Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Калий в подзолистых почвах Кольского полуострова

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Калий в подзолистых почвах Кольского полуострова"

- #

На правах рукописи

ИВАНЕНКО Нелли Кимовна

КАЛИЙ В ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА

Специальность 03.00.27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ВОРОНЕЖ - 1996

Работа выполнена в Полярно-альпийском ботаническом саде-институте Кольского научного центра РАН

доктор биологических наук, профессор Ахтырцев Б.П., доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Переверзев В.Н.

доктор сельскохозяйственных наук

Свиридов А.К., кандидат биологических наук Беляев А.Б.

Институт леса Карельского Научного центра РАН

!/• р-ЗО

Защита диссертации состоится года в ",

ауд. №0 на заседании диссертационного совета Д 063.48.09 при Воронежском государственном университете по адресу: 394693, Воронеж, Университетская пл.,1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского госуниверситета.

Автореферат разослан " ^ " с&АЯ, 1996 г.

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация -

Ученый секретарь диссертационного

совета Т.Н.Попова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. А1-Ре-гумусовые подзолистые почвы являются сновным компонентом почвенного покрова Кольского полуострова, они ктивно вовлекаются в сельскохозяйственное производство. При освоении гих почв происходит коренная перестройка их профиля, что приводит к рачительному изменению состава и свойств верхних горизонтов. Вопросы культуривания подзолистых почв региона достаточно хорошо освещены в итературе, изучены формы аккумуляции важнейших элементов - биофилов -глерода, азота, фосфора. Формы соединений калия, также относящегося к гому ряду элементов, изучены недостаточно и в основном с агрохимической гороны (содержание подвижных форм калия, эффективность калийных юбрений). Всестороннее изучение проблемы калия в целинных и культуренных подзолистых почвах может послужить основой для разработки риемов рационального использования калийного фонда этих почв и {зфектишгого применения калийсодержащих удобрений.

Цель и задачи исследований. Целью исследований было комплексное зучение форм соединений калия в целинных и окультуренных подзолистых эчвах, современных процессов превращения калия в почвах под влиянием риродных и антропогенных факторов. Для этого были поставлены и :шались следующие задачи: 1) определить общие запасы калия в эдзолистых песчаных почвах путем изучения профильного распределения шового содержания калия и отдельных форм калия в целинных почвах иных природных зон Кольского полуострова; 2) выявить формы скумуляции калия в пахотных почвах; 3) изучить характер сезонной шамики подвижных соединений калия в почвах естественных и культурных итоценозов; 4) определить влияние органических и минеральных калийных юбрений на калийный режим окультуренных почв и урожайность ¡льскохозяйственных культур.

Научная новизна и практическое значение. В настоящей работе щучены новые данные по характеру профильного распределения валового >лия в почвах тундры, лесотундры и лесной зоны Кольского полуострова.

Выявлены группы соединений калия, подверженные эллювиально-шювиальному перераспределению по профилю целинных подзолистых почв.

Вскрыта тесная корреляционная зависимость содержания отдельных орм калийных соединений от гранулометрического состава почв, в 1стности от содержания в них глинистых частиц.

Изучены формы аккумуляции калия в окультуренных почвах зависимости от степени их окультуренности и обогащенное™ органичесю веществом.

Наблюдения за сезонной динамикой подвижных форм соединен! калия вскрыли закономерности, обусловленные как природными фактора» (изменениями гидротермического режима почв), так и антроногеннь воздействием - изменением агротехнических приемов, внесени« органических и минеральных удобрений.

Сопряженное изучение влияния калийных удобрений на содержан подвижных форм калия в почвах и урожайность с-х культур на разш агротехническом уровне позволило выявить наиболее эффективные до: удобрений.

Апробация работы. Основные положения диссертации бы. доложены на отчетных конференциях биолого-почвенного факульте Воронежского госуниверситета 1987-1989 гг, 1993-1994 гг.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, cei глав, общих выводов и списка литературы. Работа изложена на 215 страниц машинописного текста, содержит 27 таблиц, 18 рисунков. Спис использованной литературы включает 118 наименований, в том числе зарубежных.

Объекты и методы исследования. Изучение форм калия в целинш *почвах проводилось на примере двух катен (геоморфологических профиле Дальнезеленецкой и Серебрянской. В лесной зоне разрезы заложены центральной части (вблизи г. Апатиты), в долинах рек Тулома и Кола. ,Е изучения форм соединений калия в окультуренных почвах анализировал! образцы разной степени окультуренности, взятые в хозяйствах "Тулома" "Мурманск" на севере, "Индустрия" в центральной части полуостро "Нивский", "Кандалакшский", "Умба" на юге. Наблюдения за динамик калия проводились в мелкоделяночных опытах. Легкоподвижный кал определяли в водной и хлоркальциевой вытяжках после часов« взбалтывания (метод лаборатории ВИУА). Подвижный калий извлекали раствором соляной кислоты по методу Кирсанова. Определение общ количества обменного калия проводили методом вытеснения его из пс путем промывания 1,0 н раствором уксуснокислого аммония. Необменн калий извлекали с использованием 2,0 н соляной кислоты, по< взбалтывания на ротаторе в продолжении 1 часа,

удерживания на водяной бане 1 час. Определения всех форм калия роводили на пламенном фотометре. Генетическая характеристика почв дана применением общепринятых методов. Математическая обработка роводилась с помощью программы "81а1£гарЫс5", версия 2.6.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

лава 1.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ФОРМ СОЕДИНЕНИЙ КАЛИЯ И ИХ ТРАНСФОРМАЦИИ ПРИ ОКУЛЬТУРИВАНИИ ПОЧВ Генетические особенности подзолистых почв всех природных зон ольского полуострова достаточно хорошо изучены (Иванова, Полынцева, 936; Мазыро, 1936; Белов, Барановская, 1969; Таргульян, 1971; Никонов, 987; Никонов, Переверзев, 1989). Сведения о значении К в жизни растений, влиянии на углеводный обмен и на азотное питание растений; вопросы, зязанные с минералогией, содержатся в целом ряде работ известных эветских ученых и зарубежных исследователей.

Формами соединений калия занимались Авакян (1981), Беляев(1973), абикова (1979), Важенин (1959), Жукова (1967,1982), Липкина (1985,1986), 1едведева (1983), Минеев (1988), Горбунов(1968,1969), Пивоварова 1985,1988) и др.

Поведение разных форм калия при систематическом применении рганических и минеральных удобрений отражены в работах Зиганьшиной 1988), Пономаревой (1972), Короткова (1980), Игнатенко (1967), оробейниковой (1989), Ореховой (1978), Плешаковой(1984), Волковой 978), Ипполитовой (1971) и др.

пава 2

Посвящена описанию природных условий почвообразования и их специфике на Кольском полуострове, а также метеорологическим условиям в годы наблюдений.

пава 3.

КАЛИЙ В ПОЧВАХ ТУНДРЫ И ЛЕСОТУНДРЫ Автоморфное почвообразование протекает по А1-Ре-гумусовому типу; а моренных песчаных и супесчаных отложениях формируется А1-Ре-мусовые подзолистые почвы, для которых характерен профиль типа Ао-А2-Ь-ВС-С. Основными чертами его являются: обогащение подзолистого физонта кремнием, низкое содержание А1 и Бе и интенсивная аккумуляция эследних в иллювиальном горизонте.

Все изучавшиеся почвы довольно богаты по химическому составу, чтс связано со слабой вывегрелостью почвообразующих пород. Для таких пот характерно бимодальное распределение гумуса по профилю с двум: максимумами накопления: в органогенном и иллювиальном горизонтах.

В А1-Ре-гумусовых почвах тундры и лесотундры при слабо! профильной дифференциации валового калия достаточно четко проявляютс: различия по горизонтам в содержании отдельных групп калийных соединений Профильное распределение форм соединений калия можно видеть пр! сопоставлении средних данных по всем разрезам (табл.1)

Таблица

Содержание форм соединений калия (средние данные по всем разрезам)

Горизонт Валовой,% Необменный Обменный, мг/100 г 0,2 н НС1, мг/100 г 0,005 н СаС12, мг/100 г

мг/100 г % от валового

А2 2,05 17 0,9 6,8 3,5 2,1

В 1,78 39 2,4 4,8 2,0 0,6

С 1,81 59 3,6 3,9 1,7 0,5

Значительные различия обнаруживаются при сравнении содержани необменного калия в разных горизонтах - с глубиной оно возрастает, почвообразующей породе количество его в 3,5 раза больше по сравнению подзолистым горизонтом. Иллювиальный горизонт занимает промежуточнс положение. Поскольку изменение валового содержания имее противоположную направленность, доля необменного калия в процентах с валового с глубиной также увеличивается. Распределение подвижных фор калия по профилю одинаково- содержание их с глубиной закономерг уменьшается. В то же время отсутствуют различия, обусловленнь положением почвы в рельефе и характером тундровой или лесотундровс растительности.

Тундровые и лесотундровые почвы в отношении калийного фонда распределения его по группам соединений можно рассматривать как едину совокупность.

лава 4.

КАЛИЙ В ПОЧВАХ ЛЕСНОЙ ЗОНЫ

В лесной зоне, ще преимущественно развито земледелие (в Мурманской бласти), наиболее широко распространены иллювиально-железистые и ллювиалыю-гумусовые (А1-Ре-гумусовые) почвы наморенных, флювиошяциальных морских песчаных породах. На породах более тяжелого гранулометрического остава сформировались дерново-подзолистые глеевые и плееподзолистые почвы, •ти две группы почв (на песчаных и суглинистых породах) существенно азличаются по морфологическим признакам и химическому составу.

По данным валового анализа видно, что агшювиально-иплювиальное ерераспределение, которое заключается в обеднении элементами подзолистого и эогащении ими иллювиального горизонта, калия не касается. В почвах с явно сраженной профильной дифференциацией химического состава распределение алия по профилю не подчиняется этой закономерности, что отражает большую тособность соединений калия к водной миграции и интенсивный вынос их за ределы почвенного профиля. Гранулометрический состав почвообразующих пород, а которых сформировались подзолистые почвы лесной зоны, существенно влияет а профильное распределение отдельных групп соединений калия. Если валовое эдержание калия почти не подвержено профильной дифференциации, то в гаошении необменной и обменной форм калия можно отметить вполне очевидное итювиально-иллювиальное перераспределение. Содержание подвижных соединений алия находится в большой зависимости от гранулометрического состава: с ззрасганием в составе минеральной части почв доли тонкодисперсных частиц хмичество подвижных форм увеличивается.

А1-Ре-1умусовые почвы, сформировавшиеся на моренных песчаных гложениях, несколько различаются в зависимости от условий увлажнения. Валовое держание калия не связано со степенью выраженности иллювиально-гумусового эоцесса, а является следствием неоднородности почвообразующих пород, ¿обменный калий составляет небольшую часть калийного фонда. Содержание Змеиного калия, тесно связаного с величиной почвенного поглощающего комплекса с содержанием органического вещества, значительно изменяется по профилю. В инеральных горизонтах содержание обменного калия с глубиной снижается, однако в нижних слоях отмечается достаточное количество обменного калия. Основным актором, определяющим профильное распределение фракционного состава калия в IX, являются гидрологические условия формирования почв.

Глава 5.

КАЛИЙ В ОКУЛЬТУРЕННЫХ ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ

Для окультуренных песчаных почв Кольского полуострова характере богатый химический состав, связанный с полимиктовостью и слабо химической выветрелостью почвообразующих пород. Они обогащен органическим веществом, обменными основаниями, как правило отличаютс слабой и средней кислотностью. Содержание гумуса и физико-химически свойства определяются уровнем агротехники и значительно варьирую' Накопления валового калия в пахотном слое окультуренных почв и происходит, что является следствием большой подвижности соединени калия, а также интенсивного поглощения растениями.

Необменный калий составляет менее 10% от валового. Среди г , данные по всем изученным разрезам позволяют сопоставить валовс содержание и формы соединений калия в пахотном слое и почвообразующей породе (горизонт С), а также в почвах разно1 происхождения (табл.2).

Таблица

Содержание форм соединений калия (средние данные по всем разрезам)

Породы Горизонт Вало-вой,% Необменный Обменный Подвижный в вытяжке

0,2 н НС1 0,005 н СаС12 Н20

мг/100 г

Морена Ап 1,96 100 41 29 18 15

С 1,95 84 10 7 9 3

Морские и Ап 1,40 88 26 22 17 12

флювиогля-

циальные С 1,46 68 8 4 2 2

В пахотном горизонте содержание подвижных форм кал значительно выше, чем в почвообразующей породе. В почвах на море содержание калия существенно выше, чем в почвах на морских флювиогляциальных отложениях. Это касается как валового содержания так количества различных форм калия. Степень окультуренности несомнен влияет на содержание калия в почвах, поскольку при сельскохозяйственн использовании происходит существенное изменение состава и свойств по1 8

(богащенности их гумусом и питательными веществами, в том числе и ал нем. О различиях в содержании форм калийных соединений в почвах азной степени окультуренности можно судить по средним данным, арактеризующим содержание калия в почвах, ранжированных по признакам, твечающим определенному уровню окультуренности(табл.З). Наиболее вдежным таким признаком, является содержание гумуса.

Таблица 3

Содержание форм соединений калия в почвах разной степени окультуренности (средние данные)

Степень культурен-юсти почв Валовой,% Необменный Обменный Подвижный в вытяжке

0,2 н НС1 0,005 н СаС12 Н20

мг/100 г

[изкая 1.63 55 21 15 12 7

редняя 1.58 118 42 31 18 13

ысокая 1.73 67 42 33 22 19

По валовому содержанию калия почвы разной степени культуренности различаются мало. Наименьшим содержанием обменного и еобменного калия отличаются почвы с низкой окультуренностью, почвы с лсокой и средней окультуренностью по этим показателям близки. Наиболее гтко отражают степень окультуренности подвижные формы калийных эединений. Сопоставление данных по содержанию различных форм алийных соединений в верхних минеральных горизонтах целинных почв и в 1Хотном слое окультуренных почв показано в таблице 4.

Таблица 4

Содержание форм соединений калия в целинных и окультуренных почвах

(средние данные)

"ори- Вало- Необ- Обмен- Подвижный в вытяжке

зонт вой^ менный ный 0.2 н НС1 0.005 н СаС12 Н20

мг/100 г

Целинные почвы

2 2.05 17.4 8.2 3.8 2.4 1.3

1 1.92 36.0 10.3 2.8 0.9 1.0

Окультуренные почвы

пах 1.74 80.3 34.2 24.8 13.2 12.0

По валовому содержанию калия пахотный слой окультуренных по несколько уступает минеральным горизонтам целинных почв, но i содержанию всех форм калийных соединений совершено очевид! положительное действие окультуривания. Особенно велики различия данны характеризующих подвижность калия, которая в пахотном сл< окультуренных почв на порядок Еыше, чем в минеральных горизонт! целинных почв. Следовательно, окультуривание лесных подзолистых почв, i приводя к существенным изменениям в содержании валового калия, кореннь образом изменяет соотношение подвижных и стабильных соединений калия пользу первых.

Глава 6.

СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КАЛИЯ

В ПОЧВАХ

Наблюдения за динамикой подвижных форм калия - по Кирсанову(С н HCl) и в слабоконцентрированной солевой вытяжке (0,005 н СаС проводили в 1983-1992 гг. на стационарных площадках, размещенных лесных фитоценозах разной степени увлажнения и на окультуренных почв; на луговых и пахотных угодьях. Динамика подвижного калия в целинн! почвах проводилась на стационарных площадках, размещенных в двух тип соснового леса- брусничном и черничном. Эти фитоценозы несколь различались по увлажнению, почвы стационарных площадок относятся одному типу - Al-Fe-гумусовых подзолистых почв на моренных песчан] отложениях. Смешанные образцы брали два раза в месяц по генетическ] горизонтам АО, А2 и В. В вытяжку Кирсанова переходит значительн количество калия из лесной подстилки и на порядок меньше из минеральн: горизонтов (рис.1). В течение вегетационного периода показате; отражающие содержание этой формы калийных соединений, замет изменяются. Прежде всего необходимо отметить достаточно четк согласованность динамики калия в почвах разных стационарных площад( что говорит об общих закономерностях изменения в них содержания калия, органогенном горизонте АО колебания этого показателя в течег вегетационного периода были более существенными, чем в минеральн горизонтах. Во все годы наблюдений содержание калия по Кирсанову в по' сосняка черничного было несколько меньшим по сравнению с содержат его в почве сосняка брусничного. Особенно четко такая закономерно

5ис. 1. Динамика калия по Кирсанову. 1 - сосняк черничный, 2 - сосняк брусничный.

тблюдалась в подзолистом и иллювиальном горизонтах. Это связано с 'словиями увлажнения: более высокая влажность сосняка черничного :пособствовало большему выносу из почвы подвижных форм калийных юединений. Концентрация калия в слабосолевой вытяжке изменялась в :равнительно узких пределах, только в 1988 г., вегетационный период ;оторого отличался существенным иссушением почвы, динамика содержания •той формы калия была более значительной (рис. 2). В органогенном оризонте содержание калия подвергалось периодическим изменениям, мало

согласованным с динамикой влажности, в то время как в минеральны, горизонтах, особенно в подзолистом, явно выражена летняя депрессия I концентрации калия в почвенном растворе. В другие годы наблюдений динамика калия в слабосолевой вытяжке была выражена сравнительно слабо на протяжении вегетационного периода поддерживался определенный уровеш концентрации калия, причем в минеральных горизонтах он, как правило, бьи более высоким в почве под сосняком брусничным. Такая же закономерное^ была отмечена и для содержания подвижного калия, определяемого по метод; Кирсанова. В органогенных горизонтах разница была менее заметной. Такщ образом, сезонная динамика подвижных форм калия обнаруживает теснук связь с условиями увлажнения. Это обусловлено миграционной способность« значительной части калийного фонда, представленной наиболее подвижным! формами. Потребление калия растениями играет, вероятно, второстепенно! значение в динамике подвижных соединений этого элемента. Об это к свидетельствует отсутствие заметного снижения содержания калия в конц< вегетационного периода.

1987п 1988г. 1989 г.

• ' -1 ----2

Рис. 2. Динамика калия в слабосолевой вытяжке. Обозначения см. на рис.1.

Динамику калия в окультуренных почвах наблюдали в залежных и [ахотных почвах. Участок залежи представляет собой луг с разнотравной мстительностью более чем 20-летнего возраста, пахотная почва, в годы, редшествующие началу наблюдений, использовалась для выращивания ельскохозяйственных культур с применением общепринятой агротехники, редусматривающей ежегодное внесение навоза в дозах 50-70 т/га и шнералышх удобрений (N100P80K80).B годы наблюдений пашня юдцерживалась в виде черного пара. На залежном участке наблюдения |роводили в течение 3-х лет, на пашне - 2-х лет.

Динамика подвижного калия по Кирсанову в залежной почве была ыражена слабо (рис. 3). Различия по горизонтам в содержании этой формы алия в залежной почве сравнительно небольшие, в подпахотном слое оно |Ыло несколько меньшим, чем в пахотном.

о о

о

сч

х:

I I ШЖ Ж Ж M

ж ш ж ж

1989 г.

-1

--2

----3

1987г.

1988г.

5ис. 3. Динамика калия по Кирсанову. А - залежь, Б - пашня. Глубины: 1-010 см; 2 -10-20 см; 3-20-30 см.

В пахотной почве динамика кислоторастворимого калия была (начительной. В 1987 г. количество калия в почве весной достигало

значительных величин, что отражало высокий уровень содержания питательны веществ, достигнутый внесением удобрений в предшествующие годы. В подпахотно горизонте содержание калия было существенно более низким. К середине леи произошло значительное снижение содержания калия в пахотном слое, особенно верхней части, что было вызвано выносом его из пахотного слоя фильтрующимис водами. Возможно, с этим связано возрастание содержания калия в это время подпахотном слое. В 1988 г. динамика кислоторастворимого калия была выража менее закономерно. В пахотном слое его количество было довольно значительным июне и июле и резко уменьшилось в августе, в подпахотном слое содержание калт нарастало до начала августа и снизилось в середине августа.

Динамика легкоподвижного калия в залежной почве выражена слабо (ри 4). Только в 1988 г. отмечается значительное увеличение его концентрации середине вегетационного периода. Выделяется верхний 10-сантнметровый слой, „ котором содержание калия было всегда самым высоким. В пахотной поч! концентрация калия слабосолевой вытяжки подвергалось значительным сезонны изменениям. Наиболее высокой она была в начале лета, после резкого снижения середине лета она вновь возрастала. Такая закономерность характерна для пахогны слоев, в подпахотных динамика калия в слабосолевой вытяжке была мене выражена. В целом можно отметить, что в пахотной почве сезонные изменет калия слабосалевой вытяжки были более существенными, чем в залежной. В поч! под луговой растительностью процессы превращения веществ более сглажен благодаря определенному равновесию между растительностью и почвой. В пахотно же почве, ежегодно подвергающейся обработкам, даже при отсутствии внесен! удобрений, такое равновесие нарушено. Таким образом, в окультуренных почвах пр отсутствии внесения органических и минеральных удобрений сезонная динамик подвижных форм калия выражена слабо. В большей степени подвержены сезонны колебаниям показатели наиболее подвижных форм, переходящих в слабосолеву вытяжку. При внесении органических и минеральных удобрений калийный режи почв значительно изменялся. Влияние минеральных и органических уцобрени изучали в полевом опыте, размещенном на новоосвоенной и хорошо окультуреннс почве. Сравнивали варианты: 1 - №>, 2 - №К, 3 - ИРК + навоз. Содержание калия кислотной вытяжке по Кирсанову (рис.5)в варианте без внесения калийно! удобрения в течение вегетационного периода изменялось, как правило, сравнителы мало, особенно в новоосвоенной почве. Внесение минерально! удобрения (хлористого калия) существенно повысило уровень обеспеченности почв подвижным калием и придало ему большую динамичность.

Наиболее высоким содержанием калия отличались почва с совместным внесением минерального удобрения и навоза. По-видимому, роль навоза здесь заключалась не только в дополнительном обеспечении почвы калием, содержащимся в нем, но и в предохранении калия от вымывания, поскольку внесение органического вещества навоза повышает в почве емкость поглощения но отношению к катионам. Общая тенденция, характерная для динамики калия в почвах вариантов с внесением удобрений, заключается в постепенном снижении его содержания в течение вегетационного периода. Наблюдается достаточно хорошая согласованность динамики подвижного калия по вариантам. Таким образом, внесение органических и минеральных удобрений вызывает резкое повышение содержания подвижных форм калия в начале вегетации, которое, по мере потребления растениями, и, по-видимому, выноса его из пахотного слоя фильтрующимися через него водами, содержание калия снижается. Различия по вариантам, обусловленное внесением удобрений, сохраняется до конца вегетационного периода.

20

А

10

0

Ж Ж Ж 31

• 1989г.

-2 - 3

о

Ш 1 Ж ш ш

198? г.

1988 г.

Рис. 4. Динамика калия в слабосолевой вытяжке. Обозначения см. на рис. 3.

15

60 40

20 Ь

о о

и 2

60 г

° ДО

20

Ж Ж Ж Ж 1987г. -1 .

л

1 и

75 »

I

I А < \__

1 \ ' У \ I

_1 I

1 I Ж 1111 1988г. 1989 г. .—а -----з

Рис.5. Динамика калия по Кирсанову. А - новоосвоенная почва, Б окультуренная почва. Варианты: I - ЫР. 2 - ЫРК. 3 - ЫРК + навоз.

о

Глава 7.

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА СОДЕРЖАНИЕ ПОДВИЖНОГО КАЛИЯ

И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Поскольку содержание калия является весьма динамичной величиной интересно было сопоставить в многолетнем цикле сезонную динамик; подвижных форм этого элемента при ежегодном внесении разных до: калийных удобрений.

Влияние калийного удобрения на содержание подвижного калия и рожайность сельскохозяйственной культуры изучалось в полевом опыте, где предшествующие годы проводили наблюдения за изменением плодородия од влиянием органических удобрений (навоза и торфа). Ежегодно по схеме носили разные дозы навоза: 40 (1) и 120 (2) т/га сухого вещества и днократно внесли по схеме торф 40 (торф 1) и 120 (торф) т/га сухого ещества. В 1987-89 гг. на схему внесения органических удобрений была [аложена схема различных доз калийного удобрения (0, 50, 125 и 200 кг/га) ействующего вещества). Фоновые удобрения - N200 Р100, культура - овес на еленую массу.

Динамика подвижного калия по методу Кирсанова (рис.6) на всех (лощадках однотипная и характеризуется постепенным снижением его одержания на протяжениии вегетационного периода. Наиболее резкое нижение наблюдается в июле, в период максимального его потребления штенсивно развивающимися растениями овса. На протяжении августа, юобенно после уборки урожая, которая обычно проводилась в первой декаде вгуста, содержание подвижного калия изменялось мало. В отдельных случаях 1аблюдалось накопление калия в сентябре. Очень четко проявляется действие >азличных доз калийного удобрения (хлористого калия), причем оно заметно ie только весной, после внесения удобрения, но и на протяжении всего ;егетационого периода, хотя с течением времени разница между вариантами с >азными дозами удобрения уменьшается.

В таблице 5 приведены данные урожайности овса в среднем затри ода, а также содержание подвижных форм калия. Урожай зеленой массы >вса по годам несколько различался, что связано с метеорологическими ■словиями. Отсутствие осадков в отдельные периоды при повышенных емпературах создавало дефицит влаги в почве, что вело к снижению ютенциапьного урожая овса. Обогащенность почв органическим веществом, юсти гнутая в результате внесения высоких доз торфа, смягчала отрицательное [ействие засухи, такое же положительное действие наблюдалось и в случае шительного внесения навоза. Эффективность калийного удобрения при ¡ыращивании сельскохозяйственных культур целесообразно рассматривать по :редним за ряд лет данным, поскольку при этом нивелируется влияние метеорологических факторов отдельных лет.

Рис. 6. Динамика калия по Кирсанову. Варианты: I - контроль, II - навоз I; 11 -навоз 3; 1У - торф I; У - торф 3. Дозы удобрения: I - КС 2 - К50; 3 - К125, -К200.

Таблица 5

Урожай зеленой массы овса и содержание подвижного калия в почвах

вариант Доза Средний урожай за 3 года Содержание калия в вытяжке

калия, ц/га % к фону 0,2 н НС1, 0,005 н СаС12,

кг/га мг/100 г мг/л

онтроль 0 223 100 3.8 4.9

50 291 130 5.1 7.3

125 314 141 7.5 15.1

200 315 141 8.7 19.8

авоз 1 0 277 100 4.2 4.7

50 302 109 6.4 9.9

125 367 132 8.9 15.3

200 344 124 13.0 25.6

авоз 2 0 380 100 5.5 5.1

50 388 102 6.5 7.5

125 448 118 10.0 15.2

200 411 108 12.4 21.3

орф 1 0 293 100 4.7 5.0

50 339 116 5.6 7.5

125 343 117 9.6 16.0

200 372 127 11.6 21.3

орф 2 0 319 100 4.8 5.9

50 338 106 6.8 10.1

125 393 123 8.2 14.9

200 399 125 12.3 21.7

При внесении органического вещества происходит накопление ислоторастворимого калия. В отношении легкоподвижного калия такой 1Кономерности не проявилось. Эффективность удобрений на почвах, в азной степени обогащенных органическим веществом, ограничивается дозой 25 кг/га. По-видимому, дальнейший рост урожайности ограничивается не беспеченностью почвы калием, а другими факторами. Таким образом, ыявлена достаточно высокая эффективность калийного удобрения и заметное эздействие его на содержание подвижных форм калия в почве.

выводы

1. Профильная дифференциация валового калия в целинных А1—Ре гумусовых почвах не выражена, что связано с большой миграционно способностью калия и отсутствием геохимческих барьеров в профиле почв.

2. Содержание необменной формы этого элемента в почвах довольн четко дифференцированно по профилю целинных А1-Ре-гумусовы подзолистых почв. Выделяется низким содержанием подзолистый горизонт. ] то же время аккумуляции его в иллювиальном горизонте не происходит.

3. Обменный калий входит в состав почвенного поглощающег комплекса. В песчаных почвах поглощающий комшГекс формируется основном за счет органических коллоидов, следовательно, содержани обменного калия зависит от содержания в почвах гумуса и с глубино

, количество его уменьшается.

4. Содержание подвижных форм калия, определяемые разным способами, составляет незначительную величину и слабо изменяется п профилю.

5. Профильное распределение и фракционный состав калия в почва разных зон подчиняется общим закономерностям, профильна дифференциация соединений калия зависит от интенсивност перераспределения химических элементов в почвах, которая в свою очеред определяется биоклиматическими условиями.

6. Содержание подвижных соединений калия прямо зависит о гранулометрического состава: с возрастанием в почве содержани тонкодисперсных частиц количество подвижных форм калия увеличивается.

7. Валовое содержание калия в пахотных горизонтах окультуренны почв определяется в основном гранулометрическим и минералогически составом, и в меньшей степени факторами окультуривания. В пахотном слс содержание его обычно не выше, чем в материнской породе, чт свидетельствует об отсутствии его накопления в процессе окультуривания.

8. В отношении обменного калия можно отметить тенденцию накоплению этой формы, однако среди обменных катионов калий составляе лишь незначительную долю.

9. Окультуривание заметно влияет на подвижные формы кали которые отличаются большими показателями как в пахотных, так и подпахотных горизонтах, что является следствием большой миграционнс способности соединений калия.

10. Выявлены различия, обусловленные влиянием почвообразующих юрод: в почвах на моренных отложениях содержание валового калия и ¡азличных его форм значительно выше, чем в почвах на морских и Ьлювиогляциальных отложениях.

11. Содержание в почве соединений калия подвержено сезонным вменениям, обусловленным как природными, так и антропогенными эакторами. В целинных почвах динамика зависит в основном от влажности, а I окультуренных почвах она в большей степени определяется внесением фганических и минеральных удобрений.

12. Внесение органических и минеральных калийных удобрений резко ювышает содержание в почве всех форм калия. При внесении минерального добрения содержание подвижного калия зависело от обогащенности почвы >рганическим веществом, которое способствует закреплению в почве [егкорастворимых соединений калия.

13. Калийное удобрение (хлористый калий) проявило достаточно ысокую эффективность при выращивании однолетних кормовых культур на ючве с низким содержанием калия. Наибольшая урожайность достигнута при ¡несении калия в дозе 125 кг/га.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Переверзев В.Н., Коробейникова Н.М., Манакова Н.К. Влияние )рганических удобрений на режим питательных веществ в подзолистой 1есчаной почве при первичном окультуривании на КрайнемСевере / "Агрохимия". 1987.И 8. С. 68-73.

2. Манакова Н.К. Формы соединений калия в подзолистых почвах разной ггепени окультуренности. // Агрохимические и почвенные исследования в ютанических садах. Апатиты: Изд. КФАН СССР,1988. С. 76-79.

3. Иваненко Н.К. Калий в окультуренных подзолистых почвах. / Плодородие почв Мурманской области. Апатиты: Изд-во КНЦ АНСССР, 1989. С. 53-57.

4. Иваненко Н.К. Формы калия в подзолистых почвах разного ранулометрнческого состава. // Почвообразование на Кольском Севере. Апатиты: Изд-во КНЦ АН СССР, 1989. С. 48-54.

5. Иваненко Н.К., Переверзев В.Н. Калий в подзолистых почвах Вольского полуострова // "Почвоведение". 1989.N 6. С. 47-59.

6. Ivanenko N.K., Pereverzev V.N. Potassium in podzolic soils of tl Kola penensula. Soviet Soil science, 1991. V.23.N 9. P.94-105.

7. Иваненко H.K. Динамика подвижных форм калия в окультуреннс подзолистой почве // Почвообразование и фотосинтез растений в Кольскс Субарктике. Апатиты, 1993. С.63-69.

8. Переверзев В.Н., Иваненко Н.К. Калий в окультуренны подзолистых почвах Мурманской области // Агрохимия. 1995. N 12.С.11-21.

Автореферат

ИВАНЕНКО Нелли Кимовна

КАЛИЙ В ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА

Технический рсд.1.. го| • В.А.Г ■ ШИЧСП

Лицензия ПЛД № 54-12 от 18 августа 1995г.

Подписано к печати 51).03.95.

Формат иумаги бОхМ 1, 10. Бумага ш|и.еТ1тя. Печать офсетная. Усл.печ.л. 1.4. Ум.-п <д.л. 1.12. Усл.крас ко-от. 1.4. Заказ № 20 Тира.к 100 ькз.

Ордена Ленина Кольский научный центр им.С.М.Кирова РАН 184200. Апатиты, Мурманская область, Ферсмана, 14