Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОДЕРЖАНИЕ ФОРМ КАЛИЯ В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ И ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ И ИХ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИХ ФРАКЦИЯХ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "СОДЕРЖАНИЕ ФОРМ КАЛИЯ В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ И ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ И ИХ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИХ ФРАКЦИЯХ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА Н ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

СОДЕРЖАНИЕ ФОРМ КАЛИЯ В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ И ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ И ИХ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИХ ФРАКЦИЯХ

На правах рукописи

Михаил Иванович ПЕРЕВАЛОВ

(Специальность 06.01.03 — почвоведение)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1«75

Диссертационная работа выполнена на кафедре почвоведения. Московской ордена Ленина и ордена Трудового Крас--ногоЗнаменн сельскохозяйственной академии им; К, А: Тимирязева.

Научный руководитель — доктор- сельскохозяйственных-наук Н. Н. Поддубный.

Официальные оппоненты; доктор сельскохозяйственных наук П. М. Балев; кандидат сельскохозяйственных, наук Ф. В, Янмшевский.

Ведущее учреждение — Пччвеннын институт им: В; В; До- 4 кучаева.

Автореферат разослан « , » .. 1975 г.

Зашита состоится « , £ , » ЩСйиМЯ^Г' .. ... 1975 г: в . час. на заседании Ученого совета факультета агрохимии и почвоведения ТСХА:

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА - (корпус 10).

Просим принять - личное, участие в - работе Совета ■ либо прислать отзыв, заверенный печатью; в 2-х. экземплярах" по адресу; 125008; Москва А-8, Тимирязевская ул., д; 47, корп. 8. Ученый совет ТСХА. Телефон 216-24-92.

Ученый секретарь Совета академии, доцент Ф. А; Девочкнн.

Ои« __

Директивами XXIV съезда КПСС намечено дальнейшее увеличение производства сельскохозяйственной продукции: Реализация плана-развитиясельскохозяйственного производства связана с ,рациональным' использованием земельных фондов страны, дальнейшей .химизацией земледелия, мелиорацией почв и внедрением комплексной механизации.

Одной из важнейших задач в области химизации земледелия является создание благоприятного питательного режима в почвах. Калий является необходимым питательным элементом. Он потребляется растениями в значительных количествах. Однако доступного для растений калия в почвах часто оказывается недостаточно для получения высоких урожаев.

Калий в почвах находится в разных формах, характеризующихся неодинаковой доступностью ■ для растений. Вопросу о формах соединений калия в почвах посвящены работы К. К. Гедройца (1935); Н. И. Горбунова (1936, 1969, 1970, 1972, 1973); А. Л. Масловой (1938); С. С. Ярусова (1938); А: А. Столяровой (1940); И. И. Синягина (1940); В. У. Пчел-кина (1941, 1966); А. В. Петербургского (1957, 1973); И. Г. Ва-женина, Г. И. Карасевой (1959) и других исследователей.

Анализ литературы по калийному режиму почв позволяет отметить, что:

1. Экспериментальных материалов, характеризуюгцих^из-менение .содержания форм калия влшчвах, используемых в сеЛБ'икилЩЯТГственном производстве с разной интенсивностью, недостаточно.

2. По вопросу о необменном поглощении калия единого мнения нет. Приводамьг5""*экспериментальные материалы не-реЛко противоречивы.

3. В литературе недостаточно освещаются вопросы о.фор-мах калия, в гранулометрических фракциях различных почв и очень мало эксперимента льных-данных по содержанию и формам калия в гранулометрических~фракциях почв, используемых в сельскохозяйственном производстве с различной интенсивностью.

В связи с этим целью проведенных исследований было:

1. Показать изменение содержания различных по растворимости форм калия в дерново-подзолистых почвах, удобрявшихся в течение длительного периода при различной глубине вспашки.

Сийлсзтеа I',;; Ослыоз,

Х/2. Изучить формы, калия в обыкновенных тяжелосуглинистых черноземах, находящихся под разными сельскохозяйственными угодьями.

1^3. Изучить формы калия гранулометрических фракций исследуемых почв.

4. Определить масштабы миграции калия в дерново-подзолистой почве.

715. Выявить особенности поглощения калия в дерново-подзолистых итчерноэемных почвах.

Указанные вопросы экспериментально разработаны применительно к двум типам почв—подзолистому и черноземному. Выбор, названных^ типов в качестве объектов исследования объясняется, во-первых, контрастностью их генетических особенностей, во-вторых, сосредоточенностью 70% пахотных угодий страны среди этих почв (Н. Н. Розов, 1962).

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в период 1970—1974 гг. с двумя группами; почв восточноевропейской фации: исследовались 5.вариантов автоморфной почвы, относящейся к подзолистому типу, (группа А), и 4 варианта черноземной почвы (группа Б).

Группа, А. Дерново-подзолистые среднесуглинистые почвы на покровных отложениях находятся на территории экспериментального хозяйства ВИЖа «Щапово» Подольского района Московской области. Объекты исследования в «Щапово» находятся в пределах массива, где в 1944 г. кафедрой почвоведения ТСХА (под руководством акад. В. П. Бушинского) на площади 25 га был заложен опыт для изучения вопросов повышения плодородия почв. В 1969 г. на базе опыта 1944 г. И. Д. Громыко был залажен полевой опыт с целью изучения влияния плантажной'вспашки с одновременным внесением в запас высоких доз органических.юцшеральных.удобрений на урожай" сельскохозяйственных культур; Нами исследовались следующие варианты этого опыта (поле 6, повторность вторая): 1) обычная вспашка на глубину 25—30 см-|-фон; 2) по варианту обычной вспашки-1944 г., плантаж 1969 г. (45— 50 см) -г в запас 80 т/га навоза 4- РвооКбсоЧ-фон; 3) по варианту обычной вспашки 1944 г., плантаж 1969 г. (45—50 см)+фон; 4) по варианту обычной вспашки 1944 г.. плантаж 1969 г. (45—50 см) +в запас РвооКеоо + фон. Фон М^Р^К« ежегодно.

Образцы отбирались 6 мая 1972 г. буром послойно через 10 см до глубины'110'см. Отбор каждого образца производился из 7 точек, расположенных по диагонали варианта.

Данные анализов' 1972 г. сравнивались с результатами '1944 г. н 1965 г., взятых с того же поля.

Группа Б. Черноземы обыкновенные тяжелосуглинистые на лессовидных' суглинках расположены на территории учхоза ТСХА «Муммовское» Аткарского района Саратовской облает! ь В. «Муммовском» исследовались варианты многолетнего опыта (заложенного Н. Н. Поддубным) по изучению влияния периода сельскохозяйственного использования на состав и свойства почв: 1)-целина (контрольный вариант, разрез 691); 2) новь (пзшня 10-летняя, разрез 692); 3)-старопашка (пашня, используемая Солее 50 лет, разрез 693); 4) лесополоса (разрез 694), Удобрения вносились не систематически и в недостаточном количестве (под зерновые обычно вносили при посеве 0,5 ц/га суперфосфата н 1 ц/га аммиачной селитры весной в подкормку озимых). Образцы отбирались в мае 1969 г. по генетическим горизонтам.

Внутри исследуемых групп почвы были идентичны в генетическом отношении, располагались на одинаковых элементах рельефа, имели одинаковую почвообразуюшую и подстилающую породы, находились в одинаковых гидрогеологических условиях.

При экспериментальной разработке темы использовались полевые стационарные и лабораторные методы, а также моделирование.

С целью изучения миграции калия в дерново-подзолистой почве в каждый разрез были установлены на глубину 45— 50 см лизиметры Шиловой (1955). Лизиметры были заложены 12 мая 1973 г. и извлечены 22 мая 1974 г. Повторность 4-кратная.

Для изучения содержания форм калия в гранулометрнче-. ских фракциях производилось разделение почвы на элементар-1 ные почвенные частицы -с использованием метода многократ-) ного растирания с водой в пастообразном состоянии (Е. И. Парфенова, Е. А. Ярилова, 1962). '

В: выделенных фракциях меньше 0,001; 0,001—0,0057} 0,005—0,01; 0,01— 0,Оо; 0,05—0,1; >0,1 мм и нерасчлененных | образцах почвы по всем вариантам были определены: валовой калий (методом разложения почвы смесью плавиковой и серной кислот);' необменный калий — по методу, рекомендуемому в Почвенном институте им. В. В. Докучаева (вытеснение калия 2нНС1); обменный калий—по методу Масловой; водорастворимый калий определялся в вытяжке почва : вода ч 1 :5 при пятиминутном взбалтывании. Количественно калий,) определяли на пламенном: фотометре марки «Цейс».

Калий, связанный с органическим веществом почвы, определяли по методике, описанной С. А. Захарчуком, У. Маткари-мовым (1962).

С целью изучения поглощения калия использовали "К; В модельных опытах почву заливали водным раствором КС!

(с исходной активностью 0,5—0.1. микрокюри/мл) с концентрациями 25, 50, 75, 100, 200, 300, 400, 500 мг КзО на 100 г почвы в соотношении почва : водз 1 : 5. Количество необменно-п о глоте н но го калия определяли по разнице между исходной концентрацией и калием непог.ющенним + обменным + водорастворимым. Повториость определения 4-кратная,

Для агрохимической характеристики объектов выполнены следующие анализы: гумус по Тюрину, алюминий по Соколову, гидролитическая кислотность по Каппену, сумма обменных иснованнГгпо Каппену-Гильковшу, рН„р. Аналитическая по-в тор ность-всех определений 2-кратная.

изменение содержания калия в почвах под влиянием сельскохозяйственного использования

Для 1 дерново-подзолистой почвы «Щапово» получены сравнительные данные,Эа более чем 25-летний срок интенсивного использования за период с 1944 по 1965 г. содержание валового калия в слое 0—20 см возросло на 40—65 мг, главным образом за счет увеличения- количества обменного и необменного калня (табл. 1). Существенного изменения в содержании валового калия как по отдельным вариантам опыта, так и по генетическим горизонтам.внутри вариантов не наблюдалось (табл. I, 2).

Таблица 1

Содержание КдО в дерново-подзолистой почве, вариант обычной обработки

(мг яа 100 г прокаленной навески)

Глубина, см Валовой НеоОменкый Обменный Водорастворимый 1944 г.| 1065 г.

1944 г. 1965 г 1944 г. 1965 г. 1914 г. 1965 г.

0-10 2430 2460 127,1 15Э.0 12,9 22.3 1,0 2.6

10-20 * 2343 2427 79,7 151,2 8.4 20,9 1,7 2,6

20—за 2402 не 74,1 не опр. 8,3 не опр. 1.9 ке опр.

опр.

30—40 2472 23в7 1$0.1 166,7 16.5 17.4 1.1 1.4

40—50 2452 2472 190.6 220,3 19.2 17,4 1,1 и

60—70 2390' 2463 188,5 219,1 19,3 18,6 1.1 1,4

ио—100 2461- 2473 230,3 202,9 22,5 17,8 1,1 1,1

С Систематическое применение калийных удобрений и навоза пособствовало увеличению содержания необменяого калия. Во всех образцах поча, отобранных в 1965 г. и 1972 гг., необменного калия больше, .чем в образцзх, взятых в 1944 г, В образцах 1965 г. необменного калия содержалось в слое 0— 20 см.в 1,9 раза, а в образцах 1972 г. (вариант I) в 2,2 раза 4

больше, чем в образцах, 1944 г. Существенных различий в содержании необменного калия обычно обработанных почв в образцах 1965 и 1972 гг. не было выявлено. При внесении больших доз удобрений (вариант 2—4) в слое почвы 0—10 см произошло увеличение необменного калия на 50 мг КгО на 100 г прокаленной навески. По содержанию необменного калия пахотные варианты дерново-подзолистых почв (1972 г.) отличаются незначительно.

Содержание обменного калия в верхних горизонтах (0— 30 см) образцов 1944 г, колеблется от 8 до 13 мг КаО на 100 г почвы, что составляет всего 0,34—0,35% от валового калияг В образцах 1965 г. произошло увеличение обменного калия в пахотном горизонте в 2раза, а в образцах 1972 г. (вариант 1) в 4 раза, что составляет уже 1,23—1,64% от валового. Чем выше доза калия, внесенного в запас, тем больше обменного калия содержалось в почве в образцах 1972 г. (табл. 2).

Таблица 2

Содержание К? О в дерново-подзолистой почве (мг на 100 г

прокаленной навески). 1972 год

Вариант Горизонт Глубина, см Валовой Необмент -ный Обменный Водорастворимый

1 Али 0—10 2431 140.1 40,1 5,7

» 10-20 2499 176,2 34.0 4.0

ъ ГО—эо 2474 147.8 30.4 3.3

АЦ В 30-40 2366 174.2 18,4 1,7

» 40—50 2518 207,8 20,2 1.7

2 Л пи 0—10 2474 201.5 51,8 5,7

* 10-20 2551 170,9 52,7 5,3

» 20-30 2554 161.0 43,8 Я1

Л' П1, 30—40 2463 184,8 33.9 3;4

» 40—50 2475 223,9 23,9 2,1

. 3 Апзх 0-10 2547 172,2 42.5 5,0

» 10—20 252S 174,0 34,6 3,4

» 20-30- 2518 172.3 23,9 2,1

Л'п»1 30—40 2585 228.2 21,9 1,7

» 40-» 2562 237,5 21,2 1,4

4 Апдх 0-10 2518 191,3 43.5 5,4

» 10—20 2561 163.6 43.5 4,9

» 20-30 2402 146.9 35,9 4,0

Л' п а * 30—40 2449 166.1 30.0 3,1

» 43—50 2419 188,5 27,7 2,1

5 Ai/Aj 0-10 2373 105.6 25,7 2.1

» 10—20 2230 97,7 13,9 и

- Лг/В 20-^-30 2386 140,3 11,3 1.0

» 30-40 2363 176,3 14.3 1.0

» 40-50 2520 205,2 16,1 1.0

Содержание водорастворимого калия в образцах 1972 г. в 2—3 раза больше, чем в образцах 1965 г. Наибольшее количество водорастворимого калия содержалось в верхних слоях (О—30 см) варианта 2, что объясняется внесением больших доз удобрений в запас.

В черноземе обыкновенном существенных различий по вариантам в содержания валового кадия не выявлено (табл. 3). Во всех вариантах наблюдалось уменьшение содержания калия вниз по профилю, что, видимо, связано с накоплением в верхних горизонтах почвы полевых шпатов-минералов, наиболее устойчивых к выветриванию. Исследуемые черноземы характеризуются довольно значительным содержанием необменного калия — 180—331 мг КаО на 100 г прокаленной навески, что составляет 15—от валового калия. Различия между целинными и пахотными вариантами по содержанию необменного калия невелики, что объясняется одинаковым минералогическим и близким гранулометрическим составом

ПОЧВ. "

Наибольшее количество обменного калия выявлено в горизонте А1 участка лесополосы — 37,7 мг, наименьшее — в пахотном горизонте десятилетней пашни (26 щг), где -в первые годы после распашки целины вынос калия с урожаем культурных растений превышает его поступление из необменных форм. На водорастворимый калий приходилось всего 0,06—0,09% от валового содержания калия (0,9—1,5 мг КгО на 100 г прокаленной бескарбокатной навески).

СОДЕРЖАНИЕ КАЛИЯ В ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИХ

ФРАКЦИЯХ

{. В дерново-подзолистой почве четких различий по содержа-нню валового кгГлия в гранулометрических фракциях по вари-

( антам опыта не отмечено (табл. 4). Наибольшее количество валового калия содержится во фракции мелкой пыли. С увеличением размера гранулометрических фракций отмечается постепенное уменьшение содержания валового калия. . Наибольшее количество необменного калия содержится в илистой фракции (17—23%> от валового калия мл а, табл. 5). В иле почв пахотных вариантов необменного калия больше, чем в иле почвы леса. Повышенно« содержание необменного калия в иле пахотных почв объясняется систематическим внесением удобрений и наибольшей способа остью ила почв необ-»едко фиксировать калий удобрен и й^С увеличением размера частиц содержание необменного калия резко снижалось. Уже во фракции мелкой пылд необменного калия- в 6—7 раз меньше, чем во фракции илэ,.Шрл значительном валовом содержании в средней, крупной пыли и во фракции 0,05—0,1 мм содер-

Содержание КдО в черноземе обыкновенном (мг на 100 г

л рока лен ной бескарбонатной навески), 1969 год

разреза Горизонт Глубина, см Валовой Необммшый Обменный Водорастворимый

691 Л! 3—17 1618 317,5 28,5 1,5

л, 17—32. 1625 271,6 24.8 1,1

в, 34—44 1558 331,1 2(,3 1,1

в» 54-64 1452 288.1 21,2 1.1

692 А пи 0-25 1552 266.5 26,1 1,4

Л, 25—33 1536 296,4 25.7 1.2

В[ 37—47 1530 251,9 - 26,0 1,2

Вл 53-63 1457 241,5 ' 21,2 0,9

693 Л л а* 0-25 1629 293.3 29.8 1.4

Л[ 25—32 №78 296.2 26.3 1,2

в, 34—44 1600 294.8 23,0 1,0

В] 54—64 1541 262,7 21,1 0,9

694 л, 5—18 1587 282.3 37,7 2,4

л, 18-31 1662 302.2 25,1 1.2

В( 34—44 1533 239,5 23,4 1.1

Вг 5&—66 1523 . 244.5 21,1 0,9

жанне необменного калия составляет в средней пыли всего 1,2—1,6%, в крупной пыли — 0,6—0,9%', во фракции 0,05— 0,1 мм — 0,6—0,7,% от валового содержания калия в каждой фракции.

\Нанболыиее количество обменного калия содержалось в илистой фракции (табл. 6).) Чем выше доза внесенного калия, тем выше содержание обменного калия в иле.^С увеличением размера гранулометрических фракций содержание обменного калия резко уменьшалось^^же во фракции мелкой пыли содержадрсь в 25 раз меньше обменного калия, чем во фракции ила.фазличий в содержании обменного калия в гранулометрических фракциях по вариантам опыта дерново-подзолистых почв крупнее 0,001 мм не наблюдалось^

В черноземе обыкновенном по содержанию валового калия гранулометрические фракции можно разделить на 4 группы: мельче 0,005; 0,005—0,1; 0,1—0,25; крупнее 0,25 мм с содержанием валового калия соответственно 2174—2810; 1256— 2186; 261—472; 18,7—53,0 мг КгО на 100 г прокаленной навески (табл. 7). В.иле пахотных вариантов почв содержание валового калия снижается ло отношению к целине, что, по-видимому, связано с отчуждением калия с урожаем культурных растений.

(Необменного калия больше всего содержалось в иле — 519—829 мг КаО на 100 г прокаленного ила, что соответствует

Содержание валового калия в гранулометрических фракциях дерново-подзолистой почвы (мг КаО на 100 г прокаленной навески). 1972 год

£ Глубина, см Размер фракций, мм

В О. (Ч «. <0,001 0.001— —0,005 0,006— —0,01 0,01 — —0,05 0,05— 0,1 >0.1

1 0—10 10-20 20—30 30—40 40—50 2730 2722 2555 2159 2156 3303 3357 3302 3354 32 $6 2748 2721 2681 2768 2823 2386 2403 2417 2320 2320 1860 1857 1853 1853 • 1830 1610 1550 1710 1400 1400

2 0—10 10—20 20—30 30—40 40-50 2406 2739 2501 2649 2246 3419 3298 ЗЙ66 3322 3273 2743 2710 2748 2412 ■ 2699 2393 2385 2382 2372 23&3 1837 1883 1851 1857 1846 1550 1810 1570 1470 1670

3 0-10 №—20 20—30 30—40 40-50 2771 2712 2593 2404 2460 3-343 3321 3207 3379 зэоз 2698 2751 2756 2761 2793 2343 2330 2352 2117 2313 1842 1853 1927 1828 1770 1530 1590 1485 1275 1430

4' О—10 10—20 20—30 30—40 40—50 2809 2700 2604 2552 2491 3208 3263 3208 3274 3187 2720 2669 -2535 2690 2724 - 2367 2302 2370 2343 2337 1953 1733 1877 1823 1910 1550 1510 1555 1Э00 1320

5 0-10 10—20 20-30 30-40 40—50- 2736 2663 2675 2392 2485 2974 3-179 3295 3278 3170 2619 £639 2713 2730 2653 2400 2332 2370 2402 2400 1837 1783 1940 1857 1873 1465 1575 1550 1420 1415

21—32% от валового калия ила (табл. 8). В иле целинного варианта почвы было максимальное количестзо необменного калия— 633—£29 мг КзО на 100 г ила, в иле лесополосы минимальное— 519—617 мг КгО на 100 г ила (соответственно 27— 32% и 23—24%- от валового калия в нле)*^Во фракции мелкой пыли его было в 6—7 раз меньше, чем в иле (80—184 мг КгО? на 100 г навески, или 3,3—7,5% от валового содержания этой фракции).<§ частицах крупной пыли на необменный калин приходилось только 2—3% от валового содержания, а во фракции больше 0,1 мм содержалось всего 2—7 мг КгО на 100 г

прокаленной, навески. &

Содержание необменного калия V гранулометрических фракинях . дерново-подзолистой почвы (мг КгО на 100 г прокаленной навески). 1972 г.

Вариант Размер фракций, мм

Глубина, см <0,001 0,001— 0.005 0,005— 0,01 0,010,05 0,0^-0,1 .

I 0—10 10—20 535.3 497,5 ' 81,8 80,7 36,6 ' 32,0 16,1 16,0 10,8 . 11,4

20—30 464,0 81.7 33,2 15.0 11,2

30—40 478,5 77,5 33,5 14,2 11,4

40—50 484,9 82.5 37,3 13,7 10,8

2 0-Ю 560,1 96.1 41.0 16.2 11,1

10—20 561,5 88,8 39.3 16,9 12,0

20—30 572,6 87,7 42.9 17,0 1и

30-40 522.9 86,8 37,4 16,4 8.3

40—50 477,0 86,6 39,3 16,9 11,3

3 0-Ю ' 570,2 87,1 37,2 17,7 9.1

10-20 521,5 90,2 38,7 18,5 не опр.

20-00 467,2 86.0 36,9 18,0 10,8

30—40 479,1 89.2 40,8 17,1 10,1

'40-50 485.0 87,0 34,4 17,2 10,1

4 0—10 494,2 82,4 36,8 18.7 И ,9

10-20 516,6 84,8 37,1 17,1 12,4

20-30 515,6 81,6 33,6 12,2 11.2

30—40 441,0 80,8 33.6 17,8 10.6

40—50 454,1 92,9 42,9 18,5 10.9

5 0—10 467,9 72,3 30,7 16,4 11,9

10—20 457,5 75,6 31,8 16,4 9,2

20—30 '477,8 89.8 38Л 17,8 12.1

30—40' 535,6 не опр. не опр- 17,5 п.о

40—50 • 430,8 83,8 > '37.2. 14,8 8,6

Содержание обменного калия в гранулометрических фракциях дерново-подзолистой почвы (мг КгО на 100 г прокаленной навески). 1972 год

Вариант Глубина, см Размер фракций, мм

<0,001 0,001— 0,005 0,005— 0,01 0,01— 1 0,05 ] 0,05—0,1

1 0-10 144.5 11,0 3.0 1,1 1,0

10—20 131,4 8,6 2.9 1,0 0,8

20—30 108,7 7.6 2,7 1,1 0,9

30—40 €9.3 7,5 2.7 1,0 0,9

40—50 77,6 7,5 2.7 1,2 0,8

2 0—10 176,4 8,7 2,9 1,0 1.0

10—20 177,0 9,2' 2,8 1,0 0,9

20—30 • 154,9 9,5 2,9 1,1 0,9

30—40 113,9 8,5 2,9 1.0 0,8

40—50 84,6 7,7 2,6 1,0 0,6

3 0—10 153,6 9,7 2,7 1.0 1,0

10-20 116,1 7.7 2,5 1,0 0,8

20—30 89.3 7.8 2,4 0,9 0,7

ЭО—40 74,4 8,1 2,4 0,9 0,8

40—50 76,4 7,5 2,1 0,9 0,7

4 . 0—10 150,6. 9,3 3,1 1,2 0,9

ю—го 145,5 8.4 2,6 1,2 0,8

20-30 146,3 8,5 2,7 1.4 0,9

30—40 114,6 7,9 2,9 1,0 0,9

40—50 74,4 6,9 2,1 0,9 0,7

5 0—10 125,2 5,5 2,0 0.9 0,9

10—20 ' 76,0 6,0 2,1 0,8 0,9

" 20—30 60,5 9,0 2,4 1,0 0,8

30—40 68,3 не ояр. 2,4 1,0 0,8

40—50 71.7 8,6 2,0 1.3 1,4

Содержание валового калия в гранулометрических фракциях чернозема обыкновенного (мг КгО на 100 г прокаленной навески). 1969 год

Размер фракций, мм

Глубина, см В а V 1 Р Оо 1 О" о ! о® 4-. ода 1л дао* 1 I о Л

Целина. Разрез 691

3—17 2615 2504 1816 1841 1547 373.4 43,3 32,7 21,0

17—32 258Э £597 1780 1812 1464 472,2 45,2 30,3 20,7

34—44 2630 2691 2040 1889 1431 712.1 43,8 20,3 18,7

54—64 2327 2610 2024 1863 1515 337,6 53,0 28,4 29,0

Пашня 10-летняя. Разрез 692

0— 2470 2337 1775 1&76 12961 395,0 43,7 28,4 35,5

25—33 2529 2557 1911 1839 1457 370,0 31,7 22.0 20,5

37—47 2454 2618 1948 1878 1453 378,4 46,7. 50,0 18,0

53—«3 2147 2678 2114 1835 1461 360,9 40,6 39,0 31,0

Старопашка. Разрез 693

0—25 2572 2604 1730 1772 1472 463,4 36,7 30,0- 19.0

25—32 2552 2668 1913 1777 1497 416,7 74,0 30,0 24,0

34—44 2531 2792 2024 1798 1506 303,4 33,3 30,5 32,0

54—64 2200 2747 2186 1853 1410 3)0,1 35,2 ' 19,9 25.0

Лесополоса. Разрез 694

5—18 2473 2443 1785 1797 1428 375,1 48,4 38,0 не опр.

18—31 2463 2463 1857 1793 1506 296,7 42,2 28,2 24,0

34-44 2327 2411 1866 1796 1375 232,9 32.9 28.9 28,5

56—66 21® 2465 1980 1859 1256 261,7 39,7 28,3 63,5

Содержание кеобменного калия в гранулометрических фракциях чернозема обыкновенного (мг КаО на 100 г прокаленной навески). 1969 год

Глубина; см - Размер фракций, мм

<0,001 0.001— 0,035 0.005— 0,01 0,01— 0,05 ао&-0.1 >0.1

Целина. Разрез 691

3—17 702,2 126.5 122,5 56,1 не опр. 4.9

17—32 Й2Э.0 119,7 106,0 51,4 24,7 5.1

34—44 7С9.0 1С3.9 108,4 42,7 24.6 4.7

54—64 633.3 85,5 78,в 36,7 24,9 5,7

Пашня Ю-летняя. Разрез 692

0-25 526.9 121,3 111,7 51,1 27,4 6.3

25—33 657.2 143,4 102,0 51,0 25,9 5,7

37—47 ■ 648,1 126,7 102,9 49,8 22,2 5.6

53—63 532,8 не опр. 8Э,5 38,7 22,8 4,3

Старопашка. Разрез 693

0-25 657,4 151.8 122,9 33,8 33,9 7,Э

25—32 675,3 100,3 не опр. 43,4 не опр. 3,9

34—44 686,4 117.4 100.8 44.6 24,2 7.0

54-64 570,3 114,3 101,4 39,0 26,6 7,2

Лесополоса. Разрез 694

5—18 616,6 184.0 105,9 48,4 29.5 7,2

18—31 594.4 118,7 91.7 41,4 22,0 6.5

34—44 544,8 79,6 83,0 37,1 22,3 2.6

56—66 ■ 519,3 81,4 81,4 34,7 16,4 2,0

(Наибольшее количество обменного калия обнаружено в иле чернозема обыкновенного — от 77 до 157 мг КаО на 100 г прокаленного ила, что составляет 3—6% от валового содержания калия в иле (табл. 9). В мелкой пыли обменного калия содержится в 6—7 раз меньше, чем в иле, и составляет в пахотных горизонтах 20—23 мг К^О на 100 г навески, а во фракции крупнее 0,005 мм обменный калий составляет меньше 0,2% от валового калия соответствующих фракций.^

ПОГЛОЩЕНИЕ КАЛИЯ ПОЧВАМИ И ЕГО МИГРАЦИЯ

Гмодельные опыты с <2К показали, что с увеличением дозы калия увеличивается содержание водорастворимого, обменного и необменного калия в дерново-подзолистых и черноземных

почвах/(табл. 10, 11). Однако четкое увеличение обменного и необменного калия наблюдается только до внесения 300 мг КгО на 100 г почвы, а в интервале 300—500 мг К2О на 100 г почвы количество обменного и необменного калия увеличивается незначительно, в то время как водорастворимый калий продолжал увеличиваться.,; Такое поглощение калия может быть объяснено тем, что свободные сорбционные места были заняты н дальнейшее увеличение концентрации не повлекло за собой , увел ичение поглощения В обменную И-необменную форму./ %

и грация калия в дерново-подзолистых почвах* Анализ лизиметрических вод (табл. 12), собранных с глубины 45— 50 см, показал, что при увеличении доз вносимых удобрений

Т а б я к ц а 9

Содержание обменного калия в гранулометрических фракциях чернозема обыкновенного (мг КгО на 100 г прокаленной навески). 19б9год»

Глубина, см Размер фракиий. мм

<0,001 0,001— I 0,005— 0,005 0,01 0,01— 0,05 0,5— 0,1 >0,1

Целина. Разрез 691

3-17 99,3 18,5 5,5 2,3 не опр.

17—32 117,9 19.0 2.8 1.7 1,3

34—44 111,0 12,8 2.8 1,6 1.1

54-64 113,2 13,0 2,4 1,6 1,6

Пашня 10-летняя, Разрез 692

0-25 117,5 23.5 3,1 1,8 1.1

25—33 109,4 19.4 2,8 2.0 1.2

37—47 106,0 18,9 2.2 1.8 1.5

53—63 77,2 не опр. 2.0 1.6 1,4

Старопашка. Разрез 6*93

0-25 156.6 10,5 3,2 1,7 1,1

25—32 Ь6.7 П,4 не опр. 3.3 не опр.

34-44 Р6.3 8,3 2,4 2,5 1,2

54-64 65,2 7,2 2.4 2.3 1.7

Лесополоса. Разрез 694

5—18 109.4 12,1 2,9 23 1,9 1,0

18—31 95,2 8.0 2,2 1,0 1,4 1,3

34—44 103,8 6,2 2,7 1,7 1.6 1,2

56-66 80.3 5,7 2,5 2.0 2.2 »,1

увеличивается вымывание калия. Если под лесом вымывание составляет всего 0,7! кг/га, то при внесении ежегодно 45 кг/га КгО при вспашке на 30 см его выносится в -2 раза больше. При вспашке на 50 см при внесении в запас КгО в дозе 600 кг/га (вариант 4) миграция калия достигает 6,5 кг/га; в варианте 2, где было внесено в запас 600 кг КгО и 80 т навоза при вспашке на 50 см-вымывалось максимальное количество калия; При вспашке на 50 см при внесении больших доз органических и минеральных удобрений увеличивается вымывание калия по сравнению с лесным аналогом в 9—12 раз, а по сравнению <с обычно обработанной почвой без внесения удобрений в запас—в 3—5 раз.

Таблица 10

Поглощение дерново-подзолистой почвой {слой 0—10 см)

Исходное количество КгО В мг на 100 г почвы

Вариант 25 100 200 300 500

Водорастворимый -

1 М 9,5 21,2 28.2 54.0

4 : 1,8 10,1 21,2 30.3 54,5

Обменный

I 8.3 9.7 13.6 23,2 29,1

8-7 : 9,7 14,2 31,4 33,4

Необменный

1 6.5 9,1 10,0 27,2 28,0

4 7.3 ' 7.3 19,5 28,2 31,9

ЗАПАСЫ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗЕРВОВ КАЛИЯВПОЧВЕ

В дерново-подзолистых почвах подсчитаны запасы валового, необменного, обменного, водорастворимого и связанного с органическим веществом калия\Выявлено, что по запасам валового калия в метровом и полуметровом слоях различия между вариантами незначительный) Несколько пониженными запасами валового калия (10,5 т/га) отличается вариант 1 в полуметровом слое по сравнению с другими вариантами пашни. В слое 0—50 см лесного аналога запасов необменного калия меньше, чем в любом варианте пашни. Это может быть объяснимо тем, что на пашне длительное время вносятся удобрения и часть внесенного калия закрепляется в необменной 14

Поглощение <гК черноземом обыкновенным (слой £>—25 см). 1969 год

Парная г, разрез Горизонт Глубина, см Исходное количество К;0 в мг на ¡00 г почаы

25 50 100 200 3« 400 503

Водораств орнмын

Целина, разрез 601..... А, 3-17 1.1 2,6 6,4 16,7 29,6 36,1 50,7

Старопашка, ра!рез 693 . , . А пах 0-25 0,9 2,7 6Д 16,0 24,0 35,5 48,$

Обмен» 1ЫЙ

Целина, разрез 601 , , , , , А, 3-17 8,7 17,2 28,1 55,6 £6,5 90,7 109,0

Старопашка, разрез 693 . , . Анн 0-25 М 17,0 27,4 56,0 £6,1 &0,8 Ш,1

Необие» ный ■

Целина, раэре? 691 ... ( . А, 3-17 10,5 , 17,2 34.3 52,4 53,8 87,6 &0,6

^ Старопашка, разрез 653 . А пи 0-25 10,7 13.1 37,5 52,4 78,0 &5,5 85,4

форме. Особенно четко проявляются различия в запасах обменного калия по вариантам опыта. Чем выше доза калия, внесенного в запас, тем выше запасы обменного калия в слое О—50 и 0—100 см. Аналогичная картина наблюдается и по запасам водорастворимого калия. По запасам калия, связанного с органическим веществом, пахотные варианты почв отличаются незначительно.

Таблица 12

Вымывание к алия с лизиметрическими водами {1973-1974 гг.)

Глубина закладки лизиметров, см Вариант К;0. кг/та

отклонении среднее значение

45—50 I !.&— 2,0 1.8

» ■ 2 7.6—10,9 8,9

» 3 1.5— 3.0 2,4

» * 4 • 4,»- 8,7 6,5

» 5 0,71 0,71

• ^Дерново-подзол истые почвы обладают значительными резервами общего калия — 2400—2500 мг KsO на 100 г прокаленной почвы. В пахотных вариантах дерново-подзол истых почв 70—78% от общего калил ^составляет потенциальный резерв, 20—25%—ближний резерв^Больших различий по ближнему резерву ха^ия в пахотном горизонте вариантов 1—4 не наблюдается. Нем выше доза калия вносимых удобрений, тем выше непосредственный резерв калия в дер но во-под зол и стой почве. )

В черноземе обыкновенном^ (пахотный слой старопашки) запасы валового калия больше на 3 т/га, необменного — на 1 т/га, обменного — на 130 кг/га, чем'в 10-летней пашне, что объясняется несколько более тяжелым гранулометрическим составом старопахотной почвы. По запасам обменного калия между вариантами целины, молодой пашни и лесополосы значительных различий не наблюдается.

По запасам водорастворимого и связанного с органическим веществом калия различий не выявленс^В черноземах обыкновенных потенциальный резерв составляет от валового 36— 52%', тогда как в дерново-подзолистых почвах он составляет в пахотных горизонтах 70—78%'. Ближний резерв в черноземе в вешних горизонтах (Аь АвИ ) составляет от валового 48— 62%. Ш старопахотной почве произошло уменьшение потенциального резерва в пахотном горизонте по сравнению с целинным вариантом с 804 до 580 мг KjO на 100 г навески и, наоборот, увеличение ближнего резерва до 1016 мг по сравнению

с целинным аналогом — 780 мг на. 100'г нзвескикИтак/при меньших запасах общего калия в черноземах обыкновенных запасы ближнего резерва калия выше, чем в дерново-подзолистой почве. По потенциальному резерву наблюдается противоположная картииау

Выводы

К Длительное интенсивное сельскохозяйственное использование дер ново-подзолистых почв приводит к значительному накоплению водорастворимого, обменного н необменного калия,

(V Распашка целины и вовлечение пашни в севооборот вызывает некоторое уменьшение содержания обменного калия в ЛПЛХ чернозема обыкновенного. Экстенсивное использование этих почв существенно не отражается на содержании валового и необменного калия.

V 3. Наибольшее количество валового калия в дерново-под* золистых почвах содержится в мелкой пыли; в черноземных— в иле.

/4. Максимум необменного и обменного калия содержится в илистой фракции дерново-подзолистых и черноземных ПОЧВ, С увеличением размера гранулометрических: фракций содер- . жание обменного н необменного калия резко уменьшается.

5; При систематическом применении калийных удобрений на дерново-подзолистых почвах увеличивается в первую очередь содержание необменного и обменного калия в илистой фракции. При экстенсивном сельскохозяйственном, использовании чернозема обыкновенного наблюдается небольшое уменьшение необменно-поглощенного калия в илистой фракции.

6. Модельные опыты с "К покззалн, что при внесении до 300 мг КаО на 100 г почвы происходит существенное увеличение обменного и необменного калия в исследуемых почвах. Дальнейшее увеличение дозы калия повышает ащЕкание названных форм незначительно.

7. Внесеине больших доз калийных удобрений на фоне плантажной обработки в 3—5 раз увеличивает вымывание калия за пределы пахотного слоя дерново-подзолистых почв по сравнению с обычно обработанной почвой без внесения удобрения в запас.

8. В интенсивно используемых дерново-подзолистых почвах запасы валового и необменного калия изменяются незначительно. Запасы обменного и водорастворимого калия зависят от дозы вносимых удобрений.

9. При экстенсивном использовании черноземов обыкновенных происходит увеличение ближнего резерва калня за счет потенциального резерва. Запасы водорастворимого и связанного с органическим веществом калия существенно не изменяются.

Прикладное значение диссертации

1. Накопленные фактические материалы по калийному режиму длительно удобрявшихся пылевато-суглинистых дерново-подзолистых почв могут послужить.основой для разработки системы удобрений под культуры плодосеменного севооборота для условий южной'части Московской области.

2. Дозировка и периодичность внесения удобрений обосновывается особенностями поглощения и закрепления этих почв согласно результатам модельных опытов с 42К.

3. На основании результатов лизиметрических опытов определены масштабы миграции калия в зависимости от запасного внесения удобрений под сельскохозяйственные культуры, выращиваемые на пылевато-суглинистых дер ново-подзол истых почвах южной части Московской области.

4. Обоснована необходимость систематического внесения калия под культуры зерно-ларо-подсолиечного севооборота, введенного на тяжелосуглинистых обыкновенных черноземах западной части Саратовской области.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Содержание калия в интенсивно-нспользуемой дерново-подзолистой почве. Известия ТСХА, вып. 1, 1974 {в соавторстве с Н. Н. Поддубным).

М 2. Содержание различных форм калия в черноземе обыкновенном Поволжья. Известия ТСХА,.вып. 4, 1974 (в соавторстве с Н. Н. Поддубным).

Формы калия в гранулометрических фракциях черноземов Правобережья Саратовской области. Доклады ТСХА, вып. 198, 1974 (в соавторстве с Н. Н. Поддубным).

Объем 1'Л п. л.

Заказ 4.

Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 125008, Москва Л-8, Тимирязевская ул., 44