Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Термодинамические показатели калийного состояния основных разновидностей почв БССР

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Термодинамические показатели калийного состояния основных разновидностей почв БССР"

ЗАПАДНОЕ РЕГИОНАЛЬНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ВАСХНИЛ

БЕЛОРУССКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО- ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

И АГРОХИМИИ

На правах рукописи СЛОБОД НИ 11КАЯ ГАЛИНА ВЛАДИМИРОВНА

УДК 631.418.4/476/

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЛИЙНОГО СОСТОЯНИЯ ОСНОВНЫХ РАЗНОВИДНОСТЕЙ ПОЧВ БССР

06.01.03- агропочвоведение и агрофизика

А В Т О Р Е ФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Минск 1991

ВАЛАДЮЕ РЕГИОНАЛЬНОЕ ОТДЕЛЕНО БАСИЩ БЕЛОРУССКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСШП) ЗНАМЕНИ

ИАУчш-жаэдомгатадая гаститут

ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ашзхшш

На правах рукописп СЛОБОДНЩКАЯ Галина Владшлровяа

ттаодадШЧЕСКИБ ПОКАЗАТЕЛИ каляйюго состояния ОСНОВНЫХ РАЗНОВИДНОСТЕЙ ПОЧВ бсс?

(06.01.03 - агрспочвоведенпе л агрофизика)

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Минса 1991

Работа выполнена в Белорусском ордена Трудового Красного * Знамени научно-исследовательоком институте почвоведения ^ и агрохимии

Научные руководителя: заслуженный деятель неуки БССР, ,

лауреат Государственной премил БССР, доктор биологически наук, профессор Т Л. .Романова

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

[ХГг.Корзун}

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

старший научный сотрудник Б.И .Якушев

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник И ЛЛмигельская

Ведущее учреждение - Белорусская сельскохозяйственная

акадеткя

'Защита диссертация состоится "13 " игопя 1991 года в 13 часов на заседании специализированного совета Е 020.64.01 при Белорусском каучяо-лсследовательскш институте почвоведения и агрохимии (220108, г. Минск, ул. Казшща, 62, зал заседаний).

.. С диссертацией ыозшо ознакомиться в библиотеке института (г. {Линек, ул. Казшща, 62).

Автореферат разослан " -/X " пая; 1991 года.

7ченнй секретарь специализированного совета, кандидат сельсгохоаяйотвеннкг нэук

ОБЩ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Задача получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур обусловливает возрастающую антропогенную нагрузку на почву. В птях условиях для того, чтобы налги разумное соотношение между экономикой и экологией» необходима более углубленные знания о свойствах почв, взаимодействия почвы и удобрении, поведении элементов питания в почвах. Для характеристики режима калия в почве недостаточно количественного определения тех или иных форм этого элемента. Применение термодинамических показателей (активность ионов калия, калийный потенциал, потенциальная буферная способность почв по отношению к какао) раскрывает новые возможности для изучения калийного со-стояаия почв, для решения проблемы рационального и эффективного использования калийных удобрении. В последние- годы таким исследованиям уделяется много внимания з наией стране и за рубеком.

Однако для успешного применения термодинамических показателей необходимы детальные исследования их связей с физико-хнмяче-ски1,1и свойствами почв, минералогически!.! составом, а также изучение направленности изменения этих показателей при внесении удобрений, известковании, возделывании растений в конкретных почвен-но-климатических условиях.

Цель и задачи исследований. Целью работы явилось изучение калийного состояния почв с помощь» термодинамических показателей как в естественных условиях, так и в условиях сельскохозяйственного использования при применении минеральных и органических удобрении.

В задачу исследовании входило изучение следующих вопросов:

1) термодинамические характеристики калийного состояния естественных почв;

2) влияние антропогенного воздействия (внесение минеральных и органических удобрений, известкование) на показатели калийные потенциалы, РШК;

3) возможность использования термодинамических показателей для характеристики дерново-подзолистых почв БССР и обеспеченности растений калием.

Научная новизна. Впервые в республике проведено цалоотное (системное) изучение термодинамических показателей калийного состояния в педоэкологических рядах наиболее распространенных роз-

- новидностей почв БССЗР. Установлена связь этих показателей с химическим и минералогия есхш составом почв, изучено влияние удобрений и известкования на активность ионов калия, калийный потенциал, РВСК и ее составляющие. Определены корреляционные зависимое-, ти неаду изучаемыми показателями и некоторыми свойствами почв, урокайностью культур. Доказывается необходимость и перспективность сопряженного использования термодинамических показателей для правильного представления о калийном режиме почв.

Практическое значение. Результаты исследований будут способ.. ствовать более широкому использованию термодинамических показателей для характеристики калийного состояния почв, что необходимо для рационального и эффективного применения калийных удобрений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Термодинамические показатели являются неотъемлемой составляющей характеристики'процессов почвообразования, отражают особен-

• ности химического и минералогического состава почв.

2. При сельскохозяйственном использовании термодинамические показатели определяются уровнем применения минеральных и органических удобрений, известкованием.

3. Система термодинамических показателей калийного состояния попет быть использована при решении arpoэкономических и экологических проблем применения удобрений.

Апробащщ работы. Основные положения диссертации долокены И обсукдени на конференции по итогам научно-исследовательских работ за IS86 год, Горки, ЕСХА. IS87; на УТ.1 научной конференции молодых ученых "Проблемы рационального использования и охраны природаой среды", Минск, 1988; на конференции молодых ученых "Проблемы повышения плодородия почв в условиях интенсивного зш-. леделия", Москва, 1988; на региональном научно-методическом совещании по вопросам анализов почв, удобрений и растений, Минск, 1988; на научно-практической конференции "Теоретические и практические аспекты химизации земледелия (состояние, перспективы, экологическая безопасность)", Минск, 1990.

Публикации. По Teje диссертации опубликовано 6 научных работ, 3 статьи находятся в печати; оформлено одно рационализаторское предосжение.

Структура п обьем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, предложений лроипьолству и приложения. Она изложена на страница* мшпнопшюго текста, со-

держит ^таблиц, рисунков и список литературы, насчитывающий 148 работ, в том числе 43 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА I. Использование термодинамических показателей для характеристики состояния калия в почвах. Обзор литературы

В этой главе дана характеристика термодинамических показателей калийного состояния: активности ионов калия, калийных потенциалов, потенциальной буферной способности почв по отношению к калию. На основании обзора работ советских и зарубежных авторов показаны преимущества и недостатки зтих показателей, границы их применимости для характеристики состояния калия в почвах.

ГЛАВА 2. Объекты, условия и методика проведения исследований

Выбор объектов ошт направлен на выявление зависимости термодинамических показателей калийного состояния от природных я антропогенных факторов. Роль природных Лекторов устанавливалась с помошью получения данных для почв разного генезиса. Для этой пели были исследованы педоэкологические ряды под естественной растительностью на рыхлых (пески) и связных (лессовидные суглинки) • породах. Ряды включали почвы разного характера и степени гидре-морфизма.

Для изучения влияния удобрений исследования проводились в многолетних стационарных опытах БвлНИИНА, Гродненской областной сельскохозяйственной опытной станции, БСХА, включающих разные системы -л дозы удобрений на наиболее распространенных пахотных почвах БССР, а такие в вегетационном опыте на трех различающихся по гранулометрическому составу дерново-подзолистых почвах.

Педоэкологический ряд на рыхлых породах — озерно-аллювиальных песках — заложен на территории совхоза "ДнепробугсниЕ" в Кобринском районе Брестской области. Основу этого ряда составляют почвы, развивающиеся в условиях грунтового увлажнения и дернового процесса почвообразования: дорнозо-глееватая карбонатная (р.16Т), дерпово-глееватая (р.162), дернопснглеевая (р.165), осушенные в 1984 г., а также неосуиеяная дерново-глеевая почва (р.16У). Почвы, развивающиеся при преобладании атмосферного увлажнения и подзолистого процесса почвообразования, представлены в этом ряду дерно±»о-пплево-подзелистой (р.167) и дерново-под-

золисто-глееватой о илшвиальио-гумусовым горизонтом (р.163).

Стационарный педоэкслогический рад на лессовидных суглинках расположен в Центральной Белоруссии на территории Дзержинского лесничества в ельниках разного типа. Он включает автоиорфнуго дерново-палево-подзолистую почву (р.83), полугидроморфные - дерново-подзолистую временно избыточно увлажненную (слабоглееватую, р. 73), дерново-подзолистую глееватую (р.74) и дерново-подзолистую глее-вую с иллювиально-гумусовым горизонтом (р.94) почвы, а такие гид-радсрфнум иловато-глеевую почву (р.95). Дополнительно исследовалась полугидршорфная осушенная дерново-глеевая почва (р.84, на пашне). Названия почв давы по принятой в БССР терминологии.

3 работе использована исходная аналитическая информация о разрезах, тлеющаяся в отделе мелиоративного почвоведения БелНИША.. Образцы отбирались для- определения термодинамических и некоторых агрохимических показателей во воех разрезах по генетическим горизонтам единовременно, а в совхозе "Днепробугский" — ежемесячно .в течение вегетационного периода.

В трех стационарных опытах на дерново-подзолистых (ДП) почвах: супесчаной (э/б "Щучин" ), лагкосуглинистой (Горки) и связ-нопесчаной (э/б "Подолеоье") наблюдения велись на вариантах о разными дозами и системами удобрение. Отбор образцов проводился .о глубины 0-20 и 20-40 ом после уборки картофеля (1986, 1987 гг.), ячменя (1987 г.), озимой ржи (1986 г.) на дерново-подзолистой супесчаной почве, после уборки льна (1985, 1987 гг.) на ДП легкооу-'глинистой д на дерново-подзолистой связноаеочаной почве весной . (до внесения, удобрений) и после уборки ячменя (1984, 1985 гг.).

В 1987-1989 гг. был проведен вегетационный опыт о райграсом многолетним ыногоукосным на дерново-Подзолистой супесчаной, легкосуглинистой и связнопеочаной почвах (агрохимическая хпрактерио-' тика почв представлена в таблице I). Ставилась задача — изучить процессы превращения внесенного в почву калия, оценить доступность его растениям на основе термодинамических показателей при различных уровнях минерального питания и в процессе выращивания трав, а тапке установить связь изучаемых показателей о поступлением калия в растения И о показателями калийного состояния, по-■ лучепаша общепринятыми методами.

Cxètia опыта включало 8 вариантов (повторнооть 6-ти кратная); ; б/у (контроль); 2 - Ш!^ - фон; 3 « ф + Kj; 4 - ф + Kj + Coj; : 5 - # + Kj. + C&j; 6 - ф + К2', 7 - ф + Kj + Goj-; 8 - $ + CiVj.

Доза удобрений в г д.в./кг составила: 1Г - 0,228; Р - 0,050; -

0,053; Кц - 0,250; Ко - 0,500. Мелиорант вносили в виде СаСОд,

Саг - по 0,5 Н_, Са? - по Н_. ^ г г г Таблица I

Агрохимическая характеристика почв вегетационного опыта

Почва ; рн ; нг ; s ; У ! Гумус 1 KoO-S | Р2°5

}^i;jM~3KB/I00 г| '/а ¡мгДООг почвы

ДП супесчаная 5,85 1,31 4.44 77 1,2?. 11,5 22,7

ДГ1 легкосуглинистая 4,88 3,85 4,94 55 1,91 11,5 16,8

ДП связнопесчаная 5,08 2,98 3,74 56 1,94 22,3 22,0

s - содержание KgO в почве дано по !,!аслозой, Р2О5

по Кирсанову,.

В образцах почв, взятнх по генетическим горизонтам в яедоэпо-логических рядах, определяли содержание гумуса. ЕКО, рН, Нг, об- ' мешше катионы, РВСК и ее составляющие: ¿К0< АН0. Активность ионов калия, кальция а водорода определяли в почвенной пасте, увлажненной до шишей границы текучести (Крупсккй и др., 1974, 1975).

В почвенных образцах, отобранных на стационарных и в вегетационном опыте, кроме общепринятых агрохимических показателей,определяли калий водорастворимый по Александрову, обменный -•■ по Мао— лоеой, необменный, гидролизуемый 2,0 н. HCI — по Пчелкину, яеоб-менно поглощенный (фиксированный) — по Гедройцу. Активности попов II4", К+, Са2+ определяли в почвенной пасте при соотношении почва : Еода 1:0,5 (Цуршссв, 1Э77; Кулаковская и др., 1983).

РВСК определяли по разработанной нами модификации методики Беккетта с применением ионоселективного электрода ЭМ-К-01 л элест- . рода д.ля определения суммы активностей кальция и магния.

При математической обработке данных применялся корреляционно-регрессионный анализ, а такяэ 1-, 2-х л 3-х факторный дисперсионный анализ (Доспехов, 1979).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛВД0ВА1ВЙ Активность ионов калия исследованных почв

В подоэкологических рядах на озерно-аллювиальных песках и лессовидных суглинках независимо от состава почвообразующлх пород и типа почвообразования наблюдались низкие значения активности

ионов калия (0,01-0,11 ммоль/л). Более высокие показатели (0,121,10 ммоль/л) получены для подстилки, пахотного и гумусового горизонтов, что в значительной .мере объясняется биогенным характером калия. Для гумусовых горизонтов обнарундвалась достоверная связь с количеством гумуса, т.е. со степенью гидроморФизма почвы.

Результаты статистической обработки данных наблюдений за динамикой активности ионов калия в почвах, развитых на песках, показали, что зоной максимальной динамичности являются верхние горизонты рассматриваемых почв (рис. I), нико, как правило, располагается зона стабилизации. Наименьший размах колебаний величин получен по профилю автоморфной дерково-палево-подзолистой почвы, наибольший — в неосушенной дерново-глеевой почве, что связано с Елияниам влаги.

На распределение по профилю оказывает влияние характер и направленность почвообразовательного процесса, количество влаги, химический состав почвы.

Антропогенные воздействия (внесение минеральных и органиче-•ских удобрений, известкование) направлены на смещение природного калийного равновесия. Результаты, полученные в стационарных опытах, свидетельствуют, что применение удобрений оказывает на активность ионов калия воздействие, существенно превышающее природные факторы. Самые низкие значения (0,05-0,06 ммоль/л) получены -на вариантах без удобрений, самые высокие (1,12 ммолъ/л) — на вариантах о применением органо-минерэльной системы удобрений.

Получены средние и высокие коэффициенты корреляции (г = 0,550,84) мезду и урожайностью культур. Тесная корреляционная зависимость наблюдалась между величиной и содержанием водорастворимого и обменного калия.

В вегетационном опыте изучался характер изменения активности калия при внесения минеральных удобрений, известковании и в процессе выращивания райграса. Калийные удобрения в дозах 0,25 (К]-) и 0,50 (1^) г д.в./кг почвы увеличивали значения а^ь (табл. 2). Влияние СаСОд было неоднозначно. Так, на дерново-подзолистой лег-косу.глинистой почве известкование по 0,5 Нг на фоне К^ (зар. 4) привело к уменысению активности калия, несмотря на меньший вынос калия растениями на этсм варианте. Снижение при известковании дерново-подзолистых оуглинвстик почв наблэдпли Прокошев (1075), Гр'лкченко и др. (1985), В то же время внесение СаСОд при высокой

I

Sí

in

0

\ ó.

\

\

ч

v. ч

ч

______

X ex es rr

СЭ

c= ai

o; s

c= «c se;

3= t— o

СЭ

00

les

XZ

S

Œ

£

Ô

O

ÍJ

Cx.

1

ü &

is

>0

I

0 й а-

1

0 м Ч)

й

1

•V §

Чч

tu

I

3-

Таблица 2

Характер изменения активности ионов калия (шоль/л) в вегетационном опыте с райграсом

; 11 .....................

* | Почва ДП супесчаная '; Почва ДП легкосуглинистая { Почва ДП связнопесчаная

вари-}-анта ^ Г I* г 1 ! 6 ? |Вннос | «29 I 1 I I ! ! 2 1 ! ! 6 ! •Вынос |к20 ! I » Т"~ — 1 2 6 ; Вынос 1 %о

I 0,05 0,05 0,02 0,16 0,04 0,04 0,01 0,11 0,26 0,25 о;го 0.08

2 0,04 0,03 0,01 0,43 0,02 0,02 0,01 0.44 0,16 0,05 0,02 1,10

3 0,27 0.03 0,01 1,30 О.П 0,06 0,01 1,62 0,28 0,07 0,01 1,65

0,30 0,05 0,01 1,32 0,08 0,05 0,01 1,27 0,47 0,С8 0,01 1;68

5 0,33 0,10 0,01 1,29 0,07 0,02 0,02 0,92 0,72 0,12 0,01 1,92

6 0,89 0,40 0,01 1,56 0,38 0,16 0,02 1,59 1,51 0,87 0,02 1,39

7 0,82 0,38 0,01 1,45 0,54 0,19 0,01 1,76 2,69 1,10 0,02 1,94

8 0,98 0,48 0,01 1,39 0,87 0,30 0,01 1,01 3,31 1,20 0,02 Г,82

Примечания: х - укосн; вынос 1^0 (первый укос), г/сосуд;

вар. I - б/у; вар. 2 - ЯШд. - фон; вар. 3 - ф + вар. 4 - ф + % + Са^; вар. 5 - ф + ^ + Са2; вар. 6 - ф + &>; вар. 7 - ф +' К2 + Са^; вар. 8 -ф + К2 + Саз; к I ~ 0,25 г Д»в./кг почвы; К2 - 0,50 г д.в./кг; Са]; - СаС03 ,. по 0,5 Нг; Са2 - СаС03 по Нг.

насыщенности ППК калием ^ 6% от ЕКО) приводило к повышению Отчетливо эта тенденция прослеживается на дерново-подзолистой связнопесчаной почве с повышенным содержанием К^О.

Изучение активности калия в процессе выращивания райграса выявило снижение после каздого укоса. К концу проведения опыта на всех вариантах установились очень низкие значения (0,010,02 ымоль/л).

Таким образом, активность калия, характеризуя наиболее доступную находящуюся в растворе часть калийного резерва почвы, зависит от содержания элементов в ППК и количества влаги. Эти составляющие в силу своей природы определяют гак значимость, так и нестабильность показателя

Калийный потенциал

Изучение калийных потенциалов в почвах на песках и суглинках показало, что так же как и активность попов калия они обнаруживают связь с почвообразовательными процессами, которая проявляется, однако, не в количественных различиях, а только в характере изменения этих показателей по профилю. Интервал колебаний потенциала рК-0,5рСа составил в профилях почв на песках 1,12-3,21, на лессовидных суглинках — 1,17-3,92. Близость этих показателей свидетельствует, что гранулометрический состав не является определяющим для величин калийных потенциалов, более зависимых, от химического состава почв. Высокими значениями рК-0,5рСа (3,21-3,92) выделяются почвы, сильно насыщенные основаниями, где вследствие высокой активности ионов кальция переход калия пз твердой фазы почвы в раствор наиболее затруднен.

При оценке калийного состояния почв естественных цепосов па основании потенциалов рК-0,5рСа и рН-рК в некоторых случаях наблю-' далось несоответствие меяду значешшш потенциалов и обеспеченностью почв калием. Это несоответствие связано с тем, что калийные потенциалы являются производными двух величин. Следовательно; <:-.>-обходило наряду с калийными потенциалами учитывать л величин

Характер изменения калийных потенциалов, наблюдаемый в стационарных опытах, зависел, превде всего, от доз минеральных я органических удобрений. Наиболее благоприятные условия калийного питания смалывались на вариантах с применением оргаяо-лшнераль-пой системы удобрений. ;

Установлена сильная и средняя корреляционная зависимость

между калийными потенциалами и урожаМостью озимой рни, картофеля, ячменя, льна = 0,64-0,84). Корреляция с урожаем для потенциала рК-0,5рСа теснее, чем для традиционных показателей калийного состояния (II водор., К обм., К необм.).

Оптимальными в условиях данных опытов были значения рК-0,5рСа 1,28-1,46 для дерново-подзолистой супесчаной почвы, 1,43-1,70 для легкосуглинистой и 1,49-1,65 для связнопесчаной, а оптимальные значения рП-рК составили соответственно 4,07-4,41; 3,20-3,82 к ЗД1-3.97.

В вегетационном опыте исследовалось влияние на состояние равновесия КггСа как удобрений, так и растений. Внесение калийных удобрений приводило к уменьшению величины калийного потенциала, т.е. к снижению энергии связи адсорбированного калия, а интенсивный вынос его с урожаем — к увеличению рК-0,5рСа. Калийный потенциал в вегетационном опыте возрастал от укоса к укосу. Особенно резкие колебания отмечены на вариантах, голучавлих калийные удобрения. К концу проведения опыта, независимо от дозы удобрения, значения рК-0,5рСа составили 2,80-3,30, т.е. установилась , очень низкая скорость перехода калия из обменнопоглощенного состояния в раствор.

Потенциальная буферная способность почв по отношению к калию (РВСК)

Диагностика свойств почвы в отношении калия по показателям буферности основана на измерении параметров изотермы адсорбции. Для изучаемых почв в педоэкологических рядах на песках и суглинках, помимо традиционных, о прямолинейной зависимостью ¿»К от АЕ. ■ (I) и зависимостью, криволинейной в нижней части и прямолинейной в верхней (2), получены еще 2 мша изотерм РВСК, что обусловлено особенностями минералогического состава тонкодисперсных фракшт??.

Прямолинейная зависимость л К от АН наблюдается по всему профилю дерново-глееватой карбонатной почвы (р.161), а также в некоторых горизонтах разрезов 162, 83. 73, 74, 84 (рис. 2), что свидетельствует об обмене на относительно однородных "неспецийпче-скнх" обменных- позициях почвенных минералов, представленных в основном каолинитом, гцдрослюдой, хлоритом, низкозаряднш смектл-том, смешакослойными слюда-смектптов!г.;и образованиями.

По профилю почв на лессовидных суглинках преобла.-Епвдп является второй тип изотермы. Криволинейна! участок соответствует

0,12 о,с& 0,04 о

-0,04

—о,о 6 -0,12

3 2^1

/У А /8 12 16 ' .Л-Ап, 2-12с» / г-В6Са,25-36 / з-ВСГг, 47-56 / 4-С8, 60-70 / 5-СО, юо-по

-лК р.ш

1-Ап.. 2-12

2-А,<3, 25-35 4-85, 65-75

5-ВЗ, 40-50

р./62

0,04 О

-0,04

р./67

12 1&

/ I- А,, 2-12 г- Аг,24-32

р./ез

/

Г

8

12 16

>

а-ВК, 35-4Б 4- ВгИРа,55-6б

0,16 0,12 • 0,08 0,04

о

& 12 16

'-А.ЛгСе), 13-25 2-ВКд, 25-35

Л 8 12 16

з- ВЬ.§, 32-42

р. 94

/ 4

/ /5 г /

I г-?

I ! !/

!2. .!&

4- В1д„ 45-55

5-Ср, 130-ИО

Асг ИЗОТЕРМЬ! РВС* ПО ПРОФИЛЮ ПОЧВ НА РШ&1Х И СВЯЗНЫХ ПОРОДАХ (по оси ординат-±¿К, м-эпв/ЮОг почвы, по оси айсцасс-ШО"ъ(и/л^

н

обмену на селективных к калию позициях и может быть обусловлен присутствием в илистой фракции рассматриваемых почв лабильной верМикулитовой фазы, а также хлорит-вермикулитовых смешанослой-ных образований.

Своеобразная фор,5а изотерм ЕВСК, когда прямолинейные участки с довольно близким углом наклона к оси абсцисс соединены участком, параллельным этой оси, наблюдается почти гю всему профилю дерново-подзолисто-глеевой с иллювлалыю-гумусовым горизонтом .почвы (р.94), что, очевидно, связано как с наличием нескольких типов неспецифических обменных позиций, так и с блокированием части этих позиции неоиликатными формами алюминия и железа. Такая же форла изотермы 1Елеет место в профиле, дерново-глееватой осушенной почвы (р.162), что свидетельствует о трансформации минералов по подзолистому типу в результате осушения.

В изотермах РВСК дерново-палево-подзолистой (р.167) и дерно-во-подзолиото-глееватой с шгазвиально-гумусовыи горизонтом почвы (р.163) участки, расположенные под углом к оси абсцисс, переходят в прямую, параллельную этой оси, что также отражает при, знаки проявления подзолообразования в этих почвах.

Содержание легкодоступного калия (-дК0) составляет в песчаных почвах 0,002-0,170 м-эквДСО г, в суглинистых — 0,002-0,320 ы-экв/100 г- почвы. Минимальные значения -дК0 наблюдаются в палевых подгумусовых (А пал., А пал. §) и оподзоленных (А^^)^д) горизонтах. В гумусовых горизонтах почв на суглинках запасы легкодоступного калия тесно связаны с содержанием илистой фракции (<£ = 0,9Г) и органического вещества {%= 0,89). В оподзоленных и иллювиальных горизонтах не выявлено значимой корреляции между величиной -дК0 и содержанием илистой фракции, что, вероятно, связано с особенностями ее минералогического состава.

Значения показателя А!^ (равновесного отношения активностей %+/(8Са2+ + по пР°Фшт почв на рьислых породах состав-

. ляют 0.2.10"3 -7,4-Ю-3, на связных - 0,2-IО-3 -21,4-IО-3(м/л^А В почвах псдоэкологического ряда на суглинках максимальные значения АН0 наблюдаются й гумусовых, минимальные— в оподзоленных горизонтах. Показатель АИ0 коррелирует в гумусовых горизонтах зтих почв только с содержанием органического вещества.

Буферная способность почв по отношения к калию по профилям изменяется в широких пределах: от 1,9 до 29,1 и-эквДООгДм/л)^ для почв на песках и от 4,7 до 100,0 для почз на суглинках. В гу-

мусовых горизонтах суглинистых пота ГБСК колеблется от 13,3 до 14,9 .м-зквД00 г/См/л)1/2. При переходе от автоморфной к полу-гидроморфной и гидрсморфной почвам увеличивается как д К0,•так и Лй0 и, следовательно, частное от деления этих двух величин, т.е. РВСК, изменяется мало. Наиболее высокие значения РВСК почв под лесом наблюдаются в иллювиальных горизонтах.

Данные, полученные в стационарных опытах, свидетельствуют, что внесение удобрений приводит к значительному увеличению показателей -дК0, АН0, Буферная способность по отнопению к калию изменяется от 10,7 до 11,0 м-эквДОО гЛм/л)1/2 на ДП связнопесчаной, от 11,4 до 18,5 на супесчаной, и от 16,2 до 23,0 на легкосуглинистой почве. Применение высоких доз минеральных удобрений, кал правило, снижает РВСК дерново-подзолистых почв, а сочетание минеральных и органических удобрений приводит к некоторому увеличению РВСК, что подтверждается данными других авторов.

В опыте на ДП супесчаной почве подсчитана корреляция меяду урожайностью ячменя и показателями, полученными на основании изотерм НВСК. Для-ДК0, К^, АНд коэффициент корреляции составил 0,61-0,65; для дв - 0,83.

Для установления характера изменения РВСК при истощении почвы буферную способность определяли в вегетационном опыте с райграсом до закладки опыта, пооле 2-го и после 6-го укосов (табл. 3). Вследствие низкой РВСК дерново-подзолистых почв значения показателей-дК0, К^, АВ0,дО и РВСК после двух укосов определялись исходными характеристиками почвы, дозами калийных удобрений, выносом калия растениями, т.е. зпачения этих показателей зависели от того, в достаточной ли мере компенсировали удобрения вынос калия урожаем. При глубоком истощении почв на всех вариантах опыта отмечены низкие значения-дК0, АЗ^, при этом РВСК значительно возросла.

Следовательно, высокая РВСК для дерново-подзолистых почв1 может быть и признаком их сильного истощения по калйю, т.е. для объективной характеристики калийного состояния ИЗСК необходимо использовать о показателями интенсивности и емкости почвы.

Таким образом, ГОСК отражает минералогический состав почвенного ила я его трансформацию в процессе почвообразования, позволяет охарактеризовать калийное состояние почвы и ггрогяо-

Таблица 3

Характер изменения РВСК и ее составляющих в вегетационном опыте с райграсом (почва дерново-подзолистая связнопесчаная)

Т

Схема опыта

К,

м-экв/100 г почвы

(м/л)1^

ЕЗСК

ммоль/л

Т

-лО кИа«моль'

-I

Фон + К£ Фон + К^ + Са2 Фон + К2 Фон + &■> + Са2

Са1 Саг

Саг

Фон (ЛШср

Фон

Фон + % +

•Фон + +

Фон + к2

Фон + *2 +

Фон + +

Са2

До закладки опыта

0,41 0,54 0,13 24,00 17,08 1,20 8,97

После 2-го укоса •

0,04 0,06 0,02 2,40 16,70 0,12 14,93

0,06 0,09 ' 0,03 3,20 18,10 0,16 14,25

0,27 0,36 0,09 17,50 15,40 0.88 9,94

0,28 0,39 0,11 17,00 16,29 0,85 9,94

После 6-го укоса

0,02 0,04 0,02 0,80 25,00 0,04 17,70

0,02 0,02 0 • 0,70 28,60 0,03 17,99

0,02 0,02 0 0,60 33,30 0,03 18,39

0,02 0,02 0 0,70 28,60 0,03 17,99

0,02 0,02 0 0,60 33,30 0,03 18,39

0,02 0,02 0 0,60 33,30 0,03 18,39

0,02 0,02 0 0,60 33,30 0,03 18,39

РВСК и-эквДОО гДы/л)1/2

зировать поведение калия в почвах разного генезиса.

ВЫВОДЫ

1. Уровень активности ионов калия (а^+) является отражением протекающих в почве биологических процессов.

1.1. В педоэкологических рядах на озерно-аллювиальных песках и лессовидных суглинках максимальные значения (0,12 -1,10 ммолъ/л) приурочены.к подстилке, пахотным и гумусовым горизонтам.

В этих горизонтах отмечены значительные сезонные колебания с максимумом в апреле и резким скитанием при нарастании фп-томассы (май). В нияелеяащих горизонтах динамика выражена слабо.

1.2. На распределение по профилю почвы оказывает влияние характер и направленность почвообразовательного процесса, количество влаги, химический состав почвы.

1.3. Применение удобрений воздействует на активность ионов калия сильнее, чем природные факторы.

1.4. В пахотных горизонтах дерново-подзолистых почв независимо от гранулометрического состава значения определяются дозами минеральных и органических удобрений. Минимальные значения (0,05-0,06 шоль/л) получены на неудобряемых вариантах, максимальные — 1,12 ммоль/л на вариантах о применением органо-минеральной системы удобрений.

1.5. Активность ионов калия достаточно тесно коррелирует

с урсглйностью культур (г = 0,56-0.81), содержанием водорзство-римого и обменного калия в почва (т- = 0,81-0,88).

1.6. Известкование при невысокой дозе калийного удобрения сниаает б ДП легкосуглшшстой почве. При высокой обеспеченности дерново-подзолистых почв калием (~ от ЕСО) внесешз СаСОд приводит к достоверному увеличению а»/+, т.о. к повшашта доступности почвенного калия растениям. 4

2. Калийный потенциал почвы (р!С~0,5рСэ), так гег как н ск-тивноеть ионов калия, обнаругсивает связь о почвообразовательными процесса'«?, что проявляется в изменении этого показателя по профилю, однако абсолютные значения .калийных потенциалов больше отражают химический состав почв, чем их генезис.

2.1. Значения калийных потенциалов рК-0,5рра составляют ' в пр^Гилнх почв на песках 1,12-3,21, на суглинках — 1,17-3,92.

Высокими значениями рК-0,5рСа (3,21-3,92) выделяются почвы, сильно насыщенные основаниями (дерновые заболоченные), где вследствие высокой активнооти ионов кальция переход калия из твердой фазы почвы в почвенный раствор наиболее затруднен.

2.2. При применении удобрений значения калийных потенциалов зависят прежде всего от доз минеральных и органических удобрений.

Наиболее высокая урожайность культур в стационарных опытах на дерново-подзолистых почвах получена при значениях рК-0,5рСа 1,28-1,46 (супесчаная почва); 1,43-1,70 (суглинистая) и 1,49 -1,65 (связнопесчаная). Потенциал рН-рК в этих случаях составлял соответственно 4,07-4,41; 3,20-3,82 и 3,11-3,97.

Наблюдается сильная и средняя корреляционная зависимость ыевду калийными потенциалами и' урожайностью озимой ржи, картофеля, ячменя, льна, а также мезду калийными потенциалами и содержанием водорастворимого к обменного калия.

Корреляция с урота ем для потенциала рК-0,5рСа была выше, чем для традиционных показателей калийного состояния (К водор., К обм,, К необы.).

2.3. На характер изменения калийного потенциала возделываемые растения оказывают влияние в зависимости от их биологических особенностей. Интенсивное потребление калия растениями увеличивает рК-0,5р0а. 'В вегетационном опыте наиболее резкие изме-

■ нения калийного потенциала отмечены на вариантах с внесением калийных удобрений в повышенных дозах. К концу проведения опыта величина рК-0,5рСа составила 2,80-3,30.

3. Форма изотермы ЕВСК (потенциальной буферной способности по отношению к калию) отражает минералогический состав тонкодис-персннх фракций изученных почв, для которых, наряду с традицион-нши, получено 2 вида кривых, имеющих диагностическое значение.

Интервал колебаний ИЗСК по профилям почв на песках составляет 1,9-29,1; на суглинках — 4,7-100,0 м-эквДОО г/См/л)1/2..

• Характер изменения РВСК в значительной мере обусловлен профильным распределением-6 К0 и Ай0.

3.1. Запасы легкодоступного калия (-дК0)1 рассчитанные ас .изотермам КС?, в профилях почв на рыхлы;: и связных породах равны соответственно 0,002-0,170 и 0,002-0,320 м-иквДОО г почвы.

Для гумусовых горизонтов суглинистых почв установлена тесная корреляция -д.К0 с содержанием илистой фракции (ч = 0,91) и органического вещества (1 = 0,89).

В профиле суглинистых пота минимальные. значения -л К0 свойственны подгумусошгл оглееиным и еподзолэнным горизонтам, максимальные — гумусовым и иллювиальным горизонтам.

3.2. Значения АН0 песчаных почв состааляют 0,2»Ю-^-?,4»10 (м/л)*/^. Характер изменения показателя АН0 по профилю отражает генетическую природу этих почв.

В ряду почв на лессовидных суглягжах максимальные значения А!^ (до 21,4 (м/л)1/2) наблюдаются в гумусовых, минимальные (0,82,0) — в оподзолешшх горизонтах. Значимая корреляция для показателя АН0 в гумусовых горизонтах получека только о содержанием органического вещества.

3.3. Внесение удобрений приводит к значительному увеличению дК0, К^, Ай0. Наиболее-высокие показатели получены для вариантов оргаяо-млнеральной системы удобрений.

3.4. Умеренные дозы удобрений и невысокий вынос калия с

урога см не приводят к значительному изменению РВСК дерново-подзолистых почв. Применение высоких доз удобрений, как правило, снижает РВСК, а сочетание минеральных л органических удобрений способствует некоторому увеличению РВСК, В стационарных опытах на дерново-подзолистых почвах РВСК изменялась от 10,7 до 11,0 м-эквДОО г/(м/л)1/2 на связнопесчаной, от 11,4 до 18,5 на супесчаной п от 1С,2 до 23,0 па легкосуглинистой почве.

3.5. При выращивании многоукоской культуры па дерново-подзолистых почвах устанавливались очень низкие значения-дКо(0,01-0,03 и-экпДОО г), АНд (0,30-Ю"3 -1.60.10-3 (м/л)1/2). при этом РВС15 этих почв значительно возрастала.

3.6. Для правильного представления о калийном реяпма почв РВСК необходимо использовать с показателями интенсивности (А!^) и емкости (- лКр) почвы.

4. Система термодинамических показателей дает достаточно полное представление о катанном состоянии почв, позволяет определять потребность в калийных удобрениях и прогнозировать поведение калия в почве.

ПРШОВЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

I. Предношена модификация методики Бекяэтта дая определения дернопо-подзолистых почв, что позволяет упростить й ускорить этот процесс.

2. Для оценки потребности почв в калийных удобрениях рекомендуется использовать систему термодинамических показателей, что позволит более рационально и эффективно применять калийные удобрения в соответствии с особенностями почв,

3. При внесении калийных удобрений з запас на дерново-подзолистых почвах необходимо учитывать величину РВСК.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБШОВАНШХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦШ

1. Физико-химические свойства почв, развитых на покровных сухмтнках Центральной Белоруссии // Ионометряя в почвоведении. — Пушино: Изд-во АН СССР. ~ 1987. — С. 146-151 (в соавторстве) .

2. Диагностика калийного питания озимой пшеницы с помощью калийных потенциалов и показателен активности // Почвенные исследования и применение удобрений. — Минск: Ураджай, 1988. — Вып. 19. — С. 87-91 (в соавторстве).

3. Использование термодинамических показателен и РВСК для оптимизации калийного режима дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы // Проблемы повышения плодородия почв г условиях интенсивного земледелия / Тезисы докл. всесоюзной научно-технич. конф. -- Москва, 23-25 мая. 1988. — С. 79.

4. Использование показателя активности и калийного потенциала для оптимизации калийного режима дерново-подзолистых почв БССР // Почвоведение и агрохимия. — Минск: УраджаЙ, 1989. — Вып. 25. — С. 69-74 (в соавторстве).

5. Влияние степени гукусярованности и системы удобрения на термодинамические показатели и калийную буферную способность дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы // Почвенные исследования и применение удобрений. — Минск: Урадиай, 1989. — Вып. 20. — С. 62-72 (в соавторстве).

6. Использование системы термодинамических показателей для характеристики качийного и фосфатного режимов дерново-подзолистых почв // Теоретические и практические аспекты химизации земледелия / Тезисы докл. научной конференции. — Минск, 19-20 сентября, 1990. — С. 32-33 (в соавторстве).