vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2023-372-7-74-79vetpress-2705Research ArticleАГРОНОМИЯAGRONOMYНекоторые особенности миграции калия в агроландшафтеSome Features of Potassium Migration in the Agro-Landscapehttps://orcid.org/0000-0002-2588-272XИвановД. А.IvanovD. A.

Дмитрий Анатольевич Иванов, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАН, профессор, заведующий отделом мониторинга состояния и использования осушаемых земель,

Пыжевский пер., д. 7, стр. 2, Москва, 119017

Dmitry Anatolyevich Ivanov, Doctor of Agricultural Sciences, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Professor, Head of the Department for Monitoring the Condition and Use of Drained Lands,

7 building 2 Pyzhevsky Lane, Moscow, 119017

2016vniimz-noo@list.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5319-2614РублюкМ. В.RublyukM. V.

Мария Владимировна Рублюк, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела мониторинга состояния и использования осушаемых земель,

Пыжевский пер., д. 7, стр. 2, Москва, 119017

Maria Vladimirovna Rublyuk, Candidate of Agricultural Sciences, Senior Researcher of theDepartment for Monitoring the Condition and Use of Drained Lands,

7 building 2 Pyzhevsky Lane, Moscow, 119017

2016vniimz-noo@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8377-6386КарасеваО. В.KarasevaO. V.

Ольга Васильевна Карасева, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научныйсотрудник отдела мониторинга состояния и использования осушаемых земель,

Пыжевский пер., д. 7, стр. 2, Москва, 119017

Olga Vasilievna Karaseva, Candidate of Agricultural Sciences, Senior Researcher of theDepartment for Monitoring the Condition and Use of Drained Lands,

7 building 2 Pyzhevsky Lane, Moscow, 119017

2016vniimz-noo@list.ruФедеральный исследовательский центр «Почвенный институт им. В.В. Докучаева»РоссияFederal Research Center «V.V. Dokuchaev Soil Institute»Russian Federation202328072023077479Copyright © Иванов Д.А., Рублюк М.В., Карасева О.В., 20232023Иванов Д.А., Рублюк М.В., Карасева О.В.Ivanov D.A., Rublyuk M.V., Karaseva O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2705Актуальность

Актуальность. Рассматривается проблема влияния способов использования земель на потерю почвами калия — одного из основных элементов в триаде питания растений.

Методы

Методы. Исследования проводились в 1996–2020 гг. на основе мониторинга содержания калия в почвах агрополигона Губино ВНИИМЗ, расположенного в пределах конечно-моренного холма. Мониторинг осуществлялся на агроэкологической трансекте — производственном массиве, пересекающем основные ландшафтные позиции холма и состоящем из 10 параллельных полей, каждое из которых имеет индивидуальную историю. Определение калия проводилось в каждом поле в 30 точках опробования, расположенных в 40 м друг от друга, что позволило оценить влияние на него природных и антропогенных условий. Рассчитывались коэффициенты корреляции и регрессионные модели зависимости потерь калия от совокупности антропогенных факторов в различных микроландшафтах.

Результаты

Результаты. Установлено, что характер миграции калия зависит от времени, особенностей природных условий поля и истории его использования. В режиме экстенсивного выращивания культур его содержание в почвах существенно снижается. В пределах агроландшафта влияние на пространственную динамику потерь оказывает пестрота природных условий, тогда как характер истории полей сказывается на миграционных потоках только в отдельных его частях. Особенности агроландшафта, интенсифицирующие потери калия, — легкий гранулометрический состав и господство элювиальных процессов. В транзитных и аккумулятивных геокомплексах потери калия ниже. На основе полученных закономерностей возможна разработка мероприятий по адаптивному размещению угодий и посевов, позволяющая минимизировать потери калия.

Relevance

Relevance. The problem of the influence of land use methods on the loss of potassium by soils, one of the main elements in the triad of plant nutrition, is considered.

Methods

Methods. The studies were carried out in 1996–2020 on the basis of monitoring the potassium content in the soils of the Gubino VNIIMZ agro-polygon located within the limits of a finite moraine hill. The monitoring was carried out on an agro-ecological transect — an industrial array that crosses the main landscape positions of the hill and consists of 10 parallel fields, each of which has an individual history. Potassium was determined in each field at 30 sampling points located 40 m apart, which made it possible to assess the impact of natural and anthropogenic conditions on it. Correlation coefficients and regression models of the dependence of potassium losses on the totality of anthropogenic factors in various microlandscapes were calculated.

Results

Results. It is established that the nature of potassium migration depends on time, the characteristics of the natural conditions of the field and the history of its use. In the mode of extensive cultivation of crops, its content in soils is significantly reduced. Within the agricultural landscape, the spatial dynamics of losses is influenced by the diversity of natural conditions, while the nature of the history of fields affects migration flows only in certain parts of it. The features of the agricultural landscape that intensify potassium losses are a light granulometric composition and the dominance of eluvial processes. In transit and accumulative geocomplexes, potassium losses are lower. Based on the regularities obtained, it is possible to develop measures for the adaptive placement of land and crops, which makes it possible to minimize the loss of potassium.

агроландшафтобменный калийистория полеймониторингстатистический анализagrolandscapeexchangeable potassiumhistory of fieldsmonitoringstatistical analysisМатериалы подготовлены при поддержке Минобрнауки РФ в рамках государственного задания Всероссийского научно-исследовательского института мелиорированных земель — филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федерального исследовательского центра «Почвенный институт им. В.В. Докучаева» (ВНИИМЗ) (№ 0439-2022-0017).The materials were prepared with the support of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation within the State assignment of the AllRussian Research Institute of Reclaimed Lands — branch of the Federal State Budgetary Scientific Institution of the Federal Research Center "V.V. Dokuchaev Soil Institute" (VNIIMZ) (No. 0439-2022-0017).ReferencesЛукин С.В., Васенев И.И., Цыгуткин А.С. Агроэкологическая оценка многолетней динамики содержания обменного калия в черноземах западной части ЦЧО. Достижения науки и техники АПК. 2010; (8): 42–46. https://elibrary.ru/mupijpLukin S.V., Vasenev I.I., Cigutkin A.S. Agroecological evaluation of exchangeable potassium long-term dynamics in chernozems at the Western part of Central Chernozemic region of Russia. Achievements of Science and Technology of AIC. 2010; (8): 42–46 (In Russian). https://elibrary.ru/mupijpКозлова О.Н., Соколова Т.А., Носов В.В., Балдина В.В. О содержании калия в различных вытяжках из черноземов и дерново-подзолистых почв разного гранулометрического и минералогического состава. Агрохимия. 2003; (10): 13–21. https://elibrary.ru/ontketKozlova O.N., Sokolova T.A., Nosov V.V., Baldina V.V. The content of potassium in different extracts from chernozems and soddy-podzolic soils with different particle-size and mineralogical compositions. Agricultural Chemistry. 2003; (10): 13–21 (In Russian). https://elibrary.ru/ontketСередина В.П. Калий и почвообразование. Томск: Национальный исследовательский Томский государственный университет. 2012; 354. ISBN 978-5-7511-2119-8 https://elibrary.ru/fjcpqnSeredina V.P. Potassium and soil formation. Tomsk: Tomsk State University. 2012; 354 (In Russian). ISBN 978-5-7511-2119-8 https://elibrary.ru/fjcpqnЯкименко В.Н. Формы калия в почве и методы их определения. Почвы и окружающая среда. 2018; 1(1): 25–31. https://doi.org/10.31251/pos.v1i1.5Yakimenko V.N. Potassium forms in soil and methods of determination. The Journal of Soils and Environment. 2018; 1(1): 25–31 (In Russian). https://doi.org/10.31251/pos.v1i1.5Якименко В.Н., Бойко В.С. Диагностика калийного состояния почв лесостепи западной Сибири. Почвы и окружающая среда. 2019; 2(2): 74. https://doi.org/10.31251/pos.v2i2.74Yakimenko V.N., Boyko V.S. Diagnostics of soil potassium status in the foreststeppe of West Siberia. The Journal of Soils and Environment. 2019; 2(2): 74 (In Russian). https://doi.org/10.31251/pos.v2i2.74Rawat J., Sanwal P., Saxena J. Potassium and Its Role in Sustainable Agriculture. Meena V., Maurya B., Verma J., Meena R. (eds.). Potassium Solubilizing Microorganisms for Sustainable Agriculture. New Delhi: Springer. 2016; 235–253. https://doi.org/10.1007/978-81-322-2776-2_17Rawat J., Sanwal P., Saxena J. Potassium and Its Role in Sustainable Agriculture. Meena V., Maurya B., Verma J., Meena R. (eds.). Potassium Solubilizing Microorganisms for Sustainable Agriculture. New Delhi: Springer. 2016; 235–253. https://doi.org/10.1007/978-81-322-2776-2_17Осипова Д.Н., Иванова С.Е., Соколова Т.А. Калийное состояние и минералогический состав илистой фракции обыкновенных черноземов при внесении разных доз калийных удобрений. Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение. 2016; (2): 11–17. https://elibrary.ru/vpelunOsipova D.N., Ivanova S.E., Sokolova T.A. Pottasium status and clay mineralogy in chernozems traated with various dozes of potassium fertilizers. Bulletin of the Moscow University. Series 17. Soil Science. 2016; (2): 11–17 (In Russian). https://elibrary.ru/vpelunСмыкович Л.И., Оношко М.П. Геохимия распространенности калия и натрия в барьерной геосистеме. Вестник БГУ. Серия 2: Химия. Биология. География. 2015; (3): 59–63. https://elibrary.ru/vdjxsfSmykovich L.I., Onoshko M.P. Geochemistry prevalence of potassium and sodium in barrier geosystem. Vestnik BGU. Seriya 2: Khimiya. Biologiya. Geografiya. 2015; (3): 59–63 (In Russian). https://elibrary.ru/vdjxsfОношко М.П., Глаз А.С., Смыкович Л.И., Моисеенко В.Ф. Геохимическая оценка покровных отложений в районе размещения Белорусской АЭС. Лiтасфера. 2018; (1): 105–120. https://elibrary.ru/vacgtiOnoshko M., Glas A., Smykovich L., Moiseenko V. Geochemical estimation of cover deposits for theterritory in the area of location of the Belarusian Nuclear Power Plant. Litasfera. 2018; (1): 105–120 (In Russian). https://elibrary.ru/vacgtiНечаева Т.В., Гопп Н.В., Савенков О.А., Смирнова Н.В. Калийное состояние почв склонового агроландшафта на юго-востоке Западной Сибири. Земледелие. 2019; (1): 10–14. https://doi.org/10.24411/0044-3913-2019-10103Nechaeva T.V., Gopp N.V., Savenkov O.A., Smirnova N.V. Potassium status of the slope agricultural landscape in the South-East of Western Siberia. Zemledelie. 2019; (1): 10–14 (In Russian). https://doi.org/10.24411/0044-3913-2019-10103Кодочилова Н.А., Комиссарова В.С. Закономерности изменения калийного состояния светло-серых лесных почв на фоне длительного применения средств химизации. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2019; (1): 45–51. https://doi.org/10.18286/1816-4501-2019-1-45-51Kodochilova N.A., Komissarova V.S. Principles of potassium state change of light gray forest soil in case of long term application of chemicals. Vestnik of Ulyanovsk State Agricultural Academy. 2019; (1): 45–51 (In Russian). https://doi.org/10.18286/1816-4501-2019-1-45-51Барановский И.Н., Ковалев Н.Г., Иванов Д.А., Рублюк М.В. Баланс элементов питания в разных фациях конечно-моренного холма при выращивании картофеля. Агрохимия. 2006; (4): 51–56. https://elibrary.ru/htnxonBaranovsky I.N., Kovalev N.G., Ivanov D.A., Rublyuk M.V. Balance of nutrients in different facies of a morainic hill under potato growing. Agricultural Chemistry. 2006; (4): 51–56 (In Russian). https://elibrary.ru/htnxonПолоус В.С., Степанов С.П., Прокопова Л.О., Осауленко С.Н. Возможности стабилизации биологической активности почвы при использовании органических, минеральных удобрений, микроорганизмов и ресурсосберегающих обработок. Успехи современного естествознания. 2023; (1): 13–19. https://doi.org/10.17513/use.37978Polous V.S., Stepanov S.P., Prokopova L.O., Osaulenko S.N. The possibilities of stabilizing the biological activity of the soil with the use of organic, mineral fertilizers, microorganisms and resource-saving treatments. Advances in current natural sciences. 2023; (1): 13–19. https://doi.org/10.17513/use.37978Бойко В.С., Якименко В.Н., Тимохин А.Ю. Изменение калийного состояния почв лесостепи Западной Сибири при длительном сельскохозяйственном использовании. Экология и промышленность России. 2019; 23(11): 66–71. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-11-66-71Boiko V.S., Yakimenko V.N., Timokhin A.Yu. The change in potassium status of soils of forest-steppe of Western Siberia in long-term agricultural use. Ecology and Industry of Russia. 2019; 23(11): 66–71 (In Russian). https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-11-66-71Goulding K. et al. Outputs: Potassium Losses from Agricultural Systems. Murrell T.S., Mikkelsen R.L., Sulewski G., Norton R., Thompson M.L. (eds.). Improving Potassium Recommendations for Agricultural Crops. Cham: Springer. 2021; 75–97. https://doi.org/10.1007/978-3-030-59197-7_3Goulding K. et al. Outputs: Potassium Losses from Agricultural Systems. Murrell T.S., Mikkelsen R.L., Sulewski G., Norton R., Thompson M.L. (eds.). Improving Potassium Recommendations for Agricultural Crops. Cham: Springer. 2021; 75–97. https://doi.org/10.1007/978-3-030-59197-7_3

The authors declare that there are no conflicts of interest present.