CC BY
51
УДК 631.821.1
О возможности взаимодействия доломитовой муки и гипса с подпахотными горизонтами кислых почв
В.В. ОКОРКОВ, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора
Владимирский НИИ сельского хозяйства, ул. Центральная, 3, пос. Новый, Суздальский район, Владимирская область, 601261, Россия
E-mail: [email protected]
Модельные исследования по изучению возможности снижения кислотности почвы при известковании как в слое внесения доломитовой муки (ДМ), так и на более глубоком уровне проводили с целью повышения плодородия и мощности корнеобитаемого слоя. В колонках через два верхних слоя из пахотного горизонта серой лесной среднесуглинистой почвы с гидролитической кислотностью (НГ) 5,0 ммоль (экв)/100 г с внесением ДМ, гипса и их сочетания и два нижних - из иллювиального горизонта дерново-подзолистой почвы с Нг9,5 ммоль (экв)/100 г (без мелиоранта) пропускали половинную и полную нормы годовых осадков. При прохождении половины количества осадков через колонку с полной дозой ДМ уменьшение Нг в дерново-подзолистой почве из-за присутствия бикарбонатов составило 17,3% мелиоративного эффекта ДМ; при сочетании половинного внесения ДМ с гипсом - 14,3%; в варианте с гипсом улучшения по указанному показателю не наблюдали. В колонке с двойной дозой ДМ на фоне полной нормы годовых осадков, по сравнению с колонкой с одинарной дозой ДМ и половинной нормой осадков, снижение Нг в слое 0-40 см возросло с 5,76 до 7,12 ммоль(экв)/100 г почвы, 20-40 см - с 1,0 до 1,84 ммоль(экв)/100 г; при сочетании двойной дозы ДМ с гипсом и полной нормой осадков - до 10,2 и 4,30 ммоль(экв)/100 г соответственно. При внесении двойной дозы ДМ с гипсом высокая концентрация ионов Са2+ и Mg2+ в растворе воздействовала на поверхностные и внутриагрегатные поглощенные катионы, что обеспечивало вытеснение обменных ионов водорода и последующее связывание их бикарбонатом в угольную кислоту, при этом отмечали снижение рН жидкой фазы до 4,0-4,3. В случае исполь-1Я зования одной доломитовой муки низкая О концентрация двухвалентных катионов N вытесняла только поверхностные ионы Н+ о} и обеспечивала рНжидкой фазы на уровне 2 5,16-6,55.
s Ключевые слова: серая лесная средне-ел суглинистая почва, дерново-подзолистая
4 почва, кислотность гидролитическая, доле ломитовая мука, гипс, степень гидролиза
5 карбонат-ионов, коэффициент использо-е
р) вания мелиоранта.
Для цитирования: Окорков В.В. О возможности взаимодействиядоломитовой муки и гипса с подпахотными горизонтами кислых почв//Земледелие. 2015. №2. С. 14-19.
В последние годы объемы известкования кислых почв резко уменьшились, по сравнению с 1990 г, как в целом по РФ, так и по Владимирской области. Однако для повышения окупаемости минеральныхудобрений и стабилизации урожаев возделываемых культур на более высоком уровне этому мелиоративному приему следует уделять особое внимание. Его положительная роль связана с улучшением физико-химических свойств не только пахотного, но и подпахотных горизонтов, обладающих высокой кислотностью [1-4]. Последняя увеличивает подвижность алюминия, который при содержании более 4-5 мг/100 г почвы токсично влияет на развитие корневых систем многих культурных растений [3]. Наличие высоких концентраций этого токсиканта мешает проникновению корней в более глубокие слои почвы в поисках влаги и элементов питания в засушливые периоды вегетации, когда верхний пахотный слой пересыхает [5-8].
Основной прием снижения кислотности почв как верхних гумусовых, так и подпахотных горизонтов - известкование. Для улучшения свойств верхних слоев кислых почв обычно применяют известь в дозах, эквивалентных от половинной до полной величины гидролитической кислотности (НГ), для воздействия на подпахотные - объемы ее внесения могут быть увеличены.
Установлено [9], что при высоких величинах НГ - 6-9 ммоль (экв)/100 г почвы - дозы мелиоранта, используемые по полной гидролитической кислотности, улучшают свойства почвы преимущественно в верхнем слое внесения, при более низких значениях НГ 25-35% известковых материалов расходуется на снижение кислотности подпахотных горизонтов. Исходя из результатов этих исследований, для улучшения свойств подпахотных слоев почвы с высокой величиной гидролитической кислотности известкование рекомендуется проводить в два приема: одна половина дозы мелиоранта вносится под вспашку,
а другая - таким же способом через 1 -3 года.
При мелиорации кислых почв чаще устанавливали положительное влияние использования смесей карбоната кальция с гипсосодержащими мелиорантами [10-13], внесение только последних - обеспечивало необходимый эффект реже. Влияние гипса на характеристики кислых почвах объяснялось повышением фильтрационных свойств подпахотных горизонтов, связыванием подвижного алюминия в менее токсичные комплексные соединения, выпадением в твердую фазу почвы малорастворимого соединения урбанита (А^040Н), ростом обеспеченности почв серой.
Наши исследования на легких дерново-подзолистых почвах показали [9], что как при использовании одного гипса, так и его сочетания с доломитовой мукой концентрация суммы двухвалентных катионов в жидкой фазе может достигать 30-40 мг-экв/л, что приводит к передвижению до 4 т/га мелиоранта в более глубокие слои почвы (более 40 см) уже в первый год его заделки. Значительного улучшения физико-химического состояния почвы ниже слоя внесения при дополнительном применении гипса часто не наблюдается. Это вызывает сомнение в отношении целесообразности широкого использования гипсосодержащих материалов на указанных почвах. С уменьшением дозы гипса и утяжелением гранулометрического состава размеры передвижения двухвалентных катионов глубже 40 см заметно снижаются, и на серых лесных среднесуглинистых почвах они варьировали от 400 до 1000 кг/га гипса. Установлено также, что при прохождении через колонки с гипсом половинной годовой нормы осадков рН вытекающего фильтрата заметно снижается. Это обеспечивает увеличение степени гидролиза карбонат-ионов растворенной доломитовой муки и соответственно коэффициента использования ее на снижение НГ (при близких размерах растворения доломитовой муки как при сочетании с гипсом, так и без него).
Так как при низких величинах гидролитической кислотности (3-5 ммоль (экв)/100 г почвы) коэффициент использования полных доз доломитовой муки находился в пределах 0,5-0,6 [8], что свидетельствовало о гидролизе карбонат-ионов в основном по 1-й ступени и преобладании в жидкой фазе, передвигающейся в нижние слои почвы, бикарбонат-ионов (НСО3-) над Н2СО3. При более высокой гидролитической кислотности ее снижение до 3-5 ммоль (экв)/100 г почвы можно обеспечить внесением половинных доз извести. Таким образом, при движении
Почва Гумус, % Гидролитическая кислотность (Нг) Сумма поглощенных оснований Емкость поглощения (Е) Обменная кислотность (Нобм) рН ^ водн (соотношение почва: Содержание обменного алюминия, Количество частиц <0,01
ммоль (экв)/100 г почвы вода 1:0,5) мг/100 г почвы мм, %
Серая лесная (пахотный горизонт (А ), 0-20 см) 4,11 5,0 26,4 31,4 0,03 5,8 нет 34,0
Дерново-подзолистая(ил-
лювиальный горизонт (В2), 66-88 см) 0,29 9,5 13,7 5,60 4,5 36,5 22,0
(0-10 и 10-20 см) величина гидролитической кислотности серой лесной почвы снизилась, по сравнению с контрольной колонкой, с 5,07-5,25 до 2,62 ммоль (экв)/100 г почвы, сумма поглощенных оснований возросла с 26,3-26,4 до 28,8 ммоль (экв)/100 г, степень насыщенности основаниями -с 83,5-83,7 до 91,7 %, величина рНводн -с 5,80-5,83 до 6,61 -6,62 (табл. 2).
2. Влияние доломитовой муки и гипса на физико-химические свойства различных слоев колонок, состоящих из пахотного (Апах) горизонта серой лесной и иллювиального (В2) горизонта дерново-подзолистой почв
Глубина слоя, см Гидролитическая Сумма поглощенных Емкость погло- Обменная кис- Содержание обменного Степень насыщен- рН водн (соотно-
кислот- оснований щения лотность алюминия, ности шение по-
ность (Нг) (Е) (Нобм) мг/100 г по- основания- чва: вода
ммоль (экв)/100 г почвы чвы ми (Т), % 1:0,5)
0-10 5,25 1-я колонка (контроль) 26,4 31,6 0,03 нет 83,5 5,80
10-20 5,07 26,3 31,4 0,03 нет 83,7 5,83
20-30 9,27 4,30 13,6 5,42 36,5 31,6 4,50
30-40 9,45 4,00 13,4 5,73 38,7 29,8 4,53
2-я колонка, 1 доза доломитовой муки (по 438 мг в 2 слоя)
0-10 2,62 28,8 31,4 0,03 Нет 91,7 6,62
10-20 2,62 28,8 31,6 0,03 нет 91,7 6,61
20-30 9,10 5,00 14,1 5,67 43,2 35,4 4,54
30-40 9,27 4,30 13,6 5,64 40,3 31,6 4,31
3-я колонка, % дозы гипса (по 376 мг в 2 слоя)
0-10 5,07 26,6 31,7 0,03 Нет 83,9 5,28
10-20 5,25 26,1 31,4 0,03 Нет 83,1 5,43
20-30 9,10 4,60 13,7 5,00 36,5 33,5 3,95
30..40 9,62 4,50 14,1 5,48 37,8 31,9 3,84
4-я колонка, 1 доза доломитовой муки + % дозы гипса в 2 слоя
0-10 2,62 28,8 31,4 0,03 Нет 91,7 6,14
10-20 2,62 28,8 31,4 0,03 нет 91,7 6,17
20-30 9,10 4,60 13,7 6,20 42,7 32,0 4,16
30-40 9,60 4,50 14,1 6,20 43,4 29,4 4,05
5-я колонка, 2 дозы доломитовой муки (по 876 мг в 2 слоя)
0-10 2,18 29,3 31,5 0,04 нет 93,0 6,89
10-20 2,54 28,9 31,4 0,03 нет 92,0 6,73
20-30 9,62 5,50 15,1 5,17 38,0 36,4 4,11
30-40 9,45 4,64 14,1 4,80 33,3 32,9 4,40
6-я колонка, 2 дозы доломитовой муки + % дозы гипса в 2 слоя
0-10 2,18 29,3 31,5 0,04 нет 93,0 6,82
10-20 1,96 29,4 31,4 0,03 нет 93,6 6,80
20-30 8,92 6,20 15,1 4,38 36,0 41,1 4,27
30...40 7,70 6,40 14,1 3,80 33,6 45,4 4,83
растворов в нижние более кислые слои почвы можно прогнозировать гидролиз бикарбонат-ионов (2-я ступень) с образованием гидроксил-ионов (ОН-) и слабой угольной кислоты. Ионы ОН-должны связывать поглощенные ионы водорода с образованием малодис-социированного соединения (Н2О) и снижать кислотность подпахотных горизонтов. Изучение этого вопроса весьма актуально в связи с возможностью применения более высоких доз мелиорирующих материалов, требующихся и для улучшения свойств подпахотных слоев. Очевидно, для их растворения необходимы и более высокие количества инфильтрующейся влаги.
Цель наших исследований - изучение возможности участия бикарбонат-ионов, передвигающихся из мелиорируемого слоя в подпахотные горизонты, характеризующиеся высокой кислотностью, в ее снижении.
Исследования проводили в колонках, в которых в два верхних разделяемых (по 10 см) слоя почвы (по 175 г) вносили различные дозы доломитовой муки, гипса или сочетания этих мелиорантов, в двух последующих - мелиоранты не использовали. Верхние слои (0-10 и 10-20 см) были представлены пахотным горизонтом (Апах) серой лесной почвы, нижние (2030 и 30-40 см) - иллювиальным (В2) горизонтом дерново-подзолистой почвы (табл. 1).
Схема модельного опыта включала следующие варианты: 1-я колонка - без мелиоранта (контроль) + 300 мм воды (500 мл); 2-я колонка -доломитовая мука по 1,0 Нг (по 438 мг) в 2 слоя + 300 мм воды (500 мл);
3-я колонка - гипс-реактив по 11 Нг (по 376 мг) в 2 слоя + 300 мм воды (500 мл);
4-я колонка - доломитовая мука по 1,0 Нг + гипс по 1 Нг (по 438 мг + 376 мг) в 2 слоя + 300 мм воды (500 мл); 5-я колонка - доломитовая мука по 2,0 Нг (по 876 мг) в 2 слоя + 600 мм воды (1000 мл); 6-я колонка - доломитовая мука по 2,0 Нг + гипс по 1 Нг (по 876 мг + 376 мг) в 2 слоя + 600 мм воды (1000 мл).
Через колонки порциями по 50 мл через 2 дня пропускали по 500 мл дистиллированной воды, что соответствовало выпадению половинной (300 мм) нормы годовых осадков (600 мм). Фильтрат собирали по порциям, измеряя их массу, количественно переносили в мерные колбочки на 100 мл
и отбирали по 10 мл для определения рН. Остальное количество доводили до метки дистиллированной водой и анализировали на содержание катионов (Са2+, Мд2+). После прохождения через колонки запланированного количества воды их разбирали по почвенным слоям, которые высушивали при температуре 50оС, растирали в фарфоровой ступке и анализировали по общепри-
нятым методам агрохимического анализа. Величину рН каждого слоя почвы определяли при соотношении почвы и воды 1:0,5. В этом случае, по сравнению с пропорцией 1:1, она слабо понижалась и приближалась к значениям почвенных растворов в слоях колонок, что позволяло более корректно оценивать степень гидролиза карбонат-ионов вносимой доломитовой муки.
Пропускание через колонки 1000 мл воды соответствовало 600 мм годовых осадков.
При использовании полной дозы доломитовой муки в слоях внесения
В слоях 20-30 и 30-40 см в иллювиальном горизонте дерново-подзолистой почвы наблюдали небольшое снижение Нг - с 9,27-9,45 до 9,10-9,27 ммоль (экв)/100 г почвы и незначительное увеличение е суммы поглощенных оснований - с | 4,00-4,30 до 4,30-5,00 ммоль (экв)/ д 100 г и степени насыщенности осно- е ваниями - с 29,8-31,6 до 31,6-35,4%. | Обменная кислотность слабо изменя- №
лась - с 5,64-5,67 до 5,42-5,73 ммоль ю
№
(экв)/100 г. В связи со снижением м
рНводн с 4,50-4,53 до 4,31 -4,54 не- °
сколько возросло содержание об- 5
1Л
о м см
ф ^
ш
ч
ф
^
ш СО
менного алюминия - с 36,5-38,7 до 40,3-43,2 мг/100 г почвы.
В колонке с применением половинной дозы гипса значительного изменения кислотно-основных свойств изучаемых почв, по сравнению с контролем, не наблюдали. Заметно снизилась лишь величина рН - с 5,80-5,83 до
^ водн ' ' ^
5,28-5,43 в слое 0-20 см и с 4,50-4,53 до 3,84-3,95 - 20-40 см, несколько возросла сумма поглощенных оснований в слоях 20-30 и 30-40 см - с 13,4-13,6 до 13,7-14,1 ммоль(экв)/100 г почвы и уменьшилась величина обменной кислотности - с 5,42-5,73 до 5,00-5,48 ммоль (экв)/100 г почвы.
Добавление гипса к полной дозе доломитовой муки, по сравнению с внесением одной доломитовой муки, практически не изменило физико-химических свойств серой лесной почвы за исключением понижения рНводн с 6,61-6,62 до 6,14-6,17. В слоях 20-30 и 30-40 см наблюдали небольшой рост гидролитической (с 9,10-9,27 до 9,109,60 ммоль(экв)/100 г) и обменной (с 5,64-5,67 до 6,20 ммоль(экв)/100 г) кислотности, снижение суммы поглощенных оснований - с 4,30-5,00 до 4,50-4,60 ммоль (экв)/100 г почвы и величины рН - с 4,31-4,54 до
водн
4,05-4,16.
В колонке с двойной дозой доломитовой муки и годовой нормой осадков (600 мм), по сравнению со 2-й колонкой (полная доза доломитовой муки + 300 мм воды), в слоях с серой лесной почвой наблюдали лишь дальнейшее небольшое снижение Нг - с 2,62 до 2,18-2,54 ммоль (экв)/100 г почвы и незначительное повышение рН - с
водн
6,62 до 6,73-6,89. В слоях 20-30 и 3040 см несколько возросли значения Нг - с 9,10-9,27 до 9,45-9,62 ммоль (экв)/100 г и суммы поглощенных оснований - с 4,30-5,00 до 4,64-5,50 ммоль (экв)/100 г, а обменной кислотности - снизились с 5,64-5,67 до 4,80-5,17 ммоль(экв)/100 г почвы. Увеличение НГ в слое 20-30 см обусловлено понижением рН (с 4,54
водн
до 4,11). Следовательно, в слоях, расположенных глубже внесения доломитовой муки, при прохождении 600 мм воды, по сравнению с внесением ее одинарной дозы и использовании 300 мм воды, наблюдали дальнейшее вхождение в обменное состояние двухвалентных катионов кальция.
При сочетании двойной дозы доломитовой муки с половинной дозой гипса + 600 мм воды, по сравнению с колонкой с применением доломитовой муки в двойной дозе в слое почвы 10-20 см установлено дальнейшее снижение Нг - с 2,54 до 1,96 ммоль (экв)/100 г почвы. Остальные параметры слоя изменились незначительно. В то же время в слоях 20-30 и 3040 см наблюдали значительное сниже-
ние гидролитической (с 9,45-9,62 до 7,70-8,92 ммоль (экв)/100 г) и обменной (с 4,80-5,17 до 3,80-4,38 ммоль (экв)/100 г) кислотности, повышение суммы поглощенных оснований (с 4,64-5,50 до 6,20-6,40 ммоль(экв)/100 г) и степени насыщенности основаниями (с 32,9-36,4 до 41,1-45,4 %), а также небольшое увеличение рНводн - с 4,11-4,40 до 4,27-4,83. Изменение значения рНводн соответствует росту степени насыщенности основаниями. Следовательно, применение гипса с доломитовой мукой способствовало дополнительному заметному снижению всех форм кислотности и обеспечивало полный гидролиз бикарбонат-ионов в слоях глубже горизонта внесения мелиорантов.
В колонке с одинарной дозой доломитовой муки (при пропускании 300 мм влаги) степень гидролиза карбонат-ионов, рассчитанная по рН (1:0,5), составила 66,8%, в том
водн
числе по 1 -й ступени - 100%, по 2-й -33,6% (табл. 3). Это, на наш взгляд, свидетельствует о том, что равновесие в верхнем мелиорируемом слое 0-20 см достигается при содержании в жидкой фазе 66,4% бикарбонатов кальция и 33,6% Н2СО3. Перемещаясь в нижний слой дерново-подзолистой почвы, бикарбонат кальция снижал величину Нг на 1,0 ммоль (экв)/100 г почвы, что составило 17,3% общего эффекта растворенного мелиоранта и около 40% находящихся в жидкой фазе бикарбонатов. Нерастворенной осталось 12% внесенной в колонку доломитовой муки. В этой связи коэффициент использования внесенной доломитовой муки на снижение Нг составил 57,6%, а растворенной -65,4%, что совпадало со степенью гидролиза карбонат-ионов растворенного мелиоранта.
В колонке с сочетанием одинарной дозы доломитовой муки и половинной дозы гипса карбонатсодержащий мелиорант растворился практически полностью (на 98 %) из-за подкисляющего действия гипса (при пропускании 300 мм воды). Перемещение жидкой фазы из серой лесной почвы в иллювиальный горизонт дерново-подзолистой почвы (слои 20-30 и 3040 см) способствовало росту обменной кислотности - с 5,64-5,67до 6,20 ммоль (экв)/100 г почвы, что, возможно, связано с адсорбцией бикарбонат-ионов на поверхности гидроксидов алюминия и железа дерново-подзолистой почвы [14], которую наблюдали и в колонке с полной дозой доломитовой муки. Этот процесс вызывал пептизацию почвенных коллоидов и резко снижал инфильтрацию влаги через колонку - с 135,6 до 70,5 мл (табл. 4), что обусловило наличие 12% нерастворенной доломитовой муки (см. табл. 3) при полной дозе ее внесения.
В 4-й колонке высокая концентрация двухвалентных катионов кальция и магния вызывала коагуляцию отрицательно заряженных коллоидов и способствовала инфильтрации большего количества фильтрата через слои 2030 и 30-40 см, а также более высокой адсорбции ионов НСО3- поглощающим комплексом дерново-подзолистой почвы. Это снижало действие сочетания мелиорирующих веществ глубже слоя их внесения - до 14,3%, по сравнению со 2-й колонкой (17,3%).
Мелиративный эффект в слое 2040 см рассчитывали делением размеров снижения НГ в нем на общие размеры ее уменьшения в горизонте 0-40 см. Коэффициент использования доломитовой муки на снижение гидролитической кислотности в варианте сочетания мелиорантов составил
3. Баланс внесенной доломитовой муки в колонках с серой лесной и дерново-подзолистой почвами
Вариант Слой, см рН (со- ^ водн х отношение почва: вода 1:0,5) Степень гидролиза СО32-, % Снижение Нг, ммоль (экв)/100 г Коэффициент использования доломитовой муки, % Нераство-ренный мелиорант, ммоль (экв)/100 г почвы/%
растворенной внесенной
1 доза до- 0-10 6,62 66,7 2,38 65,4 57,6 0,45
ломитовой 10-20 6,61 67,0 2,38 0,75
муки 20-30 4,54 - 0,70 -
30-40 4,31 - 0,30 -
Сумма - 66,8 5,76 1,20/12,0
1 доза 0-10 6,14 69,9 2,38 56,7 55,6 0,10
доломито- 10-20 6,17 70,7 2,38 0,10
вой муки 20-30 4,16 - 0,30 -
+ % дозы 30-40 4,05 - 0,50 -
гипса Сумма - 70,3 5,56 0,20/2,00
2 дозы до- 0-10 6,89 60,6 2,82 75,7 35,6 5,30
ломитовой 10-20 6,73 64,0 2,46 5,30
муки 20-30 4,11 - 1,20 -
30-40 4,40 - 0,64 -
Сумма - 62,3 7,12 10,6/53,0
2 дозы доломитовой муки + 1/2 дозы гипса 0-10 6,82 62,0 2,82 108,0 50,8 5,20 5,40 10,6/53,0
10-20 6,80 62,4 3,04
20-30 4,27 - 1,90
30-40 4,83 - 2,40
Сумма - 62,2 10,16
4. Параметры фильтратов, вытекающих из колонок
Колонка Порция фильтрата Сумма ионов Са2+ и Мд2+ в порциях фильтрата, ммоль (экв) Концентрация ионов Са2+ и Мд2+ в порциях фильтрата, ммоль (экв)/л рН в порциях фильтрата Объем порций фильтрата, мл
1 1 0,218 9,84 6,76 22,2
2 0,080 3,98 5,16 20,1
3 0,088 4,84 5,00 18,2
4 0,060 9,09 не определяли 6,6
Сумма 0,446 6,65* - 67,1
2 1 0,167 6,70 6,14 24,9
2 0,128 2,81 5,42 45,6
Сумма 0,295 4,19* - 70,5
3 1 0,314 11,4 6,57 27,4
2 0,907 18,8 4,03 48,1
3 0,605 18,4 4,00 32,9
4 0,564 16,3 4,00 34,6
Сумма 2,390 16,7* - 143,0
4 1 0,261 8,15 6,08 32,0
2 0,634 15,3 4,31 41,6
3 0,382 14,2 4,26 26,9
4 0,336 9,56 4,01 35,1
Сумма 1,613 11,9* - 135,6
средняя концентрация ионов Са2+ и Mg2+ в фильтрате, ммоль (экв)/л
содержал 75% бикарбонат-ионов от
56%, что подтверждает протекание гидролиза карбонат-ионов в основном по 1 -й ступени.
Еще одна причина снижения мелиоративного эффекта в слоях 20-30 и 30-40 см в колонке сочетания полной дозы доломитовой муки с половинной дозой гипса - дополнительное вытеснение ионами кальция и магния ионов водорода (по сравнению с ионами калия при определении обменной кислотности), обусловленное их одновременным взаимодействием с солевыми и кислотными (не участвующими в обмене при воздействии на поглощающий комплекс раствора КС1 при определении обменной кислотности) функциональными группами.
При внесении в серую лесную почву двойной дозы доломитовой муки и прохождении через колонку 600 мм воды степень гидролиза карбонат-ионов в слое колонки 0-20 см равнялась 62,3%, а доля угольной кислоты в нем достигала 24-25%. Жидкая фаза, передвигающаяся вниз, с содержанием бикарбонат-ионов 75% от суммы НСО3- и Н2СО3 понизила величину Нг в слоях 20-30 и 30-40 см на 1,84 ммоль (экв)/100 г почвы, что составило около 26% общего мелиоративного эффекта и около 58% - находящихся в жидкой фазе бикарбонат-ионов. Коэффициент использования внесенной доломитовой муки на снижение Нг в слое 0-40 см составил 35,6%. Однако при взаимодействии с поглощающим комплексом серой лесной почвы растворялось всего 47% мелиоранта, а коэффициент использования растворенной доломитовой муки возрос до 75,7% (табл. 3).
При сочетании двойной дозы доломитовой муки с половинной дозой гипса степень гидролиза карбонат-ионов в слое 0-20 см была практически одинакова (62,2%) с показателем колонки с двойной дозой мелиоранта (62,3%). Передвигающийся вниз фильтрат
суммы НСО3- и Н2СО3. Общее снижение Нг в двух нижних слоях колонки составило 4,30 ммоль (экв)/100 г почвы. Все
содержащиеся в жидкой фазе ионы НСО3- (3,52 ммоль(экв)/100 г почвы), были полностью израсходованы на уменьшение Нг расположенных глубже слоев дерново-подзолистой почвы, а снижение НГ еще на 0,78 ммоль (экв)/100 г почвы было обусловлено действием гипса и составило около 8% общего мелиоративного эффекта.
Таким образом, в колонке с внесением двойной дозы доломитовой муки и полной нормой годовых осадков, по сравнению с одинарной дозой и половинной нормой, общее снижение НГ в слое 0-40 см увеличилось на 24%, 20-40 см - на 84%; при сочетании двух доз доломитовой муки с гипсом - на 76% и 330% соответственно.
Результаты, полученные в этой и других работах [9], показали, что для быстрого (в течение 1 -3 лет) взаимодействия известковых материалов с поглощающим комплексом кислых почв их дозы не должны превышать 1,5 величин гидролитической кислотности.
а)
м а
л
х а
7 6 5 4 3 2 1
ю см
с-
00 О СМ Ю 00 О Ю О ^ СО
1- 1- см см см
СМ (О
со г-00 со
со ю от сл г- со
СМ СО О Ю СП ю
^ ю ю ю со
Объем фильтрата, мл б)
Рис. 1. Зависимость концентрации дврсвалентньк катионов (а) и рН (б) фильтратов, вытекающих из колонок, от их объема (колонка с внесением двойной дозы доломитовой муки)
Ы
Ф
з
ь
ф
д
ф
ь
Ф
м 2
О ^
