Эвтрофикация пахотной почвы: сравнительное влияние минеральной и органической систем удобрения

Номер выпуска 1 от 01.01.2023

Под агрогенной эвтрофикацией почвы понимается ее искусственное обогащение органическим углеродом и питательными элементами в результате внесения минеральных и органических удобрений с целью повышения плодородия почвы и продуктивности растений. Эвтрофикация серой лесной почвы (Luvic Retic Greyzemic Phaeozems (Loamic)) создавалась ежегодным внесением возрастающих доз минеральных (N 90–360, P₂O₅ 75–300 и K₂O 100–400 кг/га) и органических (свежий навоз крупного рогатого скота от 25 до 100 т/га) удобрений под культуры пятипольного севооборота в течение девяти лет микрополевого опыта. Количество внесенного с навозом NPK было приблизительно равным соответствующим дозам минеральных удобрений. Скорость обогащения почвы С_орг при минеральной и органической системах удобрения составляла соответственно 0.29–0.38 и 0.76–1.56 г/(кг год), N_общ – 0.04–0.06 и 0.06–0.09 г/(кг год), подвижным P₂O₅ – 4–57 и 11–55 мг/(кг год), подвижным K₂O – 5–44 и 6–31 мг/(кг год). Дозы удобрений при обеих системах были самым значимым фактором накопления в почве азота нитратов, подвижных форм фосфора и калия, тогда как накопление N_общ контролировалось длительностью применения удобрений. Содержание С_орг в почве при органическом и минеральном удобрении зависело от дозы навоза и от длительности внесения NPK соответственно. Эвтрофикация почвы минеральными удобрениями сопровождалась уменьшением pH почвы, а эвтрофикация органическими удобрениями, наоборот, вела к увеличению pH. Подчеркивается, что переудобренность и многолетнее применение удобрений являются главными факторами развития почвенной эвтрофикации и сопутствующего изменения pH почвы.

32 0

Размеры и соотношения пулов органического углерода в серой лесной почве при многолетнем применении минеральных и органических удобрений

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

Почвенное органическое вещество предложено подразделять на структурные и процессные пулы. К структурным пулам отнесены твердые органические частицы (Particulate Organic Matter, C_POM) и минерально-связанное органическое вещество (Mineral-Associated Organic Matter, C_MAOM), а к процессным пулам – микробная биомасса (C_мик) и потенциально-минерализуемое органическое вещество (C₀). Исследования проводили в многолетнем микрополевом опыте на серой лесной почве (Luvic Retic Greyzemic Phaeozems (Loamic)). Ежегодно на протяжении 9 лет применяли минеральные (N 90–360, P₂O₅ 75–300 и K₂O 100–400 кг/га) и органические (свежий навоз крупного рогатого скота от 25 до 100 т/га) удобрения в возрастающих дозах. Прирост запасов органического углерода (С_орг) в почве от NPK и навоза составил 5–10 и 38–83% соответственно. Внесение экстремальных доз навоза (от 700 до 900 т/га за 9 лет) вело к насыщению почвы органическим углеродом. Размеры пулов ПОВ уменьшались в последовательности С_МАОМ > С_РОМ > С₀ > С_мик, составляя 7.91–12 г/кг (50–84% от С_орг), 0.76–12 г/кг (8–50%), 0.32–1.71 г/кг (2.8–13.7%) и 0.09–0.56 г/кг (0.8–3.7%) соответственно. Размеры пула С_РОМ зависели в основном от дозы минеральных и органических удобрений, а С_МАОМ – от длительности применения удобрений. Пулы С_мик и С₀ увеличивались с повышением дозы навоза и уменьшались с ростом доз NPK. Многолетнее применение навоза не давало кумулятивного накопления С₀ в почве. Подчеркивается, что выделение структурных и процессных пулов может быть использовано в мониторинге качества и функций почвенного органического вещества.

32 0

Измерение почвенных пулов органического углерода, выделенных био-физико-химическими способами фракционирования

Номер выпуска 9 от 01.09.2023

Исследования проводили с образцами разных горизонтов дерново-подзолистой почвы (Albic Retisol) и типичного чернозема (Haplic Chernozem), отобранными под естественными угодьями и пашней. Определяли содержание углерода в структурных (твердые органические частицы размером 2–0.05 мм, C_РОМ и минерально-ассоциированное органическое вещество размером <0.05 мм, C_МАОМ) и процессных (потенциально-минерализуемое органическое вещество, С₀ и микробная биомасса, С_мик) пулах. В гумусовом горизонте целинной и пахотной дерново-подзолистой почвы в пулах С_РОМ, С_МАОМ, С₀ и С_мик содержалось соответственно 38 и 24, 56 и 72, 5.9 и 5.6, 1.2 и 1.3% от С_орг. Размеры этих пулов в целинном и пахотном черноземе составляли соответственно 42 и 30, 53 и 68, 3.6 и 2.8, 0.5 и 0.5% от С_орг. Несмотря на небольшую массу фракции твердых органических частиц, эмиссионный потенциал С_РОМ пула был соизмерим С_МАОМ пулу с большей по массе фракцией минерально-ассоциированного органического вещества. Предложена методика количественного разделения почвенного органического вещества (ПОВ) на активный, промежуточный (медленный) и пассивный пулы. Размеры активного пула ПОВ устанавливаются по содержанию С_мик и С₀, размеры пассивного пула – по содержанию химически неокисляемого органического вещества в C_РОМ и C_МАОМ фракциях, а промежуточного пула рассчитываются по разнице между валовым органическим углеродом и суммой активного и пассивного пулов. В активном, промежуточном и пассивном пулах исследуемых почв содержалось соответственно 1–7, 51–81 и 13–48% от С_орг без особых различий между разными землепользованиями.

29 0