Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Калий в почвах равнинных территорий юга Дальнего Востока России

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Калий в почвах равнинных территорий юга Дальнего Востока России"

РГб од - 8 ОКТ 1996

На правах рукописи

ЙАРНИША ЕЛЕНА АНАТОЛЬЕВНА

КАЛИЯ В ПОЧВАХ РАВНИННЫХ ТЕРРИТОРИЯ ЮГА ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РООСЗШ

Специальность 03. 00. 27 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ Диссертация на соискание ученой етепении кандидата биологических наук

Владивосток 1996

Работа выполнена в лаборатории почвоведения и экологии почв Биолого-почвенного института ДВО РАН.

Научньй руководитель: доктор биологических наук

а М. Костенков

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Э. П. Синельников

кандидат биологических наук, доцент В. Г. Трегубова

Ведущее учреждение: Мелиоративная станция Приморской сельскохозяйственной академии

Защита состоится 23 октября 1996 г. в 10 час. в актовом зале Биолого-почвенного института на заседании диссертационного совета Д 003.97.02. при Биолого-почвенном институте ДВО РАЕ

Отзывы просим направлять по адресу: 690022, Владивосток, Пр. 100 лет Владивостоку, 159, Биолого-почвенный институт, диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ДВО РАН.

Автореферат разослан: " " _1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

^ухГ*^ ЛЭДфтова

Актуальность темы. Среди многочисленных публикаций, касающихся почв шной части Дальнего Востока, крайне ограниченное количество посвящено калию, одному из важнейших компонентов минерального питания растений и индикатору почвенных процессов. Считалось, что высокая обеспеченность почв региона данным элементом исключает недостаток его для питания растений. Оставались практически неосвещенными вопросы вариабельности калийного состояния, поведения калия в условиях различных окислительно-восстановительных (ОВ) режимов, процессы мобилизации и фиксации калия при химических мелиорациях и многие другие. В новых экономических условиях, при переходе на формирование региональной продовольственной базы, имеющихся сведений о калийном состоянии наиболее распространенных на Дальнем Востоке почв явно недостаточно, тем более, что большинство пахотных почв региона характеризуется весьма неблагоприятными агропроиэводственными свойствами. Традиционно используемые показатели не всегда четко отражают способность почв поддерживать на определенном уровне содержание доступного калия и не позволяют судить о его поведении в условиях антропогенного вмешательства.

Более полное представление о состоянии почв можно получить рассматривая почвенную систему с позиций химической термодинамики. Данный подход позволяет глубже подойти к пониманию поведения калия в почвах различного генезиса, направленности почвенных процессов, осуществлению теоретически обоснованной разработки дифференцированных систем управления плодородием. Термодинамика дает возможность ввести абсолютную меру - работу, которую необходимо затратить на перевод питательного элемента из почвенного поглощающего комплекса в раствор. Для полной энергетической характеристики почв важно совместное использование калийного потенциала и потенциальной калийной буферной способности почв как показателей, характеризующих одно из фундаментальных свойств почвенной системы - состояние ее устойчивости. В последнее время заметно повышение интереса к исследованию почвенного буферного механизма как посредника между составом жидкой, газообразной и твердей фаз почвы (Канунникова, 1986; Соколова и др., 1988; Шаймухаметов и др., 1991; Во1апп et а1., 1982; МТа, 1990; Лтепеэ а1., 1991; и др.)

Шчвы Восточной буроземно-лесной области с широко варьирующими показателями гранулометрического и минералогического соста-

- 3 -

вов и ОВ режимов в данном аспекте практически на исследовались. Имеются лишь отдельные работы, касающиеся распределения и динамики некоторых форм калия (Басистый и др., 1965; Грицун и др., 1972;' Захарова, 1973, 1975; Аксенов и др., 1978; и др.).

Цель и задачи работы. Цель работы - изучение'калийного состояния основных типов почв различного генезиса равнинных территорий Восточной буроземно-лесной области. В задачи исследований входило: 1) определить содержание и профильное распределение различных форм калия с помощью традиционных и термодинамических показателей; 2) выявить основные факторы, определяющее поведение калия в почвах; 3) определить потенциальную калийную буферную способность наиболее распространенных почв; 4) установить влияние химических мелиораций на процессы мобилизации и фиксации калия.

Научная новизна. Впервые выполнена подробная характеристика калийного состояния наиболее распространенных типов почв региона. Измененния содержания и распределения основных форм калия рассмотрены в почвах различного гранулометрического и минералогического состава, ОВ состояния и генезиса. Впервые для Восточной буроземно-лесной области был использован термодинамический подход и определена потенциальная буферная способность в отношении калия, дана оценка доступности данного элемента при помощи калийного потенциала.

Защищаемые положения. 1. Различия калийного состояния почв обусловлены особенностями почвообразования в условиях различных ОВ режимов. 2. Определяющее влияние гранулометрического и минералогического составов почв на процессы мобилизации и фиксации калия. 3. Потенциальная буферная способность в отношении калия и калийный потенциал как показатели плодородия и поведения калия при антропогенном воздействии в почвах равнин южной части Дальнего Востока. 4. Сопряженное использование традиционных и термодинамических показателей калийного состояния - основа для прогнозирования поведения калия при антропогенных воздействиях.

Практическая значимость. Полученный материал может быть задействован при составлении экологически обоснованных региональных систем использования почвенных ресурсов, а также являться научным обоснованием практических мероприятий по улучшению калийного режима почв путем химических мелиораций.

Апробация. Результаты исследований представлялись на Всесоюзной конференции "Шчвы дальнего Востока и других регионов

- 4 -

(ívfv^ т «я т г т» _ О rwl ÜX>

ности использования и охраны" (Владивосток, 1990), на региональной научно-практической конференции "Эффективное плодородие мелиорируемых почв кормовых севооборотов" (Уссурийск, 1991), на конференции молодых ученых БПИ ДВО РАН (1996), на теоретических семинарах отдела почвоведения Биолого-почвенного института РАН и Дальневосточного отделения РОП , на II Всероссийском съезде Общества почвоведов (С-Петербург, 1996).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 117 страницах текста, содержит ? рисунков и 28 таблиц. Состоит из введения, шести глав и заключения. Список литературы включает 200 наименований (52 иностранных).

ГЛАВА 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

По материалам полевик исследований и обобщенным литературным данным дана морфолого-генетическая и химическая характеристика бурых лесных, бурых отбеленных, лугово-бурых отбеленных, луго-во-бурых, лугово-бурых черноземовидных, луговых глеевых и оста-точно-пойменных почв.

Аналитические определения проведены по методикам: калий в водной вытяжке, обменный - по Масловой, необменный - по методике Почвенного института им. В. В. Докучаева, валовый - спеканием по Смиту. Степень подвижности калия расчитывали как отношение обменного к легкоподвижному, экстрагированному по методике ЕИУА (Агрохимические методы исследования почв, 1975). Потенциальную буферную способность почв в отношении калия (ПБСК) определяли по Бек-кету ( Медведева, 1975). Гранулометрический состав почв - пиро-фосфатным методом.

Влияние известкования и внесения удобрений на содержание различных форм калия, изменение калийного потенциала и ПБСК исследовали путем лабораторного моделирования различных уровней влажности и окислительно-восстановительных потенциалов в образцах бурой лесной и бурой отбеленной почв. Форш калия определяли последовательными вытяжками из одной навески почв (Воробьева, 1975).

ГЛАВА 2. КАЛИЛ МИНЕРАЛОВ И ГОРНЫХ ПОРОД И МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ ВОСТОЧНОЙ БУРОЗЕШО-ЛЕСНОЙ ОБЛАСТИ

Дана характеристика почвообразующих пород и минералогический состав исследуемых почв. Основными минералами, влияющими на калийное состояние почв, наиболее распространенных на равнинных территориях Дальневосточного региона, являются калиевые полевые шпаты, слюды, гидрослюды, монтмориллониты и, частично, каолинит. Но их содержание, профильное распределение, степень дисперсности и выветрелости в различных типах почв отличаются друг от друга в значительной степени, что является причиной различного поведения калия в них. (Ливеровский и др. , 1956,1962; Григорьев, 1958; Никольская, 1958; Ковда, 1959; Корнблюм и др., 1961; Крейда и др., 1965,1968; Зимовец, 1967; Ершов, 1973; и др.)

ГЛАВА 3. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ

По гранулометрическому составу почвы равнинных территорий юга Дальнего Востока России делятся на две группы: легкие - бурые лесные, остаточно-пойменные, и тяжелые - бурые отбеленные, луго-во-бурые отбеленные, лутово-бурые, луговобурые черноземовидные, луговые глеевые.

Различия в гранулометрическом составе оказывают зачастую решающее влияние не только на количество и распределение различных форм калия в почвенной толще, но и на его подвижность и доступность растениям.

ГЛАВА 4. СОДЕРЖАНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ КАЛИЯ В ОСНОВНЫХ ТИПАХ ПОЧВ РАВНИННЫХ ТЕРРИТОРИЯ

Наибольшим общим резервом калия среди исследуемых почв обладают более легкие бурые лесные и остаточно-пойменные почвы (от 2.70 до 3.67%), в илистой фракции которых преобладают слабовывет-релые слюды и гидрослюды. Наименьшее содержание валового калия присуще дерновым горизонтам лугово-бурых, лугово-бурых отбеленных, луговых глеевых и бурых отбеленных почв (1. 61-2.09Z), формирующихся в контрастных ОВ условиях ( Eh от -150 до 675 мВ), которые способствуют расшатыванию кристаллических решеток минералов. Если в первой группе почв содержание общего калия увеличивается с

- 6 -

глубиной, то во второй оно практически равномерно по всей почвенной толще и варьирует в среднем от 2. 30 до 2. 50% (за исключением поверхностных слоев). Содержание валового калия в лугово-бурых черноэемовидных почвах примерно одинаково по всему профилю (2.36-2.45%).

Содержание обменного калия максимально в гумусовых горизонтах лугово-бурых черноэемовидных (до 34.8 мг/100 г) и луговых глеевых почв (до 30.8 мг). Высоким (20.0-26.0 мг) оно является в поверхностных слоях лугово-бурых отбеленных, лугово-бурых и бурых отбеленных почв (среднее в целинных) и от среднего до повышенного (10.4-17.5 мг) варьирует в бурых лесных и остаточно-пойменных почвах. В лугово-бурых черноэемовидных почвах содержание данной формы калия стабильно высоко по всем горизонтам. В бурых лесных и остаточно-пойменных оно довольно резко снижается с глубиной и в переходном к материнской породе слое не превышает 6.5 мг/100 г. В остальных типах почв распределение обменного калия носит элювиально-иллювиальный характер, минимум приходится на осветленные горизонты (в лугово-бурых на А1 и АВ). Подвижность обменного калия наибольшая в нижних горизонтах бурых лесных и остаточно-пойменных почв. Довольно высока она в поверхностных слоях остальных типов почв, чему способствует контрастный ОВ режим (-150 - 675 мВ) в верхней части профиля по сравнению с более стабильным в нижней (570-690 мВ).

Очень высокие значения необменного калия свойственны луго-во-бурым черноземовидным (>300 мг/100 г в Алах и не < 270 в остальных горизонтах), максимум приходится на гумусовый горизонт; высокие - бурым отбеленным, лугово-бурым отбеленным, луговым гле-евым и лугово-бурым (от 90 до 147 мг), повышенные - бурым лесным и остаточно-пойменным почвам (от 70 до 95 мг). Во второй группе почв распределение труднодоступного калия носит элювиально-иллювиальный характер с максимумом в горизонте ECg, что являются следствием 1) наименьшего содержание в слое А2 лабильных силикатов в лугово-бурых отбеленных, 2) наибольшее сосредоточения каолинита в слое G луговых глеевых 3) меньшей степени дисперсности тонких частиц в слое А2 по сравнению с В1 в бурых отбеленных почвах. В бурых лесных и остаточно-пойменных почвах его количество снижается с глубиной до пониженного с увеличением содержания крупных фракций в гранулометрическом составе.

Содержание водорастворимого калия наиболее высоко в бурых

- 7 -

лесных, луговых глеевых и остаточно-пойменных почвах (от 1.9 до 3.8 мг/100 г). Во всех типах почв в пахотных вариантах по сравнению с целинными наблюдается более высокое количество необменного и обменного катя (кроме лугово-бурых отбеленных) и, как правило, менее высокое - водорастворимого.

В зависимости от почвообразующей породы содержание валового калия уменьшается в ряду рыхлые пески > аллювиальные отложения > опесчаненные глины > делювиальные глины. В содержании необменного калия наблюдается обратная зависимость.

Внутритиповые различия в содержании форм калия связаны с гранулометрическим составом: с увеличением количества тонких фракций увеличивается и содержание обменного и необменного калия (г=0. 320 и 0.469) и уменьшается содержание валового (г=-0.510).

Наличие значимых коэффициентов корреляции (О. 340 - 0. 827) между содержанием необменного, обменного и легкодоступного калия является косвенным подтверждением существования динамического равновесия между формами калия, доступными для питания растений. Кроме того, более тесная связь неооменного и обменного калия в тяжелых почвах (содержание фракции <0.01 мм >50%) по сравнению с легкими (г-0.540 и 0.428) говорит об условности разделения данных форм калия.

Об отсутствии легкорастворимых первичных минералов в тонких почвенных частицах свидетельствуют отрицательные значения коэффициента корреляции между калием водной вытяжки и содержанием фракций физической глины и ила (г=-0.428 и -0.412).

ГЛАВА 5. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЛИЙНОГО СОСТОЯНИЯ

Ш величине потенциальной буферной способности изучаемые почвы можно расположить в ряд: лугово-бурые черноземовидные > луговые глеевые > бурые отбеленные > лугово-бурые отбеленные > бурые лесные > лугово-бурые. Во всех почвах (кроме бурых лесных) наблюдается возрастание значений ПБСК вниз по профили с уменьшением значений АЯо и возрастанием величины фактора емкости (табл. 1).

Наибольшим содержанием - Д Ко и - КЬ обладают наиболее тяжелые го гранулометрическому составу лугово-бурые черноземовидные и луговые глеевые почвы, наименьшим - бурые отбеленные. Величина -КХ минимальна б легких почвах, ее содержание в тяжелых определя-

- 8 -

Таблица 1

Термодинамические показатели калийного состояния

Горизонт ПЕС* АЯС^Ю;3, моль/Л0' • -Л Ко - КЬ -КХ КП -Дй кал

мг-экв/100 г почвы

Бурая лесная маломощная легкосуглинистая

на аллювиальных отложениях

•А1 56.6 5.12 0. 291 0. 633 0.342 2. 29 3125

АВ 60.9 4.12 0. 251 0. 289 0.038 2.38 3253

В1 35.2 5.12 0.181 0.243 0.062 2. 29 3125

В2 29.6 5. 40 0.162 0. 222 0. 060 2. 26 3082

БС 19.7 7.09 0.140 0.153 0.013 2.15 2931

Бурая лесная легкосуглинистая на крупном песке

Апах 47.2 7.82 0.369 0. 615 0. 246 2.11 2874

В1 68.5 5.45 0.373 0.407 0.034 . 2.26 3082

В2 62.9 5.41 0.339 0. 402 0.063 2. 27 3092

ВС 25.5 5. 93 0.151 0.174 0.023 2. 23 3038

Бурая отбеленная средномощная тяжелосуглинистая

на делювиальных глинах

А1 99.9 2.42 0. 242 0.447 0. 205 2. 51 3568

А2 70.7 2. 77 0.196 0. 389 0.193 2. 56 3488

В1й 94.7 5.45 0. 516 0. 638 0.122 2. 26 3087

В2й 136.4 4.42 0. 603 0.799 0.196 2.35 3212

Бурая отбеленная тяжелосуглинистая на опесчаненных глинах

Апах 94.0 4.28 0.402 0. 598 0.196 2. 37 3230

А2 83.8 3. 96 0.332 0.497 0.165 2. 40 3276

В1в 103.2 4.46 0. 460 0. 649 0.189 2. 35 3206

В2г 104.0 4.61 0.479 0.668 0.193 2. 33 3187

ВСг 98.1 4.71 0.463 0. 685 0. 222 2. 33 3174

Лугово-бурая среднемощная отбеленная среднесуглинистая на легких глинах

Адер 74.8 6. 23 0.466 0.581 0.115 2.21 3008

А2г 67.4 4. 04 0.273 0.450 0.177 2.39 3265

тг 67.0 4.14 0.277 0.463 0.186 2.38 3250

В2й 112.0 4.03 0.451 0. 579 0.128 2.39 3266

БСй 128.8 3.27 0. 422 0. 545 0.123 2.49 3396

Лугово-бурая отбеленная среднесуглинистая на легких глинах

Апах 69.2 3.67 0.238 0.488 0. 250 2.44 3322

А2г 82.0 3.47 0. 285 0.377 0.104 2.46 3355

В1г 146.9 3. 45 0. 506 0. 685 0.165 2.46 3362

В2й 119.1 3.67 0.437 0. 646 0.209 2.44 3327

все 128.8 3.47 0. 448 0. 669 0. 221 2. 46 3355

Горизонт ПЕСК АИоМО"3, моль/д -д Ко - кь -кх кп -А Б кал

мг-экв/100 г почвы

Лугово-бурая мощная среднесутлинистая на опесчаненных глинах

Адер 42.0 9. 79 0.412 0. 525 0.113 2. 00 2740

А1 31.3 2. 79 0. 085 0. 280 0.19Б 2. Б5 3484

АВ 25.2 4.38 0.110 0. 287 0.177 2.35 3217'

В1 94.6 2.44 0. 231 0.400 0.169 2. 61 3563

В2ё 129. 3 2. 53 0.328 0. 520 0.192 2. 60 3542

ВС^Т 116.0 2.40 0. 279 0. 485 0. 206 2. 62 3574

Лугово-бурая черноэемовидная легкоглинистая

на опесчаненных глинах

Апах 133.9 4. 55 0. 609 0. 752 0.143 2. 34 3192

АВ 139.0 3.59 0. 500 0.615 0.115 . 2. 44 3335

В1 194.5 2. 89 0. 562 0.917 0.355 2. 54 3465

В2 180. 9 3.07 0.555 0.853 0. 298 2. 51 3428

ВЗ 151.3 3. 50 0. 530 0. 668 0.138 2.46 3350

ВС- 137.1 3. 92 0. 519 0.646 0.127 2.40 3283

Лугово-бурая черноэемовидная легкоглинистая

на делювии глин

Апах 140.5 5.02 0.705 0.900 0.205 2.30 3137

АВ 149.9 2. 95 0.442 0.675 0.233 2. 53 3410

В1 163.0 2.85 0.464 0. 661 0.197 2. 55 3472

В2 175.1 2.80 0.490 0.669 0.179 2. 55 3482

ВЗ 155.0 3.70 0.573 0. 682 0.109 2.43 3192

ВС 170.5 3.53 0.602 0.762 0.160 2.45 3342

Луговая глеевая среднемощная среднесутлинистая

на озерно-речных опесчаненных глинах

А1 71. 0 7. 18 0. 511 0. 861 0. 350 2. 14 2924

Б 70. 3 7. 80 0. 548 0.745 0. 197 2. 11 287Б

В1г 67. 8 9. 07 0. 615 0.845 0. 230 2. 05 2790

В2е 69. 4 7. 78 0. 539 0.892 0. 353 2. 11 2877

все 72. 0 5. 43 0. 391 0.870 0. 479 2. 26 3090

Луговая глеевая конкреционная легкоглинистая

на оэерно-речных глинах

Апах 105. 9 3. 54 0.375 0. 816 0. 441 2. 45 3343

е 98. 2 3. 92 0.385 0. 880 0. 493 2. 41 3283

иг 139. 4 3.12 0.434 0. 827 0. 393 2. 51 3418

В2г 162. 6 3. 56 0. 579 0. 890 0. 311 2. 45 3340

226. 8 3.87 0. 878 1. 207 0. 329 2. 41 3290

ется, главным образом, минералогическим составом илистой фракции.

Величина свободной энергии Гиббса и калийный потенциал свидетельствуют об оптимальном калийном состоянии в бурых лесных, лугово-бурых черноземовидных и луговых глеевых почвах, а также в дерновых горизонтах лугово-бурых и лугово-бурых отбеленных почв и о неблагоприятном - в лугово-бурых отбеленных окультуренных и бурых отбеленных почвах.

Установлена прямая корреляционная зависимость между ПБСК, -л Ко, -КЬ и содержанием обменного и необменного калия (табл.2).

Таблица 2

Коэффициенты корреляции показателей калийного состояния с параметрами потенциальной калийной буферности в генетических

горизонтах почв

Показатели ПБСК АКо*1О0"35 моль/л' -ДКо| КЬ КП |

калийного режима мг-экв/ЮО г 1 1

Гумусовый

Содержание ила, % 0. 733 -0. 425 - - 0. 445

Содержание физической

глины, % 0.737 -0. 499 - 0.431 0. 457

Обменный калий, мг/100г - - 0.773 0. 824 -

Необменный калий, мг/100г 0. 585 - 0.766 0. 634 -

Иллювиальный

Содержание ила, % 0. 584 -0. 510 - 0. 557 0. 500

Содержание физической

глины, 7. 0.574 -0. 417 - 0.625 -

Обменный калий, мг/100г 0.684 - 0. 644 0.644 -

Необменный калий, мг/100г 0.745 -0.422 0. 500 0. 595 0. 442

Валовый калий, % -0.442 - - -0. 533 -

Степень подвижности 0.676 - 0.542 0. 714 0. 426

Значительное влияние на величину ПБСК и -КЬ оказывает гранулометрический состав почв, в частности содержание глинистых частиц. Отсутствие корреляции -ДКо с содержанием фракций физической глины и ила, а также наличие обратной зависимости между АЯо и гранулометрическим составом почв объясняются тем, что главным источником легкообменного калия в почвенной толще являются более крупные слабовыветрелые частицы. Наличие тесной корреляции между -К1_ и содержанием необменного калия и фракции <0. 01 мм свидетельствует об условности показателей обменной и необменной форм калия.

В иллювиальных горизонтах отмечается наличие тесной обратной

- 11 -

связи между содержанием валового калия с одной стороны, и ПБСК и -КЬ с другой, эа счет ведущей роли вторичных глинистых минералов в процессах ' ионного обмена. В этих горизонтах обнаружена также взаимосвязь термодинамических характеристик и степени подвижности обменного калия. Наличие большего количества связей в иллювиальных горизонтах по сравнению с поверхностными объясняется более стабильными условиями почвообразования в них (отсутствие резких колебаний ЕЪ, влажности, температуры, меньшее влияние химических мелиорантов).

ГЛАВА 6. ВЛИЯНИЯ УДОБРЕНИИ И ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА ДИНАМИКУ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ КАЛИЯ И ПОТЕНЦИАЛЬНУЮ КАЛИЙНУЮ БУФЕРНУЮ СПОСОБНОСТЬ ПОЧВ

Химические мелиорации (внесение калийных удобрений как на фоне извести, так и без нее) приводят к значительному улучшению калийного состояния почв. Происходит увеличение содержания всех доступных форм калия и его подвижности при некотором уменьшении ПБСК (табл. 3, 4). Известкование способствует закреплению калия в труднодоступных формах (фиксируется до 70Х внесенного калия в бурых лесных и до 47 в бурых отбеленных). Существенные различия в минералогическом и гранулометрическом составе бурых отбеленных и бурых лесных почв обусловливают не только большую калийфиксирую-щую способность, но и большую доступность калия в последних.

Анализ адсорбционно-десорбционных изотерм позволяет определить прочность связи различных форм калия и твердой фазы почв и выявить степень влияния на нее внесения калийных удобрений и известкования (рис.). Обогащение почвы кадием при одновременном снижении ее кислотности способствует уменьшению калийного потенциала и потенциальной буферной способности почв, улучшению питания растений. Наибольшая активность удобрения калием проявляется на слабообеспеченных данным элементом питания бурых отбеленных почвах с более высокой потенциальной буферной способностью.

ВЫВОДЫ

1. Решающее влияние на содержание и профильное распределение различных форм калия оказывают минералогический (межтиповые различия) и гранулометрический.(внутритиповое варьирование) состав

- 1£ -

Таблица 3

Влияние удобрений и известкования на поведение различных форм калия

(мг/100 г почвы)

Сроки Легкоподвижный Обменный Необменный

Контроль К20 К20 + СаО Контроль К20 К20 + СаО Контроль К20 |К2 0 + СаО

Бурая лесная почва

40Х от полной влагоемкости

15 7.4 9.0 8. 7 18.5 31.7 30. 4 119.4 128.3 135.6

30 8.1 9. 2 8. Б 18.4 27.8 26. 2 126. 2 133. 2 140. 0

60 7.6 9.3 8. 9 20.2 29.5 26. 1 126.7 136.0 139.2

90 7. 2 9.3 9. 2 19.3 32.3 28. 1 125.0 130. 7 137. 4

Бурая отбеленная почва

70% от полной влагоемкости

15 5.3 6.4 6. 4 11.0 27.4 26. 1 133.5 140.7 143.0

30 5.7 7.0 7. 0 11.4 26.7 23. 2 137.8 141.4 144.4

60 5.8 6.9 6. 9 11.2 28.4 26. 3 135.2 140.0 143.6

90 5.9 7.0 7. 0 12.0 29.3 26. 7 136.4 141.0 145. 0

Таблица Б

Влияние удобрений и известкования на термодинамические показатели

1 Варианты опыта | ПБСК 1 А1?о*10:\ моль/л1 -Л Ко кх кь К.,0 обм. рК-0. 5рСа

мг-экв/100 г почвы

Бурая лесная почва 407. от полной влагоемкости

Контроль 32.1 15.3 0. 49 0. 25 0.74 0. 68 1. 82

К20 23.3 33.0 0. 77 0. 39 1.16 1. 06 1. 48

К2СИ-Са0 26.1 26.8 0. 70 0. 41 1.06 0. 93 1. 57

I

Бурая отбеленная почва 707. от полной влагоемкости

Контроль 56. 9 6.5 0. 37 0.17 0. 54 0. 46 2. 43

К20 37. 3 22.8 0. 85 0. 22 1. 07 0. 94 1. 53

К20+Са0 53. 5 12.7 0. 68 0.37 1. 05 0. 86 1. 89

Д К, А

МГ-ЭКВ/100Г

Рис. Сорбционные изотермы в бурой лесной (А) и бурой отбеленной почвах (Б). 1 - контроль, 2 - КгО, 3 - К2° + известь

материнской породы почв различного генезиса.

2. Наибольшее содержание обменного (до 34 мг/100 г) и необменного калия (до 350 мг/100 г) вместе с большими показателями буферности (более 100) и оптимальными значениями а в (от -2900 Д° - 3200 кал) свидетельствуют о наиболее благоприятных для растений условиях калийного питания в лугово-бурых черноземовидных и луговых глеевых почвах. Эти почвы нуждаются лишь в улучшении водно-воздушного режима.

3. Среднее и повышенное содержание обменного калия (от 10 до 17 мг/100 г) и высокая степень его подвижности при небольшом содержании необменного в остаточно-пойменных и бурых лесных (в совокупности с средними параметрами ПБСК и высокими Айо в последних) указывают как на благоприятные условия для калийного питания растений в них, так и на возможность истощения почв при интенсивном сельскохозяйственном использовании.

4. Повышенное и высокое содержание подвижных форм калия в бурых отбеленных и лугово-бурых отбеленных почвах (до 26 мг/100 г обменного и до 147 необменного) еще не является показателем хорошей обеспеченности растений калием, так как при повышенных значениях ИБС* (более 70) для них характерны высокие значения калийного потенциала (более 2. 4) и низкие показатели степени подвижности обменного калия. Использование под пашню способствует ухудшению калийного состояния лугово-бурых: отбеленных почв. Эта группа почв для улучшения калийного состояния нуждается как во внесении калийных удобрений, так и в регулировании водно-воздушного режима.

5. Химические мелиорации оказывают положительное воздействие на калийное состояние бурых лесных и бурых отбеленных почв: увеличивается содержание всех доступных для растений форм калия и уменьшаются значения калийного потенциала и ПБСК. Большая активность удобрений проявляется в бурой отбеленной почвы, обладающей меньшим содержанием обменного калия и большими показателяк : буферности. Известкование способствует усилению фиксации калия.

6. Шжду традиционными показателями и термодинамическими параметрами калийного состояния почв существуют тесные взаимосвязи. Совместное использования этих характеристик при изучении калийного режима дает возможность прогнозирования поведения калия при

• антропогенных воздействиях и более глубокое понимание почвенных процессов. Динамичное состояние калия в почвах, его способность переходить из одной формы в другую свидетельствуют об условности

- 16 -

разделения между ними.

7. Для, горизонтов, формирующихся в контрастных ОВ условиях, характерно Солее низкое содержание валового калия при повышенной степени его подвижности.

Список опубликованных по теме диссертации работ

1. Ознобихин Ей,, Грищенко Е. А., Женжебир А. М. Водно-физические свойства и мелиоративные особенности основных почв Амурской области // Совершенствование мелиорации земель на Дальнем Востоке. М.: ЕННИИГиМ, 1987. С. 130-147.

2. Грищенко Е. А. Сравнительная характеристка водно-физических свойств почв юго-восточной части Приамурья // Почвы Дальнего Востока, их свойства и мелиоративное состояние. - Владивосток, 1987. С. 102-109.

3. Жарикова Е. А. Содержание калия в почвах Амурской области // Эффективное плодородие мелиорированных почв. - Владивосток, 1991. С. 95-100

4. Жарикова Е. А., Ностенков Н. М. Калийная буферность почв ' равнин Приамурья // Генезис и биология почв юга Дальнего Востока.

- Владивосток, 1994. С. 103-110.

5. Жарикова Е. А. Термодинамические показатели калийного состояния бурых лесных почв // Тезисы к 2 Всероссийскому съезду почвоведов. - С-Петербург, 1996. С.

Елена Анатольевна ЖАРИКОВА

калий з почвах равнинных территорий .

юга Д/ЛЬНЕГО востока россии

Автореферат

Лицензия л? Ш40П8 от 15.10.91 г. Подписано к печати 10.09.96 г. Формат 60x84/16.' Печать офсетная. Усл.п.л. 1,25. Уч.-изд.л. 1,01. Тираж 100 экз. Заказ 480.

Отпечатано в типографии издательства "Дальнаука" ДВО РАН-690041, г. Владивосток, ул. Радио, 7