The main trends of retrieving agrogenically-transformed soils of tea plantations in the Russian subtropics after removal of a long-term load of fertilizers | Изменение агрогенно-преобразованных почв чайных плантаций субтропиков после снятия многолетней нагрузки удобрениями

English. The research was conducted in the fields of long-term multifactorial experiment with NPK-fertilizers on tea crop, located on brown forest acidic soils as the main ones for tea cultivation on the Sochi coast of the Black Sea, humid subtropic zone. Over a long period of fertilizer application (1986-2011) in a wide range of norms (70-270 and 120-600 kg N/ha for young and full-aged plantation, 60-180 kg P2O5/ha, 50-150 kg K2O/ha), a spectrum of soils with varying degrees of agrogenic transformation was formed. Since 2012, fertilization has been completely stopped. A comparative analysis of the yield, fertility, and material and functional state of the soils of the model tea plantations was carried out at the final stage of fertilization and 8-10 years after their complete abolition. The background was the natural forest soil bordering the plantation. The main trends of post–agrogenic changes were presented as an integrated circuit consisting of three blocks for the main influencing factor, namely the abolition of nitrogen, phosphorus and potash fertilizers. There was a 2.5-3.3-fold decrease in tea yield relative to the annual average and a decrease in soil nutrient supply (1.3-2.0 times) and humus (0.8-1.3%). However, a number of changes have been positive from an environmental point of view. Gradual self-healing of agrogenically transformed soils was observed: a decrease in the degree of agrogenic acidification ("deoxidation") and partial restoration of acid-base buffering; return to the initial humus and nitrogen levels, balance of various forms of soil potassium; partial remission of the biofunctional state of soils. In the absence of a fertilizer load, the soil retained an increased supply of available potassium by 1.2-1.3 times relative to the background, a high, 1.5-2 times higher than the background, total phosphorus content with a reduced phosphate buffering by 1.3-1.6 times; increased exchange acidity by 2-3 times due to aluminum.

Russian. Исследования проводили на базе длительного полевого многофакторного опыта с NPK-удобрениями на культуре чая на бурых лесных кислых почвах - основных для возделывания чая на Сочинском побережье Черного моря (влажные субтропики). За длительный период применения удобрений (1986-2011 г.) в широком диапазоне доз (70-270 и 120-600 кг N/га на молодой и полновозрастной плантации, 60-180 кг Р2О5/га, 50-150 кг К2О/га) был сформирован спектр в различной степени агрогенно-измененных почв. С 2012 г. внесение удобрений полностью прекратили. Провели сравнительный анализ урожайности, плодородия и вещественно-функционального состояния почв модельных плантаций чая на заключительном этапе внесения удобрений и через 8-10 лет после их полной отмены. Фоном служила естественная почва леса, граничащего с плантацией. Основные тренды постагрогенных изменений представили в виде интегральной схемы, состоящей из трех блоков по основному влияющему фактору – отмене азотных, фосфорных и калийных удобрений. Отмечено падение урожайности чая в 2,5- 3,3 раза относительно среднемноголетней и снижение обеспеченности почв питательными элементами (в 1,3-2,0 раза) и гумусом (на 0,8-1,3%). Однако ряд изменений были положительными с экологической точки зрения. Наблюдали постепенное самовосстановление агрогенно-преобразованных почв: ослабление степени агрогенного подкисления ("раскисление") и частичное восстановление кислотно-основной буферности; возвращение к исходным гумусному и азотному уровням, балансу различных форм почвенного калия; частичная ремиссия биофункционального состояния почв. В отсутствие нагрузки удобрениями в почве сохранялись повышенный в 1,2-1,3 раза относительно фона запас доступного калия, высокое (в 1,5-2 раза выше фона) содержание валового фосфора при пониженной в 1,3-1,6 раз фосфатной буферности; повышенная в 2-3 раза обменная кислотность, обусловленная алюминием.