Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оценка калийного режима разных типов почв и эффективность калийных удобрений в длительных опытах

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Оценка калийного режима разных типов почв и эффективность калийных удобрений в длительных опытах"

РГ6 о

ВСЕРОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СШСКОКаЗЯЙСТВЕНЬЫХ НАУК

О 0 •!',[) ПО»,

¿ и 1,1/11 IJJ-f

всерссокйс;<ий научко-исслдобаге^ьсктс? институт

УДОБРЕНИЙ И АГРОПОЧВОВЕДЕЖЯ км.Д.Н.ПРЯЭГиНИКОВ^

На празах рукописи

НЯЖТИНА Лпбовь Васильевна

ОЦЕНКА КАЛИЙНОГО РСТМА РАЗНЫХ ТИПОВ ПОЧВ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ШМТиЫК УДОБРЕНИЙ В ДЖЕЛЬИЫХ ОПЫТАХ

(Специальность 03.01.04 - Агрэхимия)

Автореферат диссертанта на соксканко учзной степени кандидата биологических наук

Мссжа - 1994. г.

Работа выполнена во Всероссийском ордекё Трудового Красного Знамоия научно-исследовательском институте удобрений л агропочвоведонш имени Д.Ц.Иряшшшкова.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик РАСХН В.Г.Минеев

Официальные оппоненты - доктор биологических наук, профессор

B.Б.Прокошев

- кандидат сельскохозяйственных наук

C.А.Шафран

Ведущво предприятие - Центральный научно-исследовательский

институт агрохимического обслуживании сельского хозяйства

Защита диссертация состоится " -2^ "О-^ч'иис-У 1994 г. в 14 на заседании Специализированного совета Д.020.09.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте удобрений я агропочвоведения им.Д.Н.Прянишникова.

Адрес: 127550, Москва, ул.Прянишникова, 31, ВИУА

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БИУА Автореферат разослан " /¡р " уиа^гт1994 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, доктор сельскохозяйственных наук

Л.П.Воллэй;

Актуальность темы. В осуществлении программы дальнейшего развития сельскохозяйственного производства ведущая роль принадлежит минеральным удобрениям, б том числе калийным.Условия высокой эффективности калийных удобрений гесно связаны с особенностями режима калия в почвах.Опубликованные экспериментальные данные о поведении калия удобрений ■ в почвах весьма разноречивы, что можно объяснить применением различных методов исследований. В связи с этим необходим дальнейший поиск показателей, наиболее полно отражающих оптимальное состояние этого элемента в системе почва-растение с учетом характера взаимодействия калийных удобрений с различными типами почв.

Таким образом, для решения проблемы рационального применения калийных удобрений, оценки их действия на урожай и плодородие почв ; " ,. .. проведение детальных и глубоких исследований по превращению калия удобрений в системе почва-растение в зависимости от конкретных условий зоны, типа почвы, характера севооборота является необходимым и актуальным.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований было: дать оценку калийного режима дерново-подзолистых и серых лесных почв разного гранулометрического состава с использованием комплекса общепринятых и термодинамических методов определения калия в почве и определить эффективность калийных удобрений в севооборотах.

В задачу исследований входило:'

- изучить влияние длительного применения калийных удобрений на калийный режим дерново-подзолистых и серых лесных почв;

- проследить изменение содержания различных форм калия во времени в почвах и определить баланс этого элемента в севооборотах ;

- оценить информативность термодинамических показателей для диагностики плодородия почв в отношении калия и изучить изменение этих показателей в результате применения калийных удобрений;

- определить эффективность калийных удобрений в севооборотах в зависимости от калийного режима разных типов почв.

Научная новизна. Впервые в длительных опытах Геосети ВИУА на дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава при использовании общепринятого метода определения

обменного калия в почве (Масловой) и метода адсорбционно-де-сорбщганных изотерм, по Еекетту сделано сравнение уровня информативности . 2-х показателей: обменного калия и калийного потенциала.Проведено сопоставление показателей калийного ре-гкима почз разных генетических типов с балансом калия и уровнем среднегодовой продуктивности севооборотов.

Практическая ценность работы. Результаты исследований свидетельствуют о целесообразности комплексного использования общепринятых методов определения калия и термодинамических показателей, что- позволяет наиболее полно охарактеризовать калийный режим почв, а также обосновать рациональное применение калийных удобрений. Результаты исследований позволят объективно . оценизать действие удобрений на калийный режим почв, составлять.научно обоснованные прогнозы, проводить корректировку доз'при использовании калийных удобрений.

Апробация' работы. Результаты исследований докладывались ■ на научной конференции молодых ученых и специалистов в ВИУА в .1993 г., на годовых отчетах в лаборатории систем удобрения и плодородия почв (1986-1989 гг.). Полностью работа доложена на научно-техническом совещании лаборатории систем удобрения и плодородия - почв.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 13 научных работ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на страницах машинописного текста, состоит из введения, .Н глав, выеодов и предложений научным учреждениям, производству и приложения. Список литературы включает ¿АО наименование отечественных и зарубежных авторов.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И ЬЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Исследования проводили с 1985 по 1992 гг. в 6-ти длительных опытах с удобрениями, расположенных на дерново-подзолистых и серых лесных почвах разного гранулометрического состава. Длительность опытов 7-16 лет. Почти все длительные опыты (кроме НЮ1СХ СеЕеро-Востока) имели варианты с парными комбинациями удобрений, позволяющие выявить роль калия в вариантах с использованием разных его доз при разных системах удобрения (минеральная, органическая, смешанная). Опыты проводили в се-

вооборотах типичных для зональных условий.

Отбор почвенных проб в базовых длительных опытах проводили после окончания ротаций севооборота по единой методике.

При изучении калийного режима почв применяли методы, позволяющие характеризовать калийный фонд исследуемых почв с точки зрения наибольшей доступности калия растениям;.. Для этого определяли обменный калий по методу Масловой, легкогид-ролизуемый калий по методу Пчелкина, необменно-поглощенный калий методом Гедройца.

Исследование термодинамических по!сазателей калийного режима почв, т.е. потенциальную буферную способность почв в отношении калия (ПБСК) и калийный потенциал (AG) проводили методом адсорбционно-десорбционных изотерм по Векетту (Р.Н.Т. Beckett, 1S64). Использование понятия буферное?« существенно -меняет традиционные подходы к оценке обеспеченности почв эле-." ментами питания растений и позволяет выразить эту обеспеченность универсальными энергетическими показателями.

Калий во всех аналитических исследованиях определялся при помощи пламенного фотометра. рНкс.1 определяли при помощи потенциометра (рН-метр); обменная кислотность методом Соколова; гидролитическая кислотность методом Каппена; сумма поглощенных оснований - методом Калпена-Гильковица; емкость катионно-го обмена методом Бобко и Аскинази в модификации Алешина; Са2+ и Mg2+ - комплексометрическим методом.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Влияние длительного применения калийных удобрений на калийный режим дерново-подзолистых и серых лесных почв.

Калийное состояние исследуемых почв определялось в основном количеством вносимого с удобрениями и выносимого с урожаем калия.

Дерново-подзолистая супесчаная почва обладает незначительными запасами всех форм калия, поэтому изменения содержания форм калия под влиянием длительного применения удобрений выражены очень\ четко. Как при положительном, так и отрицательном балансе калия в севообороте от ротации к ротации про-

ZOIC '

2 РОТА и. и fi _ Ч РОТ A It Ш

Обменный К Алии JQ.

/о

<f ротёция Л рот fi цуя

ОбМЕННЫи К4АНЦ

¿.л///

m

5 10

§ 10

t.

I

г:

но 20

. .легкогнАролтуЕМЫи кали»

ш

ел

i

Vs

g /л

H В ОБМЕННЫМ К<? MU

л

/

/

/

/

У

/

J0 10'

ЛЕГКО гид, релиз, уеньш К я Л НН

г/

V

Cl

'/л

НЕОБМйННЬШ К Алии

It'

м-

/

\7~

о NP г/рк нлв. о № m же. н?в-

/1РК

У

/ ¿

У , у

;/ У у

0 NT HPK H fi ь.

Т7"

ИЛб-//PK

ЫРК ЛРК

рцс.-j ИбМЕНЕНИе СОДЕРЖАНИЯ ФОРМ KAMI* pue.z U2MEHEHUE СОАЕРЖАНИЯ ФОРМ КАЛия ВО

исходило снижение содержания необменного калия в почве, определяемого по методу Гедройца, причем при положительном балансе калия это снижение было меньшим. Вместе с тем наблюдалось увеличение содержания подвижных форм калия - обменного и легкогидролизуемого, что свидетельствует о мобилизации необменного калия под влиянием удобрений (рис.1,табл.1).

Таблица 1

Баланс калия в длительном опыте на супесчаной почве С&НИПТИОУ)___

Показатели Варианты опыта

Контроль ИР №К Навоз Навоз+ЫРК

Внесено калия с удобрениями за 4 ротации, КгО, кг/га - 960 1920 1920

Вынос калия с урожаем за 4 ротации, КгО кг/га е 817 952 1225 1308 1471

Баланс калия за 16 лет, + кг/га -817 -952 -265 +612 +449

Интенсивность баланса калия, % - - 78 147 130

Дерново-подзолистая логкосуглииисгая почва характеризовалась низкой калийной обеспеченностью, изменения содержания форм калия за 15 лет ведения опыта на этой почве носили несколько иной характер. К концу Я" ротации опыта при внесении дозы 90 кг К^О/га в год в составе МРК и навоза, обеспечивающей отрицательный баланс калия в севообороте, содержание обменного калия оставалось на низкам уровне (7 мг/100 г почвы), но было выше,' чем в почве контрольного варианта.Содержание легкогидролизуемого калия несколько увеличивалось. Содержание

необменного калия практически не изменялось. При увеличении дозы калийных удобрений до 178 кг К^О/га в год, обеспечивающей 'положительный баланс калия в севообороте, содержание всех форм калия имело'тенденцию к уведачению (рис.2,табл.2).

Таблица 2

Баланс калия в длительном опыте на легкосуглинистой почве (бел ниилТ)__

' Показатели Варианты опыта

Контроль НР ИРК Навоз Навоз+МРК

I ротация

Внесено калия с удобрениями, К2О, кг/га - - 460 460 920

Вынос калия с урожаем, К2О, кг/га 333 362 688 546 912

Баланс калия,+ кг/га -333 -362 -228 -86 +8

Интенсивность баланса калия, % - - 6? 84 101

Л ротация

Внесено калия с удобрениями, К2.0. кг/га - - 625 625 1250

Вынос калия с урожаем, КгО, кг/га 244 238 719 731 996

Баланс калия,+"кг/га -244 -238 -94 -106 +254

Интенсивность баланса калия, 7. . - - 87 85 125

iû-

э

Î /о

i i

: 60

\ чо

-IРОТАЦИЯ 2 РОТАЦИЯ

ОБМЕННЫЙ КАЛИЙ

¿Я

1

¿O -

О ЗШ 5ÑPK О ЗКРК SA/PK Л SrKOruA РОАЧЪ ЧЕМЫи ГАЛИ U '

т-

íSr ßo но

У

/у

*

1

59

Чо

гс-

НеОБМЕИНЫи К АU

/ /

/ у / У / / у / /

у / x / /

/

У

иА

А

Рис. 2. ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ФОРМ КАЛИЯ ßO ВРЕМЕН» И при внесении Удобрении а срвднвсуглинистои почве.

Z РОТАЦИЯ

ОБМЕННЫЙ КАЛИИ

к I

¡C.

s <

О /VP NPH. №,

VPK

АЕГКОГИДРОЛ Hi. К Алии

И £ 0БМВНН6Ш КАЛИН

рцс.ч ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ФОРМ КппИЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ удобрении в тяжЕносуглиннстои почее.

- IÜ -

Дерново-подзолистая среднесуглинистая почва содержала значительные запасы калия. К концу второй ротации опыта, как при отрицательном, так и при положительном балансе калия, который сложился при внесении калийных удобрений в составе №К в дозе 60-105 кг КгО/га в год, происходило повышение содержания обменного калия до высокого уровня (24-26 мг КгО/ЮО г почвы), что связано с динамическим равновесием между формами калия. в почве, которое обеспечивает восстановление используемого растениями калия. Об этом свидетельствуют экспериментальные данные, показывающие снижение со временем содержания в почве как .легкогидролизуемого, так и необменного калия (рис.3,табл.3).

Таблица 3

Баланс калия в длительном опыте на среднесуглинистой почве С ff ИМ с X Севере- & ослом, а) _

..... ■ I. ■ » „... ...,.■ ———————- - —— у-"- ■' ■ Показатели Варианты опыта

Контроль 3(NPK) 5(NPK)

Внесено калия с удобрениями за 2-е ' ротации,, КгО, кг/га - 834 1391

Вынос калия с урожаем за 2-е рота. ции, ¡<20 кг/га 800 1163 1187

Баланс калия за 13 лег, + кг/га -800 -329 +204

Интенсивность баланса калия, Z - 72 114

Дерново-подзолистая тяжелосуглинистая почва имела среднее содержание обменного калием и существенные запасы необменных его форм. На контроле, фоне NP к при внесении дозы калия 86 кг KgO/ra в год в составе HPK складывался отрицательный баланс по калию. Содержание обменного калия в почве этих вари-'антов в силу динамического равновесия между формами калия сохранялась на исходном уровне (10-12 мг КгО/ЮО г почвы). При положительном балансе калия, который складывался при вне-

сении повышенной дозы калия (120-160 кг КгО/га в год) в составе ЫРК и при совместном внесении навоза и №К содержание обменного калия повысилось до 15 мг/100 г почвы. Содержание легкогидролизуемого и необменного при внесении повышенных доз калия увеличивалось, что свидетельствует о его необменном поглощении (рис.4,табл.4).

Таблица 4

Баланс калия в длительном опыте на тяжелосуглинистой почве ^ое ве/уа)____

Показатели Варианты опыта

Контроль МР НРКх МРКг Навоз+ ЫРК

Внесено калия с удобрениями, за 2-е ротации, КгО, кг/га - - 1200 1720 2248

Вынос калия с урожаем за 2-е ротации, К?0, кг/га 881 896 1428 1577 1640

Баланс калия, + кг/га за 14 лет -881 -896 -228 +143 +608

Интенсивность баланса калия, £ - - 84 109 138

Серая лесная легкосуглинистая почва имела невысокое содержание обменного калия в пахотном горизонте. В течение одной ротации севооборота при внесении невысоких доз калия в составе удобрений, обеспечивающих отрицательный баланс этого элемента в опыте, содержание обменного и легкогидролизуемого калия в почве этих вариантов несколько повышалось при сохранении уровня необменной формы (рис.5,табл.5). Связано это с тем, что необменный калий илистой фракции входит в состав

обменным /с ft луч

ЛО-Ю

ico

ео-

ñerKocuAPo/iHWEMbiií K/ÍAUH

НВОБМЕННЬШ КпЛЧЧ

У

у.

<

О H Ab. "1&-

AÍP /YPK (УР*)л,

0 HAß. -

//p fl/PK (Nf>K)b

ta

£

PC, Ç Я$М£НЕНиа СОАВРЖАНЦЯ <?ÔPV КАЛиЯ /7OA &АИЯНЦЕМ УА ОБРЕrfUtf £ C£fiOU ЛЕСН014 /) ertCCWJ WCTí>l7 /7i>V3£.

СБМЕНИЫи Ktnuii

SOteto-

АВПсСГРД, РРПЧ¿\JBHbli¡t шш

SyZ-

я

210 iíc

■iSO

€0 4О л

О . tfPK

/Грк

у

pue. 6 ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖА НИ Я q>0PM КЛМЯ noß, e/WfiWEAf ¡JAOSPEHi/ü & серой âBCHoù СНЕАНЕСЧГЛЦНЦСТШ f/ofôE.

гидрослюд лессовидных суглинков - основной почвообразущей породы серых лесных почв. Гидрослюды характеризуются высокой подвижностью входящего в nie состав калия.

Таблица 5

Баланс калия в опытах на серых лесных почвах

Внесено Баланс Интенсив-

Варианты калия с калия, ность

Почва полевого удобрениями + кг/га баланса

опыта КгО кг/га в год калия, 7.

Серая лесная Контроль - -535 -

легкосуглинис- Навоз 28 -452 38

гая Навоз+NP 28 -439 39

ум>. НИ из, „ Za^faucei " Навоз+NPK 54 -393 58

Навоз+(NPK)2 80 -271 75

Серая лесная 0 - -474 -

среднесуглинис- NPK 70 -248 66

тая ВлйАИМ. ННИСХ Навоз+NPK 137 +156 119

На серой лесной среднесугдинистой почве после 7 лет ведения опыта при отрицательном балансе калия на варианте ЫРК с дозой калия 70 кг КгО/га в год в почве поддерживался исходный уровень содержания обменного калия (14-15 мг/100 г почвы).Количество легкогидролизуемого и необменного калия практически не изменялось. При внесении 137 кг КгО/га в год в условиях положительного баланса происходило некоторое увеличение содержания не только обменного и легкогидролизуемого калия, но и его необменной формы, что свидетельствует о фиксации этого элеме нта почвой (рис.6,табл.5).

Таким'образом, на дерново-подзолистых и серых лесных почвах внесение умеренных доз калия, не превышающих 90 кг КгО/га, не обеспечивало' положительного баланса калия в опытах, но

способствовало увеличению количества подвижного калия в почве, что. связано' с мобилизацией природного почвенного калия под влиянием удобрений и растений. Содержание необменной формы калия при этом уменьшалось.

При положительном балансе характер накопления "остаточного" калия зависит от генетических особенностей почв и природно-климатических условий.

■ 3.2. Термодинамические показатели оценки калийного режим ■ почв и их изменения под влиянием удобрений.

Термодинамические показатели (AR0 - относительная активность калия в равновесном растворе; AG - калийный потенциал; ПЕС* - потенциальная буферная способность почв в отношении калия), характеризуют прочность связи калия с ППК и способность почвы поддерживать активность калия в равновесном растворе на определенном уровне. По сравнению с общепринятой методикой оценки обеспеченности почв калием, эти показатели дали более четкое представление о калийном состоянии почв.

Согласно градациям Вудруффа, разработанными по калийному потенциалу (AG), изменение величины калийного потенциала от -3500 до -4000 кал. соответствует недостатку калия для нормального развития растений; от -2500 до -3000 кал. - оптимальным условиям калийного питания; потенциал -2000 кал. и ниже - избытку калия.

Во всех опытах на дерново-подзолистых почвах по значениям потенциала (AG) почвы на контрольных вариантах нельзя считать достаточг"! обеспеченнымикалием, за исключением опыта НИИСХ Северо-Востока.(табл.б).

Внесение калия в состав NPK и навоза приводило к снижению калийного потенциала, что свидетельствует об улучшении обеспеченности растений калием.

На дернозоподзолистой супесчаной почве оптимальная обеспеченность растений .калием по градациям Вудруффа, достигалась внесением калия ' в состав NPK и навоза в дозе 120 кг КгО/га в год. Дальнейшее увеличение доз калийных удобрений на данной почве нецелесообразно.

На дегкосуглинистой почве с низкой обеспеченностью калием при дозе 90 кг Кгр/га величина калийного потенциала снижа-

лась, но не достигала оптимума, а внесение дозы 268 кг КгО/га в год приводило к избыточной обеспеченности растений этим элементом.

На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, характеризующейся повышенным содержанием обменного калия не только на удобренных вариантах, но и на контроле, значение калийного потенциала Д3=-328б кал. попадало между крайними величинами градаций оптимальной и недостаточной обеспеченности почвы калием. Для исследуемой почвы полученный уровень можно принять за оптимальный, так как внесение даже небольшой дозы калия (21 кг КгО/га) приводило к сильному изменению калийного потенциала в сторону оптимального диапазона. При дозах 42-63 кг КгО/га калийный потенциал понижался, но продолжал оставаться в диапазоне оптимальных значений. При дальнейшем повышении дозы калия величина калийного потенциала изменялась в сторону избытка калия.

На дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве при повышении доз калия значение калийного потенциала имело тенденцию к понижению, но при этом не достигался его оптимальный уровень. Видимо, на тяжелосуглинистых почвах нормальное развитие растений достигается при несколько более высоких значениях калийного потенциала, чем это определено по Вудруффу.

Во всех исследованных почвах наблюдалась сходная закономерность в изменении показателя А1?0> который увеличивался от контрольных вариантов к вариантам с максимальными в опыте дозами калийных удобрений (табл.б). Это объясняется тем, что величина Л!?0 зависит прежде всего от соотношения катионов К+ и Са+ в ППК. Поскольку доля калия в ППК увеличивается от контрольных вариантов к вариантам с внесением калия удобрений.

Нами исследована связь продуктивности севооборота и показателями калийного режима почв. Показано, что наиболее тесная связь обнаружена с калийным потенциалом, несколько ниже с содержанием обменного палия и его относительной активностью в почвенном растворе. На тяжелосуглинистой почве корреляции между исследуемыми показателями не выявлено (табл.7).

Абсолютные величины ПБСК в исследованных почвах минимальны в супесчаной почве и максимальны в тяжелосуглинистой, остальные почвы в соответствии с их гранулометрическим составом занимают промежуточное положение. Влияние удобрений на этот

'..'Термодинамические показатели калийного состояния • дерново-подзолистых почв

Варианты; Среднегодовая доза калия, КгО,кг/га Обменный КгО (по Масловой) мг/100 г почвы" ДКо ЛКХ (м/ л) -ДБ, кал/моль ПЕСК

мг-экв./ 100 Г почвы

'■■:•'' Супесчаная

Контроль ИР ' ■ ИРК Навоз' Навсз'-ЫРК • • 60 . •120 : • 120 8,3 6,1 8,0 13,4 12,0 0,13 0,07 0,11 0,21 0,20 0,03 0,03 0,05 0,07 0,04 4,7 3.6 5.7 11,0 10,0 3175 3333 3061 2672 2723 23,4 19,4 19,3 12,7 13,0

"•.'.■■ Легкосуглинистая

Контроль .. КР МРК Навоз Нз^оз+ЫРК ■■89 89. : 268 • 5.2 4.3 7,0 7,0 20,7 0,06 0,08 0,09 0.08 0,32 0,03 0,02 0,05 0,04 0,08 2,0 2,0 3.1 4.2 18,0 3681 3681 3421 ' 3242 2380 30,0 40,0 29,0 19,0 17,8

Среднесуглинистая

Контроль МРК 2СЫРК) ЗСИРК) 5(КРК) 21 . 42 ' . 63 : ' 107 17.2 18.3 19.4 23.7 25.8 0,29 0,32 0,50 0,66 0,70 0,04 0,05 0,08 0,16 0,16 3,9 5,6 6,9 12,8 17,4 3286 3071 2948 2582 2400 74,£ 55, £ 55,2 51, е 40, г

; ' ■ Тяжелосуглинистая

Контроль ■ ИР (ИРК)пониж (Мостов Навоз+НРК 86 123 160 11.5 12.6 13,8 15,6 : 15,7 0,15 0,23 0,17 0,24 0,25 0,03 0,03 0,05 0,05 0,06 2,5 3,8 2,8 4,2 4,0 3549 3301 3282 3242 3271 60,с 60,£ 60, 57,: 62,1

Таблица 7

Коэффициенты корреляции продуктивности севооборотов с показателями калийного режима дерново-подзолистых почв

Корреляция продуктивности севооборота ■'■'■' Гранулометрический состав почв

. Супесчаная Легкосуг-линисгая Среднесуглинистая Тяжелосуглинистая

С показателями калийного режима почв: Обменный калий Айо : -да 0,80 -0,83 0,78 0,62 -0,70 0,79 0,79 -0,88 0,02 0,09 -0,08

показатель неоднозначно. При внесении калийных удобрений в тяжелосуглинистой почве значения ПВСК не изменились, в почвах легкого гранулометрического состава отмечено снижение величины ПБСК.

ГЛАВА 4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ В ДЛИТЕЛЬНЫХ

ОПЫТАХ

Опытные данные показали, что эффективность калийных удобрений зависит от их доз, азогно-фосфорного фона и длительности применения. Применение калийных удобрений на фоне азота и фосфора на почвах с низким содержанием обменного калия обеспечивало устойчивое и значительное повышение продуктивности севооборота. С течением времени эффективность калийных удобрений обычно возрастает, в связи с ухудшением калийного режима почвы. Так, в длительном опыте на дерново-подзолистой супесчаной почве прибавка от калия (доза 60 кг KgO/ra в год) в I ротации составила 9%, в IV ротации она достигла 23,27. (табл.8). В длительном опыте на легкосуглинистой почве в I ротации севооборота прибавка от калия (доза 57 кг КгО/га в год) составила 7,3X, а во II ротации при дозе калия 90 кг KgO/ra в год достигла 14,6%. В длительном опыте на среднесуг-линистой почве при содержании обменного калия 14 мг на 100 г почвы эффективность калийных удобрений была низкой, и калийные удобрения не оказывали влияния на продуктивность севооборота. В вегетационном опыте, проведенном на данной почве, достоверное действие калийных удобрений не проявилось.

В длительном опыте на тяжелосуглинистой почве прибавка от внесения 120 кг КгО/га ежегодно на фоне NP составила 18,9-14% в зависимости от ротации севооборота.

На серых лесных почвах при резко различном содержании как обменного, так и необменного калия, эффективность калийных удобрений сравнительно низкая, прибавки от внесения калия в дозах 50-70 кг КгО/га в год составляют 6,9 и 7,8£ соответственно (табл.8).

В таблице 9 приведено сопоставление наиболее высокой продуктивности севооборотов, показателей калийного режима почв и интенсивности баланса калия в севооборотах.

Наиболее высокую продуктивность севооборотов на дерно-

Эффективность калийных удобрений на различных почвах

Гранулометрический состав Среднегодовая доза калия. К20 кг/га Продуктивность севооборота, ц з.е./га в год при внесении Прибавка от калия 7. • Содержание обменного калия, КгО мг на 100 г почвы

ИР NPK

Дерново-подзолистая

Супесчаная . (после IV ротации) • 60 22,4 27.6 23,2 8,0

Легкосуглинистая (после II ротации) ■ 90 32,1 37.6 14,6 7,0

Среднесуг-линистая - 33.4*° 32,3М) 0») 14,0

Тяжелосуглинистая (после II ротации) 120 37,7 41,1 14.0 15,6

Серая лесная

Легкосуглинистая (после 1 ротации) 54 51.6 55,2 6,9 6,4

Среднесуг-линистая (после I . ротации) 70 33,2 35,8 7,8 14,5

в г/сосуд, по результатам вегетационного опыта. • во-подзолистых почвах (38-46 ц з.е./га) и улучшение их калий-

ного состояния обеспечивало совместное внесение навоза и полного минерального удобрения на супесчаной и легкосуглинистой почвах при интенсивности баланса калия 125-130%; на средне-.суглинистой и гяжелосуглинистой - внесение МРК при интенсивности баланса калия 70-110%. На серых лесных почвах максимальная продуктивность севооборота и сохранение исходного уровня обеспеченности почв калием достигалась внесением каво--за'и полного минерального удобрения при интенсивности баланса -калия 75-119%.

Продуктивность севооборота, калийный режим и интенсивность баланса калия в

длительных опытах

Среднегодовая доза с-учетом навоза, - кг/га Продуктивность севооборота, ц з.е./га в год Обменный калий Легкогид-ролизуе-мый калий Необменный калий -де, кал/моль Интенсивность баланса калия, %

N Р2О5 К20 К2О, мг/100 г почвы

Дерново-подзолистая супесчаная, 16 лет 100 50 120 23/38,0 8/12,0 18/27,0 43/40,0 2728 130

Дерново-подзолистая легкосуглинистая, 15 лет 186 72 178 20/43,0 5/13,0 23/26,0 37/49,0 - 125

Дерново-подзолистая среднесуглинистая, 13 лет 63 63 63 23/40,0 17/24,0 29/45,0 134/150 2582 72

Дерново-подзолистая тяжелосуглинистая, 14 лет 93 90 120 29/46,0 12/16,0 42/50,0 83/98 3242 110

Серая лесная легкосуглинистая, 10 лет 80 60 80 39/58,0 5,2/8,4 30/34,0 98/106 - 75

Серая лесная среднесуглинистая, 7 лет 114 70 137 29/38,0 14,5/16,1 53/56,0 198/214 - 119

i

i—i

«з

I

Примечание. Числитель - в контроле, знаменатель - в лучших по продуктивности вариантах опыта.

ВЫВОДЫ

• 1. Длительное сельскохозяйственное использование почв без внесения удобрений приводит к снижению потенциальных запасов калия в поЧве. При применении минеральных калийных удобрений и навоза происходит процесс перестройки калийного фонда, направленность которого определяется генетическими свойствами исследуемой, почвы, а количественные изменения - дозами и длительностью внесения калийных удобрений.

2. В длительных опытах (15-16 лет) на дерново-подзолистой супесчаной и■легкосуглинистой почвах с низкой исходной обеспеченностью .калием при внесении МРК и навоза (среднегодовые дозы калия 120-178 кг КгО/га) с интенсивностью баланса калия 125-130% отмечено повышение содержания обменного калия, с низ-'кого до среднего уровня и предотвращение истощения его потенциальных, запасов. Значения калийного потенциала соответствуют оптимальным условиям обеспеченности растений калием или приближаются к ним.--

3. В опытах на средне- и тяжелосуглинистой почвах (13-14 лет) увеличение содержания обменного калия от среднего до повышенного уровня и предотвращение истощения его потенциальных запасов достигалось внесением калия в среднегодовых дозах 60-120 кг КгО/га в составе ЫРК при интенсивности баланса калия 70-110%. ■ Значения калийного потенциала были близки к оптимуму.'Повышение доз калийных удобрений сопровождается изменением значений калийного потенциала в сторону калиевой избыточности, что позволяет рекомендовать в условиях этих опытов поддерживать баланс калия близким к уравновешенному.

4., На серой лесной легкосуглинистой почве при совместном внесении навоза и НРК (80 кг КгО/га) с интенсивностью баланса калия 75% содержание всех форм калия сохраняется на исходном уровне.

5. На серой лесной среднесугливисгой почве при внесении полного минерального удобрения и навоза (137 кг К^О/га ежегодно) , обеспечивающих. интенсивность баланса калия в 119% отмечено увеличение содержания не только подвижных его форм, но

■ и запасов' необменного калия.

6. Применение -метода адсорбционно-десорбционных изотерм по Беккету показало, что из всех термодинамических показате-

лей (А¡?0; Дй; ПБСК) наиболее информативным в отношении оценки обеспеченности дерново-подзолистых почв калием является калийный потенциал, характеризующий прочность связи калия с ППК. В исследованиях калийного режима почв наряду с определением обменного, легкогидролизуемого и необменного калия целесообразно применять и калийный потенциал. В целом метод адсорбци-онно-десорбционных изотерм является хорошим дополнением к традиционным методам исследования калийного режима почв.

7. Исследования калийного режима почв показали, что кратковременные изменения, установленные за 7-10 лет, не дают полной картины изменения форм калия во времени. Поэтому очень важно проводить исследования за более длительный срок, показывающие значительные изменения в калийном режиме: уменьшение труднодоступного необменного калия и увеличение подвижных форм калия (обменного и легкогидролизуемого), что необходимо учитывать при составлении долгосрочных прогнозов изменения почвенного плодородия в отношении калия, не допуская необратимого истощения его потенциальных запасов.

8. Изучение эффективности калийных удобрений при длительном применении на дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава показало, что наибольший эффект от калия был получен на легких почвах (супесчаные, легкосуглинистые) с низкой обеспеченностью обменным калием, невысокими его потенциальными запасами и низкой способностью этих почв поддерживать определенный уровень концентрации калия в почвенном растворе.

На почвах более тяжелого гранулометрического состава (среднесуглинистая, тяжелосуглинистая), в значительной мере обеспеченных калием, эффект от калийных удобрений снижается или не проявляется совсем.

9. На серых лесных почвах более плодородных в отношении калия, эффективность калийных удобрений невелика. Калий этих почв обладает высокой степенью подвижности, так как входит в состав гидрослюд лессовидных суглинков - основной почвообра-зующей породы серых лесных почв.

Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Калийный режим почв степной, сухостепной и пустынной

- Р'-1

" вон (в соавторстве).//Агрохимия, N 12, 1986, с.24-29.

2., Влияние систематического внесения удобрений на физико-хи-

; ; мические свойства дерново-подзолистых, серых лесных почв и выщелоченных черноземов (в соавторстве). М.,1986, с.104-113.

•3. Регулирование фосфатного и калийного режимов дерново-подзолистых почв (по результатам длительных опытов с удобрениями) (в соавторстве). Труды ВМУА, М., 1989, с.38-47

4. Регулирование фосфорного и калийного режима дерново-под-

■.'-золистой супесчаной почвы (в соавторстве).//Агрохимия,N5,

•1930, С.21-24.

5. Фосфатный и калийный режим дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы (в соавторстве).//Агрохимия, N 7, 1990, с.40-41.

6. Влияние различных систем удобрения на продуктивность полевого севооборота и фосфорно-калийный режим дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы (в соавторстве).//Arpo-' химия," ÍI 8, 1990, с.43-49.

7. Продуктивность полевого севооборота, фосфатный и калийный режим'дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы (в соавторстве) .//Агрохимия, N 2, 1991, с.22-28.

8. Влияние степени насыщения севооборота удобрениями на параметры калийного состояния дерново-подзолистых почв (в ■соавторстве).//Агрохимия, N 3, 1991, с.28-34.

9. Баланс фосфора и калия в дерново-подзолистых почвах (в соавторстве).//Химизация сельского хозяйства, N 10, 1991, с.18-21.

10. Баланс фосфора и калия в длительных опытах на черноземных почвах (в-соавторстве).//Агрохимия, N 11, 1991, с.8-17.

11. Обменный калий и его потенциал как показатели обеспеченности дерново-подзолистых почв доступным калием (в соавторстве). //Почвоведение, N 7, 1991, с.78-85.

12. Особенности состояния глинистых минералов и факторы, определяющие формы различных соединений калия в почвах междуречья Пахры-Северки (в соавторстве). Тезисы докладов конфет .-;::;[ молодых ученых. М., 1993, с.24-25.

13. ■Териод;.на;,<ичес.кйб'' показатели оценки калийного состояния дерново-подзолистых'почв.' Тезисы докладов конференции мо-лодых;ученых. М,У 1993, с.33-35.