Обзорная статья

ДИАГНОСТИКА КАЛИЙНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

В.М. Якименко¹ , В.С. Бойко²

Адрес: ¹ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 8/2, г. Новосибирск, 630090, Россия

² ФГБНУ Омский аграрный научный центр, пр. Королева, 26, г. Омск, 644012, Россия

Цель исследования. Целью было рассмотреть полученные в ряде опытов показатели и предложить градации обеспеченности почв калием. Обоснована необходимость проведения оценки калийного состояния почв на основе комплексного использования нескольких диагностических показателей, характеризующих калийный фонд почвы, как с количественной, так и с качественной стороны; при этом обязателен учет свойств конкретной почвы – гранулометрического состава и емкости катионного обмена. Проведена диагностика калийного состояния почв длительных полевых опытов, проводимых в лесостепной зоне Западной Сибири.

Заключение. Установлено, что за 40 лет опытов на лугово-черноземной почве с исходно очень высокой калийной обеспеченностью, содержание обменного калия уменьшилось с 60 до 30 мг/100 г почвы; при этом уровень легкообменного калия снизился с 4 до 1,1-1,2 мг/100 г, свидетельствуя о существенном ухудшении десорбционной способности почвы в отношении калия. В серой лесной почве, исходно среднеобеспеченной доступным растениям калием, содержание его обменной и легкообменной формы снизилось за 5-7 лет проведения опытов до критического, минимального уровня (соответственно, с 12 и 2 до 6-7 и 0,4-0,5 мг/100 г), на котором и оставалось все последующие годы (25 лет); систематическое внесение калия на фоне NP обеспечивало оптимизацию калийного состояния почвы.

Ключевые слова: калий; почва; агроценоз; диагностика; показатели и градации оценки калийного состояния почвы

Цитирование: Якименко В.Н., Бойко В.Н. Диагностика калийного состояния почв лесостепи Западной Сибири // Почвы и окружающая среда. 2019. Том 2. № 2. e74. doi: 10.31251/pos.v2i2.74

Оптимальная обеспеченность пахотных почв калием является одним из обязательных условий высокой продуктивности выращиваемых на них культур и устойчивого функционирования агроэкосистем. Тем не менее, использование калийных удобрений в земледелии России, а, особенно, Сибири, находится на минимальном уровне; даже при получаемых невысоких урожаях ежегодный дефицит баланса калия в среднем превышает 30 кг/га (Прокошев, Дерюгин, 2000). Очевидно, что перманентное истощение плодородия почв в отношении калия неизбежно приведет к лимитированию калийного питания выращиваемых культур, существенному снижению количества и качества растениеводческой продукции.

Эффективное регулирование калийного состояния пахотных почв в немалой степени зависит от методики его оценки. Следует сказать, что существующая рутинная система почвенной калийной диагностики достаточно несовершенна и не всегда позволяет реально оценить эффективное плодородие почв. Ранее неоднократно отмечалась недостаточная информативность стандартных градаций обеспеченности почв калием и целесообразность перехода к совокупности региональных шкал, необходимость комплексного использования нескольких диагностических показателей. Применяемые в Агрохимслужбе при определении содержания обменного калия в почвах кислотные (соляно- и уксуснокислые) вытяжки часто дают завышенные результаты, создавая иллюзию относительно благополучной калийной обеспеченности пахотных угодий. Существенным недостатком используемых при этом градаций является их полная усредненность, безотносительность к важным в отношении калия почвенным свойствам – емкости катионного обмена и гранулометрическому составу, что также не всегда делает трактовку полученных результатов адекватной (Авакян, 1981; Носов и др., 1997; Прокошев, Дерюгин, 2000; Шаймухаметов, Травникова, 2000; Якименко, 2003, 2009). В этой связи, учитывая нарастающее истощение пахотных почв в отношении калия, изучение их калийного состояния, корректировка методов и градаций оценки обеспеченности почв этим элементом весьма актуальны.

Целью данного сообщения было рассмотреть методы и предлагаемые градации оценки обеспеченности почв калием и с их помощью диагностировать калийное состояние почв длительных полевых опытов, проведенных в лесостепной зоне Западной Сибири.

Калийный фонд почвы обусловлен системой позиций в почвенной минеральной основе, удерживающих катионы калия с различной степенью интенсивности. Обычно эту систему подразделяют на четыре компонента: калий почвенного раствора – К обменный – К необменный – К минерального скелета; первые три из них в значительной мере взаимосвязаны и определяют эффективное плодородие почвы в отношении этого элемента. Их количественное определение с помощью химических методов и является наиболее целесообразным при мониторинге калийного состояния пахотных почв (Никитина и др., 2011; Носов и др., 1997; Прокошев, Дерюгин, 2000; Якименко, 2003, 2018).

Анализ литературных данных и собственное сравнительное изучение ряда методов почвенной калийной диагностики (Никитина и др., 2011; Носов и др., 1997; Прокошев, Дерюгин, 2000; Якименко, 2003, 2009, 2018) позволили нам в своих исследованиях отдать предпочтение следующим из них: при определении калия почвенного раствора (легкообменного) – экстракция 0,0025 М СаСl₂, обменного – 1 М СН₃СООNН₄ (метод Масловой), необменного – 1 М НNО₃. Следует сказать, что многие методы определения форм калия в почве отражают, в принципе, общее направление изменения почвенного калийного состояния – при сильнодефицитном балансе содержание калия снижается, а при положительном – возрастает. Однако адекватность трактовки полученных результатов с точки зрения обеспеченности растений калием, особенно в среднем диапазоне значений, зависит от используемых методов и градаций диагностики.

Отдельно отметим, что основные массивы пахотных почв Западной Сибири расположены в лесостепи и северной степи, а стандартным методом для определения обменного калия в почвах этой зоны в системе Агрохимслужбы является метод Чирикова (экстрагент 0,5 М уксусная кислота), соответственно, широко использующийся в регионе. Учитывая важность проводимых работ по массовому агрохимическому обследованию сельскохозяйственных угодий для практического з