Размещено на http://www.allbest.ru/

Изучение фосфорного режима серо-бурой почвы Абшерона при применении различных видов и доз органических и минеральных удобрений

Алиева Альбина Паша кызы

Аннотация

Изучено влияние различных видов и доз органических и минеральных удобрений на содержание доступных форм фосфора в почвах Абшерона с использованием различного рода вытеснителей. Лабораторные анализы по изучению фракций минеральных фосфатов, фосфатного потенциала, ионного состава почвенных растворов показали, что использование на исследуемой почве органических и минеральных удобрений положительно влияет на извлечение доступного фосфора, необходимого для питания растений.

Annotation

We have studied the influence of different types and doses of organic and mineral fertilizers on the content of accessible forms of phosphorus in the soils of Absheron with the application of different types of displacers. Laboratory analyses of mineral phosphates fractions, phosphate potential and ion content of soil solutions showed that the use of organic and mineral fertilizers on the examined soil positively influences the extraction of accessible phosphorus, which is necessary for plant feeding.

Задача увеличения продуктивности сельского хозяйства и повышения плодородия почв решается главным образом за счет улучшения агротехники, селекции, мелиорации, орошения, применения удобрений, освоения земель и их планового использования. Однако наряду с этими направлениями должны быть изучены пути, обеспечивающие высокую производительность почв, связанные с энергетически обогащенными компонентами-продуктами преобразования веществ фотосинтеза - с гумусом и другими веществами органического происхождения, определяющими высокое и устойчивое их плодородие [1, 2]. минеральный удобрение фосфор почва

Анализ источников. Фосфор содержится в растениях в значительно меньших количествах, чем азот. Считается, что среднее отношение азота к фосфору в составе растений равно примерно трем. Однако снабжение растений фосфором в почвенных условиях требует не меньшего внимания, чем снабжение азотом. В отличие от азота, которым отдельные почвенные типы (черноземы) очень богаты, почв, богатых фосфором, в природе практически нет [3]. Для фосфора не существует естественных путей возобновления почвенных запасов. Верхние слои почвы могут несколько обогащаться фосфором за счет нижних слоев, из которых глубоко идущая корневая система растений извлекает фосфор (биологическая аккумуляция). Но этот процесс не соответствует темпам отчуждения фосфора из почв растениями [1, 2, 4].

Затрудняет питание растений фосфором в почвенных условиях малая растворимость его соединений, трудная их доступность растениям. В связи с этим применение удобрений, в частности фосфорных и органических, является целесообразным для большинства почв и сельскохозяйственных растений. Внесенные в почву растворимые фосфорные удобрения относительно быстро образуют соединения, соответствующие физико-химическим и биологическим особенностям почвы [4, 5].

В результате проведенных анализов установлено, что 21,8 млн. тонн этих отходов и загрязнителей окружающей среды содержат: 175820 т азота, 74600 т фосфора, 211600 т калия в чистом виде, более 6357000 т органических веществ, а также значительное количество микроэлементов и полезных микроорганизмов. При переводе на стандартные туки содержание в составе отходов азота, фосфора и калия в чистом виде составляет 1786400 т минеральных удобрений, из них 861700 т азотных, 395600 т фосфорных, 529100 т калийных удобрений. Стоимость минеральных удобрений весом 1786400 т составляет 357280000 AZN или (410600000 долл. США) при цене 1 кг минеральных удобрений 0,2 AZN [5;6]. Учитывая вышеуказанное значение использования органических отходов и исходя из неравномерного размещения отходов и ограниченного количества навоза, в Республике разработана технология приготовления компостов методом биоконверсии и использование их в различных видах, дозах и соотношениях под сельскохозяйственные культуры [5;6].

Методы исследования. Экспериментальная работа по изучению влияния местных органических удобрений на содержание доступных форм фосфора проводилась на Абшеронской опытной станции Научно-исследовательского Института садоводства и Субтропических культур МСХ Азербайджана (пос. Бина) в 2002-2008 гг., участок орошаемый. полевой и лабораторный опыт заложен в четырех кратной повторности. Все агротехнические мероприятия по вариантам опыта (обрезка сухих ветвей, вспашка, полив, борьба с вредителями и болезнями и др.) проводились в соответствии с агроправилами, сорт винограда «Гарашаны». Использовались следующие удобрения: аммиачная селитра - 34%(N), простой суперфосфат - 18,3% (Р₂О₅), сернокислый калий - 45% (К₂О). Навоз использован в полуперепревшем виде от крупного рогатого скота, с содержанием общего азота 0,54%; фосфора - 0,28%; калия - 0,60%; органического вещества - 21%, отношение С:N - 19 [5]. Твердый бытовой отход (ТБО) содержал: органического вещества от сухой массы - 80%, азота - 0,75%, фосфора - 0,50%, калия - 0,35%, микроэлементов - 0,3-0,5%, отношение С:N - 19 [5]. Осадок сточных вод (ОСВ) содержал в своем составе сухого вещества - 52%, органического вещества от сухой массы - 36%, азота - 3,8%, фосфора - 2,6%, калия - 2,0%, отношение С:N - 12 [5]. Компост «Абшерон» изготовлен из: ТБО - 40%, ОСВ - 30%, навоз - 10%, остатки сельхозрастений - 15%, зола - 3%. Содержал: азота - 1,95%; фосфора - 1,37%; калия - 1,63%, органического вещества - 24%, отношение С:N - 16 [5].

Для оценки доступности растениям фракций минерального фосфора был проведен ряд лабораторных и вегетационных опытов [3].

Анализируемые образцы почвы определялись методами Чирикова, Чанга-Джексона. Расчет фосфатного потенциала проводился по Скофилду, Карпинский и Замятиной [1, 3, 7], расчет произведения растворимости проводился по Ульриху [1]. Для выявления доступных форм фосфора в почве в условиях Абшерона при использовании органических удобрений, полученных на базе местных отходов методом биоконверсии, использовались кислотные, щелочные, фторидные вытяжки, а групповой состав фосфатов и их фракции извлекались сочетанием 4 -х экстрагентов из одной вытяжки по Чанга-Джексону, общее содержание фосфора определялось по Сэндэрс и Вильямсу прокаливанием почвы в муфельной печи при температуре 500-550°С [1;3]. Полученные данные математически обрабатывались методами А.В. Соколова, Г.Ф. Лакина [1, 3, 8].

Нами проводились исследования по изучению влияния различных видов и доз органо-минеральных удобрений на выявление отдельных групп и фракций фосфатов. Метод Чанга-Джексона, который основан на последовательной обработке одной навески почвы различными растворителями, каждый из которых извлекает определенные фракции минеральных фосфатов почвы (Са-Р, Аl-Р, Fе-P и др.), позволяет идентифицировать отдельные формы минерального фосфора, наличие в почве водорастворимого и рыхлосвязанного фосфора, восстановленорастворимых и окклюдированных фосфатов, в чем и заключается преимущество этого метода по сравнению с методом Ф.В. Чирикова. Исследования показали, что во всех случаях при действии различных видов и доз удобрений при выделении основной формы фосфора в исследуемой почве преобладающими являлись фосфаты кальция, в значительно меньшем количестве содержались фосфаты алюминия и железа. При однократном воздействии на почву были извлечены также рыхлосвязанные фосфаты. Неизвлеченными при этом остаются фосфаты, заключенные в пленках окислов железа или так называемые восстановленно растворимые и окклюдированные фосфаты (прочносвязанные). Анализы по выделению отдельных минеральных форм фосфора на карбонатной серо-бурой почве Абшерона с использованием кислотных, щелочных, фторидных вытяжек при применении различных форм и доз органо-минеральных удобрений по методу Чанга-Джексона проводились впервые и результаты полученных данных приводятся в табл. 1.

Таблица 1. Определение групп фосфатов и их фракционного состава при применении органических и минеральных удобрений в условиях Абшерона по методу Чанга-Джексона (лаб. опыт)

Как показали результаты проведенных исследований, количество фосфора, переходящее в вытяжку 1 н NH₄F (рыхлосвязанные) в неудобренных и удобренных почвах, не всегда является показателем наиболее доступных растениям соединений почвенного фосфора. При внесении в почву удобрений в различных дозах и соотношениях количество рыхлосвязанного фосфора изменялось от 2,2 до 8,4 мг/кг почвы ( = ±2,49; m =±1,24).

Изучение содержания алюмофосфатов при использовании вытяжки 0,5 н NH₄F показало, что количество извлекаемой фракции фосфора в форме А1-Р изменяется от 6,8 до 16,2 мг/кг почвы ( = ±2,01; m =±1,05).

Содержание так называемых железофосфатов (Fe-Р) при использовании вытяжки 0,1 н NаОН в изучаемой почве колеблется от 5,1 до 13,3 мг/кг почвы ( = ±1,82; m = ±0,91). В изучаемой нами почве содержание фракции кальцийфосфатов (Са-Р) при использовании 0,5 н Н₂SО₄ колеблется от 12,7 до 24,5 мг/кг почвы и является преобладающей формой ( = ±2,48; m =±1,24). В состав данной фракции (благодаря использованию сильной кислоты (0,5 н Н₂SО₄)) переходят малорастворимые, непосредственно недоступные большинству растений апатитоподобные соединения фосфора, а также, частично малорастворимые фосфаты полуторных окислов. Содержание этой фракции фосфора в неудобренных почвах отличается высокой стабильностью.

Статистическая обработка данных анализа исследуемой почвы показала, что количество Ррыхл.св. тесно коррелирует с содержанием непосредственно недоступных культурам апатитоподобных соединений фосфора, которые в определенной мере можно отождествить с фракцией (Са-Р) (r = 0,85). Связь между содержанием подвижного фосфора по Чирикову и количеством Ррыхл.св. высокая, r = 0,76, что обьясняется влиянием апатитоподобных соединений почвы на результаты анализа этого кислотного метода.

Использование на карбонатной почве Абшерона щелочного реагента NH₄F для извлечения из исследуемой почвы фракции алюмофосфатов А1-Р показало, что все щелочные экстрагенты, в том числе и NH₄F, незначительно реагируют на содержание апатитоподобных соединений фосфора.

Статистическая обработка результатов полученных данных по выявлению отдельных фракций почвенных фосфатов показала, что между фракциями фосфатов Са-Р и А1-Р имеется тесная коррелятивная связь (r=0,93).

Нами была проведена экспериментальная работа, включающая лабораторный анализ по методу Скофилда, и произведен расчет констант произведения растворимости, результаты приводятся в табл. 2.

Таблица 2. Вычисление констант произведения растворимости рКПР почвенных фосфатов при использовании различных форм и доз органических и минеральных удобрений в условиях карбонатной серо-бурой почвы Абшерона (лаб. опыт)

Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что на карбонатной серо-бурой почве Абшерона использование метода сравнения ионных произведений по константам произведения растворимости выявляет формы кальция в виде ди-и октакальцийфосфата, что подтверждается исследованиями и литературными данными, проводимыми в области изучения генетического типа почвы и определения минеральных форм фосфатов.

По составу ионного раствора, рассчитанного нами, можно предположить, что при внесении в исследуемую почву удобрений соединения кальция группы гидроксилапатита и фосфаты алюминия группы варисцита осаждаются в виде осадка, т.е. образуются соединения, более растворимые, чем гидроксилапатит и варисцит.

Исследования, проведенные нами по выявлению алюмофосфорных соединений в условиях карбонатной серо-бурой почвы Абшерона, показали, что в действительности на испытуемой почве проявляются фосфаты алюминия кристаллического строения в виде минерала варисцита, что подтверждается анализами почвенных фосфатов.

Выводы

1. Совместное использование 4-х различных экстрагентов в одной навеске позволяет получить важную и достаточно объективную информацию о фосфатном состоянии почв.

2. Метод сравнения ионных произведений растворимости фосфорсодержащих соединений позволяет дать ориентировочную оценку обеспеченности исследуемой почвы минеральной формой фосфора и установить различия в формах почвенных фосфатов данной почвы.

3. Установлено, что применение органических и минеральных удобрений в отдельности и совместно в различных дозах и соотношениях способствует регулированию фосфорного режима серо-бурой почвы Абшерона, что положительно сказывается на плодородии почв и урожайности.

4. Статистическая обработка полученных данных подтверждает сопряженность и тесноту связи между изучаемыми параметрами.

Литература

1. Соколов, А.В. Агрохимические методы исследования почв / А.В Соколов. - М., 1975 - С. 106-191.

2. Возбуцкая, А.Е. Химия почвы / А.Е. Возбуцкая. - М., 1968. - С. 56-114.

3. Алиева, А.П. Формы фосфора в почвах Абшерона / А.П. Алиева // Аграрная наука Азербайджана. - 2002. - № 1-2. - С. 42-48.

4. Носко, Б.С. Влияние состава почв на результаты определения содержания подвижного фосфора химическими методами / Б.С. Носко, А.А. Христенко // Агрохимия. - 1996. - №4. - С. 86-94.

5. Алиева, А.П. Рекомендации по эффективности использования органических и минеральных удобрений под сельскохозяйственными культурами / А.П. Алиева. - Баку, 2009. - 70 с.

6. Заманов, П.Б. Роль органических удобрений в улучшении почвенных процессов / П.Б. Заманов, А.П. Алиева // Матер. конф., посвящ. Земельной реформе Азербайджанской Республики. - Баку, 2002. - С. 44-47.

7. Гинзбург, К.Е. Агрохимические методы исследования почв, методы определения фосфора в почве / К.Е. Гинзбург. - М., 1975. - С. 106-125.

8. Лакин, Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. - М.: Высшая школа, 1980. - 291 с.

Размещено на Allbest.ru