Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НА КАЛИЙНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ И КАЛИЙНУЮ БУФЕРНУЮ СПОСОБНОСТЬ ГЛАВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НА КАЛИЙНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ И КАЛИЙНУЮ БУФЕРНУЮ СПОСОБНОСТЬ ГЛАВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ"

ЮСКОВСКИД ОЕША JBMU. СРДШ ОЯТЯБРНЗКСЯ РЕВОЛИЦИИ я " ОРДША ЧИПОВОГО КРЛСШГО зимам ГОСЩРСТВИОШ УНИЕЕГСИТВГ ашнИ М,В JtOHOBOCOfii

Факультет почвомдеаия

J: '

На правах рукопвсш

ИЛОСуд ДОГВД Р1СЛ

, . Ш 631.413.4.03

ыияник яштадоа свойств на каюйшя готввдш и

КАЛИЙНЛ) БУФЕРНУЮ СПОСОБНОСТЬ TIWVX ТИПОВ ПОЧВ Соецюхьвооп 06.01.03 - Почвоведение ,

Автор в Фврат'

дроовртадкя ва соиокаяга ученей степени кандидата вв<нюгжчес»11ваук

Москва - 1985

. . - ¿■¿-Ар

. •.: • '• ■ / ук на кафедре юшга нота факультета почво-

г- о'государственного унжвврсвтега иы.М.В.Лоио-

Носова. •••• ...— ' _ '■ - '

Ваучныа руководитель - доктор Оиологнческшс наук, ' ■ профессор Д.С.Орлов.

" Офвдяахьше оппоненты: доктор биодопгчвских наук

Л.О.Карпачевскяй; ''

кандидат сельскоховяйствевшг паук ОЛ.ЫедведевД.

Ведущее учреждение - Институт почвовед«вея н <1ютосинтваа ДВ СССР.4 .

, Залкта состоится " б* ЛСОЛ} 1985 г. в 15 час. ЭО моя. на васедашщспецнаяивированного совета К.053.05Л6; МГУ 4 «ш.М.ВЛомоносова; П9899. Москва, Леннвскяе горы, МГУ, факультет почвоведвная. Ученаа совет.

С ДкосертадкеЙ иожно ознакомиться в байлиотекв факультета почвоведения МГУ. ' ■ ' .

Автореферат разослан « 9 1965 г.

тченый секретарь дяироваиного совета

И.П.Еабьева

Актуальность пройдет. Исследования калийного потенциала х калийной буферной способности появоляют полупить ваткейене показатели состояния кадия я почве. Эти показателя наводятся на оонсн-ве теоретических представлений о домикирущеО гиюгческоИ реакции обмена вовов к* и Их использование перспективно для оценки обеспеченности почв к&хмеы и регулирования калийного питания рос-тений, Теория я химизм процессов, декадах в основе »тих понятий, разработаны недостаточно. Нет ясного представления о механизмах реакций, о факторах, о пределящих их величину, не шявлена их связь с генетическими особенностями почв; условия определения х трактовка величин строго не обоснованы.

Цель а з'уцщ р^чедоемшя. Целью исследования была комплексная характеристика калийного состояния .'лавшх типов почв. Шли поставлены следующие задачи: I. Изучить закономерности формирования калийного потенциала ж потенциальной буферной способности почв по отношению к калии (ПЮК) в главнейших типах почв. 2. Выявить влияние химического состава и свойств почв (гумуо, минералогический состав, обменные катиони) на калийный потенциал и (ШСК. 3. Выявить химические компоненты почв, играющие ведущуи роль в формировании калийного состояния. 4. Стонить влияние минеральных удобрений на калийный потенциал и ПБСК.

Научная новизна. Взершв дана кошлексная характеристика состояния калия для широкого вонально-геветического ряда почв. Показано, что органическое вещество повышает ПБС* и сникает показатель АЯ0. йшвлено, что определение калийного потенциала в равновесном растворе дает более низкие величины и более точно характеризует свойства почв, чем результат его определения в солевой вытяжке. Найдено, что внесение минеральных удобрений влечет за собой сопряженные изменения ряда показателей калийного состояния.

едчаза бйлжтвка

значение. Комиексная характеристика калийного оостояния почв может йиь использована для разработки реко-цявиагттй до оце&се условие к оптимизации калийного питания. Предлагается определять величину калийного потенциала яря условии до-стихе нвя равновесия меаду твердима фазами почт ж почвенным раствором. ■

^ртумПяггвр; работы. Диссертация рассмотрена и рекомендована к защите на заседании кафедры ша почв факультета почвоведения МГУ II февраля 1985 года.

Дубяикапрд, По теме диссертация опубликовано 2 статьи.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на /^¿страницах машинописного текста, включает /^таблиц, рисунков. Она состоит из введения, 0"~глав и выводов. Список использованной литературы вюшчает SYназваний (кэ них ^^ зарубежных).

Глава I, Состояние калия в почвах • I. Фогаи соединений калия в почва» а его значение для tvac-те^др. Формы соединений калия в почвах разнообразны к их мокно охарактеризовать групповым составом. Н.И.Горбунов (1965. 1978) щцелы вескогько видов резервов кадия: I - непосредственный резерв (извлекается агрохимичесгскмн вытнхкаш); 2 - ближний резерв (калий в илисто 11 фракций); Э - потенциальный резерв (калий во фракции более 0,001 ни). До В.И.Горбунову (1978) палий сосредоточен преимущественно в форме потенциального и ближнего резервов ■ только 0,5 - 1*5£ всего калия образуют непосредственный резерв. Близкие представления развивали и другие авторы, дрналвд 1962) подразделил весь почвенный калий на вадорастворишй, легко-обмеиный, необмевный. Мало отличаются и представления Тисдаля ( TiíJoCt, 1967). рассмотрекше группировки представляет теоретический интерес н позволяют охарактеризовать потенциальное плодородие почш, но ыало что дают для оценки реальной обеспеченно-

сги растений. Наибольшее практическое значение имеют соединения калия, нагадящиеся в почвенном растворе, к обменный каянВ, состояние которых может быть описано термодинашгческя.

- 2. Термодинамические характеристики с^тояния калия в поч-рах, Учас пне калия в процессе почвообразования и формировании плодородия можно шявить двумя путями. Нервай основан на научении форм соединенна калия о помощью эмпирических вытяжек, имитирующих способность растение извлекать калий из почш, Второй путь основав на применении законов термодинамики. Этот подход универсален х теоретически обосновал, хотя его применение к почвам осложнено гетерогенностью почв к неравновес нсстью вочведао-химических процессов. Ори термодинамическом подходе в качестве параметров состояния удобно использовать частные произведшие термодинамических потенциалов. Химический потенциал ионов К* в раст-Воре^*^ можно виразать через его актншость:^^ rfle*^ где /fx* ~ химический потенциал ионов К* в условно внбрашюк стандартном состоянии, его активность, & - газовая по-

стоянная, Г - абсолютная температура.

Активность возов калия в почвенном растворе зависит от содержания других ионов: И*, Се?*, и органических лигандов, а число возможных реакций и учеютвущих в них котонентов велико, что затрудняет общую термодинамическую оценку. Однако в конкретной почве наибольшее значение имеет только одна доминирующая реакция. В слабокислых и нейтральных почвах ППК насыщен преимущественно кальцием« и поэтому в качестве доминирупцей реагарш принята реакция обмена: ПСа2+ + 2К4" ПК^ + Са2+ • . где

ПСа2+ ■ Щ означают ионы Са2+ и К+ в составе почвенного погло-шатаего комплекса. Константа зтой реакции может быть выражена о помощью закона действующих масс.

Засжсыьая дошвврупяур решали» о<Змевл черва изменена« сво-йодной евергжх, подучим: (рК - 0,5 [Са) — 5710,83 ■

ЗрК - 0,5 рСа) д*. Эта величава подучила название калийного потенциала. В почвоведекии чаще используются безразмерные единицу, аакисывая калийный потенциал <КП) как:

КП « рК - 0,5 рСа) или рК - 0,5 р/"Са + Отношение акта в ноет« в ново» в растворе Беккатт (йвсДеЙ^, 1961) рассматривает как меру различия мешу химическими потенциалами ионов К* Ш Са2* В почве, которая теоретически не зависит от концентрации почвенного раствора, если выполняется в окон от-новевяй ( ¿е ан4 1968). По Шхх/ли// (1955) ори

величинах кадийяого потенциала от 2,5 до 2,9 резко преобладает кальций над кадим и это говорит о недостает» калия для развитая растений. Величина Ш1 « 1,8 - 2,2 свидетельствует о благоприятном калийной питании, а при потенциале 1,5 я ниже избыток калия приводит к нарушена» кальциевого питания. ВудруФФ указывая, что градации уровней калиОных потенциалов зависят от свойств почвы,

Почда обладает способностью поддерживать калийный потенциал на относительно постоянном уровне, который зависит от запасов какая в почве, скорости мобилизации форм его соединений из ближнего или потенциального резервов, а также от скорости диффузии иовов калия в почвенном растворе. Способность почш противостоять измене кип калийного потенциала з результате выкоса калия назвал потенциальной буферной способность!) почва по отношении к калии - ГШСК. Величину ШСК выражают ках отношение фактора емкости^, характеризую!его количество подвижного калия в твердых фазах шэчэд, и фактора интенсивности 3 , равного соотношении активностей ионов калия и кальция в растворе при равновесии: ШСЛ «г <?•'•/.

Глава г, Объекты в методы исследования

Ддя исследования были выбраны почш: дерново-палево-подэо-листая, светлосерая лесная, серая лесная, серая лесная глвеьая, черноэеш типичный ■ обыкновенный, лугово-черноэемвая, каштановая, серозем, краснозем. Обрамщ собраны автором летом 1931 г., яа мсключекнем серозема ж краспозема, которые любезно предостав-левы сотрудникам* факультета. Кроме того, проанализированы про&) почв, отобрадаше на нолевых они таг кафедра агрокииии на АБС "Чадь-киково". Хмьшческие свойства я механический состав почв соответствует литературным данным. Нами механический состав почв определен ас Качивскону, гумус - по Т*5>ину, емкость катонного обмена -по Захарчуку, обменные Са Я Ыу, соде шние Са И Ы5 в водных .вытяхках: - по ГедроЙцу, рн - потенциометрически, гидролитическая кислотность - по Каппену. Активности ионов калия я кальция определяли о поммаью нонсеяективннх едектродов ЭМ-К-01 к ЭМ-Са-01 па потенциометре [6-121« Калийный потенциал определен со методу Ульриха в 0*002 М СаС12, калийная буферная способность - по Ееккетту (Агрохвдаческие метода исследования почв« 1975). Обменный кадив определен по Масловой, необмендае фор» - по Пчелкину. ЦадвююшЛ калий - методом ШУА в вытяжке 0,002 М раствором

Глава з. Форш соединения калия в изученных почвах

В изученных почвах содержание обменного калия изменяется в широких пределах от 0,1 до 1,3 мг-аквДОО г 1табл.1), что соответствует литературным данным. Максимальнее уровни накопления обменного калия характерны для черноземных почв. Шнимальное содержание обменного калия в гумусных пли пахотных горизонтах найдено в дерново-подэолястих я серых лесных почвах. Вние по профилю содержание обменного калия меняется неодинаково, но выявляется общий тренд: в неглубоких горизонтах его содержание сначала не-

Тайдда I

Показами кллл£нсго состояния хзучешнх почв

Почва Горизонт, глуОюш, ем 1егяо- ЕОД-ВЕХШн Г К* К* , оймен- ша, % * ш ■■ оймев-вы 8 оо Пчед-ЕХЯу ■йЙ, ПЕС*

мг-эквдоо г мг-эттА00 г 100 г(иД)1/г

I 2 3 4 , 6 и, 7 8 9 - ю II

Дерноэо- Ь (0-П) 0,12 0,25 2,0 0,29 0,10 0,23 0,13 0,0028 ■■. 36

палево-под- 4 И1-Ю) 0,06 0,20 2,0 0,28 0,06 0,13 0,05 0,0014 . 43

золистая В^ (45-67) не ■ ве вв - . . 0,0$ 0,и 0,09 0,0008

оцр. опр. опр.

Светло- А^-до-а) 0,23 0,33 2,0 0,22 0,36 0,46 0,22 0,0074 35

серая АтА^ (21-273 1 0,13 0,24 1,9 0,16 0,23 0,43 0,20* 0,0050 46

лесная 4» (42-48) •0,06 0,34 2,1 0,40 0.16 0,36 0,18 0,0038 47 .

Е^ (48-64) 0,09 0,69 3,4 0,40 0,16 0,30 0,15 0,0028 53

4 (70-60) 0,06 0,68 3,9 0,45 0,21 0,33 0,12 0,0031 68 :

Серая Аг (0-15) 0,16 0,51 1,3 0,3« 0Л8 0,50 0,3? 0,0055 33

лесная АхА2 (15-23] 1 0,14 ' 0,42 '2,5 0,50 0,16 0,16 не 0,0024

глеевая ' опр.

¿¿Вт (эсмо: 1 0,10 • 0,63 3,5 0,61 0,05 0,26 О.Я 0,0006 83

В[ (45-76) 0,08 0,90 3,2 . 0,66 0,30 0,62 0,22 0,0035 86

4 (76-25) 0,05 0,84 3,3 0,79 ве не не ОПр. ве сор.

. сшр. «пр. опр.

Срддодеше табяяш I

I 2 3 4 5 ■ ' f ■ ' 7 ' 8„" "9 ' "10 П

Черзоэеи if (0-10) 0,23 0,37 ES 0,29 0,44 0,83 0,39 0,0120 36

^ясяс^вый Aj (40-60) 0,10 0,35 onp» 0,61 0,35 0,70 0,35 0,009t 37

AB (60-70) 0,05 0,35 * 0,79 0,19 0,33 0,14 0,0082 26

В (00-115} 0.04 0,35 * ■ 0,51 0,20 0,50 0,30 0,0065 30

Чернозем 1» (0-16) 0,06 1,26 3,0 0,55 0,32 0,86 0,48 0,0045 69

OÉKKEO- AJ (18-27) 0,04 X,I0 2,4 1,20 0,22 0,60 0,33 0,003t 71

вевш! AB <27-39) 0,05 0,92 4,0 O.fii 0,90 0.« 0,23 0,0045 68

Bj (50-60) 0,02 0,72 3.0 1,06 0,28 0,66 0,38 0,0035 80

Bg (00-100) 0,02 0,92 4,0 1,32

jtyrobo- А. (0-5) 0,03 0,90 1.8 0,91 0,50 0,70 0,20 0,0051 98

чертозяшая % (5-20) 0,02 1,00 2,6 0,96 0,2t 0,71 0,37 0,0046 52

AB (20-60) 0,01 2,6 0,69 0,16 0,43 0,27 0,0022 73

Каштановая Ax (0-13) 0,45 0,77 3,6 0,42 0,65 0,83 0,23 0,0193 34

(13-39) 0,3} 0,89 3,2 0,50 .,40 0,68 0,28 0,0084 48

139-60) 0,05 O.SI 2,8 0,72 o,n O.SO 0,13 0,00X6 106

Сероэеи Aj (3-17) 0,22 1,26 Д,5 1,60 O.Sß o.eo 0,77 0,0033 100

Bj (20-30) 0.10 0,60 6,2 ,1,40 0,10 0,36 0,26 0,0007. 133

Ефасноэех Ar (0-16) 0,27 0,62 2,4, 0,25 . 0,33 0,67 0,44 0,0028 82

J£ (16-26) 0,15 0,18 0,6. 0,02 > 0,07 0,23 0,16 0,0006 Ш

В (36-50) . 0,05 0,20 0,9. 0,13 0,05 0,05 ве onp. 0,0004 125

сколько снижается, во глубже по профилю, оно, как правило, снова нарастает. Это является следствием накопления К*" в результате -биологического круговорота ж профильного изменения емкости ка-. тионного обмена.

S отличие от обменного иажжя, содержание легкопсдвижного калия (датяжка 0,002 II CaC¿2) практически во мех почвах уменьшатся вниз по профилю. В »том проявляется преимущественное влияние биологического круговорота, когда верхние горизонты обогащаются наиболее подвижными соединениям* калия.

Веобмевдай калий но Пчелкину иоино трактовать как часть калил, входяцего в состав кяслоторастворжшх алюмосиликатов. Полнота их растворенья зависит от времени воздействия, концентрации кислоты, теадературн, степени дисперсности минералов, их окрнс-тедлжзованноетя или выветредооти, нарушений кристаллическое ре-ветки. Ноете«у имеет место известная неопределенноеть ори попытке оценить его принадлежность конкретным соединениям. С сдержанно необиенного калия в язучвшшх почвах колеОлотся от 0.02 до 1,6 кг-вкв/IOO г.

В пробах дврвово-под волне той почш, взятых ва делянках опыте о дадийнами удобрениями, содержание форм соединений кадия изменяется вполне закономерно. Количество обменного кадия от 0,90-0,33 мг—вкв/100 г в варианте без удобрений нарастает до 0,64 - 0.93 ыг-акв/100 г при внесении максимальной дозы удобрений. Прирост обменного калия зависит от степени окультуренное» почв. На среднеокультуренной почве прирост оказался более шео-кны, чек на слабоокультурекной, В соответствии с этим нарастает и количество легкоподвжжного калия, но В меньших размерах.

Полученные характеристики четко отражают зонально-генетические особенности почв, соответствую? строению почвенных профилей ж могут бить использованы для выявления механизмов,.формирующих

калийный потенциал ж потенциальную буферную способность почв по отновекию к катаю.

Глава 4. Термодинамические показатели состояния калия в' ' почвах

1. Активность ионов катая, Активность ионов калия в hj тяжке 0.002 I) CeCIj Дня всех исследованных вочв'лежит в пределах от 0,2 • Ю-4 до 3,5 • ДО**4 Ц/л <табл,2). Вниз по профилю она, как Правило» уменьшается. Саше ratante величины найдены для наиболее глубоких горизонтов ряда почв, я также для В2 х Вд лугово-каштановой почем. Наибольшие велячиш характерны для верхних гори войтов. Такой характер распределения активностей ионов калия подчер-кхвает, что главная роль в перераспределении калкн по почвенному профилю принадлежит растительности, дологический круговорот приводит к относительному накоплению псйвижшх форм соединений калия в верхних горизонтах почв, что влечет за собой увеличение их ад-тиваостей. Четких различий по активности ионов калия между типами почв не было найдено. Сходство по обсуждаемому признаку между контрастно отлнчапшшисл типами почв можно объяснить установившимся равновесием между поступлением калия в почву а его потреблением растениями.

2. Показатель JUt0* Фактор интенсивности АЯ0 дает представление о реальном соотношении активностей ионов К* и са2+ в равновесном почвенном растворе. Величина А#0 колеблется от 0,0004 до 0,0193 (Ч/л)1/2 (*абл.1). Наибольшие величины характерны для верхниг гумусовых горизонтов чернозема типичного и каштановой оочвн, наименьшие - для глубоких горизонтов дерново-палево-лод-золнстой почвы, краснозема и серозема. По характеру профильного распределения tJtQ можно выделить две группы почв; в дерново-подзолистой почве, лугово-черноземной почве, типичном черноземе,

] красноземе, сероземе величины AÎ0 небольшие в они снижаются с

Таблица 2

Калийны! потеши ал (кп) к активность юное К+ ípK)

: s 0(002 11 »тяжке , •

Горизонт, _

Почм глубина, ЯП ■ КП^^: . рК

Дервоводааево- Aj ¿,95 2,55 4,00 под »одно тая

■ h а.16 2.85 4,22

Светло-серая ij. 2,36 2,13 3,60 лесная : ' '

AjAg 2,55 2,30 4,05

' A¿B ' 2,59 2,42 4,05

• _ Bj 2,62 2,55 4,10

Сарая леоная Aj . 2,68 2,26' ' 3,82

глеевая .-■.■-. ■■•"■.

ixA¿ 2,91 2,63 4,00

Bj 3,24 3,22 4,10 .

B¡j 3,26 ,. 2,46 . 4,52

Чернозем . Aj, 3,33 1,92 3,74

™rv..; .. % s»53 *•<» .

AB , 3,55 2,09 4,52

' В '3.53 ' ' 2,19 4,40

Продолжены таЛпцн 2

Почва Горнвонг. глубжна, см кп Кправн. PK

Чернозем h 3,29 2,34 4,00

оОншовенин! 3,46 2,51 4,52

AB 3.34 2,35 4,40

Si 3,32 2,46 4.32

iyrOBO-черво- А 3,50 2,29 4,00

«емная ' h 3.« 2.34 4,15

AB 3,56 2,66 - " 4.22

Каштановая V 2,56 I.7I 3,45

V 2,78 2,03 3.64

2,97 2,79 4,30

Серовем H , 2. И 2,48 . 3,72

3,20 i 3,15 .4,22

Краснозем h 3,20 . 2,65 3,64

h 3,32 3,22 4,22

в 2,95 3,40 4,40

глубшной поотепевно. В чернозем обыкновенном к темно-серой десной почте величина л£0 о глубиной сначала снижается, а затеи, вновь незначительно повышается.

Э. ра^йушд т^рянал. Калийный потенциал можно рассматривать как знергетический показатель, харахтериэуяциВ переход калия из твердой част» почш в почвенный раствор, Чем шяю относительная величина КП, тем прочнее К4 удерживается почвой, тем он менее доступен растениям. Относительная величина калийного потенциала колеблется от I до 4 (Дараган, Колесникова, 1380; Ка-нуннихова я др., 1980} Толстова, Рогачев, 1980). По нашим данным в верхних горизонтах изученных почв величины Ш имеет наименьшие значения по сравнению с более глубокими горизонтами (табл.2). По значениям КП в верхних гумусошх горизонтах чернозеш, Краснове«, дерново-оадево-подаолистая почва, серозем согласно Вудруффу (1955) характеризуются острым недостатком каляя. Более вязкие значения ОД найдены в верхних горизонтах серих лесных н каштано-шх почв! но по Вудруффу ях также приходится считать недостаточно обеспеченными калием. Вниз по профилю величина НП возрастает яля колеблется в небольших пределах около характерного среднего значения. 2 глубоких горизонтах большинства почв величина КП близка к 3,0-3,5. Повышенные уровня КП в гуцусово-аккумудятяьшж горизонтах ш объясняем менее прочней сьяаы) ионов К* о органическими веществами, чем о глинистыми минералами, а также акти&- . шм накоплением калия вследствие биологического круговорота. Обоуждаеше величины КП плохо увязываются с относительными уровнями плодородия зонального ряда почв. В свези с зтим ш рассчитала другие значения КП, базируясь на равновесных величинах А£0. Величина 0, как »то вытекает из принципа определения ПБСК,характеризует почну, находящуюся в равновесия с ионами калия почвенного раствора. Это дает основание считать, что более правильно

рассчитывать венчику Ш so »ксг.еромнтальво .ваЛдеишм »лжчвш«-ш 1к 0. а не по анализу солегых вытяжек. Расвчвтанкое шиа во величина 1R 0 калжйше потенциал» обоааачевн символом (равновесный) /тай«.2/. Величина КПравн>, как правило, квхе величины HI. Характерно, что разница между етвш велвчииаыв в гду-cibott уменьшается, а »тогда почти сглаживается. Швменьвие различия между И1 к КИрадо. обнаружены в дерново-палево-аодаолиотом почве, о ер« леоннх почвах, сероземе, красноаеые, llaz более существенно различаются вехжчвш Ш х Шр^ц, * черноземах, в черво-аеме типичном разница достигает 1,3-1,5. Bsj» гспольэо&ать непосредственно зедхчиш КП, to неизбежен швея о том, что дерво-во-подаоистые к сер» лесняе вочвы лучше обеспечены кал см, чем чернозеш; это вряд дв справедливо. ВаДдешше вамх уровня КПрдэд правильнее характер« вуит почни. В в тем случав червоаеш по обео-печеннооти кахвем ватодят (вместе о хамтановой почвой) на первое место, /

Пава 5. Потенциальная буферная способаоотъ почв во отнооешш к кали» ".

I, f1HT4eftffi<1[ not?- Потенциальная буферная способность характеризует способность почв поддерживать калийный потенциал яа постоянном уровне независимо от шноса калия растениям« или его поступления о удобрениями. Величину ПЕС® можно рассматривать как генетическую характеристику почв. Но дктературш* дашвш величины Ш5СК изменятся от нескольких единиц до нескольких сотен {«г-вквДОО г) . 1Ц/яГ1/2, вниз по профилю значенкя ПЕС* увеличиваются (Канунникова, 1981: ВеСаг/л-, 1930).

В литературе Во6>Нп, 1900. Ab/ас/у, 1971; tee алс/ V/>d(jenen, 1979) оточена высокая коррелятивная связь ШЕСк.о содержанием глинистых частиц, суююй обменных оснований, константой обмена К*" на Са^+ и М , содержанием капля в почвенном

- и -

раствора, Привадим» в литературе данные по влиянию органического вещества на ПВСК противоречим. Это, вероятно, внввано различим составом органического ведествА исследовании почв. Намж йш проанализированы кржвие потенциальной буферной способности вибравшх почв; палученше графики ИБС* имвот ящичную *ля •того показателя форму, в области JUt0 виве 0,0003-0,0080 (V/л)^/2 графики имеют практически прямоллвейный вид; количество поглоданного калил является линейной функцией отнесения

^'••У^П В облаотн низких активностей калия функция имеет слоиннй характер ж наблюдается штесненхе кадил ив поглоцахщего комплекса. Соотвовение прямолинейной и криволинейной части ipa-фяха зависит от яда почв я Геяепгческога» горизонте. Дхя kjk^ темно-серой лесной почвк и гор. В краснозема графики ПВЗ* пред-'

ставлеш прямыми ливнями. Это свидетельствует о том, что в »тих *

почвах, по-видимому, отсутствует фиксированный калий вследствие особенностей минералогического состава горизонтов. Потенциальная . буферная способность всех горизонтов, изученных нами почв, колеблется от 26 до 133 (мг-»кь,100 г) * (Ц/лГ1^2 (табл.1). Такой же диапазон уровней ПВЗК приводится в литературе для различных почв мира.

По величинам ПВС* изученные почвы подразделяются на две группы. В первую входят почш с низкой ПЮ* (от 2Б до 60-100 (мг-экв/100 г) • (М/л)"*^); это - дерново-палево-подзолистая, светло-серая лесная, серая лесная глеевая, черноземы/ каштановая почш. Минямавьше велзгины ПЕС* найдены для гор. 1В л В чернозема типичного и гумусних горизонтов дерново-палево-покэо-листсй почва, ceptix леоных почв, чернозема типичного, каштановой почва г'' ■ ' ^ ." " ' . t^.: "1^. Несколько вы-

ше величина ИБС*1 в черноземе обыкновенном, чераоэекно-луговой ;'■'-' почве. Ко второй группе почв относятся краснозем и серозем, для

- 15 - ■

которых характерна самая высокая буфернооть'по отношению к кадию. Osa составляет от 82 до 13Э (mt-8kvi0o г) *- (ц Величина ПВС* вам но профилю яочв возрастает, ва исключением черноземов.

2. тумягше уяо^яий яя каяиаяод состояний девново-подао-дцстой почвы. Сведения о вхиявхх удобрений на калжйиое состояние почв разноречивы (Кануянжхова, Ковржго, 19811 Грмнченко, 1982} Япсяфоренко, I977V Канжвец, Бердяева, IS75; Кузнецов х др., 1980). Наш научено влияние раадэтяах довЛЗД на показатели калийного состояния пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы слабо х оредвеокультурвнной} почва иавеотковадлоь в 1979 г.На делянках в течение 5 лет вносили ' A*. t Pc.j. калийную оодь хв расчета по 100, ISO, 200 кг/га действухцего вещества, соответственно, Со нанят данным пахотный горизонт слабоекультурен-во1 почвы содержит иенъве гумуса, обладает более тсогспми значениями рН х мевьое! гидролитической кислотноотью, Более шсо-хан гидролитическая кислотвость средиеокультуреняой почва, по-видимому, овязаиа о поваленным содержанием гумуоа. Для орадво-скультурешюй ночш характерна также болеевысокая емкость поглощения. Дптеявное применение удобрений не изменило показателей химической характеристика почв, »а всключекяем обменного калия, содержание которого несколько возросло в почвах, получив-емх высокие дозы удобрений. Для всех почв выявлена прямолинейная зависимость между лК и АЯ примерно о однваковнш углами наклона. Однако графики ПКк удобренных вочв располагаются нижа контрольных образцов, а в каждом аз вариантов график средве- .. окультуренной равное тя располагается ниже графика слабоекульту- : ренной. содержаше подвижного калия ( а*^) одинаково в неудобренных слабо- к ореднеокультуренных почвах (табл.ЗЬ

Показателя состояли халя в удобреакыг почвах

Тайлхца 3

Степень окуитурешюся

шатии- слабая средняя слабая средняя слабая средняя ciadias средняя.

SOSTfdSh ^mPiSV ¿MODICO

■ 0,20 0,45 0,43 0,53 0,54 0.59 0,59

0,15 0,37 0,33 0,ЗГ 0,25 o,sr • 0.25

0,05 0,06 0,10 0.16 0,28 0,28 0,31

ЙД. 0,0014 - 0,0025 0,0035 0,0053 0,0120 0,0105 0.0176

- ПК* 36 32 28 30 24 26 1,9

m 2,77 2,60 2,63 2,31 2,40 2,24 .2.21

^авн. 2,85 2,60 2,46 2,27 1,92 1,96 1,76

Легхо- . 0,06 0,06 0,11 0,14 0.16

додвижгаД К* 0,26 0,23 0,28

ООнешшЗ К*

по КасловоЙ 0,30 0,33 0,« 0,45 0,52 0,70 0.64 0,93

К* обменный, i 2,5 2,1 •3,S. 2,6 3,8 4.9 :

X Ш) . 5,4 6,1.

Размерность велтаа см. s Tsdx.1.

-17- р

Суммарное количество всего подвижного калжя увеличя-дось во воех почвах. Доля дегкопсдвихного калия возросла в 25JE до от количества всего подвижного калия в среднеокухьтурен-вой почве, получившей наибольшую дозу удобрений (таДя.З). Таким образом при внесении каляйшх удобрений пополнение запасов доступного калия происходит ва счет накоплении лагкополвижвого калхя £>#4 я более прочно связанного калхя cRj. Среднеокуль-туреннан почва накапливает легкододвяжннд калий интенсивнее,чем слабоокультуренная. После внесения удобрений количество &Мъ возросло примерно в два раза независимо от дозы удобрений. По-видимому, наименьшая доза удобрений оказалась достаточной дня того, чтобы заполнить все возможные позиция ВПК, способные фиксировать калий, в среднеокультуренной почве число таких позиций оказалось меньше; возможно, что часть фкксирувдих позиций в ореднеокультуренной почве Aixa блокировала органическим веществом, В удобренных почвах величина КП снизилась от 2,77 до 2,21, как в слабо, так к в среднеокультуренной почве) величина КПдодо также сндаялась. .

* . i

Изменение содержанки различных форм калия вызвало снижение величины ПЕС*! наиболее заметно »то в опыте с вассаими дозами удобрений ва среднеокультуренной почве. Понижение ПЕСК можно объяснить тем, что а формирования калийного состояния больпую рожь стали играть дегкоцодвиждае {водорастворимые) соединения . калия, активность которых легко подвержена действии внешних факторов,

3. Втаяяве оргеянческуго вемества на ПБС*. Чтобы оценить вто влияние, были поставлены специальные опыты. Вига взяты три образца гумусннх горизонтов] дерново-подзолистой, серой леской почш и обыкновенного чернозема, содержащих, соответственно,

- IB -

2i7jC. i,в% * 5,íJfryMyca, В в тих образцах определена показателя кали8иого состояния, Отделыые пробы тех же горизонтов бьиш обработаны lOjC-aoi BjjOg л** удаленна органического вещества, Vu~ нералиаацкя гумуса качественно одинаково помаяла на показатели ■ калийного состояния. Во всех случаях вираляно увеличение л fit, аЛхж я снижение ПВСК (табл.*). В дерново-подволиотоВ почве «вменения оказались минимальными;.ато объясняется тем* что почва содержит меньше гумуса х поэтому его потеря не могла сильно отразиться на важнейших почвеншх свойствах. Кроме того, в дерново-педволистах почвах гумусошо вещества сравнительно слабо связаны с минеральными компонентами, не образует сплошных ' нленох на поверхности алтоснликатов, оставляя большую часть их поверхности свободной. В таких условия! ионы палия, специфически или неспецвфнческа алоорбированные минералами, сохраняют способность к реакциям ионного обмена, а калий* как обишдоций сродством к олоистам алхмоожлнкатам, сооредоточен преимущественно в минеральной части почвч.

Таблица 4

Ваяние органического ведеотва на калийное состояние гумус них горизонтов

Исходная почва После окисления орга-

__нического вещества

Потаа мг-efcB/IOO г ддчк мг-зквЛОО г ^к

■ A%t

34 31

53

Дерново-

подзолистая 0,12 0,12 0,24 44 0,13 0,12 0,25 Серая '

глеевая 0,25 0,30 0,05 42 0,28 0,44 0,12

Обыкновенный черно- <

нем 0,27 0,50 0,23 30 0,42 0,78 0,36

Корреляционные елввсямости между показателями калийного состояния почв

Для гумуснмк горизонтов, составляющих сравнительно однородную совокупность, были рассчитош коэффициенты корреляции между показателями калийного отстояния я некоторыми свойствами почв. Buta найдена обратная зависимость между содержанием лат^ кспсявилдаго м обменного калияj прямая связь обменного кмия с емкостью ктионного обмена. Ве для всех сравниваем« показателей корреляции оказались дооторорнымк. Наиболее надежные из аайден-иаг связей отражена в табл.5, Как видно «а «той таблицы потенциальная буферная способность почв по отвоаеюш х калию зависит от содержания физической глины н особенно хла, а также гумуса и обменного калия. Равновесная активность калия, выраженная через кК0 прямо связана о НЮ, содержанием гумуса и обменного калия. Эти зависимости позволяют вскрыть природу формирования ШСК я калийного потенциала. 1 ■

, Таблица 5

Корреляционные зависимости меиду показателями для гумусныж горизонтов '

Показатели /; '^ЖГу ^ "*P

ПБСК содержание частиц 1,001 мм,

4.0,001 мм, %

содержание частиц < О,01 мм, %

к+обм. Гумус, %

0,82 24

0.73 23

0.78 22

0,84 . 20''-

0,62 а

0,93 % * 24 - ,

0,87 22

ай0 над

гумус. %

К*сбн.

ВЫВОДЫ

1. Содержание обменного калхя колеблется в иирокиг пределах от 0>1 до 1,0+1,2 мг-вкв/ТОО г при максимальном находдеиии в черноземах к лугово-черноземной почве; минимальные уровни свойственны гумусныи ж пахотным горизонтам дерново-подзолистой

■ серых лесных почв. Пошлинное содержание легкоподвихного калия в верхних горизонтах обусловлено биологическим круговоротом моментов .

2. Уровни содержания необмеиного (по Пчелкину) кахкя, ко-леблшиеся о» 0,02 ДО 1,52 мг-екв/ГОО г, зависят преяхудестве»-во от минералогического состава почв.

3. Величины активностей ионов калия, измеренные в штпхке 0,002 II СаС12, лежат ь пределах 0.2.10™4, - 3,5«Ю-4 М/л, причем нажболышя активность характерна для гор, " х кавтановых почв. Уровни активностей конов К* в гор. * А^ обусловлены биологическим накоплением. Внесение калийных удобрений в дервово-подзолисту» почву способствует устойчивому увеличении) активности ионов калия.

4. Уровни величин АД0 характеризуют равновесные состояния в системе твердые фазы - почвенный раствор в изменяются от 0,0004 до 0,0103 СМ/л)1^2. Надбольшие величины характерны для верхних гумусовых горизонтов чернозема типичного и каштановой почвд. Наименьшие -д."» глубоких горизонтов дерново-паяево-под-волистой почвы, краснозема и серозема. На величину преимущественно влияют содержание гумуса, содержание обменного калия к величина ЕКО.

По абсолютным величинам и характеру профильного изменения

почва разделе ш па 2 группы: I) дерново-пале во-подэолг с тая почва, краснозем, серозем; 2) чернозем обыкновенный, лугово-

черновенная почва, серая лесная глеевая почва, светло-серая лесная почва.

5. Величина калийного потенциала, найденного по а&ахкэу солевых вытяжек, в верхних горизонтах почв колеблется в узких пределах от 2,36 до 3,33,и вниз по профилю, как правило, возрастает. Увеличение калийного потенциала, главным образом, связано о насыщенностью глубогах горизонтов кальцием, повышенное НСО V пониженными уровнями подвижного калия в почвах.

6. Равновесный калийный потенциал (ХПрдо^) позволяет более объективно характеризовать свойства почв, а уровни величин КОрэдц отражает вколого-генетические особенности почв.

7. Потенциальная буферная способность почв по отношению к калию колеблется от 26 до 133 (мг-акв/100 г) * (Ц/*Наиболее высокая ПЕС* свойственна краснозему и серозему. Калийная буферная способность вниз по профилю почв возрастает, в черноземных почвах распределение ПЕС* по, профилю равномерное. Изменение ПЕСК по профилю почв зависит от содержания вдиотых частиц, гумуса и обменного калия.

в. При внесении калийных удобрений пополнение запасов доступного раотениям калия происходит ва счет дегкоподыцжвого кадия и более прочно связанного калия, причем о увеличением дозы удобрений количество белее прочно связанного калия не меняется.

9. Внесение удобрений вызывает увеличение показателя АЯ0, снижение калийного потенциала и ПЮК. Калийное состояние средне-, охультуренной почва в большей мере изменяется при внесении удобрений, чем слабоокультуренной дерново-подэолистой почш.

10. Удаление органического вещества из почв приведит к увеличению содержания всех форм подвижного калия, увеличению пока- ! зателя и снижению ПЕСК; органическое вещество оказывает сильное влияние на калийное состояние почв.

□о материалам диссертация опубликована следупцие работ;

1

1. Потенциальная буферная способность по отношение к калив почв вовально-генетического ртаа. (Соавт. Горшкова Е.И.). Агрохимия, * 10, 1984, с.86-92,

2. Виаяние различных доз удобрений на калийную буферную способность дерново-подзодиотой почвм (Соавт. Орлов Д.С., 1Ьршкова 8.И., Егоров B.C.). "Биол.науки", MB н ССО, СССР. U., 3934, 12 е.. ил., библиогр. II назв. (рукопись ден. в ВИНИТИ, Л 153-04 Дд. 26.П.84 г.).