Введение к работе
Актуальность темы. Из литературы известно, что на калийное состояние почв большое влияние оказывает содержание и минералогический состав илистой и пылеватой фракций. Именно в этих фракциях сосредоточены наиболее легковыветривающиеся калийсодержащие минералы (слюды, иллиты), и именно состав тонких фракций определяет способность почв к обменному и необменному поглощению калия. Для дерново-подзолистых почв влияние содержания и состава глинистого материала на показатели калийного состояния изучены недостаточно.
Применение калийных удобрений, как известно, приводит к увеличению содержания в почвах обменного, а также необменного калия. Повышение содержания необменного калия при применении калийных удобрений связано с проявлением калийфиксирующей способности почв, при которой лабильные глинистые минералы трансформируются в минералы с жесткой слюдоподобной структурой - иллиты. Для дерново-подзолистых почв недостаточно изучен вопрос о том, в какой степени длительное применение калийных удобрений влияет на трансформационные изменения глинистых минералов, в результате которых происходит накопление минералов иллитовой группы в составе тонких фракций почв. Кроме того, открытым остается вопрос и о степени снижения калийфиксирующей способности почв при длительном применении калийных удобрений на дерново-подзолистых почвах.
В последнее время заметно повышение интереса к изучению кинетики десорбции из почв различных форм калия - как водорастворимого и обменного, так и необменного калия (Elkhatib, Hern, 1988; Sparks, 1995 и др.). Кинетический подход к изучению почвенно-химических проблем представляется достаточно перспективным. Только кинетические исследования позволяют оценить количество компонента, которое будет образовано или израсходовано через заданный промежуток времени. В отечественной литературе имеются лишь отдельные работы, связанные с изучением
кинетики десорбции калия из почв (Барсова и др., 1992).
Цель и задачи работы. Цель работы - в условиях многолетних полевых опытов оценить влияние содержания и состава глинистого материала на показатели калийного состояния дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава. В задачи исследований входило: 1) оценить влияние содержания и состава глинистого материала на общепринятые показатели калийного состояния почв (содержание необменного, обменного и легкообменного калия в почвах); 2) оценить влияние содержания и состава глинистого материала на термодинамические показатели калийного состояния почв (активность иона калия, калийный потенциал, потенциальную буферную способность почв по отношению к калию); 3) оценить влияние длительного внесения калийных удобрений на общепринятые и термодинамические показатели калийного состояния почв; 4) изучить кинетику десорбции калия из почв; 5) выявить связи между разными показателями калийного состояния почв.
Научная новизна. Получена подробная характеристика калийного состояния дерново-подзолистых почв с разным содержанием и составом глинистых минералов. Установлены закономерности кинетики вытеснения легкообменного калия из дерново-подзолистых почв разного гранулометрического и минералогического состава. Выявлена связь кинетических показателей процесса десорбции калия из почв с другими показателями калийного состояния почв, а также с выносом калия из почв растениями.
Защищаемые положения. 1. В легких дерново-подзолистых почвах в реакциях катионного обмена и фиксации калия принимает участие глинистый материал крупных фракций. 2. Для суглинистых дерново-подзолистых почв характерно более низкое содержание легкообменных соединений калия, а также более низкие значения активности иона калия по сравнению с легкими почвами. 3. Кинетика вытеснения калия из дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава в условиях проведения экспе-
римента подчиняется различным уравнениям. 4. В дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава характер корреляционных зависимостей между некоторыми показателями калийного состояния существенно иной, чем в суглинистых почвах.
Практическая значимость. Полученные кинетические показатели реакции вытеснения легкообменного калия из дерново-подзолистых почв могут быть использованы при моделировании процесса перехода калия из твердой фазы почвы в раствор, что имеет практическое значение с точки зрения калийного питания растений.
Апробация. Результаты исследований докладывались на Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов-96" (Москва, 1996).
Публігкаїщи. По материалам диссертации опубликовано и сдано в печать 5 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 173 страницах текста, содержит 27 рисунков и 15 таблиц. Состоит из введения, шести глав и заключения. Список литературы включает 215 наименований (115 иностранных).