Влияние активных форм кремния на плодородие почвы: модельный эксперимент

Аннотация

Плодородие почв – ключевой параметр продуктивности агроэкосистем и урожайности культур. Ежегодно в мире из-за деградации теряется 12 млн га почв. Внесение мелиорантов, грамотный подбор удобрений и оптимальные технологии возделывания культур способствуют сохранению почвенного плодородия. Известно, что применение кремнийсодержащих мелиорантов обеспечивает улучшение ряда почвенных характеристик, контролирующих качество сельскохозяйственных земель, однако исследований их действия на разных типах почв по-прежнему недостаточно. Цель работы – изучить влияние аморфного кремнезёма (SiO₂) на сорбцию питательных элементов и микробную активность дерново-подзолистой, серой лесной почв и чернозёма южного в модельном эксперименте. В образцы пахотных горизонтов почв добавляли тонкодисперсный диоксид кремния в дозах 200, 500 и 1000 кг/га. После инкубации в течение 2 мес. в почвах определяли рН, содержание органического вещества, емкость катионного обмена, содержание доступных форм фосфора и калия, а также активность каталазы. Во всех 3 почвах внесение SiO₂ улучшило сорбционную способность, микробную активность и содержание доступных форм K и P при снижении их выноса, а также снизило вынос аммиачного азота. В дерново-подзолистой почве отмечено увеличение содержания органического вещества, что, вероятно, связано с усилением микробиологической активности. Предположено, что действие кремнезема обусловлено повышением концентрации мономеров и полимеров кремниевой кислоты благодаря его высокой растворимости. Монокремниевая кислота влияет на химические и биологические процессы, включая микробную активность, а полимерные формы кремниевой кислоты – на агрегацию почвенных частиц. Таким образом, внесение активных форм кремния запускает прямые и опосредованные процессы, обеспечивающие повышение плодородия разных типов почв.