дальнейшем практически не изменялось. Надо отметить, что, начиная с глубины 40 см, существенных различий по содержанию фосфора в почвах не наблюдалось (за исключением дерновосильноподзолистой супесчаной, более низкое содержание фосфатов в которой обусловлено, вероятно, особенностями почвообразовательного процесса и светло-серой лесной легкосуглинистой, где содержание фосфатов значительно более высокое, что связано, скорее всего, наряду с особенностями почвообразования, также и с интенсивным использованием удобрений). За период 1995-2003 гг. насыщенность почвы всех участков удобрениями, в том числе и фосфорными, была весьма невысокой, практически нулевой. Однако изменения содержания фосфора в почве отмечались не только интенсивностью, но и направленностью. Так, во всех легких почвах отмечено снижение содержания фосфора до глубины 40 см, причем наиболее интенсивное – на супесчаной почве. Ниже 40 см на светло-серой лесной и дерновослабоподзолистой легкосуглинистой почвах динамика фосфора хоть и имела место, но была слабо выражена, в то время как на супесчаной почве отмечено более чем двухкратное увеличение содержания этого элемента (по сравнению с 1995 г.). В отличие от легких почв, на тяжелых (чернозем оподзоленный и темно-серая лесная) отмечено увеличение содержания фосфора во всех анализируемых слоях. Таким образом, можно отметить, что на почвах с достаточно высокой буферной способностью определенное динамическое равновесие между 112 разными группами фосфатов может сохраняться продолжительное время, а в определенных условиях количество подвижных соединений фосфора на некоторое время может даже возрастать и без дотаций извне. На малобуферных (малогумусных и легких по гранулометрическому составу) почвах очень быстро начинает проявляться тенденция снижения подвижных соединений фосфора. Отмеченное выше, с нашей точки зрения, должно заставить агрохимиков (агрономов, агроэкологов и других специалистов) уделять большее внимание определению и контролю валовых запасов фосфора, т.к. временное благополучие отдельных, иногда достаточно больших, участков почв, базирующееся на констатации высоких запасов подвижных соединений фосфора в них, в обозримом будущем может обернуться катастрофическим снижением содержания этого элемента в пахотном слое, что повлечет за собою нарушение процесса питания растений. Результаты определений содержания фосфора, вытесняемого в раствор 0,2n HCl, в образцах почв, длительное время интенсивно удобрявшихся органическими удобрениями, приведены в таблице 3.15 и на рис. 6, 7. Разрезы заложены невдалеке от контрольных разрезов (р. 65 для АО «Птицефабрика Сеймовская» и р. 149 для АО «Ильиногорское»). Дерново-подзолистые почвы этих хозяйств сформировались на древне-аллювиальных суглинках, подстилаемых песчаными и иловато-песчаными отложениями, которые характеризуются низкой природной обеспеченностью фосфором. Все почвы, сформированные на них, отличаются опесчаненным составом пахотного слоя, что может быть обусловлено как сменой породы на определенной глубине профиля, так и выносом из него илистых частиц и частиц физической глины. Рассматривая данные учета содержания подвижных соединений фосфора в почвенном профиле разрезов 5ф, 4и и 5с с учетом вышеотмеченного, следует признать, что появление значительных количеств фосфора в нижележащих от пахотного генетических горизонтах может быть связано, скорее всего, с движением его по профилю вниз, а не с влиянием почвообразующей породы. В.Р. Вильямс считал, что концентрирование фосфора в почве «является наиболее устойчивым, наиболее твердым признаком, отличающим почвенные образования от материнских пород» (с. 215, Собр. соч., т. 5, 1950). Само движение может быть как пассивным (в составе частиц ила и физической глины), так и активным, в растворе почвенной влаги (Хуснутдинова С.С. и др., 1995). Способствует этому и фракционный состав почвенного фосфора (табл. 3.17 и рис. 8) с преобладанием в группе минерального фосфора 113 фосфатов железа, обладающих выраженной миграционной способностью (Ковда В.А., 1973; Аргунова В.А., 1974). Таблица 3.15 Распределение подвижного (по Кирсанову) фосфора по профилю дерново-подзолистой почвы при внесении высоких доз органических удобрений Горизонт Ап Е ЕВ В ВД Д Глубина, см Р2О5 , мг/кг р. 65- контроль 0-29 29-40 40-80 80-110 110-155 155-175 0-26 26-38 38-67 67-88 88-125 125-145 Р2О5 , мг/кг р.5с-помет птиц, 20 т/га 54 13 18 25 50 33 р. 149 - контроль Ап Е ЕВ В ВД Д Глубина, см 66 20 28 37 33 52 0-34 34-51 51-73 73-112 112-140 2700 357 134 70 58 р.4и- жидкий свиной навоз, 200 м3/га 0-28 28-39 39-64 64-102 102-128 1470 360 170 48 97 Глубина, см Р2О5 , мг/кг р.6с-помет птиц, 20 т/га 0-31 31-40 40-56 56-70 70-100 2470 172 49 33 45 р. 5ф - жидкий свиной навоз, 200 м3/га 0-26 26-40 40-77 1800 334 312 77-82 88-112 580 20 Подобные результаты приводит А.И. Калинин (1975) для дерновоподзолистых почв Кировской области, отмечая миграцию железофосфатов до глубины 30 см при неизменном содержании в анализируемых слоях фосфатов алюминия. Установлено, что в миграции фосфора по профилю существенную роль играет и механическое воздействие на почву (перепашка, смыв и др.), а также рост корневой системы (Юркин С.Н. и др., 1978). Способствует этому и временное избыточное увлажнение изучаемых почв, провоцирующее более энергичный перенос этого элемента в ионной форме, о возможности которого свидетельствуют исследования В.А. Аргуновой (1974), А.В. Павлихиной, Н.Н. Поддубного (1974), Б.А. Рыбаковой и др. (1981), Б.С. Носко (1983), С.С. Хуснутдиновой и др. (1995), В.И. Титовой и др. (1997). 114 115 Особо выделяется разрез 5ф. Здесь увеличение содержания подвижных фосфатов сверх верхнего предела существующей классификации по обеспеченности почв фосфором отмечено до глубины 80 см. Причем, в 5-сантиметровом слое, примыкающем к подстилающей породе, содержание Р2О5 достигает 580 мг/кг! Объяснение этому можно найти в строении профиля: опесчаненный верх с ярко выраженным элювиальным процессом (собственно подзолистый, песчаный по гранулометрическому составу, горизонт в 14 см, и среднесуглинистый переходный к иллювиальному горизонт ЕВ в 37 см), способствующий как механическим, так и химическим потерям подвижного фосфора, подстилается глиной в горизонте Д и тяжелым суглинком в горизонте ВД, служащими водоупором и сорбционным барьером на пути фосфора. Подобное явление на серых лесных почвах отмечал М.А. Корзун с соавт. (1983), связывая это как со свойствами почвообразующей (подстилающей) породы, так и с гранулометрическим составом профиля вкупе с его двучленностью. По мнению В.А. Аргуновой (1974), И.Н. Хмелинина (1984), А.Ю. Кудеяровой (1995), Н.М. Белоуса (1996) увеличение содержания фосфора в горизонте В1 может быть связано и с иллювиированием фосфорорганических комплексов. По данным А.Д. Фокина, Е.Д. Чистовой (1964) миграция фосфора, связанного с фульватными соединениями, в 3-6 раз выше, чем минеральных фосфатов. Результаты количественного учета фосфатных соединений изучаемых почв, приведенные в таблице 3.16 и на рис. 8, также позволяют утверждать: фосфорорганические соединения мигрируют вглубь почвы, причем более активно - на супесчаной почве при внесении жидкого свиного навоза. Содержание органофосфатов вниз по профилю в целом снижается, но доля их от валового фосфора в иллювиальных горизонтах явно выше, чем в элювиальных. При этом количественные параметры миграции органофосфатов выше на более легкой по гранулометрическому составу почве: на глубине около 80 см в супесчаной почве обнаруживается 1/6 часть от Рорг. пахотного горизонта, а в суглинистой - лишь десятая часть запаса органофосфатов. Безусловно, что миграционным процессам органических соединений фосфора способствуют высокий уровень залегания грунтовых вод и слабая степень минерализации органического вещества с преобладанием в составе гумуса этих почв фульвокислот. Обобщая результаты определения содержания подвижного (по Кирсанову) фосфора по генетическим горизонтам почвенных разрезов, сделанных в естественных условиях, можно отметить следующее. 116 Таблица 3.16 Фракционный состав фосфатов по профилю почв, интенсивно удобрявшихся органическими удобрениями Гори зонт Глубина см Рвал. Рорг. мг/кг Апах. Е В ВД 10-20 40-50 80-90 120-130 5514 1448 1307 1017 Апах. Е ЕВ ВД Д 10-20 30-40 50-60 77-82 90-100 4895 1120 1236 1190 1183 % к Рвал. Рыхлосвяз Рмин., мг/кг Al-P Fe-P Разрез 5с, АО «Птицефабрика Сеймовская» 1610 29,2 214 793 1507 188 13,0 29 131 465 153 11,7 16 185 461 32 3,1 8 107 332 Разрез 5ф, АО «Ильиногорское» 1498 30,6 203 553 1052 145 12,9 32 109 221 224 18,2 18 143 305 263 22,1 12 132 390 51 4,3 14 115 422 117 Ca-P Рмин. Рмин., % к Рвал. 662 108 167 293 3176 733 829 740 57,6 50,6 63,4 72,8 694 108 136 263 377 2502 470 602 797 928 51,1 42,0 48,7 67,0 78,5 118 1. Систематическое внесение высоких доз органических удобрений и резкое повышение содержания фосфора в пахотном слое почв приводит к увеличению концентрации фосфора в элювиальных горизонтах Е и ЕВ, что может быть объяснено ходом и направленностью элементарных почвенных процессов, способствующих выносу подвижных соединений фосфора. Количественное содержание подвижных фосфатов в горизонте Е достигает 20% от его содержания в пахотном слое. 2. При высоком содержании подвижных соединений фосфора в почве увеличивается вероятность его миграции по профилю, что уже отмечается в производственных условиях. Расстояние миграции будет определяться количеством и видом вносимых удобрений, фракционным составом почвенного фосфора, а также особенностями генетического строения почв. Глубина проникновения подвижных соединений фосфора может достигать 40-80сантиметровой отметки почвенного профиля. 3.3.2. Лабораторные и лизиметрические опыты Для более детального изучения влияния очень высокой обеспеченности почв фосфором на поведение его в почве была проведена серия вегетационнополевых и лабораторных опытов, основными задачами которых было: установление границ миграции фосфора на почвах с использованием разных фосфорсодержащих удобрений в условиях вегетационнополевого опыта при выращивании растений (опыты № 7, 9-12); определение зоны повышенных концентраций фосфора, вызванных движением капиллярной и гравитационной воды в условиях лабораторных опытов № 2, 3 и 15; анализ возможности диффузного перемещения фосфорной кислоты (лабораторный опыт № 4). Основные результаты определения величины миграции подвижных соединений фосфора при внесении удобрений на светло-серой лесной почве (вегетационно-полевой опыт № 7) показаны в таблице 3.17, на дерновоподзолистых почвах (опыты № 9-12) - в таблицах 3.18 и 3.19. Полученные результаты свидетельствуют о том, что концентрация фосфора в слое внесения суперфосфата (0-20 см) изменяется в зависимости от времени воздействия удобрения на почву. Заданное (или близкое к нему) содержание фосфора в почве удается получить лишь спустя год от момента внесения 119 удобрения, что согласуется с данными О.В. Сдобниковой (1985), В.Н. Переверзева, Е.А. Комлевой (1992). Таблица 3.17 Динамика подвижных соединений фосфора по слоям почвы и во времени Варианты опыта Р300 Р1300 Р2200 Глубина отбора, см 0-20 21-40 41-60 0-20 21-40 41-60 0-20 21-40 41-60 Спустя … месяцев от закладки опыта 5 (1995) 12 (1996) 38 (1998) 50 (1999) 448 411 311 286 254 280 280 298 310 320 330 325 1916 1149 1148 995 745 960 960 785 365 505 505 515 2738 1300 1296 1090 1515 1076 1076 748 511 675 675 680 Как следует из представленных данных, содержание фосфора в слое 0-20 см во времени постепенно снижается. Интенсивность этого процесса в первый год возрастает по мере увеличения дозы удобрения, а в последующий период наблюдается обратная тенденция. Так, за 2 года (1996-1998 гг.) в вариантах Р1300 и Р2200 содержание фосфора в пахотном слое практически не изменялось, в то время как на варианте Р300 снизилось почти на 25%. Динамика содержания подвижного фосфора в слое 21-40 см в вариантах Р300 и Р1300 до 1998 года (первые три года проведения исследований) имеет одинаковую направленность – постепенное увеличение. К следующему сроку отбора проб ситуация несколько изменилась: в варианте Р300 содержание подвижного фосфора в этом слое почвы продолжает незначительно увеличиваться, в то время как на варианте Р1300 снижается на 18%. Изменение содержания фосфора в этом слое почвы в варианте Р2200 практически аналогично динамике его в верхнем, имитирующем пахотный, слое. Кроме того, следует обратить внимание на то, что в варианте Р 300 идет постепенное выравнивание содержания фосфора в слоях 0-20 и 20-40 см. В вариантах же Р1300 и Р2200 через 5 месяцев после внесения удобрений содержание фосфора в слое 21-40 см составило 49 и 55% от количества его в слое 0-20 см, через 3 года – 84 и 83%, а через 4 года – 79 и 69% соответственно. Таким обра- 120 зом, в начале опыта шло выравнивание содержания подвижных фосфатов по анализируемым слоям, а затем разрыв между ними вновь начал увеличиваться. На глубине 41-60 см содержание фосфора в почве варианта Р300 практически не изменялось (310-330 мг/кг) и во все сроки наблюдений было выше, чем в слое 21-40 см, а начиная с 1998 года (через 3 года после внесения удобрений) было несколько выше, чем в слое 0-20 см. В почве вариантов Р1300 и Р2200 отмечено некоторое увеличение содержания фосфора в рассматриваемом слое через год после внесения удобрений, которое в последующем практически не изменялось и оставалось более низким, чем в вышележащих слоях почвы. В вегетационно-полевых опытах № 9 и 10 (табл. 3.18) изучалось движение фосфора по профилю дерново-подзолистой почвы при удобрении ее жидким свиным навозом. Таблица 3.18 Распределение подвижных (по Кирсанову) соединений фосфора по глубине дерново-подзолистой почвы при внесении жидкого свиного навоза, мг/кг Слой Начало Через 12 месяцев от начала опыта Навоз-200 м3/га N100К200 почвы, см опыта Контроль Опыт № 9 - почва супесчаная 0-20 930 859 1161 970 20-30 546 577 568 30-40 277 542 404 529 40-50 282 427 401 50-60 346 282 285 Опыт № 10 - почва легкосуглинистая 0-20 1470 1167 1156 1054 20-30 414 467 441 30-40 321 325 322 275 40-50 279 217 323 50-60 337 339 228 Результаты исследования позволяют констатировать, что при внесении умеренных доз свиного навоза (200 м3/га) содержание подвижных фосфатов увеличивается лишь на супесчаной почве и лишь в слое внесения. Во всех нижележащих слоях почвы отмечается повышенная концентрация фосфора, но абсолютно идентичная контрольному варианту. Однако нельзя не отметить, что 121 подвижные соединения фосфора из слоя Ап (0-20 см) с изначальным содержанием 930 мг/кг почвы (опыт № 9) мигрируют вниз в слой почвы 20-40 см (с изначальным содержанием 277 мг/кг), где их концентрация достигает 540 мг/кг, т.е. увеличивается вдвое. Та же закономерность прослеживается и в опыте № 10, хотя глубина миграции в этом случае ограничивается слоем 20-30 см. При уравновешивании содержащихся в почве запасов подвижного фосфора недостающим количеством азота и калия содержание фосфора в слое внесения несколько снижается относительно фонового варианта (для супесчаной почвы) и даже относительно контрольного варианта (для легкосуглинистой почвы), что вероятнее всего связано с увеличением выноса фосфора полученным в опытах урожаем. Таблица 3.19 Распределение подвижных (по Кирсанову) фосфатов по глубине дерново-подзолистой почвы при внесении птичьего помета, мг/кг Слой Начало Через 12 месяцев от начала опыта Помет - 20 т /га N100К200 почвы, см опыта Контроль Опыт № 11 - почва супесчаная 0-20 2700 2510 2735 2653 20-30 157 1512 2625 1687 30-40 406 1528 512 40-50 643 389 383 50-60 325 711 277 Опыт № 12 - почва легкосуглинистая 0-20 4080 3268 3527 3318 20-30 113 1260 1516 2034 30-40 606 786 686 40-50 381 362 462 50-60 353 359 541 Опыты с использованием в качестве фосфорсодержащего удобрения птичьего помета (№ 11-12, табл. 3.19) аналогичны вышерассмотренным (№ 9-10) как по методике проведения, так и по большинству полученных результатов. Однако интенсивность миграции подвижных соединений фосфора при внесении птичьего помета явно выше. Так, содержание фосфатов в слое 20-30 см составляет от 30% (на легкосуглинистой почве) до 90% (на супесчаной почве) от количества подвижных фосфатов в верхнем 0-20 см слое. Причем, она практи- 122 чески одинакова для вариантов с использованием богатой фосфором почвы хозяйства (варианты «Контроль» и «N100К200») и варианта с использованием свежего птичьего помета в дозе 20 т/га. Отмеченное можно объяснить, только связав это с движением фосфора по профилю почвы в виде органических соединений, о значительной способности которых к миграции писали В.А. Аргунова (1974), А.И. Карпухин, А.М. Гасанов (1976), В.Н. Самыкин (1982), А.Ю. Кудеярова (1993, 1995), Н.М. Белоус (1996) и др. Доля же органофосфатов в анализируемых почвах велика и достигает 30% от валовых запасов фосфора (опыты 9,10 с использованием свиного навоза) и даже 34,8% (опыты №11-12 с внесением птичьего помета). В свою очередь, наблюдаемый факт явился причиной заметного обогащения подпахотного слоя (ниже 20-сантиметровой отметки) подвижным фосфором, содержание которого возросло во всех вариантах для слоя 30-40 см - в 3-6 раз, а для слоя 40-60 см - в 2-3 раза. Таким образом, вегетационно-полевыми исследованиями установлено следующее. 1. Фосфор суперфосфата, внесенный в высоких дозах в расчете на заданное содержание фосфора (Р1300 и Р2200), активно мигрирует в массе светло-серой лесной спустя год от начала опыта концентрация в слое 20-40 см достигает 83% от содержания фосфора в слое внесения. 2. Подвижные фосфаты дерново-подзолистой почвы с естественно сформированным в результате длительного использования больших количеств органических удобрений (жидкого свиного навоза и птичьего помета) очень высоким содержанием фосфора (порядка 1000-4000 мг/кг по Кирсанову) обладают высокой подвижностью и способны активно мигрировать на расстояние 5-10 см на легкосуглинистых и 10-20 см - на супесчаных почвах. 3. Большей способностью к миграции обладает фосфор птичьего помета, при использовании которого граница зоны с концентрацией подвижных соединений фосфора, составляющей около 50% от концентрации фосфора в Ап, находится на глубине 30-40 см. Миграция фосфатных соединений свежевнесенного свиного навоза по профилю почвы не отмечена. В описанном выше исследовании удобрения были внесены в слой 0-20 см, имитирующий пахотный горизонт с равномерным распределением в нем удобрений, а изменения концентрации подвижных соединений фосфора учитывались в слоях почвы, расположенных ниже слоя внесения удобрений. Однако применительно к фосфорным удобрениям часто и настойчиво рекомен123 дуется использование локального способа внесения удобрений, особенно на почвах, обладающих повышенной способностью к химическому связыванию фосфора. В связи с этим была предпринята попытка определить величину миграции фосфора из слоя внесения, расположенного на разной от поверхности почвы глубине (по аналогии с ленточным или припосевным внесением), вызванную движением воды по профилю. Исследования по изучению миграции подвижных соединений фосфора из места их локализации при оптимальной влажности почвы, постоянно поддерживаемой путем подачи воды сверху (опыт № 2) или снизу при подпитывании (опыт № 3) проведены на черноземной почве в лабораторных условиях. Суперфосфат внесен тонким слоем на глубине 10 см (опыт № 2) или 15 см (опыт № 3). В варианте «NК + Рс » азотно-калийное удобрение внесено во весь объем почвы до набивки микролизиметра и закладки опыта. Содержание фосфора определялось по методу Чирикова. Результаты определения концентрации подвижного фосфора в конце опыта показаны на рис. 9 и в таблице 3.20. Таблица 3.20 Содержание подвижных соединений фосфора в зависимости от глубины внесения суперфосфата в почву и направления движения воды по лизиметру, мг/кг Движение воды сверху, опыт № 2 Суперфосфат внесен на глубину 10 см Слой почвы см 0-5 5-7 7-9 9-11 11-13 13-15 15-17 17-20 20-25 НСР05 Варианты Контроль 48 47 41 44 42 44 40 41 42 Рс 71 75 84 359 366 352 72 76 63 94 Подача воды снизу, опыт № 3 Суперфосфат внесен на глубину 15 см Варианты Слой почвы NK+Pс 46 50 62 465 413 153 59 50 53 см 0-5 5-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-25 НСР05 124 Контроль 41 46 45 44 43 42 44 44 Рс 58 67 341 443 422 62 51 50 105 NK+Pс 59 78 325 443 349 65 63 55 125 Внесение суперфосфата на глубину 10 см привело к повышению концентрации фосфорной кислоты в слое почвы вплоть до глубины 13-15 см. При этом дополнительное азотно-калийное удобрение всего объема почвы не отразилось на поведении фосфора и расстояние миграции осталось тем же - 5 см. Увеличение глубины заделки суперфосфата в почву и одновременно с этим приближение его к воде, являющейся источником влагообеспечения лизиметра, дало возможность наблюдать следующие изменения в концентрации подвижных соединений фосфора: в обоих вариантах с внесением суперфосфата на глубину 15 см увеличение ее обнаружено на расстоянии 5 см вверх от слоя внесения, т.е. до глубины 10 см от поверхности почвы. Исследование возможностей передвижения фосфора из гранулы удобрений при внесении их локальным способом совместно с посевом проведены на светло-серой лесной почве в лабораторном лизиметрическом опыте № 15. Вода для полива микролизиметров подавалась сверху, ее количество соответствовало среднемноголетним условиям увлажнения вегетационного периода. Удобрения (гранула) внесены в верхний (1-2 см) слой почвы. Одной из целей проведения данного исследования являлось определение концентрации солей почвенного раствора в предполагаемой зоне расположения корней. Результаты опыта приведены в таблице 3.21. Как показывают приведенные данные, содержание подвижных соединений фосфора через 10 дней после внесения суперфосфата и нитроаммофоски значительно возрастает в месте внесения гранулы (слой почвы 1-2 см) и ниже по лизиметру на расстоянии в 1 см и достигает концентрации, по выражению В.Е. Булаева, В.Г. Булаевой (1974), «практически возможной только при локальном внесении удобрений». Однако концентрация солей почвенного раствора при этом увеличивается лишь при внесении нитроаммофоски, что вероятнее всего связано не столько с дозой фосфора, сколько с азотно-калийными компонентами этого удобрения. Отмеченное можно трактовать так: при внесении нитроаммофоски в рядки одновременно с посевом семян следует строго выдерживать дозу удобрений, дабы не превысить допустимую концентрацию солей почвенного раствора, составляющую по В.Д. Панникову, В.Г. Минееву (1987) 0,2-0,3% или 2-3 г всех питательных солей на 1 л раствора. Опыт № 4 предусматривал изучение возможностей перемещения фосфорной кислоты в почве путем диффузии. Содержание фосфора в почве определялось в вытяжке 0,5n СН3СООН. 126 Таблица 3.21 Содержание подвижных соединений фосфора и концентрация солей почвенного раствора по глубине анализируемого слоя Слой Контроль Суперфосфат Нитроаммофоска Определения проведены спустя ... суток от начала опыта см 1 10 1 10 1 10 Содержание подвижных форм Р2О5, мг/кг 1-2 154 142 711 741 684 715 2-3 137 134 284 189 340 220 3-4 129 137 190 130 213 134 4-6 122 132 133 132 141 129 6-8 126 138 135 125 139 134 8-10 120 127 141 133 135 128 Концентрация солей почвенного раствора, % 1-2 0,063 0,060 0,079 0,078 0,208 0,189 2-3 0,061 0,057 0,059 0,060 0,185 0,145 3-4 0,060 0,054 0,054 0,056 0,199 0,156 4-6 0,061 0,053 0,059 0,057 0,137 0,135 6-8 0,066 0,057 0,059 0,060 0,148 0,160 8-10 0,060 0,057 0,056 0,057 0,140 0,147 Результаты опыта приведены в таблице 3.22. Анализируя представленные результаты, можно отметить следующее. Использование суперфосфата привело к достоверному увеличению концентрации подвижных соединений фосфора в слое почвы на 1,0-1,5 см выше или ниже глубины внесения (4,5 см, где вся доза порошковидного суперфосфата была распределена тонким слоем), что сохранялось в течение 60 дней. К 120-му дню на варианте с односторонним использованием суперфосфата произошло заметное снижение общего содержания подвижных фосфатов во всех анализируемых слоях, включая слой внесения удобрения, что возможно связать только с ретроградацией свежевнесенных фосфатов. Внесение той же дозы суперфосфата в почву, предварительно удобренную азотно-калийными туками, не изменило границ диффузии фосфора. Однако и через 120 дней проведения опыта интенсивность диффузии в слое почвы 3-4 см (т.е. выше слоя внесения на 1,0-1,5 см) не изменилась. Кроме этого, наблюдается тенденция увеличения содержания подвижного фосфора 127 в слоях почвы, расположенных на 1,0-3,0 см ниже глубины внесения суперфосфата. Таблица 3.22 Содержание подвижных соединений фосфора в почве при изучении возможности их диффузного перемещения, мг/кг Контроль, без удобрений Слой см 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 НСР05 30 98 102 79 120 127 102 109 82 80 60 60 48 62 51 124 74 50 92 64 Рс на глубину 4,5 см Число дней от начала опыта 120 30 60 120 48 115 103 110 66 92 115 66 75 119 120 159 79 370 331 253 126 693 453 219 118 309 363 207 103 108 96 103 112 118 106 129 88 92 88 132 163 NКх)+Рс на глубину 4,5 см 30 137 96 110 275 485 359 100 88 60 60 78 179 164 500 582 317 159 95 118 120 32 63 78 394 494 163 161 170 108 Примечание: х) - азотно-калийные удобрения распределены в массе почвы всего лизиметра В результате проведенных в лабораторных условиях исследований по изучению границ миграции фосфора при его локальном внесении было установлено: подвижные соединения фосфора способны передвигаться вместе с током воды по направлению ее движения. Миграция наблюдается в слое почвы 10 см, т.е. 5 см вверх (при подпитывании) или вниз (при поливе) от места локализации фосфорного удобрения; удобренность почвы азотно-калийными туками не влияет на границы миграции подвижного фосфора. диффузия фосфорной кислоты суперфосфата при оптимальном увлажнении происходит в слое почвы толщиной 3,0 см в направлении вверх и вниз от места внесения суперфосфата на расстояние 1,0-1,5 см. Интенсивность диффузии за 120 дней проведения опыта не изменилась. 128 Заключение по главе Завершая главу, характеризующую фосфатный режим основных типов почв региона (дерново-подзолистые, серые лесные, оподзоленные и выщелоченные черноземы), складывающийся в результате различных систем удобрения и ведения хозяйства в целом, можно сделать следующие выводы. 1. Длительное внесение умеренных доз минеральных и органических фосфорсодержащих удобрений (в среднем по 60 кг NРК и 8 т/га навоза) способствует сохранению общих запасов фосфора. При этом доля условно доступных для растений фосфатов (подвижный фосфор по Кирсанову, сумма первых трех групп по Чирикову, рыхлосвязанные фосфаты по Чангу-Джексону и пр.) увеличивается, достигая 25-30% к Рвал., и пополняется как за счет внесенных удобрений, так и за счет фосфатов невыветрившихся минералов, доля которых при систематическом внесении удобрений соответственно уменьшается. Долевое участие кальциевых фосфатов и фосфатов железа и алюминия в формировании группы минерального фосфора практически равноценно. Группа органофосфатов возрастает и достигает 34% от валовых запасов фосфора при органоминеральной системе удобрения. 2. Увеличение разовых доз внесения удобрений (до 100 т навоза КРС на 1 га или эквивалентного по основным элементам питания количества минеральных удобрений) вызывает изменения в фосфатном состоянии почвы, возрастающие с увеличением дозы удобрений. В группе минеральных фосфатов возрастает доля фосфатов алюминия и железа, содержание которых достигает 60-72% от суммы минерального фосфора. 3. Систематическое применение высоких доз органических удобрений (птичьего помета и жидкого свиного навоза) приводит к увеличению валовых запасов фосфора. Относительное содержание групп органических и минеральных фосфатов при этом во времени практически не изменяется, колеблясь в пределах 27-36% к валовому содержанию фосфора, что аналогично фосфатному состоянию почв при внесении умеренных доз удобрений. Содержание фосфатов алюминия и железа составляет около 70% от суммы минерального фосфора. Удобрение почв птичьим пометом и свиным навозом способствует повышению содержания кальциевых фосфатов в изучаемых почвах. Все это позволяет объяснить резкое повышение доли фосфатов, извлекаемых из почвы 0,2n 129 HCl (до 30% от Рвал. на супесчаных и до 50% валовых запасов на суглинистых дерново-подзолистых почвах), наблюдаемое в хозяйствах с использованием интенсивной органической системы удобрения, переходом в экстрагируемую вытяжку значительных количеств фосфатов, внесенных в почву в составе органической массы свиного навоза и птичьего помета, а также фосфатов железа и алюминия. 4. Между удобренностью почвы и количеством фосфатов, определяемых в вытяжках по Кирсанову, Чангу-Джексону, Карпинскому-Замя-тиной и Скофилду, существует прямая зависимость, выражаемая коэффициентами корреляции r = 0,63-0,86. В целом содержание подвижных форм фосфора, вытесняемых из почвы солевыми растворами по Карпинскому-Замятиной и Скофилду, менее подвержено колебаниям (коэффициент вариации не превышает 12%) и более реально отражает количество доступных для растений соединений. 5. Соединения фосфора способны к передвижению в почве с током воды и к диффузии. Граница зоны повышенной концентрации подвижных фосфатов располагается на расстоянии 1 см (при диффузии) и до 5 см (при движении подвижных соединений фосфора с водой) вверх или вниз от места локализации удобрения. Разовое внесение повышенных доз фосфорных удобрений при равномерном их распределении в слое почвы 0-20 см (пахотный горизонт) приводит к увеличению концентрации фосфора в слоях почвы до глубины 30-40 см. Систематическое применение высоких доз фосфорсодержащих удобрений в производственных условиях приводит к миграции подвижных фосфатов с перераспределением групп и фракций фосфатов по профилю почвы. Расстояние миграции определяется совместным действием дозы удобрения, его формой, глубиной внесения, особенностями строения профиля, современными почвенными процессами и может достигать 10-30 см, т.е. глубины 40-60 см и ниже от поверхности почвы. 130 Глава 4. ФОСФОР И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР Важнейшей задачей, стоящей перед сельскохозяйственным производством России, в частности, его растениеводческой отраслью, по прежнему остается задача повышения урожайности всех возделываемых культур. В числе мер, призванных способствовать этому, одно из первостепенных значений имеет применение удобрений. Так, по данным агрохимической службы Российской Федерации, применение минеральных удобрений повышает урожай сельскохозяйственных культур в зависимости от типа почвы, погодных условий и других факторов на 18-43% (Прокшин В.А., Смирнов А.Г., 1994). По оценке зарубежных специалистов, в странах Западной Европы за счет удобрений формируется 60-70% прибавки урожая (Gervy R., 1981; Keller E.R., 1982). Минеев В.Г. и др. (1980) при обобщении исследований в 32-х длительных опытах, проводимых на трех типах почв, пришли к выводу, что за счет внесения удобрений на дерново-подзолистой почве создавалось до 55%, на серой лесной - до 28% и на черноземе - до 20% урожая от общего его уровня. Подобные результаты отмечают в своих работах Д.А. Кореньков (1976), С.Н. Адрианов с соавт. (1993), М.А. Полев и др. (1995), А.Л. Иванов, В.В. Окорков, А.А. Григорьев (1996), В.Ф. Ладонин с соавт. (1996), Н.З. Милащенко (1996), В.А. Прокшин, Ю.С. Авдеев, А.П. Смирнов (1997) и др. В ряде опытов показана высокая эффективность удобрений на более плодородных почвах (Ивойлов А.В., Борискин Н.Т., Бессонова М.Н., 1991; Долженко Н.К. и др., 1996; Квасов В.А., Непобедимая Л.П., Голубцова Л.П., 1996). Следует, однако, заметить, что если в предшествующие годы генеральной линией удобренческой химизации было неизменное и интенсивное наращивание количества вносимых удобрений, то на современном этапе участие удобрений в решении вышеназванной задачи переходит из сферы действия количественной в качественную: по свидетельству К.И. Саранина (1995) в 1994 году сельскому хозяйству страны поставлено 1,3 млн. тонн минеральных удобрений, что составляет 14% к уровню 1990 года. Количественные различия в действии удобрений на урожайность культур обусловлены влиянием почвенно-климатических условий его формирования, набором выращиваемых культур и системой применения удобрений в севообороте. При этом есть свидетельства как равноценности органической и минеральной систем удобрения (Синягин И.И., 1980), так и превосходства одной из них. Так, ряд опытов свидетельствуют о более высокой эффективности мине131 ральной системы удобрений (Яговенко Л.Л., Поликарпова Н.Я., 1991; Минеев В.Г., Дебрецени Б., Мазур Т., 1993; Фомин В.Н., Таланов И.П., 1995; Mengel K., 1979; Adams N.,1990). Многочисленные исследования свидетельствуют о высокой эффективности органо-минеральной системы удобрения (Бодрова Е.М. с соавт., 1973; Шевцова Л.К., Сизова Д.М., 1974; Ильин С.С., 1980; Саратов Г.Я., 1988; Зинурова Г.Н., Муфаззалова Р.М., Миндибаев Р.А., 1995; Попов П.Д., 1997). Малозаметным по внешним признакам, но значимым следствием применения удобрений является качество получаемой растениеводческой продукции Оно связано с химическим составом растений и содержанием в хозяйственной части урожая веществ, определяющих целевое назначение культур. Результаты опытов по изучению влияния фосфора на качество зерновых культур противоречивы. Имеются свидетельства о полном отсутствии такого влияния (Яковлев А.И., Попов В.Я., Тимофеев Д.Ф., 1977; Басманов А.Е., Зимина Л.П., 1991; Павлов А.Н., 1994). По данным ряда авторов (Воллейдт В.П., 1978; Суднов П.Е., 1978; Гармашов В.Н. с соавт., 1993), действие фосфора обычно отрицательно, по другим данным (Зань А.Н., 1977; Назаров Ю.И., 1978) - только положительное. Как отмечают А.В. Петербургский (1981), В.Д. Панников, В. Г. Минеев (1987), фосфорные удобрения в оптимальных дозах не только повышают урожай, но и улучшают его качество. Избыточное же фосфорное питание часто приводит к снижению содержания белка в товарной продукции зерновых культур (Пресняков Н.А., Гридяева Л.И., 1977; Першак И.Т., Гудым В.И., 1980). Ход и характер биологических процессов в растении, а соответственно, и качество зерна, зависит от соотношения содержания фосфора и азота в почве. Опытами И.В. Мосова (1968) было показано, что при одностороннем увеличения содержания подвижного фосфора в питательной среде содержание общего белка в зерне снижается. Таким образом, качество зерна в одних условиях под действием фосфорных удобрений снижается, а в других - повышается в результате действия ряда факторов, и, прежде всего, соотношения уровней азотного и фосфорного питания. Кроме этого, влияние фосфорных удобрений на данный показатель определяется погодными условиями. Например, в сухие годы, когда почвенные фосфаты становятся трудноусвояемыми и почвенные микроорганизмы (азотфиксирующие, нитрифицирующие), влияющие на азотный режим, испытывают резкий недостаток фосфора, дополнительное внесение фосфорных удобрений сказывается положительно на содержании белка в зерне (Стрельникова М.М., 1971). 132 Заслуживает внимания вопрос о влиянии на качество урожая органических удобрений. Прямых исследований по этой проблеме немного и они касаются, главным образом, химического состава растений, который обычно не имеет существенных различий при использовании разных источников снабжения растений элементами питания, если они даны в эквивалентных дозах (Кулаковская Т.Н., 1978). Сопоставляя эффективность навоза и минеральных удобрений, многие исследователи отмечают, что по доступности фосфора и калия эти удобрения близки и что различия в их действии связаны, главным образом, с азотом, доступность которого в навозе значительно ниже, чем в минеральных удобрениях (Любарская Л.С., 1960; Михалев Н.Н., Ефремова З.С., 1980). При внесении удобрений изменяется также количество элементов питания, выносимое единицей продукции сельскохозяйственных культур. Большинство исследователей отмечают увеличение данного показателя при применении удобрений (Демин В.А., 1985; Коваленко В.Е., Крамарев С.Н., Усенко Ю.И., 1994; Демин В.А., Васильев А.Н., 1996; Мартынович Н.Н., Мартынович Л.И., 1996; Жуков Ю.П., Хайруллин И.М., 1996), объясняя это тем, что создаваемая при удобрении более мощная корневая система поглощает дополнительное количество элементов питания. Кроме этого, усиливается удельное поглощение питательных веществ корневой системой вследствие активизации метаболических процессов в растении (Коваленко В.Е., Крамарев С.М., Усенко Ю.И., 1994) и мобилизации элементов питания, содержащихся в самой почве, за счет усиления ее микробиологической активности (Вешко Э.И., 1961; Рассохина В.В., Ганжара Н.Ф., Кауричев И.С., 1977). Однако применение удобрений не всегда сопровождается увеличением содержания питательных элементов в растении. P.F. Smith (1962) выделяет три возможных случая: 1) рост урожайности сопровождается небольшим снижением количества элементов питания в растении; 2) рост урожая происходит с увеличением концентрации элементов питания; 3) снижение урожая происходит с увеличением содержания элементов питания в единице продукции. Последнее происходит, когда концентрация элементов питания в почве достигает некоторого порога толерантности и начинает угнетать растения. Необходимо отметить, что повышение концентрации элементов питания в растительной продукции может свидетельствовать как о более высоком, так и более низком ее качестве. Например, увеличение содержания азота и связанное с ним увеличение содержания белка в растении свидетельствует в основном о повышении качества сельскохозяйственной продукции; увеличение концентрации азота в форме нитратов не только не улучшает качество, но может быть опасным для здоровья 133 человека и животных (Guth E., Guth D., 1982). Уровень накопления фосфора, кальция, магния в растениях ниже, чем потребность животных в этих элементах, поэтому увеличение их концентрации в кормах - явление положительное. Приемов повышения эффективного действия удобрений в арсенале агрохимической науки достаточно. Среди них следует назвать как сугубо агрохимические (расчет доз; выбор форм, сроков и способов внесения), так и агротехнические и в целом земледельческие приемы (соблюдение чередования культур в севообороте, обработка почвы и т.п.). Немаловажное значение при этом имеет и характеристика почвы как объекта, способного удовлетворить жизненные потребности растений. Из химических почвенных показателей, оказывающих особенно большое влияние на формирование растений и тесно коррелирующих с урожайностью, чаще всего называют содержание в почве органического вещества и фосфора (Никитин Б.А., 1966, 1976; Тайчинов С.Н., Алексеева Г.А., 1972; Ефимов В.Н., 1983; Кауричев И.С., 1989; Булгаков Д.С., Славный Ю.А., 1996; Минченко Т.Э., 1996 и др.). Известно, что распашка целинных почв и активное введение их в культуру приводит к некоторой потере гумуса (Минеев В.Г., Шевцова Л.К., 1978; Гамзиков Г.П., 1981; Щербаков А.П., Рудай И.Д., 1983; Бабарина Э.А., Жукова Л.М., Шевцова Л.К., 1987; Дьяконова К.В., 1988; Шевцова Л.К., 1988; Welte E., Timmerman F., 1976; Dormaar J.F., 1979; Reuter G., 1981; Campbell C.A., Souster W., 1982; Stevenson F.J., 1982 и др.). Восполнение же потерянного происходит очень медленно и требует больших количеств, прежде всего, органических удобрений, объемы производства которых слабо зависят от развития промышленности. На фоне снижения запасов гумуса (а, значит, и азота) в почве, сохранение запасов фосфатной пищи (а, тем более, наращивание их за счет неиспользуемой остаточной части вносимых туков) может привести к нарушению режима питания растений, что скажется на объеме и качестве товарной продукции. При систематическом внесении удобрений под последовательно выращиваемые в севообороте культуры это может проявляться еще в большей степени. В этой связи исследование вопросов удобрения культур в длительных стационарных и краткосрочных тематических опытах дает возможность ответить на ряд вопросов, среди которых могут быть: отзывчивость отдельных культур на удобрение; зависимость их действия от обеспеченности почв элементами минерального питания; сила и продолжительность последействия ранее внесенных удобрений и другие. 134 4.1. Продуктивность культур при средней обеспеченности почв фосфором 4.1.1. Агрономическая эффективность систематического внесения удобрений в зерно-травяном севообороте Известно (Блэк К.А., 1973; Дерюгин И.П., 1975; Кук Д.У., 1975; Кулаковская Т.Н., 1978; Сдобникова О.В., Илларионова Э.С., 1979; Ломако Е.И., 1981; Державин Л.М., 1984; Пономарева Н.И., 1984; Хлыстовский А.Д., Касицкий Ю.И., 1987; О.А. Ельчининова, 1994; Духанин Ю.А., 1995; Иванов И.А. с соавт., 1996; Милащенко Н.З., 1996 и др.), что действие фосфорных удобрений на почвах низкоплодородных и слабообеспеченных подвижными соединениям фосфора, проявляется в значительно большей степени, чем на богатых почвах. По данным Т.Н. Кулаковской (1979) при низкой обеспеченности дерновоподзолистых почв Белоруссии подвижными формами фосфора прибавки урожая от внесения фосфорных удобрений достигают 40%. В то же время использование фосфорных удобрений на хорошо обеспеченных фосфатами почвах, по результатам многочисленных опытов в Дании (Rasmussen A., 1978), экономически нерентабельно. Полевой опыт № 1 продолжительностью 40 лет (1964-2003 гг.) позволяет проследить действие удобрений на урожайность отдельных культур во времени и определить не только ежегодную продуктивность отдельных культур (Сиротин Ю.П. с соавт., 1986; Сиротин Ю.П., Титова В.И., 1990), но и суммарную продуктивность изучаемого севооборота. На год закладки опыта светло-серая лесная легкосуглинистая почва его имела низкое содержание гумуса, слабокислую реакцию среды и среднюю обеспеченность подвижными формами калия и фосфора. Насыщенность 1 га пашни севооборотной площади опыта в среднем за годы проведения опыта составила по 60 кг NРК и 8 т навоза КРС, что на момент закладки опыта превышало обеспеченность пашни Нижегородской области вдвое, к 90-м годам - на 20-30%, а к 2003 году – почти в 5 раз. Результаты учета суммарной продуктивности культур по ротациям севооборота приведены в таблице 4.1. Приведенные данные позволяют констатировать, что средняя продуктивность 1 га пашни при выращивании растений без внесения удобрений (абсолютный контроль), характеризующая, по сути, естественное плодородие данной почвы, может быть оценена как высокая (около 20 ц зерновых ед. с 1 га или на 30-40 % выше средней по области). 135 Таблица 4.1 Влияние удобрений на продуктивность севооборота во времени (1964 – 2003 гг.), ц. з. ед. / га Варианты опыта Ротации севооборота I II III IV V VI к кон- Среднее тролю, % 16,9 20,2 22,3 24,7 21,8 24,0 19,7 21,8 23,4 26,3 25,4 29,6 11 19 33 29 50 17,2 19,5 20,4 24,8 25,1 29,6 21,0 23,1 24,0 27,1 27,7 31,7 11 15 30 33 52 VII VIII 16,2 19,1 21,3 23,0 21,8 25,0 18,3 21,8 22,3 26,0 26,2 28,5 Неизвесткованный фон Контроль N P NP PK NPK 17,2 20,2 19,1 23,4 19,1 23,4 26,3 27,5 26,7 30,7 29,3 32,5 20,9 19,9 27,0 27,7 30,8 36,1 15,7 18,0 17,6 19,5 20,4 22,9 21,1 23,0 26,0 27,9 29,4 35,3 23,6 26,1 27,4 33,1 30,3 37,6 Известкованный фон Контроль N P NP PK NPK - 24,7 25,4 25,4 27,8 26,2 28,4 23,2 22,2 25,1 29,2 32,0 35,9 16,1 19,1 18,9 19,5 21,2 23,1 22,9 25,8 26,0 28,3 30,0 35,9 136 24,3 28,0 29,8 34,0 33,2 40,6 Причем, известкование оказывает положительное влияние на продуционный процесс растений. Сравнивая урожайные данные по ротациям севооборота, можно отметить следующие тенденции и закономерности. Динамика продуктивности севооборота во времени на контрольном варианте позволяет утверждать, что положительное влияние культур на продуционный процесс высоко в первые годы. В этот период времени продуктивность севооборота возрастала, достигнув максимума в 26,3 ц з.ед./га во второй ротации севооборота. К середине наблюдаемого периода продуктивность контрольного варианта снижается, но практически не опускается ниже зафиксированной в начале исследований. Таким образом, величина продуктивности в 19,7 ц/га за 40-летний период наблюдений без внесения удобрений – это действительно возможный уровень урожая для светло-серой лесной почвы при условии культивирования севооборота с набором культур «ячмень – травы I г.п. – травы II г.п. – озимая пшеница – картофель». Максимальный эффект по отношению к абсолютному контролю удобрения, естественно, оказывают при их совместном использовании в виде NPK как на неизвесткованном, так и на известкованном фонах. Причем, на неизвесткованной почве он возрастал параллельно изменению продуктивности севооборота на контроле: к концу третьей ротации севооборота достиг 73 %, а затем постепенно снижался до 42 % в 8й ротации севооборота по отношению к абсолютному показателю. На известкованном фоне прибавка от полного минерального удобрения по отношению к контролю возрастала (почти без исключений) от ротации к ротации, достигнув максимума в 8й ротации севооборота – 72 % к контролю. Это, безусловно, является доказательством как проявления даже в условиях агроэкосистемы закона совокупного действия факторов, так и известного утверждения об увеличении отдачи от минеральных удобрений при известковании почвы. Сравнить действие азотных и фосфорных удобрений и их влияние на формирование надземной массы растений можно, сопоставив продуктивность севооборота во времени (что показывает влияние многовариантности складывающихся условий и факторов на урожай растений). Наши результаты показывают, что эффект от азотных удобрений и на известкованном, и на неизвесткованном фонах неизменно был ниже, чем эффект от фосфорных удобрений. Исключением является лишь первая ротация севооборота. Наблюдаемое хорошо согласуется с агрохимическими и земледельческими основами в целом: в 1й ротации севооборота мы действительно наблюдаем 137 практически только лишь прямое действие удобрений, а далее от ротации к ротации повышается роль и других факторов формирования продукции. В частности, в данном случае речь идет о привнесении в «рацион» растений биологического азота, образующегося за счет выращивания клеверов (40 % севооборотной площади). Естественно, что значение минерального азота и его участие в прохождении органогенеза растений снижается. Столь же постоянно и велико влияние фосфора на продуционный процесс растений и в варианте с совместным внесением азота с фосфором (в сравнении с вариантом N), что в цифрах проявляется практически одинаково как при известковании почвы, так и без него. Интересные выводы можно сделать о роли калия в данном опыте: на неизвесткованном фоне прибавки от калия (сравниваем варианты РК и Р) невелики и нестабильны, а вот известкование способствует резкому повышению значения калия для культур данного севооборота, что, в общем, тоже объяснимо (как невысоким исходным содержанием подвижных соединений калия в почве, что подтверждается агрохимической характеристикой почвы на протяжении всего опыта, так и фактической потребностью и выносом калия используемыми в севообороте культурами). Влияние «чистого» известкования на продуктивность растений можно вычленить, сравнив результаты, полученные в однотипных вариантах, но на разных фонах. Установлено, что в целом за годы проведения опыта оно положительно и измеряется прибавками урожая от 0,4 до 1,4 ц з.ед./га. Закономерности действия отдельных видов удобрений в целом сохраняются. Отдельно стоит подчеркнуть лишь один факт: максимальный эффект от известкования зафиксирован нами на варианте РК, а не NРК. Объяснение этому факту мы уже называли: в данном севообороте, с высокой долей бобовых трав, значение азота не столь велико, как это принято считать для обычных зернопропашных и даже зернотравяных (с малой долей бобовых трав или с участием многолетних злаковых трав) севооборотов. Таким образом, в целом по динамике продуктивности культур по ротациям севооборота можно констатировать следующее: в зернопропашном севообороте с долей пропашных культур, не превышающей 20% и, соответственно, высокой долей культур сплошного сева, оставляющих после себя много корневых и пожнивных остатков, даже при полном отсутствии удобрений в севообороте можно получать урожаи в 20 ц зерна с 1 га; 138 при высокой доле бобовых трав в севообороте его продуктивность во времени зависит от внесения не столько азотных, сколько от фосфорных и калийных удобрений. Результаты оценки влияния удобрений на урожайность отдельных культур показаны в таблице 4.2. Они свидетельствуют, что наибольшей отзывчивостью на удобрения обладает картофель (прибавки достигают 100% к урожайности на контроле), минимальной – однолетние и многолетние бобовые травы. Одной из причин невысоких урожаев как многолетних, так и однолетних бобовых трав являются довольно неблагоприятные почвенно-климатические условия зоны исследования, ограничивающие жизнедеятельность клубеньковых бактерий и снижающие эффективность азотфиксаторов: малогумусность, повышенная кислотность, часто недостаток влаги и воздуха в почве, резкие колебания температуры. Как следует из представленных данных, в наших исследованиях фосфорные удобрения в целом были более эффективными, чем азотные на зерновых культурах (на обоих фонах), на картофеле (на неизвесткованном фоне) и на вико-овсяной травосмеси при известковании. На клевере, как это не парадоксально, преимущество имели азотные удобрения. Вероятно, это обусловлено тем, что клевер во всех случаях испытывал последействие удобрений и, если азотные удобрения в данном случае можно рассматривать как стартовую дозу в относительно неблагоприятных условиях для азотфиксации, то остаточное количество фосфора на фоне недостатка азота и калия могло не проявиться в полном объеме. Совместное использование азотных и фосфорных удобрений имело некоторые преимущества перед фосфором и калием при внесении под озимую пшеницу, ячмень и вико-овес на неизвесткованном фоне и под ячмень на известкованном. Равноценным действие этих минеральных удобрений было при внесении под озимую пшеницу и вико-овсяную травосмесь на фоне извести, а в остальных случаях совместное применение фосфора и калия оказалось более эффективным. Внесение полного минерального удобрения имело преимущество перед другими вариантами на всех культурах. Исключение составляет клевер, где азот, внесенный в составе NРК, не привел к повышению урожайности, полученной на фоне фосфорно-калийных удобрений. 139 Таблица 4.2 Внесение удобрений на урожайность культур (в среднем за годы исследований) Варианты опыта Контроль N P NP PK NPK Количество учетов Контроль N P NP PK NPK Количество учетов Урожайность оз. пшеницы в среднем, ц/га 20,6 20,9 26,8 29,3 27,8 31,5 ± к контролю, % 11 30 42 35 53 9 20,6 26,2 27,1 30,7 30,0 34,2 7 Урожайность ячменя в среднем, ц/га 20,2 22,5 25,4 28,7 26,0 32,3 ± к контролю, % 11 26 42 29 61 7 27 32 48 46 66 21,4 25,0 25,8 29,1 27,5 33,0 7 Урожайность картофеля в среднем, ц/га ± к контролю, % в среднем, ц/га Неизвесткованный фон 129,3 139,7 8 143,1 11 161,4 25 173,1 34 217,9 69 6 17 21 36 29 54 Урожайность клевер (сено) Известкованный фон 119,2 151,5 27 131,4 10 148,4 24 190,5 60 213,4 79 4 140 29,3 31,8 31,0 32,3 34,8 35,0 ± к контролю, % в среднем, ц/га ± к контролю, % 9 6 10 19 19 19,3 22,0 20,8 23,2 22,1 24,7 14 8 20 15 28 8 33,2 38,1 34,1 34,5 38,5 38,3 7 Урожайность викоовса (сено) 5 15 3 4 16 15 20,1 22,7 23,5 23,4 23,8 26,1 5 13 17 16 18 30 Для зерновых культур необходимо отметить следующее: в среднем за годы исследований (6 учетов урожая) более стабильной и урожайной культурой при возделывании без удобрений является ячмень. Однако озимая пшеница дает гораздо большие прибавки урожая от минеральных удобрений, достигающие 60-80% к урожайности на контроле, что подтверждается работами и других исследователей. Например, В.Д. Панников и В.Г. Минеев (1987) отмечают, что долевое участие полного минерального удобрения в формировании урожая озимой пшеницы велико и на дерново-подзолистых почвах Белоруссии достигает 37%. Здесь же получены и наиболее высокие прибавки урожая озимой пшеницы от полного минерального удобрения, достигающие 12,7 ц/га. При этом за счет фосфора при использовании дозы Р60 можно получить от 3,7 до 4,1 ц/га (Минеев В.Г., Ивлев М.М., 1975). Оценивая динамику урожайности озимой пшеницы по годам, можно отметить следующее. В первую ротацию севооборота неудобренные азотом варианты (Р, РК) существенно уступали действию азотных удобрений (N, NР, NРК). Начиная со второй ротации столь существенное преимущество азотных удобрений, особенно без внесения других элементов питания, отсутствует и в дальнейшем уже не проявляется (причем, это распространяется на оба фона). Максимальный урожай культуры получен в 1970 году (42,6-51,6 ц/га), а диапазон урожайности пшеницы за годы проведения опыта изменяется от 8,9 до 51,6 ц/га (табл. 4.3). Литературные данные свидетельствуют также и о высокой отзывчивости на удобрение ярового ячменя. По данным Д.М. Аникст (1975) от внесения полного минерального удобрения прибавки урожая ячменя, выращиваемого на дерново-подзолистых и светло-серых лесных почвах европейской части СССР, составляют 8,3 ц/га. По результатам обобщения П.Г. Найдиным (1963) данных полевых опытов Географической сети прибавки урожая ярового ячменя на этих почвах колебались в пределах 4,9-7,8 ц/га. Более поздние исследования (Давыдов А.П., Можар К.Т., Кирильчик А.П., 1976; Травин И.С., 1982 и др.) подтверждают вышеназванные цифры, подчеркивая при этом, что различия в величине прибавок ячменя не в последнюю очередь определяются биологическими особенностями сорта. Урожайность ячменя в нашем опыте на известкованной фоне несколько выше, чем на неизвесткованном, что особенно проявляется при учете эффективности азотных удобрений (табл. 4.4). В целом действие удобрений на эту культуру аналогично проявлению их влияния на озимую пшеницу, хотя можно отметить, что урожайность ячменя на неизвесткованном фоне характеризуется 141 несколько большей стабильностью, чем у пшеницы, а при известковании – меньшей. Следует отметить, что действие фосфорных удобрений на протяжении рассматриваемого промежутка времени характеризовалось меньшей вариабельностью по сравнению с азотными. Таблица 4.3 Влияние удобрений на урожайность озимой пшеницы Варианты Контроль N P NP PK NPK Контроль N P NP PK NPK Показатели lim Mm Неизвесткованный фон 9,4 43,0 20,6 9,8 8,9 42,6 22,9 9,7 16,5 45,1 26,8 9,7 19,3 47,9 29,3 9,0 15,3 49,6 27,8 10,3 22,8 51,6 31,5 9,4 Известкованный фон 11,0 28,2 20,6 5,6 11,8 33,5 26,2 7,9 16,7 35,8 27,1 6,7 19,7 39,9 30,5 7,7 20,1 40,4 30,0 8,1 25,3 45,6 34,2 6,9 V, % 47,6 42,2 33,7 30,4 37,1 29,7 27,3 30,0 24,8 25,3 26,9 20,2 Здесь и далее: lim – интервал между минимальным и максимальным значением показателя; M – среднее значение показателя, ц/га; m – ошибка среднего, ц/га; V, % - коэффициент вариации. Урожайность картофеля, так же, как и прочих сельскохозяйственных культур, в сильной мере зависит от использования удобрений. Например, по результатам обобщения полевых опытов Географической сети (Куделя П.Г., Коршунов А.В., 1975) прибавки урожая картофеля от применения полного минерального удобрения по фону навоза на дерново-подзолистых и серых лесных почвах колеблются от 44 до 70 ц/га, а без навоза - от 44 до 90 ц/га. В опытах В.К. Мосина, В.А. Симагиной (1980), проведенных на серой лесной почве Горьковской области, урожайность картофеля от применения N60Р60К60 возрастает на 52,6 ц/га. 142 Таблица 4.4 Влияние удобрений на урожайность ячменя Варианты Контроль N P NP PK NPK Контроль N P NP PK NPK Показатели lim Mm Неизвесткованный фон 10,6 35,2 20,2 7,4 12,1 41,1 22,5 9,3 14,7 36,6 25,4 7,6 16,3 47,9 28,9 9,8 17,9 39,0 26,0 7,0 20,4 48,3 32,3 8,9 Известкованный фон 9,9 35,6 21,4 7,9 11,1 2,6 25,0 9,7 13,4 40,1 25,8 8,3 14,6 46,1 29,1 10,0 18,1 37,4 27,5 7,3 18,1 52,2 33,0 10,9 V, % 36,8 41,6 29,9 34,0 27,7 27,5 37,2 38,6 32,3 34,3 26,4 33,1 В нашем опыте, как следует из представленных данных (табл. 4.5), прибавки урожая картофеля от удобрений изменялись от 8 до 69% по отношению к абсолютному контролю на неизвесткованном фоне и от 10 до 79% – на известкованном. Можно отметить, что известкование снизило эффективность фосфорных и азотно-фосфорных удобрений, в то время как применение азота и совместное внесение фосфора и калия на этом фоне было более действенным. В отличие от озимой пшеницы существенных различий между эффективностью азотных и фосфорных удобрений на неизвесткованном фоне не отмечено, в то время как известкование повысило роль азотных удобрений. В течение первых двух ротаций севооборота совместное использование азота и фосфора имело преимущества перед фосфорно-калийными удобрениями, в то время как, начиная с третьей ротации, на обоих фонах фосфор и калий были более эффективными. Как было отмечено ранее, минимальный урожай картофеля (44,784,6 ц/га) получен в 1981 году, в остальные годы наблюдений он был относительно стабильным. 143 Таблица 4.5 Влияние удобрений на урожайность картофеля Варианты Контроль N P NP PK NPK Контроль N P NP PK NPK Показатели lim M m Неизвесткованный фон 51,0162,2 129,343,4 58,0185,0 139,745,8 44,7219,0 143,164,8 58,4210,0 161,456,3 71,7239,3 173,168,1 84,6298 217,979,9 Известкованный фон 50,3167,1 119,249,9 56,1227,9 151,571,3 48,9200,0 131,463,8 50,1207,1 148,473,4 65,2260,1 190,588,5 81,7291,9 213,491,7 V, % 33,6 32,8 45,3 34,9 39,4 36,6 41,9 47,1 48,6 49,5 46,4 43,0 Урожайность клевера в опыте, как следует из таблицы 4.6, высока, особенно на фоне известкования. В то же время, по сравнению с ранее рассмотренными культурами, на него удобрения оказали весьма незначительное влияние – прибавка составила 3-19% по отношению к контрольному варианту. Наиболее эффективным было применение удобрений с включением в тукосмесь калия – РК и NРК. Урожай клевера на контрольном варианте в наших исследованиях не отличался постоянством. Так, в 1973 году урожайность сена составила 14,2 ц/га, а в 1988 году – 43,2 ц/га, что указывает о сильной зависимости его урожайности от условий перезимовки и погодных условий в вегетационный период. Вариационный анализ, сделанный по результатам исследований (табл. 4.6), показывает, что изменчивость урожайности характеризуется как значительная. Рассматривая урожайные данные вико-овсяной смеси (табл. 4.7), необходимо подчеркнуть, что в силу сложившихся обстоятельств удобрения под эту культуру вносили по разному. Так, в 1979, 1984 и 1993 годах удобрения вноси- 144 ли непосредственно под травосмесь, а в 1999 и 2003 годах – она использует их последействие. Таблица 4.6 Влияние удобрений на урожайность клевера, сено Варианты Контроль N P NP PK NPK Контроль N P NP PK NPK Показатели lim M m Неизвесткованный фон 14,243,2 29,38,8 12,843,4 31,810,2 16,040,8 31,08,2 16,647,0 32,310,5 23,655,8 34,810,3 15,053,6 35,012,3 Известкованный фон 17,448,8 33,210,6 24,855,2 38,110,9 18,846,2 34,110,4 13,847,6 34,512,3 24,858,0 38,511,8 13,656,0 38,315,0 V, % 30,0 32,2 26,3 32,5 29,5 35,1 32,0 28,7 30,6 35,7 30,7 39,1 Вероятно, этим обусловлено то, что в целом эффективность удобрений на этой культуре выше, чем на клевере, но ниже, чем на зерновых и картофеле. На неизвесткованном фоне эффективность фосфорных удобрений была невысока, но при известковании значительно увеличивалась, не уступая вариантам с совместным использованием азота и фосфора, фосфора и калия. Урожайность вико-овсяной смеси в опыте достаточно стабильна, исключение составляет лишь 1984 год, когда урожайность почти в 2 раза выше, чем в остальные наблюдаемые годы. В связи с этим вариационный анализ результатов позволяет характеризовать изменения как значительные. Для оценки эффективности применения удобрений в севообороте очень часто пользуются данными по окупаемости удобрений прибавкой урожая возделываемых культур, выраженной в зерновых единицах. Результаты расчета окупаемости изучаемых систем удобрений и их эффективность, проведенные 145 на основе анализа данных многолетнего стационарного полевого опыта, представлены в таблице 4.8. Таблица 4.7 Влияние удобрений на урожайность вико-овсяной травосмеси Варианты Контроль N P NP PK NPK Контроль N P NP PK NPK Показатели lim M m Неизвесткованный фон 16,030,3 19,36,2 16,539,3 22,09,7 16,835,3 20,88,1 18,036,0 23,27,5 17,037,0 22,18,4 18,837,3 24,77,4 Известкованный фон 15,830,3 20,18,5 17,037,8 22,78,5 17,039,0 23,58,8 17,834,0 23,46,2 17,839,3 23,88,8 20,338,0 26,17,0 V, % 32,1 44,4 38,8 32,2 38,0 30,0 29,3 37,5 37,6 26,7 37,0 26,7 Установлено, что на зерновых культурах максимально эффективным на обоих фонах был вариант с односторонним внесением суперфосфата. На озимой пшенице немного более эффективно он действовал при внесении извести, а на ячмене, наоборот, на неизвесткованном фоне. Картофель является культурой очень требовательной к питательным элементам, поэтому наибольшей эффективностью на обоих фонах отличается именно вариант с использованием полного минерального удобрения, хотя по окупаемости на известкованном фоне лучшим был вариант РК. Эффективность действия удобрений на вико-овсяной смеси зависела от внесения извести. Так, на известкованном фоне наибольшей окупаемостью отличается вариант с односторонним внесением фосфорных удобрений, а на неизвесткованном фоне – вариант NP. В целом, расчет окупаемости видов удобрений и их сочетаний позволяет констатировать следующее: 146 1) на зерновых культурах наибольшей окупаемостью обладают фосфорные удобрения. Причем численно она практически одинакова как на неизвесткованном, так и на известкованном фонах. Окупаемость азотных удобрений наиболее высока при совместном их применении их с фосфорными удобрениями. Таблица 4.8 Суммарная окупаемость и эффективность вносимых в севообороте удобрений Варианты опыта Контроль N P NP PK NPK Контроль N P NP PK NPK Озимая пшеница 1* 2* 3,8 10,3 7,3 6,0 6,1 6,5 10,8 8,3 3,7 7,6 Ячмень 1 2 Картофель 1 Неизвесткованный фон 100 6,7 176 5,3 271 10,9 287 6,8 192 6,5 171 6,1 158 6,1 161 7,6 165 7,5 227 9,5 171 284 218 97 205 Известкованный фон 6,1 161 2,1 9,7 255 3,9 6,1 161 4,4 6,3 166 10,5 4,4 133 9,3 2 Вико-овсяная смесь 1 2 139 179 161 200 306 0,0 2,2 4,5 2,3 4,0 0,0 58 118 61 108 55 102 116 276 300 4,0 5,5 3,8 3,1 4,4 105 145 100 82 119 1* - окупаемость 1го кг удобрения прибавкой урожая, кг з.ед./кг д. в-ва 2* - уровень эффективности, % 2) картофель показал высокую отдачу от калийных удобрений, увеличивающуюся при известковании. Азотные удобрения существенно повышают свою эффективность при включении азота в двойные и тройные питательные смеси; 3) на вико-овсяной травосмеси на неизвесткованном фоне наиболее эффективен азот в составе NP и NPK, а на известкованном – фосфорные удобрения. 147 Таким образом, результаты 40-летнего полевого опыта позволяют сделать следующие выводы в части изучения влияния удобрений на урожайность культур севооборота: максимальная урожайность сельскохозяйственных растений наблюдается при внесении полного минерального удобрения и (или) его сочетания с органическим; систематическое внесение умеренных доз удобрений (180 кг/га NРК и 8 т/га навоза) не только не приводит к падению продуктивности севооборота, но позволяет повышать ее во времени; отзывчивость отдельных культур на удобрения возрастала в ряду: многолетние бобовые травы < вико-овсяная смесь < ячмень< озимая пшеница < картофель; естественное плодородие светло-серой лесной легкосуглинистой почвы в многолетнем стационарном опыте позволяет получать устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур на уровне: озимая пшеница – 21 ц, ячмень – 20-21 ц, картофель – 119-129 ц, клевер (сено) – 29-33 ц, вико-овсяная смесь (сено) – 19-20 ц/га, или в среднем 20 ц зерновых единиц с 1 га; выявлено, что участие различных видов минеральных удобрений в формировании урожая изучаемых культур на неизвесткованной почве различно: при высокой доле бобовых трав в севообороте (40% площади) его продуктивность зависит от внесения не столько азотных, сколько от фосфорных и калийных удобрений. Закономерности действия отдельных видов удобрений на фоне внесения извести сохраняются. Максимальный эффект от известкования зафиксирован на варианте с совместным использованием фосфорных и калийных удобрений: прибавка составила 2,3 ц зерновых единиц с 1 га; агрономическая оценка применения удобрений показала, что все изученные сочетания видов удобрений высокоэффективны – уровень их эффективности выше 100 %. Максимальной суммарной отдачей характеризуется вариант с односторонним внесением фосфорного удобрения на пшенице и ячмене (10-11 кг з.ед. / кг д. в-ва), а также варианты с внесением фосфорно-калийных удобрений и полным минеральным удобрением на картофеле (8-10 кг з.ед. / кг д. в-ва). 148 4.1.2. Сравнительная оценка ежегодного и запасного внесения фосфорных удобрений В настоящее время вопросы рационального использования удобрений приобретают все большее значение. Учитывая существующее на данный момент положение с обеспечением сельскохозяйственного производства удобрениями, вопрос о способах их применения далеко не праздный. Большинство исследователей сходятся в том, что в случае использования фосфоритной муки наиболее эффективным приемом является разовое внесение высокой дозы этого удобрения. Такой способ применения не снижает прибавок урожая в сравнении с ежегодным внесением в малых дозах и дает возможность поднять уровень содержания подвижных фосфатов в почве на 3-4 мг/100 г почвы (Сдобникова О.В., Султанов Р.А., Литвинова Е.С., 1978). В работах В.А. Рочева по изучению эффективности периодического и систематического внесения суперфосфата на оподзоленном черноземе отмечается, что суммарный эффект от разового обогащения почвы фосфором по своей эффективности на урожайность сельскохозяйственных культур равноценен ежегодному внесению. Однако при разовом обогащении пахотного слоя водорастворимыми фосфатами при длительном взаимодействии с почвой процесс ретроградации фосфатов выражен сильнее, чем при ежегодном внесении. Поэтому к агроприему с запасным внесением легкорастворимых фосфатов необходимо относится осторожно, особенно на почвах с высоким содержанием полуторных окислов (Рочев В.А., 1982). На основании проведенных опытов А.П. Павлов (1969) делает вывод о целесообразности использования для разового и периодического внесения фосфоритной муки, а для ежегодного – суперфосфата. В.Г. Уточкин (1995) отмечает, что запасное внесение фосфоритной муки в дозе 300-600 кг Р2О5 на 1 га дает значительно более высокий эффект, чем систематическое внесение в дозе 60 кг Р2О5 на 1 га, а также внесение удобрения раз в два года дозой 120 кг или один раз в три года дозой 180 кг Р2О5 на 1 га. В противовес этому мнению Ю.П. Сиротин (1978) отмечает, что запасное внесение фосфоритной муки не имеет агрономического преимущества перед ежегодным в условиях пахотных земель, но заслуживает внимания в условиях луговой культуры. Эта же мысль высказывается в работах В.А. Кокорина (1972), Ю.П. Сиротина, В.А. Кокорина (1978). В таблице 4.8 приведены данные по урожайности культур в опыте по изучению запасного внесения удобрений. 149 Таблица 4.8 Урожайность культур в опыте Варианты опыта Вико-овес (сено) 1994 г. прибавка средняя урожайность, ц/га % ц/га Ячмень (зерно), 1995 г. прибавка средняя урожайность, ц/га % ц/га В сумме за два года средняя прибавка урожайность, ц/га % ц к.ед. с 1 га 40,1 - Фон – N100K100 27,8 - - 29,0 - - Фон + Рсд 100 39,9 12,1 43,5 33,0 4,0 13,8 49,0 8,9 22,2 Фон + Рф 100 35,0 7,2 25,9 37,0 8,0 27,6 51,0 10,9 27,2 Фон + Рсд 200 39,3 11,5 41,4 30,0 1,0 3,4 45,7 5,6 14,0 Фон + Рф 200 35,0 7,2 25,9 34,0 5,0 17,2 48,0 7,9 19,7 Фон + (Рсд 50 + Рф 50) 41,5 13,7 49,3 35,0 6,0 20,7 51,6 11,5 28,7 Фон + (Рсд 100 + Рф 100) 40,8 13,0 46,8 34,0 5,0 17,2 50,3 10,2 25,4 НСР05 7,0 4,0 150 Фосфорные удобрения способствовали увеличению урожайности культур и в первый, и во второй год исследования. Прибавка от внесения этих удобрений составила 26-49% сена вико-овсяной смеси и 3-28% зерна ячменя, т.е. влияние фосфора на урожайность вико-овсяной смеси было значительно выше. В первый год исследований существенных различий между вариантами не наблюдалось. Однако следует отметить, что более высокая урожайность была получена в вариантах с совместным внесением суперфосфата и фосфоритной муки. Незначительно уступали им варианты с внесением суперфосфата (5,47,9%). Наименее эффективным было внесение фосфоритной муки, хотя и в этих вариантах были получены достоверные прибавки (7,2 ц/га). Интересно отметить также и тот факт, что доза удобрений существенного значения не имела ни для суперфосфата, ни для фосфоритной муки, ни для смеси этих удобрений. Несколько другое распределение эффектов от удобрений наблюдается во второй год исследований, где лучшим являются варианты с внесением фосфоритной муки. Самые высокий урожаи получены в вариантах с ежегодным внесением фосфоритной муки (37 ц/га) и совместным применением суперфосфата и фосфоритной муки в половинной дозе (35 ц/га). Вариант с запасным внесением суперфосфата действовал на уровне фона, т.е. был неэффективным. По суммарному действию за два года варианты расположились следующим образом: Рсд200 < Рф200 < Рсд100 < Рсд100+Рф100 < Рф100 < Рсд50+Рф50. Таким образом, наиболее оптимальными (по результатам двух лет исследований) на данных почвах (среднекислых, со среднем содержанием подвижного Р2О5) оказались варианты с ежегодным внесением фосфоритной муки и суперфосфата, внесенного совместно с фосфоритной мукой. Внесение в запас двойного суперфосфата оказалось малоэффективным. Далее остановимся на вопросе влияния фосфорных удобрений на содержание и вынос фосфора (табл. 4.9). В нашем опыте во всех его вариантах отмечается увеличение содержания фосфора в растениях по отношению к фону. Следует отметить, что в первый год исследований увеличение дозы фосфорных удобрений не способствовало увеличению содержания Р2О5 в растениях и даже несколько снижало его. Причем, для эффективных в этом году вариантов (с применением суперфосфата) это снижение было более резким (0,15-0,18%), чем для фосфоритной муки (0,08%). Во второй год исследований отмечается более существенное влияние фосфорных удобрений на содержание Р2О5 в растениях. Так, если в первый год исследований увеличение Р2О5 в сене вико-овсяной смеси от внесенных 151 Таблица 4.9 Использование фосфора удобрений растениями в опыте Вико-овес, сено 1994 г. Ячмень, зерно 1995 г. Р2О5 Р2О5 Варианты опыта Фон – N100K100 содержание, % 0,31 вынос, кг/га 8,56 содержание, % 0,50 вынос, кг/га 14,50 Фон + Рсд 100 0,51 20,35 0,92 Фон + Рф 100 0,47 16,45 Фон + Рсд 200 0,33 Фон + Рф 200 Использование Р2О5 растениями суммарприбавка ный использование к фону вынос товарной продукцией, % кг/га 23,06 - - 30,36 50,71 27,65 13,8 1,07 39,59 56,04 32,98 16,5 12,97 1,20 36,00 48,97 25,91 6,5 0,39 13,65 1,15 39,10 52,75 29,69 7,4 Фон + (Рсд 50 + Рф 50) 0,48 19,92 1,25 43,75 63,67 40,61 20,3 Фон + (Рсд 100 + Рф 100) 0,33 13,46 1,08 36,72 50,18 27,12 6,8 152 фосфорных удобрений составило 6-60%, то в зерне ячменя оно было уже 80150%. Запасное внесение фосфорных удобрений (Рсд200 и Рф200) с этой точки зрения было более эффективным, чем ежегодное. При совместном же внесении этих удобрений, как и в первый год исследований, преимущество было за ежегодным внесением. Коэффициент усвоения фосфора удобрений весьма невысок (если даже учесть, что за счет выноса фосфора соломой ячменя он увеличится еще на 1,52,5%, то общей картины это не изменит). К этому можно заметить, что их колебания закономерны. Например, как отмечают Г.П. Дзюин и В.А. Зедиярова (1985), показатели выноса и коэффициентов использования питательных веществ зависят от многих факторов. В целом они имеют зональный характер, хотя направленность их может быть обусловлена степенью интенсификации земледелия. Эти показатели подвержены колебаниям в широких пределах и значительно варьируют в зависимости от биологических особенностей культур. О.Г. Ониани, Г.Н. Маргвелашвили, И.И. Балквадзе (1979) и А.К. Сквиридов (1987), в свою очередь, отмечают зависимость коэффициента использования удобрений от свойств почвы, степени ее окультуренности, дозы удобрения, биологических особенностей культур, экологических факторов, уровня агротехники, погодных условий и др. Они указывают, что с увеличением доз удобрений снижаются коэффициенты использования элементов питания. С.Н. Иванов и др. (1986) отмечают тот факт, что с повышением содержания подвижного фосфора в почве увеличивается урожай, но доля фосфора из удобрений в его формировании снижается, соответственно снижается и коэффициент использования удобрений. В работе Г.А. Чернухи (1983) приводятся данные, свидетельствующие о том, что при запасном внесении суперфосфата в первый год коэффициенты использования фосфора удобрений ниже, чем при ежегодном. В.С. Калацкий (1980), сравнивая суперфосфат и фосфоритную муку, внесенные разными способами (ежегодно и периодически), отмечает следующее: коэффициент использования фосфора из фосфорных удобрений при периодическом внесении обычно несколько ниже, чем при ежегодном; использование фосфора из фосфоритной муки (Полпинское месторождение) и суперфосфата практически одинаково; коэффициент использования фосфора фосфоритной муки при ежегодном внесении ниже, чем из суперфосфата, в 1,5 раза. Рассмотрим данные, полученные в нашем опыте. При ежегодном внесении удобрений коэффициент использования в 2,1-3,0 раза выше, чем при запасном. Особенно велик этот разрыв при совместном внесении суперфосфата и 153 Таблица 4.10 Некоторые показатели качества культур, возделываемых в опыте Варианты опыта Фон – N100K100 Вико-овес, сено 1994 г. Ячмень, зерно 1995 г. клетчатка сырой протеин крахмал сырой протеин общий сбор содер- общий сбор содер- общий сбор общий сбор сосов средв средв средв среддердержа держа дернем по ±к нем по ±к ±к жа- нем по ± к жажажа- нем по вари- фону, вари- фону, вари- фону, варифону, ние, анту, ние, ние, ние, анту, ц/га анту, ц/га анту, ц/га ц/га % % % % ц/га ц/га ц/га ц/га 28 7,78 13,7 3,81 70 20,30 12,7 3,68 - Фон + Рсд 100 26 10,37 2,59 21,3 8,50 4,69 71 23,43 3,13 11,8 3,89 0,21 Фон + Рф 100 25 8,75 0,97 19,6 6,86 3,05 76 28,12 7,82 12,3 4,55 0,67 Фон + Рсд 200 30 11,79 4,01 12,9 5,07 1,26 61 18,30 -2,00 10,1 3,03 -0,65 Фон + Рф 200 28 9,80 2,02 20,2 7,07 3,26 63 21,42 1,12 10,4 3,54 -0,14 Фон + (Рсд 50 + Рф 50) 26 10,79 3,01 15,7 6,52 2,71 65 22,75 2,45 10,6 3,71 0,03 Фон + (Рсд 100 + Рф 100) 27 11,02 3,24 12,9 5,26 1,45 63 21,42 1,12 10,1 3,43 -0,25 154 фосфоритной муки. Кроме того, следует отметить, что во второй год исследований в 1,1-4,9 раза увеличивается использование фосфора удобрений (кроме вариантов с ежегодным внесением суперфосфата и совместного его использования с фосфоритной мукой). На основании выше изложенного можно отметить следующее: при внесении фосфорных удобрений в запас коэффициент их использования (КИУ) ниже в сравнении с ежегодным внесением и в малой степени зависит от формы удобрения. В последействии их КИУ увеличивается; при ежегодном внесении удобрений коэффициент использования фосфора из суперфосфата выше, чем из фосфоритной муки в прямом действии, но в последействии фосфоритная мука более эффективна. И, наконец, остановимся на вопросе влияния фосфорных удобрений на некоторые показатели качества опытных культур, которые приведены в таблице 4.10. Отмечено, что фосфорные удобрения неоднозначно влияют на качество растительной продукции. Фосфоритная мука, суперфосфат и их совместное ежегодное внесение снизили содержание клетчатки в сене вико-овсяной смеси. Увеличение клетчатки, по сравнению с фоном, отмечено только в варианте с внесением суперфосфата в запас. В продукции этого же варианта, а также при совместном использовании Рсд и Рф в запас, отмечено минимальное содержание сырого протеина. Максимальное же содержание протеина было в вариантах с ежегодным внесением суперфосфата и фосфоритной муки, а также фосфоритной мукой, внесенной в запас. Ежегодное внесение фосфоритной муки и суперфосфата способствовало некоторому увеличению содержания крахмала в зерне ячменя, во всех же остальных вариантах отмечается его снижение (на 5-9% по сравнению с фоном). Содержание сырого протеина при внесении фосфорных удобрений снижается, в меньшей степени при систематическом внесении, в большей – при разовом. На основании полученных результатов можно отметить: - в вариантах с ежегодным внесением суперфосфата и фосфоритной муки получено наиболее качественное сено вико-овсяной смеси и зерно ячменя; 155 - из вариантов с запасным внесением более качественная продукция получена при внесении фосфоритной муки; - продукция, отличающаяся более низким качеством, получена в варианте с запасным внесением суперфосфата. 156 4.2. Особенности выращивания растений на почвах с высокой обеспеченностью подвижными формами фосфора В рамках поставленной проблемы можно выделить несколько задач, из которых в данной части работы проанализированы следующие: исследования по определению максимального содержания подвижных соединений фосфора в почве, которое позволяет получать высокий урожай хорошего качества; изучение влияния азотных и калийных минеральных удобрений на продуктивность отдельных культур, возделываемых на почвах с избыточным содержанием подвижных фосфатов; определение размеров потребления фосфора растениями при выращивании их на высокообеспеченных фосфором почвах. 4.2.1. Продуктивность культур при выращивании их на почвах с высокой обеспеченностью фосфором, созданной внесением минеральных удобрений Вегетационные опыты Исследование проведено в вегетационном опыте № 8 на почве с разными уровнями содержания подвижных форм фосфора - фосфатными фонами. По единой принципиальной схеме было заложено 3 опыта: № 8а - на почве с фоновым содержанием Р2О5 300 мг/кг, № 8б - с фоном 1300 мг/кг и № 8б - с фоном 2200 мг/кг. Общую схему опытов можно представить следующим образом: 1. Фон - Р; 2. Р + N1K1; 3. Р + N2K2; 4. Р + N3K3. На заданном фоне фосфора (для всех опытов это вариант 1) изучалось действие трех различных доз азота и калия. Одна из них, обозначенная в опытах как N2K2 (вар. 3), на наш взгляд, наиболее соответствует данному содержанию фосфора в почве. Доза, обозначенная как N1K1 (вар. 2), составляет половину от варианта 3 и характеризует, таким образом, минимальную дозу азота и калия на конкретный уровень содержания фосфора в почве. Доза N3K3 (вар. 4) в 1,5 раза превышает дозу N2K2 и является максимальной. Фактические дозы удобрений для каждого фона фосфора были различными и показаны в Приложении 5. 157 Действие удобрений изучалось на ячмене, последействие на кукурузе, после уборки которой в тот же год высевался яровой рапс. Азотные и калийные удобрения внесены под ячмень (1995 г.) и кукурузу (1996 г.), а рапс использовал последействие ранее внесенных удобрений. К обоснованию выбора культуры для проведения опытов можно отнести утверждение Л.М. Державина (1984), основанное на статистическом анализе результатов опытов в разных географических точках страны, что наиболее отзывчивыми на фосфорные удобрения культурами являются кукуруза, картофель и зерновые. Результаты учета урожая отдельных культур и суммарной продуктивности их приведены в таблице 4.11. Основываясь на данных опытов, нельзя утверждать, что высокая концентрация фосфора в почве оказала угнетающее действие на рост и развитие испытуемых культур. Более того, максимальная масса растений на фоновых вариантах и в прямом действии, и в последействии была получена в опыте с содержанием подвижных соединений фосфора 2200 мг/кг. Рассматривая влияние разных доз азотных и калийных удобрений на урожайность, можно отметить неоднозначность их действия в зависимости от выращиваемых культур и содержания подвижных форм фосфора в почве. Так, на фоне Р300 значительный рост урожайности ячменя и кукурузы отмечается с увеличением доз азота и калия, причем разница между вариантами внутри опыта весьма существенна. По фону Р1300 лучшей была средняя доза азотных и калийных удобрений (вар. 3). На почве с наиболее высоким содержанием фосфора в почве (Р2200) минимальная прибавка урожая обеих культур получена при максимальных дозах азота и калия. При этом для ячменя оптимальной была вторая доза азотных и калийных удобрений (N2K2), а для кукурузы – первая (N1K1), что обусловлено, по-видимому, высокой чувствительностью этой культуры к концентрации солей в почвенном растворе. К тому же разница между вариантами внутри опытов 8б и 8в менее значима, чем в опыте 8а на фоне Р300. Следует обратить внимание и на тот факт, что при увеличении содержания фосфора в почве происходит увеличение доли товарной продукции в урожае ячменя. При относительно невысоком содержании фосфора в почве (Р300) внесение азотных и калийных удобрений способствовало увеличению доли зерна в общем урожае, на более высоких фонах наблюдалась обратная тенденция и выход зерна снижался при увеличении доз азота и калия. Морфологический анализ растений ячменя подтверждает полученные результаты. Так, уравновешивание фонового содержания подвижных соединений 158 Таблица 4.11 Влияние азотных и калийных удобрений на урожайность культур при выращивании их на почвах с высоким содержанием подвижных фосфатов Вари ант Фактическая урожайность, г/сосуд Ячмень общ. сух масса кукуруза, зел. масса Получено кормовых единиц, г/сосуд Рапс, зел. масса Ячмень Кукуруза Рапс Соотн. зерно: солома для ячменя Продуктивность варианта по 3 куль турам, г к.ед./сос. Опыт 8а на почве с содержанием фосфора 300 мг/кг 1.Фон - Р300 2.Р300 +N1K1 3. Р300 +N2K2 4. Р300 +N3K3 НСР05 1.Фон - Р1300 2.Р1300 +N1K1 3.Р1300 +N2K2 4.Р1300 +N3K3 НСР05 1.Фон - Р2200 2.Р2200 +N1K1 3.Р2200 +N2K2 4.Р2200 +N3K3 НСР05 7,9 116,4 6,5 4,1 16,3 1,0 1: 2,8 21,4 21,5 201,5 7,7 12,0 28,2 1,2 1: 2,1 41,4 36,3 291,6 8,8 21,3 40,8 1,3 1: 1,8 63,4 45,0 336,2 10,5 25,0 47,1 1,6 1: 1,6 2,8 21,0 0,6 Опыт 8б на почве с содержанием фосфора 1300 мг/кг 74,3 10,4 85,6 7,8 8,0 12,0 1,2 1: 1,7 21,2 80,1 428,1 17,2 41,1 60,0 2,6 1: 2,8 103,7 86,6 602,3 60,2 42,1 84,3 9,0 1: 3,6 135,4 87,3 563,7 177,2 43,4 75,1 26,6 1: 3,2 3,1 28,7 3,5 Опыт 8в на почве с содержанием фосфора 2200 мг/кг 145,1 19,5 124,0 4,0 11,3 17,4 0,6 1: 1,9 29,3 90,7 584,8 21,8 43,6 81,9 3,3 1: 3,5 128,8 97,8 549,7 148,9 47,4 77,0 22,3 1: 3,5 146,7 96,3 10,4 442,4 21,2 263,5 11,6 40,3 62,0 39,5 1: 6,2 141,9 159 фосфора азотно-калийными удобрениями во всех опытах способствовало увеличению продуктивности стеблестоя, высоты растений и длины колоса. По числу продуктивных стеблей лучшим оказался фон, рассчитанный на содержание Р2О5 2200 мг/кг, а более высокие растения с максимальной длиной колоса были получены на фоне 1300 мг/кг. Что касается влияния конкретных доз азотно-калийных удобрений, то на разных фонах они проявили себя по разному. На фоне Р300 лучшей из испытуемых была максимальная доза азотнокалийных удобрений для всех приведенных показателей. В опыте 8б каждая доза азота и калия способствовала максимальному развитию отдельных органов растений: N1К1 наилучшим образом влияла на развитие продуктивного стеблестоя, N2К2 - на длину колоса, N3К3 - на высоту стеблестоя. Сравнить между собой опыты с разными уровнями обеспеченности почвы подвижными формами фосфора можно, если усреднить варианты, представив полученные результаты в сводной таблице (табл. 4.12). Таблица 4.12 Влияние содержания подвижных фосфатов в почве на продуктивность ячменя Фон Р300 Р1300 Р2200 Р2О5 (по Кирсанову) мг/кг 381 1270 1927 Результаты морфологическоУрожайность, возд. сухая го анализа растений масса, г/сосуд Продукт. Высота Длина Общая в том числе стеблей, растеколонадземн. _______ ______ шт/сосуд ний, см са, см масса зерно солома 24,3 44,3 48,3 43,8 95,3 55,1 3,7 4,2 4,1 27,7 66,1 76,1 9,8 16,9 11,0 17,9 49,5 60,4 Как видно из данных табл. 4.12, увеличение концентрации фосфора в почве до 1300 мг/кг позитивно влияет на все определяемые показатели: увеличивается число продуктивных стеблей, высота растений, длина колоса, в 2,4 раза возрастает урожай надземной массы, в 1,7 раза - сбор зерна и в 2,8 раза повышается урожайность соломы. Однако при этом соотношение товарной и побочной продукции в структуре урожая возрастает с 1,8 (на фоне Р300) до 2,9 (на фоне Р1300), т.е. увеличивается доля побочной продукции в общей массе урожая. На это же обращают внимание исследователей А.Н. Кулешова (1976), В.В. Барашенко, Н.Н. Лутович (1996), отмечая снижение урожайности зерна при выращивании культур на богатых фосфором почвах. На наш взгляд, это не 160 противоречит утверждению А.В. Петербургского (1981) о том, что доля зерна в структуре урожая зерновых возрастает при д о с т а т о ч н о м (а не избыточном, как в данных вариантах) обеспечении растений фосфором. Дальнейшее увеличение содержания фосфора в почве (фон Р2200) еще более снижает долю товарной продукции, увеличивая урожай за счет формирования большей массы соломы, а точнее, за счет увеличения количества продуктивных стеблей. Однако снижение высоты растений и некоторое уменьшение длины колоса ячменя (на фоне Р2200) нельзя трактовать однозначно как негативное влияние высокой обеспеченности почвы фосфором на формирование урожая (по высоте злаков с большей долей уверенности можно судить об устойчивости их к полеганию, чем о продуктивности). Тем более, что фосфорные удобрения обладают длительным последействием и для полной характеристики их необходимы дальнейшие наблюдения. Безусловно, что для каждого уровня обеспеченности растений фосфором необходимо индивидуально подбирать дозы азотнокалийных удобрений, учитывая при этом биологические особенности культур. Результаты определения высоты растений кукурузы, выращиваемой в опыте в 1996 году (последействие фосфорного удобрения, внесенного на заданное содержание подвижных форм фосфора в почве в 1995 году), приведены в таблице 4.13. Полученные результаты свидетельствуют, что при переходе от оптимальных к максимальным дозам азота и калия высота растений (равно как и урожайность - см. табл. 4.11) снижается при выращивании кукурузы на почве с повышенной обеспеченностью подвижными фосфатами. Абсолютные и относительные величины прироста высоты растений от применения азотно-калийных удобрений на этих же фонах гораздо выше, чем на фоне Р300, из чего следует, что при выращивании растений на почвах с высокой обеспеченностью фосфором внесение азотных и калийных удобрений обязательно. Оценивая урожайность кукурузы в среднем по фонам, нельзя не отметить, что в последействии на первой культуре, так же, как и в прямом действии на ячмене, лучшим был фон Р1300. Доведение обеспеченности почвы подвижным фосфором до 2200 мг/кг не привело к заметному повышению урожайности. Масса одного растения в этом случае также не увеличивается. Несколько иная картина наблюдается при выращивании рапса (последействие фосфорных удобрений на второй культуре, табл. 4.11). Максимальная масса растений по фоновым вариантам была получена в опыте 8б (на фоне Р1300), минимальная – на самом высоком фосфатном уровне (Р2200), что вполне 161 объясняется высокой урожайностью предшествующих культур, использовавших для построения своей вегетативной массы почвенные запасы азота и калия. Внутри опыта самыми продуктивными были варианты с максимальным внесением азотно-калийного удобрения. Таблица 4.13 Влияние содержания подвижных (по Кирсанову) фосфатов в почве на продуктивность кукурузы Р2О5, мг/кг Варианты опыта 299 326 309 312 876 1033 988 969 1350 1350 1375 1450 Р300 - фон Фон + N1К1 Фон + N2К2 Фон + N3К3 Р1300 - фон Фон + N1К1 Фон + N2К2 Фон + N3К3 Р2200 - фон Фон + N1К1 Фон + N2К2 Фон + N3К3 Высота растений, в среднем по варианту по см % к фону опыту,см 86,5 112,2 104,8 21,2 129,1 49,2 128,0 48,5 80,5 128,0 134,9 67,6 153,8 91,1 142,9 77,5 92,0 129,3 153,0 66,3 143,3 55,8 129,0 40,2 Урожайность в среднем по опыту г/сосуд г/растение 236,4 78,8 419,9 140,0 425,2 141,1 Данные химического анализа позволяют утверждать, что при выращивании ячменя на почвах с последовательным увеличением содержания подвижных форм фосфора наблюдается повышение содержания фосфора в растительной продукции; различия в содержании элемента в зерне и соломе при этом сглаживаются. Содержание фосфора в растениях кукурузы и рапса также возрастает при выращивании их на почве с содержанием фосфора 1300 мг/кг в сравнении с фоном Р300. Однако дальнейшее повышение обеспеченности почвы фосфором не приводит к увеличению поступления его в растения. В целом внесение калийных и азотных удобрений способствовало увеличению содержания фосфора в растениях ячменя. Однако в опыте 8в при выращивании его по фону Р2200 различия между вариантами, обусловленные дозами азота и калия, менее существенны, чем в опытах 8б и 8а. 162 Коэффициенты использования фосфора из удобрений, внесенных за один прием при создании заданного уровня содержания подвижных соединений фосфора в почве, приведены в таблице 4.14. Таблица 4.14 Коэффициенты использования фосфора растениями при выращивании их на разных фосфатных фонах, % Опыт / Доза Варианты Р2О5, опыта мг/кг 8а Р300 - фон 610 Фон+N1К1 Фон+N2К2 Фон+N3К3 8б Р1300 - фон 3280 Фон+N1К1 Фон+N2К2 Фон+N3К3 8в Р2200 - фон 5680 Фон+N1К1 Фон+N2К2 Фон+N3К3 Прямое действие ячмень 1,2 3,3 8,2 11,7 0,3 2,3 3,1 4,2 0,4 1,9 2,0 1,8 Последействие кукуруза 1,5 6,3 5,7 5,5 1,1 2,8 4,4 3,9 0,7 4,0 2,4 2,1 рапс 0,6 1,1 1,0 1,3 0,3 0,5 1,7 4,3 0,1 0,4 1,8 3,1 в сумме 2,1 7,4 6,7 6,8 1,4 3,3 6,1 8,0 0,8 4,4 4,2 5,2 В сумме по 3 культурам % +- к фону 3,3 10,7 7,4 14,9 11,6 18,5 15,2 1,7 5,6 3,9 9,2 7,5 12,2 10,5 1,2 6,3 5,1 6,2 5,0 8,0 6,8 Разовое внесение высоких доз фосфорных удобрений, используемое при создании фосфатных фонов в почве, неоднозначно сказывается на усвоении фосфора растениями. По мнению одних исследователей формирование фосфатных уровней за счет единовременного внесения высоких доз удобрений повышает коэффициент использования фосфора растениями (Гырбучев И., 1981). Другие же (Чернуха Г.А., 1990; Тулин С.А., Ставрова Н.Г., 1996) утверждают, что большему усвоению фосфора растениями способствует ежегодное внесение фосфорных удобрений. В то же время многие исследователи отмечают, что итоговая эффективность ежегодного и периодического внесения фосфорных удобрений в большинстве случаев примерно равна (Базегский Э.П., Михалев Н.Н., Козьякова В.А., 1974; Сдобникова О.В., Илларионова Э.С., 1979; Пономарева Н.И., 1984; 163 Касицкий Ю.И., 1987; Хлыстовский А.Д., Касицкий Ю.И., 1987). Разница может быть обусловлена видом удобрения, культурой и сопутствующими условиями проведения опытов. Например, исследованиями Т.В. Антоненко (1983) установлено, что коэффициент использования фосфора из минеральных удобрений ниже, чем из органических и составляет 13-15% с учетом последействия. При этом внесение азотно-калийных удобрений повышало коэффициент использования фосфора из ранее внесенных удобрений с 4,7% (без NК) до 18,0%. С.Н. Андрианов и В.В. Коромыслова (1995) отмечают снижение коэффициента использования фосфора при увеличении доз внесения удобрений. В наших исследованиях коэффициент использования Р2О5 первой культурой (ячменем) не превышал 1,2%, второй культурой (кукуруза на зеленую массу) – 1,5% и третьей (рапс на зеленую массу) – 0,6% при минимальной дозе суперфосфата. С увеличением дозы внесения фосфора коэффициент использования его растениями неизменно снижался, достигнув порогового значения 1,2% на фоне Р2200 в сумме по 3 культурам. Дополнительное внесение азотнокалийных удобрений способствовало повышению количества фосфора, усвоенного растениями. Однако в зависимости от дозы азота и калия коэффициент использования фосфора растениями значительно варьировал. Так, в прямом действии на ячмене с увеличением доз азота и калия на фоне Р300 он повышался значительно и при внесении N0,15К0,15 достиг величины 11,7%, почти в 3 раза превысив при этом коэффициент использования Р2О5 ячменем на варианте с внесением N0,05К0,05. Та же направленность действия азотно-калийного удобрения прослеживается и в опыте 8б на фоне Р1300 с той лишь разницей, что абсолютные значения коэффициента использования фосфора были много меньше (от 2,3% при внесении N1К1 до 4,2% при N3К3). Подобная зависимость в поглощении фосфора растениями отмечается В.В. Булаевым и В.Г. Булаевой (1974), И.А. Ивановым с соавт. (1996), которые подчеркивали, что оптимальные дозы азота усиливали поступление фосфора в растение, в то время как высокие - задерживали его. На максимальном же фоне фосфора различие в действии доз азота и калия не прослеживается. Причем, если на фоне Р300 использование азотных и калийных удобрений способствовало увеличению коэффициента использования Р2О5 растениями в 10 раз, на фоне Р1300 - в 14 раз, то на фоне Р2200 - лишь в 5 раз. 164 В последействии на первой культуре (кукуруза) коэффициенты использования фосфора с увеличением дозы азота и калия снижались при любой из изучаемых доз внесения суперфосфата, теряя при этом контрастность проявления действия. На фоне Р300 они представляют собой уменьшенное зеркальное отображение коэффициентов использования Р2О5 ячменем, снижаясь, в отличие от них, с увеличением доз азота и калия. На фоне Р1300 максимальное использование фосфора обнаруживается при внесении оптимальных доз азота и калия (N2К2), а на фоне Р2200 - при использовании минимальных доз этих удобрений. Рапс, выращиваемый в последействии второй культурой, очень своеобразно реагирует на внесенные удобрения. Во-первых, в отличие от кукурузы, он стабильно повышает коэффициент использования Р2О5 при дополнительном внесении азотно-калийных удобрений. Во-вторых, абсолютные значения коэффициента использования фосфора рапсом мало отличаются от коэффициентов использования фосфора кукурузой на аналогичных вариантах (за исключением вариантов опыта 8а). Масса же урожая рапса как в натуральном исчислении, так и в кормовых единицах, ни в какое сравнение не идет с массой кукурузы она в десятки раз меньше (см. табл. 4.11). Из чего следует, что рапс обладает уникальной способностью поглощать фосфор (отмеченной и в работе Шептунова В.Н., Галкиной М.М., 1995), проявляющейся, однако, лишь при внесении уравновешивающих запасы фосфора доз азотных и калийных удобрений. Вегетационно-полевой опыт № 7 Одной из задач данного опыта является определение длительности последействия фосфорных удобрений, внесенных единовременно на заданное содержание подвижных форм фосфора в почве. Изучение проводилось на кукурузе (1995 г.), тимофеевке луговой (1996 г.), вике озимой (1997 г.) и козлятнике восточном (1998-1999 гг.). Исследованиями не предусмотрено внесение дополнительных (рекомендуемых, расчетных, уравновешивающих и пр.) азотнокалийных удобрений, что сделано с целью выявления особенностей формирования массы урожая в условиях, когда между основными элементами питания в почве существует определенный дисбаланс. Причем, чем выше фосфатный фон, тем больший недостаток азота и калия будут ощущать все выращиваемые растения. Результаты учета урожая в опыте за время его проведения показаны в таблице 4.15. 165 В качестве контроля в данном опыте используется вариант с минимальным содержанием фосфора - с внесением суперфосфата на заданное содержание подвижных форм Р2О5 в 300 мг/кг. Таблица 4.15 Влияние фосфатного фона на урожайность культур (опыт № 17, кг/м2) Варианты опыта Р300 Р1300 Р1800 НСР05 Прямое тимодейств. феевка кукузел. руза масса 1995 1996 4,28 5,34 7,35 0,57 1,69 1,88 1,71 0,16 Последействие вика озимая козлятник восточный 1997 зерно солома 1998 1999 0,52 0,54 0,55 0,04 1,48 2,21 2,10 0,27 0,72 0,82 0,82 0,07 2,10 2,64 2,59 0,31 кг к. ед / м2 в сумме за 5 лет 3,28 4,01 4,22 в средсреднем за год 0,66 0,80 0,84 Результаты морфологического анализа культур подтверждают полученные в опыте урожайные данные. Они свидетельствуют, что менее развитыми практически по всем рассматриваемым показателям являются растения первого варианта (Р300), а наращивание содержания фосфора в почве не только не препятствует, но и способствует физическому развитию растений. Наиболее высокие и облиственные растения были получены на варианте с максимальным внесением фосфора. Однако увеличение почвенных запасов фосфора не сопровождается повышением отдачи от удобрений, израсходованных на создание заданного уровня содержания подвижных соединений Р2О5. Итоговые результаты изучения возможности получения урожая кормовых культур на почвах с высоким содержанием подвижных форм фосфора сведены в таблице 4.16. Они свидетельствуют, что дополнительное внесение азотных и калийных удобрений с учетом фактической обеспеченности почвы подвижными соединениями фосфора повышает ежегодную продуктивность кормовых культур в 3, 6 и 5 раз соответственно по фонам Р300, Р1300 и Р2200. Коэффициенты использования фосфора растениями при этом также возрастают. В абсолютном исчислении они выше при проведении полевых опытов. Подводя итог обсуждению результатов той части исследований, которая касается определения продуктивности культур при выращивании их на 166 Таблица 4.16 Результаты изучения возможности повышения урожайности культур при выращивании их на почвах с высоким содержанием фосфора Последовательность выращивания культур в вегетационных опытах Варианты опытов Р300 Ячмень – кукуруза – рапс Сбор кормовых единиц, г/сосуд всего в среднем 21,4 7,1 КИ Р2О5, % сумма 3,3 в среднем 1,1 Культуры в вегетационно-полевых исследованиях Кукуруза – тимофеевка – вика озимая на зерно – козлятник восточный 2 г. п. Сбор кормовых единиц, КИ Р2О5, % кг/м2 всего в среднем сумма в среднем 2,01 0,67 9,3 1,9 Р300+NoptKopt 63,4 21,1 14,9 5,0 3,28 0,66 Р1300 21,2 7,1 1,7 0,6 2,62 0,87 Р1300+NoptKopt 135,4 45,1 9,2 3,1 4,01 0,80 Р2200 29,3 9,8 1,2 0,4 2,84 0,95 Р2200+NoptKopt 146,7 48,9 6,2 2,1 4,22 0,84 167 3,8 0,8 2,7 0,5 почвах с высокой заданной обеспеченностью подвижными соединениями фосфора, можно отметить следующее: сельскохозяйственное использование земель с высоким содержанием подвижных фосфатов агрономически выгодно и позволяет получать с 1 га от 66 до 84 ц кормовых единиц ежегодно; даже при очень высокой обеспеченности растений подвижными соединениями фосфора, превышающей обычную полевую обеспеченность в 510 раз, значительных отклонений от среднестатистических показателей по содержанию данного элемента в испытуемых культурах не наблюдается. Различия в поглощении фосфора в первую очередь обусловлены видом культур, которые по способности к усвоению фосфора можно расположить следующим образом в порядке убывания: рапс > кукуруза > ячмень > вика > тимофеевка; коэффициент использования Р2О5 снижался с увеличением обеспеченности почвы фосфором от 1,9-1,1% на фоне Р300 до 0,8-0,6% на фоне Р1300 и 0,5-0,4% на фоне Р2200 для вегетационно-полевого и вегетационных исследований соответственно; применение минимальных количеств азота и калия на почвах с высокой обеспеченностью фосфором увеличивает вынос фосфора урожаем и коэффициент его использования в 2-4 раза. В сумме по 3-м культурам максимальное использование фосфора отмечено по фону Р300 с внесением повышенных доз азота и калия (N0,15К0,15) - 18,5% от массы внесенного фосфора. 4.2.2. Продуктивность культур при выращивании их на почвах с высокой обеспеченностью фосфором, созданной внесением органических удобрений Органические удобрения приобретают все большее значение в повышении плодородия почв и получении урожаев сельскохозяйственных культур. Исконно на Руси в земледелии широко использовался подстилочный навоз. В монастырских имениях Нижегородской губернии он применяется с 1590 года (Нарциссов В.П., 1960). Однако в последние десятилетия не менее широкое распространение получил и бесподстилочный навоз от разных видов скота и птицы. По способам получения, физико-химическим, микробиологическим и гигиеническим свой- 168 ствам он существенно отличается от подстилочного (твердого) навоза. Питательные вещества в бесподстилочном навозе находятся в более доступной форме, поэтому прямое его действие на растения и почву часто выше, чем действие подстилочного (Балахонов С.И., 1968; Семенов П.Я., 1974, 1978; Балахонов С.И. и др., 1976; Третьяков Н.И., Гусев Г.С., Осипова Е.Ф., 1978; Захаров В.Н., 1981; Бачило Н.Г., 1996; Белоус Н.М., 1996 и др.). Так, по данным В.М. Новикова, В.И. Дмитриевой, В.А. Поляниной (1975), полученных в условиях Белгородской области, жидкие стоки с ферм при внесении их в дозе до 700 м3 повышали урожай сельскохозяйственных культур в 1,52,0 раза. Высокая эффективность жидких стоков установлена в Московской области на дерново-подзолистых почвах (Дмитриева В.И., Лапшина Н.А., 1975), где урожайность зеленой массы многолетних трав при орошении их стоками составила 550 ц/га. Положительные результаты при применении жидких форм навоза были получены и другими исследователями (Балахонов С.И., 1971; Артюшин А.М. и др., 1973; Бацанов И.Н., Лукьяненков И.И., 1977; Новиков В.М., Дмитриева В.И., Полянина В.А., 1975; Белкин В.В., 1983; Короткова В.И., 1983; Михайлина В.И., 1986; Хохлов В.И., 1987; Новиков М.Н., Хохлов В.И., Рябков В.В., 1989; Сагандыков Н.М., 1990; Титова В.И., Шафронов О.Д., Седов Л.К., 1996 и мн. др.). Однако разные виды жидкого навоза неравноценны между собой. Жидкий навоз свиней, например, существенно отличается от жидкого навоза крупного рогатого скота. Из литературных источников известно, что при одинаковой влажности он содержит больше органического вещества, в 1,2-1,5 раза больше азота, более чем в 2 раза фосфора, но почти в 2 раза меньше калия (Семенов П.Я., 1974; Васильев В.А., Полунин С.Ф., 1976; Лукьяненков И.И., 1982; ОСТ 10 109-88). В 1 т куриного помета при влажности 65-70% в среднем содержится 15-30 кг азота, 18-22 кг фосфора, 5-8 кг калия, в большинстве своем в виде легкорастворимых и хорошо доступных растениям формах (Малофеев В.И., 1981; Емелин Ю.А., 1984; Чуканов В.И., 1984; Пунда Н.А., 1985; Рекомендации по использованию птичьего помета ..., 1986; ОСТ 10 109-88). При всех ныне существующих способах хранения помета из него теряется азот, поскольку конечным продуктом азотистого обмена у птиц является мочевая кислота, составляющая около 60% от общего содержания азотистых веществ в помете. С учетом минерализации органического вещества, составляющей 25-40% при хранении помета в течение 2-3 месяцев (Бачило Н.Г., Карягина Л.А., Михайловская Н.А., 1986; Скороходова Н.В., 1986), потери азота дости169 гают 50% от первоначального содержания его в помете (Филиппенко И.В. и др., 1977; Бачило Н.Г., 1990; Белоус Н.М., 1996). В связи с этим на момент внесения птичьего помета в почву содержание основных элементов питания в этом удобрении отвечает соотношению 1:1,5-2,0:0,3-0,5. Отмеченный дисбаланс в содержании основных элементов питания, особенно с учетом соотношения их в урожаях большинства сельскохозяйственных растений (для зерновых, например, это 1:0,3:1, а для многолетних трав, как показали в 1983 году Андреев Н.Г. и Мерзлая Г.Е., это 1:0,5:1), предопределяет проведение исследований, целью которых было бы установление уравновешенных по элементам питания норм внесения современных органических удобрений под отдельные культуры и выявление влияния сопутствующего внесения минеральных удобрений на их эффективность. Именно поэтому такие исследования были проведены и нами в период 1995-2002 гг. на вегетационной площадке кафедры агрохимии НГСХА. В опытах изучалось действие жидкого свиного навоза и птичьего помета. Некоторые из исследователей рекомендуют вносить органические удобрения, получаемые на крупных фермах промышленного свиноводства и птицеводства, под пропашные культуры и многолетние травы (Семенов П.Я. и др., 1981; Бондарева А.Ф., 1983; Сагандыков Н.М., 1987; Серебренников А.М. и др., 1987; Тарасов С.И., Кумеркина Н.А., 1996). Однако много работ проведено и по изучению влияния их на урожай зерновых культур (Третьяков Н.И. и др., 1978; Лыков А.М. и др., 1982; Чуканов В.И., 1984; Бачило Н.Г., Нестеренко В.Н., 1991; Рекомендациии по высокоэффективному использованию ..., 1991; Бачило Н.Г., Карягина Л.А., Михайловская Н.А., 1985; Бачило Н.Г., 1996). Но большинство авторов сходятся во мнении, что подобные органические удобрения следует использовать под кормовые культуры, как традиционные, так и малораспространенные и активно вводимые в сельскохозяйственное производство. Таковыми в наших исследованиях, в соответствии с рекомендациями П.Ф. Медведева, А.И. Сметанниковой (1981), а также Министерства АПК Нижегородской области (Концепция развития кормопроизводства ..., 1995), являются вико-овсяная смесь, кукуруза, кострец безостый, озимая рожь на зеленый корм и на зерно, овес и вика озимая на зерно, а также рапс, горчица белая, амарант. Основная цель данной части работы – это поиск путей увеличения выхода кормовой продукции хорошего качества при максимальном использовании запасов фосфора, накопленного в почве за долгие годы эксплуатации промышленных животноводческих комплексов, и определение возможности внесения азотных и калийных удобрений на почвах с избыточным содержанием подвиж170 ных фосфатов, а также сравнение эффектов этого приема и продолжающегося использования органических удобрений. Опыты с птичьим пометом По теме исследования проведены вегетационно-полевые опыты № 11 и № 12, заложенные на дерново-подзолистых почвах ОАО «Агрофирма «Птицефабрика Сеймовская» с очень высоким (избыточным) содержанием подвижных соединений фосфора, созданным систематическим внесением высоких доз птичьего помета, а также опыты на светло-серой лесной легкосуглинистой почве со средней обеспеченностью фосфором: вегетационный опыт № 14 с внесением птичьего помета обычной влажности. Результаты учета урожая культур в опытах показаны в таблицах 4.17 4.19. Исследованиями установлено, что в интенсивном севообороте наибольшей продуктивностью характеризуются кукуруза (1-й год исследований) и амарант (3-й год исследований). На кукурузе эффективность помета и минеральных форм азота и калия была практически одинаковой при незначительном преимуществе минеральных удобрений. Аналогичная зависимость прослеживается и на второй культуре – озимой вике (причем урожайность зерна вики на минеральном фоне была достоверно выше, чем на органическом). Относительная равноценность этих удобрений отмечена также при учете массы соломы яровой пшеницы (4-й год, 6-я культура). В остальных случаях явное преимущество оставалось за органическими удобрениями. Такая же ситуация наблюдается и в опыте с кострецом: в первый год исследований незначительное преимущество имели минеральные удобрения, во второй год они несущественно уступали помету, а в последующие годы явное преимущество имело органическое удобрение. Исходя из вышеизложенного, можно заключить, что в начальный период проведения опыта урожайность культур на фоне органических удобрений (птичьего помета) обеспечивается, в основном, азотом и калием, внесенными в их составе. В дальнейшем, вероятно, решающим фактором становятся не только и не столько вносимые питательные вещества, сколько то комплексное воздействие, которое помет оказывает на свойства почвы (стабилизация кислотности, повышение биологической активности и т.д.). 171 Таблица 4.17 Продуктивность культур при выращивании их на дерново-подзолистой почве с очень высоким содержанием (2700 мг/кг по Кирсанову) подвижных фосфатов, опыт № 11, кг /м2 Варианты опыта Контроль ПП, 20 т/га кукуруза 9,46 вика озимая зерно солома 0,70 0,90 горчица белая 1,86 амарант багрянол. 4,07 горчица белая 0,79 яр. пшеница зерно солома 0,17 0,20 горчица белая 1,22 11,02 0,74 0,99 2,44 7,43 1,66 0,27 0,32 1,61 N100K200 11,06 0,82 0,97 2,18 5,39 0,81 0,24 0,32 1,34 НСР05 0,61 0,07 0,07 0,21 0,42 0,18 0,03 0,04 0,19 172 Таблица 4.18 Урожайность костреца безостого при выращивании его на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с очень высоким содержанием (4080 мг/кг по Кирсанову) подвижных фосфатов, опыт № 12, кг/м2 Варианты опыта 1. Контроль 2.Птичий помет 20 т/га 3. N100К200 НСР05 1. Контроль 2. Птичий помет 20 т/га 3. N100К200 НСР05 1. Контроль 2.Птичий помет 20 т/га 3. N100К200 НСР05 1. Контроль 2.Птичий помет 20 т/га 3. N100К200 НСР05 Укосы І 0,62 0,67 0,69 ІІ 1996 0,52 0,54 0,57 0,48 0,55 0,50 1997 0,46 0,31 0,61 0,55 0,64 0,44 0,35 0,61 0,48 1998 0,29 0,19 0,74 0,35 0,59 0,33 0,06 0,13 0,06 1999 - ІІІ - - В сумме за год Прибавка к контролю г/сосуд % 1,14 1,21 1,26 0,13 0,07 0,12 6,1 10,5 1,25 1,71 1,58 0,20 0,46 0,33 36,8 26,4 0,83 1,70 1,40 0,19 0,87 0,57 104,8 69,0 0,06 0,13 0,06 0,06 0,07 - 116,7 - Таким образом, полученные результаты наглядно свидетельствуют о том, что интенсивный севооборот, включающий кукурузу, а также вику озимую, амарант и яровую пшеницу, после уборки которых в качестве уплотняющей культуры высевалась горчица белая, обеспечивает значительно больший выход кормовых единиц с единицы площади, чем использование подобных почв под многолетними злаковыми травами (кострец безостый). 173 Таблица 4.19 Сравнительная продуктивность монокультуры (кострец безостый) и интенсивного севооборота (кг корм. ед. / м2) Варианты опыта Контроль ПП, 20 т/га N100K200 Интенс. севооборот в среднем за год в сумме за 4 в%к кг к.ед/м2 года контролю 4,26 1,07 5,47 1,37 28 4,96 1,24 16 Кострец безостый в среднем за год в сумме в%к за 4 года кг к.ед/м2 контролю 1,57 0,39 2,27 0,57 46 2,06 0,52 33 Сравнение эквивалентных доз основных элементов питания, внесенных в минеральной (в составе простых минеральных удобрений) или органической (в составе птичьего помета) форме, проведены в условиях вегетационного опыта № 14 (табл. 4.20). Согласно представленным данным, урожайность всех испытуемых культур возрастает при увеличении доз удобрений. В первый год действия при сравнении вариантов с эквивалентными дозами элементов питания, внесенными в разных формах, доказательно более эффективным было внесение птичьего помета. Однако в последействии уже на первой культуре эти различия сглаживаются и результативность удобрений зависит только от их дозы, а не от формы. Продуктивности дерново-подзолистой почвы хозяйства (Контроль - I) удается достигнуть лишь при внесении N0,5Р1,0К0,5 в виде помета или минеральных удобрений, что условно можно сравнить с насыщенностью почвы птичьим пометом в 50 т/га. Обращает на себя внимание общий невысокий уровень урожайности рапса. Вероятнее всего, это связано с малыми дозами азота (подобное явление отмечено и Н.П. Козловской, 1996), имеющего особое и часто определяющее значение для крестоцветных, хотя их органическое вещество содержит много фосфора (Шептунов В.Н., Галкина М.М., 1995). Что касается урожайности зерновой культуры, то можно отметить следующее. Урожайность зерна с возрастанием доз элементов питания не повышается, а прирост биологической массы идет за счет увеличения нетоварной части урожая (равно как и в опытах на искусственно созданных фосфатных фонах). Наглядным подтверждением тому служат данные промера высоты растений. Здесь же наблюдаем разную реакцию овса и вики при их совместном посеве на увеличение доз удобрений (в первую очередь - азотных): высота и масса растений овса растет, а вики - падает. 174 Таблица 4.20 Влияние птичьего помета и минеральных удобрений, внесенных в эквивалентных дозах, на урожайность культур (опыт № 14) Варианты опыта 1.Контроль-I 2.Контроль-II 3.N0,1Р0,2К0,1 помет 4.N0,2Р0,4К0,2 помет 5.N0,5Р1,0К0,5 помет 6.N0,1Р0,2К0,1 мин. уд. 7.N0,2Р0,4К0,2 мин. уд. 8.N0,5Р1,0К0,5 мин. уд. НСР05 Прямое действиевико-овсяная смесь Надзем Общая масса Последействие на 1-й культуре - рапс Надзем Общая масса г/сосуд 24,9 28,0 9,6 11,2 20,5 22,5 к.ед. 14,3 6,4 10,7 г/сосуд 3,72 5,77 1,05 1,41 1,62 2,38 к.ед. 2,2 0,8 1,0 23,0 27,9 12,9 1,89 2,63 29,6 32,4 15,5 3,61 14,7 16,4 9,0 19,3 21,4 28,0 31,2 масса 1,2 34,6 15,2 24,7 к.ед. 14,2 7,3 11,8 В сумме по 3 культурам корм. единиц на сосуд всего + к в.2 30,7 16,2 14,5 23,5 9,0 1,63 25,3 13,6 27,8 13,3 16,7 1,79 30,4 14,4 32,0 17,5 10,3 14,3 1,39 25,6 12,1 22,2 7,7 1,3 10,1 14,8 1,46 27,0 13,0 25,1 10,6 1,5 10,5 16,6 1,58 29,8 13,7 27,4 12,9 масса Последействие на 2-й культуре овес на зерно Зерно Соло- Солома Общая масса ма зерно 12,7 6,3 10,3 г/сосуд 19,3 1,52 7,1 1,13 12,8 1,24 1,3 8,9 14,5 5,56 2,1 9,4 1,42 1,95 1,1 10,8 1,90 2,65 12,2 2,35 3,43 0,35 2,0 4,1 Примечание: Контроль-I - дерново-подзолистая почва АО «Птицефабрика Сеймовская» с содержанием подвижных форм Р2О5 2700 мг/кг Контроль-II - светло-серая лесная почва с содержанием подвижных форм Р2О5 165 мг/кг 175 Усвоение фосфора растениями, выращиваемыми в вегетационном опыте, отражено в таблице 4.21. Таблица 4.21 Коэффициенты использования фосфора растениями при внесении птичьего помета и минеральных удобрений в эквивалентных дозах Варианты Прямое Последействие на ... Действие + действие последействие опыта на викорапсе овсе в сум- в +- к -овсе ме сумме вар.2 1.Контроль-I 2,8 0,3 1,5 1,8 4,6 2.Контроль-II 4,3 0,5 2,8 3,3 7,6 3.N0,1Р0,2К0,1 - помет 7,2 1,3 4,1 5,4 12,6 5,0 4.N0,2Р0,4К0,2 - помет 5,0 1,0 3,1 4,1 9,1 1,5 5.N0,5Р1,0К0,5 - помет 4,9 0,9 2,8 3,7 8,6 1,0 6.N0,1Р0,2К0,1 -мин.уд. 3,6 1,1 4,6 5,7 9,3 1,7 7.N0,2Р0,4К0,2 -мин.уд. 3,5 1,1 4,1 5,2 8,7 1,1 8.N0,5Р1,0К0,5 -мин.уд. 3,5 0,7 2,7 3,4 6,9 - 0,7 Прежде всего, отмечаем, что коэффициент использования фосфора из почвы хозяйства, имеющей очень высокую обеспеченность подвижными соединениями фосфора, сравним с результатами, полученными на контрольных вариантах вегетационно-полевых опытов. Увеличение доз азота, фосфора и калия приводит к снижению коэффициента использования фосфора, что, на первый взгляд, не согласуется с результатами опыта № 8 (см. главу 4.2.1). Однако у этих опытов есть существенное различие, заключенное в соотношении элементов питания: в опыте № 14 оно стабильно и соответствует 1:2:1, а в опыте № 8 на относительную единицу фосфора приходится половина единицы, целая или полторы единицы азота и калия. В абсолютном исчислении рассчитанные нами коэффициенты использования фосфора из птичьего помета несколько ниже встречающихся в литературе (Антоненко Т.В., 1983; Рекомендации по использованию птичьего ..., 1986; Бачило Н.Г., 1990). Например, Н.В. Скороходова (1986) отмечает, что они варьируют в пределах 11-13% для свеклы и 13-17% для кукурузы. По свидетельству Н.Г. Бачило (1990) картофель способен использовать из помета от 4,3 до 10,4% фосфора. 176 Таким образом, в целом по результатам исследования, проведенного на почвах, удобренных птичьим пометом ранее, или где он применялся в качестве испытуемого удобрения, можно сделать следующие выводы: продолжающееся внесение птичьего помета под кормовые культуры в среднем повышает их урожайность, по сравнению с минеральными формами азота и калия, на 10% несмотря на очень высокое (2700-4080 мг/кг) содержание фосфора; продуктивность культур интенсивного севооборота возделываемых на дерново-подзолистой супесчаной почве выше, чем при многолетнем выращивании костреца безостого: на контроле в 2,7 раза, при внесении помета и минеральных азотных и калийных удобрений – в 2.4 раза; использование растениями запасов почвенных фосфатов изменяется в пределах от 1,8-6,3% на дерново-подзолистых почвах до 7,6% на светло-серой лесной почве; повышение дозы азота и калия в удобрении без увеличения доли их по отношению к фосфору мало сказывается на урожайности культур и снижает коэффициент использования фосфора из удобрений с 12,6% до 8,6%; замена органического фосфора на минеральный, при равенстве дозы основных элементов питания, не изменяет направленности его действия на всех изучаемых культурах, меняя лишь количественные параметры потребления фосфора, обусловленные биологией растения. Опыты с жидким свиным навозом По теме исследования заложены 3 опыта: вегетационно-полевые № 9 и № 10 и вегетационный № 13. Результаты учета урожая культур, выращиваемых в опыте № 9 и № 10, приведены в таблицах 4.22 - 4.25. Они показывают, что продуктивность почвы, длительное время систематически удобрявшейся свиным навозом в условиях интенсивного севооборота, выражается ежегодным сбором 0,70 кормовых единиц с 1 м2 (т.е. 70 ц кормовых единиц с 1 га). Это сравнимо с результатами, полученными В.М. Новиковым, В.И. Дмитриевой, В.А. Поляниной (1975), А.Ф. Бондаревой (1983), Н.Г. Андреевой, Г.Е. Мерзлой, Л.М. Савенюк (1985), Н.М. Сагандыковым (1987) в опытах по изучению эффективности жидких стоков свиноводческих комплексов. 177 Таблица 4.22 Урожайность культур при выращивании на дерново-подзолистой супесчаной почве с очень высоким содержанием (930 мг/кг по Кирсанову) подвижных фосфатов, опыт № 9, кг/м2 Амарант, 1996 Варианты опыта в среднем Многоукосная озимая рожь, 1997 Зеленый корм зерно солома ±к в ±к в ±к в ±к консред- кон- сред- кон- средконтролю нем тролю нем тролю нем тролю 1,40 0,20 0,49 Контроль 5,52 ЖСН, 200 т/га 6,72 22 1,32 -6 0,26 30 0,61 24 N100K200 8,24 49 1,68 20 ,023 15 0,51 4 НСР05 1,12 0,18 0,03 0,08 Как и в ранее рассмотренных опытах с куриным пометом, но с большей долей вероятности, первые 2 года исследований (амарант, озимая рожь на зеленый корм) эффективность минеральных удобрений была выше, чем органических. В дальнейшем же (левзея на зеленую массу, 1999-2002 гг. и зерно озимой ржи) зафиксировано существенное преимущество навоза. Следует отметить, что наиболее отзывчивой на применение свиного навоза культурой оказалась левзея. При этом эффективность ЖСН увеличивалась с «возрастом» растений и в 2002 г. (4 й год) прибавка составила 260% при незначительном изменении урожая левзеи на контроле. Аналогичный опыт, где опытной культурой была свербига, был заложен на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с исходным содержанием фосфора 1200 мг/кг. Первый учет урожая свербиги показал, что минеральные удобрения здесь были неэффективны, в то время как жидкий свиной навоз достоверно увеличил урожайность культуры как по сравнению с контролем, так и в сравнении с минеральными азотно-калийными удобрениями. На второй год исследования эффективность минерального удобрения несколько возросла, но при этом существенно уступала органическому. Сравнивая результаты двух опытов (№ 9 и № 10), можно отметить, что свербига оказалась малоотзывчивой на применение удобрений (прибавка урожая составляла 2-18%), хотя свиной навоз имел явное преимущество перед набором минеральных удобрений. В противовес этому культуры, возделывае178 мые в опыте № 9, при внесении ЖСН показали высокую продуктивность, в среднем увеличив урожайность в 2,7 раза, а при внесении минеральных форм азота и калия – в 2 раза. Таблица 4.23 Урожайность левзеи сафлоровидной (надземная зеленая масса) при выращивании на дерново-подзолистой супесчаной почве с очень высоким содержанием (930 мг/кг по Кирсанову) подвижных фосфатов, опыт № 9, кг/м2 Вариант Контроль ЖСН-200 N100K200 НСР05 Контроль ЖСН-200 N100K200 НСР05 Контроль ЖСН-200 N100K200 НСР05 Контроль ЖСН-200 N100K200 НСР05 Масса 1-го укоса, кг/ м2 в сред- разница нем по с конвариан- тролем ту 1,05 2,60 2,03 1,20 3,00 2,90 1,12 3,00 2,21 1,18 3,84 3,12 1,55 0,98 0,44 1,80 1,70 0,40 1,90 1,09 0,20 2,66 1,94 0,56 Масса 2-го укоса, кг/м2 в сред- разница нем по с конвариан- тролем ту 1999 год 2,72 7,87 6,13 2000 год 1,63 6,70 4,80 2001 год 2,00 7,84 5,83 2002 год 2,44 9,24 6,60 179 В сумме за 2 укоса в сред- разница с консредтролем нем, кг/ м 2 % кг / м 2 5,15 3,41 0,65 3,77 10,47 8,16 6,70 4,39 178 116 5,07 3,17 0,30 2,83 9,70 7,70 6,87 4,87 243 172 5,84 3,83 0,20 3,12 10,84 8,04 7,72 4,92 247 158 6,80 4,16 0,5 3,62 13,08 9,72 9,46 6,10 261 168 Таблица 4.24 Урожайность свербиги при выращивании на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с очень высоким содержанием (1470 мг/кг по Кирсанову) подвижных фосфатов, опыт №10 Варианты опыта Контроль ЖСН, 200 т/га N100K200 НСР05 1998 год в среднем ± к конпо варианту 2 тролю г/сосуд кг/м 334 401 337 41,4 2,65 3,18 2,67 20 1 1999 год в среднем ± к конпо варианту 2 тролю г/сосуд кг/м 336 387 349 28,9 2,67 3,07 2,77 15 4 Таблица 4.25 Сравнительная продуктивность монокультуры и севооборота при выращивании на почвах с очень высоким содержанием фосфора, кг корм. ед./м2 Севооборот с левзеей Севооборот со свербигой В среднем Продуктивность Варианты по варианту ± к кон± к конопыта тролю, в сумме в сред- тролю, в сумме в сред% % за весь нем за за весь нем за период год период год Контроль 4,88 0,70 1,12 0,56 ЖСН, 200 т/га 12,52 1,80 157 1,31 0,66 17 N100K200 10,31 1,47 77 1,14 0,57 2 Выявленное в полевых исследованиях позитивное влияние продолжающегося использования свиного навоза на богатых фосфором почвах, однако, не дает ответа, насколько долго этот эффект будет сохраняться при увеличении доз свиного навоза. Для решения этой задачи и был заложен вегетационный опыт № 13. Схемой опыта предусмотрено внесение разных доз свиного навоза, при выборе количественных параметров которого руководствовались следующим. Ряд инструктивных и рекомендательных документов (Агрономические рекомендации..., 1982; ОСТ 10.109-88; Рекомендации по высокоэффективному 180 ... , 1991 и др.) предлагают при расчете доз внесения жидкого свиного навоза исходить из максимально допустимой среднегодовой нормы внесения азота - не более 300 кг/га. В соответствии с этими рекомендациями для наших исследований приемлемы дозы навоза от 150 до 250 т/га. Однако в литературе имеются подтверждения высокой агрономической эффективности и больших доз свиного навоза (Андреев Н.Г., Мерзлая Г.Е., 1983; Белкин В.В., 1983). Например, Н.Г. Андреев, Г.Е. Мерзлая, Л.М. Савенюк (1985) свидетельствуют, что годовую норму использования стоков свиноводческих комплексов можно довести по азоту и калию до 600 кг/га, а по фосфору - до 300 кг/га. Основываясь на вышеприведенных рекомендациях, в схему вегетационного опыта были включены варианты, где дозы навоза, рассчитанные по азоту, изменялись от 200 до 800 т/га. Таким образом, варианты 3 и 6 по содержанию основных элементов питания аналогичны 200 т свиного навоза (110 г/кг почвы минимальная доза), варианты 4 и 7 - 400 т навоза, а варианты 5 и 8 - 800 т свиного навоза на 1 га (максимальная доза). Соотношение азота, фосфора и калия в смеси минеральных удобрений соответствует их соотношению в исходном продукте - жидком свином навозе АО «Ильиногорское» и равно 1 : 1,2 : 0,7 при содержании азота 0,24% в расчете на естественную влажность (95%). Однако действительное соотношение N : Р : К в почве после внесения удобрения может быть другим и приближается к 1 : 1,3 : 0,8, т.к. неизбежны потери азота за счет нитрификации и денитрификации азотистых соединений навоза. Как отмечают Т.А. Банкина, А.В. Горшков, В.А. Колупаев (1984), они могут достигать 30% от суммы азота, внесенного в виде жидкого свиного навоза и возрастают при увеличении норм внесения. Результаты учета урожая культур вегетационного опыта показаны в таблице 4.26. Согласно представленным данным, увеличивающиеся дозы навоза способствовали приросту урожая вико-овсяной смеси (прямое действие) и рапса на зеленую массу (последействие, 1-й год), но не оказали влияния на урожай зерна овса, выращиваемого по второму году последействия. Внесение эквивалентных доз NРК в виде минеральных солей достоверно повышало урожайность викоовсяной смеси не только по отношению к абсолютному контролю, но и к соответствующим по количеству основных элементов питания вариантам с внесением свиного навоза. На рапсе действие минеральных удобрений было нестабильным, а на овсе – существенно меньшим, чем действие органического удобрения. В сумме по 3м культурам более продуктивными были варианты с внесением свиного навоза. 181 Таблица 4.26 Влияние минеральных удобрений и жидкого свиного навоза, внесенных в эквивалентных дозах, на урожайность культур (опыт № 13) Варианты опыта 1.Контроль - I 2.Контроль - II 3.N0,16Р0,18К0,06 навоз 4.N0,32Р0,36К0,11 навоз 5.N0,63Р0,72К0,22 навоз 6.N0,16Р0,18К0,06 мин.уд 7.N0,32Р0,36К0,11 мин.уд 8.N0,63Р0,72К0,22 мин.уд НСР05 Прямое действие вико-овсяная смесь Надзем Общая масса масса г/сосуд к. ед. 15,9 16,4 2,54 11,2 11,7 1,79 13,4 13,9 2,14 Последействие на 1-й культуре -рапс, зел.масса Надзем Общая масса масса г/сосуд к. ед. 5,7 8,7 1,71 2,2 3,8 0,66 5,5 7,8 1,65 Последействие на 2-й культуре - овес на зерно Зерно Общая масса г/сосуд к. ед. 9,6 31,8 13,23 7,8 26,4 10,89 14,0 46,8 19,40 В сумме по 3-м культ., корм. ед. всего +-к вар. 2 17,5 4,2 13,3 23,2 9,9 14,7 15,0 2,35 8,1 10,3 2,43 15,5 50,1 20,65 25,4 12,1 18,1 18,5 2,89 21,1 24,6 6,33 14,0 47,9 19,68 28,9 15,6 20,5 21,3 3,28 3,8 5,5 1,14 8,6 32,3 12,81 17,2 3,9 25,1 25,7 4,01 4,6 7,4 1,38 11,1 38,5 15,76 21,1 7,8 23,0 23,6 3,68 5,4 10,0 1,62 11,2 35,6 15,06 20,4 7,1 2,2 5,3 3,1 2,9 Примечание: Контроль-I - дерново-подзолистая почва АО «Ильиногорское» с содержанием подвижных форм Р2О5 930 мг/кг Контроль-II - светло-серая лесная почва с содержанием подвижных форм Р2О5 165 мг/кг 182 Дерново-подзолистая почва ОАО «Ильиногорское» с содержанием подвижных форм фосфора 930 мг/кг (контроль-I) значительно уступала по продуктивности светло-серой лесной почве с исходным содержанием подвижного фосфора 165 мг/кг, удобренной как жидким свиным навозом, так и эквивалентным ему количеством минеральных удобрений. Расчет коэффициентов использования фосфора культурами показал (табл. 4.27), что усвоение его при увеличении доз удобрений снижается, хотя и значительно превышает возможности использования фосфора из почвы, имеющей высокое содержание фосфора как результат длительного удобрения ее высокими дозами свиного навоза (контроль-I). В прямом действии большее усвоение фосфора зеленой массой викоовсяной травосмеси отмечено в случае внесения его в виде суперфосфата, а в последействии на овсе лучше использовался фосфор свиного навоза. На подобную зависимость обращает внимание А.Ф. Бондарева (1983), отмечая, что бесподстилочный свиной навоз увеличивает поступление в растения фосфора, а эквивалентное ему количество минеральных удобрений способствует поглощению калия и кальция, снижая при этом относительное поступление фосфора. Таблица 4.27 Коэффициенты использования фосфора растениями при внесении свиного навоза и минеральных удобрений в эквивалентных дозах, % Варианты опыта 1.Контроль - I 2.Контроль - II 3.N0,16Р0,18К0,06 - навоз 4.N0,32Р0,36К0,11 - навоз 5.N0,63Р0,72К0,22 - навоз 6.N0,16Р0,18К0,06 -мин.уд 7.N0,32Р0,36К0,11 -мин.уд 8.N0,63Р0,72К0,22 -мин.уд Прямое Последействие действие вико-овес рапс, зел. овес на зел. масса масса зерно 1,47 0,58 3,21 4,31 1,27 8,34 5,51 2,51 12,80 3,19 2,07 9,81 2,11 2,34 6,68 7,52 1,52 8,34 4,18 0,92 8,02 2,81 0,50 5,07 183 Действие + последействие всего +- к вар. 2 5,3 - 8,6 13,9 20,8 6,9 15,1 1,2 11,1 - 2,8 17,4 3,5 13,1 - 0,8 8,4 - 5,5 Таким образом, на основании полученных результатов можно сделать следующие выводы: внесение жидкого свиного навоза как на богатой фосфором дерновоподзолистой почве хозяйства, так и на среднеобеспеченной подвижным фосфором светло-серой лесной почве сопровождается повышением урожайности культур: от 17 до 178% (в зависимости от возделываемых культур) к урожайности на контроле в вегетационно-полевых опытах и от 74 до 117% (в зависимости от дозы) – в вегетационном опыте; увеличение доз навоза способствует дополнительному сбору сельскохозяйственной продукции. Прибавка урожая составляет от 74% при минимальной дозе навоза (200 т/га) до 117% - при максимальной дозе навоза, соответствующей 800 т/га; повышение доз внесения удобрений в 4 раза (с 200 до 800 т/га) снижает усвоение фосфора растениями вдвое: с 20,8% до 11,1% в сумме по 3 культурам. Заключение по главе 1. Выращивание культур без удобрений в зерно-травяном севообороте, в структуре которого на зерновые и многолетние бобовые травы приходится по 40%, не снижает продуктивности светло-серой лесной легкосуглинистой почвы на протяжении 40 лет, сохраняя ее на уровне 20 ц зерновых единиц с 1 гектара. 2. При систематическом внесении удобрений (1964-2002 гг.) в полевом севообороте с высокой долей бобовых трав (до 40%) фосфорные удобрения, несмотря на повышенное содержание этого элемента в почве, начиная со второй ротации севооборота, превосходят действие азотных в среднем на 4 (известкованный фон) – 7% (фон без извести). Наиболее отзывчивыми на внесение фосфорных удобрений были озимая пшеница и ячмень, для которых прибавка урожая к контролю соответственно составила 30% и 26% на неизвесткованном фоне и 32% и 21% – при известковании. 3. Сравнение ежегодного и запасного внесения фосфорных удобрений показало, что наиболее высокая продуктивность культур в сумме за два года получена при ежегодном внесении фосфоритной муки (51 ц корм. ед./га), а 184 также при совместном применении фосфоритной муки и суперфосфата ежегодно и в запас (соответственно 51,6 и 50,3 ц корм. ед./га). Внесение суперфосфата в запас не эффективно. Более высокое качество сена вико-овсяной травосмеси получено при одинарной дозе фосфорных удобрений, на второй культуре (ячмене) максимальный эффект проявился при запасном внесении фосфоритной муки. Наиболее высоким коэффициент использования фосфора из удобрений (в сумме по двум культурам) был при совместном применении суперфосфата и фосфоритной муки (20,3%) и фосфоритной муки (16,5%), вносимых ежегодно. 4. Коэффициент использования фосфора из удобрений зависит от обеспеченности почвы подвижными формами фосфора и варьирует в пределах от 11,5-14,7% (на среднеобеспеченной почве) до 3,3-4,8% (на почве, имеющей очень высокую обеспеченность, равную 300 мг/кг) и 1,7-1,2% (на светло-серой лесной почве с содержанием подвижного фосфора 2200 мг/кг). Использование растениями запасов почвенных фосфатов изменяется для дерново-подзолистых почв в пределах от 1,8-6,3% (почва, длительное время удобрявшаяся птичьим пометом) и 5,3-7,2% (почва, предварительно в течение 20 лет удобрявшаяся жидким свиным навозом) до 7,6% на светло-серой лесной неудобренной почве. 5. Изучение возможности выращивания растений на почвах с очень высоким заданным содержанием фосфора (Р1300, Р2200) при разбалансированности их питания (недостаток азота и калия) показало отсутствие фитотоксичности таких почв для большинства опытных культур. В сумме за 5 лет лучшим по сбору кормовых единиц в абсолютном исчислении был вариант Р2200, в котором прибавка к контролю (фон Р300) составила 25%. 6. Применение минимальных количеств азота и калия на почвах с очень высокой (избыточной) обеспеченностью подвижными (по Кирсанову) фосфатами увеличивает вынос фосфора урожаем и коэффициент его использования в 2-4 раза. В сумме по 3-м культурам максимальное использование фосфора отмечено по фону Р300 с внесением повышенных доз азота и калия (N0,15К0,1) 18,5% от массы внесенного фосфора. Повышение дозы азота и калия в удобрении без увеличения доли их по отношению к фосфору мало сказывается на урожайности культур и снижает коэффициент использования фосфора из удобрений с 12,6% до 8,6%. 185 7. Форма внесенного удобрения при равенстве дозы основных элементов питания не изменяет однонаправленности его действия на всех изучаемых культурах, меняя лишь количественные параметры урожайности культур и потребления фосфора, обусловленные биологией растения. 8. Продолжающееся использование птичьего помета и жидкого свиного навоза на почвах с очень высоким содержанием фосфора сопровождается повышением урожайности (17-175% к урожайности на контроле) и обеспечивает ежегодную прибавку урожая 18-30 ц кормовых единиц с 1га (для птичьего помета) и 10-110 ц кормовых единиц с 1 га (для свиного навоза). Применение азотных и калийных минеральных удобрений (N100К200) дает дополнительно к неудобренному контролю, имеющему очень высокую обеспеченность подвижным фосфором в результате систематического внесения птичьего помета или жидкого свиного навоза, 13-17 ц/га и 1-77 ц/га кормовых единиц соответственно. 186 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Анализ опытных данных и результатов агрохимического обследования почв Нижегородской области, представленный в данной работе, позволил сформулировать следующие обобщения. В настоящее время в Нижегородской области одновременно существуют две проблемы, связанные с содержанием фосфора в почвах: резкое увеличение малопродуктивных почв с содержанием его ниже 50 мг/кг, с одной стороны, и увеличение площадей зафосфаченных почв, с другой (например, средневзвешенное содержание фосфора в Володарском районе составляет более 800 мг/кг). Естественно, что низкое содержание фосфора будет ограничивать продуктивность посевов. При сверхвысокой же обеспеченности почв этим элементом (достигающей 4000 мг/кг), как показали проведенные исследования, рост урожайности сдерживается недостатком азота и калия в почве. При этом следует учитывать, что чем больше в почве фосфора, тем дозы вносимого азота и калия для получения полноценного урожая должны быть выше, но четко скорректированы. Еще одним важным аспектом, который необходимо учитывать при зафосфачивании почв, является экологическое состояние агроэкосистемы, поскольку при перенасыщении ее данным биогенным элементом возможно развитие ряда негативных процессов в окружающей среде (эвторифизация водоемов, загрязнение грунтовых вод и т.д.). Кроме этого, увеличение содержания фосфора в почвах до гипервысоких количеств способствует повышению концентрации его в растениях, что до определенной степени, учитывая повсеместный дефицит фосфора в кормах, следует рассматривать как положительный факт. В то же время увеличение его сверх меры может вызвать серьезный дисбаланс между фосфором и кальцием в продукции, что негативно скажется на состоянии здоровья как сельскохозяйственных животных, так и человека, предопределяя, таким образом, весьма строгое проведение на таких почвах контроля за химическим составом и качеством растений. Важно еще раз указать на тот факт, что почвы, в большинстве своем, отличаются достаточно высокой буферной способностью в отношении фосфора. Поэтому фактическое изменение содержания его подвижных форм в почве будет проявляться с опозданием. Исходя из этого, необходимо предусмотреть хотя бы один раз в 10-20 лет проведение контроля за содержанием валовых форм фосфора, прежде всего на почвах, сохраняющих относительно постоянное содержание подвижных его соединений без применения фосфорсодержащих удобрений. 187 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Абасов М.М. Почвенные запасы калия не безграничны / М.М. Абасов, Ф.К. Мамедгусейнов // Агрохимический вестник. – 2004. – № 4. – С. 11-12. 2. Абасов М.М. Динамика агрохимических показателей почв Республики Дагестан / М.М. Абасов, Р.М. Азнауров, Ф.К. Мамедгусейнов // Плодородие. – 2004. – № 4 (19). – С. 3. 3. Авраменко П.М. Состояние пахотных почв Белгородской области / П.М. Авраменко, М.А. Ероховец, С.В. Лукин // Агрохимический вестник. – 2002. – № 5. – С. 5-7. 4. Агрохимические методы исследования почв. – М.: Наука,1975. – С.106-196. 5. Агрономические рекомендации по подготовке и использованию бесподстилочного навоза для удобрения. – М.: Колос, 1982. – 42 с. 6. Адерихин П.Г. Динамика поглощения фосфорной кислоты почвами / П.Г. Адерихин // Тр. Воронежского ун-та. – Воронеж, 1956. – т. 56. – Вып. 3. – С. 31-37. 7. Адерихин П.Г. Поглощение фосфат-ионов почвами и растениями / П.Г. Адерихин // Почвоведение. – 1967. – № 6. – С. 84-89. 8. Адерихин П.Г. Фосфор в почвах и земледелии Центрально-Черноземной полосы / П.Г. Адерихин – Воронеж, 1970. – 248 с. 9. Адерихин П.Г. Влияние удобрений на физико-химические свойства и фосфатный режим типичных черноземов / П.Г. Адерихин, Ю.Г. Чурилина // Вопросы изучения почв, повышения их плодородия и эффективного применения удобрений – Куйбышев, 1972. – С. 201-203. 10. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации / Л.Н Александрова – Л.: Наука, 1980. – 286 с. 11. Алешин С.Н. Доступность растению адсорбированных почвой фосфатов / С.Н. Алешин, Е.Е. Игрицкая // Доклады АН СССР. – 1938. – Т.VIII. – В.4-5. – С.299302. 12. Алешин С.Н. К вопросу о поглощении анионов почвой / С.Н. Алешин, Н.Н. Нестюк // Фосфорные удобрения. – 1937. – Т.IV. – В.16. – С. 35-53. 13. Алмазов Б.Н. Основные элементы системы удобрений овощных культур и картофеля в севообороте в условиях седьмой и восьмой ротаций на слабовыщелоченном черноземе Алтая / Б.Н. Алмазов, Л.Т. Холуянко, А.В. Борисов //Агрохимия. – 1993. – № 9. – С. 21-34. 14. Андреев Н.Г. Оптимизация укосного использования злакового травостоя при орошении стоками свиноводческого комплекса / Н.Г. Андреев, Г.Е. Мерзлая // Агротехнические основы устойчивости кормовой базы. – М.,1983. – С.164. 15. Андреев Н.Г. Продуктивность многолетних трав при орошении стоками свиноводческих комплексов / Н.Г. Андреев, Г.Е. Мерзлая, Л.Д. Савенюк // Кормопроизводство. – 1985. – № 2. – С. 6-8. 16. Андрианов С.Н. Использование фосфора сельскохозяйственными культурами в зависимости от применения различных удобрений / С.Н. Андрианов, В.В. Коромыслова // Эколого-агрохимические, технологические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала. – Казань, 1995. – С. 96-102. 17. Андрианов С.Н. Влияние извести, навоза и минеральных удобрений на продуктивность озимой ржи и качество зерна при различных погодных условиях / 188 С.Н. Андрианов, Г.Т. Воробьев, В.С. Макурин, В.П. Агеев // Агрохимия. – 1993. – № 9. – С. 35-45. 18. Аникст Д.М. Эффективность видов и доз удобрений, применяемых под яровые зерновые культуры в разных почвенно-климатических зонах СССР / Д.М. Аникс // Географические закономерности действия удобрений. – М.: Колос, 1975. – С. 99-123. 19. Антипина П.А. Фракционный состав минеральных фосфатов в черноземах Сибири / П.А. Антипина // Агрохимия. – 1978. – №1. – С. 32-35. 20. Антоненко Г.В. Влияние остаточных фосфатов удобрений и кремнекислоты на урожай сельскохозяйственных культур, возделываемых на дерновоподзолистой глееватой почве: Автореф. дис. ... канд. с.-х. н. / Г.В. Антоненко. – М., 1983. – 17с. 21. Аргунова В.А. Исследование форм и миграции фосфора в подзолистых почвах: Автореф. дис. .... канд. с.-х. н./ В.А Аргунова. – М., 1974. – 18 с. 22. Артюшин А.М., Временные рекомендации по использованию для удобрения бесподстилочного навоза, получаемого на крупных животноводческих фермах промышленного типа / А.М. Артюшин, Т.Л. Андрюхин, В.А. Васильев, И.П. Мамченков. – М.: Колос, 1973. – 32 с. 23. Аскинази Д.Л. Фосфатный режим и известкование почвс кислой реакцией / Д.Л. Аскинази. – М.-Л.:Изд-во АН СССР, 1949. – 216 с. 24. Афонина Н.Л. Сорбция фосфат-ионов почвами и минералами / Н.Л. Афонина., О.Г. Усьяров // Агрохимия. – 1982. – № 10. – С. 129-138. 25. Афонина Н.Л. Влияние известкования на поглощение фосфат-ионов дерновоподзолистой почвой / Н.Л. Афонина., // Агрохимия. – 1988. – № 3. – С. 53-56. 26. Афонина Н.Л. Сорбция фосфат-ионов железисто-глинистыми минеральными комплексами / Н.Л. Афонина, Р. Дельгадо, О.А. Агафонов, О.Г. Усьяров // Почвоведение. – 1983. – № 12. – С. 36-42. 27. Бабарина Э.А. Влияние длительного применения суперфосфата и фосфоритной муки на накопление и превращения фосфора в почвах разного типа: Автореф. дис. ... канд. с.-х. н. / Э.А. Бабарина – М., 1968. – 21 с. 28. Бабарина Э.А. Влияние систематического применения навоза и минеральных удобрений на распределение форм фосфорных соединений по профилю различных почв / Э.А. Бабарина // Агрохимия. – 1971. – № 6. – С. 21-26. 29. Бабарина Э.А., Мельникова Н.М. Фосфатный режим дерново-подзолистых почв в длительных опытах / Э.А. Бабарина, Н.М Мельникова // Агрохимия. – 1987. – № 11. – С.38-44. 30. Бабарина Э.А. Влияние длительного применения органических и минеральных удобрений на плодородие дерново-подзолистой супесчаной почвы / Э.А. Бабарина, Л.М. Жукова, Л.К. Шевцова // Агрохимия. – 1987. – № 5. – С. 47-52. 31. Базегский Э.П. К вопросу о «запасном» внесении фосфорных удобрений / Э.П. Базегский, Н.Н. Михалев, В.А. Козьякова // Агрохимия. – 1974. – № 8. – С. 5557. 32. Базилинская М.В. Миграция органических и минеральных веществ в почве при систематическом применении удобрений / М.В. Базилинская, А.Н. Шаймухамедова, Б.А. Доспехов, В.К. Афанасьева / Изв. ТСХА. – 1970. – № 6. – С.101103. 189 33. Балахонов С.И. Применение жидкого навоза на дерново-подзолистых суглинистых почвах БССР / С.И. Балахонов // Агрохимия. – 1968. – № 12. – С. 55-59. 34. Балахонов С.И. Агротехническое обоснование технологии приготовления, накопления и применения жидкого навоза / С.И. Балахонов // Плодородие почв и пути его повышения в условиях Белоруссии. – Минск, 1971. – С. 83-93. 35. Балахонов С.И. Влияние различных видов навоза на баланс азота, фосфора и калия в звене севооборота в дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах БССР / С.И. Балахонов, В.П. Табулина, Т.В. Дроздова // Бюлл. ВНИИ удобр. и агропочвовед. – 1976. – № 32. – С. 46-53. 36. Банкина Т.А. Потери различных форм азота и углерода при поливах выработанных торфяников осветленными стоками свиноводческого комплекса / Т.А. Банкина, А.В. Горшков, В.А. Колупаев // Совершенствование мелиоративных систем в Нечерноземной зоне РСФСР. – Л., 1984. – С. 110-114. 37. Барабина Э.А. Изменение подвижности фосфатов при длительном применении удобрений / Э.А. Барабина // Доклады ВАСХНИЛ. – 1978. – № 3. – С. 24-26. 38. Барашенко В.В. Влияние фосфатного уровня и доз фосфорных удобрений на вынос питательных элементов урожаем растений / В.В. Барашенко, Н.Н. Лутович // Резервы повышения плодородия почв и эффективности удобрений. – Горки, 1996. – С. 87-88. 39. Баринов В.Н. Динамика почвенного плодородия и баланс питательных веществ в земледелии Владимирской области / В.Н. Баринов // Агрохимический вестник. – 2002. – №2. – С. 10-11. 40. Барышева В.Н. Запасы и подвижность фосфора в выщелоченных черноземах Мордовской АССР и эффективность фосфорных удобрений: Автореф. дис. ... канд. с.-х. н. / В.Н Барышева. – Казань, 1973. – 22 с. 41. Басманов А.Е. Роль минеральных удобрений в производстве яровой пшеницы / А.Е. Басманов, Л.П. Зимина // Химизация с. х. – 1991. – № 2. – С. 65. 42. Башкин В.Н. Эколого-агрохимическое районирование Московской области / В.Н. Башкин, В.П. Учватов, А.Ю. Кудеярова и др. – Пущино, 1992. – 171 с. 43. Бацанов И.Н., Уборка и утилизация навоза на свиноводческих комплексах / И.Н. Бацанов, И.И. Лукьяненков. – М.: Россельхозиздат, 1977. – 160 с. 44. Бачило Н.Г. Научные принципы использования пометных удобрений в условиях интенсивного земледелия: Автореф. дис. ... докт. с. - х. наук / Н.Г. Бачило. – Минск, 1990. – 36 с. 45. Бачило Н.Г. Использование отходов свиноводческих комплексов в качестве удобрений сельскохозяйственных культур / Н.Г. Бачило // Резервы повышения плодородия почв и эффективности удобрений. – Горки,1996. – С. 157-159. 46. Бачило Н.Г. Влияние жидкого помета птиц на урожай яровой пшеницы и биологическую активность дерново-подзолистой почвы / Н.Г. Бачило, Л.А. Карягина, Н.А. Михайловская // Почвенные исследования и применение удобрений. – 1985. – Вып. 16. – С. 51-57. 47. Бачило Н.Г., Карягина Л.А., Михайловская Н.А. Изменение плодородия дерново-подзолистых почв при удобрении жидким пометом / Н.Г. Бачило, Л.А. Карягина, Н.А. Михайловская // Земледелие и растениеводство в БССР. – 1986. – Вып. 30. – С. 8-11. 190 48. Бачило Н.Г., Сравнительная эффективность действия жидкого помета кур и торфо-пометного компоста на урожайность ячменя / Н.Г. Бачило, В.Н. Нестеренко // Земледелие и растениеводство в БССР. – 1991. – Вып. 34. – С. 63-67. 49. Безруков В.Г. Мониторинг кислотности и содержания фосфора в почвах южной зоны Амурской области / В.Г. Безруков, Н.И. Дробязко // Агрохимический вестник. – 2000. – № 5. – С. 4-5. 50. Белкин В.В. Продуктивность орошаемых культурных пастбищ при внесении жидкой фракции бесподстилочного навоза / В.В. Белкин // Агротехнические основы устойчивости кормовой базы. – М.,1983. – С. 29-32. 51. Белоус Н.М. Эффективность и экологически безопасное применение органических удобрений / Н.М. Белоус // Химия в с.-х. – 1996. – № 3. – С. 10-11. 52. Бодрова Е.М. Органические удобрения / Е.М. Бодрова, П.Я. Семенов, С.Ф. Полунин и др. – М.: Россельхозиздат, 1973. – 56 с. 53. Бондарева А.Ф. Сравнительное действие твердой фракции бесподстилочного свиного навоза и минеральных удобрений на агрохимические свойства карбонатного чернозема и продуктивность сельскохозяйственных культур: Автореф.дис.... канд. с.-х. н. / А.Ф. Бондарева. – М.,1983. – 21 с. 54. Борисов П.Ф. Формы фосфатов в некоторых почвах Присурья Горьковской области / П.Ф. Борисов // Тр. Горьковского с.-х. института. – 1970. – т.49. 55. Боронин Н.К. Влияние длительного применения минеральных и органических удобрений на фосфатный режим типичнрого чернозема и продуктивность культур в условиях различной влагообеспеченности / Н.К. Боронин, Б.К. Носко, И.И. Филон // Агрохимия. – 1994. – №7-8. – С. 3-14. 56. Блэк К.А. Растения и почва (Пер. с англ.) / К.А. Блэк. – М.: Колос,1973. – С. 392-405. 57. Булаев В.Е. Влияние азотных удобрений на передвижение 32Р суперфосфата в почве и поступление его в растения / В.Е. Булаев, В.Г. Булаева // Агрохимия. – 1974. – № 8. – С. 7-13. 58. Булаев В.Е., Булаева В.Г. Миграция азота и фосфора из очагов удобрений / В.Е. Булаев, В.Г. Булаева // Химия в с.-х. – 1977. – № 9. – Т.15. – С. 71-75. 59. Булгаков Д.С. Эталоны плодородия почв / Д.С Булгаков, Ю.А. Славный // Химия в с. х. – 1996. – № 5. – С. 15-18. 60. Бусоргин В.Г. Изменение группового состава фосфатов в светло-серой лесной легкосуглинистой почве / В.Г. Бусоргин, Л.Д. Сорваева // Интенсификация земледелия - основа решения Продовольственной программы. – Свердловск, 1982. – С. 27-28. 61. Васильев В.А. Химический состав навоза, получаемый на крупных животноводческих комплексах промышленного типа / В.А. Васильев, С.Ф. Полунин // Бюлл. ВИУА. – 1976. – Вып. 32. – С. 15-21. 62. Величко В.А. Оптимизация кислотности почв – необходимый агроэкологический прием / В.А. Величко // Агрохимический вестник. – 1998. – № 1. – С. 1012. 63. Вешко Э.И. Значение известкования легких подзолистых почв полесий для эволюции органического вещества в теле почвы и процессов их окультуривания: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Э.И. Вешко. – Харьков, 1961. – 18 с. 64. Возбуцкая А.Е. Химия почв / А.Е. Возбуцкая. – М.: Высшая школа, 1968. – 427 с. 191 65. Войкин Л.М. Вопросы фосфатного режима почв Татарии / Л.М. Войкин // Тр. Горьковского с.-х. института. – 1970. – т.49. 66. Войкин Л.М. Формы фосфатов в почвах Горьковской области / Л.М. Войкин, В.А Романов // Почвоведение. – 1973. – № 10. – С. 91-98. 67. Войкин Л.М. Формы фосфатов в основных почвообразующих породах Поволжья / Л.М. Войкин, А.С. Фатьянов // Почвоведение. – 1976. – № 2. – С. 49-54. 68. Войкин Л.М. Изучение миграции Р2О5 фосфорных удобрений в некоторых почвах Среднего Поволжья / Л.М. Войкин, М.П. Усова, М.Л. Войкин, И.С. Кирикова // Агрохимия. – 1975. – № 11. – С. 36-42. 69. Воллейдт В.П. Физиологическое обоснование действия азотно-фосфорных удобрений на величину и качество озимой пшеницы / В.П. Волейдт // Эффективность удобрений по зонам страны. – 1978. – Вып. 27. – С. 55. 70. Волошина О.Н. Государственный контроль за плодородием почв / О.Н. Волошина, В.С. Воронина // Агрохимический вестник. – 1999. – № 3. – С. 7-9. 71. Вороный В.В. Режим фосфатов в темно-серой оподзоленной почве в зависимости от удобрений / В.В. Вороный // Рациональное использование удобрений при интенсивном земледелии в условиях Западных районов Украины: сб. науч. тр. – Львов. – 1987. – С. 32-37. 72. Гамзиков Г.П. Изменение содержания гумуса в почвах в результате сельскохозяйственного использования / Г.П. Гамзиков, М.Н. Кулагина // Обз. инф. – М.: ВНИИТЭИагропром, 1992. – 48 с. 73. Гантимуров И.И. Главнейшие свойства московских полей фильтрации в связи с окислительно-восстановительными условиями в них / И.И. Гантимуров // Проблемы советского почвоведения. – 1940. – Сб. 10. – С. 59-79. 74. Гармашов В.Н., Совершенствование приемов применения азотных удобрений при возделывании озимой пшеницы / В.Н. Гармашов, Ю.А. Калус, А.Н Селиванов и др. // Агрохимия. – 1993. – № 1. – С. 8. 75. Гильмутдинов М.Г. Фосфатный режим черноземов юга Башкирии и его изменение при окультуривании: Автореф. дисс…канд. с.-х. наук / М.Г. Гильмутдинов – М., 1987. – 23 с. 76. Гырбучев И. Регулирование фосфатного режима в основных почвах Болгарии / И. Гырбучев. – М.: Колос, 1981. – 240 с. 77. Гедройц К.К. Почвенные коллоиды и поглотительная способность почв / К.К. Гедройц. – М., 1955. – Т.1. – 559 с. 78. Гильмутдинов М.Г. Фосфатный режим черноземов юга Башкирии и его изменение при окультуривании: Автореф. Дисс…канд. с.-х. наук / М.Г. Гильмутдинов. – М. – 1987. – 23 с. 79. Гинзбург К.Е. Значение полутораокисей и гуматов в поглощении фосфора почвами / К.Е. Гинзбург // Тр. Почв. ин. им. В.В.Докучаева. – 1960. – т.55. – С.239-271. 80. Гинзбург К.Е. Фосфор основных типов почв СССР / К.Е. Гинзбург. – М.: Наука, 1981. – 244 с. 81. Гладкова К.Ф. Действие длительного внесения удобрений на накопление в дерново-подзолистой почве запасов усвояемых фосфора и калия / К.Ф. Гладкова // Фосфорные удобрения и питание растений. – М.: Изд-во с. х. лит-ры, журналов и плакатов, 1963. – С. 75-88. 192 82. Горбунов Н.И. Почвенные коллоиды и их значение для плодородия / Н.И. Горбунов – М.: Колос, 1967. – 160 с. 83. Горбунов Н.И. Минералогия и физическая химия почв / Н.И. Горбунов. – М.: Наука, 1978. – 294 с. 84. Горбунов Н.И. Значение химического состава, дисперсности и структуры минералов для поглощения фосфатов / Н.И. Горбунов, Г.И. Щурина // Почвоведение. – 1970. – № 12. – С. 142-153. 85. Гулякин И.В. Влияние удобрений на фосфатный режим дерново-подзолистой почвы / И.В. Гулякин, Ю.К. Чуприков // Агрохимия. – 1973. – № 8. – С. 15-23. 86. Давыдов А.П. Влияние удобрений на урожай и качество зерна ячменя / А.П. Давыдов, К.Т. Можар, А.П. Кирильчик // Почвенные исследования и применение удобрений. – 1976. – Вып. 7. – С. 89-97. 87. Даштемиров Б.Р. Динамика плодородия почв в Дагестане / Б.Р. Даштемиров, С.С. Агаларов, Р.М. Азнауров // Химия в сельском хозяйстве. – 1996. – № 4. – С. 40-42. 88. Демин В.А. Обоснование рациональных систем удобрения в севообороте при интенсификации сельскохозяйственного производства Нечерноземной зоны: Автореф. дис. ... докт. с.-х. наук / В.А. Демин. – М.:ТСХА, 1985. – 39 с. 89. Демин В.А. Эффективность расчетных систем удобрения в 8-польном полевом севообороте на темно-серой лесной почве Владимирского Ополья / В.А. Демин, А.Н. Васильев // Агрохимия. – 1996. – № 10. – С. 13-20. 90. Державин Л.М. Содержание в почвах СССР подвижного фосфора и эффективность фосфорных удобрений / Л.М. Державин // Вестник с.-х. н. – 1984. – № 1. – С.10-15. 91. Державин Л.М. Научное обеспечение плодородия почв в современных условиях / Л.М. Державин // Агрохимический вестник. – 1997. – № 5. – С. 16-18. 92. Дерюгин И.П. Эффективность удобрений на почвах Удмуртской АССР в зависимости от содержания в них фосфора и калия: Автореф. дис. ... докт. с.-х. наук / И.П. Дерюин. – М.,1975. – 39 с. 93. Дзюин Г.П. Вынос и коэффициенты использования питательных веществ сельскохозяйственными культурами / Г.П. Дзюин, В.А. Зедиярова // Труды Уральского НИИ сельского хозяйства. – Свердловск,1985. – т. 42. – С.33-51. 94. Диалло Б. Сорбция фосфатов почвами и влияние фосфорных удобрений на фосфатный режим и продуктивность ячменя: Автореф дисс…канд. с.-х. наук / Б. Диалло. – Л., 1987. – 16 с. 95. Дмитренко П.А. О содержании фосфора в органической части почвы / П.А. Дмитренко // Почвоведение. – 1948. – № 8. – С. 495-501. 96. Дмитренко П.А. Фосфатный режим Украинской ССР и приемы его улучшения / П.А. Дмитренко // Труды почв. ин-та им. В.В. Докучаева, т.50. – М., 1957. – С. 26-31. 97. Дмитриева В.И. Использование на орошение жидкой фракции бесподстилочного навоза животноводческого комплекса «Вороново» / В.И. Дмитриева, Н.А. Лапшина // Сб. науч. тр. – М.: ВНИИ ГиМ, 1975. – Вып. 2. – С.16-22. 98. Долженко Н.К. Влияние удобрений на урожай и фосфорно-калийный режим типичного тяжелосу-глинистого слабосмытого чернозема / Н.К. Долженко, Н.М. Доманов, В.П. Апраксин, С.К. Мазепин //Химия в с. х. – 1996. – № 2. – С.21-22. 193 99. Донских И.Н. Влияние высоких доз органических удобрений на фракционный состав фосфатов в дерново-подзолистых почвах / И.Н. Донских, Л.А. Копылова / Агрохимия. – 1982. – № 4. – С. 55-63. 100. Донских И.Н. Влияние высоких доз органических удобрений и известкования на групповой состав фосфатов в дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве / И.Н. Донских, Л.А. Копылова // Генезис и регулирование плодородия почв. – Горький, 1984. – С. 113-118. 101. Дрягина И.В. Фосфатный режим светло-серых лесных почв: Автореф. дис. … канд. с.-х. н. / И.В. Дрягина. – С-Пб., 1998. – 20 с. 102. Дуно Амаду. Агрохимические аспекты оценки показателей фосфатного состояния почв Нечерноземья: Автореф. дис. ... канд. биол. н. / Дуно Амаду. – М., 1991. – 20 с. 103. Духанин Ю.А. Влияние минеральных удобрений на урожай и качество гречихи на почвах легкого механического состава Нечерноземной зоны: Автореф. дис.... канд. с.-х. наук / Ю.А. Духанин. – М., 1995. – 23 с. 104. Дьяконова К.В. Роль органического вещества / К.В. Дьяконова // Земледелие. – 1988. – № 1. – С. 25-26. 105. Елешев Р.Е. Агроэкологические проблемы интенсивного применения фосфорных удобрений в земледелии Казахстана / Р.Е. Елешев, А.Л. Иванов, М. Шахджахян. – Алма-Ата, 1991. – С. 28-36. 106. Елешев Р.Е. Сорбция фосфатов отдельными компонентами почвы / Р.Е. Елешев, А.Л. Иванов М. Шахджахян // Агрохимия. – 1992. – № 11. – С. 32-39. 107. Елизарьев В.Е. Производство удобрений в России / В.Е. Елизарьев // Агрохимический вестник. – 1999. – № 6. – С. 31-32. 108. Ельников И.И. К вопросу об оптимальной обеспеченности почв фосфором / И.И. Ельников // Агрохимия. – 1992. – № 5. – С. 151-156. 109. Ельников И.И. Агроэкологическая оценка действия фосфорных удобрений по содержанию и соотношению элементов в листьях кукурузы / И.И. Ельников, А.Н. Кочетов // Агрохимия. – 1992. – № 12. – С. 16-26. 110. Ельников И.И. О варьировании относительного оптимума содержания подвижного фосфора в почве в условиях Нечерноземной зоны / И.И. Ельников, И.А. Пивоварова // Агрохимия. – 1985. – № 2. – С. 113-125. 111. Ельчининова О.А. Влияние минеральных удобрений на продуктивность естественных кормовых угодий Северного Алтая: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук /О.А. Ельчинникова. – Барнаул, 1994. – 25 с. 112. Емелин Ю.А. Влияние куриного помета на урожайность хрена в однолетней культуре при весенней посадке / Ю.А. Емелин // Агротехника и биология овощных культур в открытом и защищенном грунте Нечерноземной зоны РСФСР. – М., 1984. – С. 42-43. 113. Ермолаев О.Т. Оптимизация фосфатного режима при возделывании зерновых в засушливых условиях: Автореф. дис. … докт. биол. н. / О.Т. Ермолаев. – Минск, 1990. – 38 с. 114. Ермолаев О.Т. Влияние температуры и влажности почвы на превращение фосфора удобрений и соединений подвижного фосфора на южном карбонатном черноземе / О.Т. Ермолаев, Н.Н. Майстренко // Почвозащитная технология возделывания зерновых культур. – Целиноград, 1975. – С. 79-85. 194 115. Ермолаев С.А. Плодородие пахотных почв РФ по состоянию на 01.01.01г. / С.А. Ермолаев, В.Г. Сычев, А.В. Кузнецов // Плодородие. – 2002. – № 3 (6). – С. 10-11. 116. Ермолаев С.А. Агрохимическое и агроэкологическое состояние почв России / С.А. Ермолаев, В.Г. Сычев, В.Г. Плющиков // Плодородие. – 2001. – № 1. – С. 4-7. 117. Ефимов В.Н. Научные основы повышения плодородия почв / В.Н. Ефимов. – Саранск, 1983. – С. 89-95. 118. Ефимов В.Н. Удобрение сельскохозяйственных культур на мелиорированных торфяных почвах / В.Н. Ефимов, В.П. Царенко. – М.: Росагропромиздат, 1988. – 124 с. 119. Ефимов В.Н. Трансформация фосфора минеральных удобрений в дерново-подзолистой почве / В.Н. Ефимов, Л.А. Трусова, Т.Б. Диалло, Б. Диалло // Почвоведение. – 1994. – № 10. – С. 86-92. 120. Жуков Ю.П. Эффективность расчетных доз удобрений и сочетаний их с пестицидами в четвертой ротации севооборота на дерново-подзолистой почве / Ю.П. Жуков, И.М. Хайруллин // Агрохимия. – 1996. – № 6. – С. 52-62. 121. Захаров В.Н. Действие и последствие разных доз бесподстилочного навоза на урожай сельскохозяйственных культур / В.Н. Захаров // Бюлл. ВИУА. – 1981. – № 57. – С. 15-21. 122. Заборин А.В. Сбалансированность азотного и фосфорного питания растений и эффективность удобрений на серой лесной почве / А.В. Заборин, В.И. Никитишен, Л.К. Дмитраков // Агрохимия. – 1993. – №3. – С. 11-12. 123. Загорча К.Л. Влияние длительного применения удобрений на свойства почвы, урожай культур и продуктивность полевого севооборота на карбонатном черноземе Молдавии / К.Л. Загорча, В.И. Белтей, Д.М. Индоиту, Т.А Малаева // Влияние длительного применения удобпрений на плодродие почвы и продуктивность севооборота. – М: Колос, 1980. – С. 190-221. 124. Зань А.М. Отзывчивость некоторых сортов яровой пшеницы на рядковое внесение удобрений по различным предшественникам в условиях Колочной степи Алтайского края: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / А.М. Зань. – Алейск, 1977. – 17 с. 125. Зверева Е.А. Продуктивность культур севооборота в двух ротациях на карбонатном черноземе при орошении и разных системах удобрения / Е.А. Зверева, Л.А. Бортникова // Агрохимия. – 1996. – № 7. – С. 46-61. 126. Зинурова Г.Н., Оптимизация фосфорного режима выщелоченных черноземов / Г.Н. Зинурова, Р.М. Муфаззалова, Р.А. Миндибаев // Экологоагрохимические, технологические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала. – Казань, 1995. – С. 67-68. 127. Иванов П.Г. О передвижении фосфора удобрений при промывании и путем диффузии в черноземах и серых лесных почвах Северо-Восточной части Болгарии / П.Г. Иванов // Почвознание и агрохимия. – 1970. – № 4. – С. 5. 128. Иванов Н.А. Известкование почв и внесение фосфора в запас как путь оптимизации минерального питания растений / Н.А. Иванов, Ю.Л. Байкин // Агрохимия. – 1988. – №10. – С.52-58. 129. Иванов С.Н., Ворошилова А.И. Приемы повышения коэффициентов использования элементов питания из удобрений и предотвращения их потерь из 195 почвы / С.Н. Иванов, А.И. Ворошилова // Труды НИИ агрохимии и почвоведения. – Минск, 1986. – С. 33-39. 130. Иванов А.Л. Изучение процессов инактивации и мобилизации фосфатов в почвах / А.Л. Иванов, М. Шахаджахан // Агрохимия. – 1992. – № 10. – С. 25-31. 131. Иванова В.Ф. Калийный фонд пахотных почв Псковской области / В.Ф. Иванова, И.А. Иванов, А.И. Иванов // Агрохимический вестник. – 1997. – № 4. – С. 38. 132. Иванов А.Л. Эффективность различных систем удобрения в севообороте на серой лесной почве Владимирского Ополья / А.Л. Иванов, В.В. Окорков, А.А. Григорьев // Агрохимия. – 1996. – № 11. – С. 35-42. 133. Иванов И.А. Применение удобрений на дерново-подзолистых почвах с высокими запасами фосфора и калия / И.А. Иванов, А.И. Иванов, Н.И. Семенова // Агрохимия. – 1996. – № 4. – С. 9-14. 134. Ивойлов А.В., Отзывчивость смеси вики с овсом на удобрения при различных способах обработки почвы / А.В. Ивойлов, Н.Т. Борискин, М.Н. Бессонова // Агрохимия. – 1991. – № 6. – С. 46-50. 135. Ильин С.С. Влияние удобрений на урожай культур и его качество в севооборотах разного типа / А.В. Ильин // Влияние длительного применения удобрений на плодородие почв и продуктивность севооборотов. – М.: Колос, 1980. – С. 160-179. 136. Калацкий В.С. Сравнительная эффективность фосфоритной муки и суперфосфата на серых лесных почвах Брянской области: Автореф. дисс. … канд. с.-х. н. / В.С. Калацкий. – М., 1980. – 15 с. 137. Калинин А.И. Динамика подвижного фосфора в дерново-подзолистой суглинистой почве Северо-Восточной части Кировской области / А.М. Калинин // Агрохимия. – 1971. – № 10. – С. 32-40. 138. Калинин А.И. Влияние удобрений на фосфатный режим дерновоподзолистой суглинистой почвы, урожай и химический состав пшеницы / А.М. Калинин // Агрохимия. – 1975. – № 3. – С. 24-29. 139. Калинин А.И. Фосфатный режим дерново-подзолистых почв Восточной части Кировской области / // Агрохимия. – 1979. – № 3. – С. 22-29. 140. Калинин А.И. Особенности питательного режима дерново-подзолистых почв Восточной части Европейской территории СССР, его влияние на урожай и качество растений: Автореф. дис. ... докт. с.-х. н. / А.И. Калинин. – М., 1989. – 32 с. 141. Калинин А.И. Экологические аспекты фосфатного режима дерновоподзолистых почв на покровных суглинках / А.И. Калинин // Экологоагрохимические, технологические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала. – Казань, 1995. – С. 46-52. 142. Карпинский Н.П. Подвижные фосфаты почвы, их доступность растениям и действие удобрений // Н.П. Карпинский, Н.М. Глазунова // Основные условия эффективного применения удобрений. – М.: Колос, 1983. – С. 191-206. 143. Карпинский Н.П. Изменение степени подвижности почвенных фосфатов в длительных микрополевых опытах при внесении фосфорных удобрений / Н.П. Карпинский, Н.М. Глазунова // Агрохимия. – 1993. – № 9. – С. 3-13. 196 144. Карпухин А.И. Функциональная роль комплексных соединений в генезисе почв и питании растений / А.И. Карпухин // Гуминовые вещества в биосфере. – М.: Наука, 1993. – С. 117-125. 145. Карпухин А.И. Применение радиоактивных индикаторов в исследовании переноса фосфора / А.И. Карпухин, А.М. Гасанов // Доклады советских участников VIII междун. конгресса по минеральным удобр. – М., 1976. – С. 371-372. 146. Карпухин А.И. Особенности фосфатного режима дерново-подзолистой почвы при внесении жидкого навоза / А.И. Карпухин, В.Г. Гринюк, Т.А. Гончарова // Физико-химические свойства и плодородие почв. – М.:ТСХА, 1983. – С. 3-7. 147. Карпухин А.И. Закономерности сорбции водорастворимых органических веществ подзолистыми почвами / А.И. Карпухин, В.С. Кащенко, И.Г. Платонов, В.А. Шуваев // Генезис и плодородие земледельческих почв. – Горький, 1983. – С. 56-58. 148. Касицкий Ю.И. Об оптимальном уровне обеспеченности почв СССР подвижным фосфором / Ю.И. Касицкий // Агрохимия. – 1979. – № 3. – С. 135-151. 149. Касицкий Ю.И. Последействие фосфора, оптимальные фосфатные уровни в дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве и применение фосфорных удобрений / Ю.И. Касицкий // Агрохимия. – 1987. – № 5. – С. 10-16. 150. Касицкий Ю.И. Общие вопросы установления оптимального содержания подвижного фосфора в почвах / Ю.И. Касицкий // Агрохимия. – 1988. – № 10. – С. 129-140. 151. Кауричев И.С. Воднорастворимые железоорганические соединения в почвах таежно-лесной зоны / И.С. Кауричев, А.И. Карпухин // Почвоведение. – 1986. – № 3. – С. 66-72. 152. Кауричев И.С. Миграция и трансформация фосфора жидкого навоза в дерново-подзолистой почве / И.С. Кауричев, А.И. Карпухин, В.Г. Гринюк // Агрохимия. – 1983. – № 10. – С. 111-118. 153. Кауричев И.С. Водорастворимые органо-минеральные соединения почв таежно-лесной зоны / И.С. Кауричев, А.Д. Фокин, А.И. Карпухин // Докл. ТСХА. Агрохимия и почвоведение. – 1978. – Вып. 243. – С. 35-42. 154. Кауричев И.С. Агрономическая характеристика почв / И.С. Кауричев // Учебное пособие к курсу «Почвоведение». – М.: Изд-во МСХА, 1989. – 83 с. 155. Квасов В.А. Нетрадиционное агрохимическое сырьё в условиях Центрального Черноземья / В.А. Квасов // Агрохимический вестник. – 2001. – № 3. – С. 36-38. 156. Квасов В.А. Роль агрохимцентра в решении проблемы воспроизводства плодородия почв/ В.А. Квасов // Агрохимический вестник. – 1999. – № 5. – С. 5-7. 157. Квасов В.А. Средства химизации и охрана окружающей среды / В.А. Квасов, Л.П. Непобедимая, Л.П. Голубцова // Химия в с. х. – 1996. – № 2. – С. 2-3. 158. Клечковский В.М. Об усвоении растениями поглощенных почвой фосфатов / В.М. Клечковский // Доклады ТСХА. – 1945. – вып. 11. – С. 11-14. 197 159. Клечковский В.М. Изучение сорбции фосфат-ионов в почвах с помощью реакции изотопного вытеснения / В.М. Клечковский, Г.Н. Жердецкая // Доклады АН СССР. – 1951. – т. 76. – № 5. – С. 717-720. 160. Климашевский Э.Л. Генетический аспект минерального питания растений / Э.Л. Климашевский. – М.: Агропромиздат, 1991. – 416 с. 161. Ковда В.А. Основы учения о почвах. Кн. 2 / В.А. Ковда. – М.: Наука, 1973. – 468 с. 162. Коваленко В.Е. Эффективность сложных и простых минеральных удобрений при систематическом применении их в севообороте / В.Е. Коваленко, С.Н. Крамарев, Ю.И. Усенко // Агрохимия. – 1994. – № 3. – С. 39-52. 163. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова / В.А. Ковда. – М.: Наука, 1985. – 263с. 164. Козловская Н.П. Влияние возрастающих доз азота на урожай озимого рапса и его химический состав / Н.П. Козловская // Химия в с. х. – 1996. – № 3. – С. 16-17. 165. Кокорин Л.А. Эффективность фосфорных удобрений на некоторых типах лугов Горьковской области: Автореф. дисс. … канд. с.-х. н. / Л.А. Кокорин. – Горький, 1972. – 21 с. 166. Концепция развития кормопроизводства в хозяйствах Нижегородской области на 1995-2000 гг. – Н. Новгород, 1995. – 24 с. 167. Кольцова Г.А. Изменение фосфатного состояния чернозема обыкновенного под влиянием органических удобрений и сидератов / Г.А. Кольцова, Р.Ф. Хасанов, И.М. Габасова, Н.А. Середа // Агрохимия. – 1994 – № 6. – С. 10-17. 168. Кольцова Г.А., Фосфатное состояние черноземов Башкорстана / Г.А. Кольцова, И.М. Габбасова, Э.З. Сираева, Г.А. Хакимова // Экологоагрохимические, технологические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала. – Казань, 1995. – С. 37-38. 169. Колянда Н.К. Формирование фосфатного фонда почвы при систематическом применении удобрений / Н.К. Колянда // Агрохимия. – 1971. – № 6. – С. 3-13. 170. Копылова Л.А. Влияние органических удобрений на состав и степень подвижности фосфатов в дерново-подзолистой почвах: Автореф дисс…канд.с.-х. наук / Л.А. Копылова. – Л. – 1979. – 18 с. 171. Кораблева Л.И. Влияние систематического внесения навоза и растительного покрова на фосфатный режим дерново-подзолистой почвы / Л.И. Кораблева // Почвоведение. – 1951. – № 2. – С. 101-114. 172. Кореньков Д.А. Агрохимия азотных удобрений / Д.А. Кореньков. – М.: Наука, 1976. – С. 154-176. 173. Кореньков Д.А. Продуктивное использование минеральных удобрений / Д.А. Кореньков. – Россельхозиздат, 1985. – 221 с. 174. Корзун М.А. Подвижный фосфор в серых лесных почвах ТулуноИркутской лесостепи / М.А. Корзун, Л.Н. Костюхин, Г.Н. Тарасова, В.С. Шевчук // Агрохимия. – 1983. – № 10. – С. 97-103. 175. Корицкая Т.Д. Увеличение запасов усвояемых и растворимых фосфатов в почвах свеклосеющих районов Украины и Центрально-черноземной зоны / Т.Д. Корицкая, А.А. Маленина // Фосфатные удобрения и питание растений: сб.науч. тр. – М, 1963. – вып. 2. – С. 27-74. 198 176. Коромыслова В.В. Влияние фосфорных удобрений, извести и навоза на урожайность зерновых культур и фосфатный режим дерново-подзолистых почв: Автореф. дис....канд. с.-х. наук /В.В. Коромыслова. – М., 1995. – 22 с. 177. Короткова В.И. Влияние длительного применения сточных вод и минеральных удобрений на урожай и ботанический состав лугопастбищных травостоев основы устойчивой кормовой базы / В.И. Короткова. – М.: ТСХА, 1983. – С. 26-28. 178. Кочетов И.С. Трансформация фосфатов при почвозащитных обработках / И.С. Кочетов, А.М. Кудряшов // Химия в с. х. – 1987. – № 12. – С. 25-27. 179. Крейер К.Г., Пацевич В.Г., Мусина Л.В. Распределение фосфора в дерново-подзолистых и дерново-карбонатных почвах / К.Г. Крейер, В.Г. Пацевич, Л.В. Мусина // Химизация сельского хозяйства. – 1988. – № 7. – С. 43-46. 180. Куделя П.Г. Удобрение картофеля // Географические закономерности действия удобрений / П.Г. Куделя, А.В. Коршунов. – М.: Колос, 1975. – С. 300-331. 181. Кудеяров В.Н. Экологические проблемы применения минеральных удобрений / В.Н. Кудеяров, В.Н. Башкин, А.Ю. Кудеярова, А.Н. Бочкарев. – М.: Наука, 1986. – 213 с. 182. Кудеярова А.Ю. Продукты взаимодействия фосфорных удобрений с почвами / А.Ю. Кудеярова // Почвоведение. – 1981. – № 1. – С. 31-41. 183. Кудеярова А.Ю. Источники поступления фосфора в природные воды / А.Ю. Кудеярова // Экологические проблемы применения удобрений. – М.: Наука, 1984. – С. 146-160. 184. Кудеярова А.Ю. Влияние фосфорных удобрений на вертикальный перенос фосфора, органического углерода и металлов в серой лесной почве / А.Ю. Кудеярова // Почвоведение. – 1989. – № 1. – С. 31-41. 185. Кудеярова А.Ю. Педогеохимия орто- и полифосфатов в условиях применения удобрений. / А.Ю. Кудеярова – М.: Наука, 1993. – 240 с. 186. Кудеярова А.Ю. Фосфатогенная трансформация почв / А.Ю. Кудеярова.– М.: Наука, 1995. – 288 с. 187. Кук Д.У. Регулирование плодородия почвы / Д.У. Кук. – М.: Колос, 1970. – 520 с. 188. Кук Д. У. Системы удобрения для получения максимальных урожаев / Д.У. Кук. – М.: Колос, 1975. – 416 с. 189. Кулаковская Т.Н. Почвенно-агрохимические основы получения высоких урожаев / Т.Н. Кулаковская. – Минск, 1978. – 272 с. 190. Кулаковская Т.Н. Оптимальное содержание подвижного фосфора в дерново-подзолистой почве / Т.Н. Кулаковская // Докл. ВАСХНИЛ. – 1979. – № 11. – С.18-20. 191. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений / Т.Н. Кулаковская – М.: Агропромиздат, 1990. – 219 с. 192. Кулешова А.Н. Влияние фосфорного питания на превращение фосфора в дерново-подзолистой среднесуглинистой почве / А.Н. Кулешова // Бюлл. ВНИИ удобр. и агропочвовед. – 1976. – № 29. – С. 69-73. 193. Лапа В.В. Влияние фосфорсодержащих удобрений на динамику фосфатов в дерново-подзолистой почве и потребление фосфора растениями ячменя // В.В. Лапа, А.Ф. Рыбик, А.А. Головач // Агрохимия. – 1996. – № 8-9. – С. 65-72. 199 194. Ладонин В.Ф. Комплексное применение средств химизации и урожайность озимой ржи / В.Ф. Ладонин, А.Т. Куриленко, М.Г. Драганская, и др.// Химия в с. х. – 1996. – № 3. – С. 14-16. 195. Лебедянцев А.Н. Влияние высушивания почвы на ее плодородие / А.Н. Лебедянцев // Научно-агрохимический журнал. – 1926. – № 4. – С. 44-49. 196. Лимонов А.П. Изменение фосфорного режима дерново-подзолистой почвы под влиянием навоза и минеральных удобрений / А.П. Лимонов // Материалы научно-практ. конф. по хранению и использованию органических удобрений. – Киров, 1974. – С. 120-123. 197. Ломако Е.И. Влияние фосфорных удобрений на урожай озимой пшеницы на почвах Волго-Вятского экономического района / Е.И. Ломако // Агрохимия. – 1981. – № 9. – С. 35-40. 198. Лукьяненков И.И. Приготовление и использование органических удобрений/ И.И. Лукьяненков. – М.: Россельхозиздат, 1982. – 208 с. 199. Лыков А.М. Плодородие дерново-подзолистой почвы и урожайность полевых культур в пропашном звене севооборота при внесении жидкого навоза и минеральных удобрений / А.М. Лыков, А.Ф. Сафонов, А.А. Осин // Изв. ТСХА. – 1982. – Вып. 3. – С. 27-35. 200. Любарская Л.С. Влияние длительного систематического применения удобрений на урожай культур и свойства почвы / Л.С. Любарская // Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. – М., 1960. 201. Малофеев В.И. Технология термической переработки помета / В.И. Малофеев. – М.: Колос, 1981. – 118 с. 202. Маркина З.Н. Действие периодического внесения фосфорных удобрений на агрохимические свойства серой лесной почвы и урожайность сельскохозяйственных культур: Автореф. дис. ... канд. с.-х. н. /З.Н. Маркина. – М.,1986. – 19 с. 203. Мартынович Н.Н. Влияние 50-летнего применения органических и минеральных удобрений на плодородие чернозема оподзоленного Центральной лесостепи Правобережья Украины / Н.Н. Мартынович, Л.И. Мартынович // Агрохимия. – 1996. – № 2. – С. 38-51. 204. Марченкова Н.Е. Групповой состав фосфатов и эффективность фосфорных удобрений на торфяных низинных почвах Карелии: Автореф дисс…канд. с.-х. наук / Н.Е. Марченкова. – Л., 1985. – 24 с. 205. Материалы по обследованию почв колхоза «Рассвет» Шатковского района Горьковской области. – Горький, 1971. – 53 с. 206. Материалы по обследованию почв совхоза «Ильинский» Дзержинского района Горьковской области. – Горький, 1975. – 59 с. 207. Материалы по обследованию почв учхоза «Новинки» Богородского района Горьковской области. – Горький, 1982. – 67 с. 208. Матсон С.Э. Почвенные коллоиды / С.Э. Маттсон – М.: Сельхозгиз, 1939. – 430 с. 209. Медведев П.Ф. Кормовые растения Европейской части СССР / П.Ф. Медведев, А.И. Сметанникова. – Л.: Колос, 1981. – 335 с. 200 210. Мееровский А.С. Фосфор аллювиальных почв и его сезонная динамика / А.С. Мееровский,Г.И. Якушев, С.А. Касьянчик // Почвенные исследования и применение удобрений. – 1978. – вып. 9. – С. 14-20. 211. Милащенко Н.З. Состояние плодородия почв России и меры стабилизации производства зерна / Н.З. Милащенко // Химия в с.-х. – 1996. – № 5. – С. 3-8. 212. Минеев В.Г. Проблема калия в современном земледелии // В.Г. Минеев // Плодородие. – 2002. – № 1 (4). – С.15-18. 213. Минеев В.Г. Биологическое земледелие и минеральные удобрения / В.Г. Минеев, Б. Дебрецени, Т. Мазур. – М.: Колос, 1993. – 415 с. 214. Минеев В.Г., Ивлев М.М. Географические закономерности действия удобрений на урожай озимых хлебов / В.Г. Минеев, М.М. Ивлев // Географические закономерности действия удобрений. – М.: Колос, 1975. – С. 3-56. 215. Минеев В.Г., Шевцова Л.К. Влияние длительного применения удобрений на гумус почвы и урожай культур / В.Г. Минеев, Л.К. Шевцова // Агрохимия. – 1978. – № 7. – С. 134-142. 216. Минеев В.Г. Содержание фосфатов в почвах и практика применения удобрений за рубежом // В.Г. Минеев, Э.И. Шконде // Агрохимия. – 1977. – № 3. – С.142-148. 217. Минеев В.Г. Влияние степени насыщенности севооборотов органическими и минеральными удобрениями на продуктивность культур и баланс питательных веществ / В.Г., Минеев, А.И. Хабарова, Н.И. Щербакова и др. // Влияние длительного применения удобрений плодородие и на продуктивность севооборотов. – М.: Колос, 1980. – С. 3-40. 218. Минченко Т.Э. Гумусовое состояние и биологическая активность дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при длительном локальном внесении удобрений: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Т.Э. Минченко. – Минск, 1996. – 19 с. 219. Миронов В.Г. Проблемы и задачи На 1998 год / В.Г. Миронов // Агрохимический вестник. – 1998. – №2. – С.3-4. 220. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология / Т.Г. Мирчинк. – М.: Изд-во МГУ, 1988. – 220 с. 221. Михайлина В.И. Опыт утилизации и использования птичьего помета на удобрение в СССР / В.И. Михайлина // Сельскохозяйственная наука и производство. Сер. 1. – 1986. – № 5. – С. 24-33. 222. Михалев Н.Н. Действие удобрений на продуктивность кукурузы, возделываемой в кормовом севообороте и бессменно, и плодородие почвы / Н.Н. Михалев, З.С. Ефремова // Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. – М.:Колос,1980. – С.60-81. 223. Мосин В.К. Влияние минеральных удобрений на урожай и качество картофеля в условиях светло-серой лесной почвы Горьковской области / В.К. Мосин, В.А. Симагина // Агрохимия. – 1980. – № 8. – С. 88-92. 224. Мосов И.В. Физиологические основы применения минеральных удобрений / И.В. Мосов. – М.:Колос, 1968. – 175 с. 225. Муленков В.Г. Моссельхозхимии – 25 лет / В.Г. Муленков // Агрохимический вестник. – 1999. – №6. – С. 3-6. 201 226. Назаров Ю.И. Агрохимические условия применения удобрений под яровую пшеницу на черноземных почвах Северного Казахстана: Автореф. дис. ...докт. с.-х. наук / Ю.И. Назаров. – Омск, 1978. – 46 с. 227. Найдин П.Г. Удобрение зерновых и зернобобовых культур / П.Г. Найдин. – М.: Сельхозиздат, 1963. – 262 с. 228. Нарциссов В.П. Из истории земледелия Горьковского и Чувашского Поволжья / В.П. Нарциссов. – Горький, 1960. – 75 с. 229. Небольсин А.Н. Пути снижения загрязнения грунтовых вод остатками удобрений / А.Н. Небольсин // Разработка экологически безопасных методов ведения сельского хозяйства. – С.-Пб., 1993. – С. 46-51. 230. Никитин Б.А. Изменение некоторых показателей плодородия земледельческих дерново-подзолистых суглинистых почв в процессе окультуривания: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Б.А. Никитин. – Горький, 1966. – 26 с. 231. Никитин Б.А. Свойства и классификация окультуренных дерновоподзолистых почв / Б.А. Никитин. – Чувашкнигоиздат, 1976. – 160 с. 232. Никитин Б.А. Пахотные почвы Нижегородской области / Б.А. Никитин, Г.Д. Гогмачадзе. – Н. Новгород, 2003. – 176 с. 233. Никифоренко Л.И. Формы и подвижность фосфатов в серой оподзоленной почве в связи с длительным применением удобрений / Л.И. Никифоренко, В.Н. Лебединская // Агрохимия. – 1983. – № 10. – С. 89-96. 234. Новиков В.М. Способы предотвращения загрязнения водоемов сточными водами животноводческих комплексов / В.М. Новиков, В.И. Дмитриева, В.А. Полянина // Сб. науч. тр. – М.:ВНИИГиМ, 1975. – Вып. 2. – С. 6-13. 235. Новиков М.Н., Птичий помет - ценное органическое удобрение / М.Н. Новиков, В.И. Хохлов, В.В. Рябков. – М.: Росагропромиздат, 1989. – 80 с. 236. Носко Б.С. Регулирование фосфатного режима основных типов почв УССР / Б.С. Носко // Агрохимия. – 1983. – № 10. – С. 32-40. 237. Носко Б.С. Изменение гумусового состояния чернозема типичного под влиянием удобрений / Б.С. Носко // Почвоведение. – 1987. – № 5. – С. 26-32. 238. Носко Б.С. баланс питательных веществ в земледелии УССР / Б.С. Носко, М.В. Можейко, С.Г. Криштаб, Л.М. Чернова // Агрохимия. – 1982. – № 12. – С. 1508-1516. 239. Носко Б.С. Влияние состава и свойств почв на результаты определения содержания подвижного фосфора химическими методами / Б.С. Носко, А.А. Христенко // Агрохимия. – 1996. – № 4. – С. 86-94. 240. Носов П.В. Фосфаты в почвах Краснодарского края и применение фосфорных удобрений: Автореф. дис...докт. с.-х. н. / П.В. Носов. – М.: ТСХА,1979. – 32 с. 241. Ониани О.Г. Фосфатный режим кислых почв и применение фосфорных удобрений на чайных плантациях Грузии / О.Г. Ониани. – Тбилиси: Мецниереба, 1974. – 306 с. 242. Ониани О.Г., Определение коэффициентов использования питательных веществ из минеральных удобрений / О.Г. Ониани, Г.Н. Маргелашвили, И.И. Волквадзе // Труды НИИ почвоведения, агрономии и мелиорации. – Тбилиси, 1979. – С. 82-90. 202 243. Орлов Д.С. Теоретические и прикладные проблемы химии гумусовых веществ / Д.С. Орлов // Итоги науки и техники. Почвоведение и агрохимия. – 1979. – т. 2. – С.58-133. 244. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации / Д.С. Орлов. – М.: Изд-во МГУ, 1990. – 325 с. 245. Орлов Д.С. Химия почв / Д.С. Орлов. – М.: Изд-во МГУ, 1992. – 400 с. 246. ОСТ 10 109-88. Удобрения органические жидкие (жидкий навоз крупного рогатого скота, свиней, птичий помет). Отраслевой стандарт. Общие технические условия. – Введ.01.01.89 до 01.01.94. – М.: Изд-во стандартов, 1988. – 7 с. 247. Павлихина А.В. Формы и сорбция фосфатов в пахотных и целинных дерново-подзолистых почвах южной части Московской области: Автореф. дис. ... канд. с.-х. н. / А.В. Павлихина. – М.:ТСХА, 1971. – 23 с. 248. Павлихина А.В. О миграции фосфатов по профилю дерново-подзолистых почв / А.В. Павлихина, Н.Н. Поддубный // Изв. ТСХА. – 1974. – Вып. 6. – С. 90-94. 249. Павлов А.П. Особенности формирования урожая и качества пшеницы в зависимости от действия и последействия некоторых форм фосфорных удобрений на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Чувашской АССР: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / А.П. Павлов. – Горький, 1972. – 24 с. 250. Павлов А.Н. Значение основных элементов минерального питания в формировании зерна пшеницы с различным составом белка // А.Н. Павлов // Агрохимия. – 1994. – № 5. – С. 15-21. 251. Панников В.Д. Почва, климат, удобрение и урожай / В.Д. Панников, В.Г. Минеев. – М.: Агропромиздат, 1987. – 512 с. 252. Пейве Я.В. Биология почв / Я.В. Пейве. – М.: Сельхозгиз, 1961. – 422 с. 253. Пестряков В.К. Окультуривание почв Северо-Запада / В.К. Пестряков. – Л.: Колос, 1977. – 217 с. 254. Переверзев В.Н. Сезонная и многолетняя динамика подвижного фосфора в подзолистой почве с разными фосфатными уровнями / В.Н. Перевезев, Е.А. Комлева // Агрохимия. – 1992. – № 7. – С. 43-47. 255. Першак И.Т. Влияние фосфорных удобрений на урожай и качество озимой пшеницы и сахарной свеклы / И.Т. Першак, В.И. Гудым // Агрохимия. – 1980. – № 3. – С. 31-34. 256. Петербургский А.В. Агрохимия и физиология питания растений / А.В. Петербургский. – М.: Россельхозиздат, 1981. – 184 с. 257. Пигарева Н.Н. Фракционный состав фосфатов мерзлотных почв Бурятии / Н.Н. Пигарева // Агрохимия. – 1996. – № 3. – С.14-19. 258. Пискунов А.С., Фосфатный и калийный режим дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы / А.С. Пискунов, А.А. Дербенева // Экологоагрохимические, технологические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала. – Казань: Изд. Казанского ун-та, 1995. – С. 79-80. 259. Покровская Е.В. Влияние различных систем удобрения на фосфатный режим дерново-подзолистых почв: Автореф. дис…канд. с.-х. н. / Е.В. Покровская. – Л., 1991. – 17 с. 203 260. Полев Н.А. Изменение плодородия дерново-подзолистой почвы при длительном применении систем обработки и удобрений / Н.А. Полев, Р.Р. Усманов, В.Н. Маймусов и др. // Химия в с.-х. – 1995. – № 6. – С. 16-19. 261. Пономарева Н.И. Действие фосфорных удобрений на почвах разной степени окультуренности / Н.И. Пономарева // Сб. науч. тр. – Горький, 1984. – С. 60-61. 262. Попов П.Д. Воспроизводство гумуса и хозяйственно-биологический круговорот органического вещества в земледелии на основе перспективных технологий производства и применения органических удобрений: Автореф. дис. ... докт. с.-х. наук / П.Д. Попов. – М., 1997. – 64 с. 263. Попов П.Д. Совершенствование агрохимсервиса многоукладного сельхозпроизводства Московской области / П.Д. Попов, А.В. Постников, А.Н. Кондратенко // Агрохимический вестник. – 1999. – № 6. – С. 12-16. 264. Попович Л.П. Фосфатное состояние почвы / Л.П. Попович // Почвоведение. – 1992. – №10. – С. 24. 265. Пресняков Н.А., Гридяева Л.И. Изменение качества зерна озимой пшеницы под влиянием удобрений на выщелоченном черноземе Воронежской области / Н.А. Пресняков, Л.И. Гридяева // Агрохимия. – 1977. – № 6. – С. 66-70. 266. Природа Горьковской области / Науч. ред. Н.В. Кузнецов. – Горький: Волго-Вятское изд, 1974. – 416 с. 267. Прокошев В.В. О необходимости применения калийных удобрений / В.В. Прокошев // Плодородие. – 2002. – № 1 (4). – С. 18-20. 268. Прокшин В.А. Сравнительная эффективность минеральных удобрений на различных почвах / В.А. Прокшин, А.П. Смирнов // Агрохимия. – 1994. – № 5. – С. 35-39. 269. Прокшин В.А. Эффективность применения минеральных удобрений под озимую пшеницу на различных почвах Российской Федерации / В.А. Прокшин, Ю.С. Авдеев, А.П. Смирнов // Агрохимия. – 1997. – №1. – С. 54-57. 270. Прудников П.В. Состояние почвенного плодородия в Брянской области / П.В. Прудников // Агрохимический вестник. – 2003. – №5. – С. 6-8. 271. Прянишников Д.Н. Агрохимия. Избранные сочинения / Д.Н. Прянишников. – Т.1. – М.: Гос. изд-во с.-х. лит-ры, 1952. – 691 с. 272. Пунда Н.А. Использование птичьего помета в лесостепной зоне // Применение удобрений в Омской области / Н.А. Пунда. – Новосибирск,1985. – С. 55-63. 273. Рассохина В.В. Влияние обменных форм фосфора и кальция на гумификацию растительных остатков / В.В. Рассохина, Н.Ф. Ганжара, И.С Кауричев. // Изв. ТСХА. – 1977. – Вып. 2. – С. 78-87. 274. Рачинский В.В. К вопросу о кинетике, статике и динамике сорбции фосфатов почвами / В.В. Рачинский, А.Д. Фокин // Докл. ТСХА. – 1963. – Вып. 94. 275. Рекомендации по использованию птичьего помета на удобрение. – Владимир: Всесоюзное производственно-научное объединение по агрохимическому обслуживанию сельского хозяйства. Всесоюзный научноисследовательский, конструкторский и проектно-технологический институт органических удобрений и торфа, 1986. – 32 с. 276. Рекомендации по высокоэффективному использованию навозных стоков и сточных вод птицефабрик для орошения и удобрения сельскохозяйственных 204 угодий в условиях Волгоградской области. – М.: ВНИИ по с. х. использ. сточных вод, Волжский опорный пункт, 1991. – 40 с. 277. Рубцова Н.Е. Содержание органофосфатов и гумусное состояние дерново-подзолистой почвы на элювии пермских мергелизованных глин в связи с применением удобрений и извести / Н.Е. Рубцова, И.Г. Юлушев // Экологоагрохимические, технологические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала. – Казань: Изд. Казанского ун-та, 1995. – С. 66-71. 278. Рыбакова Б.А. Современные методы определения фосфора и подвижный фосфор в почвах. / Б.А. Рыбакова, Е.М. Шафирян, А.И. Карпухин. – М.: ВНИИ ТЭИСХ, 1981. – 47 с. 279. Рочев В.А. Изменение группового состава фосфатов в зависимсти от периодического внесения суперфосфата / В.А. Рочев // Интенсификация земледелия – основа решения продовольственной программы. – Свердловск,1982. – С. 15-17. 280. Савич В.И. Агрономическая оценка органического вещества почв / В.И. Савич, С.Б. Диалло // Изв. ТСХА. – 1989. – Вып. 3. – С. 61-68. 281. Сагандыков Н. М. Влияние стоков на урожайность и качество травостоев / Н.М. Сагандыков // Луговое кормопроизводство. – Горький, 1987. – С. 39-50. 282. Сагандыков Н.М. Влияние стоков на аминокислотный состав травостоев / Н.М. Сагандыков // Луговое кормопроизводство. – Горький, 1990. – С. 66-68. 283. Самыкин В.Н. Влияние стоков ферм крупного рогатого скота на агрохимические свойства чернозема типичного и продуктивность люцерны в условиях Юго-Запада Центрально-Черноземной полосы: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / В.Н. Самыкин. – М.,1982. – 15 с. 284. Саранин К.И. Проблемы земледелия в Нечерноземной зоне в переходный период / К.И. Саранин // Химия в сельском хозяйстве. – 1995. – № 6. – С. 10-13. 285. Саратов Г.Я. Влияние различных уровней удобренности на продуктивность звеньев севооборотов в лесостепи Поволжья: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Г.А. Саратов. – М., 1988. – 17 с. 286. Сдобникова О.В. Фосфорные удобрения и урожай / О.В. Сдобникова. – М.: Агропромиздат, 1985. – 111 с. 287. Сдобникова О.В. Условия эффективного использования фосфорных удобрений / О.В. Сдобникова, Э.С. Илларионова. – М.: ВНИИ ТЭИСХ, 1979. – 80 с. 288. Сдобникова О.В. Состояние и перспективы использования фосфоритной муки / О.В. Сдобникова, Р.А. Султанов, Е.С. Литвинова // Агрохимия. – 1978. – № 10. – С. 23-28. 289. Сердобольский И.П. О реакциях анионного обмена / И.П. Сердобольский // Почвоведение. – 1955. – № 7. – С. 67-73. 290. Сердобольский И.П. Об обменном поглощении фосфатов почвой / И.П. Сердобольский, М.П. Синягина // Изв. АН СССР. – 1954. – № 3. – С. 113-119. 291. Семенов П.Я. Химические и физические свойства бесподстилочного навоза / П.Я. Семенов // Агрохимия. – 1974. – № 12. – С. 130-135. 292. Семенов П.Я. Бесподстилочный навоз и его использование для удобрения / П.Я. Семенов. – М.: Колос, 1978. – 271 с. 293. Семенов П.Я., Действие возрастающих доз бесподстилочного навоза на урожай кормовых культур при ежегодном применении в интенсивном севообо- 205 роте / П.Я. Семенов, Н.В. Белова, И.А. Нестерович // Бюлл. ВИУА. – 1981. – № 58. – С. 66-69. 294. Серебренников А.М. Мелиорация торфяников с использованием стоков свиноводческого комплекса / А.М. Серебряков, В.И. Ошурков, Н.М. Сагандыков // Луговое кормопроизводство. – Горький, 1987. – С. 17. 295. Скороходова Н.В. Влияние куриного помета на урожай и качество кормовых культур, возделываемых в севообороте / Н.В. Скороходова // Совершенствование технологии кормления сельскохозяйственных животных. – М.,1986. – С. 99. 296. Синягин И.И. Превращение фосфорных и калийных удобрений в почве и повышение их усвояемости / И.И. Синягин. – М.: ВИНИТИ, 1968. – 87 с. 297. Синягин И.И. Агротехнические условия высокой эффективности удобрений / И.И. Синягин. – М.: Россельхозиздат, 1980. – 222 с. 298. Сиротин Ю.П. Эффективность суперфосфата при подкормке озимых культур и его последействие на многолетние травы в условиях светло-серых лесостепных почв Горьковской области: Автореф. дис. ... канд. с.-х. н. / Ю.П. Сиротин. – М.: ВИУА., 1958. – 17 с. 299. Сиротин Ю.П. К вопросу об эффективности суперфосфата при подкормках озимых культур в Горьковской области / Ю.П. Сиротин. – Горький: Горьк. кн. изд-во, 1959. – С. 103-117. 300. Сиротин Ю.П. Эффективность фосфорных удобрений на некоторых типах лугов Горьковской области / Ю.П. Сиротин, Л.А. Кокорин // Тр. Горьковского СХИ. – Горький. – 1978. – т. 119. – С. 39-46. 301. Сиротин Ю.П. Трансформация фосфатов фосфорных удобрений в дерново-луговой почве и влияние их на урожайность сенокосно-пастбищного угодья / Ю.П. Сиротин, Б.С. Соболев // Изменение почвенных процессов и факторов плодородия при земледельческом использовании почв. – Горький, 1986. – С. 131-135. 302. Сиротин Ю.П. Об эффективности удобрений при систематическом их использовании в севообороте / Ю.П. Сиротин, В.И. Титова // Разработка систем и технологии применения удобрений, обеспечивающих расширенное воспроизводство почвенного плодородия и получение планируемых урожаев высокого качества. – Алма-Ата, 1990. – С. 185-195. 303. Сиротин Ю.П. Влияние систематического внесения удобрений на урожайность культур севооборота и агрохимические показатели почвы / Ю.П. Сиротин, З.Н. Юдина, В.И. Титова // Изменение почвенных процессов и факторов плодородия при земледельческом использовании почв. – Горький, 1986. – С. 127-130. 304. Сквиридов А.К. Вынос питательных веществ с урожаем сельскохозяйственных культур / А.К. Сквиридов // Совершенствование возделывания зерновых культур в Центральном Нечерноземье. – М., 1987. – С. 62-66. 305. Смирнов А.П. Содержание подвижных фосфатов в пахотных серых лесных почвах и оподзоленных черноземах Среднего Урала в зависимости от кислотности / А.П. Смирнов, И.З. Аминов // Труды ЦИНАО. – 1977. – Вып. 9. – С. 116-125. 306. Смирнов В.Н. Динамика азота, фосфора и калия в дерново-подзолистых почвах под культурой гороха / В.Н. Смирнов, Г.И. Казаринова // Вопросы изу- 206 чения почв, повышение их плодородия и эффективного применения удобрений. – Куйбышев, 1972. – С. 23-29. 307. Сокаев К.Е. Баланс питательных веществ в земледелии Республики Северная Осетия-Алания / К.Е. Сокаев // Агрохимический вестник. – 2004. – № 1. – С. 9-11. 308. Сокаев К.Е. Плодородие почв Республики Северная Осетия-Алания / К.Е. Сокаев, В.М. Золоев, Т.А. Хурумов // Плодородие. – 2002. – № 1(4). – С. 7-8. 309. Соколов А.В. Агрохимия фосфора / А.В. Соколов. – М. – Л.: Изд-во АНСССР,1950. – 151 с. 310. Соколов А.В. Действие и последействие фосфорных удобрений в многолетних опытах / А.В. Соколов. – М., 1957. – 20 с. 311. Соколов А.В. Зафосфачивание почв и последействие фосфорных удобрений / А.В. Соколов // Агрохимия. – 1976. – № 2. – С. 3-6. 312. Соколов О.А. Качество урожая гречихи / О.А. Соколов. – Пущино: НЦБИ, 1983. – 264с. 313. Соловьев В.М. Использование минеральных удобрений в Ярославской области / В.М. Соловьев // Агрохимический вестник. – 2004. – № 2. – С. 11-12. 314. Стрельникова М.М. Повышение качества зерна пшеницы / М.М. Стрельникова. – Киев: Урожай, 1971. – 178 с. 315. Суднов П.Е. Повышение качества зерна пшеницы / П.Е. Суднов. – М.: Россельхозиздат, 1978. – 25 с. 316. Султанов Р.А. Органические формы фосфатов в почве / Р.А. Султанов. – ВНИИ ТЭИСХ, 1976. – 49 с. 317. Тайчинов С.Н. Позональные диагностические признаки качественной оценки почв / С.Н. Тайчинов, Г.А. Алексеева // Вопросы изучения почв, повышения их плодородия и эффективного применения удобрений. – Куйбышев, 1972. – С. 84-86. 318. Тарасов С.И. Агроэкологические особенности длительного применения бесподстилочного навоза / С.И. Тарасов, Н.А. Кумеркина // Химия в с.х. – 1996. – № 6. – С. 27-31. 319. Тейт Р. Органическое вещество почвы / Р. Тейт. – М.: Мир, 1991. – 400 с. 320. Титова В.И. Миграция фосфора и калия минеральных удобрений по пахотному слою черноземной почвы / В.И. Титова // Действие удобрений и отходов промышленности на продуктивность сельскохозяйственных культур, качество урожая и свойства почвы. – Горький, 1984. – С. 44-47. 321. Титова В.И., Морозова Е.В. Влияние длительного применения удобрений на подвижность гумусовых веществ в светло-серой лесной почве Среднего Поволжья / В.И. Титова, Е.В. Морозова // Гумус и почвообразование. – С.- Пб.: ГАУ, 1997. – С. 70-74. 322. Титова В.И. Трансформация почвенных свойств в результате антропогенного воздействия / В.И. Титова, Л.Д. Варламова, Е.В. Морозова, А.Ю. Трифонов // Проблемы антропогенного почвообразования, т. 1. - М.: РАСХН, Почв. ин. им. В.В. Докучаева, 1997. - С. 203-205. 323. Титова В.И., Варламова Л.Д., Фишман В.Я., Седов Л.К. Гумусное состояние дерново-подзолистых почв при систематическом использовании птичьего помета / В.И. Титова, Л.Д. Варламова, В.Я. Фишман, Л.К. Седов // Резервы по- 207 вышения плодородия почв и эффективности удобрений. – Горки: БСХА. – 1996. – С. 125-127. 324. Титова В.И. Эколого-агрохимическая оценка длительного применения птичьего помета на легких дерново-подзолистых почвах / В.И. Титова, О.Д. Шафронов, Л.К. Седов // Плодородие почвы и качество продукции при биологизации земледелия. – М.: Колос, 1996. – С. 289-293. 325. Тощев В.В. Состояние и сохранение плодородия почв в Свердловской области / В.В. Тощев, А.М. Кирочкин // Агрохимический вестник. – 2003. – № 5. – С. 2-12. 326. Травин И.С. Программирование урожаев зерновых и окупаемость минеральных удобрений / И.С. Травин // Удобрения, урожай и качество зерна. – Горький, 1982. – С. 14-19. 327. Третьяков Н.И. Изменение свойств почвы и урожайности озимой пшеницы и ячменя при удобрении жидким навозом / Н.И. Третьяков, Г.С. Гусев, Е.Ф. Осипова // Изв. ТСХА. – 1978. – Вып. 3. – С. 34-42. 328. Трынкин Ю.А. Динамика плодородия пахотных почв Республики Карелия / Ю.А. Трынкин, В.В. Гусев, Л.П. Евстратова // Агрохимический вестник. – 2004. – № 4. – С. 9-10. 329. Тулин С.А., Ставрова Н.Г. Органические и минеральные удобрения на песчаных дерново-подзолистых почвах / С.А. Тулин // Химия в с. х. – 1996. – № 3. – С.6-9. 330. Тюлин А.Ф., Маломахова Т.А. Сравнительное изучение различных способов покрытия грубодисперсных глинистых минералов полуторными окислами / А.Ф. Тюлин, Т.А. Маломахова // Почвоведение. – 1948. – № 11. – С. 689-697. 331. Уточкин В.Г. Теория и практика эффективного фосфоритования кислых почв Нечерноземной зоны РФ: Дисс. …докт. с.-х. н. / В.Г. Уточкин. – М., 1995. – 102 с. 332. Фатьянов А.С. Почвы Горьковской области и методы их окультуривания / А.С. Фатьянов. – Горьк. изд-во ОГИЗ, 1949. – 115 с. 333. Филиппенко И.В. Потери общего азота при хранении помета кур / И.В. Филиппенко, Н.Г. Бачило, Н.А. Рыловец // Пути повышения урожайности полевых культур. – Минск, 1977. – Вып. 8. – С. 122-126. 334. Фокин А.Д. Исследование в области кинетики, статики и динамики сорбции фосфатов в почве с применением 32Р: Автореф. дис. ... канд. с. х. н. / А.Д. Фокин. – М: ТСХА., 1964. – 21 с. 335. Фокин А.Д. К вопросу о кинетике сорбции фосфатов почвами / А.Д. Фокин // Агрохимия. – 1965. – № 3. – С. 55-68. 336. Фокин А.Д. Исследование процессов трансформации, взаимодействия и переноса органических веществ, железа и фосфора в подзолистой почве: Автореф. дис. ... докт. биол. н / А.Д. Фокин. – М.,1975. – 28 с. 337. Фокин А.Д. Биологическая мобилизация фосфора из минеральных соединений / А.Д. Фокин, П.А. Раджабова // Изв. ТСХА. – 1994. – Вып. 2. – С. 72-79. 338. Фокин А.Д., Синха М.К. Связывание фосфата гумусовыми веществами почв / А.Д. Фокин, М.К. Синха // Изв. ТСХА. – 1969. – Вып. 4. – С. 175-181. 208 339. Фокин А.Д. О влиянии гумусовых веществ на сорбцию фосфатов почвами / А.Д. Фокин, Е.Д. Чистова // Агрохимия. – 1964. – № 11. – С. 41-47. 340. Фокин А.Д. Состав органического вещества, состояние полуторных окислов и фосфатов в водах, дренирующих подзолистые почвы / А.Д. Фокин, В.А. Аргунова, И.С. Кауричев, И.М. Яшин // Изв. ТСХА. – 1973. – Вып.2. – С. 99-105. 341. Фомин В.Н. Влияние удобрений на урожай и качество зерна яровых зерновых культур / В.Н. Фомин, И.П. Таланов // Эколого-агрохимические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала. – Казань, 1995. – С. 69-70. 342. Фроловская Т.Н. Сравнение ежегодного и «запасного» внесения фосфорных удобрений / Т.Н. Фроловская // Влияние свойств почв и удобрений на качество растений. – М.: МГУ, 1982. – С. 161-168. 343. Хабиров И.К. Влияние органических удобрений на плодородие серых лесных почв Башкирии / И.К. Хабиров, Ф.Х. Хазиев, Ф. Я. Багаутдинов и др. // Почвоведение. – 1995. – № 4. – С. 465-470. 344. Хлыстовский А.Д. Плодородие почвы при длительном применении удобрений и извести / А.Д. Хлыстовский. – М.: Наука, 1992. – 192 с. 345. Хлыстовский А.Д. Последействие фосфора, оптимальные фосфатные уровни в дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве и применение фосфорных удобрений / А.Д. Хлыстовский, Ю.И. Касицкий // Агрохимия. – 1987. – № 5. – С.10-14. 346. Хлыстовский А.Д. Влияние длительного применения различных форм фосфорных удобрений на фракционный состав минеральных фосфатов дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы / А.Д. Хлыстовский, К.П. Князева // Агрохимия. – 1969. – № 6. – С. 15-21 347. Хмелинин И.Н. Фосфор в подзолистых почвах и процессы трансформации его соединений / И.Н. Хмелинин. – Л.: Наука, 1984. – 151 с. 348. Хмелинин И.Н. Превращение фосфатов почвы и групповой состав фосфатов в серой лесной почве Горьковской области / И.Н. Хмелинин, А.Я. Секамов // Почвоведение. – 1972. – №6. – С. 427-441. 349. Хохлов В.И. Производство и повышение эффективности применения пометных удобрений / В.И. Хохлов // Химия в с. х. –1987. – Т. 25. – № 1. – С. 74-76. 350. Хуснутдинова С.С. О вымывании водорастворимых элементов в почве под влиянием орошения / С.С. Хуснутдинова, Р.С. Сахапов, И.Г. Хабибуллин и др. // Эколого-агрохимические, технологические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала. – Казань, 1995. – С. 168-169. 351. Цыганок В.Д. С.В. Оптимизация фосфорного питания кукурузы при выращивании программированных урожаев / В.Д. Цыганок, С.В. Андриеш // Агрохимия. – 1986. – № 9. – С. 32-41. 352. Чернуха Г.А. Коэффициенты использования фосфора удобрений при ежегодном и периодическом внесении суперфосфата / Г.А. Чернуха // Почвенные процессы и регулирование питания растений. – Горький, 1983. – С. 45-48. 353. Чернуха Г.А. Фосфатный режим и баланс фосфора в системе почварастение-удобрение при ежегодном и периодическом применении удобрений: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Г.А. Чернуха. – Горки, 1990. – 22 с. 209 354. Чириков Ф.В. Агрохимия калия и фосфора / Ф.В. Чириков. – М.: Колос, 1956. – 464 с. 355. Чириков Ф.В. Превращение фосфатов суперфосфата в почвах / Ф.В. Чириков, В.А. Александрова // Почвоведение. – 1952. – № 6. – С. 538-550. 356. Чуб М.П. Степень подвижности фосфатов обыкновенных и южных черноземов Правобережья Саратовской области / М.П. Чуб, Э.С. Штейн // Вопросы изучения почв, повышения их плодородия и эффективного применения удобрений. – Куйбышев, 1972. – С. 213-217. 357. Чуканов В.И. Жидкий бесподстилочный помет и его использование / В.И. Чуканов // Научн.- тех. бюлл. СО ВАСХНИЛ. – 1984. – Вып. 49. – С. 24-27. 358. Чумаченко И.Н. Влияние длительного применения удобрений на урожай хлопка-сырца / И.Н. Чумаченко // Влияние длительного применения фосфорных удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. – М.: Изд-во МСХ СССР, 1960. – Вып. 1. – С. 410-421. 359. Чумаченко И.Н. Проблема фосфора в земледелии и эффективность фосфорных удобрений / И.Н. Чумаченко. – М.: ТСХА, 1980. – 215 с. 360. Чумаченко И.Н. Фосфор и продовольственная безопасность России / И.Н. Чумаченко, А.И. Тимченко // Агрохимический вестник. – 2000. – № 1. – С. 14-16. 361. Чумаченко И.Н. О положении с производством и применением фосфорных удобрений / И.Н. Чумаченко, В.Г. Минеев, Б.А. Сушеница // Агрохимический вестник. – 1998. – № 1. – С. 9. 362. Чуприков Ю.К. Изменение степени подвижности фосфат-ионов в дерново-подзолистых почвах под влиянием органических и минеральных удобрений / Ю.К. Чуприков // Докл. ТСХА. – 1967. – вып. 133. – С. 211-217. 363. Чураков В.В. Накопление минеральных форм фосфора в дерновоподзолистой почве при интенсивном окультуривании / В.В. Чураков, К.Г. Крейер, О.А. Драгунов // Особенности культурного почвообразовательного процесса и моделирование плодородия почв Нечерноземной зоны РСФСР. – Л.: СЗНИИСХ, 1989. – С. 75-80. 364. Шамрай Л.А. Влияние температуры и влажности почвы на трансформацию суперфосфата при локальном его внесении / Л.А. Шамрай // Агрохимия. – 1984. – № 8. – С. 17-22. 365. Шафронов О.Д. Содержание калия в почвах Нижегородской области и применение калийных удобрений / О.Д. Шафронов, Н.А. Большова // Плодородие. – 2002. – № 2 (5). – С. 8-9. 366. Шведов А.П. Динамика питательных веществ под озимой пшеницей на дерново-слабоподзолистой почве Чувашии при внесении суперфосфата и фосфоритной муки / А.П. Шведов, А.П. Павлов // Вопросы изучения почв, повышения их плодородия и эффективного применения удобрений. – Куйбышев, 1972. – С. 316. 367. Шевцова Л.К. Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество и соединения азота в почвах / Л.К. Шевцова, Д.М. Сизова // Удобрение и плодородие почв. – М.,1974. – Вып. 2. – С. 20-53. 210 368. Шевцова Л.К. Гумусное состояние и азотный фонд основных типов почв при длительном применении удобрений: Автореф. дис. ... докт. биол. наук / Л.К. Шевцова. – М., 1988. – 40 с. 369. Шептунов В.Н. Биологическая активность почвы в севооборотах / В.Н. Шептунов, М.Н. Галкина // Химия в с. х. – 1995. – № 6. – С. 19-22. 370. Шустикова Е.П. Влияние предпосевного и рядкового внесения фосфорных удобрений на фосфатный режим почвы, потребление питательных веществ и урожай озимой пшеницы: Автореф. дис. ... канд. с.-х. н. / Е.П. Шустикова. – Пермь, 1974. – 24 с. 371. Щербаков А.П. Плодородие почв, круговорот и баланс питательных веществ / А.П. Щербакова, И.Д. Рудай. – М.: Колос, 1983. – 189 с. 372. Юлушев И.Г. Прогнозирование эффективности известкования и применения фосфорных удобрений с учетом строения и свойств профиля дерновоподзолистых почв Северо-Востока Нечерноземной зоны РСФСР: Автореф. дис. ... докт. с.-х. наук / И.Г Юлушев. – Л.-Пушкин, 1989. – 37 с. 373. Юркин С.Н. и др. Потери элементов питания в земледелии и охрана окружающей среды. - М.: ВНИИ ТЭИСХ, 1978. 374. Яговенко Л.Л. Сравнительная эффективность различных систем удобрения в полевом севообороте на серой лесной почве / Л.Л. Яговенко, Н.Я. Поликарпова // Агрохимия. – 1991. – № 6. – С. 21-26. 375. Яковлев А.И. Удобрение озимой пшеницы, выращенной по чистому пару / А.И. Яковлев, В.Я. Попов, Д.Ф. Тимофеев // Технология возделывания озимой пшеницы в Волгоградской области. – 1977. – Вып. 3. – С. 80 376. Янишевский П.Ф. Химическая оценка фосфатного состояния почв / Ф.В. Янишевский // Агрохимия. – 1996. – № 4. – С. 95-116. 377. Янишевский Ф.В. Эффективность конденсированных фосфатов и их превращение в основных типах почв СССР / Ф.В. Янишевский, В.А. Кожемячко // Проблемы почвоведения. – М.: Наука, 1978. – С. 120-126. 378. Янишевский Ф.В. Особенности поглощения фосфора полифосфата аммония дерново-подзолистыми почвами / Ф.В. Янишевский, Н.И. Фруктова // Почвоведение. – 1970. – № 9. – С. 93-98. 379. Янишевский Ф.В. Об эффективности жидких сложных удобрений на суперфосфорной кислоте на дерново-подзолистой почве / Ф.В. Янишевский, М.А. Прокошева, Г.В. Новикова // Агрохимия. – 1970. – № 2. – С. 3-14. 380. Янишевский Ф.В. Исследование взаимодействия растворов орто- и пирофосфатов калия и аммония с кальцитом / Ф.В. Янишевский, Б.М. Масленников, В.А. Кожемячко, З.Л. Ленева // Агрохимия. – 1976. – № 8. – С. 38-47. 381. Ярков С.П. Образование закисного железа и особенности фосфатного режима в дерново-подзолистых почвах / С.П. Ярков, Е.В. Кулаков, И.С. Кауричев // Почвоведение. – 1950. – № 8. 382. Adams N. The case against organic farming / N. Adams // New Science. – 1990. – vol. 127. – № 1734. – Suppl.: Inside Sci. – Р. 68. 383. Amberger A. The role of root properties and organic matter on mobilization of soil P and rock phosphates / A. Amberger // Humus, its structure and role in agriculture and environment. – Amsterdam: Elsevier, 1992. – P. 47-55. 211 384. Bhat K.K. Behaviour in the soil of orthophosphste from pig slurry comppared with that of K2H2PO4. / K.K. Bhat, J.R. Callaghan // J. Agr. Sc. – 1980. – vol. 94. – P-1. – p. 195-201. 385. Brown J.C. Agricultural use of synthetic metal chelates / J.C. Brown // Soil Sci. Soc. Amer. Proc. – 1969. – N 1. – Vol. 33. – P. 59-61. 386. Campbell C.A., Souster W. Loss of organic matter and potentially mineralisable nitrogen from Saskatchewan soils / C.A. Campbell, W. Souster. – 1982. – No 4. – Р. 651-657. 387. Dormaar J.F. Organic matter characteristics of undisturbed and cultivated chernozemic and solonetzica horizons / J.F. Dormaar // Can J. of Soil Science. – 1979. – vol. 59. – No 4. – Р. 349-356. 388. Finck A. Fertilizers and fertilization. Introduction and practical guide to crop fertilization / A. Finck. // Weinteim. Deerfield beach, Florida, Basel, 1982. – 438 c. 389. Finck A. Perspectiven zur Optimierung der Dungung. – Tag.-Ber. / A. Finck // Akad Landwirtsch DDR. – Berlin, 1990. 390. Gervy R. Der beitrag der mineraldungung zur nahrungserzeugung in wirtschaftlich hochentwickelten landern / R. Gervy // Im Blickfeld. – 1981. – 32-56. – Р.5-9. 391. Fox R.L. Camparative external phosphorus requirements of plants groming in tropical soils / R.L. Fox, R.K. Nasnimoto, J.R. Thompson, R.S. De la Pena // Тр. Х Межд. конгр. почвоведов. – М.: Наука, 1974. – Т.4. – С. 232-239. 392. Guth E., Guth D. Fertilizer use and the common agricultural policy of the EEC / E. Guth, D. Guth // Optimizing uields – the role of fertilizers. – International potash institute, 1982. – Р. 229-239. 393. Goldberg S. A chemical model of phosphate adsorption dy soils. 1. Reference oxide minerals / S. Goldberg, G. Sposito // Soil Sci.Soc. Amer. J. – 1984. – № 4. – Vol. 48. – P. 772-778. 394. Griffit E. J. Modern mankind’s influence on the natural cycles of phosphorus / E. J. Griffit // Phosphorus in the environment: Its chemistry and biochemistry. – Amsterdam: Elsevier, 1978. – P. 75-88, 94. 395. Johnson D.W. Factors affecting anion movement and retention in four forest soils / D.W. Johnson, D.W. Cole, H. Van Miegroet, F.W. Horng // Soil Sci. Soc. Amer. J. – 1986. – № 3. – Vol. 50. – P. 776-783. 396. Jvarsson K. Changes inorganic and organic soil phosphorus fractions after a pot trial / K. Jvarsson // The longterm soil fertility experiments in southern Sweden. 4. Acta. Agr. Scand.,1990. – P. 205-215. 397. Keller E.R. The influence of farming sistems on the optimization of yields/ E.R. Keller // Optimizing uields – the role of fertilizers. – International potash institute. – 1982. – Р. 47-63. 398. Larsen S. Soil phosphorus / S. Larsen // Jn. Advances in agronomy. – N.Y.; L.: Acad. Press, 1967. – vol. 19. – P. 151-210. 399. Levesque M. Organo-metallic interactions in soils / M. Levesque, M. Schnitzer // Soil Sci. – 1967. – No 3. – Vol. 103. – P. 183-190. 400. Mckenzie R.N. Long-term crop rotation and fertilizer effects on phosphorus transformation in a chernozemic soil / R.N. Mckenzie, J.W.B. Stewart, J.F. Dormaar, G.B. Schaalje // Canadian Jornal of soil science. – 1992. – vol. 72. – No 4. 212 401. Mengel K. Pflanzenbau ohne Mineraldungung, eine Alternative / K. Mengel // Koali-Briefe. – 1979. – v. 14. – No 10. – Р. 707-711. 402. Mevichar M.H. Fertilizer Technology and Usage Soil Science Society of America / M.H. Mevichar, G.Z. Briger, J.B. Nelson. – Madison 11. – Wisconsin, 1963. – Р. 15-19. 403. Moody P.W. Supernatant solution phosphorus concentrations required dy some tropical pasture species / P.W. Moodi, J. Standley // Commun. Soil Sci. Plant Anal. – 1980. – No 9. – Vol.11. – P. 851-860. 404. Rasmussen A. Gdskning om efferaret / A. Rasmussen. – Landbonyt, 1978. – bd. 32. – N 9. – Р. 561-570. 405. Reuter G. Zwanzia. Jahre Rostocker Dauersuche Zur Humusbildung im Boden / G. Reuter // Archiv-Azker und Pflanzenbau und Bodenkunde. – 1981. – Bd. 25. – N 5. – Р. 227-285. 406. Ritchie G.S.P., Phosphorus retention and release from sandy soils of the Peel Harvey cathment / G.S.P. Ritchie, D.M. Weaver // Fertilizer Research. – 1993. – vol. 36. – p. 115-122. 407. Smith P.F. Mineral analisis of plant tissues / P.F. Smith // Ann. Rev. Plant. Phys. – 1962. – vol.13. – Р. 81-108. 408. Stevenson F.J. Nitrogen in agricultural soils / F.J. Stevenson. – Madison, Wisconsin, USA, 1982. – 443 p. 409. Stumm W. A ligand exchange model for the adsorption of inorganic and organic ligands at hydrous oxide interfaces / W. Stumm, R. Kummert, L. Sigg // Groat. chem. acta. – 1980. – No 2. – Vol. 53. – P. 291-312. 410. Villani E.M.A. Difisao de fosforo em solos com diferentes texturas e niveis de umidade / E.M.A. Villani, R.F. Novais, N.F. Barros et. al. // Rev. brasil. cienc. solo. 1993. - vol.17. - №3. - Р. 343-347. 411. Voplakal K. Dusledky omezene aplikace prumyslovych hnojiv na chooan i fosforu v pupachl / K. Voplakal // Rostlinna vyroba. – 1993. – R. 40. – c.1. – s. 81-95. 412. Voplakal K. Vivoj fostorecneho rezimu u hnedozemi oolioneny zmenou dlouhododeho zpusobu hnojeni / K. Voplakal // Rostlinna vyroba. – 1993. – R.39. – c. 4. – s. 289-295. 413. Welte E., Timmerman F. Fertilite du sol et bilan de l’azote dans l’essar permanent de future «Swiger Roggenban» (culture continue deseigle) a Halle (Saale) / E. Welte, F. Timmerman // Ann. Agron. – 1976. – No 5-6. – vol. 27. – Р. 721-743. 213 ПРИЛОЖЕНИЯ 214 Приложение 1 Некоторые агрохимические показатели пахотного слоя почв, используемых в опытах № опыта, разреза 2,3 S Нг мг-экв. на 100 г V, % Гумус, % 5,3 18,1 3,7 83,0 4,4 41 175 4 5,6 17,8 3,4 83,9 4,3 103 146 5,6,7,8 5,1 12,7 4,1 75,6 1,62 74 64 9, р.1и 5,6 6,4 2,3 73,6 1,30 930 83 10,р.4и 5,8 11,9 2,8 81,0 1,72 1470 112 11,р.2с 6,8 10,2 1,1 90,3 1,71 2700 337 12,р.1с 6,5 14,7 1,2 92,5 2,34 4080 525 13,14 5,0 13,2 2,8 82,5 1,65 86 164 15 4,8 11,4 3,8 75,0 1,56 149 89 16,17 5,3 29,3 2,21 92,0 4,80 218 68 18 4,7 9,8 2,9 77,2 1,57 105 150 р.10е 6,1 18,7 5,2 78,2 5,10 131 151 р.12е 5,9 21,5 5,2 80,5 5,53 200 167 1, р.1д 4,9 12,7 3,5 78,4 1,54 102 87 р.2д 6,1 14,0 2,6 84,3 1,90 466 310 0522210 0522237 0522249 0432252 0432247 5,6 5,9 5,7 6,2 5,7 19,7 8,7 36,0 12,8 4,3 4,14 1,28 4,05 1,34 1,60 82,6 87,2 90,0 90,5 72,9 4,1 2,0 7,6 2,0 2,3 116 305 109 136 203 109 159 151 99 106 рНkcl 215 Р2О5 К2О мг/кг Приложение 2 1964-2002 1 общая учет ная 20 Р2О5 К2О - 80 80 80 Клевер 1 г.п. - - - - - - - - - 120 120 120 40 100 100 100 100 100 - 1003) 100 100 - Клевер 2 г.п. 250 160 3,41) Озимая пшеница 1994 Вико-овес на з. корм 1995 Ячмень Озимая пшеница 2001 Ячмень Озимая пшеница 2002 Ячмень 19 N Ячмень + травы Картофель 18 Дозы минеральных удобрений, кг д. вва на 1 га доза органического удобр., т/га удобрен., т/га Культура Площадь делянки известняковая мука, т/га № опыта Годы исследования Основные сведения по полевым опытам 50 36 2) 3,7 2 1,2 - 2 1,2 - 1) 204) 204) - – известкование проводилось 4 раза: в 1975, 1980, 1985 и 1991 годах; – известкование проведено в 1993 году; 3) – в соответствии соединение схемой опыта вносились ежегодно или в запас на 2 года; 4) – в расчете на 50 % влажность. 2) 216 Приложение 3 Основные сведения по вегетационным опытам Год № дейопыта ствия 8а 8б 8в 13 14 Д ПД-1 ПД-2 Д ПД-1 ПД-2 Д ПД-1 ПД-2 Д Д Д ПД-1 ПД-2 Д Д Д ПД-1 ПД-2 Культура Ячмень, зерно Кукуруза / з. м. Рапс, з. м. Ячмень, зерно Кукуруза / з. м. Рапс, з. м. Ячмень, зерно Кукуруза / з. м. Рапс, з. м. Вико-овес, з. м. Вико-овес, з. м. Вико-овес, з. м. Рапс, з. м. Овес, зерно Вико-овес, з. м. Вико-овес, з. м. Вико-овес, з. м. Рапс, з. м. Овес, зерно Примечание: Органи- Дозы минеральных удобрений, г/кг ческие удобреN P2O5 K2O ния, г/кг 0,05-0,1-0,15 0,6 0,05-0,1-0,15 0,2-0,4-0,6 3,3 0,2-0,4-0,6 0,3-0,6-0,9 5,7 0,3-0,6-0,9 СН-330 0,13 0,18 0,06 СН-660 0,32 0,36 0,11 СН-1320 0,63 0,72 0,22 ПП-3,3 0,1 0,2 0,1 ПП-6,7 0,2 0,4 0,2 ПП-16,7 0,5 1,0 0,5 - Д – прямое действие удобрений; ПД-1 – последействие на первой культуре; ПД-2 – последействие на второй культуре; СН – жидкий свиной навоз; ПП – птичий помет; СПП – сухой птичий помет; 217 Приложение 4 Основные сведения по вегетационно-полевым опытам № опыта 7 Годы иссле следования 1995 1996 1997 1998 1999 1996 1997 9 10 1999 2000 2001 2002 1998 1999 1996 1997 11 1998 1999 12 1996 1997 1998 1999 Культура Вид и доза органического удобрения, т/га Кукуруза на з. м. Тимофеевка луговая Озимая вика, зерно Козлятник восточный Козлятник восточный Амарант на з. м. Озимая рожь на з. к. Озимая рожь, зерно Левзея сафлоровидная Левзея сафлоровидная Левзея сафлоровидная Левзея сафлоровидная Свербига Свербига Кукуруза на з. м. Озимая вика, зерно Горчица на з. к. Амарант на з. м. Горчица на з. к. Яровая пшеница Горчица на з. к. Костер безостый Костер безостый Костер безостый Костер безостый Примечание: СН-200 СН-200 СН-200 СН-200 СН-200 СН-200 СН-200 СН-200 ПП-20 ПП-20 ПП-20 ПП-20 ПП-20 ПП-20 ПП-20 ПП-20 Дозы минеральных удобрений, кг д. в./га N P2O5 K2 O 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0,6-3,3-5,7х) - 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 СН-200 – жидкий свиной навоз; ПП-20 – птичий помет; Х) – в соответствии со схемой опыта дозы фосфора для отдельных вариантов 218 Приложение 5 Основные сведения по лабораторным опытам ки Продолжительность, дн. Число повтовторений Объем почвы, г Доза органического удобрения г/кг 2 3 4 1987 1987 1989 40 43 120 6 6 9 400 400 350 - 15 1991 10 5 40х) - 5 1995 720 4 780 480 800 1,82 3,04 6 1995 720 4 780 - - Год за- № опыта клад Дозы минеральных удобрений, г. д. в./кг почвы N Р 2 О5 К2О 0,15 0,15 0,15 0,034 0,30 0,30 0,45 0,034 0,047 2,06 3,44 0,61 3,29 5,68 0,15 0,15 0,15 0,034 Примечание: х) Суперфосфат или нитроаммофоска внесены в количестве 1 гранулы на глубину 1-2 см 219 4,22 7,04 - Научное издание Титова Вера Ивановна Шафронов Олег Дмитриевич Варламова Лариса Дмитриевна Фосфор в земледелии Нижегородской области Монография издается за счет спонсорских средств Печатается в авторской редакции Лицензия ЛР № 040284 Подписано в печать 24.11.04 Формат 60х80 1/16 Печать офсетная. Усл. печ. листов 15,0 Тираж 500 экз. Заказ № 3914 Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия 603107, г. Н. Новгород, пр. Гагарина, 97 __________________________________________________________________ Издательство Волго-Вятской академии государственной службы 603600, Нижний Новгород-292, пр. Гагарина, 46 тел. 12-33-01 220
