CC BY
17
УДК 631.411.6
КАЛИЙ-ФИКСИРУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ЧЕРНОЗЕМОВ ПРИ ОДНОКРАТНОМ ВНЕСЕНИИ РАЗНЫХ ДОЗ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ
Т.А. Соколова, Д.Н. Осипова, А.В. Кирюшин, С.Е. Иванова
Калий-фиксирующую способность определяли в образцах черноземов, взятых из вариантов полевого опыта с однократным внесением калийных удобрений (0, 70, 140 и 280 кг/га) после шестилетнего отсутствия их применения. Установлено, что калий-фик-сирующая способность черноземов, рассчитанная по изменению содержания обменного калия до и после инкубирования образцов с фиксированной дозой калийного удобрения (50 мг/100 г), изменяется по вариантам опыта от 45 до 47 мг/100 г, что соответствует 91—95% от внесенного калия. Реальная калий-фиксирующая способность может оказаться значительно выше найденных величин. Калий-фиксирующая способность, рассчитанная по изменению содержания необменного калия до и после инкубирования образцов с фиксированной дозой калийного удобрения, варьирует по вариантам опыта от 32 до 38 мг/100 г, что соответствует 64—75% от внесенного калия. Это различие можно объяснить тем, что при более жесткой обработке (2 M HCl, по Пчелкину) фиксированный калий приобретает дополнительную подвижность, и разница в количестве подвижного калия до и после инкубирования с определенной дозой элемента уменьшается. Не выявлено достоверных различий между вариантами опыта по средним значениям калий-фиксирующей способности, но при этом максимальные значения наблюдались в контрольном варианте опыта, и они постепенно снижались при увеличении дозы вносимых удобрений.
Ключевые слова: калийное состояние черноземов, обменный калий, необменный калий.
Введение
Калий-фиксирующая способность почв — это их свойство необменно поглощать калий из раствора, обусловленное наличием в почвах вермикулитов и высокозарядных смектитов как в виде самостоятельных фаз, так и в составе смешанослой-ных структур. Размер гексагональных пустот тет-раэдрических сеток этих минералов соответствует величине иона калия, а высокий заряд, особенно в тетраэдрическом слое, способствует прочному закреплению калия в межслоевых пространствах [19].
Процесс фиксации калия является одним из главных компонентов динамичной буферной системы, которая в тех или иных формах функционирует в почвах всех природных зон и включает протекание двух противоположно направленных процессов. При истощении почвы по калию био-та поглощает этот элемент сначала из обменной, а потом из необменной форм, что приводит к трансформационным изменениям слюд и иллитов в лабильные минералы. При повышении концентрации калия в почвенном растворе он поглощается высокозарядными трехслойными лабильными глинистыми минералами в обменной и необменной формах, причем при необменном поглощении (фиксации) калия в составе тонких фракций увеличивается содержание иллитоподобных минералов. Указанные противоположно направленные
процессы могут сменять друг друга в годовом цикле [3, 18, 26 и др.].
Механизмы фиксации калия могут проявляться в смыкании соседних трехслойных слоев лабильных силикатов при прочном закреплении калия в межслоевых промежутках или на клинообразных краевых обменных позициях и в медленном диффузионном внедрение калия в межслоевое пространство [21, 24].
В условиях агроценозов существенным источником поступления калия в почву являются калийные удобрения. При этом часть его может фиксироваться, что снижает эффективность внесения удобрений [3, 7 и др.]. Поэтому количественная оценка калий-фиксирующей способности почв, вовлеченных в земледелие, является актуальной задачей.
Известно, что калий-фиксирующая способность возрастает при выращивании растений без внесения калийных удобрений, поскольку в этом случае они начинают поглощать межслоевой калий-слюдистых и иллитовых структур, что способствует трансформации последних в лабильные силикаты. Напротив, при внесении калийных удобрений калий-фиксирующая способность снижается. Эта закономерность экспериментально подтверждена результатами изучения состава глинистых минералов в образцах из многолетних полевых опы-
тов с внесением и без внесения калийных удобрений. Такие исследования проводились на дерново-подзолистых [15] и серых лесных [16] почвах России, на почвах разных таксонов Калифорнии (США) [20], Китая [27], Швеции [23] и других регионов.
На величину калий-фиксирующей способности влияют не только состав глинистых минералов и степень истощения почвы по калию, но и другие условия: сменяющие друг друга циклы увлажнения/высушивания, температура, рН, концентрация в почвенном растворе иона и другие факторы.
При определении калий-фиксирующей способности используются различные методы и расчеты по разным уравнениям, что затрудняет сравнение получаемых результатов. Отдельные методики отличаются друг от друга по составу экстрагентов, числу циклов увлажнения/высыхания, продолжительности взаимодействия, температуре, количеству добавляемой соли калия и по другим параметрам. Один из последних обзоров существующих методов дан в работе М.Ш. Шаймухаметова и В.Л. Пет-рофанова [15], которые считают, что оценка калий-фиксирующей способности будет наиболее адекватна при использовании 0,01 М раствора СаС12 в качестве экстрагента. По их мнению, при использовании общепринятого экстрагента (МЩОАс) возможно вытеснение части фиксированного калия с клинообразных обменных позиций ионом аммония. Это приводит к получению заниженных значений калий-фиксирующей способности, которая рассчитывается по разности между суммой обменного калия в исходном образце и добавленного калия и содержанием обменного калия после окончания инкубирования с определенным количеством калийных удобрений. Экспериментальные данные Шаймухаметова и Петрофанова показывают, что калий-фиксирующая способность возрастает в разы при использовании в качестве экстрагента 0,01 М раствора СаС12 по сравнению с величинами, получаемыми общепринятым методом.
Большая часть работ по калий-фиксирующей способности относится к почвам гумидных областей, черноземы в этом отношении значительно менее изучены. Ограниченность информации об этом свойстве черноземов объясняется тем, что они всегда считались хорошо обеспеченными калием [7]. Вместе с тем анализ массовых данных по калию в почвах ЦЧО показывает, что для обеспечения сбалансированного минерального питания растений на черноземах необходимо увеличить поступление элемента в почвы, особенно после периода недостаточного внесения калийных удобрений [14]. Например, их внесение на черноземах Воронежской обл. обеспечивает рост урожая и содержание сахара в сахарной свекле [2].
В одной из немногочисленных работ по сорбции калия черноземами показано, что при инкубировании образца, взятого из варианта полевого опыта без внесения калийных удобрений, с 0,005 М раствором KCl в 0,01 М растворе CaCl2, сорбируется 90 мг К/100 г почвы. При этом максимальное количество калия поглощается предколлоидной и коллоидной фракциями. В образцах из варианта опыта с внесением калийных удобрений этот показатель меньше как во фракциях, так и в почве в целом [9]. Прочность связи калия с твердой фазой при этом не контролировали, поэтому полученные результаты могут не вполне соответствовать калий-фиксирующей способности.
В работах О.Н. Козловой [5] и С.Г. Борзен-ко [1] показано, что при инкубировании образцов тяжелосуглинистых черноземов с калийными удобрениями в количестве 50 мг K/100 г почвы зафиксировано 80—90% от добавленного количества. В опытах В.П. Серединой [11] при добавлении 60 мг К/100 г почвы эта величина была меньше и составляла ~40%. При введении в систему калия в количестве 60 и 180 мг/100 г почвы через месяц при попеременном высушивании и увлажнении фиксируется соответственно 25 и 71 мг К/100 г почвы. В черных почвах Китая, близких по свойствам черноземам, при небольших количествах добавленного калия фиксация приближалась к 100% [27].
В данной работе представлены результаты исследования калий-фиксирующей способности черноземов, в которые в условиях полевого опыта однократно внесли различные дозы калийных удобрений после длительного отсутствия их применения.
Объекты и методы исследования
Объекты — образны пахотных горизонтов почв, отнесенных по Классификации почв России [4] к типу агрочерноземов в отделе аккумулятивно-гумусовых почв, к реферативной группе Chernozems — по WRB [13].
Образцы отбирали осенью 2013 г. после уборки урожая с четырех делянок полевого опыта, заложенного в Аннинском р-не Воронежской обл., с однократным внесением различных доз минеральных удобрений. Варианты опыта: 1 — фон N58P104, 2 — NP + 70 кг К/га, 3 — NP + 140 кг К/га, 4 — NP + 280 кг К/га. Каждый вариант осуществлялся в трехкратной повторности. Удобрения вносили осенью 2012 г., в течение вегетационного сезона 2013 г. делянки были заняты сахарной свеклой. Калийные удобрения на опытные поля в последний раз вносили в 2007 г., для более раннего периода информация отсутствует.
Общая химическая характеристика черноземов дана в публикации авторов [8]. Во всех вариантах опыта почва имеет нейтральную или слабощелоч-
ную реакцию среды и характеризуется высоким содержанием С0рг, которое варьирует по делянкам от 2,90 до 5,93%, эффективная ЕКО по вариантам опыта изменяется от 17,6 до +25,5 смоль(+)/кг. В составе обменных катионов преобладает кальций. Каких-либо закономерных различий между вариантами по указанным характеристикам не выявлено.
В той же публикации дана общая характеристика калийного состояния черноземов. По делянкам и вариантам опыта количество легкообменного калия (по Скофилду) варьирует от 1,1 до 3,2, обменного калия (по Масловой) — от 12,5 до 28,5 мг/100 г. Доля обменного калия от суммы обменных оснований составляет 2,0—3,6%, количество легкообменного калия — 7—12% от содержания обменного калия. Содержание необменного калия колеблется от 86,5 до 106,4 мг/100 г. Количество всех подвижных соединений калия в пределах каждого варианта сильно варьирует по отдельным делянкам. Это обстоятельство может быть связано как с его неоднородным содержанием в почвах еще до начала опыта, так и с недостаточно равномерным внесением удобрений при проведении полевого эксперимента. Установлено, что в составе илистой фракции содержание иллитов варьирует по делянкам и вариантам опыта в узких пределах — от 29 до 30%.
Статистическая обработка результатов выявила достоверные (при Р =0,95) различия между вариантами по критерию LSD Фишера только по содержанию обменного калия по Масловой и только между вариантами 1 (контроль) и 4 (доза удобрения 280 кг/га). По остальным показателям значимых различий между вариантами не найдено.
При использовании существующих градаций [12] по средним значениям почва вариантов 1 и 2 относится к среднеобеспеченным, а в вариантах 3 и 4 — к почвам с повышенной обеспеченностью по содержанию калия в вытяжке Масловой.
Калий-фиксирующую способность оценивали по двум разным методикам. В соответствии с первой, наиболее часто используемой, почву инкубировали с KCl, внесенном в дозе 50 мг/100 г почвы, в течение месяца при периодическом высушивании и увлажнении при комнатной температуре. В образцах определяли сумму исходного содержания обменного калия и внесенного количества. После окончания инкубирования из этой суммы вычитали количество калия в обменной форме и полученную разность рассматривали как ка-лий-фиксирующую способность. Принцип этого метода использовался многими исследователями [1, 5, 23, 27 и др.]
Второй метод, использованный нами, описан в работах В.Н.Якименко [16, 17]. Он аналогичен первому, но содержание подвижного калия до и после инкубирования рекомендовано оценивать
в более жесткой вытяжке — 1 М HNO3 с кипячением. Но мы определяли по В.У. Пчелкину [10]: в вытяжке 2 М HCl после настаивания при комнатной температуре в течение двух суток [6]. Калий в вытяжках и фильтратах определяли на пламенном фотометре Jenway PFP 7. Предел его обнаружения составил 2 мкг/мл.
Статистическую обработку материала и расчет по различным уравнениям проводили с помощью программ EXCEL и STATISTICA.
Результаты и их обсуждение
Калий-фиксирующая способность исследуемых почв, рассчитанная по изменению содержания обменного калия до и после инкубирования образцов с фиксированной дозой добавленного калийного удобрения (50 мг/100 г почвы) с учетом внесенного калия (табл. 1), варьирует по вариантам опыта от 45,3 до 47,5 мг/100 г, что соответствует 91—95% от внесенного калия. Как уже отмечалось, близкие величины калий-фиксирующей способности черноземов в процентах от внесенного калия были получены О.Н. Козловой [5] и С.Г. Бор-зенко [1] в лабораторном опыте с тяжелосуглинистым черноземом. Реальная калий-фиксирующая способность, по всей вероятности, значительно выше указанных величин, поскольку от внесенного количества зафиксировано более 90%. Многие авторы отмечают, что калий-фиксирующая способность разных почв возрастает по мере увеличения количества добавленного калия, хотя при этом снижается процент фиксированного калия от добавленного [11, 15, 27].
При статистической обработке данных по вариантам полевого опыта при Р = 0,95 достоверных различий в средних значениях калий-фикси-рующей способности ни по í-тесту с раздельными оценками дисперсий, ни по критерию LSD Фишера обнаружено не было (табл. 1).
По средним значениям максимальная величина этого показателя (47,45 мг/100 г почвы) наблюдалась в контрольном варианте без внесения удобрений и постепенно уменьшалась при увеличении их дозы. В процентах от добавленного калия значения подчинялись той же зависимости — были максимальными в контрольном варианте (94,9%) и снижались при увеличении дозы вносимых удобрений. Таким образом, выявляется тенденция к снижению калий-фиксирующей способности почв по мере возрастания дозы вносимых калийных удобрений.
При инкубировании с калийными удобрениями в дозе 50 мг K/100 г почвы содержание обменного калия также увеличивалось (табл. 1), но во всех вариантах опыта оно было < 10% от внесенного. При этом прибавка обменного калия за-
Таблица 1
Значения калий-фиксирующей способности, рассчитанные по изменению содержания обменного калия в выт яжке Масловой,
мг/100 г почвы
Номер делянки Вариант опыта Обменный К Д Д среднее по вариантам Калий-фиксирующая способность Фиксируемый К, % от добавленного
до инкубирования после инкубирования по вариантам среднее по вариантам
2 1 — NP 12,5 16,8 4,3 2,6 45,7 47,5 95
8 14,5 14,8 0,3 50,0
14 10,6 13,7 3,1 46,9
3 2 — NP + K70 21,7 22,6 0,9 3,4 49,1 46,6 93
9 16,3 22,2 5,9 44,1
15 17,2 20,7 3,5 46,5
4 3 — NP + K140 22,1 26,1 4,0 4,4 45,9 45,6 91
10 23,0 30,8 7,8 42,2
16 14,5 16,0 1,5 48,5
6 4 —NP + K280 28,5 35,5 7,0 4,9 43,0 45,3 91
12 17,2 22,2 5,0 45,0
18 14,5 17,2 2,7 47,8
кономерно возрастала от контроля к варианту с внесением максимальной дозы удобрений.
Калий-фиксирующую способность оценивали также по методике, примененной В.Н. Якименко [17], т.е. по изменению содержания необменного калия до и после инкубирования образцов с фиксированной дозой калийного удобрения (50 мг/100 г)
с учетом внесенного калия (табл. 2). Этот показатель варьировал по вариантам и повторностям опыта от 24,67 до 47,47, а по средним значениям по вариантам — от 31,98 до 37,55 мг/100 г почвы, что соответствует 64—75% от внесенного количества. Близкие значения (36 мг/100 г и 72%), полученные в лабораторном опыте с серой лесной
Таблица 2
Значения калий-фиксирующей способности, рассчитанные по изменению содержания необменного калия в вытяжке Пчелкина,
мг/100 г почвы
Номер делянки Необменный К Калий-фиксирующая способность Фиксированный К, % от добавленного
Вариант опыта до инкубирования после инги-бирования по вариантам среднее по вариантам
2 97,47 113,60 33,87
8 1 - NP 106,40 108,93 47,47 37,55 75
14 101,31 119,99 31,32
3 86,50 111,83 24,67
9 2 - NP+ K70 102,80 107,62 45,18 33,20 66
15 87,05 107,30 29,75
4 102,22 124,61 27,61
10 3 - NP + K140 96,23 112,48 33,75 33,17 66
16 95,79 112,75 33,04
6 103,22 122,60 40,62
12 4 - NP + K280 93,20 106,53 36,67 31,98 64
18 95,79 117,15 28,64
почвой (вариант NP полевого опыта), которую инкубировали с той же дозой калийного удобрения, приводятся в [17].
При статистической обработке данных при Р = 0,95 достоверных различий в средних значениях калий-фиксирующей способности ни по методу Якименко, ни по í-тесту с раздельными оценками дисперсий, ни по критерию LSD Фишера обнаружено не было. Вместе с тем так же, как и при использовании традиционного метода, максимальная калий-фиксирующая способность наблюдалась в контрольном варианте опыта, и ее значения постепенно снижались при увеличении дозы вносимых удобрений. Процент фиксированного калия от добавленного его количества изменялся таким же образом (табл. 2).
Сопоставление величин калий-фиксирующей способности, оцененной двумя разными способами (табл. 1 и 2), показывает, что при применении более жесткого экстрагента значения калий-фиксиру-ющей способности во всех образцах оказываются примерно на 20% ниже по сравнению с использованием более мягкого реагента (1 M CH3OONH4). Это различие можно объяснить тем, что при более жесткой обработке (2 M HCl, по Пчелкину) фиксированный калий приобретает дополнительную подвижность, и разница в его количестве до и после инкубирования с определенной дозой калия уменьшается.
Поскольку в природных условиях воздействие на почвы 2 М HCl весьма маловероятно, оценка калий-фиксирующей способности при использовании в качестве экстрагента 1 M CH3OONH4 или еще более мягкого реагента, как рекомендуют в [15], представляется более реалистичной.
Из представленных материалов можно заключить, что однократное внесение даже высоких доз калийных удобрений в черноземы после выращивания на них сельскохозяйственных культур в течение шести лет без внесения калийных удобрений не приводит к статистически достоверному снижению способности почвы к необменному поглощению калия, определенной как тем, так и другим методом. Этот вывод находится в соответствии с ранее полученными данными [8] об отсутствии накопления иллитов в составе илистой фракции даже на делянках, получивших максимальную дозу калийных удобрений (280 кг/га).
Возникает вопрос: почему в исследуемых черноземах отсутствует отмечаемое многими исследователями [16, 23, 25] накопление иллитов в тонких фракциях и соответствующее этому снижение ка-лий-фиксирующей способности по мере увеличения доз калийных удобрений? Можно указать на две основные причины, определяющие эту особенность исследуемых почв. Первая заключается в том, что данные в цитированных работах отно-
сятся к образцам, взятым с делянок длительных полевых опытов, в которых калийные удобрения вносились в течение ряда лет или даже десятилетий, в то время как объектом данного исследования были почвы, в которые их внесли однократно. Вторая причина связана с тем, что значительная часть опубликованных работ по калий-фиксиру-ющей способности относится к почвам с более низким содержанием органического вещества, чем исследуемые черноземы. Вопрос о влиянии органического вещества на фиксацию калия недостаточно изучен и является дискуссионным. Высказывается мнение, что органические кислоты через карбоксильные группы могут давать комплексные соединения с межслоевым кальцием на боковых сколах глинистых кристаллитов, затрудняя возможность вхождения калия в межслоевое пространство и снижая таким образом калий-фикс-ирующую способность [27]. Другой возможный механизм снижения калий-фиксирующей способности может быть связан с неглубоким проникновением в межслоевые пространства лабильных глинистых минералов аминогрупп наиболее подвижных гумусовых кислот, что сопровождается вытеснением некоторой части межслоевого калия, особенно с краевых обменных позиций [22].
Хотя результаты модельного опыта следует с осторожностью переносить на полевые условия, на основании полученных данных можно заключить, что при разовом внесении калийных удобрений в черноземы значительная их часть может быть необменно поглощена твердой фазой почвы. В этом случае потребуется увеличение дозы удобрений для обеспечения оптимального режима калийного питания растений. Конкретные рекомендации по увеличению нормы внесения калийных удобрений могут быть разработаны с учетом не только величины калий-фиксирующей способности, но и всего комплекса условий, включая потребность данной культуры, степень истощения почвы по калию и другие факторы.
Выводы
• Калий-фиксирующая способность черноземов, рассчитанная по изменению содержания обменного калия до и после инкубирования образцов с фиксированной дозой калийного удобрения, равной 50 мг/100 г, варьирует по вариантам опыта от 45 до 47 мг/100 г, что соответствует 91—95% от внесенного калия. Реальная калий-фиксиру-ющая способность может оказаться значительно выше найденных величин, поскольку от внесенного количества зафиксируется >90%.
• Калий-фиксирующая способность черноземов, рассчитанная по изменению содержания необменного калия до и после инкубирования образцов с фиксированной дозой калийного удоб-
рения, варьирует по вариантам опыта от 32 до 38 мг/100 г, что соответствует 64—75% от внесенного калия.
• Различия в величинах калий-фиксирующей способности, определенной двумя разными методами, можно объяснить тем, что при более жесткой обработке (2 M HCl, по Пчелкину) фиксированный калий приобретает дополнительную подвижность, и разница в количестве его подвижной
формы до и после инкубирования с определенной дозой элемента уменьшается.
• По средним значениям калий-фиксирующей способности при Р = 0,95 достоверных различий между вариантами опыта с разными дозами внесения калийных удобрений обнаружено не было, но при этом максимальные значения, постепенно снижаясь с увеличением дозы вносимых удобрений, наблюдались в контроле.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Борзенко С.Г. Взаимодействие дерново-подзолистых почв и черноземов с калийными удобрениями разного химического состава (в условиях модельного опыта): Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 2006.
2. Иванова С.Е., Романенков В.А., Никитина Л.В. Первые результаты научного проекта по совершенствованию рекомендаций по внесению калийных удобрений в России // Питание растений. 2014. № 1.
3. Карпинец Т.В. Определение устойчивых стационарных состояний содержания форм калия в почвах // Почвоведение. 1994. № 10.
4. Классификация почв России. Смоленск, 2004.
5. Козлова О.Н. Изменение калийного состояния черноземов и дерново-подзолистых почв разного гранулометрического и минералогического состава при внесении калийных удобрений: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 2003.
6. Методические подходы к определению параметров калийного режима пахотных почв при длительных опытах. М., 2011.
7. Минеев В.Г. Агрохимия. М., 2004.
8. Осипова Д.Н., Иванова С.Е., Соколова Т.А. Калийное состояние и минералогический состав илистой фракции обыкновенных черноземов при внесении различных доз калийных удобрений // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2016. № 4.
9. Петрофанов В.Л. Подвижность калия гранулометрических фракций дерново-подзолистых почв и чернозема: Автореф. дис.... канд. с.-х. наук. М., 2012.
10. Пчелкин В.У.Почвенный калий и калийные удобрения. М., 1966.
11. Середина В.П. Калий в автоморфных почвах на лёссовидных суглинках. Томск, 1984.
12. Сычев В.Г. Возможности совершенствования градаций содержания «доступного» калия // Агрохим. вестн. 2000. №5.
13. Таргульян В.О., Герасимова М.И. Мировая коррелятивная база почвенных ресурсов. М., 2007.
14. Чекмарев П.А., Лукин С.В., Сискевич Ю.И. и др. Калий в земледелии ЦЧО // Питание растений. 2011. № 3.
15. Шаймухаметов М.Ш., Петрофанов В.Л. Влияние длительного применения удобрений на калий-фиксирующую способность почв // Почвоведение. 2008. № 4.
16. Якименко В.Н. Калий в агроценозах Западной Сибири. Новосибирск, 2003.
17. Якименко В.Н. Трансформация форм калия и аммония в почве агроценоза // Вестн. Томск. гос. ун-та. Биология. 2011. Т. 1(13).
18. Barre P., Berger G, Velde B. How element translocation by plants may stabilize illitic clays in the surface of temperate soils // Geoderma. 2009. Vol. 151.
19. Dixon J.B., Schulze D.G. (Eds.) Soil Mineralogy with Environmental Application. Madison, Wisc., USA, 2002.
20. Murashkina M.A., Southard R.J., Pettygrove G.S. Potassium Fixation in San Joaquin Valley Soils Derived from Granitic and Nongranitic Alluvium // Soil Sci. Soc. Amer.J. 2007. Vol.71, N1.
21. Mutscher H. Measurement and assessment of soil potassium // Int. Potash Inst. 1995. № 4.
22. Olk D.C., Cassman K.G. Reduction of potassium fixation by two humic acid fractions in vermiculitic soils // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1995. Vol. 59.
23. Simonsson M., Andersson S, Andrist-Rangel Y. et al. Potassium release and fixation as a function of fertilizer application rate and soil parent material // Geoder-ma. 2007. Vol. 140.
24. Springop G. Blocking the release of potassium from clay interlayers by small concentrations of NH+ and Cs+ // Europ. J. Soil Sci. 1999. Vol. 50, N 4.
25. Tributh H, Boguslavski E, Lieres A. et al. Effect of Potassium Removal by Crops on Transformation of Illitic Clay Minerals // Soil Sci. 1987. Vol. 143, N 6.
26. Turpault M.-P, Righi D, Uterano C. Clay minerals: precise markers of the spatial and temporal variability of the biogeochemical soil environment // Geoderma. 2008. Vol. 147.
27. Zhang H.M., Xu M.G., Zhang W.J. Factors affecting potassium fixation in seven soils under 15-year long-term fertilization // Chin. Sci. Bull. 2009. Vol. 54.
Поступила в редакцию 13.11.2017
POTASSIUM-FIXING CAPACITY OF CHERNOZEMS
AFTER THE SINGLE APPLICATION OF POTASSIUM FERTILIZERS
T.A. Sokolova, D.N. Osipova, A.V. Kiryushin, S.E. Ivanova
The potassium-fixing capacity was estimated in samples of chernozems taken from the field experiment with single application of various doses of potassium fertilizers (0, 70, 140 and 280 kg/ha) after the non-usage of potassium for a long period of time (more than 6 years). The K-fixing capacity calculated according to the changes in exchangeable potassium content after the incubation with the certain amount of potassium (50 mg/100 g of soils) was found to vary from 45 to 47 mg/100 g. The real K-fixing capacity is proposed to be essentially higher. The K-fixing capacity calculated according to changes in nonexchangeable potassium content after the incubation was found to vary from 32 to 38 mg/100 g which corresponds to 64—75% of the potassium amount added. The difference between results obtained by two methods can be explained by the fact that when more severe acid treatment is used (2 M HCl according to Pchelkin method) the fixed potassium gets the additional mobility and the difference in the extractable potassium before and after the incubation decreases. No reliable difference in potassium-fixing capacity was found between samples taken from the different variants of the field experiment. Nevertheless, the maximal potassium fixation was observed in the control variant and this value gradually decreased with the increase in the doze of potassium fertilizer.
Key words: potassium status of chernozems, exchangeable potassium, non-exchangeable potassium.
Сведения об авторах
Соколова Татьяна Алексеевна, докт. биол. наук, профессор каф. химии почв ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: [email protected]. Осипова Дарья Николаевна, магистр почвоведения, вед. инж. бюро экологического контроля окружающей среды ЗАО «МКМ». E-mail: [email protected]. Кирюшин Алексей Валерьевич, канд. биол. наук, ст. препод. каф. химии почв ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: [email protected]. Иванова Светлана Евгеньевна, канд. биол. наук, вице-президент по Восточной Европе и Центральной Азии Международного ин-та питания растений. E-mail: [email protected].
