Фосфорный режим вновь осваиваемых почв приневской низменности

Вновь осваиваемые дерново-подзолисто-глееватые почвы, несмотря на высокое содержание валового фосфора, крайне бедны подвижными его формами. Темпы накопления подвижного фосфора в почве в процессе освоения весьма высокие.
Значительная часть фосфатов, не использованных в год внесения, остается в уксусно-кислото растворимой форме.
Одним из важнейших резервов увеличения производства сельскохозяйственной продукции в Ленинградской обл. является освоение и введение в интенсивный оборот ряда малопродуктивных целинных и залежных земель.
Освоение новых земель, проводящееся с применением современной мелиоративной техники, использованием органических и минеральных удобрений, позволяет быстро вводить вновь осваиваемые земли в севообороты и уже в первые годы освоения получать на них высокие урожаи зерновых, картофеля, капусты, овощей и других сельскохозяйственных культур.
Резервные земельные фонды на территории Приневской низменности представлены преимущественно луговыми и кустарниково-луговыми угодьями с дерново-подзолисто-глееватыми и глеевыми почвами временно избыточного увлажнения. Эти почвы отличаются значительной пестротой по своему генезису и плодородию; они различаются по степени оподзоленности, заболоченности, механическому составу и существенно отличаются по своему плодородию от старопахотных почв.
Характерной особенностью целинных и залежных дерново-подзолисто-глееватых и глеевых почв являются их исключительно низкая обеспеченность доступными для питания растений формами фосфора и высокая эффективность на них фосфорных удобрений. Это подтверждается многочисленными исследованиями ряда авторов, и в частности опытами Жежеля, Трутнева с зерновыми культурами на луговых землях Вологодской обл., опытами с различными культурами Сапожникова и Лежавы на осваиваемых почвах в Ленинградской обл., опытами Павловского в Московской обл., Луковича в Калининской обл., опытами со льном Егорова, проводившимися в ряде областей нечерноземной полосы. Вместе с тем действие фосфорных удобрений на названных почвах изучено сравнительно слабо.
В настоящей статье приведены результаты изучения плодородия некоторых почв Приневской низменности различной степени окультуренности, закономерностей в изменении содержания различных форм фосфора в почвах под влиянием вносимых удобрений, возделываемых культур и всего комплекса агротехнических приемов.
Стационарные исследования с постановкой полевых и вегетационных опытов проводили на опытной базе Биологического института Ленинградского университета в 1959—1962 гг.
Полевые опыты были заложены на участке освоенной целины по единой схеме. До освоения опытный участок представлял собой целину, поросшую плотнокустовыми злаками — луговиком дернистым, белоусом и местами мхом — кукушкиным льном. Почва на опытном участке дерно-во-подзолисто-глееватая, легкосуглинистая на бескарбонатном тяжелом суглинке. Пахотный горизонт изученной почвы имел сильнокислую реакцию (рН солевой 4,5), высокую гидролитическую кислотность (7— 10 мг-экв) 100г почвы), характеризовался малой величиной поглощенных оснований (6—8 мг-экв 100 г почвы), низкой степенью насыщенности основаниями (35—40%). незначительным содержанием легкорастворимых форм Р2О5 (4,5—5,5 мг/100 г почвы) и КгО (6,5—7,5 мг/100 г почвы), высоким содержанием подвижного алюминия (8—10 мг] 100 г почвы) и слабой нитрификационной способностью, Содержание гумуса в исследуемой почве составляло 5,0—6,1%.
На опытном участке осенью 1958 г. была проведена зяблевая вспашка на глубину 20—22 см, весной — дискование БТД-2,2 в несколько следов. Аналогичная обработка была проведена и в 1960—1961 гг. Чередование культур на опытном участке было следующее: 1959 г.— капуста.
Уборку капусты проводили поделяночно, со взвешиванием как всего урожая, так и товарной массы. Уборку картофеля также проводили поделяночно, взвешиванием всего урожая.
Приведенные в табл. 1 данные свидетельствуют о высокой эффективности органических и минеральных удобрений на вновь осваиваемых землях. При внесении органических и минеральных удобрений значив тельно улучшается пищевой режим почв, так как помимо внесенных питательных веществ с удобрениями усиливается процесс разложения органических соединений самой почвы с превращением неусвояемых форм азота, фосфора, серы и других элементов в усвояемые.
В опытах при раздельном внесении органических и минеральных удобрений их влияние на урожай картофеля было примерно одинаково. Урожай капусты при применении минеральных удобрений оказался выше, чем при применении органических удобрений. Объясняется эта тем, что в пахотном горизонте почвы опытного участка содержание гумуса было высоким; на этом фоне минеральные удобрения, как правило, всегда дают более высокий эффект, чем на бедных почвах с малым содержанием гумуса. Кроме того, капуста предъявляет высокие требования к азотному питанию. Азота же, получаемого из навоза, оказывается недостаточно. Наибольший эффект в повышении урожаев и плодородия почвы дало совместное внесение органических и минеральных удобрений, так как в этом случае возделываемые культуры потребляют не только питательные вещества почвы и минеральных удобрений, но и элементы питания, мобилизованные микроорганизмами.
Проведенные опыты позволяют сделать вывод, что под влиянием удобрений малоплодородные целинные и залежные почвы за сравнительно короткий срок (4—5 лет) могут быть превращены в ценные пахотные угодья.
Наблюдения за изменением содержания подвижных форм фосфора на вновь осваиваемых почвах проводили в почвенных образцах, взятых с участков полевых опытов, а также с участков различной степени окультуренности.
Характерной особенностью исследуемых почв является их исключительно низкая обеспеченность доступными для питания растений формами фосфора, несмотря на значительное содержание валового фосфора (0,20—0,21). Большая часть валового фосфора представляет собой фосфор минеральных малоподвижных соединений, приблизительно 1/3 общего фосфора связана с органическим веществом почвы и лишь 2% (5—6 мг Р2О5/ЮО г почвы) находится в подвижной форме.
Как показали агрохимические исследования, систематическое применение органических и минеральных удобрений на вновь осваиваемых почвах приводит к увеличению содержания подвижной Р2О5 в почве.
Из данных, приведенных в табл. 2, видно, что в почвах контрольных делянок, где фосфорные удобрения не применяли, количество подвижной Р2О5 в течение всего срока наблюдений оставалось на низком уровне и значительных колебаний в ее содержании не наблюдалось. Внесение навоза увеличило содержание легкоподвижной Р2О5 до 20,7 мг! 100 г почвы, содержание фосфора в почвах делянок с применением минеральных удобрений увеличилось до 21,0 мг/100 г почвы. Максимальное же увеличение содержания фосфора наблюдалось в вариантах с систематическим сочетанием органических и минеральных удобрений, где количество подвижного фосфора возросло до 29,7 мг Р2О5/ЮО г почвы. Подсчеты показывают, что в большинстве случаев величина накопленного подвижного фосфора в осваиваемых почвах при внесении удобрений в значительной степени совпадает с величиной разности между количеством фосфора, внесенного с удобрениями, и выносом его с урожаями. Наряду с накоплением остаточных фосфатов удобрений в почве, несомненно, происходит также процесс минерализации фосфора, связанного с органическим веществом. Наши данные не позволяют считать темпы этого процесса и его роль, в снабжении растений фосфором значительными.
С целью более детальной характеристики процесса накопления фосфора в почве при систематическом внесении удобрений в образцах того же полевого опыта было проведено определение группового состава фосфатов по методу Чирикова.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что под влиянием систематического применения удобрений во всех вариантах происходит значительное накопление уксусно-кислото-растворимых и соляно-кислото-растворимых фосфатов. Характерно, что на неудобренных участках уменьшение содержания фосфора происходило в основном за счет фосфатов 3 группы, тогда как содержание фосфатов 2 группы в основном оставалось почти без изменений. Изучение режима уксусно-кислото-растворимого фосфора в почвах, не получавших удобрений, показало отсутствие ясно выраженных колебаний в его содержании в течение вегетационного периода.
Почвы, на которых применены удобрения, отличаются более высоким содержанием этой формы фосфора по сравнению с контрольными вариантами. При внесении полного минерального удобрения повышение содержания фосфора в почве происходит в основном за счет фосфатов 2 и 3 групп, так как одновременно с переходом Р2О5 суперфосфата в уксусно-кислото-растворимые формы происходит усиленное образование и фосфатов, растворимых в 0,5 п НС1. Количество образовавшихся соляно-кислото-растворимых фосфатов к концу вегетационного периода возрастает.
Максимальное увеличение содержания уксусно-кислото-растворимого фосфора произошло в вариантах с систематическим применением органических и минеральных удобрений. Необходимо отметить, что в этих условиях имело место заметное накопление в . почве наиболее доступных для растений угле-кислото-растворимых фосфатов.
Таким образом, систематическое внесение органических и минеральных удобрений приводит к заметному увеличению содержания подвижных форм фосфора. Неиспользованные в год внесения фосфаты лишь частично превращаются в недоступные для растений формы. Некоторый интерес представляют материалы по изменению содержания фосфора в почве после освоения целины. С этой целью на экспериментальной базе Биологического института Ленинградского университета - с участка освоенной целины, где ежегодно вносили суперфосфат, были взяты почвенные образцы в 'различные годы освоения.
В естественном состоянии опытный участок представлял собой малопродуктивный замшелый луг, который использовался под пастбище. Растительный покров представлен разнотравьем: лютиком, едким щавельном, тысячелистником; злаками: щучкой, полевицей, белоусом, овсяницей и различными видами осок. Участок подвержен временному избыточному увлажнению, покрыт мелким и редким кустарником, встречаются мхи. Почва дериови-подзолисто-глееватая, легкосуглинистая на бескарбонатном тяжелом суглинке. Результаты исследований приведены в табл. 4.
Так как в органическом веществе дернины целинных почв сосредоточено некоторое количество фосфора, то следовало ожидать, что после освоения этих почв в результате разложения дернины в почве будет увеличиваться содержание подвижного фосфора. Частично это положение подтвердилось. Кроме того, ежегодное внесение суперфосфата также сказалось на накоплении подвижного фосфора в этих почвах.
Таким образом, результаты исследований (табл. 1—4) показывают, что в первые годы освоения целинных и залежных земель следует идти по пути совместного внесения органических и минеральных удобрений с обязательным известкованием иислых почв. Применение фосфорных удобрений в последующие годы должно проводиться с обязательным учетом изменения фосфорного режима и плодородия осваиваемых почв.
Выводы
1. Вновь осваиваемые почвы Приневской низменности крайне бедны подвижными формами фосфора. Содержание подвижного фосфора в вытяжке по Кирсанову в целинных и залежных почвах, как правило, не превышает 2,5—5,5 мг Р2О5/ЮО г почвы. Эти почвы очень хорошо отзываются на внесение фосфорных удобрений.
2. При проведении известкования и внесении удобрений в течение трех лет содержание подвижного фосфора в осваиваемых почвах возросло с 5 до 20—29 мг Р2О5/ЮО г почвы.
3. Значительная часть фосфатов осваиваемых почв, не использованных в год внесения удобрений, еще длительное время остается в уксуснокислоторастворимой форме (2 группа по Чирикову), т. е. в форме, доступной растениям.
4. Осваиваемые целинные и залежные земли дерново-подзолистых глееватых почв могут и должны явиться важным источником увеличения производства сельскохозяйственной продукции.