Антропогенная трансформация азота агродерново-подзолистых почв (по результатам исследований в длительном полевом опыте)

Пономарва Е.С.; Шестаков И.Е.; Завьялова Н.Е.; Ponomareva E.S.; Shestakov I.E.; Zavyalova N.E.

Антропогенная трансформация азота агродерново-подзолистых почв (по результатам исследований в длительном полевом опыте)

Автор: Пономарва Е.С., Шестаков И.Е., Завьялова Н.Е.

Журнал: Антропогенная трансформация природной среды @atps-psu

Рубрика: Проблемы аграрной среды и рациональное землепользование

Статья в выпуске: 3, 2017 года.

Бесплатный доступ

В длительном полевом опыте изучено влияние возрастающих доз полного минерального удобрения на содержание различных форм азота в агроземах и агродерново-подзолистых почвах. Показано, что длительное применение комплексных удобрений в возрастающих дозах является эффективным способом оптимизации азотного режима агрозёмов и агродерново-подзолистых почв и улучшает азотное питание растений. Вместе с тем отмечена постепенная деградация с/х почв в сравнении с природным фоном.

Длительный полевой опыт, дерново-подзолистая почва, почвенный горизонт

Короткий адрес: https://sciup.org/147226808

IDR: 147226808 | УДК: 631.4

Anthropogenic transformation of nitrogen of stern-podzolic soils (by results of researches in a long-term field experience)

In a long field experiment, the effect of increasing doses of total mineral fertilizer on the content of various forms of nitrogen in agrozems and agro-podzolic soils was studied. It is shown that the long-term use of NPK in increasing doses is an effective way to optimize the nitrogen regime of agrozems and agro-podzolic soils and improve the nitrogen nutrition of plants. At the same time gradual degradation of agricultural soils was noted in comparison with the natural background.

Текст научной статьи Антропогенная трансформация азота агродерново-подзолистых почв (по результатам исследований в длительном полевом опыте)

zu го г. на территории опыта оыло заложено 4 почвенных разреза, на делянках с разными дозами минерального удобрения. основу которого составляет азот, фосфор и калий. В качестве контроля был взят один разрез слабо измененной дерново-подзолистой почвы без признаков сельхоз воздействия, с территории расположенной под смешанным лесом (рис. 1). Из разрезов были погоризонтно отобраны образцы, подвергнутые затем аналитической проработке.

Рисунок 1. Место размещения пробных площадок

(цифрами указаны варианты опыта: 1 - севооборот с внесением комплексного удобрения NPK в дозе 0 кг/га, 2 -севооборот с внесением комплексного удобрения NPK в дозе 60 кг/га, 3 - севооборот с внесением комплексного удобрения NPK в дозе 90 кг/га, 4 - севооборот с внесением комплексного удобрения NPK в дозе 150 кг/га, 5 -незатронутая агропедогензом слабонарушенная дерновая-подзолистая почва (смешанный лес)

Антропогенное воздействие на окружающую среду возникающее в результате хозяйственной деятельности человека, в корне меняет все процессы сложившиеся в почвенном покрове. Одним из самых ранних и масштабных видов такого воздействия человека на почву является сельское хозяйство. Наиболее заметно проявление агрогеной трансформации почвенного покрова на пахотных землях, доля которых в земельном фонде России составляет около 10% [2.7-10].

Интенсификация земледелия неразрывно связана с использованием удобрений. Органические и минеральные удобрения представляют сильное средство воздействия на почву. её химические, физические и биологические свойства.

Как правило, все необходимые растениям питательные элементы, в естественных почвах без удобрений поступают из материнских пород, но азот исключение. Азот - один из важнейших элементов минерального питания растений. Он необходим для роста растений, образования белков, нуклеиновых кислот, хлорофилла и других органических веществ [1] =

Широкое применение азотных удобрений -надежное и наиболее действенное средство повышения плодородия почвы, однако некоторые удобрения оказывают отрицательное действие на свойства почвы и окружающую среду [3].

Объекты и место исследований

Исследование трансформации азотного фонда агро дерново-подзолистых почв проводили в длительном полевом опыте Пермского Научно Исследовательский Института Сельского Хозяйства расположенного в с. Лобаново Пермского района в

Таблица 1

Фракционный состав азота дерново-подзолистой почвы длительного опыта

Вариант	Горизонт	Общий азот, мг/кг	Негидролизуемый азот		Трудногидролизуемый азот		Легкогидролизуемый азот		Минеральный азот
Вариант	Горизонт	Общий азот, мг/кг	мг/кг	% ОТ ^обш	мг/кг	% от ^обш	мг/кг	% ОТ N₀6m	мг/кг	% от N₀6m
l.(NPK)₀-. контроль	1(0-10)	1407	896	63,7	352,8	25,1	139,3	9,9	18,9	1,3
	2(15-25)	1442	874,2	60,6	439,6	30,5	113,4	7,9	14,8	1,0
	3(32-42)	812	607,72	74,8	109,2	13,4	82,6	10,2	12,48	1,5
	4(50-60)	700	532,9	76,1	103,6	14,8	55,8	8,0	7,7	U
2. (NPK)₆₀	1(0-10)	1582	950,8	60,1	428,4	27,1	169,3	10,7	33,5	2,1
	2(15-25)	1372	701,2	5U	511,5	37,3	133	9,7	26,3	1,9
	3(32-42)	840	499,6	59,5	238	28,3	82	9,8	20,4	2,4
	4(50-60)	700	419,8	60,0	184,8	26,4	71,4	10,2	24	3,4
3. (NPK)₉₀	1(0-10)	1694	1014.3	59.9	448	26,4	197,7	И,7	34	2,0
	2(15-25)	1302	709,4	54,5	439,6	33,8	127,9	9.8	25.1	1,9
	3(32-42)	430	125,5	29.2	173,6	40,4	110,6	25.7	20,3	4,7
	4(50-60)	434	71,2	16.4	285,6	65,8	67,2	15,5	10	2,3
4. (NPK)₁₅₀	1(0-12)	2349	1503.1	64.0	500,3	21,3	316,4	13,5	29,2	1,2
	2(15-25)	1764	1096.6	62.2	454,8	25,8	196	ИД	16,6	0,9
	3(32-42)	938	553	59.0	226,8	24,2	135,8	14,5	22.4	2,4
	4(50-60)	1764	1494.2	84.7	173,6	9,8	68,6	3.9	27,6	1,6
5. Лес	1(0-10)	2921	1908.9	65.4	621,6	21,3	362.8	12,4	27,7	0,9
	2(12-22)	915	509.6	55,7	254,8	27,8	126,2	13,8	24.4	2,7
	3(28-38)	882	559.6	63.4	173,6	19,7	121,8	13,8	27	3,1
	4(50-60)	840	599	71.3	126	15,0	88.2	10.5	26.8	3.2

Результаты иследования. Азотный фонд агрозёмов и агродерново-подзолистых почв длительного стационарного опыта представлен в среднем на 60 % негидролизуемыми и на 27 % трудногидролизуемыми формами азота. Содержание легкогидролизуемого азота в исследуемой почве относительно высокое (7,9 - 25,7 % от общего N), что свидетельствует о хорошей обеспеченности почвы подвижным азотом. Доля органического азота в зависимости от варианта опыта варьирует от 96,8 до 99,1 % от общего, а минерального от 3,2% на верхних горизонтах до 0,9% на нижних.

Внесение полного минерального удобрения увеличило содержание всех форм азота в почве, в частности содержание общего азота в верхнем горизонте возросло с 1407 мг/кг на контроле до 2349 мг/кг на варианте (NPK)150 (табл. 1). Так же следует отметить возрастание доли минерального и легкогидролизуемого с повышением дозы NPK, что важно для обеспечения растений доступными формами азота.

Выявлено, что в горизонтах с внесением разного количества удобрений просматривается следующая тенденция: чем ниже расположен горизонт, тем меньше в нём азота мг/кг.

Преобладающее количество азота находится в форме органических соединений, и только небольшое его количество в минеральных формах, непосредственно доступных растениям. Урожайность сельскохозяйственных культур напрямую зависит от содержания в почвенном растворе доступных минеральных форм азота.

Установлено, что длительное применение возрастающих доз полного минерального удобрения привело к увеличению содержания минерального азота. На варианте (NPK)60 и (МРК)90 содержание данной формы азота почти в 2 раз выше, чем на контроле (рис.2). Данное распределения азота по горизонтам соответствует дерново-подзолистым почвам и имеет одинаковую тенденцию.

—ф-(нрк)о

-■-(NPK)60

-*-(NPK)90

-«-(NPK) 150

Ж Лесная почва

Рисунок 2. Распределение минерального азота по горизонтам

Доза NPK 60 и 90 кг действующего вещества на гектар посевной площади является достаточной для обеспечения питания культурных растений. Более высокие дозы NPK приводят к непроизводительным потерям азота и загрязнению окружающей среды.

Лесная почва богаче азотом, что связанно с поступлением в нее большого количества опада лиственных и хвойных деревьев, содержащих этот элемент.

Выводы. Длительное применение полного минерального удобрения в возрастающих дозах является эффективным способом оптимизации азотного режима агрозёмов и агродерново-подзолистых почв, приводит к увеличению содержания гидролизуемых форм, и как следствие повышает подвижность азотсодержащих соединений, но существенно не изменяет соотношение фракций азота, характерное для данного типа почв.

Полученные результаты позволяют утверждать, что внесение ирк в возрастающих дозах приводит к улучшению азотного питания растений. А длительное сельскохозяйственное использование почвы без внесения удобрений привело к ее истощению. Содержание всех форм азота ниже чем в лесной почве практически в два раза, что сведетельствует о постепенной деградации почв.

Трансформация азотного фонда пахотных дерново-подзолистых почв при внесении комплексных минеральных удобрений, содержащих ирк, протекает в направлении увеличения подвижности азотсодержащих соединений.

Список литературы Антропогенная трансформация азота агродерново-подзолистых почв (по результатам исследований в длительном полевом опыте)

Агрохимия. Под ред. Б.А. Ягодина. М.: Мир, 2004. 584 с.
Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 341 с. (электронный ресурс) URL: http://istina.msu.ru/publications/book/1833 907/ (дата обращения 20.05.2017)
Методические указания по проведению иследованний в длительных опытах с удобрениями, часть 1, под редакцией академика ВАСХНИЛ В.Д. Панникова, Москва, 1975 г., 160 с.
Методы определения общего азота ГОСТ 26107 - 84
Методы определения содержания нитратов и нитритов ГОСТ 13496,19 - 93
Экологическое земледелие с основами почвоведения и агрохимии. СПб.: Изд-во «Лань», 2014. 224 с.
Бузмаков С.А. Актуальные вопросы антропогенной трансформации экосистем // Антропогенная трансформация природной среды. 2011. № 1. С. 11-16.
Бузмаков С.А., Андреев Д.Н., Хотяновская Ю.В., Дзюба Е.А. Экологическая диагностика антропогенной трансформации экосистем // Теория и методы исследования в естественный науках. Сборник научных статей по материалам Международной научно-практической конференции. Главный редактор И.С. Копылов. 2016. С. 171 -178.
Бузмаков С.А., Воронов Г.А. Основные подходы в определении качества окружающей среды // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 2-2. С. 587-590.
Бузмаков С.А., Овеснов С.А., Кувшинская Л.В., Кулакова С.А. Деградация и загрязнение земель в районе совместного природопользования сельского хозяйства и нефтяной промышленности // Географический вестник. 2007. № 1 -2. С. 180-184.

Еще