КАЛИЙНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ

Важнейшей особенностью вторичных минералов является их способность поддерживать соответствующую калийобеспечивающую буферность почв. В зависимости от позиции на поверхности и внутри межпакетного пространства трехслойных вторичных минералов ионы калия существенно различаются энергией связи с ППК и способностью переходить в почвенных раствор. Поэтому потенциальные возможности почв поддерживать определенный уровень содержания доступного для растений калия в почвенном растворе обусловливаются в основном природой вторичных минералов.

Из всей совокупности лабильных форм калия наименьшей степенью доступности растениям отличается фиксированный калий. Размер фиксации зависит от содержания в почве трехслойных глинистых минералов с определенным межплоскостным расстоянием, позволяющим им селективно поглощать калий от реакции среды (при низких значениях pH она минимальна), от температурного и водного режимов почвы (рис. 6.1).

Внесение калийных удобрений изначально довольно быстро увеличивает содержание обменных форм калия в почве, однако со временем происходит его распределение — пропорциональное увеличение менее подвижных и необменных форм калия (Прокошев, 1984; Чистова, 1988).

В почве складывается довольно устойчивое соотношение между формами калия, обусловленное ее минералогическим составом. Содержание обменного калия зависит от степени дисперсности твердой части почвы, а необменного калия — от содержания фи-

Схематическое изображение боковой части иллита с клинообразными обменными позициями зической глины и ила

Рис. 6.1. Схематическое изображение боковой части иллита с клинообразными обменными позициями зической глины и ила. Хотя абсолютное содержание отдельных форм калия в почвах может быть различным, соотношение между ними в естественных ценозах довольно близко. При длительном сельскохозяйственном использовании земель соотношение форм калия в почве может заметно изменяться, несмотря на высокую буферность почвы — способность К+ переходить из одной формы в другую.

Большое влияние на калийное состояние почвы оказывает также применение органических удобрений. Их внесение значительно снижает потребность сельскохозяйственных культур в калийных удобрениях, так как навоз, птичий помет и компосты на их основе содержат достаточное количество легкодоступного калия. Органические удобрения, благодаря их положительному действию на агрохимические, физические и биологические свойства почвы, улучшают физиологическое состояние растений, вследствие чего повышается потребление калия и их устойчивость к неблагоприятным условиям (Мам- ченко, 1985; Горбылева и др., 1989).

Показатели калийного состояния почв

Валовое содержание калия в почвах зависит от их минералогического состава и может сильно различаться. Его содержание в пахотном слое несопоставимо велико (30—120 т/га) по сравнению со средним ежегодным выносом калия сельскохозяйственными культурами (60—120 кг/га). Поэтому результаты определения валового содержания калия в почве малоинформативны и с точки зрения питания растений и применения удобрений довольно редко используются в агрохимической практике. При выветривании калийсодержащих минералов ионы калия переходят в почвенный раствор, часть которого используется растениями, а часть адсорбируется твердой фазой почвы, компенсируя избыточные отрицательные заряды вторичных минералов и гумусовых веществ. Растения прежде всего поглощают ионы калия, наименее прочно связанные с твердой фазой почвы, а по мере истощения их запасов усваивают и необменный К+, которым постоянно пополняются запасы обменного калия в ППК. Длительное возделывание сельскохозяйственных культур без применения калийных удобрений приводит к снижению содержания всех форм почвенного калия, и прежде всего обменного К+.

Для количественного определения содержания разных форм почвенного калия используют солевые, кислотные и щелочные растворы (вытяжки), отличающиеся интенсивностью воздействия на почву, благодаря чему отдельные вытяжки извлекают катионы с различных по энергии связи позиций. К настоящему времени предложено более 150 методов извлечения фракций почвенного калия, авторы которых аргументировано характеризуют преимущество предлагаемой ими вытяжки. Поэтому выбор надежного метода почвенной диагностики калийного питания растений представляет собой непростую задачу. При определении содержания общего калия в почве калийсодержащие минералы разлагают смесью плавиковой и серной кислот или спекают при высокой температуре (600—900 °С) со щелочами. Валовое содержание калия характеризует лишь потенциальные его запасы в почве, но не дает информации с точки зрения обеспеченности сельскохозяйственных культур калием. Определение содержания валового и обменного калия в основных типах почв России показало отсутствие прямой корреляции между ними (табл. 6.3).

Из данных табл. 6.4 и 6.5 следует, что содержание обменного, легкогидролизуемого и необменного калия закономерно возрастает от почв Нечерноземной зоны к степным почвам.

В той или иной степени в процесс питания растений вовлекаются все формы почвенного калия. Поэтому при характеристике способности почв обеспечивать растения калием необходимо учитывать не только легкоподвижные его формы (водорастворимый и обменный калий), но и необменный калий глинистых минералов, служащий непосредственным резервом пополнения обменного калия в почве, а также динамику восстановления обменного калия из его резервных форм. Однако надежных критериев оценки калийного режима почв пока не существует.

Таблица 6.3

Содержание валового и обменного калия в почвах европейской части России

(Важенин, Карасева, 1959)

Почва

Содержание К20

общего, %

обменного, мг/кг

Дерново-подзолистая:

песчаная

1,32

43

супесчаная

1,63

49

легкосуглинистая

1,66

196

тяжелосуглинистая

1,78

133

Серая лесная суглинистая

1,98

247

Чернозем:

среднесуглинистый

1,90

151

тяжел осу гл и н исты й

1,96

608

Та блица 6.4

Содержание различных форм калия в дерново-подзолистых почвах при длительном применении удобрений

(Еськов, 2003)

Опытное

учреждение

Глубина,

см

Обменный калий (по Масловой)

Легкогидролизуемый калий(по Пчелкину)

Необменный калий (по Гед- ройцу)

Контроль

NPK

Контроль

NPK

Контроль

NPK

Содержание различных форм калия, мг К20 на 1 кг почвы

Судогодская

0-20

80

162

115

198

680

580

опытная стан-

20-40

59

73

189

207

740

710

ция

40-60

65

83

277

285

980

890

ВНИИльна

0-20

51

234

79

186

435

405

20-40

51

186

109

150

480

437

40-60

59

81

356

350

960

900

60-80

76

84

530

571

1437

1425

80-100

66

79

600

621

1370

1430

Пермская сель-

0-20

101

141

174

279

1090

1090

скохозяйствен-

20-40

111

123

164

282

1530

1440

ная станция

40-60

163

164

207

321

2510

2720

60-80

175

185

265

361

2790

2030

80-100

173

180

302

450

2700

2590

НИИСХ Се-

0-20

142

200

370

540

1580

1710

всро-Востока

20-40

127

150

358

430

1630

1750

40-60

114

129

301

370

1600

1750

60-80

140

136

395

434

2200

2010

80-100

126

162

374

448

1830

1870

Таблица 6.5

Содержание различных форм калия в выщелоченных черноземах при длительном применении удобрений, мг К20 на кг почвы

Опытное

учреждение

Глубина,

см

Обменный калий (по Масловой)

Легкогидролизуемый калий (по Пчелкину)

Необменный калий

(по Гедройцу)

Контроль

NPK

Контроль

NPK

Контроль

NPK

Содержание различных форм калия, мг К20 на 1 кг почвы

Мордовская

0-30

194

215

910

910

3730

3880

сельскохозяй-

30-40

178

200

920

900

3910

3930

ственная опытная станция

40-60

206

206

890

890

3860

3850

Кубанский

0-30

333

373

1120

1170

4520

5050

ГАУ

30-40

321

319

1060

1140

4880

4810

40-60

305

309

1070

1080

4980

4930

Алтайский

ниизис

  • 0-25
  • 25-40
  • 40-60
  • 304
  • 255
  • 184
  • 328
  • 265
  • 186
  • 1190
  • 1010
  • 830
  • 1250
  • 960
  • 790
  • 3190
  • 3420
  • 3560
  • 3210
  • 3460
  • 3730

Красноярский

0-25

302

321

880

980

3290

3430

ниисх

25-40

305

299

880

880

3260

3340

40-60

264

266

690

750

3070

ЗОЮ

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >