Динамика содержания почвенных фосфатов при разложении экскреций Alces alces в эксперименте

УДК 631.4:634.9 + 591.5

 

Е. Н. Пилипко

Днепропетровский национальный университет, г. Днепропетровск, Украина,
E-mail: karlovna@ukr.net

Ключевые слова:почва, экскременты, тяжелые металлы, фосфор

DYNAMICS OF SOIL PHOSPHATES LEVEL UNDER DECAY
OF ALCES ALCES EXCREMENTS UNDER MODEL CONDITIONS

Ye. N. Pilipko

Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine, E-mail: karlovna@ukr.net

Key words: soil, excrements, heavy metals, phosphorus

В зависимости от степени аэрации в почве образуются минеральные и органические соединения фосфора, содержание которых характерно для разных видов почв. Главным источником фосфора в почве для питания растений являются его минеральные соединения. Значительная часть фосфора в почвах представлена в форме органических соединений, не доступных для растений; органический фосфор может быть использован как источник питания только после их минерализации. В связи с тем, что в почве процессы обновления органических веществ идут беспрерывно за счет минерализации одних форм и синтеза других, роль органических фосфатов в питании растений существенна.

Известно, что главным фактором, опеределяющим содержание и распределение органических фосфатов в почвах, является гумус, поэтому запасы и формы фосфора зависят от содержания в почве органических веществ. Источник органической части почвы – органические остатки, поступающие в нее. Состав органических остатков разнообразен, в основу многих входят экскреции животных. Особенно ценны экскреции животных–фитофагов, которые представляют собой непереваренные остатки растительной пищи, прошедшие частичную трансформацию в процессе пищеварения и метаболизма в организме животного.

Для исследования влияния разлагающегося органического вещества на примере экскреций Alces alces (L.) на содержание фосфатов (P2O5) в почве нами был поставлен ряд экспериментов в лабораторных условиях. В микролизиметры закладывалась почва суглинистого гранулометрического состава в количестве 150 г. Длительность экспериментов составляла один и шесть месяцев. В каждом эксперименте были задействованы три фактора, которые имели максимальное и минимальное значения: масса экскреций Ex (3 и 8 г), норма полива Pol (50 и 100 мл; полив осуществлялся 1 раз в 7 дней дистиллированной водой), концентрация никеля Ni (37,1 и 185,7 мг/150 г почвы). На основании полученных результатов построены математические модели.

Рассмотрим уравнение регрессии для почвенных фосфатов (P2O5), полученное по результатам эксперимента, продолжительность которого составляла один месяц:

Y = 0,6 – 0,07 Ni – 0,07 Pol Ni (R2 = 89 %),

где Y – содержание почвенного фосфора; Ni – концентрация никеля; Pol Ni – взаимодействие нормы полива и концентрации никеля; R2 – коэффициент детерминации.

В данном эксперименте выявлено, что на содержание P2O5 влияние оказывает никель как самостоятельно, так и во взаимодействии с поливом. Максимальное снижение содержания фосфора (на 47 %) наблюдается при повышении концентрации никеля (от 37,1 до 185,7 мг/150 г почвы), если норма полива максимальна и составляет 100 мл. А максимальное повышение содержания P2O5 (на 23 %) происходит при повышении нормы полива от 50 до 100 мл и при минимальной концентрации никеля (37,1 мг/150 г почвы).

Теперь рассмотрим, какие факторы оказывают влияние на почвенные фосфаты через 6 месяцев после начала эксперимента:

Y = 2,4 + 0,47 Ex Ni (R2 = 58 %),

где Y – содержание почвенного фосфора; Ex Ni – взаимодействие количества экскреций и концентрации никеля; R2 – коэффициент детерминации.

В данном экскперименте на содержание P2O5 влияет взаимодействие двух факторов – массы экскреций и концентрации никеля. При увеличении одного из факторов – концентрации никеля – содержание фосфатов снижается на 23 % (если масса экскреций минимальна и составляет 3 г) и повышается на то же значение (если масса экскреций максимальна, то есть равна 8 г).

Таким образом, никель оказывает на повышение содержания почвенных фосфатов негативное влияние. Два других фактора имеют различное влияние на динамику P2O5. Увлажнение в умеренном количестве является необходимым фактором для разложения экскреций в почве, но при максимальном значении полив способствует промыванию фосфатов в нижние горизонты, что приводит к снижению накопления P2O5 в почве.

Отмечено положительное влияние экскреций лося на содержание P2O5 в почве. Кроме внесения в почву ценных питательных для растительных и животных организмов веществ, экскреции фитофагов выполняют протекторную функцию, которая заключается в способности гумусовых веществ, находящихся в составе экскреций фитофагов, связывать токсичные элементы или соединения. В унавоженных почвах резко повышаются предельно допустимые концентрации тяжелых металлов; негативное влияние последних на растения проявляются при значительно более высоком содержании, чем в малогумусных почвах. Протекторная функция охватывает не только систему «почва – растение», но и другие компоненты биогеоценоза.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 493-494.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники