Оценка параметров калийного состояния почв Среднеамурской низменности

Выводы

1. Длительное произрастание сада приводит к снижению плодородия почвы из-за уменьшения количества легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора, обменного калия, кальция и магния, влагоёмкости, содержания и водопрочности агрономически ценных агрегатов, подкисления и уплотнения. Это является причиной снижения бонитета почв.

2. Самое значительное снижение бонитета почв отмечено при длительной эксплуатации яблоневых садов - 20-24 года. При 16-17-летней эксплуатации сада снижение бонитета было минимальным.

3. При увеличении содержания органического вещества в почве снижение её бонитета при эксплуатации яблоневого сада замедляется.

4. Наиболее устойчивыми типами почв к садовой агротехнике можно считать чернозём оподзоленный, типичный и лугово-чернозёмную оподзоленную почву.

Литература

1. Инструкция ЦИНАО по проведению массовых анализов почв в зональных агрохимических лабораториях. - М.: Колос, 1973. - 55 с.

2. Ревут И.Б. Физика почв. - Л.: Колос, 1964. - 318 с.

УДК 630.631.416.4 Е.А. Жарикова

ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ КАЛИЙНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ СРЕДНЕАМУРСКОЙ НИЗМЕННОСТИ

В статье дана оценка показателей калийного состояния основных типов почв Среднеамурской низменности. Применение термодинамических параметров позволило выявить не только снижение содержания доступных для питания растений форм калия, но и степень возрастания прочности его связи с почвенным поглощающим комплексом.

Ключевые слова: потенциальная буферная способность почв в отношении калия (ПБСк), калийное состояние, формы калия.

E.A. Zharikova ESTIMATION OF THE SOIL POTASSIUM CONDITION PARAMETERS IN THE CENTRAL AMUR LOWLAND

Estimation of the potassium condition parameters of the soils of basic types in the Central Amur lowland is given in the article. Thermodynamic parameter application allowed to reveal not only decrease in availability of the potassium forms accessible for plant nutrition, but also degree of strength increase of its relation with soil absorbing complex.

Key words: potential soil buffer capacity with respect to potassium (PBCk), potassium state, potassium

forms.

Введение. Характеристика экологического состояния почвы невозможна без оценки ее репродуктивного потенциала по отношению к текущему и последующему воспроизводству питательных веществ, в частности, калия. Полная характеристика калийного состояния почв включает традиционные (содержание валового, обменного и необменного калия) и термодинамические параметры (потенциальная буферная способность почв в отношении калия ПБСк, непосредственно доступным растениям калий -ДКо, труднодоступный подвижный калий - КХ, калийный потенциал КП).

ПБСк является одним из показателей, характеризующих устойчивость калийного состояния в почвах, и позволяющих судить о направленности изменений почвенного плодородия (в положительную или отрицательную сторону). Эта величина зависит от содержания в почве обменного и необменного калия, от количества тонкодисперсных фракций, прежде всего, илистой, и свойств внешней поверхности почвенных частиц, на которой протекает обмен ионов [12]. Чем выше ПБСк, тем устойчивее равновесие между калием твердой фазы почвы и почвенного раствора, тем больше способность почвы сохранять присущий ей уровень плодородия. Подробной оценочной градации для ПБСк не существует. Она считается низкой при величине <50, средней при величине от 50 до 100, повышенной - от 100 до 200 и высокой - >200 [5].

Материалы и методы исследований. Для оценки изменения калийного состояния почв Среднеамурской низменности были выбраны наиболее широко распространенные почвы: буроземы (бурые лесные), текстурно-метаморфические (бурые отбеленные) и темногумусово-глеевые (луговые глеевые). Традиционные формы калия определяются по общепринятым методикам: обменный калий - по Масловой, необменный - по методике Почвенного института им. В.В. Докучаева, валовой - спеканием по Смиту. Потенциальную буферную способность почв в отношении калия (ПБСк) и калийный потенциал определяют по Беккету методом адсорбционно-десорбционных изотерм. Используемые методики являются стандартными в мировой практике [1].

Результаты исследований и их обсуждение. Буроземы формируются на невысоких хорошо дренированных склонах под травянистыми дубовыми и дубово-черноберезовыми лесами с подлеском из лещины и леспедеции на породах легкого гранулометрического состава в условиях свободного дренажа и широко используются в качестве сельскохозяйственных угодий. Характеризуются очень большим содержанием первичных калийсодержащих минералов: слюд (биотита и мусковита) и полевых шпатов (микроклина) по всему профилю. Среди вторичных минералов, присутствующих в основном в верхней и средней части профиля, преобладают гидрослюды и монтмориллонит с незначительной примесью каолинита, причем гидрослюды значительно превалируют среди других групп глинистых минералов [2-3; 10].

Содержание гумуса в буроземах составляет 6-12%, он имеет гуматно-фульватный состав. Насыщенность основаниями высока по всему профилю. Почвам свойственна слабокислая и кислая реакция среды, низкая емкость обмена, содержание полуторных окислов максимально в средней части профиля. Почвы легкосуглинистые по всему профилю, количество илистой фракции невелико, максимум ее приходится на среднюю часть профиля (10-22%). Высокое содержание крупных фракций указывает на слабую интенсивность их химического и биохимического превращения.

Содержание валового калия высоко по всей толще, с глубиной увеличивается (табл.). Максимум необменного калия отмечается в гумусовом горизонте, причем, если в естественных почвах его содержание повышенное, то в агрогенных - высокое. Содержание обменного калия среднее в поверхностном слое, с глубиной резко снижается до низкого. Подобные различия в содержании и распределении доступных для растений форм являются, видимо, следствием фиксации калия в удобрении. Подтверждением этому служит и уменьшение значений ПБСк и калийного потенциала в пахотном горизонте, свидетельствующие об увеличении подвижности ионов калия в верхней части профиля.

Текстурно-метаморфические почвы формируются на высоких увалах равнин, являющихся останцами древних поверхностей озерных и речных террас под широколиственными осоково-разнотравными лесами на бескарбонатных тяжелых суглинках и глинах. Практически все освоены под пашню. Отличаются практически однородным по профилю минералогическим составом илистой фракции, наиболее широко в котором представлена группа слюд и гидрослюд. Смектиты присутствуют в небольшом количестве, причем их минимум приурочен к осветленному горизонту, в котором максимально содержание тонкозернистого кварца. Характерным является резкое увеличение степени дисперсности минералов в иллювиальном горизонте, вследствие чего вторичные глинистые минералы имеют более «расшатанную» кристаллическую решетку, что, в свою очередь, является причиной повышенной калийфиксирующей способности в глубоких горизонтах по сравнению с элювиальным слоем. Лабильные силикаты, в частности, монтмориллонит, присутствуют в небольших количествах, а минимум их приурочен к элювиальному осветленному горизонту. Содержание минералов группы каолинита в иле незначительно и равномерно по всему профилю, обнаружены также минералы группы хлоритов и аморфные вещества [11; 3-4; 9].

Традиционные и термодинамические показатели состояния калия в почвах

Гори- зонт Мощ- ность, см Валовой, % Необменный Обменный ПБСК -АКо -Кх КП

мг/100 г почвы мг-экв/100 г почвы

Бурозем легкосуглинистый на аллювии, разр.136

АУ1 0-10 2,70 80,2 11,9 56,6 0,29 0,34 2,29

АУ2 10-22 2,80 61,9 8,1 60,9 0,25 0,04 2,38

ВМ1 22-38 2,90 77,9 7,5 35,2 0,18 0,06 2,29

ВМ2 38-60 2,80 67,8 8,0 29,6 0,16 0,06 2,26

ВС 60-87 3,12 76,0 6,5 19,7 0,14 0,01 2,15

Агробурозем легкосуглинистый на крупном песке, разр. 56

Р 0-20 2,73 100,4 12,8 47,2 0,29 0,23 2,21

ВМ1 20-37 3,33 80,7 8,6 68,5 0,37 0,04 2,26

ВМ2 37-64 3,55 69,0 7,9 62,9 0,34 0,06 2,27

ВС 64-80 3,67 39,6 6,1 25,5 0,15 0,02 2,23

Тексту эно-метаморфическая тяжелосуглинистая на делювиальных глинах, разр.8

АУ 0-20 2,29 122,8 12,6 99,9 0,24 0,21 2,61

БЬМ 20-43 2,27 99,3 11,8 70,7 0,20 0,19 2,56

ВТ1 43-65 2,33 113,4 17,7 94,7 0,52 0,12 2,26

ВТ2 65-95 2,33 163,1 23,8 136,4 0,60 0,20 2,35

Агротекстурно-метамо рфическая тяжелосуглинистая на делювиальных глинах, эазр.13

Р 0-22 2,33 128,0 12,3 143,2 0,26 0,11 2,75

Б1_М 22-38 2,29 136,7 13,1 96,2 0,14 0,27 2,83

ВТ1 38-68 2,33 174,2 20,3 145,8 0,45 0,08 2,51

ВТ2д 68-96 2,42 226,2 26,1 148,5 0,44 0,25 2,52

Темногумусово-глеевая легкоглинистая на опесчаненных глинах, разр. 3

Аи 0-21 2,20 103,7 31,7 71,0 0,51 0,35 2,14

в 21-42 2,54 86,4 24,2 70,3 0,55 0,20 2,11

ВТ1д 42-60 2,60 92,0 31,9 67,8 0,62 0,23 2,05

ВТ2д 62-87 2,50 121,2 32,1 69,4 0,54 0,35 2,11

ВСд 87-160 2,50 129,8 32,7 72,0 0,39 0,48 2,26

Агротемногумусово-глеевая легкоглинистая на озерно-речных глинах, разр. 5

Р 0-22 2,27 108,5 30,8 105,9 0,38 0,24 2,45

в 22-46 2,27 106,4 17,5 98,2 0,39 0,49 2,41

ВТ1д 46-75 2,18 119,2 20,1 139,4 0,43 0,40 2,51

ВТ2д 75-105 2,30 121,5 26,7 162,6 0,58 0,31 2,45

ВСд 105-150 2,30 175,5 28,2 226,8 0,88 0,33 2,41

Профиль почв четко дифференцирован на генетические горизонты: гумусовый, отбеленный и иллювиальный, что проявляется и в валовом составе. Содержание гумуса в горизонте АУ высокое (до 14%), в Р до 7%, вниз по профилю резко уменьшается. Максимальная насыщенность основаниями (97-99%) - в гумусовом горизонте и почвообразующей породе, минимальная (55-60%) - в белесом горизонте. Обладают, как правило, слабокислой реакцией среды в горизонте АУ и кислой в Е1_М . По характеру распределения ила по профилю прослеживается четкая дифференциация его по элювиально-иллювиальному типу.

Характерной чертой данных почв является неоднородность гранулометрического состава по профилю: поверхностные горизонты обычно тяжелосуглинистые, глубокие - глинистые. Наибольшее количество илистой фракции находится в глубоких горизонтах (27-38%). Количество валового калия ниже, чем в буроземах, и по профилю варьирует незначительно. Содержание необменного калия повышенное в верхних горизонтах и высокое в нижних, обменного - среднее и высокое.

На плоских равнинах первых надпойменных террас рек и озер под влажными лугами в условиях устойчивого поверхностно-грунтового переувлажнения развиты темногумусово-глеевые почвы. Минералогический состав илистой фракции свидетельствует о дифференцированном распределении минералов в почвенном профиле. В верхней части (особенно в глеевом горизонте) происходит относительное накопление грубодисперсных минералов (гидрослюды, каолинита), тогда как в иллювиальном горизонте, кроме гидрослюд, выявлено накопление монтмориллонита, обладающего расширяющейся кристаллической решеткой и хлорита [6-7; 4; 8-9].

Содержание гумуса в верхних горизонтах высокое (5-12%), с глубиной резко уменьшается. Реакция среды кислая и сильнокислая. Емкость обмена имеет наименьшее значение в глеевом горизонте. Валовой состав свидетельствует, что в верхних горизонтах происходит увеличение содержание кремнезема и уменьшение полуторных окислов. В иллювиальном горизонте наблюдается обратная зависимость. В гумусовом горизонте происходит биологическая аккумуляция фосфора, в глеевом его содержание минимально. В верхней части профиля отмечается значительное содержание поглощенного водорода (20-30% емкости обмена).

Обладают тяжелым гранулометрическим составом по всему профилю, содержание физической глины в горизонте ВСд может достигать 75%. Преобладающей фракцией является илистая, хотя, как и в других почвах с дифференцированным профилем, поверхностный слой обеднен илом (27-29%), наибольшее содержание которого наблюдается в нижней части профиля (46-53%). Содержание валового калия среднее, необменного - повышенное, с максимумом в глубоких горизонтах. Распределение обменного калия по профилю носит элювиально-иллювиальный характер, содержание его высокое и очень высокое, за исключением горизонта в агрогенных почв, где оно повышенное.

В тяжелых текстурно-метаморфических и темногумусово-глеевых почвах наблюдается значительное увеличение величины ПБСк и калийного потенциала в пахотных горизонтах по сравнению с естественными. При этом в темногумусово-глеевых почвах доступность ионов калия в растворе резко снижается. Кроме того, если в текстурно-метаморфических почвах заметно уменьшается только содержание труднодоступного обменного калия (-Кх) при практически неизменном содержании легкодоступного обменного калия (-ЛКо), то в темногумусово-глеевых падает и содержание легкодоступного обменного калия (-ЛКо), т.е происходит интенсивная мобилизации малодоступных резервных форм калия, ведущая к снижению плодородия

Заключение. Полученные термодинамические показатели свидетельствуют о том, что процессы, идущие в агрогенных текстурно-метаморфических и темногумусово-глеевых почвах, неблагоприятно влияют на калийное состояние данных почв, так как в них начинается калийное истощение. Низкие значения ПБСк в буроземах при среднем содержании лабильного калия и легком гранулометрическом составе одновременно указывают как на удовлетворительные условия калийного питания для растений, так и на то, что данные почвы не могут длительное время противостоять калийному истощению в условиях сельскохозяйственного производства без дополнительного внесения калийных удобрений.

Литература

1. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука, 1975. - 656 с.

2. Антипов-Каратаев И.Н., Цюрупа И.П. О роли материнской породы в почвообразовании // Исследования в области генезиса почв. - М.: АН СССР, 1963. - С. 15-16.

3. Зимовец Б.А. Почвенно-геохимические процессы муссонно-мерзлотных ландшафтов. - М.: Наука, 1967. - 167 с.

4. Иванов Г.И. Почвообразование на юге Дальнего Востока. - М.: Наука, 1976. - 200 с.

5. Канунникова Н.А. Термодинамические потенциалы и показатели буферных свойств почв. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 100 с.

6. Ковда В.А., Зимовец Б.А., Амчиславская А.Г. О гидрогенной аккумуляции 8Ю2 и R2Оз в почвах Приамурья // Почвоведение. - 1958. - № 5. - С. 1-11.

7. Корляков А.С., Сунгуров Ю.И. Химическая и минералогическая характеристика лугово-бурых оподзо-ленных, луговых глеевых оподзоленных и луговых глеевых почв долины реки Сунгач // Избыточно-увлажненные почвы Дальнего Востока и их мелиорация. - Владивосток, 1970. - Вып. 1. - С. 66-71.

8. Костенков Н.М. Генетические и химические особенности рисовых полей Приморья // Луговые почвы Приморья. - Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976. - С. 3-61.

9. Костенков Н.М. Окислительно-восстановительные режимы в почвах периодического переувлажнения (Дальний Восток). - М.: Наука, 1987. - 195 с.

10. Крейда Н.А., Кононов Д.Д., Градусов Б.П. О буроземах Приморья // Почвоведение. - 1975. - № 1. -С. 17-26.

11. Ливеровский Ю.А., Росликова В.И. О генезисе некоторых луговых почв Приморья // Почвоведение. -1962. - № 8. - С. 36-49.

12. Обменный калий и калийный потенциал как показатели обеспеченности дерново-подзолистых почв обменным калием / М.Ш Шаймухаметов, Л.В. Никитина, Э.А. Бабарина [и др.] // Почвоведение. -1991. - № 7. - С. 78-86.

---------♦'----------

УДК 631.4; 631.618 О.В. Полохин

ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ МОЛОДЫХ ПОЧВ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ

В статье рассмотрены процессы гумусонакопления и состав гумуса почв, формирующихся на разновозрастных самозарастающих отвалах Назаровского угольного разреза. Выявлено, что характер накопления и трансформации органического вещества зависит от положения почвы в рельефе техногенного ландшафта, состава пород, слагающих отвалы, и времени почвообразования.

Ключевые слова: органическое вещество, гумус, техногенный ландшафт, почвы.

O.V. Polokhin HUMUS STATE OF THE YOUNG SOILS IN THE MAN-AFFECTED LANDSCAPES

Humus accumulation processes and humus composition of the soils being formed on the uneven-aged and self-growing Nazarovo coal mine dumps are considered in the article. It is revealed that way of accumulation and transformation of the organic matter depends on soil position in the man-affected landscape relief, dump material nature and soil formation duration.

Key words: organic matter, humus, man-affected landscape, soils.

Введение. Нарушенные земли западной части Красноярского края представлены в основном отвалами угольных разрезов. При этом большая часть техногенных ландшафтов долгое время остается нерекуль-тивированной и оставляется под самозарастание. При переходе техногенных ландшафтов в естественные биологические процессы развитие фитоценозов является определяющим. Изучение процессов накопления биогенного органического вещества и характера его трансформации в техногенных ландшафтах на начальных этапах почвообразования позволит понять направленность процесса почвообразования, оценить почвенно-экологическое состояние таких ландшафтов, выявить перспективы их саморазвития, обосновать цели рекультивации и способы их достижения.