Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Калийное состояние легких дерново-подзолистых почв и его трансформация в современных условиях

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Калийное состояние легких дерново-подзолистых почв и его трансформация в современных условиях"

/г

На правах рукописи

ООЗДЬУЫ^

ЛЯМЦЕВА Елена Георгиевна

КАЛИИНОЕ СОСТОЯНИЕ ЛЕГКИХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ И ЕГО ТРАНСФОРМАЦИЯ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 1

Санкт-Петербург - Пушкин

2008

003453822

Работа выполнена в Великолукской государственной сельскохозяйственной

академии

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Иванов Алексей Иванович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Литвинович Андрей Витальевич кандидат биологических наук

Ефремова Марина Анатольевна

Ведущая организация: ГНУ Псковский НИИСХ

Защита состоится' декабря 2008 г. на заседании диссертационного совета ДМ 220.060.03 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, г. Санкт-Петербург - Пушкин, Петербургское шоссе,2, корпус 1А, ауд. 239. Тел.: (812) 470-04-22, факс: (812) 456-05-05, e-mail: spbeau@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского аграрного университета.

Просим принять участие в работе диссертационного совета или прислать свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенных гербовой печатью.

Автореферат разослан ноября 2008 г.

Автореферат размещен на сайте http://www.spbgau.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Лунина Наталья Федоровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Калий принадлежит к числу важнейших биофилышх элементов. Его вынос урожаями сельскохозяйственных культур значительно превышает вынос фосфора, а в ряде случаев и азота. Правда, и большинство почв характеризуется весьма высокими запасами этого элемента. Даже легкие разновидности дерново-подзолистых почв содержат в пахотном слое до 50 т/га и более К20. Это, в определенной степени, понижает агрономическую эффективность калийных удобрений, что в условиях экономического кризиса в сельском хозяйстве стало одной из причин многократного сокращения объёмов применения этих туков.

В таких условиях крайне важно знать природу трансформационных процессов в системе «почва - калийное удобрение - растение» с позиций как возможностей мобилизации имеющихся запасов почвенного калия, так и сохранения определенной устойчивости калийного состояния почвы. Сложность познания этих процессов обусловлена их сильной зависимостью от многих факторов: свойств почвы, времени года, водного и теплового режимов, особенностей потребления калия сельскохозяйственными культурами и др. (Пчелкин В.У., 1966; Якименко В.Н., 2003; Савченко Е.Г., 2004). К тому же, широко используемые в агрохимии ёмкостные показатели калийного состояния почвы не могут дать полного обоснования трансформационных процессов в её калийной системе. Необходимо одновременное изучение и показателей интенсивности этой системы с использованием научных положений химической термодинамики. Таких комплексных исследований на легких дерново-подзолистых почвах выполнено сравнительно мало, а в условиях Псковской области они ещё не проводились.

Цель исследования состояла в комплексной оценке калийного состояния легких дерново-подзолистых почв различного генезиса и окультуренно-сти, а также агроэкологических последствий длительного использования минеральной системы удобрения.

Задачи исследования:

- оценка агроэкологической эффективности калийных удобрений на хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве;

- выявление воздействия на калийное состояние хорошо окультуренных почв длительного применения калийдефицитных систем удобрения;

- определение термодинамических условий, способствующих усилению фиксации и высвобождения почвенного калия;

- установление характера поглощения калия удобрений почвами разной окультуренности.

Научная новизна. Впервые в условиях Псковской области проведена оценка калийного состояния легких дерново-подзолистых почв с использованием энергетических характеристик. Выявлены закономерности трансформации соединений калия почвы и удобрения в зависимости от уровня увлажнения почвы и температуры. Обновлена информация об эффективности калийных удобрений на хорошо окультуренных почвах в условиях 20-летнего опыта.

Практическая значимость работы состоит в разработке рекомендаций по сохранению оптимального калийного состояния хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту: параметры изменения калийного состояния хорошо окультуренной легкосуглинистой дерново-подзолистой почвы на фоне калийдефицитных систем удобрения, особенности трансформации калия почвы и удобрения в зависимости от различных уровней увлажнения и температуры почвы.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научных конференциях в РГАУ - МСХА им. К.А.Тимирязева, Санкт-Петербургском ГАУ и Великолукской ГСХА в 2004 - 2007 гг.

Публикации. По материалам исследования опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству и приложения. Список использованной литературы включает 280 наименований, из них 47 на иностранных языках. Работа изложена на 158 страницах, содержит 28 таблиц и И рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1 КАЛИЙНОЕ СОСТОЯНИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ И ФАКТОРЫ ЕГО ТРАНСФОРМАЦИИ

В главе обобщены имеющиеся в научной литературе сведения о формировании калийного состояния дерново-подзолистых почв под воздействием естественных (минералогического, гранулометрического составов) и антропогенных (уровня окультуренности и доз калийных удобрений) факторов.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследований служили хорошо и слабоокультуренные дерново-подзолистые почвы песчаного и легкосуглинистого гранулометрического состава, сформированные на карбонатных и бескарбонатных материнских породах ледникового происхождения.

Полевой опыт 1. Эффективность минеральной системы удобрения в зернопропашном севообороте на хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве.

Опыт заложен 1987 году (включен в Географическую сеть опытов ВНИИА). Агрохимическая характеристика почвы пахотного горизонта: гумус - 2,71%; pHKci - 6,2; Нг - 1,89 мг-экв/100 г почвы; S - 8,45 мг-экв/100 г почвы; V - 82 %; подвижные Р205 и К20 (по Кирсанову) - 599 и 466 мг/кг. Варианты опыта: 1) контроль (без удобрения), 2) N90.12o, 3) N90.120P60. 4) N90-120K«), 4) N90.120 РбоКбо, - изучались на базе севооборота «картофель ранний - рожь озимая - свекла кормовая - овес - кукуруза - ячмень». Площадь делянки - 112 м2, повторность 3-кратная. В первые две ротации азот вносили в дозе 120 кг/га, начиная с третьей - 90 кг/га под зерновые и 120 кг/га - под пропашные культуры. Обработка почвы и уход за посевами в опыте соответствовали зональным требованиям.

Лабораторный опыт 1. Влияние термодинамических условий на калийное состояние дерново-подзолистых почв.

Исследование выполнялось в термостатах при заданных параметрах температуры и влажности почвенных образцов массой 500 г. Агрохимическая характеристика почв представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Агрохимическая характеристика почв лабораторного опыта 1

Показатели Почва (фактор А)

дерново-подзолистая дерново-подзолистая

типичная остаточно-карбонатиая

окультуренность

слабая хорошая слабая хорошая

песчаные

Гумус, % 0,87 1,44 1,01 1,85

рНсол. 5,0 7,2 6.4 7,5

Нг, мг-кв/100г 2.60 1,10 1,40 0,60

Б, мг-экв/100г 1,50 10,00 3,00 8,50

Р205, мг/кг 105 596 215 982

К20, мг/кг 36 410 97 166

лелюсуглшшстые

Гумус, % 1,82 3.73 2,04 2,67

рНсол. 5,3 6,1 6,8 6,5

Нг, мг-экв/100г 3,30 2,90 1,15 1,40

Б, мг-экв/100 г 4,95 11,74 7,92 10,23

Р205, мг/кг 160 582 210 258

К20, мг/кг 84 175 107 472

Лабораторный опыт, продолжавшийся 6 месяцев, включал 5 вариантов: 1 (контроль) - термостатирование при I 20° С и влажности почвы 70 % НВ (в течение 6 месяцев); 2 - г 20° С, влажность 50 % НВ (в течение 2 месяцев)-» I 200 С, влажность 90 % НВ (в течение 2 месяцев) -» г 20 0 С, влажность 70 % НВ (в течение 2 месяцев); 3 - 1 200 С, влажность 50 % НВ (2 недели)-» I 200 С, влажность 90 % НВ (2 недели) - попеременно в течение 4-х месяцев-» 1200 С, влажность 70 % НВ (в течение 2 месяцев); 4 -I 35с С, влажность 50 % НВ (в течение 2 месяцев)-» г 35 0 С, влажность 90 % НВ (в течение 2 месяцев)-» I 20° С, влажность 70 % НВ (в течение 2 месяцев); 5 - I 35 0 С, влажность 50 % НВ (2 недели)-» 1 35 0 С, влажность 90 % НВ (2 недели) - попеременно в течение 4-х месяцев-» 1 20 0 С, влажность 70 % НВ (в течение 2 месяцев).

В опыте с периодичностью раз в 2 недели отбирались образцы почвы для химического анализа. В них определяли необменный калий по методу Пчелкина, подвижный калий - по Кирсанову, легкорастворимый - по Дашев-скому. Повторность в опыте 4-кратная.

Лабораторный опыт 2. Определение калийфиксирующей способности дерново-подзолистой почвы в различных термодинамических условиях.

В качестве объектов изучения была использована исходная хорошо окультуренная почва стационарного полевого опыта и та же почва, но подвергшаяся определенной деградации в отношении калийного статуса после 20 лет использования без внесения калийных удобрений (вариант N90-120)- Агрохимические свойства почв представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Агрохимическая характеристика почв лабораторного опыта 2

Показатели Почва

хорошо окультуренная «деградированная»

Гумус, % 2,71 2,39

рНсол. 6,34 5,67

Нг, мг-кв/ЮОг 1,89 1,95

8, мг-экв/100 г 8,45 7,04

Р205, мг/кг 599 545

К20, мг/кг 456 102

Определение фиксирующей способности почвы при её компостировании с калийным удобрением (КС1) велось в режимах влажности и температуры, идентичных опыту 1. Калий вносили из расчета 40, 80, 120 и 160 мг/кг, что соответствует дозам 120,240, 360 и 480 кг/га. Удобрение предварительно растворяли в воде, которой увлажняли почву до уровней 50, 70 и 90 % НВ и компостировали в заданных условиях. Пробы для определения необменного, подвижного и легкорастворимого калия отбирали с периодичностью в 2 недели. Расчет содержания фиксированного калия вели по разнице между количеством подвижного с учетом внесенного и количества оставшегося по окончании каждого срока отбора образцов. Процент фиксации калия рассчитывали относительно внесенного с удобрениями. Повторность в опыте 4-кратная.

3 ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА Исследование проводилось на хорошо окультуренной легкосуглинистой дерново-подзолистой почве, содержащей при закладке опыта 456 мг/кг подвижного калия, на базе интенсивного зернопропашного севооборота. Схема опыта была ориентирована на мобилизацию созданных ранее высоких запасов почвенного калия за счет применения повышенных доз азотного удобрения.

Результаты 20-летнего эксперимента указывают на высокий потенциал плодородия хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы. Средняя продуктивность 1 га пашни в варианте без удобрений составила 50 ц з.е. по основной продукции. Да и падение урожайности всех культур за эти годы не было столь значительным.

Стабильной эффективностью характеризовалось лишь азотное удобрение, которое в дозах N90-120 обеспечило среднегодовые прибавки продуктивности севооборота в 1,6 т/га з.е. или 32% к контролю (рис.1).

Рисунок I - Урожайность полевых культур в зернопропашном севообороте (среднее за три ротации)

Окупаемость 1 кг д.в. удобрений составила в этом варианте 16 з.е. Более высокие показатели агрономической эффективности характерны для интенсивных пропашных культур (прибавки урожая по отношению контроля 25 -57 %), средние - для зерновых (9 - 30 %). Окупаемость 1 кг азота удобрений составляла: у пропашных - 23, озимой ржи - 12, яровых зерновых -4-7 з.е.

Несмотря на то, что общее за эти годы потребление культурами калия было очень высоким - 2534 кг/га в контрольном и до 3440 кг/га в удобренных вариантах, эффективность калийного удобрения была весьма низкой и проявлялась на фоне азота, а также азота и фосфора лишь в отдельные годы. Поэтому в варианте Мдо-шРбоКво окупаемость 1 кг д.в. удобрений снижалась в 1,5-1,7 раза в сравнении с вариантом моноазотной системы удобрения.

По-видимому, азотные удобрения, в силу своей физиологической кислотности, оказывали мобилизующее действие на калийсодержашие минералы почвы, что отрицательно сказывалось на эффективности калийного удобрения (Д.У.Кук, 1970; С.Н.Юркин, 1975). Нельзя сбрасывать со счета и влияние самих культур севооборота. В частности, зерновые культуры способны воздействовать на алюмосиликаты почвы, высвобождая калий (К.П.Магницкий, 1963). Также под влиянием удобрений создается более мощная корневая система, пронизывающая больший объем почвы и, кроме того, усиливается удельное поглощение веществ из почвы корневой системой в связи с активизацией метаболических процессов в растениях (Горшков П.А., Кравченко С.Н., 1971).

Азот, фосфор и калий выполняют в растении многочисленные физиологические функции, что не может не отражаться на химическом составе растений. Особенно это касается бедных элементами питания дерново-

подзолистых почв, на которых применение удобрений является важнейшим фактором улучшения качества получаемой продукции. Но на обогащенной питательными веществами хорошо окультуренной почве действие удобрений в указанном направлении было специфичным.

Внесение N90-120 сопровождалось существенным увеличением содержания в продукции сырого протеина: в клубнях картофеля - на 42 %, зеленой массе кукурузы - на 13 %, в корнеплодах брюквы - на 25 %, в зерне озимой ржи, овса и ячменя на 16; 12 и 13 % соответственно. Одновременно отмечено снижение сахаристости корнеплодов кормовой свеклы на 10 %, крахмали-стости картофеля на 4 %. Внесение К60 несколько ослабляло отрицательное влияние азотного удобрения на содержание Сахаров и, напротив, вследствие присутствия хлора в составе КС1, ещё больше снижало крахмалистость картофеля (в варианте N120^0 на 12,2 %).

Более отчетливо негативное действие азотного удобрения проявилось в увеличении содержания нитратов в продукции. Так, в корнеплодах свеклы содержание нитратов повысилось на 111 %. Калийное удобрение способствовало уменьшению концентрации нитратов: в корнеплодах - на 8, в зеленой массе кукурузы - на 21 %.

Анализ полученных в опыте данных показал, что среднегодовое потребление калия почвы в варианте без удобрений было высоким: у картофеля

- 178, озимой ржи - 80, кормовой свеклы - 286, овса - 76, кукурузы - 174, ячменя - 51 кг/га (в среднем по севообороту 141 кг/га). Вынос калия пропашными культурами в три раза превышал вынос зерновыми.

Азотные удобрения, усиливая развитие растений, способствовали увеличению хозяйственного выноса калия культурами севооборота в среднем на 36 %. В варианте N90-120 среднегодовой дефицит баланса калия под пропашными культурами достиг 248 - 391 кг/га, под зерновыми - 59 - 99 кг/га.

Внесение кали иного удобрения в дозе 60 кг/га компенсировало менее трети потребности культур в калии, т.е. баланс этого элемента продолжал оставаться дефицитным (интенсивность баланса под пропашными культурами

- 14-25 %, под зерновыми - 59 - 90 %). В таких условиях создавались предпосылки для мобилизации почвенных запасов питательного элемента, отражающейся на калийном состоянии почвы.

Рассчитанные балансовым методом коэффициенты использования калия почвы сильно зависели от биологических особенностей растений (рис. 2). Максимальным потреблением характеризовалась кормовая свекла, использовавшая подвижный калий пахотного горизонта в среднем на 33 %. Далее по убывающей идут кукуруза (18 %), картофель (17 %) и зерновые культуры (6-10%).

Внесение N90.120 в хорошо окультуренную, обогащенную подвижным калием почву, приводило к существенному повышению коэффициента использования почвенного калия: у картофеля - на 46, озимой ржи и кормовой свеклы - на 39, овса - на 37, ячменя - на 42, кукурузы - на 71 % (рис. 2). Все это также обусловлено причинами, указанными выше. Калийное удобрение существенного влияния на использование калия почвы не оказывало.

Рисунок 2 - Коэффициенты использования калия почвы культурами севооборота (среднее за три ротации)

Потребление калия удобрения также определялось биологическими особенностями культур. Коэффициенты его использования составили: у кормовой свеклы - 74, кукурузы -31, картофеля -21, ячменя - 11, озимой ржи - 7 и овса - 1 %. Эти показатели свидетельствуют, что на хорошо окультуренных почвах калийное питание большинства сельскохозяйственных культур обеспечивается, главным образом, за счет питательных элементов почвы.

4 ИЗМЕНЕНИЕ КАЛИЙНОГО СОСТОЯНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ ДЛИТЕЛЬНОГО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА ФОНЕ МИНЕРАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ

На момент закладки стационарного опыта почва содержала 466 мг/кг подвижного калия, что характеризовало её как среднезакалиенную (Иванов А.И., 2000). Высокая концентрация легкорастворимых форм калия служила предпосылкой, с одной стороны, оптимизации калийного питания растений, с другой - ускоренной деградации калийного состояния почвы. Использование почвы в интенсивном зернопропашном севообороте на фоне калийдефицит-ной системы удобрения с повышенными дозами азота стало еше одной причиной негативной динамики калийного режима.

Невосполнение выноса калия с растительным опадом и удобрениями привело к резкому снижению его содержания в почве. Содержание подвижных и водорастворимых соединений в контроле за годы исследований снизилось соответственно с 493 до 206 мг/кг (в 2,4 раза) и со 193 до 33 мг/кг (в 5,8 раз). Интенсивность этого процесса напрямую зависела от уровня дефицита

баланса калия в системе удобрения и была максимальной в варианте с односторонним внесением азотных туков. В этом варианте содержание подвижного калия снизилось с 499 до 193 мг/кг (в 2,6 раза), а водорастворимого со 195 до 24 мг/кг (в 8,1 раза). Внесение 60 кг/га К20 хотя и несколько замедляло, но не предотвращало деградацию калийного состояния. Запасы подвижного калия в этом варианте снизились в 2,3 раза (с 422 до 209 мг/кг), водорастворимого - в 7,3 раза (со 176 до 44 мг/кг). Среднегодовое снижение содержания подвижного калия составило 16 мг/кг в контроле, 17 мг/кг в варианте N90-120 и 12 мг/кг в варианте ^(М2оРбоКбо (табл. 3).

Таблица 3 - Изменение калийного состояния хорошо окультуренной дерново_подзолистой почвы за три ротации севооборота_

Варианты Баланс Содержание соединений калия, мг К2О в кг почвы

Кг О, кг/га валовой легко- обмен- подвиж- нсоб- силика-

раств. ный ный менныи тов

I ротация; над чертой - в начале опыта (1987 г.), под чертой - в конце 1 ротации (1992 г.)

Контроль 23050 193 528 493 1752 20770

-899 22900 174 433 410 1685 20710

N120 22960 195 512 499 1793 20655

-1303 22750 160 405 380 1614 20643

N90-120 Рб0 Кбо 22930 176 479 422 1671 20780

-1165 22800 140 405 348 1516 20730

конец II ротации (1998 г.)

Контроль -790 22480 54 296 290 1514 20670

N120 -1028 22240 52 260 255 1365 20615

N90.120 Рб0 Кбо -1122 22430 48 290 265 1440 20700

конец Ш ротации (2004 г.)

Контроль -854 21270 50 160 206 580 20510

N120 -1108 21296 36 168 195 532 20500

N90.120 Рб0 Кю -1233 21240 44 168 209 632 20600

Всего за годы исследований продуктивные потери калия по отдельным вариантам составили: без удобрений - 2543, N90-120 ~ 3439 и N90- ] 2оРбоКбо " 3520 кг/га, что должно было привести к сокращению подвижных соединений калия в пределах пахотного слоя на 848, 1146 и 1173 мг/кг, т.е. к полному их исчерпанию. На самом деле общие потери подвижных соединений элемента составили лишь 33,8 % (в контроле), 26,5 % (в варианте К) и 18,2 % (в варианте №К) от расчетных величин. Это свидетельствует о том, что растения использовали не только обменные, но и необменные формы калия. Условно допуская, что потребление калия из подвижных соединений будет соответствовать снижению содержания последних в почве, правомерно отнести оставшуюся часть выноса на счет необменных соединений. Тогда общий вынос калия урожаями формировался за счет необменных соединений: на 54 -72 % - в контроле, на 64 - 78 % - в варианте с односторонним внесением азота и на 67 - 81 % в варианте с полным минеральным удобрением.

Однако сопоставление потерь необменного калия, рассчитанных на основе выноса элемента культурами, и определенных аналитически (2 н НС1)

показало, что продуктивные потери необменного калия - не единственная причина снижения его содержания в почве. Последнее соответствовало выносу элемента лищь в I и II ротациях севооборота. В конце Ш ротации превышение фактических потерь необменного калия над расчетными составило 736 мг/кг - в контроле, 544 мг/кг - в варианте Nqq_i2o, 596 мг/кг - в варианте Nga-iioPi/jKi.Q. Вероятно, эти величины составляют непродуктивные потери калия почвы, которое могут быть связаны как с инфильтрацией элемента, так и с процессами лесииважа.

Калийное состояние почвы не может быть достаточно полно охарактеризовано только (;го ёмкостными характеристиками (Сычев В.Г., 2000). Использование законов химической термодинамики позволяет с помощью расчетных методов прогнозировать многие стороны химического состояния почв, включая изменение их при антропогенном воздействии (Медведева О.П., 1969; Кану^никова H.A., 1989). Поскольку интенсивность поступления калия, находящееся в почве в обменно-поглощенном состоянии, из твердой фазы в раствор зависит от энергии реакции обмена, то при оптимизации калийного режима следует учитывать как экстенсивные, так и термодинамические параметры.

При этом ^пользуется несколько показателей, взаимно дополняющих друг друга: калийный потенциал в форме рК - 0,5рСа (КП), потенциальная буферная способность почвы в отношении калия (ПБСК) и её составляющие -ДК0 - наиболее доступная часть подвижного калия (калий, ионы которого занимают «неспеЩ|фические» обменные позиции), ДКХ - труднодоступный калий, ионы которого расположены на «специфических» сорбционных позициях, AKL - величина, характеризующая общие запасы подвижного калия, ARo - относительная равновесная активность ионов, -AG - показатель изменения свободной энергии реакции обмена.

Нами впервые предпринята попытка получить эти показатели применительно к типичным почвам Псковской области. Определение термодинамических величи^ и их изменение под влиянием калийдефицитных систем удобрения проводили в исходной почве стационарного опыта и в той же почве через 18 л^т наблюдений. В оценке обеспеченности изучаемой почвы доступным калие^ использованы градации по М.С. Woodruff (1975).

Исследования показали, что калийный потенциал исходной хорошо окультуренной почвы находился на уровне 2,0, что соответствовало благоприятным условием калийного питания (табл. 4). Свободная энергия реакции обмена составляла - 2728 кал, что также находилось в пределах оптимума (-2500 - 3000 кал4^.

Интенсивнее сельскохозяйственное использование почвы оказало существенное влияуие на изменение термодинамических показателей. Так, калийный потенциал повысился в 1,3 раза (до 2,6) в контроле и в варианте с односторонним внесением азотных удобрений, что согласно классификации Вудруффа свидетельствует о недостаточном калийном питании растений. Энергетические здтраты на перевод калия в раствор повысились и достигли -3546 кал. т

Таблица 4 - Динамика калийного состояния дерново-подзолистой

почвы зериопропашного севооборота (над чертой - 1987 г., под чертой - 2004 г.)

Варианты опыта -ДК„ | -КЬ | -КХ мг-экв/100 г АИо, (моль/л)0'510"3 кп ПБС", мг-экв/ЮОг (моль/л)0,5 -Дв, кал

Контроль 0.36 0,12 0.45 0,16 0.09 0,04 Ш 1,9 м 2,6 51.6 63,2 -2728 -3546

N90-120 0.35 0,075 0,43 0,10 0.08 0,025 6^9 1,0 2Л 2,6 50.7 75,0 -2728 -3546

N90. 12оРбоКб0 0.33 0,078 0,41 0,12 0.08 0,035 м 1,1 м 2,4 48.5 75,0 -2728 -3274

К числу важнейших характеристик условий калийного питания растений относится потенциальная буферная способность почвы в отношении калия, которая показывает возможность почвы противостоять изменению калийного потенциала и участие необменного калия в питании растений. При высоких значениях ПБСК почвы способны восполнить фонд доступного калия из запасов резервного необменного калия при его истощении в почвенном растворе. Как показали наши исследования, исходная почва характеризовалась средней потенциальной буферной способностью 48,5- 51,6 мг- экв/10 Ог/ (М/л)0'5. Изотерма ПБС , представленная на рисунке 3, делится на 2 участка — прямолинейный, соответствующий обмену на «неспецифических» позициях, расположенных на планарных плоскостях глинистых кристаллитов, и криволинейный, относящийся к обмену на «специфических» позициях, расположенных главным образом на боковых гранях глинистых кристаллитов. Весь калий (АКЬ), определяемый кривой ПБСК, складывается из легкоподвижного калия (ДКо) и калия, более прочно фиксированного специфическими сорбционны-ми позициями минералов (ДКХ). Содержание всего калия, определенного параметрами изотермы составляет 0,45мг-экв/100 г или 176 мг/кг почвы, т.е. 36 % от калия, определенного по методу Кирсанову. Содержание легкоподвижного калия соответствовало 0,36 мг-экв/ЮОг почвы, или 140 мг/кг, что составляет 80 % всего подвижного. Содержание калия селективных позиций составляло лишь пятую часть (0,09 мг-экв/100 г или 35 мг/кг) от всего подвижного калия.

Величина ПБСК является генетической характеристикой почв и не меняется в течение длительного времени. Только очень интенсивный и продолжительный вынос калия с урожаем ведет к изменению ПБСК (Во1апп М., 1980). В опыте после трех ротаций севооборота в результате интенсивного

выноса калия культурами изменились все значения рассматриваемых показателей изотермы ПБСК, изменилась и форма кривой (рис.4). Уменьшилась

сорбционная ветвь, изотерма сдвинулась влево, отсекая меньшие отрезки ординаты и абсциссы. Уменьшенные значения ДКЬ, ЛКл, ДКХ свидетельствует об участии в поддержании определенной активности ионов калия в растворе не только непосредственно доступного калия, но и относительно труднодоступного «специфических» обменных позиций. Как видно, хорошо выражена только верхняя адсорбционная часть изотермы. Во всех вариантах после 3 ротаций севооборота значение ПБСК увеличилось в среднем на 42 %.

Таким образом, средние значения ПБСК при наличии высоких показателей АЯо и среднем содержании лабильного калия указывают на хорошие условия калийного питания растений на легкосуглинистой почве опыта. Это положение полностью отвечает фиксируемой в опыте низкой эффективности калийного удобрения. С другой стороны, такое сочетание энергетических и ёмкостных характеристик указывает на значительное исчерпание запасов потенциально доступного растениям калия.

Вследствие уменьшения абсолютного содержания калия в почве увеличивается прочность связи обменного калия с ППК, что влечет за собой снижение скорости возобновления обменного калия из необменных форм. Последнее приводит к более экономному использованию калия растениями (снижается или исключается «люкс-питание» без снижения урожайности), а затем и к калийному голоданию и снижению продуктивности, в первую очередь наиболее требовательных культур. Из этого следует, что сохранение благоприятного калийного статуса хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв легкого гранулометрического состава требует более полной компенсации удобрениями хозяйственного выноса элемента, в сравнении с тем уровнем, который обеспечивался ежегодным внесением 60 кг/га КгО.

ни а>

де-

Рисунок 4 - Изотермы ПБСК (2004 г.) а) контроль, б) N90-120

5 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТРАНСФОРМАЦИИ КАЛИЙНОГО СОСТОЯНИЯ ЛЕГКИХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ

ПОЧВ РАЗНОГО ГЕНЕЗИСА И ОКУЛЬТУРЕННОСТИ В естественных условиях на калийную буферную систему действует комплекс неподдающихся регулированию факторов. Методика нашего лабораторного опыта обеспечивала получение достоверных данных о влиянии температуры и влажности почвы на эту систему за счет устойчивого контроля физических условий. В опыте предполагалось установить особенности поведения калийной динамической системы почвы в зависимости от её гранулометрического состава, степени окулыуренности и химического состава (карбонатности) почвообразующей породы.

Действие режима влажности и температуры изучалось в 5-вариантной схеме: вариант 1 (контроль) - термостатирование при 20° С и влажности почвы 70 % НВ (в течение 6 месяцев); вариант 2 - г 20° С, влажность 50 % НВ (в течение 2 месяцев)-» I 20 0 С, влажность 90 % НВ (в течение 2 месяцев)-» I 20 ° С, влажность 70 % НВ (в течение 2 месяцев); вариант 3 - г 200 С, влажность 50 % НВ (2 недели)-» 1200 С, влажность 90 % НВ (2 недели) - попеременно в течение 4-х месяцев-» I 20 0 С, влажность 70 % НВ (в течение 2 месяцев); вариант 4 - г 35 0 С, влажность 50 % НВ (2 месяцев)-» 1 35 0 С, влажность 90 % НВ (в течение 2 месяцев)-» 1200 С, влажность 70 % НВ (в течение 2 месяцев); вариант 5 - 135 ° С, влажность 50 % НВ (2 недели)-» X 350 С, влажность 90 % НВ (2 недели) - попеременно в течение 4-х месяцев-» I 200 С, влажность 70 % НВ (в течение 2 месяцев).

Анализ полученных данных показал, что калийный режим песчаных почв мало зависел от изменения температуры, но весьма сильно - от изменения влажности. Так, длительное переувлажнение почвы (90 % НВ) привело к увеличению содержания необменных соединений калия на 21 %. Вероятно, это связано с прекращением блокирующего действия гидратов полуторных окислов железа при переходе от окислительных к восстановительным условиям (Зайдельман Ф.Р., 1994,1997).

При снижении влажности почвы до 50 % НВ наблюдался противоположный эффект, выражающийся в фиксации необменного калия. Можно предположить, что вследствие улучшения аэрации происходило отложение гидроксидов Ре (Ш), блокируя необменные позиции.

Главное отличие в реакциях динамической системы легкосуглинистой почвы сводилось к тому, что в режиме увлажнения до 90 % НВ не отмечено заметного повышения содержания необменных соединений калия (увеличение составило менее 3 %). Полученные данные косвенно свидетельствуют о разных механизмах высвобождения калия из труднодоступных соединений у песчаных и легкосуглинистых разновидностей. Вероятно, это является следствием повышенного содержания в суглинистых почвах более стабильных вторичных алюмосиликатов (Соколова Т.А. и др., 1989). Кроме того, в песчаных почвах илистая фракция состоит в основном из гидроксидов Ре (III)

(Зайдельман Ф.Р., 1997). Вследствие этого эффект от изменения окислительно-восстановительных условий в таких почвах проявлялся более заметно.

В легкосуглинистой типичной дерново-подзолистой почве при влажности 90 % HB возрастало содержание подвижных соединений калия (на 19 -34 %). Стабильность при этом необменных соединений указывает на то, что растворение части гидратов полуторных окислов в восстановительных условиях открыло доступ к ранее недоступным позициям ППК, поскольку орга-но-минеральные пленки покрывают не только внешние поверхности, но и входят в межплоскостные пространства глинистых минералов с расширяющимися кристаллическими решетками, т.е. адсорбируются интрамицеллярно (Гоголев И.Н., 1965).

Калийное состояние легкосуглинистых почв изменялось и при переходе от режима попеременного увлажнения - высушивания к оптимальной влажности почвы (варианты 4,5). Контрастность условий, способствующая частой смене окислительно-восстановительного потенциала и физико-химических процессов осаждения-растворения, ускорила высвобождение калия. Это привело к увеличению содержания легкорастворимого калия в оста-точно-карбонатной почве в среднем на 45 % и в типичной хорошо окультуренной - на 12 %.

Установлен факт фиксации подвижного калия при высушивании типичной дерново-подзолистой почвы. При влажности почвы 50 % HB содержание подвижного калия сократилось на 16 мг/кг (со 196 до 180 мг/кг) в хорошо окультуренной почве и на 19 мг/кг (с 85 до 66 мг/кг) - в слабоокультурен-ной. По мнению В.У.Пчелкина (1966), т.н. «сухая» фиксация связана с наличием в почве монтмориллонита. В остаточно-карбонатной почве, напротив, при влажности 50 % HB наблюдалось увеличение содержания подвижного калия за счет необменных форм. В частности, в хорошо окультуренной почве содержание подвижного калия возросло на 11 % (со 149 до 165 мг/кг), легкорастворимых форм на 14 - 35 % (с 57 до 65 - 77 мг/кг). В слабоокультурен-ной остаточно-карбонатной почве подобная тенденция не была четко выражена. На существование факта мобилизации калия при высушивании указывает и ряд других исследователей (Е.Ф.Кушниренко, 1971; К.А.Блэк, 1973; Е.Г.Савченко, 2004), хотя до сих пор природа этого явления не известна.

Определенную роль в динамике калийного режима сыграла степень окультуренности почвы. Разрушение коллоидных пленок гидроксида железа у хорошо окультуренных почв проявляется менее четко вследствие относительного увеличения содержания железа, связанного с гумусовыми веществами, а также вследствие отложения Fe(OHh на щелочном барьере в нейтральных условиях. Поэтому в среднем в хорошо окультуренных почвах увеличение содержания необменного калия в режиме влажности 90 % HB составило 5 %, а в слабоокультуренных - 10 %. В режиме влажности 50 % HB фиксация необменного калия в хорошо окультуренной почве составила 10%, а в слабоокультуренной она вообще не регистрировалась.

Химический состав материнской породы также оказал влияние на трансформацию соединений калия. В частности, в условиях переувлажнения

в остаточно-карбонатной дерново-подзолистой почве увеличение содержания необменных форм калия было в два раза большим по сравнению с типичной дерново-подзолистой почвой.

Калийный режим почвы и эффективность калийных удобрений во многом определяются её фиксирующей способностью в отношении калия. По имеющимся данным, на фиксацию калия почвой большое влияние оказывают гранулометрический и минералогический состав, содержание гумуса и поглощенных катионов, дозы и формы калийных удобрений, а также сезонные изменения температуры и влажности почвы (Пчелкин В.У., 1966; 1966; Авакян И.О., 1971; Петербургский A.B., 1971; Забавская K.M. и др., 1981; Якименко В.Н., 2003). Результаты исследований последних лет показывают, что на фоне вынужденного отказа от применения калийных удобрений в почвах Нечерноземной зоны РФ резко возросла калийфиксирующая способность (Самойлович М.П., Касьянчик С.А., 1991; Якименко В.Н., 1995). По данным Соколовой Т.А. (1999), это может стать причиной снижения отдачи от калийных удобрений и даже на почвах с низкой обеспеченностью этим элементом.

Одной из причин повышения необменной фиксации калия удобрений чаще других называется попеременное намачивание и высушивание почвы. Однако в какой степени всё это относится к дерново-подзолистым почвам легкого гранулометрического состава с генетически обусловленной невысокой калийфиксирующей способностью, остается не выясненным.

Для решения этой задачи был поставлен лабораторный опыт 2, в котором создавались такие же термодинамические условия, как в опыте 1. Объектами исследования были хорошо окультуренная легкосуглинистая дерново-слабоподзолистая почва и та же почва, но частично утратившая исходные свойства в результате 20-летнего сельскохозяйственного использования без применения калийных удобрений (нами условно названа «деградированная»). В опыте в течение шести месяцев изучалась трансформация калия удобрения, внесенного в дозах от 40 до 160 мг/кг, что в пересчете на 1 га составляет от 120 до 480 кг. Полученные в ходе исследования данные не подтвердили предположения в том, что деградация калийного состояния почвы за 20 лет её использования в интенсивном севообороте приведет к необратимым для калийной буферной системы последствиям. Распределение калия удобрений в изучаемых почвах происходило в соответствии с законами термодинамики. В частности, повышение концентрации калия в почвенном растворе закономерно смещало равновесие в сторону легко- и труднообменных форм, что хорошо прослеживалось у «деградированной» почвы (рис. 5). Здесь по мере увеличения дозы удобрения от 40 до 160 мг/кг за шесть месяцев взаимодействия с почвой при температуре 20° С и влажности 70 % HB в необменное состояние перешло от 16 до 40 мг/кг калия. При этом, относительная доля фиксированного в такой форме калия, напротив, сокращалась с 40 до 25 % от внесенного количества по мере увеличения доз. Вероятно, при невысоких концентрациях ионы калия заполняют лишь часть необменных позиций. При этом в растворе оставалось 60 - 65 % внесенного удобрения.

а

с

□ Водорастворимый ка:тй И Обменный калий □ Необменный калий

Рисунок 5 - Распределение калия удобрений по формам элемента в «деградированной» почве

В таких же термодинамических условиях хорошо окультуренная почва практически не фиксировала калий в составе необменных соединений, что указывает на заполненность имеющихся для этого позиций (рис.6).

160 140 120 1 100

<£ 80 *

I 60

ч

40 20 0

Рисунок 6 - Распределение калия удобрений по формам элемента в хорошо окультуренной почве

При этом в обменную форму перешло 32 - 56 % калия удобрения, остальная часть - находилась в растворе.

Трансформация калия внесенного удобрения заметно изменилась при компостировании образцов в засушливых условиях (50 % НВ). Здесь фиксация в составе необменных соединений у деградированной и хорошо окультуренной почвы была практически одинаковой 24 — 46 и 20 - 45 мг/кг соответственно. И, хотя, по мере увеличения дозы удобрения относительная доля фиксированного калия заметно сокращалась, в целом, засушливые условия усилили калийфиксирующую способность «деградированной» почвы в 1,3 раза, а хорошо окультуренной - многократно. При этом в «деградированной»

70 % НВ, 20 С 50 %НВ. 20 С 50/80 % НВ, 20 С 50%НВ.35С 50/90%КВ.35С

К16 К160 К160 К160

70 % НВ, 20 С 50 % НВ, 20 С 50/90%НВ,20С 50%НВ, 35 С 50/90 %НВ, 35 С □ Водорастворимый калий ЕЭ Обменный калий □ Необменный калий

почве обменно поглощалось 10 - 25 % внесенного калия, а в хорошо окультуренной - 20 - 33 %.

В варианте 4 с более высокой температурой компостирования (35° С) было отмечено усиление сорбционно-десорбционных взаимодействий калия удобрения с почвой. Усиление фиксации калия удобрения носило характер тенденции. В то же время, в условиях повышенной температуры сильнее проявлялись мобилизационные эффекты, вызванные переходом от засушливых условий к избыточному или нормальному увлажнению. Их следствием стал переход в подвижные соединения 50 - 90 % ранее фиксированного почвой калия удобрения. Это в среднем в 1,5 - 1,6 раза превысило мобилизацию фиксированного калия в варианте с температурой компостирования 20° С при том же уровне увлажнения в хорошо окультуренной почве и в 1,7 - 1,9 раза -в «деградированной».

Весьма специфичной оказалась трансформации калия удобрения в «деградированной» почве в условиях частой смены водного режима от недостатка к избытку влаги (варианты 3 и 5). Если у исходной окультуренной почвы калий быстро трансформировался при смене режима влажности, то у «деградированной» в периоды переувлажнения необменные соединения не мобилизовались. В результате в среднем по удобренным вариантам содержание подвижных соединений элемента здесь сократилось с 71 (в варианте с влажностью почвы 70 % ЕВ) до 50 мг/кг или на 30 %. Доля фиксированного в необменных формах калия составила 88 % (35 мг/кг) при дозе удобрения 40 мг/кг, 39 % (63 мг/кг) - при дозе 160 мг/кг (на фоне температуры 20° С). И от 60 до 100 % на фоне температуры 35° С (рис. 5).

Таким образом, в отличие от хорошо окультуренной почвы, где в силу заполненности необменной емкости системы, необменные соединения калия трансформировались при смене термодинамических условий, у «деградированной» почвы мобилизовать их последующим оптимальным увлажнением оказалось невозможно.

Полученные данные подтверждают факт усиленной необменной фиксации калия в условиях неустойчивого водного режима (правда, только у «деградированной» легкосуглинистой почвы). Дополнительным подтверждением этого положения может служить сопоставление полученных в опыте данных о затратах калия удобрения на повышение содержания подвижных соединений на 10 мг/кг с нормативными затратами. В условиях стабильного оптимального увлажнения при изучаемых параметрах доз они составили от 24 - 30 кг/га у хорошо окультуренной почвы до 40 - 43 кг/га - у «деградированной». На фоне усиления калийфиксирующей способности почвы в крайне неустойчивых условиях (частая смена режима увлажнения от 50 % до 90 % НВ) затраты повысились до 34 - 60 и 51 - 120 кг/га соответственно. В среднем же по изучаемым вариантам термодинамических условий затраты калия удобрений на повышение содержания его подвижных соединений в хорошо окультуренной почве составили 54 кг/га при дозе К12о и 35 кг/га при дозе К480, в «деградированной», соответственно, 92 и 46. Эти показатели близки нормативным величинам для легких почв (50 - 70 кг/га).

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ Экономическая оценка минеральных систем удобрения выполнена на основе среднегодовых данных, полученных за 20 лет применения удобрений в стационарном опыте на базе зернопропашного севооборота. В расчетах использованы цены, сложившиеся в сельском хозяйстве Псковской области в 2006 году.

Среди изучаемых вариантов системы удобрения наиболее затратным был вариант с полным минеральным удобрением. В варианте N90-120 среднегодовые затраты, связанные с получением прибавки урожая, составили 3072 руб/га, в варианте ^о-поРбоКбо - 5190 руб/га. В этой сумме 53 - 66 % приходилось на стоимость самих удобрений, а 22 - 31 % составляли затраты на ГСМ и амортизацию техники.

Рентабельность системы удобрения в варианте N90-120 составила 200 %. Высокая стоимость фосфорных и калийных туков и низкая агрономическая отдача от них привели к значительному снижению экономической эффективности полного минерального удобрения. Рентабельность в варианте N90. поРбсКбо составила 86 %. Однако, пренебрегать этим вариантом системы удобрения, как показано ранее, нельзя, поскольку одностороннее азотное удобрение не может предотвратить деградацию почвенного плодородия, в т.ч. важной составляющей последнего - обеспеченности калием.

Расчет энергетической эффективности систем удобрения показал, что основные затраты антропогенной энергии в технологическом процессе определялись энергоёмкостью использованных удобрений и составляли 79 % в варианте N 90.120 и 80 % в варианте с полным минеральным удобрением. В среднем за год валовая энергия прибавки урожая от применения моноазотной системы удобрения составила 147160 МДж/га, а в варианте ^о.12оРбоК6о -159860 МДж/га. В целом же на 1 МДж, затраченный на применение удобрений и уборку дополнительной продукции, получено 1,97 МДж валовой энергии в варианте N120 и 1,87 в варианте. Ндо-поРбоКбо

ВЫВОДЫ

1. Господствующие в пахотном фонде Псковской области слабоокуль-туренные дерново-подзолистые почвы легкого гранулометрического состава бедны подвижными соединениями калия. Содержание последних в объектах исследования составляло 36 - 97 мг/кг в песчаных разновидностях и 84 -107 мг/кг - в легкосуглинистых. Но в процессе окультуривания происходит значительное улучшение всех показателей калийного состояния. Изучаемые хорошо окультуренные песчаные почвы на момент закладки опыта содержали 166-410 мг/кг подвижного калия, а легкосуглинистые 175 - 528 мг/кг. И другие показатели калийного состояния были оптимизированными: содержание легкорастворимого калия 176 - 195 мг/кг, калийный потенциал - 2,0, ПБСК - 48,5 - 51,6, А О - 2728 кал.

2. Хорошо окультуренная дерново-подзолистая почва с оптимизированным калийным состоянием характеризуется высоким потенциалом эффективного плодородия. В стационарном опыте на базе зернопропашного севооборота она обеспечивала в среднем за 20 лет продуктивность 1 га пашни в 5,9 тз.е.

3. На такой почве наблюдается стабильно высокая агрономическая эффективность моноазотной системы удобрения, которая обеспечивала среднегодовые прибавки урожая 32 %, рентабельность - 200 %, коэффициент энергетической эффективности - 1,97. Действие же калийного удобрения в дозе К60 проявлялось лишь в немногие годы. При этом прибавки урожая составляли 6 - 24 %.

4. 20-летнее использование калийдефицитной системы удобрения привело к существенной деградации калийного состояния хорошо окультуренной почвы, выразившейся в уменьшении содержания его водорастворимых соединений в 5,8 - 8,1, подвижных в 2,4 - 2,6 раза, необменных - на 62 -71 %. Кроме того, калийный потенциал и энергия реакции обмена увеличились в 1,3 раза.

5. Деградационные процессы в значительной степени связаны с интенсивным потреблением калия хорошо окультуренной почвы сельскохозяйственными растениями. В среднем по севообороту балансовый коэффициент использования подвижных соединений калия составил в контрольном варианте 15 %. Внесение N90.120 повышало коэффициент использования до 23 %, поэтому в удобренных азотом вариантах деградационные процессы протекали ускоренными темпами. Дополнение азотного удобрения калийным в дозе Кво, компенсирующим вынос калия урожаями на одну треть, лишь незначительно замедляло деградацию калийного состояния почвы.

6. Среди изучавшихся факторов, определяющих трансформацию соединений почвенного калия, наиболее значимым оказался уровень увлажнения почвы. Двухмесячное переувлажнение песчаной почвы (влажность 90 % НВ) вело к повышению содержания необменного калия в среднем на 21 % (содержание водорастворимых и подвижных соединений практически не изменилось); в легкосуглинистой почве содержание легкорастворимых соединений возросло на 25, подвижных - на 35 % (содержание необменных соединений оставалось стабильным). Двухмесячное подсушивание песчаной почвы (50 % НВ) отразилось только на необменных соединениях калия, их содержание уменьшилось в среднем на 22 %. Компостирование в режиме частой смены переувлажнения и высушивания заметно отразилось лишь на трансформации соединений калия в легкосуглинистой почве: произошло увеличение легкорастворимых, подвижных и необменных соединений на 37,10 и 7 % соответственно.

7. Химический состав материнской породы также оказывал существенное влияние на трансформацию соединений почвенного калия. В условиях переувлажнения содержание необменных соединений увеличивалось в типичной почве на 4 %, в остаточно-карбонатной - на 8 %. В засушливых условиях в типичной почве происходила фиксация подвижного калия (на 14 %), в

остаточно-карбонатной отмечено увеличение содержания этой формы почвенного калия на 11 %.

8. Установлены существенные различия в трансформации калия удобрения, внесенного в хорошо окультуренную и «деградированную» почву. В оптимальных условиях увлажнения (70 % НВ) хорошо окультуренная почва в зависимости от дозы К20, фиксировала в составе необменных соединений до 6 %, а «деградированная» - 25 - 40 % внесенного калия. Подсушивание почвы (50 % НВ) усиливало фиксацию калия удобрения «деградированной» почвой в 1,3 раза, а хорошо окультуренной - в 13 раз. При последующем переувлажнении почвы мобилизовалось 33 % ранее зафиксированного калия «деградированной» почвой и 44 % хорошо окультуренной. В условиях частой смены водного режима почвы фиксация калия удобрения «деградированной» почвой составляла от 39 до 100 %, а хорошо окультуренной - 28 - 50 %. Такая трансформация калия удобрений в почве может стать причиной снижения эффективности калийных удобрений.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Хотя высокообеспеченные подвижным калием хорошо окультуренные дерново-подзолистые почвы способны до 20 лет обеспечивать высокие урожаи сельскохозяйственных культур без применения калийных удобрений, тем не менее, чтобы сохранить эту наиболее ценную часть почвенного фонда, необходимо компенсировать удобрениями хозяйственный вынос калия.

2. Во избежание негативных трансформационных процессов следует ограничивать заблаговременное внесение калийных удобрений.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Лямцева Е.Г. Роль генезиса и окультуривания в формировании калийного состояния легких дерново-подзолистых почв//Биотехнология - охране окружающей среды: сб. науч. тр.-М., 2005.- С. 293 - 296.

2. Иванов А.И., Лямцева Е.Г. Термодинамика калийного режима легких дерново-подзолистых поч//Гумус и почвооборазование: сб. науч. тр. -СПбГАУ, 2006. - С. 85 - 89.

3. Иванов А.И., Лямцева Е.Г. Термодинамические условия трансформации калийного состояния легких дерново-подзолистых почв// Инновационные технологии и тенденции развития с.-х. производства: сб. науч. тр.-В.Луки, 2006,- С. 38 - 40

4. Лямцева Е.Г. Влияние водного режима на калийное состояние легких дерново-подзолистых поч//НИРС - первая ступень в науку': сб. науч. тр.- Ярославль, 2006. - С. 33 - 34.

5. Лямцева Е.Г. К вопросу о калийном режиме хорошо окультуренных дерново-подзолистых поч//Биотехнология - охране окружающей среды, т. 38: сб. науч. тр.- М., 2006.- С. 150 -151.

6. Иванов А.И., Лямцева Е.Г. Буферная система калия легких дерново-подзолистых почв//Приложение к журналу «Плодородие» № 2.-2007.- С.8 -10.

7. Лямцева Е.Г. Изучение мобилизационно-иммобилизационной способности калия легкосуглинистых дерново-подзолистых почв в модельном эксперименте//Роль молодых ученых в развитии науки: сб. науч. тр. - В.Луки,

2007. - С. 58 - 61.

8. Воробьев В.А., Лямцева Е.Г., Маяков И.В. Динамика калийного состояния дерново-подзолистых почв при разных уровнях дефицита баланса калия в системах удобрения//Материалы 1П международной научно-практической конференции «эволюция и деградация почвенного покрова». -Ставрополь, СтГАУ, 2007. - С. 74 - 78.

9. Воробьев В.А., Лямцева Е.Г., Назарова О.В. Агроэкологические аспекты изменения калийного состояния хорошо окультуренных дерново-подзолистых почва//Материалы международной научно-практической конференции «Молодежь в науке - 2007», - Беларусь, г. Горки, 2007. - С. 15 - 16.

10. Лямцева Е.Г., Иванов А.И. Трансформация калия почвы на фоне калийдефицитных систем удобрения//Агрохимический вестник. - № 4. -

2008.-С. 14-16.

Подписано в печать 06.11 2008 Бумага офсетная. Формат 60/90 1/16 Печать трафаретная. 1,0 усл. печ. л. Тираж 100 экз

_Заказ №08/10/23_

Отпечатано с оригинал-макета заказчика в НП «Институт техники и технологий» Санкт-Петербург - Пушкин, Академический пр, д.31, ауд. 715