Preview

Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева

Расширенный поиск

Подвижные формы фосфора в пойменных катенах реки Амур

https://doi.org/10.19047/0136-1694-2021-107-61-91

Полный текст:

Аннотация

Изучено содержание и распределение подвижных форм фосфора в разных типах пойменных почв вдоль пяти катен, расположенных в верхнем и среднем течении р. Амур. Установлено, что на подвижные формы фосфора в почвах пойм влияют следующие факторы: строение речной сети, тип поймы, характер растительного покрова, почвообразующие процессы. При длительной транспортировке аллювия в русле реки происходит его гидрогенное выветривание с высвобождением фосфора в речные воды. При отсутствии притоков, служащих дополнительными источниками аллювия, содержание фосфора по ходу русла снижается. В небольших по размеру поймах повышена интенсивность пойменных и аллювиальных процессов, обеспечивающих обновление почвенного профиля и поддержание запасов фосфора. В почвах под березовым лесом, отмечена значительная аккумуляция фосфора, по сравнению с почвами под луговой растительностью. Развитие глеевых процессов вызывает активную мобилизацию фосфора, но при долговременном воздействии приводит к истощению его общих запасов. Процессы лессиважа, развивающиеся при выходе аллювиальных почв из пойменного режима, способствуют миграции оксидов железа и сорбируемого ими фосфора за пределы почвенного профиля. Среднее содержание подвижных форм фосфора, в зависимости от типа почв, снижается по ходу течения: от 300–100 мг/кг в верхнем течении до 170–20 мг/кг в среднем течении. Лучше всего обеспечены фосфором самые примитивные – аллювиальные слоистые почвы, хуже – остаточно-пойменные брунеземы. 

Об авторе

А. В. Мартынов
Институт геологии и природопользования ДВО РАН
Россия

н.с. лаб. Геоэкологии.



Список литературы

1. Артемьева З.С. Роль органических и органо-минеральных составляющих в формировании фосфатного режима пахотных горизонтов эрозионно-деградированных агродерново-подзолистых почв // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2015. №. 78. С. 70–78. DOI: 10.19047/0136-1694-2015-78-70-86.

2. Барбер С.А. Биологическая доступность питательных веществ в почве. М.: Агропромиздат, 1988. 376 с.

3. Возбуцкая А.Е. Химия почвы. М.: Высшая школа, 1968. 427 с.

4. Гусев М.Н. Морфодинамика днища долины Верхнего Амура. Владивосток: Дальнаука, 2002. 232 с.

5. Гусев М.Н., Помигуев Ю.В. Формирование днища долины реки Амур на участке от устья реки Зея до Хинганского ущелья // География и природные ресурсы. 2013. № 4. С. 121–129.

6. Ельшаева И.В. Фосфатный режим светло-серых лесных почв: Дис. … к. с.-х. наук: Спец. 06.0Г04. Санкт-Петербург, 1998. 128 с.

7. Зайдельман Ф.Р. Генезис и экологические основы мелиорации почв и ландшафтов. М.: КДУ, 2009. 720 с.

8. Зонн С.В. Буроземообразование и псевдооподзоливание в почвах Русской Равнины. М.: Изд-во Наука, 1974. 275 с.

9. Иванов А.Л., Сычев В.Г., Державин Л.М., Карпухин А.И., Карпова Д.В. Комплекс технологических, агрохимических и биологических воздействий на фосфатный режим почв и продуктивность земледелия // Плодородие. 2009. № 1. С. 4–7.

10. Кидин В.В., Торшин С.П. Агрохимия. М.: Проспект, 2016. 608 с.

11. Королева И.Е. Выбор методов оценки изменения фосфатного и калийного состояния почв при антропогенном воздействии // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2010. № 65. С. 48–57. DOI: 10.19047/0136-1694-2010-65-48-57.

12. Корзун М.А., Костюхин Л.Н., Тарасова Г.Н., Шевчук B.C. Подвижный фосфор в серых лесных почвах Тулуно-Иркутской лесостепи // Агрохимия. 1993. № 10. С. 97 –103.

13. Куликова А.Х. Агроэкологическая оценка почвенного покрова и воспроизводство плодородия почвы. Ульяновск: УГСХА, 2007. 44 с.

14. Новицкий М.В., Донских Д.В., Чернов И.Н. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. Санкт-Петербург: Проспект Науки, 2009. 320 с.

15. Ознобихин В.И., Синельников Э.П., Рыбачук Н.А. Классификация и агропроизводственные группировки почв Приморского края. Владивосток. ДВО РАН, 1994. 93 с.

16. Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Толпешта И.И. Глинистые минералы в почвах. Тула: Гриф и К, 2005. 336 с.

17. Чалов Р.С. Русловедение: теория, география, практика. Том 1. Русловые процессы: факторы, механизмы, формы проявления и условия формирования речных русел. М.: Изд-во ЛКИ, 2007. 608 с.

18. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И. Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

19. Шраг В.И. Пойменные почвы и их сельскохозяйственное использование. М.: Россельхозиздат, 1969. 270 с.

20. Яншин А.Л., Жарков М.А. Фосфор и калий в природе. Новосибирск: Изд-во Наука, Сибирское отделение, 1986. 188 с.

21. Alexander R.B., Smith R.A., Schwarz G.E., Boyer E.W., Nolan J.V., Brakebill J.W. Differences in phosphorus and nitrogen delivery to the Gulf of Mexico from the Mississippi River Basin // Environmental Science & Technology. 2008. Vol. 42. P. 822–830. DOI: 10.1021/es0716103.

22. Amarawansha G., Kumaragamage D., Flaten D., Zvomuya F., Tenuta M. Phosphorus mobilization from manure-amended and unlamented alkaline soils to overlying water during simulated flooding // Journal of Environmental Quality. 2015. Vol. 44. P. 1252–1262. DOI: 10.2134/jeq2014.10.0457.

23. Bagyaraj D.J., Krishnaraj P.U., Khanuja S.P.S. Mineral phosphate solubilization: agronomic implications, mechanism and molecular genetics // Proceedings of the Indian National Science Academy. 2000. Vol. 66 (2, 3). P. 69–82.

24. Bordena R.W., Bailliea I.C., Halletta S.H. The East African contribution to the formalisation of the soil catena concept // Catena. 2020. Vol. 185. 104291. DOI: 10.1016/j.catena.2019.104291.

25. Bostrom B., Andersen J.M., Fleischer S., Jansson M. Exchange of phosphorus across the sediment-water interface // Hydrobiologia. 1988. Vol. 170. P. 229–244.

26. Carlyle G.C., Hill A.R. Groundwater phosphate dynamics in a river riparian zone: Effects of hydrologic flow paths, lithology, and redox chemistry // Journal of Hydrology. 2001. Vol. 247. P. 151–168. DOI: 10.1016/S0022-1694(01)00375-4.

27. Chacon N., Dezzeo N., Munoz B., Rodriguez J. Implications of soil organic carbon and the biogeochemistry of iron and aluminum on soil phosphorus distribution in flooded forests of the lower Orinoco River, Venezuela // Biogeochemistry. 2005. Vol. 73. P. 555–566. DOI: 10.1007/s10533-004-1773-7.

28. Chen C.R., Condron L.M., Davis M.R., Sherlock R.R. Seasonal changes in soil phosphorus and associated microbial properties under adjacent grassland and forest in New Zealand // Forest Ecology and Management. 2003. Vol. 177. P. 539–557. DOI: 10.1016/S0378-1127(02)00450-4.

29. Fink J.R., Inda A.V., Tiecher T., Barrón V. Iron oxides and organic matter on soil phosphorus availability // Ciência e Agrotecnologia. 2016. Vol. 40 (4). P. 369–379. DOI: 10.1590/1413-70542016404023016.

30. Gérard F. Clay minerals, iron/aluminum oxides, and their contribution to phosphate sorption in soils – A myth revisited // Geoderma. 2016. Vol. 262. P. 213–226. DOI: 10.1016/j.geoderma.2015.08.036.

31. Hinsinger P., Brauman A., Devau N., Gerard F., Jourdan C., Laclau J-P., Cadre E. Jaillard B., Plassard C. Acquisition of phosphorus and other poorly mobile nutrients by roots. Where do plant nutrition models fail? // Plant and Soil. 2011. Vol. 348. P. 29–61. DOI: 10.1007/s11104-011-0903-y.

32. IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports. No. 106. FAO, Rome, 2014. 181 р.

33. Jana B.B. Distribution pattern and role of phosphate solubilizing bacteria in the enhancement of fertilizer value of rock phosphate in aquatic ponds: state-of-the-art. In: First international meeting on microbial phosphate solubilization. Springer, 2007. Vol. 102. P. 229–238. DOI: 10.1007/978-1-4020-5765-6_34.

34. Jobbágy E.G., Jackson R.B. The uplift of soil nutrients by plants: biogeochemical consequences across scales // Ecology. 2004. Vol. 85. P. 2380–2389. DOI: 10.1890/03-0245.

35. Krögera R., Moore M.T. Phosphorus dynamics within agricultural drainage ditches in the lower Mississippi Alluvial Valley // Ecological Engineering. 2011. Vol. 37. P. 1905– 1909. DOI: 10.1016/j.ecoleng.2011.06.042.

36. Lair G.J., Zehetner F., Fiebig M., Gerzabek M.H., van Gestel C.A.M., Hein T., Hohensinner S., Hsu P., Jones K.C., Jordan G., Koelmans A.A., Poot A., Slijkerman D.M.E., Totsche K.U., Bondar-Kunze E., Barth J.A.C. How do long-term development and periodical changes of river–floodplain systems affect the fate of contaminants? Results from European rivers // Environmental Pollution. 2009. Vol. 157. P. 3336–3346. DOI: 10.1016/j.envpol.2009.06.004.

37. Lehmann J., Lan Z., Hyland C., Sato S., Solomon D., Ketterings Q.M. Long-term dynamics of phosphorus forms and retention in manure-amended soils // Environmental Science and Technology. 2005. Vol. 39. P. 6672–6680. DOI: 10.1021/es047997g.

38. Lukina N., Tikhonova E., Danilova M., Bakhmet O., Kryshen A., Tebenkova D., Kuznetsova A., Smirnov A., Braslavskaya T., Gornov A., Shashkov M., Knyazeva S., Kataev A., Isaeva L., and Zukert N. Associations between forest vegetation and the fertility of soil organic horizons in northwestern Russia // Forest Ecosystems. 2019. Vol. 6 (34). P. 1–19. DOI: 10.1186/s40663-019-0190-2.

39. Maranguita D., Guillaumec T., Kuzyakova Y. Effects of flooding on phosphorus and iron mobilization in highly weathered soils under different land-use types: Short-term effects and mechanisms // Catena. 2017. Vol. 158. P. 161–170. DOI: 10.1016/j.catena.2017.06.023.

40. Matkala L., Salemaa M., Back J. Soil total phosphorus and nitrogen explain vegetation community composition in a northern forest ecosystem near a phosphate massif // Biogeosciences. 2020. Vol. 17. P. 1535–1556. DOI: 10.5194/bg-17-1535-2020.

41. Owens P.N., Walling D.E. The phosphorus content of fluvial sediment in rural and industrialized river basins // Water Research. 2002. Vol. 36 (3). P. 685–701. DOI: 10.1016/S0043-1354(01)00247-0.

42. Quintero C.E., Gutiѐrrez-Boem F.H., Befani M.R., Boschetti N.G. Effects of soil flooding on P transforamtion in soils of the Mesopotamia region, Argentina // Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 2007. Vol. 170. P. 500–505. DOI: 10.1002/JPLN.200625015.

43. Rakotoson T., Rabeharisoa T., Smolders E. Effects of soil flooding and organic matter addition on plant accessible phosphorus in a tropical paddy soil: an isotope dilution study // Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 2016. Vol. 179 (6). P. 765–774. DOI: 10.1002/jpln.201500383.

44. Richardson A.E., George T.S., Maarten H., Simpson R.J. Utilization of soil organic phosphorus by higher plants // Organic phosphorus in the environment. 1st edn. CABI Publishing, Cambridge, 2005. P. 165–184. DOI: 10.1079/9780851998220.0165.

45. Rinnan R., Michelsen A., Jonasson S. Effects of litter addition and warming on soil carbon, nutrient pools and microbial communities in a subarctic heath ecosystem // Applied Soil Ecology. 2008. Vol. 39. P. 271–281. DOI: 10.1016/j.apsoil.2007.12.014.

46. Rogova O.B., Kolobova N.A., Ivanov A.L. Phosphorus sorption capacity of gray forest soil as dependent on fertilization system // Eurasian Soil Science, 2018, Vol. 5, pp. 536–541. DOI: 10.1134/S1064229318050101.

47. Salazar O., Fuentes I., Seguel O., Nájera F., Casanova M. Assessment of nitrogen and phosphorus pathways at the profile of over-fertilised alluvial soils. Implications for best management practices // Water, Air & Soil Pollution. 2018. Vol. 229. No. 223. DOI: 10.1007/s11270-018-3854-6.

48. Søndergaard M., Jensen J.P., Jeppesen E. Internal phosphorus loading in shallow Danish lakes // Hydrobiologia. 1999. Vol. 408/409. P. 145–152.

49. Sorokina O.A., Gysev M.N. Weathering reflected by the chemical composition of alluvial soils from the Zeya and Selemdzha river valleys // Science China Earth Sciences. 2018. Vol. 61 (5). P. 604–613. DOI: 10.1007/s11430-017-9162-5.

50. Spink A., Sparks R.E., van Oorschot M., Verhoeven J.T.A. Nutrient dynamics of large river floodplains // Regulated Rivers Research & Management. 1998. Vol. 14. P. 203–16.

51. Tiessen H., Stewart J.W.B., Cole C.V. Pathways of phosphorous transformations in soils of differing pedogenesis // Soil Science Society of America Journal. 1984. Vol. 48. P. 853–858.

52. Walker T.W., Syers J.K. The fate of phosphorus during pedogenesis // Geoderma. 1976. Vol. 15. P. 1–19.

53. Wardle D.A., Walker L.R., Bardgett R.D. Ecosystem properties and forest decline in contrasting long-term chronosequences // Science. 2004. Vol. 305. P. 509–513. DOI: 10.1126/science.1098778.


Дополнительные файлы

Для цитирования:


Мартынов А.В. Подвижные формы фосфора в пойменных катенах реки Амур. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2021;(107):61-91. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2021-107-61-91

For citation:


Martynov A.V. Available for plants phosphorus in the floodplain catenas of the Amur River. Dokuchaev Soil Bulletin. 2021;(107):61-91. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2021-107-61-91

Просмотров: 154


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0136-1694 (Print)
ISSN 2312-4202 (Online)