Report
ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ И ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКОВ РОССИИ ПРИ МНОГОЛЕТНЕМ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЧАЯ С РАЗЛИЧНЫМИ NPK-УДОБРЕНИЯМИ
| Title: | ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ И ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКОВ РОССИИ ПРИ МНОГОЛЕТНЕМ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЧАЯ С РАЗЛИЧНЫМИ NPK-УДОБРЕНИЯМИ |
|---|---|
| Publisher Information: | Агрохимический вестник, 2024. |
| Publication Year: | 2024 |
| Subject Terms: | агроценозы чая, brown forest acidic soils, редкоземельные элементы, бурые лесные кислые почвы, коэффициенты концентрации, фракционирование, tea agrocenoses, rare earth elements, простые и сложные NPK-удобрения, fractionation, simple and complex NPK-mineral fertilizers, concentration coefficients |
| Description: | A comparative assessment of the content of rare earth elements (REE) and the ratio of their subgroups (light, medium, heavy) in brown forest acid soils of the Sochi Black Sea coast is presented, due to the prolonged use of various doses, types, forms of simple and complex NPK-fertilizers in tea cultivation. The soil (0-20 cm) of a number of variants of a multifactorial field experiment was studied, where fertilizers were applied annually for more than 25 years. They were compared with the forest soil (local geochemical background). The REE content (gross and mobile forms) was determined by mass spectrometry and atomic emission with inductively coupled plasma. The use of ammonium nitrate and urea (double dose – 140-400 kg N/ha, a total of 7.6 t N/ha was introduced) did not lead to a significant gross accumulation of REE (about 10% relative to the background; 116.2 to 107.2 mg/kg). The introduction of superphosphate (double dose – 120 kg P2O5/ha, total 3.1 t P2O5/ha) with nitrogen fertilizers increased the gross REE content by 15% (up to 124.7 mg/kg). The use of potassium salt/potassium chloride (double dose – 100 kg K2O/ha, total 2.6 t K2O/ha) together with N-fertilizers (as well as complex NPK-fertilizers in single doses) led to a pronounced 1.6-fold accumulation of REE (up to 167.8-171.7 mg/kg); increased to a greater extent concentrations of light and medium REE (primarily La). Single and double doses of NPK in predominantly complex forms led to the accumulation of REE of no more than 20-25%. The concentration of mobile REE and their percentage of the gross content in the soil under tea increased 2.5-4.3 and 2.3-3.2 times (respectively), the higher the gross content increased. The growth is more pronounced for heavy REE, which is due to their increased hydrolysis in comparison with light REE during soil acidification (by 0.4-0.8 pH units). The generally accepted normalization of gross REE contents according to the standard (NASC – North American shalу composite) showed that the forest soil is characterized by a deficit of all REES (C/CNASC in the range of 0.3-0.7). Their fractionation is expressed in the predominance of light REES (C/CNASC = 0.64), a reduced content of medium and heavy REES (C/CNASC = 0.44 and 0.31). The soils of tea agrocenoses retained the character of REE fractionation and repeated the configuration of the spectra of gross concentrations. With the most pronounced accumulation of REE, the total content of light/medium/heavy REE increased to C/CNASC = 0,97-1.05/0.63-0.69/0,40-0,43, accordingly. Lanthanum (C/CNASC = 1.1-1.2) and cerium (C/CNASC = 1.0-1.1) became redundant, slightly changing the configuration of spectral lines in this area. The increased content of Ce in potash fertilizers is expected due to the predominance of Ce in the composition of REE characteristic of natural raw materials, and the high content of La is a geochemical feature of the place of extraction of raw materials. Представлена сравнительная оценка содержания редкоземельных элементов (РЗЭ) и соотношения их подгрупп (легкие, средние, тяжелые) в бурых лесных кислых почвах Сочинского Черноморского побережья при длительном применении различных доз, видов, форм простых и сложных NPK-удобрений при возделывании чая. Исследовали верхний слой почвы (0-20 см) вариантов многофакторного полевого опыта, где удобрения ежегодно вносили более 25 лет в сравнении с почвой леса (местный геохимический фон). Содержание РЗЭ (валовое и подвижных форм) определяли масс-спектрометрически и атомно-эмиссионно с индуктивно связанной плазмой. Применение аммиачной селитры и мочевины (двойная доза – 140-400 кг д.в/га, всего внесено 7,6 т N/га) не привело к существенному накоплению РЗЭ (около 10% относительно фона; 116,2 к 107,2 мг/кг). Внесение с азотными удобрениями суперфосфата (двойная доза – 120 кг д.в/га, всего 3,1 т Р2О5/га) повысило валовое содержание РЗЭ на 15% (до 124,7 мг/кг). Применение хлорида калия (двойная доза – 100 кг д.в/га, всего 2,6 т К2О/га) совместно с азотными (как и сложными NPKудобрениями в одинарных дозах) привело к выраженному 1,6-кратному накоплению РЗЭ (до 167,8171,7 мг/кг); в большей мере росли концентрации легких и средних РЗЭ (в первую очередь La). Одинарные и двойные дозы NPK преимущественно в сложных формах (нитроаммофоска), привели к накоплению РЗЭ не более 20-25%. Концентрация подвижных РЗЭ и их процент от валового содержания в почве под чаем выросли в 2,5-4,3 и 2,3-3,2 раза (соответственно) тем больше, чем выше росло валовое содержание. Рост выражен сильнее для тяжелых РЗЭ, что связано с их повышенной в сравнении с легкими РЗЭ гидролизацией при подкислении почвы (на 0,4-0,8 единиц рН). Общепринятое нормирование валовых содержаний РЗЭ по эталону (NASC – североамериканский сланец) показало, что для почвы леса характерен дефицит всех РЗЭ (С/СNASC в диапазоне 0,3-0,7), а их фракционирование выражается в преобладании легких РЗЭ (С/СNASC = 0,64), пониженном содержании средних и тяжелых РЗЭ (С/СNASC = 0,44 и 0,31). Почвы чайных агроценозов сохраняли характер фракционирования РЗЭ и повторяли конфигурацию спектров валовых концентраций. При наиболее выраженном накоплении РЗЭ, общее содержание легких/средних/тяжелых РЗЭ повысилось до С/СNASC = 0,97-1,05/0,63-0,69/0,40-0,43, соответственно. Лантан (С/СNASC = 1,1-1,2) и церий (С/СNASC = 1,0-1,1) перешли в разряд избыточных, несколько изменив в этой области конфигурацию линий спектров. Повышенное содержание Се в калийных удобрениях ожидаемо в связи с характерным для природного сырья преобладанием Се в составе РЗЭ, а высокое содержание La служит геохимической особенностью места добычи сырья. |
| Document Type: | Research |
| DOI: | 10.24412/1029-2551-2024-6-006 |
| Rights: | CC BY |
| Accession Number: | edsair.doi...........b832f5c334d89598b20a8446ed1a6a00 |
| Database: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.24412/1029-2551-2024-6-006 |
|---|