Подвижный алюминий в дерново-подзолистых почвах (часть 4)
Это позволяет сделать следующие важные суждения.
1. Гумусовые вещества способствуют разложению алюминийсодержащих минералов почвы и увеличивают содержание подвижного алюминия, тем значительнее, чем кислее почва. Это мнение подтверждает и работа В.В. Пономаревой (1969).
2. Часть подвижного алюминия в кислых почвах прочно связана с растворимыми органическими веществами и не проявляет кислотных свойств, с чем и связано, очевидно, защитное действие гумуса против токсичности алюминия. Уровни реакции, при которых происходит осаждение связанного и несвязанного с органическим веществом почвы алюминия, различны. Этим объясняются противоречия в оценке влияния гумуса на подвижность алюминия при разных уровнях реакции.
3. Проведенные исследования позволяют утверждать (а это очень важно при сопоставлении данных, полученных разными исследователями, и для совершенствования методик), что вытяжкой 1н KCl из почвы извлекается не только обменный алюминий в виде трехвалентного катиона, но и часть не полностью нейтрализованных гидроксидов алюминия, а также часть алюминия, связанного с гумусом почвы. Поэтому он должен называться термином «подвижный».
4. При пересчете количества алюминия, определенного титрованием, из мг*экв в мг 100 г, следует иметь в виду, что применяемый коэффициент 9, равный эквивалентной массе алюминия, является условным Фактически коэффициенты пересчета изменяются с величиной pH от 13.2 (при pH 3.9) до 3.5 (при pH 5.1).
Для выявления и описания количественных взаимосвязей между содержанием подвижного алюминия в почве, содержанием гумуса и величиной pH нами были проведены расчеты коэффициентов корреляции и уравнений регрессии.
Как отмечалось ранее, химической сущности взаимосвязи подвижный алюминий - величина pH наиболее соответствует логарифмическая модель lgAl - рН KCl что полностью подтверждается и графическим анализом экспериментальных данных.
Технически, при расчетах, было удобнее логарифмировать последнюю, хотя агрохимической сути более соответствует модель pH - lgAl. Такой метод применяется и сейчас, хотя сущностный подход, исходящий из химизма почвенных процессов, все-таки лучше. Результаты обработки данных представлены в таблице 12.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что в почвах с более высоким содержанием гумуса подвижность алюминия по мере подкисления реакции возрастает сильнее, нежели в почвах малогумусных. Величины коэффициентов регрессии показывают, что в почвах с содержанием гумуса 4-5% подвижность алюминия возрастает при подкислении почти вдвое быстрее, чем в почвах, содержащих 1-2% гумуса. Однако из этих же данных явствует, что полное (или почти полное) осаждение подвижного алюминия в хорошо гумусированных почвах отмечается при более низких значениях pH, чем в малогумусных. Например, если в почвах с содержанием гумуса <1% полное осаждение алюминия происходит при значениях pH около 5.6, то в гумусированных почвах (среднее содержание гумуса 6.9%) - еще при pH 4.7.
Эти важные в практическом и теоретическом отношении закономерности в научной литературе до сих пор не отмечались. Некоторое подтверждение выявленных закономерностей мы нашли в работе Brogan S.C. (1964), установившего, что коагуляция комплексов алюминия с гуминовой кислотой происходит при тем более низких значениях pH, чем больше органического вещества приходится на единицу алюминия.
Для более детального изучения этого вопроса нами были проанализированы результаты 18 вегетационных опытов с дозами извести, проведенных совместно с Л.Е. Орешиной на разных дерново-подзолистых почвах. Как указывалось выше, в интервале реакции до порога осаждения подвижного алюминия его взаимосвязь с величиной pH почвы хорошо описывается логарифмической зависимостью. На основании этого графически были определены значения pH, при которых происходит осаждение алюминия в данной почве (содержание Al в 1н KCl-вытяжке близко к нулю). После этого найденные значения pH (то есть те значения, при которых содержание подвижного алюминия равно нулю), сопоставлялись с рядом свойств почв - содержанием гумуса, величиной емкости поглощения.
Изучение влияния подвижного алюминия на рост и развитие различных сельскохозяйственных растений было начато в 1967 году. Исследования проводились с горчицей полевой, которая по чувствительности к алюминию, марганцу, кислотности, как таковой, может служить в некотором роде аналогом наиболее распространенной в регионе овощной культуре - капусте; опыты проводились также с клевером луговым (красным), тимофеевкой, озимой рожью, пшеницей, ячменем, кормовой свеклой и льном.
Вегетационные опыты со льном и горчицей проводились на трех кислых дерново-подзолистых и одной торфяно-болотной переходного типа почвах. Почвы существенно (в 7.5 раз) различались по обменной кислотности и содержанию подвижного алюминия. Дозы извести для каждой почвы рассчитывались (по методу Ремезова) на доведение реакции до pH ~5, ~6, ~7.
Результаты опытов представлены графически на рисунке 7 и в таблице 14. Несмотря на различия в свойствах: исходной реакции, содержанию гумуса, подвижного алюминия в опытах на дерново-подзолистых почвах, ясно видны общие закономерности действия извести.
Кривая, характеризующая взаимосвязь урожая горчицы с реакцией почвы может быть с некоторой долей условности расчленена на 2 зоны. Первая зона, в которой даже небольшое повышение уровня реакции приводит к значительному повышению урожайности горчицы. Вторая зона включает интервал, в котором повышение уровня реакции относительно слабо увеличивает урожай, а во многих случаях (из-за снижения доступности микроэлементов или других причин) приводит к снижению величины урожая. Также четко, как на горчице проявляется это в опытах со льном.
