Органические и органо-минеральные составляющие фосфатного режима эродированных почв центра Русской равнины

Исследовано фосфатное состояние пахотных горизонтов эродированных почв зонального ряда центра Русской равнины на основе параметров сорбции фосфат-иона разных компонентов органического вещества. Показаны характеристики сорбции фосфат-иона органических и органо-минеральных фракций для оценки фосфатного состояния эрозионно-деградированных почв. Органические и органо-минеральные фракции пахотных горизонтов несмытых почв зонального ряда характеризуются высокими уровнем подвижности фосфора и способности поддерживать постоянный уровень доступных для растений фосфатов: агродерново-подзолистые почвы (17.9 ± 1.0 мг/кг) → агросерые почвы (16.4 ± 1.7 мг/кг) → агрочерноземы (15.5 ± 1.1 мг/кг). Количество сорбированного почвой фосфора составляет ряд: агродерново-подзолистые почвы (96 мг/кг) → агросерые почвы (118 мг/кг) → агрочерноземы (141 мг/кг). В сочетании с максимальной насыщенностью гумусом илистых фракций исследованного зонального ряда несмытых почв центра Русской равнины в условиях реальной экологической обстановки, полнопрофильные почвы можно считать наиболее устойчивыми к деградации. Агроэкологическими особенностями эродированных почв являются повышенная сорбция фосфат-иона, сорбционные характеристики меняются в сторону увеличения прочности связывания фосфат-ионов, уменьшения количества доступного растениям фосфора: для агродерново-подзолистых почв 10.8 ± 0.2 мг/кг, агросерых почв 9.2 ± 0.6 мг/кг, агрочерноземов - 9.1 ± 1.8 мг/кг. Содержание лабильного Фосфора составляет ряд: агродерново-подзолистые почвы (230 мг/кг) → агросерые почвы (231 мг/кг) → агрочерноземы (275 мг/кг). Это обусловлено выходом на поверхность нижележащих менее гумусированных почвенных горизонтов, илистые фракции которых обогащены смектитовым компонентом, способствующим увеличению количества сорбированного твердой фазой почвы фосфора.

органические и органо-глинистые комплексы почвы, одноточечная изотерма сорбции фосфора, эрозия почвы, organic and organo-clayey soil complexes, single point phosphorus sorption isotherm, soil erosion

1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. 487 с.

2. Артемьева З.С. Органические и органо-глинистые комплексы агрогенно-деградированных почв. Дис. … д. б. н. М., 2008. 359 с.

3. Артемьева З.С. Органическое вещество и гранулометрическая система почвы. М.: ГЕОС, 2010. 240 с.

4. Артемьева З.С. Роль органических и органо-минеральных составляющих в формировании фосфатного режима пахотных горизонтов эрозионно-деградированных агродерново-подзолистых почв // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2015. Вып. 78.С. 70-86

5. Васенев И.И. Анализ средневременной динамики черноземов антропогенно измененных лесостепных экосистем. Курск, 2003. 120 с.

6. Денисова Н.В. Формы неоднородности покрова в черноземной зоне Европейской части Союза (Средне-Русская и Заволжская провинции). Дис. … к. с.-х. н. М., 1974. 164 с.

7. Иванов А.Л., Сычев В.Г., Державин Л.М., Адрианов С.Н., Бражникова Н.В., Карпова Д.В., Карпухин А.И., Кирпичников Н.А., Конончук В.Д., Самойлов Л.Н. Агробиогеохимический цикл фосфора. М.: Россельхозакадемия, 2012. 512 с.

8. Путеводитель научных полевых экскурсий III съезда Докучаевского общества почвоведов. Суздаль-М., 2000. 118 с.

9. Саввинова Е.И. Агрономические особенности и продуктивность дерново-подзолистых почв на разных элементах рельефа // Почвенно-агрономическое районирование и агрономическая характеристика почв основных регионов СССР. Науч. тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева, 1982. С. 38-48

10. Сорокина Н.П. Структура почвенного покрова пахотных земель: типизация, картография, агроэкологическая оценка. Дис. … д. с.-х. н. М., 2003. 278 с.

11. Травникова Л.С., Артемьева З.С. Физическое фракционирование органического вещества почв с целью изучения его устойчивости к биодеградации // Экология и почвы. Избр. лекции 10-й Всерос. школы. Т. IV. Пущино, 2001. С. 337-346.

12. Травникова Л.С., Петрова Л.В. Роль продуктов органо-минерального взаимодействия в формировании фосфатного режима дерново-подзолистой почвы // Физико-химия почв и их плодородие. М., 1988. С. 39-47.

13. Шаймухаметов М.Ш., Травникова Л.С. Способ извлечения из почвы поглощающего комплекса // Авт. св-во №1185238. Госком. СССР по делам изобретений и открытий. Заявка №3732977. Приоритет изобр. 30.03.1984.

14. Afif E., Matar A., Torren J. Availability of phosphate applied to calcareous soils of West Asia and North Africa // Soil Sci. Soc. Am. J. 1993. V. 57. P. 756-760.

15. Burt R., Mays M.D., Benham E.C., Wilson M.A. Phosphorus characterization and correlation with properties of selected benchmark soils of the United States // Commum. Soil Sci. Plant Anal. 2002. V. 33. P. 117-141.

16. Del Campillo M.C., van der Zee S.E.A.T.M., Torrent J. Modelling long-term phosphorus leaching and changes in phosphorus fertility in excessively fertilized acid sandy soils // Europ. J. Soil Sci. 1999. V. 50(3). P. 391-399.

17. Delgado A., Torrent J. Phosphorus forms and desorption patterns in heavily fertilized calcareous and limed acid soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 2000. 64. P. 2031-2037.

18. Dodor D.E., Oya K. Phosphate sorption characteristics of major soils in Okinawa, Japan // Commun. Soil. Sci. Plant Anal. 2000. V. 31. P. 277-288.

19. Erich M.S., Fitzgerald C.B., Porter G.A. The effect of organic amendments on phosphorus chemistry in a potato cropping system // Agriculture, Ecosystems and Environment. 2002. 88. P. 79-88.

20. Giesler R., Anderson L., Lovgren L., Persson P. Phosphate sorption in aluminium-and iron-rish humus soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 2005. V. 69. P. 77-86.

21. Haynes R.J., Mokolobate M.S. Amelioration of Al toxicity and P deficiency in acid soils by additions of organic residues: a critical review of the phenomenon and the mechanisms involved // Nutrient Cycling Agroecosystems J. 2001. V. 59. P. 47-63.

22. Henry P.C., Smith M.F. A single point sorption test for the routine determination of the phosphorus requirement of low to moderate P-fixing soils // S. Afr. Tydskr. Plant Grond. 2003. V. 20(3). P. 132-140.

23. Henry P.C., Smith M.F. Two-step approach to determining some useful phosphorus characteristics of South African soils: a review of work done at the ARC-Institute for Soil, Climate and Water // S. Afr. Tydskr. Plant Grond. 2006. V. 23(1). P. 64-72.

24. Iyamuremye F., Dick R.P., Baham J. Organic amendments and phosphorus dynamics: I. Phosphorus chemistry and sorption // Soil Sci. 1996. V. 161. 7. P. 426-435.

25. Jones J.P., Fox R.L. Phosphate sorption as a soil testing technique: a simplified approach // Commun. Soil Sci. Plant Analysis. 1977. V. 8(3). P. 209-219.

26. Koopmans G.F., Chardon W.J., de Willigen P., van Riemsdijk W.H. Phosphorus desorption dynamics in soil and the link to a dynamic concept of bioavailability // J. Environ. Qual. 2004. V. 33. P. 1393-1402.

27. Lajtha K., Harrison A.F. Strategies of phosphorus acquisition and conservation by plant species and communities // Phosphorus in the global environment: Transfers, cycles, and management. SCOPE 54 / Ed. Tiessen H. 1995. P. 139-147.

28. Nziguheba G., Palm C.A., Buresh R.J., Smithson P.A. Soil phosphorus fractions and sorption as affected by organic and inorganic sources // Plant and Soil. 1998. V. 198. P. 159-168.

29. Sharpley A.N. Dependence of runoff phosphorus on extractable soil phosphorus // J. Environ. Qual. 1995. V. 24. P. 920-926.

30. Sharpley A.N., Chapra S.C., Wedepohl R., Sims J.T., Daniel T.C., Reddy K.R. Managing agricultural phosphorus for protection of surface waters: Issues and options // J. Environ. Qual. 1994. V. 23. P. 437-451.

31. Sharpley A.N., Smith S.J. Fractionation of inorganic and organic phosphorus in virgin and cultivated soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 1985. V. 49. P. 127-136.

32. Whalen J.K., Chang C., Clayton W., Carefoot P. Cattle manure amendments can increase the pH of acid soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 2000. 64. P. 962-966.

33. Zhou M., Li Y. Phosphorus-sorption characteristics of calcareous soils and limestone from the Southern Everglades and adjacent farmlands // Soil. Sci. Soc. Am. J. 2001. V. 65. P. 1404-1412.