Исследование содержания азота, фосфора и калия в почвах Наманганской области

АННОТАЦИЯ

В данной статье исследуются концентрации азота, фосфора и калия в различных типах почв в зависимости от их времени освоения. Для изучения концентрации применены различные методы определения.

ABSTRACT

This article examines the concentration of nitrogen, phosphorus and potassium in different types of soils, depending on their development time. Various methods of determination have been used to study the concentration.

Ключевые слова: азот, фосфор, калий, концентрация, почва, окружающая среда.

Keywords: nitrogen, phosphorus, potassium, concentration, soil, environment.

Изучение концентрации азота, фосфора и калия (N:P:K) в почвах является одной из актуальных проблем современности, решение которой связано с дальнейшим развитием сельско-фермерского хозяйства, экономики и науки.

Исследование содержания элементов в почве на территории Наманганской области необходимо, так как в этом районе живут около 3,0 млн человек.

Отбор пробы и методики исследований подробно приведены в публикациях [5; 6].

Почвы отбирались 0,5–0,7 кг в расчете на воздушно-сухой вес.

Методика анализа подробно приведено в литературе [3].

Полученные результаты анализов приводятся в рисунках 1–2 и таблицах 2–3.

Для изучения концентрации азота, фосфора и калия в почвах нами были выбраны следующие типы почв и подтипы, которые занимают более 84 % земель области. Данные о занимаемый площади исследованных нами типов почв и их процентное соотношение от общей площади орошаемых земель области приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Орошаемые и богарные земли, используемые в сельском хозяйстве

Характеристика исследуемых почв

Почвы Наманганской области в основном расположены на северной части Наманганской долины с уклоном от севера к югу.

Для сельскохозяйственных целей использованы почвы типов сероземы с различными подтипами. Мы подбирали следующие типы почв, характеризующих большую часть территории области.

1. Сероземы (староорошаемые с освоением более 70 лет) темные, не смытые и слабосмытые, тяжелые и средние суглинки, переслоенные легкими суглинками, с 0,7–1,4 м подстилаются щебнем. Мелкозем-каменистые, местами сильно эрозированные. Для орошения пригодна небольшая часть земель. Рельеф рассеченный. Низкогорья и подгорные покатые равнины.
2. Типичные сероземы суглинисто-щебенистые в различной степени смытия (освоенные 30–40 лет). По низинам – орошаемые лугово-сероземные почвы. Используются как маломинеральные (бедные) пастбища и частично под богарное земледелие. Рельеф рассеченный. Низкогорья и подгорные покатые равнины.
3. Светлые сероземы (староорошаемые, освоенные более 100 лет), по понижениям – сероземно-луговые и луговые сазовые почвы. Суглинисто-щебнистые, местами подвержены засолению и эрозии, используются под посевы хлопчатника и других сельскохозяйственных культур. Постилаемые галечником с 0,3–0,5–1,0 м. Конус выноса Касансай, Чартакская и Нарынская районах.
4. Луговые почвы. Луговые и луго-болотные аллювиальные почвы пустынной зоны, засоленные, слабоокультуренные, большей частью новоосвоенные почвы (время освоения – более 50 лет), нижние террасы и пойма рек Сырдарьи, Нарына и Карадарьи. Этот тип почв в основном образован солончаком, который занимает огромные площади земель Центральной Ферганы.

Целью наших исследований являются изучение концентрации N:P:K и определение источников загрязнения почв на территории Наманганской области. Образцы почв отбирались с учетом их типов, времени освоения почв, рельефа местности и других факторов. Из литературных данных известно, что в минеральных удобрениях фосфор переходит более 50 % в форму P₂O₅, азот – в виде NO₃^-, а калий более 60% – в виде K₂O [1; 2; 4].

Рисунок 1. Содержание подвижных форм азота, фосфора и калия в типах почв:

1 – целина (контроль); 2 – новоосвоенный; 3 – новоорошаемый; 4 – староорошаемый

Полученные результаты агрохимических анализов приведены на рис. 1. Из рис. 1 видно, что с увеличением возраста почв под влиянием многолетних внесенных минеральных удобрений содержание концентрация азота и подвижного фосфора стабильно возрастает в среднем в 4–5 раз. В высокогорных темных сероземах в исходных (контрольных) почвах содержание N-NO₃^- составляло 35,1 мг/кг и в староорошаемых почвах этого же типа – 94,2 мг/кг, т.е. увеличилось почти на 3 раза, а в луговых почвах при содержании в контроле – 36,8 мг/кг, в староорошаемых почвах увеличилось N-NO₃^- до 136,6 мг/кг почвы, более чем в 3,6 раза выше, чем в контрольных почвах.

Такая закономерность наблюдается по концентрации в подвижном фосфоре. На этих же темных сероземах в неосвоенных почвах фосфор содержится в объеме 10,0 мг/кг, в староорошаемых почвах – 55,6 мг/кг, концентрация более 5,5 раза. В типичных сероземах концентрации фосфора увеличились от 2,3 мг/кг до 44,7 соответственно.

Следует отметить, накопление подвижных форм азота и фосфора в равнинных местах заметно выше, чем в горных и предгорных зонах. Такая же закономерность наблюдалась на типичных и светлых сероземах, что свидетельствует концентрации N:P в 0–50 см слое почвы (рис. 2). Со временем освоение концентрации калия в перерасчете на форму K₂O уменьшается.

Рисунок 2. Влияние минеральных удобрений на содержание подвижных форм N:P:K в различных типах почв и время их освоения:

1 – целина (контроль); 2 – новоосвоенный; 3 – новоорошаемый; 4 – староорошаемый

Концентрация подвижных форм N:P увеличивается.

В среднем в неосвоенных почвах содержание нитратов составляет 196,5 кг/га, фосфора – 64,4 кг/га, в староорошаемых почвах – 747,6 и 299,7 кг/га соответственно.

Содержание калия во всех типах исходных почв выше, чем в освоенных почвах (по сравнению с староорошаемыми более чем в 3 раза). Если в неосвоенных в среднем содержится 287 мг/кг, или его массы 1865,2 кг/га, в староорошаемых соответственно 121,7 мг/кг, или 790,9 кг/га массы, т.е. идет вымывание калия из почв.

В агрохимических исследованиях не менее важным является содержание валовых форм изучаемых элементов. Поэтому нами были определены и валовые формы этих элементов в зависимости от типа и возраста исследуемых почв. Результаты агрохимических анализов по содержанию валовых форм N:P:K приводятся в таблицах 2 и 3. Из табличных данных видно, что как в процентном, так и по содержанию общей массы почвенного слоя 0–50 см целинных почв к староорошаемым под влиянием минеральных удобрений валовые содержания азота и фосфора увеличиваются. Содержание в контрольных почвах азота составляет в пределах 0,075 %, P – 0,109 %, в староорошаемых почвах эти показатели увеличились до 0,136–0,183 % соответственно, по массе составляет 4,9–7,1 т/га в целинных и 8,8–11,9 т/га в староорошаемых почвах.

Содержание калия в целинных (контроль) почвах составляет в пределах 1,1–1,2 %, a в староорошаемых почвах оно снизилось до 0,729 %. Причиной такого изменения является недоучтенное внесение калийных удобрений. Однако содержание калия в исследуемых почвах еще высокое, и валовое содержание их достигает в целинных почвах в пределах 1,145 %, а в староорошаемых почвах – 0,729 % (таблица 2).

Таблица 2.

Влияние минеральных удобрений на валовое содержание питательных элементов в различных почвах

Следует отметить что некоторые колебания содержания N:P:K в различных типах почв – закономерное явление.

Таблица 3.

Влияние внесенных удобрений на содержание валовых форм N:P:K

Вывод

Изучены концентрации азота, фосфора и калия в различных типах почв Наманганской области в зависимости от типа почвы и времени освоения.

Список литературы:

1. Воробьева Л.А. Химический анализ почв. – М. : МГУ, 1998. – 272 с.
2. Кидин В.В., Украинская Т.В. Потребление азота, фосфора, калия и микроэлементов растениями кукурузы из разных слоев дерново-подзолистой почвы // Агрохимия. – 2016. – № 6. – С. 9–15.
3. Методики агрохимических исследований почв и растений : учеб.-практическое пособие / В.Н. Дышко, В.В. Дышко, П.В. Романенко, Н.В. Слученкова. – Смоленск : ФГБОУ ВПО «Смоленская ГСХА», 2014. – 197 с.
4. Орлов Д.С. Химия почв. – М. : Изд-во МГУ, 1992. – 400 с.
5. Рахматов У., Абдисаматов Э.Д. Изучение концентрации азота, фосфора и калия в почвах Ферганской области // Universum: технические науки. – 2020. – № 12-4 (81).
6. Рахматов У., Абдисаматов Э.Д. Исследование концентрации азота, фосфора и калия в почвах Наманганской области // Научно-технический журнал «Ферганский политехнический институт». – 2020. – Т. 24. – Спецвып. № 1. – Ч. 3. – С. 216–221.