CC BY
127
ВестникКрасГАУ 2014. №8
13. Шугалей Л.С., Ведрова Э.Ф. Азотный фонд лиственничников северной тайги Средней Сибири// Изв. РАН. Сер. Биол. - 2004. - № 2. - С. 247-256.
14. Шугалей Л.С. Органическое вещество в искусственных лесных экосистемах, созданных на отвалах вскрышных пород угольных разрезов Средней Сибири// Изв. РАН. Сер. Биол. - 2010. - № 4. - С. 498-507.
15. Шугалей Л.С., Чупрова В.В. Почвообразование в техногенных ландшафтах Назаровской котловины // Почвоведение. - 2012. - № 3. - С. 287-298.
УДК 631.4 О.А. Пилецкая, В.Ф. Прокопчук
ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ И ФОСФАТАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ ЧЕРНОЗЕМОВИДНОЙ ПОЧВЫ
Приведены данные определения активности фермента фосфатазы и содержание подвижного фосфора черноземовидной почвы на фоне длительного применения различных систем удобрений. Установлено, что содержание подвижного фосфора во все фазы развития пшеницы было выше контроля.
Ключевые слова: активность фосфатазы, содержание подвижного фосфора, черноземовидная почва, система удобрений.
O.A. Piletskaya, V.F. Prokopchuk PHOSPHATE MODE AND PHOSPHATASE ACTIVITY OF CHERNOZEM-LIKE SOIL
The data for determining the phosphatase enzymeactivity and the mobile phosphorus content in thecherno-zem-like soil on the background of the long-term use of the fertilizer various systems are presented. It is found that the mobile phosphorus content in all thewheat development phases was higher than the control.
Key words: phosphatase activity, mobile phosphorus content,chernozem-like soil, fertilizer system.
Введение. Фосфорное питание растений зависит не только от содержания в почве доступных на данный момент форм фосфора, но и активности ряда ферментов, участвующих в переводе фосфатов из запасного фонда в подвижные формы. Фосфатазная активность в черноземовидных почвах не изучалась, хотя установлено, что при очень низком содержании подвижного фосфора соя и яровая пшеница, возделываемые на Зейско-Буреинской равнине, могут дать около 2 т/га урожая [1]. И.Г. Ковшиком [2] предложена региональная шкала обеспеченности растений фосфором, которая гораздо ниже, чем общероссийская.
Цель исследований. Определение фосфатазной активности черноземовидной почвы и ее изменения на фоне длительного применения различных систем удобрений.
Материалы и методы исследований. В 2011-2013 годах фосфатазную активность и динамику подвижных форм фосфора черноземовидной почвы исследовали в многолетнем стационарном опыте ВНИИ сои в 5-м поле десятой ротации 5-го севооборота: однолетние травы-соя-пшеница-соя-пшеница. Наблюдения проводили в вариантах без внесения удобрений непосредственно под пшеницу с последействием следующих систем: 1) без удобрений (контроль); 2) N24; 3) И24Р30; 4) И42Р48; 5) И24Р30+4,8 т навоза на 1 га севооборотной площади. Площадь делянки 180 м2. Опыт имеет три закладки со сдвигом во времени и трехкратную повторность каждой закладки в пространстве. В фазы кущения, выхода в трубку, колошения и восковой спелости пшеницы активность фосфатазы в почве определяли методом гидролиза фенолфталеин фосфата [3], а содержание подвижного фосфора методом А.Г. Кирсанова [4]. Статистическую обработку полученных данных выполняли методом оценки различных вариантов полевого опыта по средним многолетним показателям [5].
Амурская область характеризуется своеобразием климата и почвенного покрова. Особенностью погодных условий является холодная малоснежная зима, способствующая глубокому промерзанию почвы, и холодная, засушливая затяжная весна, замедляющая оттаивание почвы, в результате чего жизнедеятельность почвенных микроорганизмов сдерживается, что, несомненно, влияет на структуру микробных и ферментных
комплексов, определяет их динамику и активность, обуславливая тем самым специфику процесса трансформации веществ, являющегося ключевым звеном в почвообразовании.
Агрометеорологические условия за 2011-2013 годы исследований были сложными и характеризовались повышенным температурным режимом и неравномерным распределением осадков (рис. 1).
Рис. 1. Среднемноголетняя и среднемесячные температуры воздуха и сумма осадков за период вегетации пшеницы в районе г. Благовещенска
Результаты и их обсуждение. Активность фосфатазы в контрольном варианте без применения удобрений во все годы наблюдений, согласно шкале сравнительной оценки биологической активности почвы, предложенной Э.И. Гапонюк и С.Г. Малаховым, очень высокая [6], а содержание подвижного фосфора низкое, как по общероссийской шкале, так и по региональной [2] (рис. 2).
Рис. 2. Активность фермента фосфатазы и содержание подвижного фосфора в черноземовидной почве
по фазам развития пшеницы
В среднем за три года исследований наиболее высокая активность фосфатазы наблюдалась в фазу кущения пшеницы, в контрольном варианте показатель составил 3,82 мг. При последействии одних азотных удобрений активность фосфатазы проявила тенденцию к снижению в ранние фазы развития пшеницы на 1,3-2,9 % относительно контроля, а в более поздние фазы, наоборот, проявила тенденцию к повышению на 2,7-4,6 %. При совместном применении азотно-фосфорных удобрений в дозе N24P30 и N42P48, так же как и при последействии одних азотных удобрений, сохранилась тенденция к снижению активности фосфатазы только в фазу выхода в трубку пшеницы на 5,8-6,2 % относительно контрольного варианта, а также сохранилась тенденция к повышению фосфатазной активность в фазы колошение на 1,5-3,9 % и восковой спело-
ВестникКрасГАУ. 2014. №8
сти на 1,4-4,2 % относительно контроля. В фазу кущения пшеницы активность фосфатазы увеличилась на 2,9-10,7 % относительно контроля.
При замене части минеральных удобрений на органические активность фосфатазы по фазам развития пшеницы изменялась относительно контрольного варианта, как и по системе одних минеральных удобрений, причём активность фосфатазы в фазу выхода в трубку была самой низкой в опыте - ниже контроля на 6,5 %. В фазу кущения фосфатазная активность осталась на уровне контроля, в фазу колошения увеличилась на 12,4 %, а в фазу восковой спелости проявилась тенденция к снижению активности на 2,9 % относительно контрольного варианта (табл. 1).
Таблица 1
Активность фосфатазы черноземовидной почвы по фазам развития пшеницы (среднее за 2011-2013 гг.), мг Р2О5 на 1 г почвы за 24 часа
Вариант Кущение Выход в трубку Колошение Восковая спелость
Контроль 3,82 2,75 2,58 2,87
N24 3,77 2,67 2,70 2,95
Ы24Р30 3,93 2,58 2,68 2,99
N42P48 4,23* 2,59 2,62 2,91
№4Р30+навоз 3,83 2,57 2,90* 2,79
НСР 05=0,36 НСР05=0,22 НСР 05=0,23 НСР 05=0,18
Примечание. Здесь и далее: * - статистически значимые изменения на 5%-м уровне.
Содержание подвижного фосфора в черноземовидной почве низкое. При применении одних азотных удобрений содержание подвижного фосфора в ранние фазы развития пшеницы ниже контроля на 21 %, а в более поздние фазы ниже на 19-22 %. При последействии азотно-фосфорных и органо-минеральных удобрений содержание подвижного фосфора было выше контроля во все фазы развития пшеницы в 1,5-2,9 раза (табл. 2).
При увеличении содержания подвижного фосфора в почве, по мнению многих авторов, активность фосфатазы уменьшается [7]. В наших исследованиях данная закономерность прослеживается только в фазу выхода в трубку пшеницы за исключением варианта с длительным применением одних азотных удобрений, где резко снижается и содержание подвижного фосфора в почве, и активность фосфатазы (табл. 1, 2). В более поздние фазы развития пшеницы, в период муссонных дождей, данная закономерность не сохраняется.
Таблица 2
Содержание подвижного фосфора черноземовидной почвы по фазам развития пшеницы
(среднее за 2011-2013 гг.), мг/кг почвы
Вариант Кущение Выход в трубку Колошение Восковая спелость
Контроль 28 28 26 27
N24 22* 22* 21 21
№4Р30 47* 44* 44* 42*
N42P48 78* 74* 75* 65*
№4Р30+навоз 73* 76* 69* 72*
НСР 05=5 НСР 05=6 НСР05=9 НСР 05=9
Для установления зависимости фермента фосфатазы от содержания подвижного фосфора в почве был проведен корреляционный анализ (табл. 3). Коэффициент корреляции между этими величинами показывает среднюю и сильную связь, но статистически недостоверную при данной величине выборки.
Таблица 3
Корреляционная зависимость фермента фосфатазы от содержания подвижного фосфора
в черноземовидной почве (п=5, гфит=0,878)
Фермент Фактор
Содержание подвижного фосфора
Кущение Выход в трубку Колошение Восковая спелость
Фосфатаза 0,689 - 0,768 0,392 - 0,533
Выводы
1. Черноземовидная почва имеет низкий уровень содержания подвижного фосфора, но высокий уровень активности фосфатазы.
2. На фоне длительного применения одних азотных удобрений активность фосфатазы черноземовид-ной почвы была ниже контрольного варианта в ранние фазы развития пшеницы, а в более поздние фазы выше. Содержание подвижного фосфора во все фазы развития пшеницы было ниже контроля.
3. При последействии минеральных и органо-минеральных удобрений активность фосфатазы была ниже контрольного варианта в фазу выхода в трубку пшеницы, а выше - в фазу кущения, колошения и восковой спелости. Содержание подвижного фосфора во все фазы развития пшеницы было выше контроля.
Литература
1. Степкина Р.Н. Эффективность систематического применения удобрений в севообороте на лугово-черноземовидных почвах Приамурья. - Благовещенск: Изд-во ДальГАУ, 2001. - 146 с.
2. Голов Г.В., Ковшик И.Г. Подвижный фосфор в почвах Зейско-Буреинской равнины и эффективность удобрений // Агрохимия. - 1974. - № 11. - С. 28-34.
3. Малахов С.Г. Временные методические рекомендации по контролю загрязнения почв. - М.: Москов. отд-ние гидрометеоиздата, 1984.
4. ГОСТ 26207-91. Почвы. Определение подвижного фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО. - М.: Госстандарт, 1992.
5. Ваулин А.В. Определение достоверных средних многолетних показателей краткосрочных полевых опытов при обработке результатов исследований методом дисперсионного анализа // Агрохимия. -1998. - № 12. - С. 71-75.
6. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. - Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 2003. - 216 с.
7. Турусов В.И, Гармашов В.М., Дьячкова Т.И. Ферментативная активность чернозема обыкновенного в различных севооборотах при разных способах обработки почвы // Агрохимия. - 2012. - № 9. - С. 21-25.
