R O C Z N I K I G L E B O Z N A W C Z E T . X I I I , Z . 2, W A R S Z A W A 1963
M A R IA N G Ó RSK I , LESZ E K K U SZ EL E W SK I
WPŁYW NAWOŻENIA ORGANICZNEGO I MINERALNEGO N A ZAWARTOŚĆ SUBSTANCJI ORGANICZNEJ i SKŁAD PRÓCHNICY
GLEBOWEJ W ŚWIETLE 38-LETNICH DOŚWIADCZEŃ W SKIERNIEWICACH
K a ted ra C h em ii R oln iczej SG G W W arszaw a
Problem substancji organicznej gleby, a szczególnie próchnicy skupia od w ielu lat uwagę w ielu badaczy. Powodem tego zainteresowania jest fakt, że obecność próchnicy decyduje o korzystnym układzie całego kom pleksu w łaściw ości gleby, w pływ ających na jej żyzność. Stąd pochodzi wielostronny charakter prowadzonych badań.
Z punktu widzenia praktycznego sprawą podstawową jest poznanie ze społu czynników um ożliwiających zwiększenie lub utrzym anie zawartości próchnicy w glebie na poziomie niezbędnym do zapewnienia żyzności. Podstawową trudność sprawda jednak fakt, że ilość próchnicy w glebie za leży w sposób zasadniczy od układu w ielu mało poznanych czynników kli m atycznych i glebowych, którego rezultatem jest określona równowaga procesów biologicznych i ich dynamika. Z kolei równowadze tej odpowia da określony stosunek m ineralizacji do hum ifikacji i odpowiiednia zawar tość próchnicy w glebie, korzystna lub niekorzystna z punktu widzenia rolniczego.
Od dawna starano się w pływ ać na zawartość substancji organicznej w glebie przez nawożenie, szczególnie nawozamii organicznymi. Problem ten w w ielu krajach badano- w oparciu o w ieloletnie doświadczenia nawo zowe. Badania w Skierniewicach ze względu na długotrwałość i warunki przyrodnicze dostarczają m ateriałów typowych dla przeciętnych warun ków Polski.
P R Z E G L Ą D LIT ER A TU R Y
Interpretacja w yników badań nad w pływ em nawożenia na zawartość substancji organicznej w glebie jest bardzo trudna ze względu na duże różnice, w jakich prowadzono badania. Dotyczą one najczęściej gleby, klimatu, następstwa roślin, nawożenia i stosowanych metod analitycznych.
324 M. G órski, L. K u s z e le w sk i
Większość doświadczeń dotyczy w pływ u w ieloletniego nawożenia obornikiem na zawartość substancji organicznej w glebie, przy czym ze względu na dużą zmienność warunków jedne z nich wskazują na dużyy a inne na bardzo m ały współczynnik hum ifikacji obornika.
I tak K o n o n o w a podaje, że na glebie bielicowej Sm oleńskiej Sta cji Doświadczalnej przy dawkach 100 q obornika uzyskano utrw alenie w glebie do 95% substancji organicznej wniesionej w oborniku [13]. D r a c z e w w glebie piaszczysto-gliniastej po w ieloletnim ugorze czar nym, nawożonym obornikiem, stw ierdził mineralizację jego m asy w 50°/o [5]. Równocześnie zawartość próchnicy na podobnych poletkach nie na wożonych spadła bardzo znacznie w stosunku do w yjściow ej. W obu przytoczonych doświadczeniach w pływ obornika na wzrost substancji or ganicznej w glebie był duży.
W Rothamsted po 50 latach nawożenia stwierdzono wyraźny wrzrost w glebie węgla organicznego. W doświadczeniach tych mimo niespotyka nie dużych dawek około 80% jego masy uległo m ineralizacji [8]. Trzeba również dodać, że przy tych dawkach duże podw yższenie zawartości w ęg la stwiierdzono w ciężkiej glebie gliniastej, a znacznie m niejsze w glebie piaszczystej. Podobny stopień mineralizacji obornika stwierdzono' w pło- dozmianie, w doświadczeniach Dołgoprudnej Stacji na glebie gliniastej [2]. W Askow po 48 latach nawożenia mineralizacji uległo aż około 85% sub stancja organicznej, wniesionej w oborniku [11]. Równocześnie, podobnie jak w Rothamsted, przy pełnym nawożeniu m ineralnym w stosunku do poletek nie nawożonych zawartość węgla organicznego w glebie była większa, choć m niejsza niż na poletkach nawożonych obornikiem. Podob nie duży stopień mineralizacji obornika stwierdzono w Halle [17], w doś wiadczeniach Kuźmieckiej Stacji [13] i w Nederling [22]. Uzyskane w nich w yniki wskazują na mały przyrost węgla organicznego, gdyż obornik, da wany naw et w częstych i dużych dawkach, był m ineralizowany w 83— 89%. W edług danych G e r i c k e ’a mineralizacja ta w płodozmia- nie jest większa i może w ynosić 95% masy organicznej [6].
G r o d n i j badając w pływ różnych dawek nawozów mineralnych i organicznych na zaw7artość próchnicy stwierdził, że nawożenie mineralne nie zmieniło zawartości próchnicy w glebie [7]. Jakkolwiek obornik zw ięk szył jej zawartość w glebie zgcdnie ze wzrostem dawek, to jednak przy rost próchnicy w stosunku do jednostki obornika wyraźnie malał przy większych jego dawkach. W w yniku przeprowadzonych badań stw ierdzo no hum ifikację związków organicznych obornika w granicach około 13— 30%.
3 8 -le tn ie d o św ia d czen ia z n a w o żen iem ob orn ik iem 325
Jak widać, w p ływ obornika na zawartość substancji organicznej gleby nie jest jednakowy, gdyż zależy od zespołu czynników decydujących 0 stopniu jego hum ifikacji. Wobec tego> zrozumiałe są różnice uzyskanych wyników , trudności w dch uogólnianiu, jak też i znaczne różnice poglądów w ielu badaczy w tej sprawie [1, 5, 6, 8, 10, 13, 14, 16, 18, 19, 21, 22, 23, 28]. W większości doświadczeń mineralizacja obornika była bardzo duża i obej mowała 80— 85% wniesionej masy organicznej, stąd w w ielu przypadkach wzrost jej w glebie był nieznaczny.
W ieloletni w pływ nawożenia mineralnego na zawartość substancji organicznej gleby jest jeszcze mniej poznany. Wyniki przeprowadzonych doświadczeń są na ogół jednak podobne i wskazują, że trwałe wyłączne nawożenie mineralne w sposób istotny nie zmienia zawartości substancji organicznej w glebie [3, 8, 15, 20]. Wspólna tendencja w yników tych badań polega na tym, że o ile na poletkach nie nawożonych w ystępuje z czasem wyraźny spadek zawartości substancji organicznej w glebie, o tyle przy nawożeniu m ineralnym zawartość ta utrzym uje się na poziomie w yjścio wym.
W niniejszej pracy zebrano' wyniki dotychczasowych badań prowadzo nych w Skierniewicach na polu doświadczalnym SGGW nad wpływ em wiieloletniego nawożenia organicznego i m ineralnego na zawartość sub stancji organicznej w glebie.
Przedstaw iony m ateriał zawiera w yniki badań przeprowadzonych przez:
— M. G ó r s k i e g o , L. K r ó l i k o w s k i e g o [9] na polu z ży tem po 20 latach doświadczeń (1923— 1942),
— L. K u s z e l e w s k i e g o i E. M r o z a na ten sam temat po 38 la tach doświadczeń (1923— 1960),
— A. K l a w e n k a [12] na tem at w pływ u nawożenia na zawartość 1 jakość próchnicy na polu z monokulturą ziemniaka po 30 latach doświad czeń (1924— 1953).
B A D A N IA W ŁA SN E
W celu zbadania w pływ u w ieloletniego nawożenia obornikiem i na wozami m ineralnymi na zawartość substancji organicznej i skład próch nicy w glebie wykorzystano trwałe doświadczenia z monokulturą żyta i ziemniaków. Doświadczenia te założono w Skierniewicach w latach 1923/24 na glebie bielicowej lekkiej, wytworzonej z gliny zwałowej. Z punktu widzenia rolniczego jest to gleba III klasy użytkowej, o m aksy malnej pojemności wodnej około 21%, łatwa w uprawie, lekko kwaśna, typowa dla naszego kraju w grupie gleb lekkich. Jej skład m echaniczny i niektóre własności chemiczne przedstawiono w tabl. 1 i 2.
326 M. G órski, L. K u sz e le w sk i
T a b l i c a
Skład mechaniczny gleby w Skierniew icach (%) Mechanical s o i l com position at Skierniew ice (%)
P r o fil P r o file Próbka z głęb o k o ści Sampling depth cm
Średnica cząstek - P a r tic le diameter - mm > 1 1 -0 ,5 0 ,5 -0,25 0 ,2 5 -0,10 0 , 10-0,05 0 ,0 5 -0,02 0 , 020-0,006 0 , 06-0,002 < 0,002 0-25 0-15 2 ,5 8 ,3 26,0 35,7 10,0 2,0 7,0 3 ,0 8 ,0 15-25 6 ,0 12,0 24,5 33,5 11,0 5 ,0 6 ,0 4 ,0 4 ,0 a 2 25-50 30-45 5 ,1 8 ,0 21,0 3 6 ,0 10,0 3 ,0 6 ,0 6 ,0 8 ,0 В 50-120 110-120 9 ,1 6,8 16,3 3 1 ,9 14,0 6 ,0 1 0 ,0 10,0 5 ,0 T a b l i c a Charakterystyka niektórych w łasności chemicznych gleby w Skierniewicach
Some c h a r a c te r is tic chemical p ro p erties o f the Skierniew ice s o i l
pH mg-równ. na ÎOQ g Dowietrznie suchej gleby m e 100 g airdry s o i l N ogółem t o t a l % С organ. % p205 £ 20 h2o KCl kwasowość wymienna av a ila b . a c id ity kwasowość h y d r o lit. h y d r o lit. a c id ity suma zasad sum of bases wg Egr.ora - mg/100 g pow ietrznie suchej
gleby
a fte r Egner - mg/100 g airdry s o i l 6 , 0- 6 ,6 5 ,5 - 6 ,0 0 ,1 2 -0 ,2 8 1 ,0 3 -1 ,5 0 8 ,7 0 -8 ,8 5 0,0 8 4 -0,097 0,62 6 ,7 -9 ,3 1 0 ,3 -1 1 ,3
Dane meteorologiczne d'la Skierniew ic za okres ubiegłych 40 lat, po dobne zresztą do średnich dla Polski centralnej ii znacznej części kraju, przedstawiono w tabl. 3.
Doświadczenie z wiecznym żytem i ziemniakami składa się z 10 kom binacji nawozowych powtórzonych 5-krotnie. Są to następujące kombi nacje: 1 — o, 2 — obornik, 3 — C aN PK , 4 — N PK , 5 — PK , 6 — PN , 7 — KN , 8 N a N 0 3, 9 — (N H 4)2S 0 4, 10 — CaCNo.
Na kombinacjach 3, 4, 6, 7 i 8 stosuje się azot w saletrze sodowej, na odpowiednich kombinacjach fosfor w superfosfacie, a potas w 40% soli potasowej. Na kombinacji 2 stosuje się corocznie obornik w ilości 200 q/ha o następującej średniej zawartości składników pokarmowych w dawce: N — 100 kg. P2O5 — 60 kg, K2O — 120 kg.
3 8 -le tn ie d o św ia d czen ia z n a w o żen iem ob orn ik iem 327
T a b l i c a 3 Warunki m eteorologiczne w Skierniew icach w ok resie 1921-1960 (wg L.Loboszyńskiego)
M eteorologie co n d itio n s at Skierniew ice 1521-1960 (a ft e r L.Loboszyński)
M iesiąc - Month àrednia temperatura powietrza Mean a ir temperature °C Średnie opady Mean p r e c ip ita tio n
mm Styczeń - January - 2, 7 2 1 ,1 Luty - February - 2 ,4 2 2,7 Marzec - March 1,5 22,9 Kwiecień - A pril 7,3 36,5 Maj - May 13,4 45,3 Czerwiec - June 16,4 62,9 L ipiec - July 18,5 81,4
S ierp ień - August 17,5 72,0
Wrzesień - September 13,5 44,9
Październik - October 8 ,2 3 4 ,6
Listopad - November 3 ,1 3 5,2
Grudzień - December 0 ,8 26,8
Średnia roczna - Annual mean 7,8 506,6
Dawkii naw ozów m ineralnych na polu z w iecznym żytem w pewnych okresach ulegały zmianom, mianowicie stosowano na hektar (w kilogra mach) : 1 9 2 3 -1 9 3 5 1936—1951 1 9 5 2 -1 9 6 0 N 50 30 60 p2o6 50 30 30 K2O 80 50 60 CaO 1000 1000 1000
Na polu z wiecznym i ziemniakami dawki nawozów ulegały również zmianom, w związku z czym stosowano na hektar (w kilogramach):
1924—1935 1936— 1947 1948— 1955 1956— 1960
N 50 30 30 60
P2O5 60 30 30 30
k2o 80 60 30 80
CaO 1200 1200 1200 1200
Przy ustalaniu zawartości substancji organicznej w glebie próbki sta rano się pobierać tak, aby jak najbardziej zmniejszyć błąd w ynikający ze zmienności glebowej [4]. W tym celu z każdego poletka pobierano osobną próbkę średnią. W badaniach G ó r s k i e g o i K r ó l i k o w s k i e g o próbkę zbiorczą sporządzono w ten sposób, że z czterech m iejsc na każdym poletku wycinano- na pełną głębokość jedną łopatę ziemi. Uzyskaną próbę zbiorczą mieszano i pobierano z niej próbkę średnią. W badaniach К u- s z e l e w s k i e g o i M o r o z a próby zbiorcze z poszczególnych poletek gromadzono za pomocą laski Egnera. Z każdego metra kwadratowego
po-328 M. G órski, L. K u sz e le w sk i
bierano dwa ukłucia idąc po przekątnej kwadratów wzdłuż poletek. Gle bę do analiz przesiewano przez sito o oczkach ф 2 mm.
W ęgiel organiczny oznaczono przez spalanie na mokro w mieszaninie kwasu siarkowego i dwuchromianu potasu oraz ważenie powstałego dw u tlenku węgla. Posługiwano się przy tym aparatem Knoppa, zm odyfiko wanym przez G ó r s k i e g o i K r ó l i k o w s k i e g o [9].
Azot ogólny oznaczono metodą Kjeldahla. Skład próchnicy glebowej oznaczono metodą T i u r i n a [12, 25, 26, 27]. Oprócz tego przeprowadzono dodatkowe oznaczenia frakcji kw asów fulw ow ych rozpuszczalnych przy bezpośrednim traktowaniu gleby pozbawionej substancji bitumicznych rozcieńczonym kwasem siarkowym. W edług T i u r i n a frakcja ta w y stępuje w dość znacznych ilościach w glebach kwaśnych. Oznaczono rów nież zawartość związków próchnicznych nie związanych z wapniem i nie występujących w" trwałych połączeniach z żelazem i glinem, a w szcze gólności zawartość kw asów hum inowych i fulw ow ych bezpośrednio roz puszczalnych w 0,ln ługu sodowego.
W P Ł Y W N A W O Ż E N I A N A Z A W A R T O Ś Ć S U B S T A N C J I O R G A N I C Z N E J W G L E B I E N A P O L U Z M O N O K U L T U R Ą Ż Y T A
Pierwsze badania glebowe na zawartość substancji organicznej prze prowadzono po 20 latach trwania doświadczenia, drugie po 38 latach. W y niki obu badań podano w tabl. 4.
W badaniach przeprowadzonych po 20 latach stwierdzono istotne zw yż ki węgla tylko na poletkach nawożonych obornikiem. Na wszystkich pozo stałych poletkach różnice były nieistotne. Można przyjąć, że w okresie 20 lat poprzedzających te badania na kombinacji z obornikiem przyorano go w ilości 4000 q, w tym około 1000 q suchej masy, a w niej do 500 q węgla organicznego. Pod w pływ em takiego nawożenia w stosunku do pozosta łych poletek zawartość węgla organicznego w glebie zwiększyła się o oko ło 0,2%, co w przeliczeniu na hektar wynosi 6000 kg. Wobec tego na po letkach nawożonych obornikiem wzrost zawartości węgla organicznego w glebie stanowił 12% węgla wprowadzonego z obornikiem. W tym sa m ym czasie nawożenie m ineralne bez względu na kombinację w stosunku do poletek nie nawożonych nie w płynęło istotnie na zawartość substancji organicznej w glebie. Nie zmieniło jej również nawet wapnowanie.
Po 38 latach doświadczeń zawartość węgla organicznego na poletkach nawożonych obornikiem utrzym uje się na tym samym poziomie co po 20 latach i pozostaje istotnie większa w stosunku do innych kombinacji. Wskazuje to na pewną stabilizację zawartości substancji organicznej w glebie mimo stosowania bardzo dużych dawek obornika. W okresie tym dziiałanie obornika polegało na uzupełnianiu substancji organicznej w g
le-T a b l i c a 4 Zawartość węgla (w procentach) w g le b ie w za leżn o ści od nawożenia na polu z monokulturą żyta
S o il carbon content ^in %) in r e la tio n to f e r t il i z a t i o n on rye monoculture
Kombinacja
Treatment 0
Obornik
Manure CaNPK NPk PK PN KN NaNO^ (nh4 ) 2so4 CaCN2
P rzedział ufności Confidence in te r v a l P - 0,95 Średnia za okres 20 la t
Mean for 20 years
0,62 0,85 0,64 0,65 0,60 0,62 0 ,61 0,65 0,62 0 ,62 0,06 Średnia za okres 38 la t
Mean for 38 years 0,35 0,85
0,58 0,59 0,55 0,55 0,54 0,57 0,5^ 0,57 0,08
T a b l i c a 5 Zawartość azotu (w procentach) w g le b ie w za leżn o ści od nawożenia na polu w monokulturą żyta
S o il nitrogen content (in %) in r e la tio n to f e r t il i z a t i o n on rye monoculture
Komb in ас ja 0
Obornik
Manure CaNPK ~ NPK PK PN KN M O 3 (nh4 ) 2so4 CaCN2
P rzed ział ufności Treatment N С N N С 5 N С Ń N С N N С N N С N N С 5 N С Ń N Ç N N С N Confidence in te r v a l P - 0,95 brednia za okres 20 la t łiean fo r 20 years 0,054 11,7 0,071 11,9 0,062 10,1 0,061 10,6 0,062 9,8 0,058 10,6 0,056 n , i 0,058 11,2 0,0б0 10,4 0,061 10,1 0,004 àrednia za okres 0,065 0,0б0 0,060 0,062 0,061 0,062 38 la t Mean fo r 38 years 0,058 9,5 0,087 9,7 0,064 9,0 9 ,1 9,1 9 ,1 0,059 9 ,1 9 ,2 9 ,2 9,2 0,003 3 8 -l e tn ie d o św ia d c z e n ia z n aw oże n iem ob orn ik iem 32 9>
330 M. G órski, L. K u s z e le w sk i
bie przy szybszych procesach mineralizacji. Podobną stabilizację substan cji organicznej w glebie stwierdzono również w Halle [17]. Na pozosta łych poletkach stwierdzono pewne zm niejszenie się zawartości substancji organicznej w glebie. W ytworzył się nowy poziom, lecz o układzie podob nym do poprzedniego, gdyż zawartość w ęgla w glebie na poletkach NPK i CaNPK pozostawała znów nieco większa, prawdopodobnie dzięki w ięk szej masie resztek pożniwnych. Należy zaznaczyć, że trw ałe nawożenie m ineralne w płynęło bardzo na odczyn gleby. W I960 r. w skrajnych gra nicach w ynosił on od pH 7,8 na poletkach CaNPK do 4,8 na poletkach z siarczanem amonu. Różnice te nde w płynęły jednak istotnie na zawar tość substancji organicznej w glebie.
W tablicy 5 przedstawiono zawartość azotu i stosunek С : N w glebie. Po 20 latach największą zawartość azotu stwierdzono na poletkach na wożonych obornikiem. Była ona istotnie większa w stosunku do w szyst kich pozostałych poletek. W stosunku do kombinacji nie nawożonej w m niejszym stopniu, ale istotnie wzrosła zawartość azotu na wszystkich poletkach z nawozami m ineralnym i z w yjątkiem tych, na których stoso wano dwa nawozy z pom inięciem nawożenia fosforowego lub potasowego oraz tych, które wyłącznie nawożono saletrą sodową.
P o 38 latach na w szystkich poletkach z wyjątkiem kombinacji PK nastąpił wzrost zawartości azotu. Największą ilość azotu stwierdzono również na poletkach nawożonych obornikiem. Świadczy to o dużej aku mulacji azotu z obornika mimo braku akumulacji węgla w ostatnich 18 latach. Najm niejsze ilości azotu stwierdzono na poletkach nie nawożo nych. W stosunku do nich istotnie w iększe ilości azotu zawierały poletka z pełnym nawożeniem m ineralnym oraz nawożone jednostronnie saletrą i azotniakiem. Na poletkach nawożonych dwoma składnikami lub jedno stronnie siarczanem amonu zawartość azotu była podobna jak na polet kach nie nawożonych.
Na ogół po 38 latach na poletkach z obornikiem nastąpiła stabilizacja, a na pozostałych zm niejszenie zawartości substancji organicznej w glebie przy równoczesnym wzroście zawartości azotu prawie na wszystkich po letkach. W płynęło to na obniżenie wartości stosunku С : N w glebie, choć zarówno w badaniach po 20, jak i po 38 latach był on największy na polet kach nawożonych obornikiem i nie nawożonych.
Średnie plony żyta uzyskane w okresach, w których zmieniano dawki nawozów m ineralnych, podano w tabl. 6. Przy ich interpretacji można przyjąć, że przez cały czas trwania doświadczenia w przeliczeniu na przy swajalne składniki poletka nawożone obornikiem otrzym ywały około: 30 kg
N , 1 2 kg P 2 O 5 i 72 kg K20 . W poszczególnych zaś okresach ilość skład ników przyswajalnych wprowadzona z obornikiem i nawozami m ineral nym i kształtowała się różnie. Posługując siię przyjętym i przeciętnym i
3 8 -letn ie d o św ia d czen ia z n a w o żen iem ob orn ik iem 331
współczynnikam i wykorzystania można sądzić, że w pierwszym okresie przy podobnych ilościach azotu i fosforu więcej potasu znajdowało się w oborniku. W drugim okresie w oborniku wnoszono wiiększe ilości w szyst kich składników pokarmowych, a w trzecim w ięcej azotu wnoszono w na wozach m ineralnych, a potasu i fosforu w oborniku (tabl. 6).
T a b l i c a 6 Średnic plony żyta w q/ha w la ta ch 1925-60
Mean rye crops y ie ld s ą/ha fo r 1925-1960
Nawożenie Treatment 1925-1935 1936-1951 I 952- I 960 Średnie w ie lo le tn ie Many - years mean 0 1 2 ,2 11,3 10,3 11,4 Obornik - Manure 18,4 1 8 ,1 19,2 18,5 CaNPK 21,7 18,5 19,3 19,3 KPiC 21,6 16,5 1 8 ,1 18,5 PК 14,6 11,8 1 2 ,0 12,7 KN 1 6,2 14,0 13,7 1 4 ,6 PN 18,4 16,5 16,8 1 7 ,1 HaN03 14,8 13,3 1 2 ,6 1 3,5 (bh4 ) 2so4 15,8 10,5 9 ,1 11,7 CaCN2 13,8 1 3,4 1 2 ,6 13,3
Mimo to w okresie pierwszym (1925— 1935) na kombinacji CaNPK uzyskano znacznie w iększe plony żyta niiż na oborniku, a w pozostałych okresach (1936— 1951, 1952— 1960) podobnie, z nieznaczną przewagą peł nego nawożenia mineralnego. Na innych kombinacjach uzyskano bardzo duże różnice plonów, spowodowane albo niedoborem poszczególnych
składników w glebie, albo różnym odczynem gleby.
Bardzo duże zniżki spowodował brak azotu, następnie fosforu i potasu. System atyczny spadek plonów w ystępow ał na poletkach nawożonych w y łącznie azotem, szczególnie siiarczanem amonu, na poletkach nie nawożo nych i nawożonych dwoma składnikami. Różnice w plonach na poszcze gólnych kombinacjach nie odpowiadały różnicom zasobności gleby w sub stancję organiczną, a na pełnym nawożeniu m ineralnym i na oborniku plony utrzym yw ały się na wysokim poziiomie. Różnice zaś plonów m ię d zy tym i kombinacjami w ynikały głów nie z różnej ilości przyswajalnych składników pokarmowych zawartych w oborniku i w różnych dawkach naw ozów mineralnych.
Trzeba jednak zaznaczyć, że mimo największych średnich plonów ży ta na pełnym nawożeniu m ineralnym w poszczególnych latach plony ule g ały dużym wahaniom, czego nie stwierdzono na kombinacji z
oborni-332 M. G órski, L. K u sz e le w sk i
kiem. Wskazuje to na m ożliwość uzyskiwania wysokich i równocześnie1 ustabilizowanych plonów tylko przy równoczesnym stosowaniu naw ozów organicznych i mineralnych.
W P Ł Y W N A W O Ż E N I A N A Z A W A R T O Ś Ć S U B S T A N C J I O R G A N I C Z N E T I S K Ł A D P R Ó C H N I C Y G L E B O W E J N A P O L U Z M O N O K U L T U R Ą Z I E M N I A K A
Na polu z ziemniakami piierwsze badania gleby przeprowadzono po 30 latach doświadczeń. Roślina ta w przeciw ieństw ie do żyta pozostawia bardzo małe ilości resztek pożniwnych, a jej uprawa w monokulturze przy częstym wzruszaniu gleby stwarzała niekorzystne warunki gromadzenia się próchnicy. Wobec tego w monokulturze ziemniaka dopatrywano się możliwości uwypuklenia w pływ u obornika na zawartość substancji orga nicznej w glebie. W okresie 30 lat na poletkach z obornikiem wprowa dzono go w ilościach 6000 q, w tym około 1500 q suchej masy, a w niej około 750 q węgla. Zawartość węgla w glebie po 30 latach doświadczeń na poszczególnych kombinacjach zależnie od nawożenia podano w tabl. 7. T a b l i c a 7 Zawartość węgla i azotu w g le b ie na polu z monokulturn ziemniaka w z a le ż n o ś c i od nawożenia
(wg A.Klawenka)
Carbon and nitrogen s o i l contents on f i e l d with potato monoculture in r e la tio n to f e r t i l i z a t i o n (a fte r A.Klawenek) Kombinacie średnie z 30 la t Treatment mean fo r 30 years о O b o rn ik M a n u re C aN P K S a Я § § 1Л о aл а о С/5CNJ Ê см а оСО о P rzed ział ufności Confidence in te r v a l P - 0,95 Zawartość węgla ^ Carbon content 0,35 0,75 0,58 0,57 0,55 0,56 0,57 0,56 0,56 0,56 0,03 Zawartość azotu ^ N itrogen content 0,053 0,0ó7 0,58 0,057 0,055 0,056 0,056 0,055 0,056 0,056 0,001 С N 10,4 11,2 10,0 10,0 10,0 10,0 10,2 1 0 ,Ü 10,0 10,0
Istotne zwiększenie zawartości w ęgla w glebie miało m iejsce jed ynie w przypadku nawożenia obornikiem. W stosunku do gleby nie nawożonej ilość węgla wzrosła o 0,20%, co odpowiada 8% ilości w ęgla wniesionego w tym okresie z obornikiem. Na wszystkich pozostałych poletkach różnice były nieistotne. Pew ne tendencje zwyżkowe, podobnie jak na polu z ży tem, stwierdzono na poletkach CaNPK, NPK i KN. Zawartość węgla na
tych poletkach była podobna, mimo że pH gleby wahało się od 7,9 na poletkach CaNPK do 5,5 na poletkach KN. Pom inięcie azotu bądź po tasu obniżało zawartość w ęgla w glebie, natomiast przy
jednostron-3 8 -le tn ie d o św ia d czen ia z n a w o żen iem ob orn ik iem 333
nym nawożeniu różne form y nawozów azotowych działały podobnie, m i m o że odczyn wahał się od pH 4,7 na poletkach z siarczanem amonu do pH 6,1 na poletkach z azotniakiem.
W iększe różnice w ystąpiły pod względem zawartości azotu w glebie (tabl. 7). Najwięcej azotu zawierały poletka nawożone obornikiem. W sto sunku do kombinacji bez nawozów zwyżka ta wynosi 0,014%, co stanowi
14% azotu w niesionego z obornikiem. Wskazuje to, podobnie jak na po letkach z żytem , na wiiększą akumulację w glebie azotu niż węgla przy nawożeniu obornikiem. W przypadku nawożenia mineralnego w stosunku do poletek kontrolnych zwyżki azotu w glebie były zawsze istotne. N aj w ięcej azotu m iały poletka kombinacji CaNPK i NPK. Opuszczenie na wożenia azotem lub jednostronne nawożenie saletrą zmniejsza zawartość azotu w glebie. M niejsze zmiżki azotu w glebie stwierdzono na poletkach, gdzie opuszczono nawożenie fosforowe i potasowe.
Na ogół można stwierdzić, że w doświadczeniu z ziemniakami nawo żenie obornikiem zwiększyło istotnie zawartość węgla organicznego i azo tu w glebie, a nawożenie mineralne tylko zawartość azotu.
W celu skonfrontowania tych zmian w glebie z plonowaniem roślin na poszczególnych kombinacjach w tabl. 8 przedstawiono średnie plony ziemniaków.
T a b l i c a 8 Średni plon ziemniaków (q/ha) za okres 1924-1953
Mean popato crops (q/ha) fo r 1924-1953
0 ManureObornik CaNPK NPK PK PN KN NaN03 (nh4 ) 2so4 CaCN2
78 139 130 147 110 97 125 94 80 80
T a b l i c a 9 Własności gleb na niektórych kombinacjach nawozowych w doświadczeniach z ziemniakami
(wg A.Klawenka)
Some s o i l p ro p erties in potato experiments with d iffe r e n t treatment (a fte r A.Klawenek) Kombinacja nawozowa Treatment pH (H20) Kwasowość hydrolityczna H y d ro litic a c id ity mg/100 g Suma zasad mg-równ./100 g Sum o f bases m e /100 g 0 5 ,2 1,85 1,68 Obornik - Manure 5 ,7 1,73 2,32
CaNPK 7 ,9 n ie oznaczono - undeterm. n ie oznaczono - undeterm.
NPK 5 ,6 1,59 2,39
334 M. G órski, L. K u sz e le w sk i
Na ogół średnie plony są bardzo małe, głów nie ze względu na małą zdrowotność ziem niaków w monokulturze, co obniża bardzo wartość w y ników. A le naw et i w takich warunkach największe, a zarazem podobne plony uzyskano na poletkach kombinacji o pełnym nawożeniu m ineral nym i na oborniku mimo różnicy w zawartości substancji organicznej i azotu w glebie. I w tym doświadczeniu o plonach decydowała przede w szystkim zawartość przyswajalnych składników pokarmowych w nawo zach m ineralnych i w oborniku.
Ponieważ pod w pływ em w ieloletniego nawożenia obornikiem i nawoza mi m ineralnymi nie w ystąpiły zasadnicze rozbieżności w ilości substancji organicznej gleby, postanowiono zbadać różnice w składzie próchnicy gle bowej. Można ich było oczekiwać wobec dużych różnic w e własnościach chemicznych gleby na niektórych kombinacjach .(tabl. 9).
T a b l i c a 10 Skład próchnicy w procentach ogólnej i l o ś c i węgla na polu z ziemniakami
(wg A.Klawenka)
Humus composition in percent of to ta l carbon on potato f i e l d (a fte r A.Klawenek) Kombinacja nawozowa Treatment С % Substancje bitumiczne Bitumin matter Substancje rozp u szczal ne w ln Na2S04 Matter so lu b le in ln Na2S04 Substancje rozpuszczal ne w Matter so lu b le in 0 , 5 - 1 , On h2so4 Kwasy humi nowe tiumin acid s Kwasy fulwo-we Fulvic acid s Huminy Humins Kwasy humi- nowe kwasÿ fulwowe Humic acids TïïIyTc acid s Kwasy humi nowe humi-ny Humic acids Humins 0 0,55 5,8 4 ,1 3 ,3 24,5 36,6 27,7 0,67 0,88 Obornik Manure 0,75 4 ,4 4 ,8 4 ,5 25,4 3 5,8 25,1 0,71 1,01 CaNPK 0,58 5 ,6 5 ,0 2,9 17,4 25,0 46,1 0,70 0,38 NPK 0,57 4 ,0 4 ,7 4 ,0 25,0 36,7 26,6 0,68 0 ,98 (nh4 ) 2so4 0,56 4 ,3 4 ,3 3 ,2 23,5 4 1 ,0 23,7 0,57 0,99
Wyniki dotyczące składu próchnicy w warstwie 0—20 cm podano w tabl. 10 i 11. Z tablicy 10 wynika, że ogólna zawartość w ęgla w glebie przypadająca na podstawowe grupy związków próchnicznych (kwasy h u - minowe, f ulwo we i huminy) jest dość podobna na wszystkich tak bardzo różniących się kombinacjach nawozowych i wynosi:
— na poletkach nie nawożonych 8 8,8%,
— na poletkach nawożonych nawozam i m ineralnym i (średnia z trzech kombinacji) 88,3% i
— na poletkach z obornikiem 86,3% ogólnej ilości w ęgla w glebie. Kwasy hum inowe w najmniejszej ilości wTystępują na kombinacji CaNPK, ale prawdopodobnie jest to spowodowane niezupełnym odwap nieniem gleby roztworem Na2S0 4 w czasie analizy. Na pozostałych kom
3 8 -le tn ie d o św ia d czen ia z n a w o żen iem ob orn ik iem 335
binacjach ilości kwasów hum inowych są podobne mimo znacznych różnic w odczynie gleby, szczególnie m iędzy poletkami nawożonymi obornikiem i siarczanem amonu. Różnice w zawartości kw asów fulw ow ych są duże, a wyraźnie mniej zawierają je gleby kombinacji CaNPK. Jednocześnie na kombinacji tej było najwięcej huminy.
Stwierdzono, że zawartość związków próchnicznych w glebie jest na ogół większa na poletkach tych kombinacji, które zawierały większe ilości węgla organicznego wT glebie (tabl. 11).
T a b l i c a 11 Skład próchnicy na polu z ziemniakami w procencie cięża ru gleby
(wg A.Klawenkaj
Humus content on p otatos f i e l d in % o f s o i l weight (a ft e r A.Klawenek) Kombinacja nawozowa Treatment С w g le b ie in s o i l % Substancje bitumiczne Bitumin. matter Substancje rozp u szczal ne w Matter so lu b le in l ,0 n Na2S04 Substancje rozpuszczal ne w Matter so lu b le in 0 , 5 - 1 , On h2so4 Kwasy huminowe Humic acids Kwasy fulwowe F ulvic acids Huainy Hum in s 0 0,55 0,021 0,022 0,018 0,135 0,201 0,153 Obornik Manure 0,75 0,033 0,036 0,034 0,190 0,269 0,188 CaNPK 0,58 0,021 0,029 0,017 0,101 0,145 0,267 NPK § 0,57 0,023- 0,027 0,023 0,143 0,209 0,145 (nh4 ) 2so4 0,56 0,024 0,024 0,018 0,132 0,229 0,133
Wyniki oznaczeń kw asów próchnicznych w edług rodzajów ich wiązań podano w tabl. 12 i 13.
Mimo pewnych różnic na poszczególnych kombinacjach (tabl. 12) moż na na ogół stwierdzić, że zawartość frakcji kwasów hum inowych w glebie na poletkach nawożonych obornikiem i na NPK jest dość podobna. Znacz nie w iększe różnice w ystępują tylko na poletkach kombinacji CaNPK ze w zględu na stałe nawożenie wapnem i jednostronne nawożenie siar czanem amonu.
Spośród poszczególnych frakcji kwasów fulw ow ych najliczniejsze na w szystkich poletkach z w yjątkiem kombinacji CaNPK są frakcje bezpo średnio- rozpuszczalne w NaOH. Na poletkach nawożonych obornikiem i nawozami m ineralnym i NPK z pom inięciem wapnia zawartość tych frak cji jest podobna. Zawartość jej znacznie się zmniejsza w przypadku wap nowania i zwiększa przy jednostronnym nawożeniu siarczanem amonu. Frakcja kw asów fulw ow ych związanych z wapniem w ystępuje głównie na poletkach wapnowanych. Na pozostałych poletkach w ystępuje w bar dzo m ałych podobnych ilościach.
.336 M. G órski, L. K u sz e le w sk i
W pływ nawożenia na zawartość kwasów ful wo w y ch związanych z wo dorotlenkami żelaza i glinu, jak i kwasów fulw ow ych bezpośrednio roz puszczalnych w kwasie siarkowym, jest mała. Znaczne zm niejszenie tej ostatniej frakcji, tak typowej dla gleb ubogich w wapń, nie nastąpiło na w et przy system atycznym wapnowaniu.
T a b l i c a 12
Zawartość fr a k c ji kwasów próchnicznych w procentach ogólnej i l o ś c i węgla (wg A.Klawenka)
Content of humic acid f r a c t ions in percent of t o ta l carbon (a fte r A.Klawenek)
Kwasy huminowe - Humic acids Kwasy fulwowe - F ulvic acids Koinbinacj e палогока rozpuszczalne bezpośrednio V? К a OK związane z
bound with bezpośrednio wrozpuszczalne Hire ПТ 1 V Rnlllhlflin związane z bound with Treatment d ir e c tly so lu b .in NaOH Ca R2°3 H2S04 NaOH Ca BgOj 0 16,0 1,4 7 ,1 6 ,7 21,3 0 ,6 8 ,0 Obornik Ыапиег 17,3 0 ,2 7 ,9 8 ,1 19,5 1,3 6,9 CaNPK 5,3 7 ,8 4 ,3 5 ,2 6 ,2 7 ,0 6 ,6 NPK 16,0 2 ,0 6 ,8 7 ,2 18,7 2 ,2 8 ,6 (nh4 ) 2so4 20,3 - 3 ,7 9 ,1 23,3 2 ,1 6 ,5 T a b l i c a 13 Zawartość f r a k c ji kwesow próchnicznych w procencie ciężaru gleby
Content of humic acid fr a c tio n s in percent of s o i l weight
Kwasy huminowe - Humic acids Kwasy fulwowe - F ulvic acids Kombinacja nawozowa rozpuszczalne bezpośrednio w NaOH związane z bound with rozpuszczalne bezpośrednio w d ir e c tly s o lu b le .in związane z bound with Treatment d ir e c tly Ca *2°3 Ca s o lu b .in NaOH h2so4 Na CH R2°3 0 0,088 0,008 0,039 0,037 0,117 0,003 0,044 Obornik Manure 0,130 0,001 0,059 0,061 0,146 0,010 0,052 CaNPK 0,031 0,045 0,025 0,030 0,036 0,041 0,038 NPK 0,091 0,013 0,039 0,041 0,107 0,012 0,049 (nh4 ) 2so4 0,114 - 0,021 С,051 0,130 0,012 0,036
Wobec tego można stwierdzić, że nawożenie obornikiem i nawozami m ineralnym i NPK z pom inięciem wapnia nie wpłynęło istotnie na zmianę poszczególnych frakcji kw asów hum inowych i fulw ow ych w glebie. Wap nowanie natomiast zmniejsza zawartość frakcji hum inowych i fulwowTych bezpośrednio rozpuszczalnych w ługu sodowym i zwiększa zawartość frakcji kw asów związanych z wapniem.
3 8 -le tn ie d o św ia d czen ia z n a w o żen iem ob orn ik iem 337
W N IO SK I
Analizy chemiczne gleby .przeprowadzono na polu z żytem po 20 i 38 latach, a na polu z ziemniakami po 30 latach trwania doświadczeń. Na podstawie przeprowadzonych analiz gleby i uzyskanych plonów w yciąg nięto następujące wnioski:
1. Pod w pływ em w ieloletniego nawożenia obornikiem następował w po czątkowych latach niew ielki wrzrost, a następnie stabilizacji zawartości w ęgla organicznego w glebie. Równocześnie nieco szybciej i przez cały czas następowała akumulacja azotu, co powodowało zm niejszenie stosun ku С : N w glebie. Wynika z tego, że działanie obornika polegało począt kowo na nieznacznym zwiększaniu .ilości substancji organicznej w glebie, a następnie na uzupełnianiu i utrzymaniu tej ilości na jednakowym po ziomie.
2. W ieloletnie nawożenie mineralne nie wpływ a istotnie na zawartość substancji organicznej w glebie, choć przy pełnym nawożeniu uwidoczni ły się tendencje zwyżkowe, spowodowane zapewne większą ilością resztek pożniwnych na tych poletkach. Nawozy mineralne natomiast, szczególnie przy pełnym nawożeniu i jednostronnym nawożeniu azotem, system atycz nie zwiększały zawartość azotu w glebie.
3. Stwierdzono zależność wielkości plonów od ilości i przyswajalności składników pokarmowych dostarczonych w nawozach oraz od w pływ u naw ozów na odczyn gleby, natomiast nie stwierdzono tej zależności od zawartości substancji organicznej w glebie. Największe przeciętne plony uzyskano przy pełnym nawożeniu mineralnym i nawożeniu obornikiem. W poszczególnych latach plony najbardziej stabilne uzyskano na oborniku.
4. Stosowanie obornika i nawozów m ineralnych w płynęło nieznacznie na zróżnicowanie składu próchnicy glebowej. Zawartość kwasów hum ino w ych, fulw ow ych i hum iny na poletkach nie nawożonych, nawożonych obornikiem, NPK i (NEUbSCU była podobna mimo znacznych różnic od czynu gleby. W yjątek stanowią poletka wapnowane z pełnym nawoże niem m ineralnym, które wykazują mniejszą zawartość kwasów próch nicznych i większą zawartość huminy.
5. Obornik i pełne nawożenie m ineralne bez wapnowania nieznacznie w p ływ ały na zawartość poszczególnych frakcji kwasów próchnicznych w glebie. Natomiast stałe wapnowanie wyraźnie zm niejszyło zawartość frakcji kwasów próchnicznych bezpośrednio rozpuszczalnych w NaOH i zwiększało zawartość frakcji tych kw asów związanych z wapniem.
338 M. G órski, L. K u s z e le w sk i
L IT E R A T U R A
[1] B e h r e n s J.: H andbuch der tech n isch en M yk ologie. T. 3, J en a 1904— 1906y s. 416.
[2] B i e l c z y k o w a N . P.: N iek o to ry je za k o n o m iern o sti d o d ierża n ija so sta w a gu m u sa i s w o is tw g u m u so w y ch w ie sz c z e s tw w g ła w n ie jsz y c h grupach p o c z w SSS R . T rudy P o czw ien n o g o In s titu ta N A SSS R , t. 38, 1951.
[3] B l o k T.: W p ły w ro ślin u p ra w n y ch , n a w o żen ia m in era ln eg o i k w a so w o śc i na sto su n ek С : N w g leb ie oraz sk ład p róch n icy. R oczn. N au k R oln. i L eśn y ch ,
t. 29, 1933, s. 271— 288.
[4] D e h e r i n g F.: O rgan isation und B ed eu tu n g der B o d en u n tersu ch u n g in H o l land. S o n d erh eft 12, L an d w . F orsch u n g, 1959.
[5] D r a c z e w S.: N ie k o to r y je iz m ie n ie n ja o rg a n icze sk o w o w ie sz c z e s tw a p o d zo - listn y c h p o czw pri d litieln o m p arow an ji. N a w o żn o a g ro n o m iczesk ij Ż urnał, nr 1, 1927.
[6] G e r i c k e S.: H u m u sfra g en im G em ü seb au . Z tschr. f. P fla n z. D üng, und B o d en k u n d e, z. 2, 1946, s. 37.
[7] G o r o d n i j N . G.: W lija n ije d litie ln o w o sistie m a tic z e sk o w o w n ie s ie n ija u d o - b renij n a n a k o p len je gu m u sa w p o czw ie i urożaj sie lsk o c h o z ia jstw ie n n y c h k u l tur. P o czw o w ied n ., nr 2, 1961, 86— 93.
[8] G ó r s k i M.: C hem ia roln icza. PW R iL, I960.
[9] G ó r s k i M. , K r ó l i k o w s k i L.: Z a w a rto ść z w ią zk ó w p róch n iczn ych w g le b ie w za leż n o ści od n a w o żen ia . R oczn. G lebozn. t. 2, 1952, s. 20— 27.
[10] H e n i n S., D u p u i s M.: E ssai de b alan ce de la m a tiere organ iq u e du sol. A nn. A gronom ., nr 1, 1945.
[11] I n v e r s e n K.: D o św ia d czen ia z ob orn ik iem i n aw ozam i sztu czn y m i w D a n ii. R efera t w S zczecin ie, W SR, 1959 (k on feren cja n aw ozow a).
[12] K l a w e n e k A.: W p ły w n a w o żen ia na za w a rto ść p ró ch n icy i jej jak ość. M a szyn op is, praca m a g istersk a . K ated ra C hem ii R olnej SG G W , 1956.
[13] K o n o n o w a M.: P ro b liem a p o czw ien n o w o gu m u sa i so w r ie m ie n n y je zadaczi jew o izu czenja. A N S S S R , M osk w a 1951.
[14] K o s z e I k o w P. N. , O k s e n t j a n U. G., O s i p o w a Z. M. , C h a r k o w D. W.: Z n a czen ije n a w o za i m in iera ln y ch u d ob ren ij d la p o w y sz e n ija p łod orod ja d iern o w o -p o d zo listy ch poczw . P o c z w o w ie d ie n . 1958, nr 6, s. 91— 98.
[15] K o s z e l k o w P . N. ; O s i p o w a Z. M.: W lija n ije u d ob rien ji n a o rg a n iczesk o je w ie sz c z e s tw o d ie r n o w o -p o d z o listy c h p oczw . P o czw o w ied ien ., 1, 1956, s. 63— 69. [16] R u s c h m a n n G.: H an d b u ch der P fla n zen er n ä h ru n g und D ü n g erleh re. H o n -
cam p. 2, 1931, s. 162.
[17] S c h m a l f u s s K.: F ra g en der org a n isch en D ü n gen . S itzu n g sb erich te. T. V III, z. 3, D A . L a n d w ir tsc h a ftw isse n sc h a fte n zu B erlin , 1954.
[18] S c h m a l f u s s K.: P fla n zen er n ä h ru n g u nd B od en k u n d e. L eip zig 1947. [19] S c h e f f e r F.: A g rik u ltu rch em ie, T eil H um us und H u m u sd ü n gu n g, S tu ttg a rt
1941.
[20] S e i b e r t h W.: D er E in flu ss ein er la n g jä h rig en k o m b in ierten S ta llm is t- und M in erald ü n gu n g a u f E rtrag und B od en fru ch tb a rk eit. Z eischr. f. P fla n z. E r nähr. D üng., t. 90, 1960, s. 219— 228.
[21] S i e g e l O.: H u m u sa n reich eru n g durch S ta llm istzu fu h r. Frt. d. L and. F o r sch u n g. 14. 1941. s. 25.
3 8 -le tn ie d o św ia d czen ia z n a w o żen iem o b orn ik iem 339
[22] S p r i n g e r U.: W ie a ü ssert sich der E in flu ss der D ü n gu ng au f d ie o rgan isch e S u b sta n z d es B od en s und w ie lä sst er sich n a ch w eisen . Z tschr. P fla n zen er n . D ü n g. B od en k u n d e, 42, 1936, s. 303.
[23] S z k o n d e E. I.: R o l'u d o b r ie n ij w n a k o p len ji gu m u sa p oczw y. U d o b rien ije i U rożaj, nr 1, 1959, s. 19— 24.
[24] T i u l i n A . F.: K ak o tra ża jetsia p r im ie n ie n ije n aw oza na k a c z e stw ie i k o - lic z e stw ie k o łło id o w w p o d zo listn y ch p oczw ach . C him izacja Soc. Z iem led ielja , nr 7, 1939, s. 20— 35.
[25] T i u r i n I. W.: G ieo g ra ficzesk ije za k o n o m iern o sti g u m u soob razow an ija. T rudy Jub. S isji p o sw ja szczen y j S to le tiu so d n ia rożdż. W. W. D o k u cza jew a . A N SSSH , M osk w a 1951, s. 85— 101.
[26] T i u r i n I. W.: O rgan iczesk oje w ie sz c z e stw o poczw . S ielch o zg is, M osk w a 1937. [27] T i u r i n I. W.: К m ieto d ik ie an aliza dla sr a w n itie ln o w o izu cze n ija so sta w a
p o czw ien n o w o p ierieg n o ja ili gum usa. R ab oty po organ, w ie sz c z e stw u p oczw y. Izd. A N S S S R , t. 38, s. 5— 21, M osk w a 1951.
[28] W i l i a m s W. R.: O sn ow y Z iem led ielja . M oskw a 1948.
M . Г У Р С К И , JI. К У Ш Е Л Е В С К И ВЛ И Я Н И Е ОРГАНИЧЕСКО ГО И М ИН ЕРА ЛЬН О ГО У Д О БРЕ Н И Я Н А С О Д Е Р Ж А Н И Е О РГАНИЧЕСКО ГО ВЕЩ Е С Т В А И СОСТАВ ПОЧВЕННОГО ГУМ УСА ПО 38-Л ЕТН И М ОПЫ ТАМ В С К Е Р Н Е В И Ц А Х К а ф е д р а А г р о х и м и и В а р ш а в с к о й С е л ь с к о - х о з я й с т в е н н о й А к а д е м и и Р е з ю м е В и ссл ед ов ан и я х по влиянию м ноголетнего прим ен ения н ав оза и м инераль н ы х у добр ен и й на со д ер ж а н и е органического вещ ества в почве бы ли и сп ол ь зо ван ы д л и тельн ы е опыты с м он окультурн ой р ж и и к ар т оф ел я , начаты в 1923— 1924 годах. С равниваю тся в н и х сл едую щ и е варианты удобр ен и я : 1. б ез у д о б р е ний, 2. н ав оз, 3. C aNPK , 4. N PK , 5. P K , 6. PN , 7. K N , 8. N a N 0 3, 9. (N H 4)2S 0 4? 10. CaCN2. Опыты ведут ся на п одзол и стой почве легкого м ехан и ч еск ого состава (табл. 1, 2) в кли м ати ческ и х у сл о в и я х центральн ой П ольш и (табл. 3). Б ы л п р ов еден хи м и ч еск и й ан али з почв под м онокультурой р ж и 20- и 38-л ет - него и почв под м он окультурой к а р т о ф ел я п осл е 30-летн его в еден и я опыта. На основ ании результатов ан ал и за почв и уч ета п ол уч ен н ы х у р о ж а ев сделано сл е д у ю щ и е вы воды : 1. П од влиянием многолетнего прим ен ения н ав оза п рои сходи ло в п ер в ы х го д а х небольш ое пов ы ш ен и е а затем стаби л и зац и я со д ер ж а н и я органического у гл ер од а в почве. О дноврем енно, немного бы стрее и в теч ен и е всего времени, п р ои сходи л о н ак оп лен и е азота, в ы зв ав ш ее в р езу л ь т а т е п о н и ж ен и е соотн ош е ния С : N в почве. И з вы ш еук азан н ого сл едует, что д ей ст в и е н ав оза в н ач ал ь ном п ер и од е состояло в некотором обогащ ении почвы органическим вещ еством а затем только в п ополнен ии и у д е р ж а н и и этого к оличества на одинаковом уровн е.
340 M. G órski, L. K u sz e le w sk i 2. М ноголетнее м инеральное у добр ен и е не ок азал о сущ ественн ого влияния на со д ер ж а н и е органического вещ ества в почве, хотя на д ел я н к а х с полны м удобрен и ем бы ла о бн ар уж ен а тенденция к его повы ш ению , вы звана, вероятно, больш им количеством п ож н и в н ы х остатков. М инеральны е удобрен и я , особенно при полном удобрен и и и односторонном удобр ен и и азотом, систем атически пов ы ш али со д ер ж а н и е азота в почве. 3. У становлена зависим ость вы соты у р о ж а я от количества и усвояем ости питательны х вещ еств вносим ы х в уд о б р ен и я х , но не констатировано этой за в и симости от сод ер ж а н и я органического вещ ества в почве. Самый вы сокий ср е д ний у р о ж а й был получен при полном м инеральном удобр ен и и и при удобр ен и и навозом. В отдельн ы х годах наиболее устойчивы й у р о ж а й был получен при удобрен и и навозом. 4. П ри м енение нав оза и м инеральны х удобр ен и й иазн ачительно повлияло на д и ф ф ер ен ц и а ц и ю состава почвенного перегноя. С одерж ан и е гум иновы х и ф у л ь в о в ы х кислот и гуминов на д ел я н к а х нез'добряем ы х, удобр яем ы х навозом , N PK и (N H4)oSC>4 бы ло с х о ж е , несмотря на зн ач и тельн ы е различи я в реакци и почвы. И ск лю чение составляю т и зв есткованны е дел ян к и с прим енением п о л ного минерального удобрен и я , почвы которы х обн ар уж и в аю т более н и зк ое со д ер ж а н и е кислот гум уса и более вы сокое со д ер ж а н и е гуминов. 5. Б ез и зв есткования навоз и м инеральное у добр ен и е только н езн ач и тельн о влияли на со д ер ж а н и е отдельн ы х ф р ак ц и й кислот гум уса в почве. С истем ати ческое прим ен ение и зв ести оп р едел ен н о п он и ж ало со д р ж а н и е ф р ак ц и й кислот гумуса растворим ы х в N aO H и повы ш ало со д ер ж а н и е ф рак ц и й эти х кислот свя зан н ы х с кальцием. M A R I A N G Ó R S K I , L E S Z E K K U S Z E L E W S K I
THE EFFECT OF O R G A N IC A N D M IN E R A L FER T IL IZ ER S ON C O N TEN TS OF O RG A NIC M ATTER A N D H U M U S C O M PO SIT IO N IN SO IL S IN THE L IG H T
OF 38- Y EA R S T E ST S AT SK IER N IE W IC E
D e p a r t m e n t o f A g r o c h e m k t r y . W a r s a w A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y
S u m m a r y
The fin d in g s of con tin u ou s e x p e r im e n ts w ith rye and p otato m on ocu ltu res laid out at S k ie r n ie w ic e in th e yea rs 1923— 1924 w ere used for d e te r m in a tio n of th e e ffe c t of m a n y -y e a r s m an u rin g and m in era l d ressin g. Ten d iffe r e n t trea tm en ts w ere com pared: 1 — no fe r tiliz e r s, 2 — farm yard m an u re, 3 — CaM PK , 4 — N PK , 5 — PK, 6 — P N , 7 — K N , 8 — N a N 0 3, 9 — (N H 4)2S 0 4, 10 — CaCNo.
The e x p erim en ts w ere con d u cted on lig h t p od solic soil (tabl. 1, 2) in clim a tic con d ition s ty p ic a l for C entral P olan d (tabl. 3).
C h em ical so il an a ly sis w a s p erform ed for th e rye field after 20 and 38 years of trials, and a fter 30 years for th e p otato field . S o il a n a ly sis and crop y ield s led to th e fo llo w in g con clu sion s:
1. L o n g -co n tin u ed m an u rin g caused in th e fir s t y ea rs a slig h t in crem en t in, and la ter on sta b iliza tio n of, the organic so il carbon. C on cu rren tly, so m ew h a t m ore
3 8 -le tn ie d o św ia d czen ia z n a w o żen iem ob orn ik iem 341
q u ick ly and during th e w h o le period, occurred a ccu m u la tio n of n itrogen , cau sin g a ch an ge in the С : N ratio of th e soil. It appears th erefo re th a t th e e ffe c t of m anure con sisted at th e b eg in n in g in r a isin g slig h tly th e am ount of organ ic m atter, and la te r on in su p p le m e n tin g and m a in ta in in g it at u n iform le v e l.
2. L o n g -term m in era l fe r tiliz a tio n has no m ajor e ffe c t on soil co n ten ts of organic m atter, th ou gh w ith fu ll d ressin gs a r isin g ten d en cy w as ob served , w h ich h o w ev er w as p rob ab ly due to larger am ounts of crop resid u es le f t on the r e sp e c tiv e plots. On th e o th er hand, th e m in era l fe r tiliz e r s — n otab ly w ith fu ll fe r tiliz a tio n and o n e sid ed n itrogen d ressin gs — raised sy s te m a tic a lly th e n itro g en co n ten t of th e soil. 3. D ep en d en ce of th e crop y ield s on th e am ou n ts and a v a ila b ility of n u trien t co m p o n en ts su p p lied by th e fer tiliz e r s and on th e la tte r ’s im p act on so il reaction w a s stated , w h ile no d ep en d en ce on organ ic so il m atter co n ten t w a s found. H ig h est crops w e r e ob tain ed w ith fu ll m in era l d ressin g and m an u rin g. In th e p articu lar yea rs th e m o st sta b le crop y ie ld s w ere obtained on m anure.
4. A p p lica tio n of m an u re and m in era l fe r tiliz e r s did not cau se sig n ifica n t d iffe r e n tia tio n in th e com p osition of soil hu m u s. In sp ite of con sid erab le d ifferen ces in so il reaction , th e so il co n ten ts o f hu m ic and fu lv ic acids and of hu m in s w ere a p p ro x im a tely sim ilar on u n fertilized p lots, m anured plots and th ose d ressed w ith N P K or (NH4)2S 0 4. A n e x c e p tio n form ed lim ed p lots w ith fu ll m in era l fe r tiliz a tio n w h ich sh o w ed lo w e r hum ic acid and h igh er h u m in co n ten ts.
5. M anure w ith fu ll m in era l d ressin g and no lim in g had a n e g lig ib le e ffe c t o n ly on th e c o n ten t of th e p articu lar fra ctio n s of h u m ic acids in th e soil. R egular m an u rin g, on th e other hand, redu ced d is tin c tly the co n ten t of h u m ic acid fraction s d ir e c tly so lu b le in N aO H and in creased th e c o n ten t of th e fraction s bound w ith lim e.
