CC BY
177
УДК 631.821.1
К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДОЛОМИТОВОЙ МУКИ И ГИПСА С КИСЛЫМИ ПОЧВАМИ
В.В. ОКОРКОВ, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора
Л.А. ОКОРКОВА, старший научный сотрудник Владимирский НИИСХ Россельхозакадемии E-mail: adm@vnish.elcom.ru
Резюме. В модельных исследованиях изучен механизм взаимодействия доломитовой муки и гипса с иллювиальным горизонтом дерново-подзолистой почвы с низкой величиной гидролитической кислотности. Исследования проведены в колонках, в два верхних разделяемых слоя (по 10 см) которых вносили различные дозы доломитовой муки, гипса или их сочетания, два последующих слоя были без мелиорантов. Коэффициент использования доломитовой муки, внесенной в 2 слоя по 0,66 Н, равнялся 0,56, что совпадает со степенью гидролиза карбонат-ионов (55,7 %). Ее мелиоративное действие наблюдалось только в слое внесения. Вторая доза этого мелиоранта (1,31 Нг) обеспечила снижение Нг и в более глубоком слое почвы. Коэффициент ее использования в слое 0...20 см составил 0,36, в слое 0...30 см - 0,49, степень гидролиза карбонат-ионов - 54 %. В почвах с низкой величиной Нг в процессе взаимодействия известковых материалов с поглощающим комплексом гидролиз карбонат-ионов протекает преимущественно по 1-й ступени (100 %) и на 10.20 % по 2-й. В слое внесения гипса (1,31 Нг) коэффициент его использования был весьма низким (0,07). Добавление к доломитовой муке (0,66 Нг) гипса (0,66 Нг) против той же дозы доломитовой муки из-за вытеснения кальцием гипса обменных ионов водорода вело к снижению рН жидкой фазы, что увеличивало гидролиз карбонат-ионов по 2-й ступени и соответственно коэффициент использования доломитовой муки с 0,56 до 0,83. Положительное влияние совместного применения доломитовой муки и гипса привело к снижению Нг в слоях 20.30 и 30.40 см с 3,32.3,50 до 2,30.2,70 мг-экв/100 г почвы. При уменьшении дозы гипса в составе мелиоранта в 2 раза коэффициент использования доломитовой муки снизился с 0,83 до 0,68. Между коэффициентами использования доломитовой муки и степенью гидролиза карбонат-ионов установлена достоверная линейная взаимосвязь. Она подтверждает определяющую роль гидролиза СО32- с образованием гидроксил-ионов в снижении Нг (за счет связывания Н+ и АР+ ионами ОН- соответственно в малодиссоциированное и малорастворимое соединения).
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, кислотность, обменный алюминий, доломитовая мука, гипс, степень гидролиза карбонат-ионов.
Одна из главных причин низкой продуктивности и качества продукции, выращиваемой на дерново-подзолистых почвах, - кислая реакция среды. Во многих случаях с ней связано повышенное содержание подвижных форм алюминия, железа и марганца. Их концентрация обычно возрастает с увеличением кислотности почвы и глубины. При количестве обменного алюминия больше 3.. .5 мг/100 г почвы наблюдается его токсическое действие на корневые системы многих возделываемых культур [1]. В засушливых условиях это мешает проникновению корневых систем в поисках влаги в более глубокие слои, что отрицательно сказывается на продуктивности растений и эффективности удобрений.
При обобщении литературных сведений о влиянии известьсодержащих материалов на агрохимические свойства кислых почв установлено [2], что коэффициент использования их на снижение гидролитической кислотности чаще всего варьирует в пределах 0,4.. .0,6. Поэтому было высказано предположение о том, что в процессе взаимодействия извести с поглощающим комплексом (ПК) кислых почв наблюдается гидролиз карбонат-ионов преимущественно по 1-й ступени. В то же время в работе [3] при изучении механизма взаимодействия доломитовой
муки, гипса и их смесей с ПК иллювиального горизонта дерново-подзолистой почвы, характеризующегося высокой гидролитической (НГ 8,7...9,1 мг-экв/100 г почвы), низкой актуальной (рНКС| 3,66.3,80) кислотностью, установлено что коэффициент использования половинной и полной доз доломитовой муки на снижение НГ в расчете на слой внесения составил соответственно 93,2 и 80,8 %, а полной дозы гипса - 18,3 %. Двойная доза доломитовой муки в условиях опыта растворилась на 60 %, коэффициент использования этого ее количества составил 67,6 %. Из этого следует, что практически вся доломитовая мука, доза которой эквивалентна 0,5 и 1,0 НГ и рассчитана на мелиорацию определенного слоя почвы, практически полностью расходуется в этом слое. При внесении полной дозы доломитовой муки только около 20 % ее может пойти на улучшение свойств нижележащего слоя почвы. Большие возможности по снижению кислотности почвы глубже слоя внесения имеются при использовании двойной дозы мелиоранта. Следовательно, для увеличения мощности корнеобитаемого слоя кислых почв с высокой гидролитической кислотностью дозы известковых материалов должны быть значительно выше одинарной, рассчитываемой на мелиорацию только пахотного слоя.
Мы провели дальнейшие исследования по взаимодействию доломитовой муки и гипса с иллювиальным горизонтом дерново-подзолистой почвы, характеризующимся следующими характеристиками: НГ - 3,14, сумма поглощенных оснований - 6,4.. .6,5, НОБМ - 1,0 мг.экв/100 г почвы, А1обм - 2,5 мг/100 г, рНКС| - 4,04.
Цель наших исследований - определить коэффициенты использования доз доломитовой муки, близких к половинной и полной нормам по гидролитической кислотности, на ее снижение на почвах с невысокой величиной НГ; установить возможность повышения эффективности известьсодержащих мелиорантов путем дополнительного внесения гипса; оценить взаимосвязь коэффициентов использования известьсодержащих материалов со степенью гидролиза карбонат-ионов мелиоранта.
Условия, материалы и методы. Модельные исследования проведены в колонках, в два верхних разделяемых слоя которых (по 10 см) вносили различные дозы доломитовой муки (по 0,66 и 1,31 НГ), гипса (1,31 НГ) или сочетания этих мелиорантов (доломитовая мука 0,66 НГ + гипс 0,66 НГ, доломитовая мука 0,66 НГ + гипс 0,33 НГ), два последующих слоя были без мелиорантов.
Через колонку порциями по 50 мл через два дня пропускали по 500 мл дистиллированной воды, что соответствовало выпадению половинной нормы годовых осадков (600 мм). Фильтрат собирали по порциям, измеряя их массу, и количественно переносили в мерные колбочки на 100 мл. От известной массы отбирали точно по 10 мл фильтрата для определения рН. Остальное его количество доводили до метки дистиллированной водой и анализировали на содержание анионов (С1-, НСО3-, Б042-) и катионов (Са2+, Мд2+). После прохождения через колонки запланированного количества воды их разбирали по слоям, высушивали при температуре 50 оС, растирали в фарфоровой ступке и анализировали по общепринятым методам агрохимического анализа. Величину рН каждого слоя почвы определяли при соотношении почва:вода 1:0,5. В этом случае, по сравнению с соотношением почва:вода 1:1, она слабо понижается и будет приближаться к значениям величины
Таблица 1. Влияние доз доломитовой муки и гипса на физико-химические свойства различных слоев колонок В1 -горизонта дерново-подзолистой по-
чвы
Слой, см Hr S Hr + S H ОБМ Т, % Al б обм PHводн 1:0,5
мг-экв/100 г почвы мг/100 г
Контроль
0.10 2,82 6,4 9,22 0,66 69,4 2,25 5,60
10.20 3,50 5,8 9,30 0,82 62,4 3,00 5,09
20.30 2,97 6,6 9,57 0,62 69,0 2,50 5,46
30.40 2,80 6,4 9,20 0,60 69,6 2,52 5,47
По 2,06 мг-экв доломитовой муки на 100 г почвы в 2 слоя (7,21 мг-экв/колонку)
0.10 2,10 8,8 10,9 0,08 80,7 0,45 6,10
10.20 1,92 8,2 10,1 0,05 81,0 0,25 5,95
20.30 3,32 6,2 9,52 0,75 65,1 1,89 5,26
30.40 3,50 6,0 9,50 0,77 63,2 2,79 4,99
По 4,12 мг-экв доломитовой муки на 100 г почвы в 2 слоя (14,42 мг-экв/колонку)
0.10 1,75 9,0 10,75 0,04 83,7 0,18 6,36
10.20 1,57 8,8 10,37 0,02 84,9 Нет 6,55
20.30 1,92 7,5 9,42 0,20 79,6 0,63 6,07
30.40 2,80 6,4 9,20 0,57 69,6 2,16 5,51
По 2,06 мг-экв/100 г почвы доломитовой муки и гипса в 2 слоя (по 7,21 мг-экв)
0.10 1,92 8,68 10,6 0,06 81,9 0,50 5,52
10.20 1,75 8,38 10,1 0,03 82,7 0,45 5,77
20.30 2,30 7,10 9,40 0,37 75,5 1,53 5,45
30.40 2,70 6,55 9,25 0,51 70,8 2,43 5,16
По 4,12 мг-экв гипса на 100 г почвы в 2 слоя (14,42 мг-экв)
0.10 3,06 7,00 10,1 0,28 69,3 3,06 5,15
10.20 2,71 6,80 9,51 0,32 71,5 3,42 4,97
20.30 3,59 6,30 9,89 0,38 63,7 3,69 4,91
30.40 3,73 6,50 10,2 0,59 63,7 2,97 5,00
По 2,06 мг-экв дол. муки и 1,06 мг-экв гипса на 100 г почвы в слоя
(7,21 + 3,61 мг-экв)
0.10 1,92 8,70 10,6 0,17 82,1 0,27 6,08
10.20 1,84 7,60 9,44 0,12 80,5 0,20 6,12
20.30 2,71 6,80 9,51 0,55 71,5 2,52 5,34
30.40 2,94 6,75 9,69 0,67 69,7 2,98 5,24
этого показателя в почвенных растворах в слоях колонок. Это позволяет более корректно оценить степень гидролиза карбонат-ионов вносимой доломитовой муки.
В ходе исследований проводили сравнение коэффициентов использования доломитовой муки на снижение НГ со степенью гидролиза карбонат-ионов, определяемой по средним значениям рН двух последних порций фильтрата.
Степень гидролиза карбонат-ионов (СО32-) рассчитывали, используя измененное уравнение Гендерсона-Гассельбаха. Так как в порциях фильтрата рН был ниже 8,0, то гидролиз СО32--ионов по 1-й ступени (рК2 - отрицательный десятичный логарифм константы диссоциации угольной кислоты по 2-й ступени равен 10,32) был полным (100 %). Гидролиз по 2-й ступени (НСО3- +
Н2О ^ Н2СО3 + ОН-) определяли, используя формулу:
100
ГУ — ---------
1 1 +10РК1-Р"
где а1 - степень диссоциации слабой угольной кислоты по 1-й ступени, РК1 -отрицательный десятичный логарифм константы диссоциации угольной кислоты по 1-й ступени.
По разнице 100 - а1 находили степень гидролиза по 2-й ступени. Общую степень гидролиза карбонат-ионов в слоях 0...10 и 10...20 см рассчитывали по формуле:
[100 + (100- а1)]:2 =
= 100 - а/2. (2)
Результаты и обсуждение. Применение половинной дозы доломитовой муки (0,66 НГ) обеспечило снижение гидролитической кислотности в слоях внесения с 2,8...3,5 до 1,92.2,1 мг-экв/100 г почвы, обменной - с 0,66.0,82 до 0,08.0,05 мг-экв/100 г, обменного алюминия - с 2,25.3,00 до 0,45.0,25 мг/100 г почвы, повышение суммы поглощенных оснований и степени насыщенности ими, рН с 5,60.5,09 до
’ “ вод. ’ ’ м
6,10.5,95 (табл. 1). В слое почвы 20.40 см произошел небольшой рост гидролитической кислотности. Остальные изучаемые параметры изменились, по сравнению с контрольной колонкой, незначительно.
Увеличение дозы доломитовой муки в 2 раза способствовало дальнейшему улучшению параметров физикохимического состояния почвы и затронуло более глубокий слой (20.30 см), в который мелиорант не вносили. Это свидетельствует о возможности таких доз доломитовой муки улучшать физико-химические свойства почвы глубже слоя внесения.
Таблица 2. Эффективность использования доломитовой муки и ее смесей
с гипсом
Вариант Слой колонки, см Hr, мг-экв/100 г почвы Коэффициент использования доломитовой муки / степень гидролиза в слое почвы
0...20 см 1 0...40 см
Контроль 0. 10 2,82 - -
10. 20 3,50
20. 30 2,97
30. 40 2,80
По 2,06 мг-экв доломитовой 0. 10 2,10 0,56/55,7 0,30/55,7
муки на 100 г почвы в 2 10. 20 1,92
слоя (7,21 мг-экв/колонку) 20. 30 3,32
30. 40 3,50
По 4,12 мг-экв доломитовой 0. 10 1,75 0,36/54,0 0,49/54,0
муки на 100 г почвы в 2 10. 20 1,57
слоя (14,42 мг-экв/колонку) 20. 30 1,92
30. 40 2,80
По 2,06 мг-экв/100 г почвы 0. 10 1,92 0,64/82,8 0,83/82,8
доломитовой муки и гипса в 10. 20 1,75
2 слоя (по 7,21 мг-экв) 20. 30 2,30
30. 40 2,70
По 4,12 мг-экв гипса на 100 0. 10 3,06 0,07* Увеличение НГ
г почвы в 2 слоя (14,42 мг- 10. 20 2,71 на 8,3 %
экв/колонку) 20. 30 3,59
30. 40 3,73
По 2,06 мг-экв дол. муки и 0. 10 1,92 0,62/74,2 0,65/74,2
1,06 мг-экв гипса на 100 г 10. 20 1,84
почвы в слоя (7,21 + 3,71 20. 30 2,71
мг-экв) 30. 40 2,94
* - коэффициент использования гипса
Сочетание половинных доз доломитовой муки и гипса, внесенных в 2 слоя, по сравнению с половинной дозой одной доломитовой муки, привело к снижению НГ и обменной кислотностей, а также обменного алюминия в более глубоких слоях (20.30 и 30.40 см), уменьшению рНводн в слое 0.20 см и небольшому ее увеличению в слое 20.40 см. Физико-химические параметры колонки с половинной дозой доломитовой муки и четвертной дозой гипса занимали промежуточное состояние между колонками с половинной дозой доломитовой муки и сочетанием половинныхдоз гипса и доломитовой муки. Полная дозагипса обеспечивала только заметное снижение обменной кислотности не только в слое внесения, но и в более глубоких горизонтах (20.30 см).
При внесении доломитовой муки в половинной и полной дозах коэффициент использования мелиоранта на снижение гидролитической кислотности в слое 0.20 см составлял соответственно 0,56 и 0,36, а для слоя 0.40 см - 0,30 и 0,49 (табл. 2). Величина коэффициента использования половинной дозы доломитовой муки в слое 0.20 см совпадала со степенью гидролиза карбонат-ионов (55,7 %). Следовательно, в этом горизонте почвы гидролиз карбонат-ионов по 1-й ступени протекает полностью, а по 2-й - на 11.12 %. Этот фильтрат передвигался вниз по колонке слабо измененным (практически не влиял на состав твердой фазы почвы), так как различия в величинах его рН с контрольной колонкой (табл. 3) были не высокими (6,73 - в контроле, 7,10 - в мелиорируемой колонке). Уменьшение коэффициента использования этой дозы мелиоранта для слоя 0.40 см обусловлено ростом НГ в слоях 20.30 и 30.40 см, по сравнению с контролем.
Таблица 3. Величина рН в порциях фильтрата
пени, Ссож - концентрация в жидкой фазе бикарбоната кальция, Сжооы - концентрация в жидкой фазе угольной кислоты (Н2СО3).
Изменение рН в слое внесения мелиоранта можно охарактеризовать и с помощью уравнения:
АрН= 1д
3 + 0,55НГ
- 1д—= Нг
"г
'9
- 1д— = 0,55 Нг ИНГ
1д
3 + 0,55НГ 0,45 Нг
6,40 + 1,73 3,14-1,73
>9
6,40
3,14
= 0,45.
№ колонки Порции фильтрата Средняя по колонке
1 2 3 4 5 6
Контроль 6,70 6,46 6,77 6,92 6,78 6,76 6,73
Доломитовая мука (0,66 Нг) 7,04 7,05 7,02 7,07 7,27 7,15 7,10
Доломитовая мука (1,31 Нг) 7,03 7,07 7,22 7,20 7,14 7,32 7,16
Доломитовая мука (0,66 Н ) +
гипс (0,33 Н ) г 5,60 5,45 5,62 5,75 5,95 6,13 5,75
Гипс (1,31 Н) 6,01 5,02 4,97 4,94 5,03 5,05 5,17
Доломитовая мука (0,66 Н )
+ гипс (0,66 Нг) 6,40 6,20 5,68 5,75 6,35 6,48 6,14
В наших исследованиях установлено хорошее совпадение обоих методов расчета равновесного значения рН с экспериментальными данными (см. табл. 3). Более низкие величины рН почвы при соотношении
водн.
почва:вода 1:0,5 (табл. 1), на наш взгляд, связаны с поглощением порциями воды приливаемыми в колонку СО2 воздуха и их влиянием на снижение рН уже после полного растворения мелиоранта.
Очевидно, при мелиорации таких почв доза известьсодержащего материала, эквивалентная НГ и несколько выше, может снижать показатели кислотности и глубже мелиорируемого слоя (обычно с более высокими параметрами кислотности, по сравнению с верхним), увеличивая мощность корнеобитаемого горизонта почвы.
Применение «полной нормы» гипса обеспечило незначительное снижение НГ в слое 0.20 см и заметно более высокое - обменной кислотности. Одновременно в слое 20.40 см увеличилась Нг. В силу этих причин коэффициент использования гипса в слое 0.20 см составил 0,07, а гидролитическая кислотность в слое 0.40 см выросла на 8,3 %. Понижение рНводн, по сравнению
В колонке с дозой доломитовой муки выше полной (1,31 НГ) степень гидролиза карбонат-ионов практически сохранилась на прежнем уровне (уменьшилась всего на 2 %). В слое 0.20 см ее влияние на снижение НГ, по сравнению дозой, составляющей 0,66 НГ, возросло всего на 21 %. Очевидно, в равновесный раствор этого слоя СО32--ионов поступало значительно больше, но они передвигались в более глубокий горизонт (20.30 см), снижая гидролитическую и обменную кислотность. Состав же жидкой фазы (величина рН), по сравнению с колонкой внесения 0,5 дозы доломитовой муки, изменился незначительно (см. табл. 3). Поэтому коэффициент использования этой дозы мелиоранта в слое 0.40 см достиг 0,49 (см. табл. 2).
Таким образом, при мелиорации почв, характеризующихся невысокими величинами НГ, известьсодержащими материалами коэффициенты использования полной и несколько более высоких доз должны варьировать около 0,5.0,6, то есть степень гидролиза карбонат-ионов по 1-й ступени должна составлять 100 %, по 2-й - 10.20 %. При степени гидролиза по 2-й ступени 10 % коэффициент использования мелиоранта составит (100 + 10) : 2 = 55 %. Равновесное значение рНво н почвы будет равно:
рН = рК1 + 1дС /С*0™' = рК1 + 1д(0,9/0,1) =
^ водн. ^ 1 & соли кислоты ^ 1 & ' ’ ' ’ '
= 6,32 + 0,95 = 7,27,
где рК1 - отрицательный десятичный логарифм константы диссоциации угольной кислоты по 1-й сту-
с контролем, способствовало некоторому увеличению подвижности алюминия.
При совместном применении половинных доз доломитовой муки и гипса, по сравнению с использованием той же дозы доломитовой муки, выявлено снижение НГ в слое 20.40 см преимущественно благодаря вытеснению обменного водорода более сильных кислотных групп, что снижало величину рНводн. Влияние на содержание подвижного алюминия было не значительным. Уменьшение рН в слоях 20.30 и 30.40 см вело к росту степени гидролиза по 2-й ступени, что способствовало увеличению коэффициента использования доломитовой муки. В слое 0.20 см он составил 0,64, а в слое 0.40 см - до 0,83. Уменьшение дозы гипса в 2 раза снизило мелиоративный эффект в слое 20.40 см в отношении уменьшения как НГ, так и обменной кислотностей. Коэффициент использования доломитовой муки в слоях 0.20 и 0.40 см колебался от 0,62 до 0,65.
Между коэффициентами использования доломитовой муки и степенью гидролиза карбонат-ионов, рассчитываемой по средним величинам рН двух последних порций фильтрата, установлена достоверная линейная взаимосвязь (табл. 4).
Концентрация ионов кальция и магния в жидкой фазе (в фильтрате) при взаимодействии с почвой гипса и его смесей с доломитовой мукой оказалось примерно на порядок выше (средняя по колонкам 16,2.33,6 мг-экв/л), чем при взаимодействии только с доломитовой мукой (средняя по колонкам 2,5.. .2,8 мг-экв/л). В случае колонок с гипсом и его совместным внесением с доломитовой мукой жидкая равновесная фаза обладала высоким коагулирующим
Таблица 4. Взаимосвязь коэффициентов использования доломитовой муки со степенью гидролиза карбонат-ионов, определяемой по средним вели-
действием на почвенные коллоиды В1 горизонта, что сказалось на прозрачности вытекающего фильтрата. Фильтрат колонок контроля и варианта с применением половинной дозы доломитовой муки представлял собой сильно разбавленный коллоидный раствор.
Размеры перемещения двухвалентных катионов в пересчете на СаСО3 глубже 40 см после взаимодействия доломитовой муки в дозах 0,66 и 1,31 НГ с иллювиальным горизонтом варьировали от 195 (контроль) до 208 и 222 кг/ га. Дополнительное же перемещение двухвалентных ионов кальция и магния в пересчете на СаСО3, по сравнению с не мелиорируемой почвой, было невысоким и составляло в условиях опыта 13,5.27,3 кг/га. Опасности высокого выноса карбоната кальция при химической мелиорации известьсодержащими мелиорантами в дозах, эквивалентных 1,3...1,5 НГ и ниже, не наблюдается. В то же время в колонках с гипсом размеры перемещения двухвалентных катионов глубже 40 см в пересчете на гипс составили 4,06 т/га, а в колонках с сочетанием мелиорантов - 1,76.2,95 т/га.
По А.В. Лебедеву (цит. по [4]) годовые нормы инфиль-трационного питания грунтовых вод за счет осадков в подзонах средней и южной тайги варьируют от 50 до 75 мм (в среднем около 60 мм). В этих условиях выпадение осадков изменяется от 550 до 650 мм и более. Следовательно, доля инфильтрационного питания грунтовых вод за счет осадков составляет около 10.12 %.
В наших опытах в колонках глубже 40 см проходило от 11 до 25 % осадков. Следовательно, определенные
выше размеры перемещения двухвалентных катионов глубже 40 см не должны превышать реальных ежегодных размеров их передвижения.
Выводы. В модельных опытах установлено, что в почвах с низкой величиной гидролитической кислотности коэффициент использования доломитовой муки, внесенной в два слоя (0.10 и 10.20 см) по 0,66 НГ, равнялся 0,56, что совпадает со степенью гидролиза карбонат-ионов (55,7 %). Мелиоративное действие этой дозы наблюдалось только в слое внесения. Двойная доза этого мелиоранта (1,31 НГ) обеспечила снижение НГ и в слое почвы глубже внесения. Коэффициент использования ее в слое 0.20 см составил 0,36, а 0.30 см - 0,49, степень гидролиза карбонат-ионов - 54 %. В этом случае гидролиз карбонат-ионов протекает преимущественно по 1-й ступени (100 %) и на 10.20 % по 2-й.
Коэффициент использования гипса (1,31 НГ) в слое внесения был весьма низким (0,07). Добавление к доломитовой муке (0,66 НГ) гипса (0,66 НГ) против той же дозы доломитовой муки из-за вытеснения кальцием гипса обменных ионов водорода вело к снижению рН жидкой фазы, что увеличивало гидролиз карбонат-ионов по 2-й ступени и соответственно коэффициент использования доломитовой муки с 0,56 до 0,83. Положительное влияние совместного применения доломитовой муки и гипса привело к снижению НГ в слоях 20.30 и 30.40 см с 3,32.3,50 до 2,30.2,70 мг-экв/100 г почвы. При уменьшении в составе мелиорантов дозы гипса в 2 раза коэффициент использования доломитовой муки снизился с 0,83 до 0,68.
Между коэффициентами использования доломитовой муки и степенью гидролиза карбонат-ионов установлена достоверная линейная взаимосвязь. Она подтверждает определяющую роль гидролиза СО32- с образованием гидроксил-ионов в снижении НГ (за счет связывания Н+ и А13+ ионами ОН- соответственно в малодиссоцииро-ванное и малорастворимое соединения).
Размеры перемещения двухвалентных катионов кальция и магния в пересчете на СаСО3 глубже 40 см при взаимодействии изучаемых доз доломитовой муки варьировали от 208 до 222 кг/га. В колонках с гипсом и его участием перемещение двухвалентных катионов в пересчете на гипс варьировало от 1,76 до 4,06 т/га.
чинам рН двух последних порций фильтрата
Коэффициент использования доломитовой муки (у, доли)
практиче-
ский
теоретический
Степень гидролиза карбонат-ионов,
(х, %)
0,56 0,52
0,49 0,51
0,83 0,79
0,65 0,71
у = 0,47 + 0,010 (х - 50), n = 4, t
55.7 54,0
82.8 74,2
= 4,32, r = 0,950, r2
0,903, коэффициент Фишера равен 18,66, что выше табличного 18,51.
Литература.
1. Известкование кислых почв. Под редакцией Н.С. Авдонина, А.В. Петербургского, С.Г. Шедерова. - М.: Колос, 1976. - 304 с.
2. Окорков В.В. Поглощающий комплекс и механизм известкования кислых почв. - Владимир. Изд-во ВООО ВОИ, 2004. - 181 с.
3. Окорков В.В., Окоркова Л.А. О взаимодействии извести и гипса с ППК кислых почв//Владимирский земледелец. -2012. - № 1 (59). - С. 2-6.
4. Кац Д.М. Основы геологии и гидрогеология: 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1981. - 351 с.
TO A QUESTION OF THE INTERACTION OF A DOLOMITE POWDER AND GYPSUM
WITH ACIDIC SOILS
V.V. Okorkov, L.A. Okorkova
Summary. In model researches the mechanism of interaction of a dolomite powder and gypsum with illuvial horizon of the sod-podzolic soil with low size of hydrolytic acidity is studied. Researches are conducted in columns, in two top which divided a layer (on 10 cm) were brought various doses of a dolomite powder, gypsum or a combination of these ameliorants, two subsequent layers were without ameliorants. It is established that the efficiency of the dolomite powder brought in two layers on 0,66 Ha, equaled 0,56 that the carbonate ions (55,7 %) coincides with extent of hydrolysis. Meliorative action of this dose of a dolomite powder was observed only in a layer of its introduction. The second dose of this ameliorant (1,31 Ha) provided decrease in Ha and in a layer of earth more deeply than its introduction. The efficiency it in a layer of 0-20 cm made 0,36, and in a layer of 0-30 cm - 0,49, extent of hydrolysis a carbonate ions - 54 %. In soils with low size Ha in the course of interaction of limy materials with an absorbing complex hydrolysis the carbonate ions proceeds mainly on 1st steps (100 %) and for 10-20% - on the 2nd. In an introduction layer the efficiency of gypsum (1,31 Ha) was very low (0,07). Addition to a dolomite powder (0,66 Ha) of gypsum (0,66 Ha) against the same dose of a dolomite powder because of replacement by calcium of gypsum of exchange ions of hydrogen conducted to decrease pH a liquid phase that increased hydrolysis a carbonate ions on the 2nd step, respectively an efficiency of a dolomite powder with 0,56 to 0,83. Positive influence of joint application of a dolomite powder and gypsum led to decrease in Ha in layers of 20-30 and 30-40 cm with 3,32-3,50 to 2,30-2,70 mg-ekv/100 g of the soil. At reduction as a part of ameliorants of a dose of gypsum twice the efficiency of a dolomite powder decreased with 0,83 to 0,68. Between efficiency of a dolomite powder and extent of hydrolysis a carbonate ions the reliable linear interrelation is received. She confirms defining role of hydrolysis of CO32- with education a hydroxyl ions in decrease in Ha (at the expense of H+ and A13+ binding ions OH- respectively in the low-dissociated and slightly soluble connections).
Key words: the sod-podzolic soil, acidity, exchange aluminium, pH, dolomite powder, gypsum, the degree of hydrolysis of CO32-.
