CC BY
40
doi: 10.24411/0044-3913-2020-10502 УДК 633.18: 631.812: 631.416.4
Калийный статус почв рисовых полей Кубани
о
СЧ О СЧ 1Л
Ф
S ^
Ф
4
ш ^
5
ш т
А. Х. ШЕУДЖЕН12, академик РАН, доктор биологических наук, зав. кафедрой, зав. отделом (e-mail: ashad.sheudzhen@mail.ru) О. А. ГУТОРОВА12, кандидат биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник (e-mail: oksana.gutorova@mail. ru) Х. Д. ХУРУМ1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
И. А. ЛЕБЕДОВСКИЙ1, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Т. А. ИЛЛАРИОНОВА1, аспирант
Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина, ул. Калинина, 13, Краснодар, 350044, Российская Федерация
2Федеральный научный центр риса, пос. Белозерный, 3, Краснодар, 350921, Российская Федерация
Исследования проводили с целью изучения влияния удобрений на калийный режим луговой и лугово-болотной почв рисовых полей в Республике Адыгея. Схема опыта предусматривала вариант без удобрений (к°н~Гр°ль) и применение ^^ N,2(Pe0K60'
N150P10K75 и NiePl20KS0. ПоЧвенные оФа3ЦЫ
отбирали до затопления почв и посева риса, в период вегетации и после уборки урожая из слоя 0...20 см. В них определяли содержание валового калия и его формы. В луговой и лугово-болотной почвах на долю обменного, необменного гидролизуемого, необменного инертного и силикатного калия приходится соответственно 1,3 и 1,2; 8,9 и 8,2; 19,7 и 20,9; 70,1 и 69,7 % от валового количества (18356и 20138мг/кг). Доля водорастворимого калия составляла 21...23 % от обменного. Внесение калийных удобрений на фоне азотно-фосфорныхв нормахN1S¡Pm0K75 и Nmp12K90 повышало количество валового калия в луговой и лугово-болотной почвах, по отношению к контролю, на 41 и 84 мг/кг и 55 и 76 мг/кг; водорастворимого - на 15 и 18 мг/кг и 9 и 12 мг/кг; обменного - на 16и 30 мг/кги 8 и 32 мг/кг; необменного гидролизуемого - на 16 и 20 мг/кг и 39 и 42 мг/кг и необменного инертного - на 70 и 179мг/кги 142и 164 мг/кг соответственно. Увеличение содержания органического калия связано с дополнительным поступлением растительных остатков культуры под воздействием вносимых удобрений. На улучшение калийного режима почв в период затопления повлияли нормы удобрений
N150P100K75и N180Р120^90, ^ внесении ЮПрЫХ
количество обменного калия увеличилось на 10...27 мг/кг, или на 4,3...10,8 % в зависимости отфазы вегетации риса. Лугово-болотная почва лучше обеспечена валовым калием и его формами, чем луговая.
Ключевые слова: рис (Oryza sativa), луговая почва, лугово-болотная почва, удо-
брения, валовой калий, водорастворимый калий, обменный калий, необменный калий, силикатный калий, органический калий.
Для цитирования: Калийный статус почв рисовых полей Кубани/А. Х. Шеуджен, О. А. Гуторова, Х. Д. Хурум и др. //Земледелие. 2020. № 5. С. 6-9. doi: 10.24411/0044-39132020-10502.
Калий - один из биогенных элементов, определяющих реализацию генетического потенциала районированных сортов сельскохозяйственных культур. К. А. Тимирязев писал: «Растению необходим калий, оно не может жить без калия» [1]. В то же время в отличие от азота общее содержание калия в почве мало зависит от применения калийных удобрений. Различия в его количестве в почвах отдельных регионов обусловлены в основном составом почвообразующих пород. Там где среди них преобладают первичные калийсодержащие минералы группы полевых шпатов и слюд, продукты их выветривания отличаются высоким содержанием калия (2...3 % К2О), по сравнению с песчаными [2].
Определение масштабов и пределов использования калия почвы растениями, показателей калийного состояния почв, характеризующих оптимальные условия питания растений этим элементом, -важнейшие задачи [3, 4].
Калий в почве входит в состав первичных и вторичных минералов. Среди подвижных его форм различают: водорастворимый; обменный, который в свою очередь делится на легко- и труднодесорбируемый; необменный, находящийся в более прочной связи с почвенными коллоидами; связанный с органической частью почвы [5]. Все эти формы в той или иной степени участвуют в питании растений, но главная роль в обеспечении последних калием принадлежит водорастворимой и обменной формам. Почвы рисовых полей, по сравнению с неорошаемыми, лучше обеспечены калием, что связано с интенсивно протекающими в них процессами выветривания и гидролиза калийсодер-жащих алюмосиликатов. Среднегодовой вынос калия с рисовых оросительных систем Кубани дренажно-сбросными водами составляет 60.70 кг/га. Примерно в таком же количестве его ежегодно вносят под рис с удобрениями. Содержание водорастворимого и обменного калия в почве изменяется при внесении под рис азотных, фосфорных, калийных и органических удобрений, а также при
химической мелиорации. Калийные и органические удобрения значительно обогащают почву доступными растениям формами этого элемента. На трансформацию его соединений в почве оказывают влияние и вносимые под рис микроэлементы, которые, взаимодействуя с почвенно-поглощающим комплексом, способствуют переходу части труднообменного калия в обменное состояние. Кроме того, они усиливают интенсивность минерализации органического вещества, что, в свою очередь, также ведет к увеличению содержания в почве подвижных форм калия. С другой стороны, микроэлементы, усиливая рост растений и увеличивая урожай, способствуют большему потреблению калия рисом [6].
Принципиально экологически важное представление о динамике содержания калия в почве заключается в понимание взаимосвязи его форм. При уменьшении содержания легкодоступного растениям калия в почвенном растворе происходит его пополнение из труднодоступных форм, что вызывает обеднение почвы этим элементом, если процесс происходит интенсивно без возобновления запасов калия вносимыми удобрениями. Принято считать, что существует уровень обеспеченности почв доступным калием, определяющий размеры урожая сельскохозяйственных культур. Так для формирования 258.266 ц/га картофеля содержание обменного калия в почве должно составлять не менее 230. 260 мг/кг Оптимальным уровнем обеспеченности этим элементом зерновых культур на суглинистых почвах считают 220.250 мг/кг на супесчаных - 200.240 мг/кг на песчаных - 180.200 мг/кг [7]. По данным В. П Минеева, этот критерий отражает параметр, называемый «достаточный уровень» калия. Его повышение не оказывает влияния на урожайность сельскохозяйственных культур. Этот уровень определяется экспериментально для конкретных почв [8].
В почве непрерывно протекают процессы разрушения различных калий-содержащих минералов и образование вторичных минералов, имеющих коллоидную и предколлоидную дисперсность, которые определяют её физико-химические свойства и калийное состояние, в результате чего в ней под естественной растительностью достигается определенное динамическое равновесие между различными формами калия. В агроценозах равновесное состояние форм калия встречается значительно реже, так как этот элемент постоянно отчуждается с хозяйственно ценной продукцией или, напротив, вносится с удобрениями [2].
Цель исследований - выявить влияние минеральных удобрений на содержание калия и его форм в затапливаемых почвах рисовых полей.
Работу проводили налуговой и лугово-болотной почвах рисовой оросительной системы ООО «Адыгейский научно-технический центр по рису», расположенной в Тахтамукайском районе Республики Адыгея. По почвенно-географическому районированию территория района находится в степной зоне черноземных почв в Приазово-Предкавказской степной провинции в почвенном округе низовий р. Кубань. Луговые почвы расположены в поймах р. Кубань и её притоков. Гранулометрический состав почв глинистый. Почвообразующие породы - аллювиальные глины. Лугово-болотные почвы приурочены к замкнутым понижениям поймы р. Кубань и днищам балок. Они глинистые с содержанием физической глины в пахотном горизонте 84...96 %. Почвообразующие породы - аллювиальные оглееные глины [9].
Полевой опыт закладывали на рисовой оросительной системе по общепринятой методике [10]. Посев риса проводили рядовым способом; глубина заделки семян 1,0.1,5 см; норма высева - 7 млн всхожих зерен на 1 га; предшественник - рис по рису 2 года; режим орошения - укороченное затопление. Площадь делянки: общая - 100 м2, учетная - 80 м2. Повторность - 4-х кратная. Размещение вариантов - рендомизированное. Сорт риса - Хазар. Внесение удобрений осуществляли разбросным способом с заделкой в почву дисковыми боронами перед посевом в следующих нормах:
N0P0K0 (к°нтр°льХ N90P60K45' N120P80K60,
^150^00^75' N180P120K90. В качестве удобрения применяли карбамид, двойной
суперфосфат и хлористый калий.
Почвенные образцы отбирали до затопления почв и посева, в фазы кущение и цветение, после уборки урожая из пахотного (0.20 см) слоя. В них определяли содержание валового калия методом спекания по Смиту, водорастворимого -из водной вытяжки по Александрову, обменного - в 1 н растворе CH3COONH4 по Масловой, необменного гидроли-зуемого - в 2 н HCl по Пчелкину, необменного инертного - вытеснением 10 % HCl с кипячением по методу Гедройца в модификации Петербургского и Яни-шевского, органического - сжиганием почвы перекисью водорода по прописи Простакова, силикатного - как разность между валовым калием и суммой его обменной и необменной форм [11]. Результаты исследований подвергали статистической оценке [12].
Луговая и лугово-болотная почвы рисовых полей характеризуются относительно высоким содержанием калия. До их затопления количество валового калия в контроле составляло 18356 и 20138 мг/кг соответственно. При этом в луговой почве на долю обменных форм приходилось 1,3 %, необменных гидро-лизуемых - 8,9 %, необменных инертных - 19,7 % и необменных силикатных -
70,1 %, в лугово-болотной - 1,2, 8,2, 20,9 и 69,7 % соответственно (табл. 1).
Содержание в почвах валового калия зависело от нормы внесения минеральных удобрений. Наибольшее его количество отмечали в вариантах ^^Р^К^ и ^всРшКу После уборки урожая риса в .луговой почве оно было выше, чем в контроле, на 41 и 84 мг/кг в лугово-болотной - на 55 и 76 мг/кг соответственно. Содержание силикатного калия минеральной части почв на фоне вносимых удобрений в луговой почве снижалось, по сравнению с контролем до посева риса, на 32.157 мг/ кг в лугово-болотной - на 144.180 мг/кг Под действием удобрений усиливалось разрушение почвенных минералов, чему также способствовало периодическое увлажнение и иссушение почв. Это привело куменьшению содержания валового калия в пахотном слое почв после вегетации риса в результате вымывания коллоидных частиц с фильтрационными водами в нижележащие горизонты [6, 13].
Обменная форма калия в почве служит основным источником питания растений. Ее содержание в контроле перед посевом риса в луговой почве составляло 248 мг/кг в лугово-болотной - 252 мг/кг После уборки урожая риса величина этого показателя снизилась, по отношению к сроку до посева, на 24 и 25 мг/кг или 10,7 и 11,0 % соответственно. Повышенные нормы удобрений ^50Р100К75 и ^аоР^оКю способствовали увеличению содержания этой формы в луговой почве по сравнению с контролем (до посева), соответственно на 3 и 6 мг/кг или на 1,2 и 2,4 %, в лугово-болотной - на 4 и 7 мг/кг, или на 1,6 и 2,8 %. Если же сравнивать с контролем после уборки урожая, то, в зависимости от нормы удобрений, содержание обменного калия повышалось на 16...30 мг/кг или на 1,8...13,4 % и на 8...32 мг/кг или на 3,5...14,0 % соответственно в основном за счет мобилизации необменного гидролизуемого, не уча-
ствующего в питании растений, но отражающего потенциальные запасы калия, и в определенных условиях переходящего в обменно-поглощенное состояние.
Необменный калий прочно удерживается кристаллической решеткой минералов и поэтому малодоступен для растений. Содержание в почвах необменного инертного калия в 2 раза выше, чем необменного гидролизуемо-го. Перед посевом риса в луговой почве оно составляло соответственно 3612 и 1634 мг/кг в лугово-болотной - 4199 и 1652 мг/кг После уборки урожая содержание в почвах необменных форм калия снижалось и в меньшей степени при внесении удобрений. В вариантах с повышенными нормами удобрений
1Ч1150Р100К75 и ^^ 180Р120К90 к°личеств° необменного гидролизуемого калия в луговой почве было больше контроля соответственно на 16 и 20 мг/кг, или на 1,0 и 1,2 %, в лугово-болотной - на 39 и 42 мг/кг или на 2,4 и 2,6 %. Аналогичное увеличении отмечали в отношении необменного инертного калия - на 70 и 179 мг/кг или на 2,0 и 5,0 % и на 142 и 164 мг/кг или на 3,4 и 3,9 %. При этом в лугово-болотной почве содержание необменных форм калия, особенно инертной, было больше, чем в луговой. Это связано с минералогическим и гранулометрическим составами почв: чем тяжелее почва, что свойственней лугово-болотной, тем больше в ней содержится калия.
Появление водорастворимого калия в почвенном растворе - следствие ряда процессов, среди которых большое значение имеют гидролиз калийсодер-жащих минералов, их разрушение корневыми выделениями растений, а также вытеснение обменного калия солями, попадающими в почву с удобрениями и продуктами корневых выделений [13]. В особенности на увеличение количества этой формы калия влияют органические удобрения [14, 15]. Луговая и лугово-
1. Содержание валового калия и его форм в почвах рисовых полей, мг/кг
Срок определения* Калий, формы
Вариант Калий водо- обменный необменный органический силикатный
валовой растворимый гидро-лизуемый инертный
N0P0K0 1 18356 Луговая почва 58 248 1634 3612 38 12862
2 18248 42 224 1620 3554 36 12850
N P K 90 60 45 N P K 120 80 60 N P K 150 100 75 N P K 180 120 90 1НСР05 2нср05 2 18256 44 228 1638 3560 37 12830
2 18267 46 240 1634 3601 40 12792
2 18289 57 251 1636 3624 42 12778
2 18332 60 254 1640 3733 37 12705
22 5 8 8 20 2 20
15 10 10 9 25 2 30
Лугово-болотная почва
N0P0K0 1 20138 54 252 1652 4199 46 14035
2 20047 46 227 1618 4185 42 14017
N P K 90 60 45 N P K 120 80 60 N P K 150 100 75 2 20059 49 235 1623 4310 44 13891
2 20073 53 248 1624 4318 48 13883
2 20102 55 256 1657 4327 46 13862
N P K 180 120 90 1НСР05 2нср05 2 20123 58 259 1660 4349 44 13855
13 5 5 10 25 2 19
22 7 15 7 33 2 28
м
*1 - до затопления почв и посева риса; 2 - после уборки урожая риса. О
болотная почвы характеризуются невысоким содержанием водорастворимого калия, на долю которого приходится 23 и 21 % от обменного соответственно. Внесение удобрений сопровождалось изменением его количества в почвенном растворе. До посева риса содержание калия в водной вытяжке в контроле в луговой почве составляло 58 мг/кг, в лугово-болотной - 54 мг/кг После уборки урожая оно уменьшилось на 16 и 8 мг/кг соответственно. Внесённые минеральные удобрения в нормах N150P100K75 и N180P120Kg0 способствовали стабилизаци и величины этого показателя на уровне весеннего содержания, который в луговой почве был выше, чем в контроле после уборки, на 15 и 18 мг/кг в лугово-болотной - на 9 и 12 мг/кг
Органический калий почвы, входящий в состав растительных остатков и микроорганизмов, в процессе минерализации переходит в почвенный раствор и становится доступным для растений. В связи со слабой гумусированностью луговой и лугово-болотной почв [9] на долю органической части калия приходилось лишь 0,21 и 0,23 % от валового соответственно. После сброса оросительной воды с рисовых полей и создания в почвах окислительных условий содержание органического калия в контрольном варианте в луговой почве снизилось на 2 мг/кг или на 5,6 %, в лугово-болотной - на 4 мг/кг или на 9,5 % и оставалось повышенным в вариантах с разными нормами удобре-
ни^ особенно при N120P80K60 и N150P100K75.
Это связано с поступлением большего количества растительных остатков риса под их воздействием.
Динамика содержания обменного калия в почвах рисовых полей в период вегетации растений риса не подвержена резким колебаниям (табл. 2). Перед посевом риса в луговой почве оно составляло 236 мг/кг в лугово-болотной - 244 мг/кг После затопления с развитием восстановительных процессов, способствующих высвобождению фиксированного калия из глинистых минералов монтморилло-нитовой группы в результате выветривания и гидролиза, отмечено пополнение запасов обменных форм этого элемента
в почвах. К фазе кущения растений риса количество обменного калия в луговой и лугово-болотной почвах в контроле увеличилось на 4 и 6 мг/кг или на 1,7 и 2,5 %, а в удобренных вариантах на 9...30 мг/кг или на 3,8...12,7 %, и на 14...33 мг/ кг или на 5,7.13,5 %, соответственно, в зависимости от нормы внесения. Начиная с фазы кущения до выметывания риса оно постепенно снижалось. В это время интенсивность поглощения калия растениями риса начинает преобладать над мобилизацией из труднодоступных форм. Об этом свидетельствует дальнейшее, еще более значительное, уменьшение количества обменного калия в почвах в фазе выметывания растений риса. Возобновление в луговой и лугово-болотной почвах окислительных процессов в результате сброса оросительной воды с рисовых полей привело к снижению его содержания в контроле, относительно, фазы кущения на 15 и 20 мг/кг или на 6,6 и 8,7 %, и на 18...24 мг/кг или на 7,9...9,9 % и на 23...29 мг/кг или на 9,8...11,7 % в вариантах с удобрениями соответственно.
Применение полного минерального удобрения позитивно отразилось на калийном режиме почвы. С увеличением нормы внесения содержание обменных форм этого элемента в почвах возрастало. Наибольшее его количество отмечено в вариантах ^50Р,00К75 и ^8ОР,2ОК90. в
период вегетации растений риса содержание обменного калия в луговой почве, увеличилось, по сравнению с контролем, в фазе кущения на 19 и 26 мг/кг или на 7,9 и 10,8 %; в фазе вымётывания - на 10 и 17 мг/кг или на 4,3 и 7,4 % и после уборки урожая - на 13 и 17 мг/кг или на 5,8 и 7,6 %; в лугово-болотной почве - на 20 и 27 мг/кг или на 8,0 и 10,8 %; 11 и 14 мг/кг, или на 4,5 и 5,8 %; на 15 и 18 мг/кг или на 6,5 и 7,8 % соответственно. Причем в последней на протяжении всей вегетации риса содержание обменного калия в среднем было на 10 мг/ кг или на 4,0 %, больше, чем в луговой. Это связано с повышенным содержанием илистых частиц и более интенсивным гидролизом глинистых минералов в восстановленных условиях.
2. Динамика содержания обменного калия в почвах рисовых полей, мг/кг
Вариант Срок определения
до посева фаза кущения фаза выметывания после уборки урожая
N0P0K0 N P K
90 60 45
N P K
120 80 60
NPK
150 100 75
NPK
180 120 90
НСР„с
N0P0K0
NPK
90 60 45
N P K
120 80 60
NPK
150 100 75
PK
Л 120 90
N
НСР
236 236 236 236 236
244 244 244 244 244
05
Луговая почва
240 230
245 233
252 237
259 240
266 247
34 Лугово-болотная почва
250 242
258 244
264 248
270 253
277 256
54
225 227 231
238 242
4
230 235
239 245 248
6
Таким образом, внесение полного минерального удобрения улучшает калийный статус почв рисовых полей. Их применение в нормах ^50Р100К75 и ^аоР^оКю способствует увеличению содержания валового калия в луговой почве на 41 и 84 мг/кг в лугово-болотной -на 55 и 76 мг/кг; водорастворимого - на 15 и 18 мг/кг и 9 и 12 мг/кг; обменного - на 16 и 30 мг/кг и 8 и 32 мг/кг; необменного гидролизуемого - на 16 и 20 мг/кг и 39 и 42 мг/кг и необменного инертного калия - на 70 и 179 мг/кг и 142 и 164 мг/кг соответственно. Количество обменного калия в затопленных почвах на фоне указанных норм удобрений увеличивается на 10...27 мг/кг или на 4,3...10,8 %, что обеспечивает оптимальное калийное питание растениям риса в период вегетации.
Литература.
1. Тимирязев К. А. Жизнь растений. Избранные сочинения. Т. 3. М.: Сельхозгиз, 1949. С. 123.
2. Кидин В. В. Агрохимия азота, фосфора и калия. М.: РГАУ-МСХА, 2014. 254 с.
3. Якименко В. Н. Калий в агроценозах Западной Сибири. Новосибирск: Изд-во СОРАН, 2003. 231 с.
4. Якименко В. Н. Баланс калия, урожайность культур и калийное состояние почвы в длительном полевом опыте в лесостепи Западной Сибири // Агрохимия. 2019. № 10. С. 16-24.
5. Синягин И. И. Превращение фосфорных и калийных удобрений в почве и повышение их усвояемости. М.: ВНИТИСХ, 1968. 73 с.
6. Шеуджен А. Х. Агрохимия и физиология питания риса. Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2005. 1012 с.
7. Особенности калийного питания сельскохозяйственных растений в оптимальных и неблагоприятныхусловиях/ Н. В. Пухальская,
B. Г Сычев, А. А. Собачкин и др. М.: ВНИИА, 2009. 192 с.
8. Минеев В. Г. Агрохимия и экологические функции калия. М.: МГУ, 1999. 332 с.
9. Гумусное состояние почв рисовых полей /А. Х. Шеуджен, О. А. Гуторова, О. А. Подколзин и др. // Агрохимический вестник. 2019. № 6.
C. 13-19.
10. Мобилизация почвенных фосфатов при возделывании риса / А. Х. Шеуджен, О. А. Гуторова, Х. Д. Хурум и др. // Земледелие. 2019. № 6. С. 12-15.
11. Калий и методы его определения / А. Х. Шеуджен, В. П. Суетов, Х. Д. Хурум и др. Майкоп: Полиграф-Юг, 2017. 192 с.
12. Шеуджен А. Х., Бондарева Т Н. Методика агрохимических исследований и статистическая оценка их результатов. Майкоп: Полиграф-Юг 2015. 664 с.
13. Середина В. П. Калий в автоморфных почвах на лессовидных суглинках. Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1984. 216 с.
14. Влияние высоких доз птичьего помета на изменение калийного состояния дерново-подзолистых почв / Р Ф. Байбеков, В. А. Седых, Н. Л. Поветкина и др. / Плодородие. 2012. № 3 (66). С. 24-25.
15. Байбеков Р. Ф. Агроэкологическое состояние почв при длительном применении удобрений. М.: ЦИНАО, 2003. 192 с.
Potassium status of soils in rice fields of the Kuban
A. Kh. Sheudzhen12,
0. A. Gutorova12, H. D. Hurum1,
1. A. Lebedovsky, T. A. Illarionova1
1I. T Trubilin Kuban State Agrarian University, ul. Kalinina, 13, Krasnodar, 350044, Russian Federation 2Federal scientific rice centre, pos. Belozernyi, 3, Krasnodar, 350921, Russian Federation
Abstract. The purpose of the work was to study the effect of fertilizers on the potassium regime of meadow and meadow-boggy soils in rice fields in the Republic of Adygeya. The experimental design provided for the option without fertilizers (control) and the use of N90P60K45, N120P80K60, N150P100K75 and N180P120K90. The soil was sampled before the flooding and sowing of rice, during the growing season and after harvesting from the layer of 0-20 cm. We determined the total content of potassium and its forms. In meadow and meadow-boggy soils, the share of exchange, non-exchange hydrolyzable, non-exchange inert and silicate potassium accounts for 1.3% and 1.2%; 8.9% and 8.2%; 19.7% and 20.9%; 70.1% and 69.7 % of the total amount (18,356and20,138 mg/kg), respectively. The proportion ofwater-soluble potassium was 21 -23 % of the exchange potassium. The application of potassium fertilizers against the background of nitrogen-phosphorus fertilizers in the rates of N150P100K75 and N180P120K90 increased the amount of total potassium in the meadow and meadow-boggy soils, in relation to the control, by 41 and 84 mg/kg and 55 and 76 mg/kg; of water-soluble potassium - by 15 and 18 mg/kg and 9 and 12 mg/kg; of exchange potassium - by 16 and 30 mg/kg and 8 and 32 mg/kg; of non-exchange hydrolyzable potassium - by 16 and 20 mg/kg and 39 and 42 mg/ kg; of non-exchange inert potassium - by 70 and 179 mg/kg and 142 and 164 mg/kg, respectively. The increase in the content of organic potassium was associated with the additional influx of plant residues into the soil under the influence of fertilizers. The improvement of the potassium regime of soils during their flooding was influenced by the norms of fertilizers of N150P100K75 and N180P120K90, with the application of which the amount of exchange potassium increased by 10-27 mg/kg, or by 4.3-10.8%, depending on the phase of rice vegetation. Meadow-boggy soil is better provided with total potassium and its forms than meadow one.
Keywords: rice (Oryza sativa); meadow soil; meadow-boggy soil; fertilizers; total potassium; water-soluble potassium; exchange potassium; non-exchange potassium; silicate potassium; organic potassium
Author Details: A. Kh. Sheudzhen, member of the RAS, D. Sc. (Biol.), head of department, headofdivision (e-mail: ashad.sheudzhen@mail. ru); O. A. Gutorova, Cand. Sc. (Biol.), assoc. prof., leading research fellow (e-mail: oksana.guto-rova@mail.ru); H. D. Hurum, D. Sc. (Agr.), prof.; I. A. Lebedovsky, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof.; T. A. Illarionova, post graduate student.
For citation: Sheudzhen AKh, Gutorova OA, Hurum HD, et al. [Potassium status of soils in rice fields of the Kuban]. Zemledelie. 2020;(5):6-9. Russian. doi: 10.24411/00443913-2020-10502.
doi: 10.24411/0044-3913-2020-10503 УДК 631.416.9
Мониторинг содержания микроэлементов (Мп, Zn, Со) в агроценозах юго-западной части центрально-черноземного района России
Д. В. ЖУЙКОВ, зав. лабораторией (e-mail: oaem_agrohim_31@mail.ru)
Центр агрохимической службы «Белгородский», ул. Щорса, 8, Белгород, 308027, Российская Федерация
Исследования проводили с целью обобщения и анализа результатов государственного агроэкологического мониторинга пахотных почв по содержанию марганца (Mn), цинка (Zn) и кобальта (Co) в Белгородской области за 2015-2018 гг. Низким содержанием подвижного марганца характеризуются 38,6 % пахотных почв, цинка - 98,7 %, кобальта - 99,3 %. Главная причина дефицита подвижного цинка и кобальта в черноземе -низкое фоновое содержание. С увеличением объёмов внесения органических удобрений наметилась тенденция роста содержания в почвах подвижных форм марганца и стабилизация обеспеченности цинком и кобальтом. В почвенном профиле чернозема типичного установлена сильная связь между валовым содержанием кобальта и марганца (r = 0,88), обыкновенного (r=0,55) - средняя, корреляция между кобальтом и цинком в черноземах обоих подтипов была одинаковой (r = 0,77). В растениях озимой пшеницы, люпина белого и сои больше микроэлементов накапливаются в семенах, чем в соломе, для растений гороха наблюдали обратную закономерность для марганца. Наибольшую аккумуляцию изучаемых минеральных элементов, особенно марганца, отмечали в люпине белом. Семена этого растения аккумулировали 1053,0 мг/кг марганца (это в 44 раза больше, чем в семенах сои), 43,5мг/кгцинка, 0,90мг/кг кобальта. Меньше всего микроэлементов было в растениях гороха: марганца в семенах - 9,22 мг/кг, цинка и кобальта в вегетативных органах -3,34 и 0,10 мг/кг соответственно.
Ключевые слова: марганец, кобальт, цинк, почва, чернозем, коэффициент накопления.
Для цитирования: Жуйков Д. В. Мониторинг содержания микроэлементов (Mn, Zn, Co) в агроценозах юго-западной части центрально-черноземного района России//Земледелие. 2020. №5. С. 9-13. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10503.
Присутствие микроэлементов в микродозах от 0,1 до 0,00001 % необходимо для нормального функционирования живых организмов. Они входят в состав ферментов, витаминов и гормонов, участвуют в важнейших биохимических реакциях. Дефицит или избыточное их накопление в организме животных и растений приводит к сбоям в обмене
веществ, что в конечном итоге вызывает развитие различных заболеваний [1].
Находясь в почвенном растворе в высоких концентрациях, микроэлементы поглощаются растениями и включаются в пищевые цепи, представляя опасность для здоровья человека. По степени токсичности отечественные нормативные документы относят Мп к третьему классу опасности, Со - ко второму, Zn - к первому. В то же время ряд ученых называет их «элементами жизни», подчеркивая возможность жизни и развития живых организмов только в присутствии этих минеральных элементов.
Важное значение имеет оптимальное содержание микроэлементов в кормовых растениях, что способствует повышению иммунитета и продуктивности животных [2].
Предельно допустимая концентрация (ПДК) валового марганца для всех типов почв составляет 1500 мг/кг Ориентировочно-допустимая концентрация цинка в суглинистых и глинистых почвах с рН >5,5, согласно ГН 2.1.7.251109, - 220 мг/кг Валовое содержание кобальта в почве не нормировано отечественным законодательством, в зарубежных источниках допустимым считается его содержание 250 мг/кг [3]. ПДК подвижных форм марганца, цинка и кобальта в почве составляет соответственно 140, 23 и 5 мг/кг
Согласно ВМДУ-87 максимально допустимый уровень (МДУ) концентрации цинка в кормах для сельскохозяйственных животных (зерно, зернофураж, грубые и сочные корма) составляет 50,0 мг/кг, кобальта - 1,0 мг/кг Содержание марганца в продовольственном сырье и пищевых продуктах не нормировано.
На сегодняшний день пахотные почвы многих регионов слабо обеспечены подвижными формами микроэлементов, что отрицательно сказывается на ы продуктивности растениеводства и е устойчивости агроландшафтов [4, 5, л 6]. Так, на всех реперных участках, рас- Д положенных в зоне деятельности ЦАС л «Волгоградский», отмечен дефицит под- е вижных соединений цинка и кобальта при 2 содержании этих элементов на уровне 5 0,60.0,64 мг/кг почвы и 0,04.0,06 мг/кг м почвы соответственно. Динамика со- 2 держания марганца - отрицательная, 0
