Научная статья на тему 'Формы соединений калия в выщелоченном черноземе при длительном применении разных систем удобрения в условиях Центрально-Черноземного региона'

Формы соединений калия в выщелоченном черноземе при длительном применении разных систем удобрения в условиях Центрально-Черноземного региона Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
80
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Плодородие
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ВЫЩЕЛОЧЕННЫЙ ЧЕРНОЗЕМ / СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ / ВАЛОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ КАЛИЯ / ОБМЕННЫЙ КАТИОН КАЛИЯ / НЕОБМЕННЫЙ КАТИОН КАЛИЯ / ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНЫЙ РАЙОН / LEACHED CHERNOZEM / FERTILIZING SYSTEM / TOTAL POTASSIUM / EXCHANGEABLE POTASSIUM / UNEXCHANGEABLE POTASSIUM / CENTRAL CHERNOZEMIC ZONE

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Донских И. Н., Исра Мустафа Машхур, Мязин Н. Г., Джумах Ашрам Мазен

Показано, что содержание валового калия в целинном черноземе изменяется по профилю от 1,5 до 2,5 %. Использование чернозема без удобрений привело к незначительному снижению содержание калия, а длительное применение удобрений ощутимо увеличило его. Доля мобильных соединений калия (обменный и необменный катионы) в составе калийного фонда изменяется в целинном черноземе от 2,71 до 4,67 % с максимумом в слое 0-20 см. Более высокая доля этих соединений калия (5,0-7,5 %) обнаружена в почвах контрольного и фонового вариантов. Длительное применение органо-минеральных систем и дефеката привело к значительному снижению этого показателя.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Донских И. Н., Исра Мустафа Машхур, Мязин Н. Г., Джумах Ашрам Мазен

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

POTASSIUM FORMS IN LEACHED CHERNOZEM OF THE CENTRAL CHERNOZEMIC ZONE UNDER LONG-TERM USE OF DIFFERENT FERTILIZING SYSTEMS

The total potassium content in virgin chernozem was found to vary from 1.5 to 2.5%. The use of chernozem without fertilization resulted in an insignificant decrease in the content of potassium, and the long-term use of fertilizers increased it. The portion of mobile (exchangeable and unexchangeable) forms in the potassium pool varied in virgin chernozem from 2.71 to 4.67% with a maximum in the 0- to 20-cm layer. Higher proportions of these K compounds (5.0-7.5 %) were found in the soils of the control and background treatments. The long-term application of organo-mineral fertilizers and defecation residues significantly decreased this parameter.

Текст научной работы на тему «Формы соединений калия в выщелоченном черноземе при длительном применении разных систем удобрения в условиях Центрально-Черноземного региона»

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АГРОХИМИИ

ФОРМЫ СОЕДИНЕНИЙ КАЛИЯ В ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ РАЗНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОГО РЕГИОНА

И.Н. Донских1, д.с.-х.н., Мустафа Машхур Исра1, к.с.-х.н., Н.Г. Мязин2, д.с.-х.н., Ашрам Мазен Джумах1, к.с.-х.н., 1. Санкт-Петербургский ГАУ, 2. Воронежский ГАУ

Показано, что содержание валового калия в целинном черноземе изменяется по профилю от 1,5 до 2,5 %. Использование чернозема без удобрений привело к незначительному снижению содержание калия, а длительное применение удобрений ощутимо увеличило его. Доля мобильных соединений калия (обменный и необменный катионы) в составе калийного фонда изменяется в целинном черноземе от 2,71 до 4,67 % с максимумом в слое 0-20 см. Более высокая доля этих соединений калия (5,0-7,5 %) обнаружена в почвах контрольного и фонового вариантов. Длительное применение органо-минеральных систем и дефеката привело к значительному снижению этого показателя.

Ключевые слова: выщелоченный чернозем, системы удобрения, валовое содержание калия, обменный катион калия, необменный катион калия, Центрально-Черноземный район.

Содержание калия в черноземных почвах колеблется от 2,11 до 2,8% К20 к массе почвы. Поступая в почву, биогенный калий не вымывается в силу своего сродства к глинистым минералам, а фиксируется ими «на месте». Этим объясняется повышенное содержание калия в гумусовых горизонтах черноземных почв (Пивоварова, 2005). Наблюдается определенная зависимость содержания валового калия от гранулометрического состава почв: в тяжелосуглинистых почвах его больше (2,32-2,43%), чем в средне- и легкосуглинистых (2,08-2,32%) разновидностях. В черноземах ЦЧЗ влияние гранулометрического состава на валовое содержание калия не обнаружено (Адерихин, Беляев, 1973). В черноземах различных регионов России отмечаются специфические особенности в распределении калия по гранулометрическим фракциям. Так, в почвах Центрально-Черноземного района (Адерихин, Беляев, 1971; Перевалов, Поддубный, 1974; Пивоварова, 2005), Томской области (Середина, 1984) валовое содержание калия уменьшается с ростом размера фракций. В черноземах Бурятии (Загузина, 1977) зависимость обратная - максимальное количество калия сосредоточено в песчаной фракции почв, а в дисперсных фракциях его содержание значительно ниже из-за специфичности минералогического состава почво-образующих пород.

Максимальное количество калия в илистой фракции. При этом в отдельных работах отмечается более высокая обеспеченность калием ила верхних гумусированных горизонтов, чем ила материнских пород. При этом происходит фиксация калия глинистыми минералами при трансформации смектитовых структур в гидрослюды (Чижикова и др., 1974).

Соотношение форм соединений калия в почве может в значительной степени изменяться в результате систематического внесения удобрений (Пчелкин, 1966; Перевалов, Поддубный, 1977; Шевчук, Степанов, Долгополов, 1979; Кононова, Бутяй-кин, 1995).

Аммонийные соединения, находящиеся в больших количествах в почвах, способствуют накоплению необменного катиона К+. Нитратные соединения увеличивают количество гидро-лизуемых форм соединений калия (Пивоварова, 2005). Также, в настоящее время выявлена отчетливая закономерность трансформации необменных и гидролизуемых соединений калия в обменное состояние (Якименко, 2003; Прокошев, 2004).

Цель исследований - изучить влияние длительного применения различных систем удобрения на изменение форм соединений калия.

Методика. Исследования проводили на основе длительного стационарного опыта, заложенного на опытном поле кафедры агрохимии Воронежского ГАУ в 1987 г. Опыт состоит из 15 вариантов. В программу исследований включено 6 вариантов: 1- контроль; 2 - фон - 40 т/га навоза за ротацию; 3-фон + К60Р60К60 ежегодно; 4 - фон + К120Р120К120 ежегодно; 5-фон + дефекат, 28 т/га за ротацию; 6 - дефекат + Ы60Р60К60 ежегодно. Кроме того, для сравнения исследовалась целинная черноземная почва, участок которой непосредственно примыкает к опытному полю кафедры. Опыт заложен в четырехкратной повторности. В опыте возделывали следующие культуры в севообороте: пар чистый - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень - викоовсяная смесь (однолетние травы) -озимая пшеница - ячмень. Опыт развернут во времени и в пространстве. Площадь делянки - 90 м2.

Все сельскохозяйственные культуры в севообороте возделывали с учетом агротехнических требований в Воронежской области. Минеральные удобрения вносили ежегодно в соответствующих дозах №К. Применяли аммонийную селитру, двойной суперфосфат, калий хлористый. Навоз и дефекат вносили один раз в шесть лет в чистом пару под озимую пшеницу. С 1987 г. прошло 18 лет. Отбор образцов для исследований производили в 2004-2005 гг.

Подвижные (обменные) соединения калия определяли по методу Чирикова, в качестве экстрагента применяли 0,5 н СН3СООН. Для определения ближнего резерва калия (по Горбунову) или необменного катиона калия (по Пчелкину) использовали 2 н. раствор НС1. Непосредственное определение калия проводили на пламенном фотометре.

Почва - выщелоченный чернозем, характеризуется типичными для этого подтипа свойствами. Средняя мощность гумусового горизонта 65 см. По гранулометрическому составу почва тяжелосуглинистая, крупнопылевато-иловатая с содержанием ила по профилю 33-35%. Она характеризуется средне- и слабокислой реакцией.

Результаты и их обсуждение. Данные о валовом содержании калия в почвах исследуемых вариантов опыта представлены в таблице 1. Как видно из таблицы, валовое содержание калия в целинном черноземе изменяется по профилю от 1,5 до 2,5%. При этом в пределах 60-сантиметровой толщи исследуемые слои 0-20, 20-40 и 40-60 см содержат 2% К20. В слое 60-80 см количество калия уменьшается до 1,5%, а обеспеченность этим элементом самого нижнего слоя 80-100 см достигает 2,5%. В почве контрольного варианта содержание калия по всем изучаемым слоям профиля было существенно ниже (1,0-1,2%), чем в целинном черноземе.

В фоновом варианте испытывали одно органическое удобрение (навоз). Содержание калия и в почве данного варианта также ниже показателей, отражающих валовое содержание калия в целинном черноземе. В верхнем 20-сантиметровом слое оно равно 1,2%, в слоях 20-40, 40-60 и 60-80 см количество данного элемента увеличилось до 1,5%.

1. Валовое содержание калия К2О в выщелоченном черноземе

Глу- Це- Кон- Фон- Фон + Фон + Фон Дефе- НСР05

бина лина троль навоз, ^0Р60 ^20Р120 + кат +

поч- 40 т/га К60 К120 де- ^0Р60

вы, фекат К60

см

0-20 2,0 1,2 1,2 1,2 2,0 2,0 3,0 0,11

20-40 2,0 1,0 1,5 2,0 2,5 2,0 3,0 0,21

40-60 2,0 1,2 1,5 2,5 2,5 2,0 3,0 0,16

60-80 1,5 1,0 1,5 2,5 2,5 2,5 3,0 0,10

80100 2,5 1,5 1,2 2,5 2,5 3,0 2,5 0,12

НСР05 0,25 0,20 0,10 0,21 0,10 0,24 0,12

Длительное применение органоминеральных систем удобрения способствовало ощутимому возрастанию валового содержания калия в исследуемых слоях почв вариантов. Как видно из таблицы 1, содержание калия в верхнем 20-сантиметровом слое почвы варианта фон + ^0Р60К60 равно 1,2%. В слое 20-40 см оно возросло до 2,0%. Вся нижележащая толща профиля данной почвы характеризуется очень высокой степенью обеспеченности этим элементом - 2,5%. Существенное уменьшение валового содержания калия связано с потреблением этого элемента возделываемыми сельскохозяйственными культурами и элювиированием калия вместе с илистыми и коллоидными частицами.

Аналогичная, еще более выраженная картина высокой аккумуляции калия наблюдается в почве варианта фон + ^20Р120К120. Здесь в самом верхнем 20-сантиметровом слое содержание калия снижено до 2,0%, а во всех нижележащих слоях профиля данной почвы валовое содержание калия 2,5%. Таким образом, в почвах вариантов, в которых применяли совместно органические и минеральные удобрения, произошло ощутимое накопление соединений калия. Аккумуляции более высокого количества калия способствовали процессы аградации (достройка кристаллической решетки) глинистых минералов в почвах, в которые систематически вносят высокие дозы калийных удобрений (Чижикова, 1991).

2. Запасы калия в выщелоченном черноземе при длительном применении удобрений, т/га

Глубина почвы, см Целина Контроль Фон- навоз, 40т/га Фон + ^0Р60К60 Фон+^20 Р120К120 Фон + дефекат Дефекат + ^0Р60К60

0-20 48 29 29 29 48 48 72

20-40 50 25 38 50 63 50 75

40-60 52 31 39 65 65 53 78

60-80 40 40 40 68 68 68 81

80-100 70 42 34 70 70 84 70

0-50 124 70 86 112 144 124 186

0-100 260 167 180 282 314 303 376

В почвах вариантов, в которых испытывали дефекат, валовое содержание калия зависит от того, с каким удобрением вносили дефекат. Применение дефеката на фоне навоза способствовало возрастанию содержания валовой формы калия в пределах всего почвенного профиля в сравнении с фоновым вариантом. Так, в пределах 60-сантиметровой толщи количество калия составляет 2% К20. В слоях 60-80 и 80-100 см наблюдается возрастание содержания валовой формы этого элемента до 2,5-3,0%. Такое высокое количество элемента в нижних горизонтах можно объяснить только процессами иллювиального накопления ила в более глубоких слоях почвенного профиля. В почве варианта дефекат + К60Р60К60 содержание калия наиболее высокое - 3,0%, в слое 80-100 см оно снижалось до 2,5%. Такие существенные различия в валовом содержании калия можно объяснить только процессами почвообразования, при которых в одних почвах усиливались хозяйственный вынос калия и нисходящая миграция калийных соединений за пределы метровой толщи. В других почвах, наоборот, протекали такие процессы, при которых наблюдалась аккумуляция соединений калия в пределах метровой толщи.

В соответствии с неодинаковым валовым содержанием калия, в этих почвах различались и запасы данного элемента (табл.2). Как видно из таблицы 2, послойные запасы калия в 60-сантиметровой толще целинного чернозема изменяются от 48 до 52 т/га К20. В слое 60-80 см они снижены до 40 т/га и были наиболее высокими (70,0 т/га К20) в слое 80-100 см. Суммарные запасы этого элемента в метровом слое равнялись 260 т/га. Особенно низкий уровень аккумуляции калия в почве контрольного варианта. В профиле этой почвы послойные запасы изменяются с глубиной от 28,8 т/га К20 в слое 0-20 см до 42 т/га в слое 80-100 см. Суммарные запасы калия в слое 0100 см составили всего лишь 167,5 т/га К20. В почве фонового варианта запасы калия примерно такие же, как и в почве контрольного варианта.

Очень высокие послойные запасы калия сосредоточены в почвах вариантов, в которых испытывали органоминеральные системы удобрения. Так, в почве варианта фон + К60Р60К60 при низком уровне аккумуляции калия запасы его в слое 0-20 см составили 29 т/га, в слое 20-40 см они возросли до 50,0 т/га, а в более глубоких слоях почвы этого варианта - 65-70 т/га К20. Суммарные запасы этого элемента в метровом слое этой почвы 282 т/га К20. Еще более выраженное накопление калия наблюдается в почве другого варианта, в котором испытывали более насыщенную органоминеральную систему удобрения. В этой почве практически все исследованные слои профиля имеют высокий уровень аккумуляции калия. Начиная со слоя 20-40 см, послойные запасы калия в этой почве изменяются с глубиной от 63 до 70,0 т/га, обеспечивая наиболее высокий уровень аккумуляции этого элемента в метровой толще - 314,0 т/га К20.

Использование дефеката на фоне как органических, так и минеральных удобрений, обусловило формирование высокого уровня аккумуляции калия. Так, в почве варианта фон + де-фекат при суммарном запасе калия в метровой толще, равном 303 т/га, послойные запасы в толще 80 см изменялись с 48,0 т/га в слое 0-20 см до 68 т/га К20 в слое 60-80 см. Самые высокие запасы калия сосредоточены в почве варианта дефекат + N«^60 - 376 т/га К20.

Наряду с определением общего уровня аккумуляции калия, нас интересовало как идут процессы мобилизации калийных соединений почв под действием применяемых удобрений и дефеката. Для этого применяли два метода: метод Мачигина, в котором использовали в качестве вытеснителя 1%-ный раствор карбоната аммония при соотношении почва : раствор = 1 : 20, и метод Чирикова, в котором в качестве экстрагента применяли 0,5 н. СН3СООН при соотношении почва : раствор = 1 : 25.

3. Содержание основных групп соединений калия в выщелочен_ном черноземе, мг К2О/100 г почвы_

Глубина почвы, см Целина Контроль Фон- навоз, 40т/га Фон + N60P60K60 Фон + N120P120K120 Фон + дефекат Дефекат + N60P60K60 НСР05

Подвижные (обменные) соединения калия (метод Мачигина)

0-20 24,4 20,0 20,0 19,4 22,4 21,6 24,4 3,05

20-40 18,4 17,0 17,6 17,6 17,0 17,0 18,4 2,50

40-60 17,0 16,6 17,0 15,4 16,4 15,4 17,0 1,95

60-80 15,4 15,4 16,6 15,4 15,4 11,6 15,4 1,78

80100 14,6 15,4 16,6 12,6 13,8 9,8 14,6 1,81

НСР05 3,06 2,46 2,83 2,23 1,78 1,91 1,87

Подвижные (обменные) соединения калия (метод Чирикова)

0-20 15,7 21,0 13,2 23,7 21,0 19,2 15,7 2,31

20-40 10,0 10,0 11,2 18,2 14,0 14,0 11,0 1,87

40-60 8,2 11,2 12,0 13,2 13,2 13,2 12,0 1,54

60-80 10,0 11,2 10,0 13,2 12,0 12,0 12,0 1,67

80100 10,0 10,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 1,93

НСР05 1,26 2,01 1,59 2,31 2,09 2,10 2,29

Гидролизуемые (необменные) соединения калия (2 М HCl, метод Пчелкина)

0-20 71 69 64 80 73 82 71 13,43

20-40 66 55 61 71 71 69 63 11,45

40-60 66 61 61 64 71 66 65 12,82

60-80 60 61 64 64 71 64 65 12,32

80100 58 61 66 61 63 55 60 12,78

НСР05 15,21 15,10 11,57 12,59 12,0 11,97 12,35

Как видно из таблицы 3, содержание подвижных соединений калия (метод Мачигина) в почвах изучаемых вариантов изменяется в зависимости от применяемых удобрений незначительно. Если проанализировать количество этих соединений в слое 0-20 см, то несколько больше их только в почве варианта фон + К120Р120К120, а также в почве вариантов, в которых испытывали дефекат. Содержание подвижных (обменных) соединений калия, извлекаемых углеаммонийной вытяжкой, здесь колеблется от 22,4 до 24,4 мг/100 г. Отсутствие существенных различий в содержании данных соединений калия по вариантам опыта можно объяснить высоким потреблением калия возделываемыми культурами, а также возможной фиксацией катионов калия минералами с расширяющейся кристаллической решеткой. В слое 20-40 см содержание данной группы соединений калия снижено до 17 мг К20/100 г. При этом количество соединений К в зависимости от применяемых удобрений практически не изменилось. Этот метод использовали потому, что в отдельные годы восходящая миграция карбонатов кальция может достигать горизонта 40-60 см.

В настоящее время для определения подвижных (обменных) соединений калия в выщелоченных черноземах рекомендуют метод Чирикова, в котором растворителем калийных соединений является 0,5 М раствор уксусной кислоты. Данные о содержании подвижных (обменных) соединений калия, определенных по методу Чирикова, представлены в таблице 3.

Из таблицы видно, что количество подвижных (обменных) соединений калия по группе обеспеченности (метод Чирико-ва) характеризует почвы всех вариантов как с повышенным и высоким содержанием в них соединений калия. В слое почвы

0-20 см в контрольном варианте содержание подвижных (обменных) соединений калия высокое (21 мг К20/100 г), в то время как в этом же горизонте в фоновом варианте оно снизилось до 13,2 мг К20/100 г. Такую разницу в показателях содержания данной группы калийных соединений можно объяснить тем, что в почве контрольного варианта калий почвенных запасов не мог использоваться в значительном количестве из-за получения низких урожаев возделываемых сельскохозяйственных культур. При использовании навоза в фоновом варианте урожайность культур повышалась, возрастал и хозяйственный вынос этого элемента. Однако, вносимый с навозом калий в меньшей степени закреплялся минеральными частицами из-за обволакивания последних пленками гумусовых веществ, образованных из навоза.

Применение минеральных удобрений, в составе которых были и калийные, способствовало существенному увеличению содержания подвижных (обменных) соединений калия в слоях 0-20 и 20-40 см по сравнению с содержанием данных соединений калия в этих горизонтах почвы фонового варианта. Накопление подвижных соединений калия в данных горизонтах почв рассматриваемых вариантов опыта связано с постоянным ежегодным внесением калийных удобрений. Применение дефеката привело к тому, что содержание подвижных соединений калия в слое 0-20 см уменьшилось, особенно в почве варианта дефекат + N60P60K60 (15,7 мг К20/100 г). Причина такого уменьшения количества соединений калия очевидно связана с тем, что кальций дефеката мог вытеснять катионы К из обменного состояния. В почве целинного участка содержание подвижных (обменных) соединений калия также ниже, чем на удобренных вариантах.

Гидролизуемые соединения калия определяли по методу В.У. Пчелкина (1966), используя в качестве кислотного гид-ролизата 2 М HCl. В данную группу соединений калия входит калий, находящийся в межпакетных пространствах глинистых минералов, имеющих лабильную кристаллическую решетку (Горбунов, 1978). Рано или поздно, прямо или косвенно в процесс питания растений вовлекаются все формы соединений почвенного калия. Поэтому при характеристике калийного состояния почв нужно учитывать не только легкоподвижные, но и условно подвижные соединения калия. Они служат резервом пополнения обменного катиона калия в почве, а также определяют способность почв к восстановлению катиона калия из резервных соединений.

Данные по содержанию необменного (гидролизуемого) катиона калия так же приведены в таблице 3. Как видно из этой таблицы, содержание необменного катиона калия в почвах изучаемых вариантов высокое. Оно колеблется в верхних горизонтах от 64 до 82 мг К20/100 г почвы. Более высокое оно в почве вариантов фон + N60P60K60 и фон + дефекат - 8082 мг К2О/100 г. В почве других вариантов количество этих соединений калия изменяется незначительно (64-71 мг К2О/100 г). В горизонте 20-40 см содержание необменного катиона калия ниже на 3-13 мг К20/100 г. В нижеследующих горизонтах обеспеченность этой группой соединений калия находится на том же уровне, что и в горизонте 20-40 см.

Для выявления относительного суммарного содержания подвижных (метод Чирикова) соединений калия и необменного катиона калия определяли доли этих соединений в валовом содержании калия в почвах изучаемых вариантов (табл. 4).

4. Относительная доля суммарного содержания подвижных соединений калия (метод Чирикова) и необменного катиона,

% от валового содержания калия

Глубина поч- Целина Контроль Фон - навоз, Фон + N60P60K60 Фон + N120P120K120 Фон + дефекат Дефекат +

вы, см 40т/га N60P60K60

мг/ % мг/ % мг/ % мг/ % мг/ % мг/ % мг/ %

100 г 100 г 100 г 100 г 100 г 100 г 100 г

0-20 86,7 4,3 90,0 7,5 77,2 6,4 127,5 10,6 94,0 4,7 101,2 5,1 86,7 2,9

20-40 76,0 3,8 65,0 6,5 72,2 4,8 89,2 4,5 85,0 3,4 83,0 4,2 74,0 2,5

40-60 74,2 3,7 72,2 6,0 73,0 4,9 77,2 3,1 84,2 3,4 79,2 4,0 77,0 2,6

60-80 70,0 4,7 72,2 4,8 74,0 4,9 77,2 3,1 83,0 3,3 76,0 3,0 77,0 2,6

80-100 68,0 2,7 71,0 4,7 78,0 6,5 73,0 2,9 75,0 3,0 67,0 2,2 72,0 2,9

Как видно из таблицы 4, в целинном черноземе доля наиболее мобильных соединений калия, представляющих ближний резерв калия для потребления растений, колеблется по изучаемым слоям от 2,7 до 4,7 %. При этом можно отметить, что доля этих соединений в самом верхнем 0-20 см слое почвы более высокая (4,3 %), а в слое 80-100 см - самая низкая (2,7 %). Такие различия в относительной обеспеченности данной группой калийных соединений в целинном черноземе связаны с неодинаковым содержанием валового калия в разных горизонтах почвы.

Содержание наиболее подвижных соединений калия в почве контрольного и фонового вариантов возросло, что связано с существенным уменьшением в почвах данных вариантов валового содержания этого элемента. При этом отчетливо видна зависимость, при которой доля мобильных соединений калия (ближний резерв) в самых верхних слоях более высокая - 6,4-7,5 %.

Длительное применение органоминеральных систем удобрения обеспечило, как показано ранее, достаточно высокие запасы калия. В этой связи, относительная доля мобильных соединений калия, несмотря на их возрастание, снизилась в преобладающей части профиля этих почв до 3,0-4,5 %. Исключение представляет слой почвы 0-20 см варианта фон + ^0Р60К60, в котором доля ближнего резерва калийных соединений была наиболее высокой - 10,6 %. В почве варианта фон + дефекат доля мобильных соединений калия изменяется по профилю от 5,1 % в самом верхнем 20-сантиметровом слое до 2,2 % в слое 80-100 см. В связи с очень высокими валовыми запасами калия в почве варианта фон + ^0Р60К60 относительная доля этой группы соединений калия, определяющих ближний резерв калия в почве, изменяется по профилю почвы от 2,9 до 2,5 %. Это самые низкие относительные показатели участия мобильных соединений калия в общем фонде калийных соединений данной почвы.

Выводы. Содержание калия в целинном черноземе изменяется по профилю от 1,5 до 2,5 %. Использование чернозема без удобрений привело к снижению валового содержания калия, а длительное применение удобрений ощутимо увеличивало его. Содержание обменного катиона калия (метод Мачигина) в почвах изучаемых вариантов изменяется незначительно. Более существенные изменения наблюдаются в содержании подвижных соединений калия, определенных по методу Чирикова. Применение органоминеральных систем удобрения способствовало увеличению данной группы со-

единений калия. Содержание необменного катиона калия в почвах исследуемых вариантов высокое - 64-82 мг К20/100 г почвы. Более высокое оно в почвах вариантов фон + N60P60K60, фон + N120P120K120, фон + дефекат - 80-82 мг К20/100 г почвы.

Доля мобильных соединений калия (обменный и необменный катионы) в составе калийного фонда изменяется в целинном черноземе от 2,7 до 4,3% с максимумом в слое 0-20 см. Доля этих соединений в общих запасах калия более высокая в почвах контрольного и фонового вариантов (4,7-7,5 %), чем в целинном черноземе. Длительное применение органомине-ральных систем удобрения и дефеката привело к значительному снижению этого показателя (2,3-3,4 %).

Литература

Пивоварова Е.Г. Калийное состояние почв и его моделирование в условиях Алтайского края. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2005. - 160 с. Адерихин П.Г., Беляев А.Б. Калий, его содержание, формы и распределение в почвах Центрально-Черноземных областей // Почвоведение.- 1973.- №10. - С. 99-106. Адерихин П.Г., Беляев А.Б. Запасы калия в почве ЦЧО и выделенных из них фракциях. // Научные доклады высшей школы (Биологические науки), 1971. - № 3. - С. 112-115. Перевалов М.И., Поддубный Н.Н. Формы калия в гранулометрических фракциях черноземов Саратовской области // Доклады ТСХА, 1974, вып. 198. - С. 93-97. Перевалов М.И., Поддубный Н.Н. Запасы и распределение калия в дерново-подзолистой и черноземной областях // Известия ТСХА.- 1974. Середина В.П. Калий в автоморфных почвах на лессовидных суглинках.- Томск: Изд-во ТГУ, 1984. - 215 с. Загу-зина Н.А. Содержание и формы соединений элементов питания в целинных и пахотных почвах Бурятии // Автореф. дисс. к. с.-х. н.- Л. - Пушкин, 1977. - 17 с. Чижикова Н.П., Градусов Б.П., Травникова Л.С. Минералогический состав глинистого материала. // Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы. Т. 1: Биогеоценология и их компоненты.- Новосибирск: Наука, 1974. - С. 159-163. Пчелкин В.У. Почвенный калий и калийные удобрения.- М.: Колос, 1966. - 366 с. Шевчук В.Е., Степанов А.Г., Долгополов А.А. Содержание подвижного калия в почвах юго-востока Центральной области и факторы его определяющие // Почвы Восточной Сибири и повышение их плодородия: Сб. научн. трудов.- Иркутск, 1979. -С.125-134. Кононова Г.М., Бутяйкин В.В. Термодинамическая оценка калийного состояния дерново-подзолистых супесчаных почв Теньгу-жевоского района республики Мордовия. // 24-е Огаревские чтения.-Саранск, 1995. - С. 168-169. Прокошев В.В. Калий и некоторые проблемы экологии // Почвы - национальное достояние России: Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов. Кн. 1, 2004. -286 с. Якименко В.Н. Калий в агроценозах Западной Сибири.- Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003. - С. 61-68. Горбунов Н.И. Минералы и плодородие почв // Агрохимия.- 1965.- № 7.

POTASSIUM FORMS IN LEACHED CHERNOZEM OF THE CENTRAL CHERNOZEMIC ZONE UNDER LONG-TERM

USE OF DIFFERENT FERTILIZING SYSTEMS

I.N. Donskih1, Mustafa Mashhoor Isra1, N.G. Myazin2, AshramMazen Jumah1 1St.. Petersburg State Agrarian University, Peterburgskoe sh. 2, Pushkin, St Petersburg, 196601 Russia 2Voronezh State University, pl Universitetskaya 1, Voronezh, 394006 Russia

The total potassium content in virgin chernozem was found to vary from 1.5 to 2.5%. The use of chernozem without fertilization resulted in an insignificant decrease in the content of potassium, and the long-term use offertilizers increased it. The portion of mobile (exchangeable and unexchangeable) forms in the potassium pool varied in virgin chernozem from 2.71 to 4.67% with a maximum in the 0-to 20-cm layer. Higher proportions of these K compounds (5.0-7.5 %) were found in the soils of the control and background treatments. The long-term application of organo-mineral fertilizers and defecation residues significantly decreased this parameter. Keywords: leached chernozem, fertilizing system, total potassium, exchangeable potassium, unexchangeable potassium, Central Cher-nozemic zone.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.