Роль органических и органо-минеральных составляющих в формировании фосфатного режима пахотных горизонтов эрозионно-деградированных агродерново-подзолистых почв | Почвенный институт им. В.В. Докучаева

Роль органических и органо-минеральных составляющих в формировании фосфатного режима пахотных горизонтов эрозионно-деградированных агродерново-подзолистых почв

З. С. Артемьева 

Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2

Одним из главных факторов, влияющих на сорбционные свойства почв по отношению к фосфат-ионам, является органическое вещество почвы. Особый интерес представляет изучение сорбционных характеристик продуктов органо-минеральных взаимодействий в почве. Наиболее важную роль с точки зрения участия в формировании фосфатного режима почв играют органо-глинистые (илистая фракция) и органические (легкие фракции) комплексы. Исследовано фосфатное состояние пахотных горизонтов эрозионно-деградированных агродерново-подзолистых почв на основе параметров сорбции фосфат-иона разных компонентов органического вещества. Органические и органо-минеральные фракции пахотных горизонтов несмытых почв характеризуются высокими уровнем подвижности фосфора и способностью поддерживать постоянный уровень доступных для растений фосфатов (Рлаб составляет 17.95 ± 2.06 мг/кг почвы), низкой сорбционной способностью по отношению к фосфат-иону (Рсорб 96.06 ± 0.53 мг/кг почвы). Агроэкологическими особенностями эродированных почв являются повышенная сорбция фосфат-иона (Рсорб увеличивается более чем в 2 раза) и низкий уровень доступного растениям фосфора (Рлаб уменьшается почти в 2 раза) по сравнению с таковыми полнопрофильных почв. Процессы наносонакопления способствуют некоторому улучшению сорбционных параметров почвы, что выражается в увеличении количества лабильного фосфора в растворе и уменьшения фосфора, сорбированного твердой фазой почвы: величина Рлаб в смыто-намытых и намытых почвенных разновидностях увеличивается более чем на 20%, а величина Рсорб уменьшается в среднем на 1% по сравнению со смытыми разновидностями. Комплекс параметров сорбции фосфат-иона органо-минеральных фракций изученных агродерново-подзолистых почв разных элементарных почвенных структур является информативной системой оценки фосфатного состояния эрозионно-деградированных агродерново-подзолистых почв.

Ключевые слова: органические и органо-глинистые комплексы почвы, одноточечная изотерма сорбции фосфора, эрозия почвы.


The role of organic and organomineral components in the formation of the phosphate regime in plough horizons of erosion-degraded agro soddy-podzolic soils

Z. S. Artemieva 

V. V. Dokuchaev Soil Science Institute, 119017, Moscow, Pyzhevskii, 7 bld. 2

The soil organic matter is one of the factors affecting the phosphate ionic sorption of soils. Of special interest is the study of sorption characteristics of organo-mineral relationship products in soil. The organic-clay (clay fractions) and organic (fine fractions) complexes play the most important role in developing the soil phosphate regime. Under study was the phosphate state in plough horizons of erosion-degraded agro soddy-podzolic soils as based upon the parameters of the phosphate-ionic sorption in different components of the organic matter. The organic and organomineral fractions of plough horizons in soils that were not subjected to water erosion are characterized by a high level of phosphorus mobility and the capacity to provide a constant amount of phosphates available for plants (Pmob is 17.95±2.06 mg/kg of soil), the low sorption capacity to phosphate-ions (Psorp is 96.06±0.53 mg/kg of soil). Agro-ecological peculiar features of eroded soils are the increased sorption of phosphate-ion (Psorp becomes higher by more than 2 times) and the low level of available phosphorus (Pmob is declined almost by 2 times) as compared to those in uneroded soils. The processes of sediment accumulation promote some improving the soil sorption parameters, what is manifested in increasing the amount of mobile phosphorus in the soil solution and in decreasing the phosphorus sorption by the soil solid phase. In this case Pmob is increasing by more than 20% in washed-out soils, whereas Psorp becomes decreased by 1%. A set of parameters for the phosphate-ionic sorption of organomineral components in the studied soils with different elementary soil structures may serve as an informative system for estimating the phosphate regime in erosion-degraded agro soddy-podzolic soils.

Keywords: organic and organic-clay complexes of soil, one-point isotherm of phosphorus sorption, soil erosion. 


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Агробиогеохимический цикл фосфора. М.: Россельхозакадемия, 2012. 512 с.
  2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. 487 с.
  3. Артемьева З.С. Органические и органно-глинистые комплексы агрогенно-деградированных почв. Дис. … д. б. н. М., 2008. 359 с.
  4. Артемьева З.С. Органические и органно-глинистые комплексы агрогенно-деградированных почв. Автореф. … д. б. н. М., 2008a. 48 с.
  5. Артемьева З.С. Органическое вещество и гранулометрическая система почвы М.: ГЕОС, 2010. 240 с.
  6. Ефимов В.Н., Суворов А.К., Диалло Бубукар Роль отдельных компонентов кислых почв в сорбции фосфора // Почвоведение. 2001. № 6. С. 675–684.
  7. Карпинский Н.П. Термодинамика почвенных фосфатов и фосфатный потенциал // Х Международный конгресс почвоведов. М.: Наука. 1974. Т. II. С. 21–28
  8. 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. М., 1982. С. 38–48.
  9. Сорокина Н.П. Структура почвенного покрова пахотных земель: типизация, картография, агроэкологическая оценка. Автореф. дис. … д. с.-х. н. М., 2003. 49 с.
  10. 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.
  11. Травникова Л.С., Шаймухаметов М.Ш. Продукты органо-минерального взаимодействия и устойчивость почв к деградации // Современные проблемы почвоведения. Науч. тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. М., 2000. С. 356–368.
  12. Шаймухаметов М.Ш., Травникова Л.С. Способ извлечения из почвы поглощающего комплекса // Авт. свид. № 1185238. Госком СССР по делам изобретений и открытий. Заявка № 3732977. Приоритет изобр. 30.03. 1984.
  13. Христенко А.А. Проблема изучения фосфатного состояния почв // Агрохимия. 2001. № 6. С. 89–95.
  14. 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.
  15. 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.
  16. Jones J.P., Fox R.L. Phosphate sorption as a soil testing technique: a simplified approach // Commun. Soil Science and Plant Analysis. 1977. V. 8(3). P. 209–219.


REFERENCES 

  1. Agrobiogeohimicheskij cikl fosfora, (Agrobiogeohimichesky phosphorus cycle), Moscow, 2012, 512 p.
  2. Arinushkina E.V. Rukovodstvo po himicheskomu analizu pochv, (Guidance on chemical analysis of soil), Moscow, Izd-vo Mosk. un-ta, 1970, 487 р.
  3. Artem'eva Z.S. Organicheskie i organno-glinistye kompleksy agrogenno-degradirovannyh pochv, (Organic and organic-clay complexes agro-genetically degraded soils). Doctor’s thesis, Moscow, 2008. 359 р.
  4. Artem'eva Z.S. Organicheskie i organno-glinistye kompleksy agrogenno-degradirovannyh pochv, (Organic and organic-clay complexes agro-genetically degraded soils). Extended abstract of Doctor’s thesis, Moscow, 2008a. 48 р.
  5. Artem'eva Z.S. Organicheskoe veshhestvo i granulometricheskaja sistema pochvy, (Organic matter and grading systems ma soil), Moscow, GEOS, 2010, 240 p.
  6. Efimov V.N., Suvorov A.K., Diallo Bubukar Rol' otdel'nyh komponentov kislyh pochv v sorbcii fosfora, Pochvovedenie, 2001, No 6, pp. 675–684.
  7. 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), pp. 132–140.
  8. 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), pp. 64–72.
  9. Hristenko A.A. Problema izuchenija fosfatnogo sostojanija pochv, Agrohimija, 2001, No 6, pp. 89–95.
  10. Jones J.P., Fox R.L. Phosphate sorption as a soil testing technique: a simplified approach, Commun. Soil Science and Plant Analysis, 1977, V. 8(3), pp. 209–219.
  11. Karpinskij N.P. Termodinamika pochvennyh fosfatov i fosfatnyj potencial, Mezhdunarodnyj kongress pochvovedov, Moscow, Nauka, 1974, T. II, pp. 21–28.
  12. Savvinova E.I. Agronomicheskie osobennosti i produktivnost' dernovo-podzolistyh pochv na raznyh jelementah rel'efa, Pochvenno-agronomicheskoe rajonirovanie i agronomicheskaja harakteristika pochv osnovnyh regionov SSSR. Nauch. tr. Pochv. in-ta im. V.V. Dokuchaeva, Moscow, 1982, pp. 38–48.
  13. Shajmuhametov M.Sh., Travnikova L.S. Sposob izvlechenija iz pochvy pogloshhajushhego kompleksa, Avt. svid, No 1185238. Goskom SSSR po delam izobretenij i otkrytij. Zajavka № 3732977. Prioritet izobr. 30.03. 1984.
  14. Sorokina N.P. Struktura pochvennogo pokrova pahotnyh zemel': tipizacija, kartografija, agrojekologicheskaja ocenka, Extended abstract of Doctor’s thesis, Moscow, 2003, 49 p.
  15. Travnikova L.S., Petrova L.V. Rol' produktov organo-mineral'nogo vzaimodejstvija v formirovanii fosfatnogo rezhima dernovo-podzolistoj pochvy, Fiziko-himija pochv i ih plodorodie, Moscow, 1988, pp. 39–47
  16. Travnikova L.S., Shajmuhametov M.Sh. Produkty organo-mineral'nogo vzaimodejstvija i ustojchivost' pochv k degradacii, Sovremennye problemy pochvovedenija, Nauch. tr. Pochv. in-ta im. V.V. Dokuchaeva, Moscow, 2000, pp. 356–368.