Влияние известкования на использование калия (часть 2)
Наибольшая окупаемость калийных удобрений имеет место при оптимальных уровнях реакции почв для данной культуры. На сильнокислых или переизвесткованных почвах применение калийных удобрений малоэффективно или даже приводит к снижению урожая. По мере увеличения доз, окупаемость калийных удобрений закономерно снижается.
Аналогичным образом были рассчитаны эмпирические модели взаимосвязей между дозами извести и урожаями растений при paзличных уровнях обеспеченности калием и определены оптимальные дозы извести (рис. 29).
На умеренно кислой (pH KCl ~5), бедной калием песчаной почве действие извести на урожайность биомассы кормовой свеклы было высоко достоверным (r=0.74, р= 0.001), хотя и слабым. Оптимальной была доза извести около 30 г/сосуд, по мере улучшения питания свеклы калием величины оптимальных доз извести закономерно уменьшались. Аналогичные взаимосвязи между уровнями обеспеченности калием и оптимальными дозами извести наблюдали и в опыте на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве. При дозе внесения хлористого калия 6 г К2О на сосуд известкование большой дозой извести приводило к снижению урожая кормовой свеклы в два раза. Сходные зависимости были выявлены и в опытах с горчицей, клеверами луговым и гибридным.
Общей для различных культур была низкая эффективность известкования на очень бедных калием почвах. Эта закономерность наблюдалась нами и в длительных полевых микроделяночных опытах. Hе очень бедной калием сильнокислой, дерново-подзолистой песчаной почв» известкование было неэффективным, а на супесчаной почве - даже снижало урожайность клевера лугового (по большой дозе извести - более чем в 3 раза). По мере улучшения обеспеченности калием возрастала эффективность известкования умеренными дозами (до рН KCl 5-6). При чрезмерно высоких дозах калия большие дозы извести усиливали их токсичность и вызывали депрессию урожая.
Полученные данные плохо согласуются с традиционными представлениями об обязательном антагонизме калия и кальция в растениях (А. Демолон, 1961; Ф. Эммерет, 1964). Внесение высоких доз извести при избыточной обеспеченности калием не приводило также к снижению содержания последнего в вегетативной массе, что по мнению З.И. Журбицского (1963) является объективным критерием обеспеченности растений элементами питания.
Анализы вегетативной массы растений показали, что известкование снижало содержание калия только при среднем уровне обеспеченности растений этим элементом (таблица 98; сходные результаты получены и в опытах с клеверами и горчицей). Как при очень низких, так и при очень высоких уровнях питания калием эта закономерность нарушалась - влияние извести на содержание калия в растениях не доказано, а антагонизма кальция и магния с калием не наблюдалось.
Для аппроксимирования взаимосвязей между содержанием основных катионов в растениях - кальция и магния с одной стороны и калия с другой, нами была выбрана обратная логистическая функция Ферхюльста общего вида
у = А / 1+10 (а+вх) + С.
где А - верхняя асимптота, то есть максимально возможное содержание калия в растениях данного вида, С - нижняя асимптота, то есть минимально возможное содержание калия, у - содержание К, мг-экв/100 г, х -содержание катиона, влияющего на содержание калия, то есть кальция и магния или их суммы, мг-экв/100 г сухой массы.
Предварительной статистической обработкой аналитических данных было установлено, что кальций и магний оказывают сходное влияние на содержание калия в вегетативной массе. Наиболее тесную связь наблюдали между содержанием Ca + Mg и К в растениях, хотя разумеется, нельзя исключить определенное влияние других катионов. Содержание кальция и магния в растениях влияло на содержание в них калия и наоборот. Это взаимосвязь является нелинейной - при очень низком содержании калия, слизком к физиологически обязательному минимуму, увеличение количества кальция и магния не приводило к дальнейшему снижению содержания этого элемента, при средней обеспеченности - между содержанием калия, кальция и магния существовал антагонизм. При чрезмерно высоком уровне питания калием кальций и магний не были способны ограничивать его поступление в растения.
На рисунке 30 показана взаимосвязь между содержанием кальция, магния и калия в растениях клевера лугового в вегетационном опыте в под внесения извести. Сходные данные получены в многолетнем микрополевом опыте на такой же по генезису и гранулометрическому составу почве на 6-й год после известкования. Аналогичные зависимости установлены и в опытах с клевером гибридным и кормовой свеклой. Таким образом, антагонизм или синергизм катионов в растениях не есть нечто постоянное. Эти явления зависят от биологических особенностей растений, а главное, от соотношения концентраций элементов. Максимально возможное содержание калия в ботве кормовой свеклы около 150-170, в клевере луговом и гибридном - 80-100, минимальное - 5-10 мг-экв/100 г сухой массы.
В зависимости от условий произрастания содержание калия в растениях может изменяться в 10-30 раз. Можно предположить, что максимальному урожаю растений соответствует некое физиологически оптимальное содержание калия в фотосинтетически активных органах. Сопоставление величин урожаев сельскохозяйственных культур в вегетационных опытах в основном подтвердило это предположение.
Взаимосвязь между содержанием калия (кальция) в вегетативной массе и урожайностью имеет явно выраженный нелинейный характер и описывается уравнениями параболы второй степени (рис. 31, 32). При этом теснота связи между содержанием калия в вегетативной массе и урожайностью, в объединенных массивах данных по песчаной и легкосуглинистой почвам, не слишком велика (r=-0.48-0.78, р=0,01), однако позволяет определить оптимальный уровень содержания калия. Так, в ботве свеклы он около 90, в надземной массе клевера гибридного - 50-60, лугового - 45-50 мг-экв/100 г сухого вещества. Аналогичным образом были найдены оптимальные уровни содержания кальция и оптимальные cooтношения К:Ca. Оптимальное содержание кальция в ботве кормовой свеклы и вегетативной массе клевера гибридного составило около 75, клевера лугового - 120 мг-экв/100 г сухого вещества.
