Научная статья на тему 'КАЛИЙ В СОВРЕМЕННОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ. ПРОБЛЕМЫ И ИХ РЕШЕНИЯ'

КАЛИЙ В СОВРЕМЕННОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ. ПРОБЛЕМЫ И ИХ РЕШЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
114
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАЛИЙ ОБМЕННЫЙ / БАЛАНС КАЛИЯ

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Агеев Валентин Васильевич, Лобанкова Ольга Юрьевна, Гречишкина Юлия Ивановна, Лысенко Изольда Олеговна, Подколзин Олег Анатольевич

Обсуждается утверждение об избыточном обеспечении почв южно-русской степи обменным калием. Показаны статьи баланса калия для отдельных сельскохозяйственных культур. Обращается внимание на необходимость учёта содержания в почве необменных форм калия; физиологического влияния элемента на метаболизм сельскохозяйственных культур, возделываемых на различных типах почв. Согласно данным авторов обменного калия за 20 лет потреблялось растениями 150-170 кг/га, а из необменных форм - в 2,5-4 раза больше. Рассматриваются отличия растений по способности усваивать калий из труднодоступных соединений; многие бобовые культуры, такие как люцерна, клевер способны давать высокие урожаи при низких концентрациях К+, потребляя его из необменных форм, отличаясь этим от гречихи, гороха, кукурузы, овса и других. Доказано, что концентрация калия в вегетативных органах озимой пшеницы, возделываемой на удобренном фоне, значительно выше, чем без применения удобрений. Эта особенность является важным источником возвращения калия, учитывая значительные площади озимой пшеницы и других зерновых культур на юге России. Данными исследований подтверждается, что наблюдения за калием в обрабатываемом слое почвы (чаще всего 0-20 см) не перспективно, поскольку не даёт реальной картины баланса данного элемента в связи особенностями глубинного размещения многих растений. Предлагаются пути возмещения запасов обменного калия в почве, среди которых не только внесение повышенных доз калийных удобрений, но и возвращением в севообороты культур, способствующих повышению приходной статьи баланса калия в почве: пропашных, овощных культур, льна, рапса, хлопчатника, подсолнечника, сахарной свёклы, корнеплодов и клубнеплодов, конопли.Discusses the claim of excess provision of soils of the South-Russian steppes of exchange potassium.The article shows the balance of potassium for agricultural crops. Attention is drawn to the necessity of considering content in soil non-exchangeable forms of potassium; physiological effect of an element on the metabolism of crops grown on different soil types. According to authors the exchange of potassium for 20 years consumed plants is 150-170 kg/ha, and from non-exchangeable form in 2.5-4 times more. Discusses the differences in the plants ability to absorb potassium from remote connections; many legumes, such as alfalfa, clover can provide high yields at low concentrations of K+, consuming it from non-exchangeable forms, distinguished from buckwheat, peas, corn, oats and others. It is proved that the concentration of potassium in vegetative organs of winter wheat grown on fertilized background, significantly higher than without fertilizer use. It is proved that the concentration of potassium in vegetative organs of winter wheat grown on fertilized background, significantly higher than without fertilizer use. This feature is an important source of potassium return, given the substantial area of winter wheat and other crops in the South of Russia. Research data confirms that monitoring of potassium in cultivated soil layer (usually 0-20 cm) are not promising, since it does not give the real picture of the balance of this element in relation to the characteristics of the deep placement of many plants. The ways of compensation of the stock exchange of potassium in soils, including not only the introduction of increased doses of potassium fertilizers, but also back in the rotation crops that improve credit article balance of potassium in soil: tilled crops, vegetable crops, flax, rape, cotton, sunflower, sugar beet, root crops and tuber crops, hemp.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Агеев Валентин Васильевич, Лобанкова Ольга Юрьевна, Гречишкина Юлия Ивановна, Лысенко Изольда Олеговна, Подколзин Олег Анатольевич

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

Текст научной работы на тему «КАЛИЙ В СОВРЕМЕННОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ. ПРОБЛЕМЫ И ИХ РЕШЕНИЯ»

Вестник АПК ,,

Науки о земле № 2(22), 2016 *

УДК 631.416.9

Агеев В. В., Лобанкова О. Ю.,Гречишкина Ю. И., Лысенко И. О., Подколзин О. А., Фурсова А. Ю.

Ageev V. V., Lobankova O. Yu., Grechishkina J. I., Lysenko O. I., Podkolzin O. A., Fursova A. Yu.

КАЛИЙ В СОВРЕМЕННОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ. ПРОБЛЕМЫ И ИХ РЕШЕНИЯ

POTASSIUM IN MODERN AGRICULTURE. PROBLEMSANDTHEIRSOLUTIONS

Обсуждается утверждение об избыточном обеспечении почв южно-русской степи обменным калием. Показаны статьи баланса калия для отдельных сельскохозяйственных культур. Обращается внимание на необходимость учёта содержания в почве необменных форм калия; физиологического влияния элемента на метаболизм сельскохозяйственных культур, возделываемых на различных типах почв. Согласно данным авторов обменного калия за 20 лет потреблялось растениями 150-170 кг/га, а из необменных форм -в 2,5-4 раза больше. Рассматриваются отличия растений по способности усваивать калий из труднодоступных соединений; многие бобовые культуры, такие как люцерна, клевер способны давать высокие урожаи при низких концентрациях К+, потребляя его из необменных форм, отличаясь этим от гречихи, гороха, кукурузы, овса и других.

Доказано, что концентрация калия в вегетативных органах озимой пшеницы, возделываемой на удобренном фоне, значительно выше, чем без применения удобрений. Эта особенность является важным источником возвращения калия, учитывая значительные площади озимой пшеницы и других зерновых культур на юге России. Данными исследований подтверждается, что наблюдения за калием в обрабатываемом слое почвы (чаще всего 0-20 см) не перспективно, поскольку не даёт реальной картины баланса данного элемента в связи особенностями глубинного размещения многих растений.

Предлагаются пути возмещения запасов обменного калия в почве, среди которых не только внесение повышенных доз калийных удобрений, но и возвращением в севообороты культур, способствующих повышению приходной статьи баланса калия в почве: пропашных, овощных культур, льна, рапса, хлопчатника, подсолнечника, сахарной свёклы, корнеплодов и клубнеплодов, конопли.

Ключевые слова: калий обменный, баланс калия

Агеев Валентин Васильевич -

доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры агрохимии и физиологии растений

ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный

аграрный университет»

г. Ставрополь

тел.: 8-906-472-83-75

E-mail: [email protected]

Лобанкова Ольга Юрьевна -

кандидат биологических наук,

доценткафедры агрохимии и физиологии растений

ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный

аграрный университет»

г. Ставрополь

тел.: 8-906-472-83-75

E-mail: [email protected]

Гречишкина Юлия Ивановна -

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры агрохимии и физиологии растений ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет»

Discusses the claim of excess provision of soils of the South-Russian steppes of exchange potassium.The article shows the balance of potassium for agricultural crops. Attention is drawn to the necessity of considering content in soil non-exchangeable forms of potassium; physiological effect of an element on the metabolism of crops grown on different soil types. According to authors the exchange of potassium for 20 years consumed plants is 150-170 kg/ha, and from non-exchangeable form in 2.5-4 times more. Discusses the differences in the plants ability to absorb potassium from remote connections; many legumes, such as alfalfa, clover can provide high yields at low concentrations of K+, consuming it from non-exchangeable forms, distinguished from buckwheat, peas, corn, oats and others.

It is proved that the concentration of potassium in vegetative organs of winter wheat grown on fertilized background, significantly higher than without fertilizer use. It is proved that the concentration of potassium in vegetative organs of winter wheat grown on fertilized background, significantly higher than without fertilizer use. This feature is an important source of potassium return, given the substantial area of winter wheat and other crops in the South of Russia. Research data confirms that monitoring of potassium in cultivated soil layer (usually 0-20 cm) are not promising, since it does not give the real picture of the balance of this element in relation to the characteristics of the deep placement of many plants.

The ways of compensation of the stock exchange of potassium in soils, including not only the introduction of increased doses of potassium fertilizers, but also back in the rotation crops that improve credit article balance of potassium in soil: tilled crops, vegetable crops, flax, rape, cotton, sunflower, sugar beet, root crops and tuber crops, hemp.

Key words: potassium exchange, balance of potassium

Ageev Valentin Vasilyevich -

Doctor of Agricultural Sciences,

Professor of the Department of Agrochemistry and Plant Physiology

FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University» Stavropol

tel. 8-906-472-83-75 E-mail: [email protected]

Lobankova Olga Yurievna -

candidate of biological Sciences

Assistant professor of the Department of Agrochemistry and Plant Physiology

FSBEI HE «Stavropol state agrarian university» Stavropol

tel. 8-906-472-83-75 E-mail: [email protected]

Grechishkina Julia Ivanovna -

the candidate of agricultural Sciences,

Assistant professor of the Department of Agrochemistry

and Plant Physiology

FSBEI HE «Stavropol state agrarian university» Stavropol

г. Ставрополь тел.: 8-962-440-74-44 E-mail: [email protected]

Лысенко Изольда Олеговна -

доктор биологических наук,

доцент кафедры экологии и ландшафтного строительства

ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный

аграрный университет»

г. Ставрополь

тел. 8-905-497-45-07

E-mail: [email protected]

Подколзин Олег Анатольевич -

доктор сельскохозяйственных наук,

доцент кафедры землеустройства и кадастра

ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный

аграрный университет»

г. Ставрополь

тел. 8-919-733-38-31

E-mail: [email protected]

Фурсова Александра Юрьевна -

ассистент кафедры агрохимии и физиологии растений

ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный

аграрный университет»

г. Ставрополь

тел.: 8-963-383-65-34

E-mail: [email protected]

tel.8-962-440-74-44 E-mail: [email protected]

Lysenko Izolda Olegovna -

Doctor of Biological Sciences,

Assistant professor of Ecology and Landscape

Construction Department

FSBEI HE «Stavropol state agrarian university»

Stavropol

tel. 8-905-497-45-07 E-mail: [email protected]

Podkolzin Oleg Anatolievich -

Doctor of Agricultural Sciences,

Assistant professor of the Department of land

management and cadaster

FSBEI HE «Stavropol state agrarian university»

Stavropol

tel. 8-919-733-38-31 E-mail: [email protected]

Fursova Alexander Yurievna -

assistant of the Department of Agrochemistry and plant physiology

FSBEI HE «Stavropol state agrarian university» Stavropol

tel. 963-383-65-34

E-mail: [email protected]

Калий в растении представлен ионной формой в клеточном соке, цитоплазме и необменно-поглощенными коллоидами, что связывается с его радиоактивностью. Значимость элемента для человека, животных, растений и микроорганизмов не оспаривается. Однако до настоящего времени физиологическая роль калия недостаточно ясна. Распределяется в растении неравномерно: больше в органах и тканях с высоким уровнем обмена веществ, деления клеток, в пыльце, например, кукурузы - до 35,5 % при суммарном содержании СаО, МдО, БОЗи Р205«25% [8,5, 9].

Проблема номер один - переоценка обеспеченности почв южно-русскойстепи обменным калием (Кобм); при неуклонном приросте на 3 % площадей пашни с низким содержанием элемента [2] и отрицательном балансе отчуждение превышает поступление на 30-40 кг/ га. Средняя концентрация Кобм на каштановых почвах высокая - 407-452 мг/кг почвы, других типах, подтипах почв края повышенная - 345367, при среднем содержании по Ставропольскому краю - 330 мг/кг почвы. Как понять: есть проблема или ее нет? Наблюдения за динамикой К20 ограничиваются 0-20 см слоем почвы, а корневая система извлекает элемент, в зависимости от культур, с глубины 80-100 см и неучтённым остаётся калий, поглощаемый из необменных форм [12, 4, 13, 7].

В среднем содержание Кобм в агроландщаф-тах Ставропольского края составляет 370мг/кг почвы. С 2001 по 2013 г. удельный вес площадей почв с низким содержанием калияуменьшается. Почему? До этого площади почв с низким содержанием К20 увеличивались. В крае вносится 35-120 кг NPK/га. Дистанция огромного разме-

ра и на ней не видится калия. Солома, представляемая органическим удобрением, чтобы «заработала» надо каждую тонну сдобрить 10 кг N, отсюда при запашке, без учета пожнивно-корневых остатков, 4-5 т/га соломы потребуется на ее разложение 40-50 кг N/га.

Дифференцированное решение проблемы видится в следующем: на долю почв с высокой обеспеченностью K+приходится 70% пашни, средним - 26%; низким - 4%. Как только отклоняемся от приведенного к мифическому среднему, обязательно приходим к выводу - существенных изменений в динамике площадей пахотных земель с оптимальным содержанием Кобм с 1964 г по 2013 г нет, чего не может быть по определению.

Вторая главная причина - следствие из изложенного, в крае изучению проблемы К^ не уделяется должного внимания, с 1996 г. прекратилось использование калийных удобрений. На чернозёмных почвах за 50-летний период отрицательной динамики Кобм не установлено, более того в чернозёмах обыкновенных, южных отмечается увеличение содержания K2O на 3-9 мг/кг почвы, на отдельных территориях прибавилось 30-40 мг/кг почвы [1, 3].3а счет чего? Солома? Проблема обеспечения урожаев К^ и повышения эффективного плодородия почвы выдвинулась на первое место.

Соломы, преимущественно мятликовых культур вносится 3,2-3,5 т/га, или 800 тыс. т её идет на удобрение, 3,5 млн. т сжигается. Из 7,0 млн. т соломы, стеблей уничтожается 35 тыс. т калия, допускаем - калий сжечь нельзя. Из 4 т/га соломы мятликовых в почву возвращается 22-55 кг К20/га, а с указанной выше массой соломы теоретически - 17,6-44,0 кг К20/га. Озимая пшеница возвращает 18 кг К20/га с одной тонной зер-

:№ 2(22), 2016

на с соответствующей массой соломы; озимыи рапс - 100 кгК2Ос каждой тонной отчуждаемой продукции; кукуруза с 1 т зерна и соответствующей массой стеблей отчуждает 170-255 кг К2О/ га. С вышеприведенным не сравнимо. Сахарная свекла - с тонной корнеплодов и с соответствующей массой ботвы выносит 4,0-7,5 кг калия в зависимости от соотношения в урожае корнеплоды/ботва и условий возделывания; подсолнечник с тонной выносит 138 кг калия, или в 16 раз больше, чем озимая пшеница. Не учитывается в земледелии калий, содержащийся в организмах животных, преимущественно в молоке и красных кровяных тельцах. Весь он не возвращается в почву.

Главная роль К+состоит в том, что он обеспечивает работу К-насосов при поглощении элементов питания; считается, чтобы закачать в корень два К+, растению необходимо выбросить три Na+ в условиях существенной конкуренции с N4/, ЯЬ+, Оэ+. Необходима высокая концентрация К+ в почвенном растворе в противовес указанным ионам. По нашим данным, К+ поглоща-етсяв световую фазу, разница с темновой фазой достигает 1,5-3 величин. Между температурой окружающей среды и интенсивностью поглощения К+существует прямая зависимость: с увеличением температуры до оптимального уровня поглощение увеличивается в 3,2 раза [8].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

С различными частями растений в почву возвращается неравное количество К2О: наибольшее количество сосредотачивается в ризосфере корневой системы (таблица 1).

Приведённые цифры не идут ни в какое сравнение с содержанием -обеспеченностью почвы калием. Накапливается большое количество К2О, несмотря на усиленное поглощение его корневой системой. Всё это возвращается (остаётся) в почве и начинается неравномерное распределение калия в надземных частях растений, всегда с наибольшим сосредоточением в тканях и органах с высоким уровнем обмена веществ и деления клеток (меристема, молодые растущие листья, побеги и др.) (таблица 2).

Усиление калийного питания внесением удобрений в большинстве случаев снижает концентрацию Са2+ в органахрастения, особенно стареющих. С опадом листьев К+ и Са2+ возвращаются на поверхность почвы с широким соотношением К :Са (таблица 3).

Содержание К+ в отчуждаемой продукции большинства сельскохозяйственных культур значительно ниже, чем в нетоварной. Это положительная статья Кобм в балансе хозяйства и природы. Например, в молодых тканях и органах с делящейся меристемой, в нижних листьях содержится К2О (%): 1,8-1,9, в средних - 3,2, в верхних - 5,0; в черешках, соответственно, 5,05,5, 6,1 и 6,1-5,6%.

Изменение условий питания растений в полевых условиях увеличивает поглощение К+ кукурузой, и, не всегда, сахарной свёклой (таблица 4). N-NH4препятствует поступлению К+ в молодые листья и не изменяет концентрацию элемента в черешках и корнеплодах, предотвращая, таким образом, потери К+ почвы [1, 10].

Таблица 1 - Сосредоточение К2О в корне и прикорневой почве (мг/кг сухой почвы)

Культура Вне корней В ризосфере

Ячмень 90,3 128,0

Озимая пшеница 66,0 279,0

Овёс 107,0 344,0

Клевер 64,0 82,0

Таблица 2 - Распределение К+ в органах сахарной свёклы в связи с физиологическим состоянием

(%, сухое вещество, чернозём слабовыщелоченный)

Вариант Орган и физиологическое состояние

лист молодой растущий лист, прекративший рост лист старый молодой черешок черешок, прекративший рост черешок старого листа корнеплод

1 2 1 2 1 2 1 2

Без удобрений 3,2 4,1 3,2 2,9 1,9 5,3 6,5 6,9 3,0 1,2

К 3,5 4,1 3,4 3,8 3,2 3,5 5,7 6,5 7,5 2,7 1,5

Примечание. Наблюдения: 1 - в конце третьей декады июня, 2 - в первой декаде сентября, за черешками - конец июня.

Таблица 3 - Влияние уровня калийного питания на концентрацию СаО в растениях сахарной свёклы и соотношение К :Са (% на сухое вещество)

Вариант Содержание СаО Соотношение К :Са

Орган и физиологическое состояние Орган и физиологическое состояние

лист корень лист корень

молодой прекративший рост старый молодой прекративший рост старый

Без удобрений 1,80 3,11 4,69 0,54 2,50 1,42 0,87 7,75

К 1,61 2,66 3,90 0,47 3,05 1,76 1,14 7,28

Таблица 4 - Концентрация К+ в онтогенезе сахарной свёклы в связи с условиями питания и физиологическим состоянием органов (% на сухое вещество)

Вариант 27 июня 9 сентября 27 июня корень

лист черешок

молодой прекративший рост старый молодой прекративший рост старый молодой прекративший рост старого листа 27.06 09.09

Без удобрений 3,2 3,2 2,9 4,1 3,2 1,9 5,3 6,5 6,9 3,0 1,2

N 3,1 2,6 2,5 3,8 2,1 2,0 5,5 6,3 7,0 3,2 1,2

NК 3,5 3,8 3,6 4,1 3,3 1,4 5,0 6,3 7,8 3,2 1,4

Р 2,3 1,6 1,3 1,5 3,4 2,4 1,3 1,5 3,3 2,8 3,1

РК 2,6 2,2 2,0 1,8 4,0 3,2 1,8 1,3 3,8 4,2 4,5

Изменение уровня фосфорного питания оказывает в онтогенезе существенное влияние на расход К+ всеми органами. Одностороннее усиление фосфорного питания сокращает потребление К+ из растворана естественном агрохимическом фоне, в результате концентрация его в различных органах оказывается существенно выше. Существенно больше К+ возвращается с опадом на поверхность почвы.

Совершенно очевидно, что изменение условий питания отражается на концентрации и распределении К+ в мятликовых растениях (таблица 5), а, следовательно, и возвращении его в почву. Внесение К+ усиливает его отчуждение из почвы.

Таблица 5 - Влияние уровня К+ питания на содержание его в разновозрастных листьях озимой пшеницы (% на сухое вещество)

Собственно обеспеченность почвы К+ и удобрения на возвращение элемента в почву с корнями не влияют:

Вариант 08.06 06.07

1-й лист 4-й лист 1-й лист 4-й лист

Без удобрений 1,6 2,2 1,8 0,8

К 2,6 3,2 2,2 1,0

Вариант Лист

1-й 2-й 3-й 4-й

Без удобрений 1,8 1,2 0,6 0,4

NР 0,8 0,6 0,5 0,5

NРК 1,5 1,9 1,1 0,8

Фон

высокая обеспеченность фосфором и калием -низкая обеспеченность фосфором и калием -

низкая обеспеченность калием и высокая фосфором -

Плотность корней,км/м2

5,0

7.2

5.3

Обращаем внимание на очень важный, по площадным пониманиям, источник возвращения К+ в почву с озимой пшеницей: концентрация элемента в молодых и старых листьях под влиянием удобрений значительно выше, чем на естественном агрохимическом фоне. В яровой пшенице по мере старения листа возможности возвращения К+ сокращаются (таблица 6).

Таблица 6 - Влияние уровня калийного питания на концентрацию К+ в разновозрастных листьях яровой пшеницы (% на сухое вещество)

Между концентрацией калия в надземной части растения и поглощением его корнями существует связь: при низкой - поглощение его из почвы удваивается.

В надземных органах распределение К+ и его концентрация складываются так (%): в зерне мятликовых - 0,65-0,85, в соломе - 1,20-1,35 и более, в зерне кукурузы - 0,95- 0,80, в стеблях 1,90-2,10; в корнеплодах от 1,0 до 3,5, в ботве - 2,70-3,00. Из растений гороха от фазы образования бобов до созревания наблюдается обратный отток К+, возвращается элемент с отмирающими листьями и органами - во внешнюю среду выделяется 1,5-9,2 кг К2О/ га.

В процессе созревания зерна кукурузы концентрация К+ на естественном агрохимическом и разноудобренных фонах снижается, менее

резко разбавление на удобренных вариантах (%):

Спелость:

Без удобрений

N90Р90К90

На чернозёмах выщелоченных, типичных и предгорных максимальная концентрация К+ приходится (%): на фазу цветения растений - 0,88; в зерне восковой спелости - 0,44,в нетоварной части урожая - 1,45. При уборке кукурузы на силос весь К+ отчуждается. В урожае распределяется так (% к содержанию): в листьях - 45,2, в стеблях - 32,2, в обёртках початков - 4,7, в зерне - 14,2, в корнях - 3,6. Следовательно, 86% элемента содержится, за исключением корней, в отчуждаемой зелёной силосной массе и утрачивается навсегда [7].

Калий вымывается дождями из листьев сахарной свёклы: до дождя в старых листьях содержалось 75,5 кг К2О/га, после - 39,6, или с одним дождем вымылось почти 50% К+, содер-

молочная восковая полная

1,40 0,59 0,44

1,32 0,58 0,52

1,28 0,92 0,57

:№ 2(22), 2016

жавшего в сахарной свёкле. С растениями сахарной свёклы на чернозёмах выщелоченных, слабовыщелоченных, типичных, обыкновенных и южных К+ возвращается в почву, как показано данными таблицы 7.

С ботвой калий возвращается до сентября, чему предшествует летняя депрессия, сопровождающаяся отмиранием органа; в сентябре - октябре возвращение калия приобретает систематически необратимый характер, что обусловлено отмиранием листьев.

Структура возвращающегося К+ с урожаем картофеля в 300 ц/га клубнеплодов (кг/га): вынос с урожаем - 161,1, в т. ч. листьями -2,4, черешками листьев -0,88, стеблями - 3,1, клубнями -154,6, корнями - 0,23, или почти 96% К+, содержащегося в урожае, отчуждается, а вместе с ним безвозвратно удаляется поглощённый из почвы калий. Поэтому мы называем картофель «расточительной» культурой.

Материалы лабораторных исследований по возвращению К+ хорошо согласуются с данными полевых наблюдений за распределением его между органами сельскохозяйственных культур (таблица 8).

Следовательно, при хозяйском отношении к нетоварной части урожая запашка её в почву существенно изменяет калийный режим почвы и питание растений. Снижение концентрации К+ от всходов до уборки не сопряжено с абсолютным содержанием его в урожае, которое возрастает вплоть до уборки (подсолнечник, сахарная свёкла и некоторые другие сельскохозяйственные культуры).

Практика земледелия ЮФО до 1954 года и после 90-х годов прошлого столетия объективно свидетельствует о наступлении эры калийных удобрений с возвращением пропашных и овощных культур, льна, рапса, хлопчатника, подсолнечника, сахарной свёклы, корнеплодов и клубнеплодов, конопли и т.п.

Очень важно обратить внимание на необменные формы калия. По нашим данным К^ усвоилось за 20 лет 150-170 кг/га, а из необменных форм растения усвоили 400-600 кг К2О/га. Растения по способности усваивать калий из труднодоступных соединений отличаются друг от друга. Установлено, что люцерна, клевер довольствуются низкими концентрациями К+, усваивая его из необменных форм в отличие, например, от гречихи, гороха, кукурузы, овса и других.

Наблюдения за калием в 0-20 см слое почвы не перспективно. Возвращение К+ в 8-польном

севообороте на чернозёме глубокомицелляр-ном с пожнивно-корневыми остатками достигает (кг/га): на естественном агрохимическом фоне - 29-39, 60 кг/га NPK+ 2,5 т/га навоза -34-40, 120 кг/га NPK+ 5,0 т/га навоза - 37-45, 180 кг/га NPK+ 7,5 т/га навоза - 38-41. Если допустить, что высвобождение калия идёт с той же скоростью, что и разложение пожнивно-корневых остатков, - за год освободится К+ в количестве, достаточном для формирования высокого урожая сельскохозяйственных культур, имея в виду, что на каждый гектар приходится 2,5-7,5 т навоза и коэффициент использования К+ из органических удобрений не ниже, чем из минеральных.

С бытующим на Юге России мнением о повсеместном высоком или очень высоком содержании К+ можно согласиться с большим риском условности, поскольку для характеристики калийного режима почвы не достаточно цифровых значений подвижных форм К+, важна степень их подвижности, выражаемая через термодинамический потенциал К+, основанный на физико-химических связях между К+ с одной стороны и Е Са2+, Мд2+с другой:

М = рК- 0,5 рСа,

где р - отрицательный десятичный логарифм активности К+ и Е Са2+ +Мд2+. Под этим понимается изменение свободной энергии в реакциях обмена между К+ с одной стороны и Са2+, Мд2+ -с другой в системе «твёрдая фаза почвы - почвенный раствор» при постоянных значениях 1° (28 °С) и давлении 1,0 ■ 105 Па. С ростом степени подвижности К+ в силу физико-химических процессов усиливается механическое перемещение калия с эрозией почвы. По нашим данным, с вынесенным мелкозёмом ежегодно теряется 68,5 кг/га Кобм, что в 7,3 раза больше валового запаса [7, 8].

Отсюда баланс (кг/га): в общепринятом севообороте с межкультурными периодами отрицательный (-98); положительный в плодосменном севообороте с исключёнными межкультурными периодами (+85), под люцерной пятилетнего пользования (+65), под бессменным чёрным паром в пятилетии (+55). Под влиянием насыщенности севооборота NPK + навозом баланс уменьшается с 99-102 до 4348 кг/га [6].

В современных условиях калий следует возвращать в почву по выносу, с особенностью -вносить высокими 200-220 кг/га дозами под калиелюбивые культуры в севообороте, остальные используют последействие[10, 11].

Таблица 7 - Возврат в почву К+ при возделывании сахарной свёклы (% от максимально потреблённого):

Дата анализа Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь

5 15 1 15 1 15 1 15 9 10

Корень 0,6 2,2 14 22 44 63 80 65 93 100

Ботва 3,5 12,1 53 60 79 78 72 100 77 58

Таблица 8 - Распределение калия между органами растений и возможное

возвращение его в почву

Фаза развития растения, орган Содержание К2О, % сухой массы

Подсолнечник

5-6 пар листьев - растение 3,94-4,11

Образование корзинки: лист 2,82-3,29

стебель 3,96-4,17

Образование семян: лист 2,80-2,96

стебель 2,37-2,60

Полное созревание: лист 2,75-2,85

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

стебель 2,25-2,36

корзинка 2,75-2,90

семена 0,75-1,00

Кукуруза

6-7 листьев - растение 3,10-3,28

Вымётывание метёлки лист 1,86-2,07

стебель 1,92-2,03

Молочно-восковая спелость лист 2,02-2,09

стебель 1,90-1,99

початок 1,38-1,54

Горох

Всходы - растение 0,92-1,04

Стеблевание - растение 2,98-3,15

Бутонизация: лист 3,06-3,30

стебель 3,00-3,27

Образование бобов - растение 0,68-0,74

Полная спелость: солома 0,55-0,65

зерно 1,05-1,20

Горохо-овсяная смесь

Всходы: смесь растений 3,19-3,37

Кущение овса: смесь растений 2,74-3,29

Выход в трубку овса: смесь растений 2,07-2,81

Колошение овса в смеси (уборка) 1,98-2,16

Озимая пшеница*

Кущение - растение (3,88-4,19) -(3,23-3,37)

Выход в трубку - растение (2,99-2,95) -(2,87-2,71)

Колошение: лист (1,82-2,00) -(0,77-0,83)

стебель (0,97-1,16) -(1,51-1,16)

колос (1,17-1,28) -(1,07-0,83)

Молочная спелость: лист (1,01-1,08) -(0,83-0,88)

стебель (0,95-1,00) -(0,60-0,64)

колос (0,33-0,45) -(0,36-0,42)

Полная спелость: солома (1,23-1,33) -(1,15-1,19)

зерно (0,58-0,62) -(0,52-0,55)

Озимый ячмень

Кущение - растение 2,22-2,33

Выход в трубку - растение 1,98-2,01

Колошение - растение 1,61-2,20

Полная спелость: солома 0,83-0,88

зерно 0,53-0,59

Яровой ячмень

Кущение - растение 5,36-5,65

Выход в трубку - растение 3,24-3,37

Колошение - растение 2,16-2,21

Молочная спелость - растение 1,31-1,44

Полная спелость: солома 1,29-1,55

зерно 0,38

Фаза развития растения, орган Содержание К2О, % сухой массы

Просо

Кущение - растение 4,1-4,3

Вымётывание метёлок - растение 3,5-3,6

Молочная спелость - растение 3,1

Полная спелость: солома 2,7-2,9

зерно 0,6-0,8

Гречиха

3-4 листа - растение 4,5-5,0

Бутонизация - растение 3,8-4,2

Цветение - растение 3,3-3,4

Начало созревания - растение 1,3-2,3

Полная спелость - зерно 0,41

Кукуруза на зерно

6-7 листьев - растение 3,1-3,28

Вымётывание метёлок: лист 1,86-2,07

стебель 1,92-2,03

Молочная спелость: растение 1,28-1,40

лист 2,06-2,09

стебель 1,90-1,99

початок 1,38-1,50

Восковая спелость: растение 0,59-0,62

лист 2,02-2,09

стебель 1,90-1,99

початок 1,38-1,54

Полная спелость: стебель 1,35-1,45

зерно 0,44-0,57

Сахарная свёкла

Розетка - лист 3,0-3,5

4-6 листьев 2,6-3,9

5-10 листьев 5,4-5,8

Смыкание ботвы в рядках 2,6-4,7

Уборка: ботва 2,3-3,0

корнеплод ~1

Картофель

Всходы: |2-3 лист 4,2-5,0

До бутонизации - растение 4,1-5,0

Бутонизация: 4-5 лист сверху 4,3-5,5

Цветение: 4-5 лист сверху 4,2-5,1

Отмирание ботвы черешки зелёных листьев 3,0

Уборка: ботва 3,28-3,70

клубни 2,40

Озимый рапс

Розетка: | листья 4,5-5,0

Бутонизация - растение 3,28-4,40

Молочная спелость: растение 1,82-2,16

солома 1,85-2,00

семена 0,73-0,80

Полная спелость: солома 1,94

семена 0,77

Конопля

Всходы - растение 6,5-7,5

Две пары листьев - растение 5,70-8,10

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Бутонизация - растение 3,75-3,90

Цветение - растение 3,08-3,60

Созревание поскони - растение 2,73-3,0

Примечание: * - колебания в связи с предшественниками озимой пшеницы в стационаре.

Вестник АПК

Ставрополья

:№ 2(22), 2016

Литература

1. Агеев В. В. Дозы и способы внесения удобрений под кукурузу // Земледелие. 1964. № 2. С. 74-76.

2. Агеев В. В. Влияние озимых промежуточных и основных культур при разноглубинной обработке почвы на элементы пищевого режима // Труды Горского СХИ. Орджоникидзе, 1967. Т. 27. С. 85-95.

3. Агеев В. В. Научные основы и рекомендации по применению удобрений. Краснодар : Краснодарское кн. изд-во, 1977. 150 с.

4. Агеев В. В. Влияние беспрерывного использования пашни при орошении на продуктивность севооборота и накопление органических остатков в почве // Агрохимия. 1978. № 9. С. 56-66.

5. Агеев В. В., Агеева З. С. Накопление в различных звеньях севооборота пожнивно-корневых остатков и содержание в них азота, фосфора и калия // Агрохимия. 1978. № 2. С. 105-108.

6. Агеев В. В., Данилов Г Г. Роль промежуточных культур в борьбе с эрозией почвы // Закономерности проявления эрозионных русловых процессов в различных природных условиях : сб. науч. тр. по материалам науч.-практ. конф. (Москва, 22-24 декабря 1981 г.) / МГУ М., 1981. С. 152.

7. Агеев В. В. Промежуточные культуры как фактор интенсификации севооборотов и рационального использования плодородия почвы : автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Ставрополь, 1986. 37 с.

8. Агеев В. В., Подколзин А. И. Агрохимия (Южно-Российский аспект) : учебник для студентов вузов. Т. 1. / под ред. В. В. Агеева. Ставрополь : СтГАУ, 2005. 488 с.

9. Агеев В. В., Есаулко А. Н. Семинар «Результаты и методология агрохимических исследований на Северном Кавказе» // Агрохимия. 2005. № 1. С. 91-93.

10.Изменение кислотности чернозема выщелоченного при систематическом применении удобрений / Ю. И. Гречишкина [и др.] // Эволюция и деградация почвенного покрова : сб. науч. ст. по материалам IV Междунар. науч. конф. Ставрополь, 2015. С.218-220.

11.Калийный режим чернозема выщелоченного Западного Предкавказья в условиях агрогенеза / А. Х. Шеуджен [и др.] // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2014. № 48. С. 114-120.

12.Мешкова А. И., Агеев В. В. Влияние озимых промежуточных культур на некоторые элементы плодородия карбонатных чернозёмов // Научные основы рационального использования почв Северного Кавказа и пути повышения их плодородия : сб. науч тр. по материалам науч.-практ. конф. (Нальчик, 24-27 июня 1969 г.). Нальчик, 1971. С.175-181.

13. Плодородие чернозёмов Северного Кавказа при их использовании / Г. Г. Данилов [и др.] // Почвоведение. 1982. № 12. С. 53-62.

References

1. Ageev V. V. Doses and methods of fertilizer ap-

plication for corn // Agriculture. 1964. № 2. P. 74-76.

2. Ageev V. V. The influence of intermediate winter crops and the major crops at mid-water tillage of the elements in the food regime // Proceedings Gorsky agricultural Institute / Or-dzhonikidze, 1967. T. 27. P. 85-95.

3. Ageev V. V. The scientific basis and recommen-

dations for use of fertilizers.Krasnodar: Krasnodar book. publishing house, 1977. 150 p.

4. Ageev V. V. The effect of continuous use of ara-

ble land under irrigation on the productivity of crop rotation and the accumulation of organic residues in soils // Agrochemistry. 1978. № 9. P. 56-66.

5. Ageev V. V. Ageeva Z. S. Accumulation in different parts of crop rotation crop-root residues and their content of nitrogen, phosphorus and potassium // Agrochemistry. 1978. № 2. P. 105-108.

6. Ageev V. V., Danilov G. G. Role of intercropping

in the fight against soil erosion the Patterns of erosion channel processes in different natural conditions // Collection of scientific papers : Tr. according to the materials of the scientific.-practical.Conf. (Moscow, December 22-24, 1981). / MSU, M. : 1981. P. 152.

7. Ageev V. V. Intermediate culture as a factor of intensification of crop rotations and rational use of soil fertility : author. diss. ... dr. of agricultural Sciences. Stavropol, 1986. 37 p.

8. Ageev V. V., Podkolzin A. I. Agrochemistry (South-Russian aspect) : textbook for University students. Vol. 1. / Under the editorship of Professor V. V. Ageev. Stavropol : Stav. SAU, 2005. 488 p.

9. Ageev V. V., Esaulko A. N. A seminar on «Results and methodology of agrochemical research in the Northern Caucasus» // Agrochemistry. 2005. № 1. P. 91-93.

10. A change in the acidity of leached Chernozem under systematic application of fertilizers / Grechishkina J. I. [and others] // Evolution and degradation of soil : Collection of scientific articles on materials of IV International scientific conference. 2015. P. 218-220.

11. Potash regime of the Western Caucasus leached Chernozem in conditions of Agrigen-to / Sheudzhen A. H. [and others] // Proceedings of Kuban state agrarian University. 2014. № 48. P. 114-120.

12. Meshkova A. I., Ageev V. V. Influence of winter cover crops on certain elements of fertility of Chernozem carbonate // Scientific bases of rational use of soils of the Northern Caucasus and ways of increasing their fertility : collected papers, tr. according to the materials of the scientific.-practical. conf. (Nalchik, June 2427, 1969) / Nalchik, 1971. P. 175-181.

13. The fertility of chernozems in the Northern Caucasus in their use / G. G. Danilov [and others] // Soil science. 1982. № 12. P. 53-62.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.