Phosphorus status of diverse soils in Finland as influenced by long-term P fertilisation I. Native and previously applied P at 24 experimental sites

Abstract

Suomen maaperä sisältää melko runsaasti peruskalliosta jauhautunutta fosforia. Peltojen luontaiset fosforivarat eivät kuitenkaan riitä tehokkaaseen kasvintuotantoon, koska ne ovat vaikealiukoisia ja huonosti kasvien saatavilla. Fosforitila oli ennen yleisesti huono, mutta 1940-luvulla alkanut runsas fosforilannoitus on parantanut viljelymaiden fosforinluovutuskykyä merkittävästi. Parannettujen peltojen fosforilannoituksen optimointia varten perustettiin vuosina 1977-1981 monivuotisia lannoituskokeita 24 koepaikalle maan eri puolille. Kohtalaisen happamista koepaikoista (pH w 4,6-6,6) kuusi oli eloperäisillä mailla (15-31 % org. C) ja kahdeksantoista kivennäismailla (1,6-9,8 % org. C ja 3-74 % savesta). Fosforin kokonaispitoisuus (21 maata) oli 0,66-1,87 g kg -1 , emäsliukoinen fraktio (Al,Fe-P, 16 maata) 0,18- 0,57 g kg -1 ja oksalaattiuuttoisen alumiinin ja raudan fosforikyllästysindeksi 4,5-12,4 %. Asetaattimenetelmällä määritetyn fosforiluvun keskiarvo oli jonkin verran suurempi kuin samanaikaisten viljavuustutkimusten eli 13,1 mg dm -3 (vaihtelu 3,7-60) ja vesiliukoisen fosforin (uuttosuhteella 1:60 v/v) 11,5 mg dm -3 (vaihtelu 1,6-42); jälkimmäinen oli pienempi happamilla hiedoilla mutta suurempi eräillä eloperäisillä mailla. Kvantitatiivisempi Olsenin menetelmä tuotti suhteellisesti suurempia fosforipitoisuuksia (keskiarvo 61 mg dm -3 , vaihtelu 23-131) kuin muut kaksi menetelmää, jotka happamilla mailla osoittavat pääasiassa fosforin intensiteettiä. Koepaikkojen maaperästä tehdyt kemialliset analyysit osoittivat, että viljelymaihin kertyneistä huomattavista lannoitefosforimääristä huolimatta fosforitilan intensiteettitekijä on pysynyt melko alhaisella tasolla suurella osalla Suomen pelloista.

The native reserves of phosphorus (P) in Finnish soils are sizeable but poorly available to plants. The P status has been generally poor, but large rates of P applied since the 1940s have substantially enhanced the supply of P from the soil. As a means of optimising P fertilisation of crops grown in the improved soils and promoting agro-environmental sustainability of agriculture, long-term field experiments were established in 1977-1981 on various soil types around Finland, between the latitudes of 60 and 65 N. The experimental sites (8 Cambisols, 9 Regosols, 6 Histosols, 1 Podsol) were moderately acidic (pH w 5.6, range 4.6-6.6) and contained 1.6-31.2% organic C, and (mineral soils) 3-74% clay. The concentration of total P was 1.22 (0.66-1.87) g kg -1 , and the inorganic fraction separated with fluoride and hydroxide extractions (Al,Fe-P) was 8.2% (4.5-12.4%) of oxalate extractable Al+Fe (P saturation index). In mineral topsoil the pool of Al,Fe-P was 850 kg ha -1 , which is 300 kg ha -1 larger than was obtained in the early 1960s and 600 kg ha -1 larger than found in virgin soils. The soil test P value was 13.1 (3.7-60) mg dm -3 by the acid ammonium acetate method, 11.5 (1.6-42) mg dm -3 by a water extraction method (1:60 v/v) and 61 (23-131) mg kg -1 with a modified Olsen method. The intensity factor of soil P status has remained at a relatively low level in a major part of the cultivated area.