Phosphorus status of diverse soils in Finland as influenced by long-term P fertilisation 2. Changes of soil test values in relation to P balance with references to incorporation depth of residual and freshly applied P

Abstract

Fosforilannoituksella tehostetaan kasvintuotantoa ja turvataan välttämättömän kasvutekijän jatkuva saanti kestävän maatalouden vaatimusten mukaisesti. Hyvien satojen edellyttämän maan fosforitilan saavuttamiseen ja ylläpitoon tarvittavaa lannoitusta tutkittiin pitkäaikaisilla kenttäkokeilla 22 koepaikalla ominaisuuksiltaan vaihtelevilla mailla, joihin oli edellisinä vuosikymmeninä kertynyt runsaasti fosforia. Viiden vuosittain annetun fosforimäärän (0, 15, 30, 45 ja 60 kg ha-1) vaikutuksia maan fosforitilaan tutkittiin useilla kemiallisilla menetelmillä 9 15 koevuoden jälkeen, ja analyysituloksia verrattiin pellon fosforitaseeseen. Nurmelle levitetyn fosforin kerrostumista tutkittiin neljällä koepaikalla. Fosforilannoituksen koko kyntökerroksessa aiheuttamat maan fosforipitoisuuden keskimääräiset erot prosentteina fosforitaseesta olivat asetaattitestillä 3,5 % (0,0159 mg P dm-3 maata)/(P-taseen ero 1 kg ha-1), vesiuutolla 4,7 % (0,0214 mg P dm-3)/(kg P ha-1) ja Olsenin menetelmällä 9,7 % (0,058 mg P kg-1)/(kg P ha-1). Mailla, jotka pidättivät liukoista fosforia tehokkaimmin, enimmillään yli 500 kg ha-1 sadoissa poistuneita suuremmat fosforimäärät eivät riittäneet nostamaan asetaatti- ja vesiuutolla määritettyjä fosforipitoisuuksia enempää kuin hyvään kasvuun tarvittiin. Alussa korkeat asetaattiuuttoisen fosforin pitoisuudet pienenivät hitaasti fosforilannoituksen ollessa yhtä suuri kuin fosforin poistuma sadoissa, mutta pienet alkupitoisuudet eivät muuttuneet ilman erityistä syytä kuten maan happamoitumista ja niukkafosforisen jankon sekoittumista kyntökerrokseen. Asetaattimenetelmän mukaan lannoitefosforia tarvittiin maan fosforitilan ylläpitoon keskimäärin noin 10 kg ha-1 enemmän kuin sadoissa poistui. Tulosten mukaan syvällä perusmuokkauksella homogenisoitujen kivennäismaiden fosforitilan hitaat ja säännölliset muutokset voidaan määrittää riittävän tarkasti ja luotettavasti suhteellisen harvoin tehtävillä viljavuustutkimuksilla. Maatalouden ympäristönsuojelua varten turvemaiden liukoisen fosforin pitoisuus tulisi määrittää myös muokkauskerrosta syvempää. Pintalannoitettujen nurmien ohut pintakerros rikastui paljon nopeammin kuin koko kyntökerros. Jos fosforia levitetään maan pinnalle toistuvasti ilman välillä tehtävää kunnollista multausta, huuhtoutumisriskin luotettava arviointi edellyttää pintaa pitkin valuvan veden huuhtoman maan tutkimista erikseen ohuesta pintakerroksesta otetuttujen maanäytteiden avulla.

Fertilising with phosphorus (P) ensures continuous supply of an essential growth factor as necessary for productive and sustainable agriculture. The amounts of P required to attain and maintain an adequate P status in the soil were investigated in field experiments at 22 sites in Finland on soils containing large amounts of residual fertiliser P. The effects of five rates (0, 15, 30, 45 and 60 kg ha-1) of annual P application were measured in the soil by chemical methods after 9 to 15 experimental years, and the changes in soil test P values (STP) were compared with P balances. Stratification of P in ley soil by broadcast application of fertilisers was assessed at four sites. The mean changes of STP in the whole topsoil caused by P fertilisation expressed as per cent of the balance difference were 3.5% (0.0159 mg dm-3)/(kg ha-1) in the acid ammonium acetate test (PAc), 4.7% (0.0214 mg dm-3)/(kg ha-1) in water extraction (Pw) and 9.7% (0.058 mg kg-1)/(kg ha-1) in sodium bicarbonate extraction (modified Olsen P). Initially high PAc values tended to slowly decrease at zero P balance, while low values did not change without some particular reason, such as soil acidification or mixing of the topsoil with some of the less fertile subsurface soil. A thin layer of the uppermost soil was quickly enriched by broadcast application of P fertiliser.