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"

/И 04-13

бссросокйок/я акацекя сег10г;0)£злйствш!ь5< 1шк

вскросскйсш hav^ho-ilccjoümtkjlbcm ииститут." удирежй к аггошчв032дения ¡и.з.и.ш-далфбшовл

На правзк рукописи

¡ЖКИТККА Любовь Вйкашезна

сценка к\тайн0г0 решш разных типов гочб и экечтшность клж1&1ы* удобрений б ллктглыак оштах

(Социальность 06.01.04 - Агрохимия)

Агтор-гферат джсгрт.иуги л а. соискании ученой стспепи к з: кидать бкояоглческмх наук

Мс-скть - i'JOi г.

* /У

. > '' --'- Л. ~ Уии:и . Ф^й %

í <■" ~ г

Работа выполнена во Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском института удой-рений л агропочвоведения имени Д.Н.Прянишникова.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик РАСХН В.ГЛ'ЯНЭбВ

Официальные оппоненты - доктор биологических наук, профессор

B.В.Прокошзв

- кандидат сельскохозяйственных наук

C.А.Шафран

Ведущее предприятие - Центральный научно-исследовательский

институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства

Завдата диссертации состоятся "</-/ "¿2-19Э4 г. в 14 ч. га а мседашш Специализированного совета Д.020,09.01 при Всероссийском науедо-исследовательском институте удобрений и агропочиовбдекия им .Л.Н.Прянишникова.

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

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БИУА Автореферат разослан " и* О-р-*"^ 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, доктор сельскохозяйстЕешшх наук

Л.П.ВоллеЙдт

Актуальность темы. В осуществлении программы дальнейшего развития сельскохозяйственного производства ведущая роль принадлежит минеральным удобрениям, в том числе калийным.Условия высокой эффеютвности калийных удобрений тесно 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 валийиых 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 релмма разных типов почв.

Научная новизе

на дерново-подз!

состава при использование - оощбпрщ^тщр

■ *

метода определения

обменного калия ' в почве (Масловой) и метода адоорбционно-де--сорбционных изотерм по Векетту сделано сравнение уровня информативности 2-х показателей: обменного калия и калийного потенциала. ПроЕедено сопоставление показателей калийного режима почв . 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 оценивать действие удобрений на калийный режим почв, состазллгг 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 1903 г., на годовых отчетах в лаборатории систем удобрения и плодородия поче (1986-1939 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 .221. . страницах машинописного текста, состоит из вьеденид, .Н глав, выводов и предложений научным учреждениям, производству и приложения. Список литературы включает ¿АО наименование отечественных и зарубежных авторов.

ГЛАЗА 2.ОБЪЕКТЫ-И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Исследования проводили с 1935 по 1982 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 НКИСХ Северо-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 показателей калийного режима почв, т.е. потенциальную буферную способность почв в отношении калия (ПБСК) и калийный потенциал (ДЗ) проведши методом адсорбционно-десорбционных изотерм по Бекетту (Р.Н.Т, Beckett, 1964). Использование понятия буферности существенно меняет традиционные подходи 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. pHkci определяли при помощи потенциометра (рИ-метр); обменная кислотность методом Соколова; гидролитическая кислотность методом Каппена; сумма поглощенных оснований - методом Каппена-Гильковица; емкость катионно-го обмена методом Бобко и Аскинази в модификации Алешина; Са2+ и Ме2"1" - 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.

Дернсъо-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-

и «1

2Р0ГАШ _ Ч РОТАЦИЯ

О&МЕ-ННШ КАЛЫи

Ш

3 ю

0 «

1

к £

40 20

Л В ПС СгиА ролигувмыи КАЛии

тшт шш

V;

Нефбмвнньш к4ми

у /

/ у /

/ / X

/ /

/ /

Л

/ ;И

/ / У 1 7

X / / / /

/ / / / / /

/ / / /

/ / / /

0 ме #РК нлв. ил а. ЫРК

О Д'Р №К ИМ. ^ КРК

РИС.4 С(?ДеРЖАН«*

яоарвмгяи У /7ЯУ внесении УАО&РВНии 6 СЪПССЧАцои почее.

4 роглциМ л рОТАЦЦЯ

Обменный К/9А и с/

\ /

И £ ОВМ В ННЬШ КАЛУ и

РиеЛ иЗП£Н£Ни£ СОДЕРЖАНИЙ ФОРМ ПАЛИЯ &0

ЪРЕмени и при ьнесЕНиц удобрении а легю-су пи цистой ПОЧВЕ.

исходило снижение содержания неосменного 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 _{ьниптиоы ___

Показатели Варианты опыта

Контроль ЫР НРК Навоз Навоз+№К

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

Вынос калия с урожаем за 4 ротации, К^О кг/га * 817 952 1225 1308 1471

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

Интенсивность баланса калии, 7, - - 73 147 130

Дерново-подзолистая легкосуглинистая почва характеризовалась низкой калийной обеспеченностью, изменения содержания форм калия за 15 лет ведения опыта на этой почве носили несколько иной характер. К концу Л- ротации опыта при внесении дозы 90 кг К20/га в год в составе МРК и навоза, обеспечивающей отрицательный баланс калия в севообороте, содержание обменного калия оставалось на низком 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 до$ы калийных удобрений до 173 кг КгО/га в год, обеслечиваю-■ щей положительный баланс калия в севообороте, содержание всех форм калия имело тенденцию к увеличению (рис.2,табл.2).

Таблица 2

Баланс калия в длительном опыте на легкосуглинистой почве С Бел НИН П в) ___'

Показатели Варианты опыта

Контроль ЫР МРК Навоз Навоз+ЫРК

1 ротаций

Внесено калия с удобрениями. К^О, кг/га - - 460 460 920

Вынос калия с урожаем, К20, кг/га 333 362 688 546 912

Баланс калия, + кг/га -333 -362 -228 -06 +8

Интенсивность баланса калия, X - - 67 04 101

3,'. ротация

Внесено калия с удобрениями, К20, кг/га - - 625 625 ' 1250

Вынос калия с урожаем, КгО. кг/га 238 713 ?31 996

Баланс калия,+ кг/га -244 -233 -94 -106 +254

интенсивность баланса калия, %. - . - 87 85 125

^РОТАЦИЯ 2 РОТА Ц и Я

ОБМЕННЫМ КАШИ

ЯЧ

5 {о-

о

с:

I.

§

и-

1

ш

о зт 5т о мрк $ш

А ВГКОГНА РОЛЦЬ Я£мыи кллии

ЧЯ7,

1

к

2

т-№ т

т #

Чо ¿0

неовменнъа} кллци

/ у

у / у

у / у

у / у

у / у

у / /

/ У

У

/

А \/

/

у

А

У /

/

у

7~ / у у

У / у /

/ / /

/

к /

/ /

и

к /

/ z

Рис.2 изменение соавржаний форм калия во времени » при внесении уа овре ний в ере а не сугл инистои почве.

Z РОТАИНЯ 0$МЕЦНЬШ КАЛИИ

Аео&меннш КАлии

У" у 'О

У /

У У у

/ у У /

у у / /

У У У У /

У X / /

А / /

У у /

V

/

РИС, ч ИЗМЕНЕНИЕ СОЛВРЖАНИЯ ФОРМ КАМЯ ПСА влиянием УловРЕнци & тяжелосуглинисгы/ почве.

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 ИРК в дбзе 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 дан-■ные, показывающие снижение со временем содержания в почве как легкогидролизуемого,"так"а необменного калия (рис.3,табл.3).

Таблица 3

Баланс калия-в длительном опыте на среднесуглинистой почве

(Ниис-Х Се вере - в ОС тока ) _

Показатели Варианты опыта

Контроль З(НРК) 5(NPK)

Внесено, калия с удобрениями за 2-е "ротац/и, КгР, кг/га - 834 1391

Вынос калия ¿'урожаем за 2-е рота-цил*: КгО кг/га 800 1163 1187

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

Интенсивность баланса калия, X - 72 114

Дерново-подзолистая тя.желосуглин ис тая почва имела среднее содер^лние обменного калием и существенные запасы необменных его форм. На контроле, фоне NP и при внесении дозы калия 86 'кг Н^с/га в год в составе HPK складывался отрицательный баланс по калию. Содержание обменного калия в почве этих вариантов в силу динамического равновесия между формами калия сохранялась на исходном уровне (10-12 мг KgO/lOO г почвы). При положительном балансе калия, который складывался при вне-

сении повышенной дозы талия (120*150 кг К^О/га в год) в составе №К и при совместном внесении навоза и ИРК содержание обменного калия повысилось до 15 мг/100 г почвы. Содержание легкогидревизуемого и необменного при внесении повышенных доз калия увеличивалось, что свидетельствует о его необменном поглощении (рис.4,табл.4).

Таблица 4

Баланс )салия в длительном опыте на тяжелосуглинистой почве &ИУЛ) ___

Показатели Варианты опыта

Контроль НР ЯРК1 ирк2 Навоз* НРК

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

Выкос калия с урожаем за 2-е ротации, КгО, кг/га 881 896 1428 1577 1640

Баланс калия,+ кг/га за 14 лет -881 -896 -£28 +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 батане 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

ОБм£ННЬ/и XA Al/W

¿6-y O-

НЕ ОБМЕННЫМ Кплии

ГУ

ñsrk-oruA ешт vemuú кллии

s: £

£

О ПАВ.

Ыр ■>« (ftfifik.

о ш$. щ?- ■

Nf> МРК (Jt>k)ï,

PUK С H$M£JiE№ Е COA £РЖЛ НЦЯ <PÙPAf KA AU Я /7S'A 0ЛИЯНи£М ÏÀO<9 C£Polf А £ CHOU Л£ПгоС*ГАЧ#УС7ей ЛОЧвЕ.

ОБМЕННЫМ К АЛиИ

ЛВПсОгЫА РСАУл^нии шин —

й;

F

¿a

№ №

60 to M

о ыт

хрк

/

К

ä и

к к

И ¿обменный клми

/ / /

X s /

/ / / /

y y /

рис. 6 И1МЕНЩ(Е СОАВРЖА NU Я <Рот КАЛИЯ fJOfi. &ШЯЦЦЕМ УАоSPêHUiî S Cêpou A£CH(,u СР£Д,Н£СУГЛИНИСТОМ payse.

гидрослюд лессовидных суглинков - основной почвообразукщей породы серых лесных почв. Гидрослюды характеризуются высокой подвижностью входящего в их 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 калия, Z

в год

Серая лесная Контроль - -536 -

легкосуглинис- Навоз 28 -452 33

тая Навоз+NP 23 -439 ' 39

Зяр НМД, Навоз+NRK 54 -393 58

„Ъг^лн*'" Навоз+(НРК)2 80 ' -271 75

Серая лесная 0 - -474 -

среднесуглинис- HPK 70 -248 66

тая Навоз+МРК 137 +156 119

ВАй^и^ЧЧиСХ

На серой лесной среднесуглинистой почве после 7 лет ведения опыта при отрицательном балансе калия на варианте №К с дозой калия 70 кг КгО/га в год в почве поддерживался исходный уровень содержания обменного калия (14-15 мг/100 г почвы).Количество лепсогидролизуемого и необменного калия практически не изменялось. При внесении 137 кг К^О/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 элемента 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 приэтсм уменьшалось.

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

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

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

Согласно градациям Вудру$фа, разработанными по калийному потенциалу (ÜG), 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 (ñG) почвы на контрольных вариантах нельзя считать достаточно обеспеченнымкалием, за исключением опыта НИИСХ Северо-Востока;(табл.6);

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

На дерновсподзолкетой 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 легкосуглинистой почве с низкой обеспеченностью калием при дозе 90; кг: КгО/га величина калийного потенциала снижа-

лась, но не достигала оптимума, а внесение дозы 269 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 Дй»-3286 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 К^О/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 АГг0, который увеличивался от контрольных вариантов к вариантам с максимальными в опыте дозами калийных удобрений (табл.6). Это объясняется тем, что величина АТ?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 калия 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

:■' ■ Таблица б

^Термодинамические показатели калийного состояния дерново-подзолистых почв

Варианты Среднегодовая доза калия, К^О.кг/га Обменный КгО [по Масловой) мг/100 г почвы дко Мх -ДО, кал/моль ПЕС*

мг-экб./ 100 г почвы

• Супесчаная

Контроль ИР КРК Навоз Навоз* №К 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 2728 23,4 19,4 19.3 12,7 13,0

Легкосуглинистая ■

Контроль ИР КРК Маг;ог) Навсэ+НРК 89 89 268 5.2 4.3 7,0 7,0 20,7 0,06 0,08 0,09 0,00 0,32 0,03 0,02 0,05 0,04 0,03 2,0 2.0 М 4.2 18,0 3631 3681 3421 • 3242 2330 30,0 40,0 29,0 19,0 17,8

Среднесуглинистая

Контроль НРК 2(НРК) 3№К) 5(МРК)- 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 2400 74,3 55,3 65,2 51.6 40,2

Тяжелосу гл и и истая

Контроль ИР , {¡Яй0™ Навоз+ЙРК 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 3232 3242 3271 60,0 60,5 60,7 57,1 62.5

Таблица 7

Ко-уМици^пы корреляции продуктивности севооборотов с показателями калийного режима дерново-подзолистых почв

Корреляция продуктивности севооборота Гранулометрический состав почв

Супесчаная Легкосуглинистая Среднесуглинистая Тяжелосуглинистая

С показателями калийного режима почв: Обменный калий : АКо ' -ДО ' 0.80 0,90 -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 ПЕС* не изменились, в почвах легкого гранулометрического состава отмечено снижение величины ПБСК.

ГЛАВА 4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЯ В ДЛИТЕЛЬНЫХ

ОПЫТАХ

Опытные данные показали, что эффективность калийных удобрений зависит от их доз, азотно-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 К^О/га в год) в I ротации составила 9%, в IV ротации она достигла 23,22 (табл.8). В длительном опыте на легкосуглинистой почве в I ротации севооборота прибавка от калия (доза 57 кг КгО/га в год) составила 7,3%, а во II ротации при дозе калия 90 кг КгО/га в год достигла 14,61. В длительном опыте на среднесуг-линистой почве при содержании обменного калия 14 мг на 100 г почвы эффективность 1салшшых 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 К^О/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-

Таблица О

■ Эффективность.калийных удобрений на различных почвах

Гранулометрический состав Средне-годовал доза калия, к2о, : кг/га : Продуктивность севооборота, ц з.е./га в год при внесении Прибавка от калия % 4 4 Содержание обменного калия, К20 мг на 100 г почвы

ИР №К

*; "Дерново-подзолистая

Супесчаная (после IV • ротации) . 60 22,4 27,6 23.2 8,0

Легкосуглинистая -.- ■ (после II.. . ротации) ; : ■ эо ■: 32,1 37,3 14,6 7.0

Среднесуг-линистая . 33,4*> 32.3*> 0») 14,0 '

Тяжелосуг-" линистая■ (после II ■ротации) 120 37,7 41.1 14.0 15,6

Серая лесная

Легкосуглинистая (после I роташш) 54 51,6 55,2 6,9 6,4

Средне су г-' линистая (после I ■ ротации) 70 33,2 35,8 7.8 14.5

в г/сосуд, по результатам вегетационного опыта, во--подзолистых почвах (33-46 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 тяжелосуглинистой - внесение КРК при интенсивности баланса калия 70-1102. На серых лесных почвах максимальная продуктивность севооборота и сохранение исходного уровня обеспеченности почв калием достигалась внесением навоза /и полного минерального удобрения при интенсивности баланса > калия 75-1192. '

Таблица 9 '

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 -ДО, кал/моль Интенсивность баланса калия, %

N Р205 К20 КгО, мг/100 г почвы

100 50 120 Дерново-подзолистая супесчаная, 16 лет 23/33,0 8/12,0 18/27,0 43/40,0 2728 130

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

63 63 63 Дерново-подзолистая среднесуглинистая, 13 лет 23/40,0 17/24,0 29/45.0 134/150 2582 72

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

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

114 70 137 Серая лесная среднесуглинистая, 7 лет 29/33,0 14,5/16,1 53/56,0 198/214 - 119

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

выводы

■Y ' 1. Длительное сельскохозяйственное использование почв без внесения удобрений приводит к снижению потенциальных запасов калла в почео. При применении минеральных 1салийпых удобрений и навоза происходит процесс перестройки калийного фонда, направленность которого определяется генетическими свойствами г исследуемой почеы, 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 HPK и навоза (среднегодовые дозы калия 120-178 кг KgO/ra) с интенсивностью баланса калия 125-130Z отмечено повышение содержания обмегтого 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 подвышенного уровня и предотвращение истощения его потенциальных ■ запасов достигалось внесением, калия в среднегодовых дозах

50-120 кг КгО/га в составе HPK при интенсивности баланса ка. лия 70-110%. Значения калийного потенциала были близки к оптимуму. Повышение доз калийных удобрений сопровождается изме-. ненцем значений калийного потенциала в сторону калиевой избыточности, что позволяет рекомендовать в условиях этих опытов поддерживать бадане калия близким к уравновешенному.

4. На серой лесной легкосуглинистой почве при совместном внесении навоза и NPK (80 кг КгО/га) с интенсивностью баланса

: .калия 7í"¡% содержание всех форм калия сохраняется на исходном уровне.

5..На серой лесной среднесуглинистой почве при внесении .полного минерального удобрения и навоза (137 кг КгО/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 (Айо", й<3; 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 этик 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

"■'.- зон (в соавторстве).//Агрохимия, N 12, 1986, с.24-29, ' 2. Влияние систематического внесения удобрений на физико-хи-• '.. кическяе свойства дерново-подзолистых, серых лесных почз

■ ' .. и визхелоченшх черноземов (в соавторстве). М.Д986, ; с. 104-из.

3. Регулирование фосфатного и калийного режимов дерново-подзолистых почв (ло результатам длительных опытов с удобре-■. :1иями) (в соавторстве)'. Труды ВНУА, М., 1909, с. 33-47

- - 4. Регулирование фосфорного и калийного режима дерново-под-

. золистой супесчаной почвы (в соавторстве).//Агрохимия,N5, .1990, с.21-24.

: 5,' Фосфатный и калийный режим дерново-подзолистой легкосуг-. линистой почвы (в соавторстве).//Агрохимия, N 7, 1990, : С.40-41.

■ б. Влияние различных систем удобрения на продуктивность по-■■..-..■ левого севооборота и фосфорно-калийный режим дерново-под-

гол истой тяжелосуглинистой почвы (в соавторстве).//Агрохимия, НО, 1930, С.43-49. . 7. Продуктивность полевого севооборота, фосфатный и калийный режим дерково-подзолистой среднесуглинистой почвы (в соавторстве). //Агрохимия, Н 2, 1991, 0.22-28. 8. Влияние степени насыщения севооборота удобрениями на параметры калийного состояния дерново-подзолистых почв (в соавторстве).//Агрохимия, N3, 1991, с.28-34. '.9. Баланс фосфора и калия в дерново-подзолистых почвах (в -соавторстве) .//Хим;1зац}(я сельского хозяйства, N 10, 1991, ■ С.18-21.

10. Баланс фосфора и калия в длительных опытах на черноземных

■ почвах (в соавторстве).//Агрохимия, М 11, 1991, с.8-17. И. Обменный калий и его потенциал кал показатели обеспечен' ности дернсво-подзолистых почв доступным калием (в соав-

- , торстесО.//Почвоведение, N 7, 1991, с.78-85.

12. Особенности состояния глинистых минералов и факторы, оп-ределлющие Форш различных соединений калия в почвах ме,к-

■ ' дуречья Пахрц-Северки (в соавторстве). Тезисы докладов конференции молодых ученых. М., 1933, с.24-25.

13. Термодинамические показатели оценки калийного состояния .дерново-подзолистых почв.' Тезисы докладов конференции молодых ученых. М., 1993, с,33-35.

Позпт-еапо m печать A 0St ffi £ ^Mt&ISvfii?/? МИИСП'ам. В.П. Горячима