Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Азот микробной биомассы в почве, его трансформация и использование растениями

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Азот микробной биомассы в почве, его трансформация и использование растениями"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. ЛОМОНОСОВА

ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи

ЕВДОКИМОВ ИЛЬЯ ВИТАЛЬЕВИЧ

АЗОТ МИКРОБНОЙ БИОМАСС« В ПОЧВЕ, ЕГО ТРАНСФОРМАЦИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСТЕНИЯМИ

Специальность 06.01.04. - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ -диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук ,

Москва - 1992

t

Работа выполнена в Институте почвоведения и фотосинтеза РАН в лаборатории почвенных циклов азота и углерода.

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор В.Н. Кудеяров

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Паников Н.С.

кандидат биологических наук -Стрельникова P.A.

Ведущее учреждение: Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева

оп

Защита состоится " " 1992 года в 15оичас.

на заседании специализированного совета К053.05.86. в МГУ им. М.В. Ломоносова в аудитории М-2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан " " 1992 года.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании специализированного совета КОБЗ.05.86 .в МГУ им. М.В. Ломоносова, а отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь

специализированного совета С/-" л у И.П. Бабьева

Актуальность проблемы. В последние года усилился интерес к проблемам^ гаязаннкм с влиянием почвенных микроорганизмов на азотное питание растений. Приобретают большое значение исследования, посвященные изучению микробной иммобилизации и минерализации ' азота, а также использованию растениями реминерализованного азота микробной биомассы. Показано, что микроорганизмы способны в течение нескольких суток иммобилизовать весь пул минерального азота в почве (Schlmel et al., 1989). В то же время считается, что почвенные микроорганизмы могут служить поставщиками минерального азота растениям (Lethbrldge, Davidson, 1983; Schniirer, Rosswall, 1987).

Скорости иммобилизации и минерализации, рассчитанные на основе математических моделей разными авторами (Nishio et al., 1985; Myrold, Tiedje, 1986; JenMnson et al., 1987), варьируют в широком диапазоне. Такая противоречивость оценок может быть объяснена, по-видимому, тем обстоятельством, что в большинстве случаев не были определены реальные величины оборачиваемости и продуктивности микробной биомассы в динамике, а скорости иммобилизации и минерализации азотсодержащих соединений почвы и удобрений определялись на основе косвенных оценок содержания азота в микробной биомассе. Остаются мало изученными также и возможности растений в использовании азота биомассы микроорганизмов. В связи с этим потребовались сопряженные исследования динамики поступления азота в растения и микроорганизмы с использованием меченных 15N соединений и биохимических методов определения почвенной микробной биомассы.

Цель работы: оценить роль азота микробной биомассы как потешщельного-источника питания растений.

Задачи исследования: 1 количественная оценка влияния доз азотных удобрений~на запасы и оборачиваемость микробной биомассы в почве; 2)оценка размеров и скоростей микробной иммобилизации и минерализации азота в почве; 3)изучение динамики поступления реминерализованного азота удобрений в растения.

Научная новизна: 1)произведена оценка влияния доз минерального азотного удобрения и выращивания растений на запасы и оборачиваемость микробной биомассы в почве на основе прямых определений необходимых биодинамических характеристик; 2)изучен

1

характер распределения азота удобрений между пулом почвенного минерального азота, микроорганизмами и растениями в динамике; 3)рассчитаны скорости иммобилизации и реминерализации удобрений на основе прямых определений метеного азота в микробной биомассе и минеральных формах азота в почве.

Практическое значение. Сопряженное изучение продуктивности микробного сообщества почвы в отношении азота и скоростей иммобилизационно- минэрализационных превращений азотистых соединений позволяет прогнозировать судьбу азота удобрений, внесенных в почву.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на XII конференции болгарских аспирантов с международным участием (Москва, 1990), II конференции "Микробиология в сельском хозяйстве"(Кишинев, 1991), -советско- германском семинаре по моделированию процессов в агроэкосистемах (Брауншвейг, 1991), IV конференции "Микроорганизмы в сельском хозяйстве" (Пущино,1992).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов,5"глав, заключения, выводов, содержит Г/ страниц машинописного текста, {в рисунков, таблиц, список литературы из75?названий (из них^Св- зарубежные).

з. объекты и метода

Для исследований была взята серая лесная окультуренная средаесуглинистистая почва. Содержание органического углерода -1,05%, азота 0.096Ж, рН солевой вытяжки 4,6. Вегетационный опыт с кукурузой, проводившийся совместно с сотрудниками Лаборатории почвенных циклов азота и углерода ИПК! РАН, содержал следующие 2 фона: фон В1 -почва, в которую за 2 недели до начала опыта была добавлена убитая биомасса почвенных микроорганизмов из расчета 1,61 мг N биомассы/ 100 г почвы, и ВО - почва без органической добавки. На каждом фоне в почву была внесена аммиачная селитра в дозах 0; 3,23; 6,45; 12,9 и 25,8 мг N/100 г почвы (Н0,К3Д6,^3,Ы26), совместно с фосфорными и калийными удобрениями в дозе 6,45 мг/100 г (в пересчете на Р£05и К^О соответственно). 2

Ошт состоял из двух серий: с растениями и без растений (пар). В вариантах ВСШ3,В(Ш6 и' В(Ж13 была внесена меченная аммиачная селитра.

Полевой мелкодоляночннй ошт с озимой пшеницей проводили в рамках опыта, заложенного сотрудниками лаборатории почвенных циклов азота и углерода ИПФС РАН в 1989 году. Били использованы три варианта - РК (контрольный), МРК и КРК+ солома (КРКС). На всех вариантах осенью было внесено по 60 кг К/га аммиачной селитры, а на варианте КРКС была внесена солома в дозе 5,58 т/га. Весной на соответствующих делянках опыта внесли меченную аммиачную

селитру в объеме раствора 1л на площадках 0,3*0,3 м (варианты №?К и ШСС). Количество меченной аммиачной селитры соответствовало дозе азота, внесенной весной на делянках полевого опыта (60 кг/га). Почвенные образцы отбирали в 3-х кратной повторности в виде монолитов цилиндрической формы с глубины 0- 20 см.

В динамике определяли содержание общего и меченого азота и углерода в растениях и почвенных вытяжках. В половом опыте проводили также определение азота (общего и меченого) и углерода в почве и растительных остатках. Скорость выделения С02 из почвы рассчитывали на основе определения концентрации С02 в почвенном воздухе с помощью мембранных пробоотборников и коэффициента диффузии в верхнем 5-см слое почвы (Каспаров и др., 1985). В вегетационном опыте дыхание почвы измеряли ежесуточно. В полевом опыте выделение С02 из почвы определяли не реке, чем раз в 5 дней в 10 - кратной повторности. Доля от общего потока С02 из почвы, связанная с дыханием микроорганизмов, была рассчитана по результатам раздольного определения дыхания отмытых корней и почвенной микрофлоры в лабораторных условиях.

Почвенную микробную биомассу определяли методом регидратэции- экстракции. Для этого свежую и высушенную при 6570° С в течение суток почву в количестве 25 г встряхивали 30 мин со 100 мл 0,5 М раствора К2Б04 и в отфильтрованных вытяжках измеряли содержание органического углерода и азота. Разницу в содержании углерода и азота между высушенной и контрольной почвами делили на пересчетные коэффициенты Кси К^, которые определяли в модельном эксперименте (Благодатский и др.,1987).

Содержание органического углерода в солевых вытяжках из

3

свежей и высушенной почвы, а также в растениях и почве, определяли методом Оихроматного окисления (Паников и др., 1985; Орлов, Гришина, 1981). Азот в солевых вытяжках, почве и растениях анализировали фенолят-гипохдаритным методом (Куделров, 1Э6Б). Изотопный состав азота определяли на масспектрометре Ш - 1201В и эмиссионном спектрометра N01 - 5.

Статистическую обработку результатов проводили на микрокомпьютере "Эльвро-801 AT" при помощи пакетов программ GLM SAS и SUPERGA1C-4. Решение системы дифференциальных уравнений осуществляли при помощи программы G12, любезно предоставленной автором- сотрудником ИНМИ РАН M .В. Глаголевым,- за что мы выражаем ему искреннюю признательность.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

1. Влияние выращивания растений, доз азотных удобрений и органической добавки на запасы и оборачиваемость микробного азота и углерода в почве

Содержание азота и углерода микробной биомассы в почве в зависимости от выращивания растений, органической добавки и доз азотного удобрения определяли в условиях вегетационного опыта-(Рис. 1 и 2). Если расположить факторы в порядке уменьшения их влияния на среднюю за период опыта величину запасов микробного углерода в почве, получится следующий ряд: растения, органическая добавка, доза минерального азотного удобрения. Для микробного азота - доза минерального азотного удобрения, растения, органическая добавка. В присутствии растений в 1,1 раза возрастала средняя величина запасов углерода (благодаря стимулирующему воздействию корневой системы) ив 1,5 раза уменьшалась средняя величина запасов азота в составе почвенной микробной биомассы (из-за поступления части минерализованного азота микробной биомассы в растения). При увеличений дозы минерального азота происходило увеличение размеров иммобилизации азота микроорганизмами.

Наименьшее количество микробного углерода и максимальная удельная скорость роста микроорганизмов были -обнаружены в 4

мг/100г

С(Н),мг/100г

ЕЗ I в

ЕЭ з

ШШ 4

а а

СМ С N

Рис 1 .Влияние раогеггий(1-пар, 2 --кукуруза) и органической добавки (3 - без органической добавки, 4-виеоспо 1,61 игН/ЮОг) на запасы микробного азота м углерода в почве.

б Д?

аб

ЕЭ I Ш г

N N N „ N N «рн=яты

оз8 13 гв Рио^З.Вяихниа дозы гшмиачной селитры на запаси иикробного углерода(1) и аэота(2) в почве.

Достоверность различий при 95»уровнв вероятности показана буквами а,б и в.

,СУТ~ 1

Рис.З-Удельные скорости роста микроорганизмов в условиях вегетаазюняого опыта А — почва беа органической добавки, В — с органической добавкой. 1 - почва беа растений, 2 - почва с растениями.

СУТКИ

РисАДинамияа почвенной впажности(1) и р. нккрооргатгамов(2) в условиях полевого опыта.

5

вариантах без внесения азота и с максимальной его дозой (Рис. 2,3). Следовательно, в экстремальных условиях микроорганизмы перерабатывали больше субстрата без вовлечения углерода в синтез клеточных веществ по сравнению с почвой, в которую были внесены умеренные дозы минерального азота. Внесоше органической добавки приводило к увеличению запасов и снижению оборачиваемости микробного углерода. Это было вызвано, по-видимому, созданием благоприятных условий для микробного метаболизма вследствие поступления вместе с убитой биомассой некоторого количества биологически активных веществ.

Величины запасов микробного азога и углерода в какой-либо срок отбора или в среднем за весь период опыта сами по себе еще не дают информации о возможностях микроорганизмов почвы в переработке азотсодержащих субстратов. С этой точки зрения представляется важным определить величины потоков азота и углерода через микробную биомассу, или величины продуктивности микроорганизмов в отношений этих элементов.

Потоки азота и углерода рассчитывали, умножая запасы этих элементов в микробной биомассе на удельную скорость роста микроорганизмов (Благодатский, 1987). Удельную скорость роста почвенных микроорганизмов (ц.) оценивали по интенсивности их дыхания (Горбенко, Паников, 1989). Характер зависимости потоков азота и углерода от доз аммиачной селитры был аналогичным характеру зависимости ц от доз азота (Рис.3, 5, 6): \i микроорганизмов и потоки азота и углерода в экстремальных условиях возрастали по сравнению с таковыми при умеренных дозах азота в 3-4 раза. В присутствии растений и (i, и поток углерода через микроорганизмы были выше, чем на паровых вариантах.

Удельная скорость роста микроорганизмов в полевом опыте была в среднем на порядок ниже, чем в вегетационном. Это было связано с различиями в -количестве и активности ризосферной микрофлоры. В вегетационном опыте сухая масса корней достигала 0,6, а в полевом - только 0,1 г/100 г почвы, то есть доля ризосферной микрофлоры в общем количестве микробной биомассы в вегетационном опыте была выше, чем в полевом. Кроме того, в условиях вегетационного опыта почвенные микроорганизмы были более активными из-за более благоприятной температуры (20- 22° по сравнению с 5 - 17°С в 6

мг С/(100г*сут)

Рис.5.ПотокИ углерода через микробную биомассу. А - варианты без органической добавки,Б - варианты с органической добавкой, 1 - в почве без растений, 2 - в почве с растениями.

а ар панты Рис.6. Потоки азота через микробную биомассу. А - варианты без органической добавки,Б - варианты с органической добавкой, 1 - в почве с растениями,2 - а почве без растений.

полевом опыте) и влажности почвы (17 - 28% и 9 . - 24% соответственно).

В полевом опыте большое влияние на оборачиваемость микробной биомассы оказывала влажность почвы: на протяжении всего опыта наблюдался сходный характер, кривых влажности и средних значений удельной, скорости роста микроорганизмов (Рис 4). В вегетационном опыте, поскольку влажность почвы колебалась около оптимальной для жизнедеятельности микроорганизмов величины (60Ж ППВ), подобного соответствия не было.

2. Динамика азота в составе минеральных форм, микробной' биомассы и растений

Динамика 'минерального и микробного азота инторесовала нас, прежде всего, с точки зрения изучения, циклов. иммобилизации -минерализации азота в почве. Так как во всем диапазоне доз • аммиачной селитры кривые динамики минерального и микробного азота вели себя сходным образом, их можно, рассмотреть на примере вариантов ВОИ^ и КРКС вегетационного и полевого опытов соответственно (Рис 7, 8; данные вегетационного опыта о содержании азота в растениях цит. по ст. Кудеярова с соавт., 1992). Мы наблюдали осцилляцию содержания минерального и микробного азота в противофазе. Это означает, что азот иммобилизовывался микроорганизмами, а затем в процессе, реминерализации вновь поступал в пул минерального азота.

Циклы иммобилизации - реминерализации азота удобрений лучше прослеживаются при рассмотрении динамики меченого, а не, общего азота. Дело в том, что на динамику общего азота оказывали воздействие иммобилизационно - минерализационные превращения почвенного, азота, которые и маскировали циклы иммобилизации -реминерализации азота удобрений. После 33 суток вегетационного и 30 суток полевого опытов сопряженность динамики минерального и микробного азота становится менее очевидной из-за увеличения скорости роста растений, которые начали интенсивно "перехватывать" азот, высвобовдающийся из микробных клеток в результате минерализации.

Во всех трех вариантах полевого опыта ' наблюдался резко

!,г/м2

Рис.7. Динамика аэота в составе минеральных форм—1,микробной биомассы-2 и растений-Э в условиях вегетационного (А) и полевого(В) опытов. Кривые для периодов 0-7 сут вегетационного (Б) и 0-14 сут полевого (Г) опытов рассчитаны по уравнениям (3).

сутки

М,мг/ЮОг

М,мг/100г

15

Рис.б. Динамика азота удобрений в составе минеральных форм-1 , микробной биомассы-2 й растений-3 в условиях вегетационного (А) и полевого(В) опытов. Кривые для периодов 0-7 сут вегетационного(Б) и 0-14 сут полевого (Г) опытов пяг.ечитаны по уравнениям (3).

сутки

выраженный максимум азота микробной биомассы на 23 сут. В почве, удобренной аммиачной селитрой, этому пику предшествовал максимум минерального азота на 18 - 23 сут. Реминорализации и иммобилизации подвергался го только моченый азот, внесенный в 0-й день опыта, но г азот удобрений, внесенный и иммобилизованный осенью (величина тка минерального азота на 18- 23 сут превышала количество леченого азота (6 г/м2)). Причиной ускоренной реминврализации юслужило создание оптимальных условий увлажнения и температуры в гочве и увеличение вследствие этого удельной скорости роста микроорганизмов (Рис. 4). Максимальные величины пиков микробного и яшерального азота в период 18-23 сут наблюдались в варианте №КС. Очевидно, в присутствии углеродного субстрата (соломы) мобилизация азота удобрений, внесенного осенью, происходила с Зольшей скоростью, чем в почве без внесения соломы, и потери азота з результате нитрификации и денитрификации были меньше, чем в зариантах РК и ИРК.

Доля азота удобрений, иммобилизованного микроорганизмами в условиях вегетационного опыта, была максимальной в период 4-7 ;уток (до 79% от внесенного азота удобрений), затем происходило юстепешое ее уменьшение (Рис. 9А). Доля меченого азота, гоступгажего в растения, превысила соответствующую долю в гакробной биомассе только к 61 сут опыта.

В отличие от вегетационного опыта, в полевом опыте мы имели ;ело с растениями озимой пшеницы в фазе кущения, то есть метка гачала поступать в растения с самого начала эксперимента. Тем не юнее, размеры микробной иммобилизации к 4 сут опыта достигли 77% >т внесенного, то есть и в этом случае большая часть азота добрений была быстро иммобилизована. Только к 14 сут накопление юченого азота растениями превысило долю иммобилизованного в юставе микробной биомассы (Рис. 9Б). Суммарное количество метки в ¡оставе минеральных форм, микробной биомассы и растений к концу ¡егетационного и полевого опытов снижалось из-за газообразных готерь и поступления части азота удобрений в состав почвенных »рганических соединений.

К моменту максимальной иммобилизации (4 сут полевого опыта) ¡астениями было усвоено около 10% от внесенного азота удобрений, [редположим, что эти 10% поступили в растения, не подвергаясь

11

о "Ч в» '»« ^ ^«¡3

О 2 4 7 10 17 33 45 81 73

СУТКИ

Рис. 9 .Динамика распределения ааота удобрений между растениями(1), микробной биомаееой(2) и пулом минерального азота(з) в условиях вегетационного(А) и полевого (В) ойытов.

o i г « в lo i« so se S3

сутки

эедварительной иммобилизации и реминерализации. Допустим также, го растения потребили весь минеральный меченый азот, который эходился в почве на 4 сут опыта, без предварительных лмобилизационно - минерализационных превращений. В этом случае зтреблеше растениями реминерализованного азота составит:

'Част - <1Чин4+1Чаот4> = 51 - (6 + 10) = 35Ж, (1) -дв Мрасг - вынос азота удобрений растения?,™ в момент уборки эожая, в % от внесенного; 1^МИН4 и КрасТ4 - содержание азота Фбрений в составе минеральных форм и растений на 4-е сутки шта, в Ж от внесенного). Таким образом, из общего количества ¡ченого азота, поступившего в растения, как минимум,35/51»100 = ЭЖ подверглось микробной иммобилизации и реминерализации. Следует эдчеркнуть, что мы рассматривали предельный случай, и данное шущение может быть справедливым только при отсутствии ¡минерализации иммобилизованного азота удобрений в течение всего фиода наблюдений и отсутствии иммобилизации меченого азота в фиод 4-98 сут опыта. В действительности минерализация юдолжалась и после 4 сут (количество метки в пуле минерального юта увеличивалось в период мезду 6 и 14 сут), и поэтому доля юта удобрений, поступившего в растения после иммобилизации и 'минерализации , на самом деле была выше 6958.

Скорости иммобилизации,минерализации и потребления азота ютениями

Скорости иммобилизации, минерализации и поступления азота ;обрений в . растения оценивали двумя способами. По первому особу расчет скоростей проводили согласно следующей формуле:

М

V =- , (2)

КХ,

,е ДИ - прирост в содержании меченого азота в микробной омассе, в минеральных формах или растениях за период времени М. орой способ, позволяющий описать одновременно отекающие процессы иммобилизации, минерализации и отупления азота в растения, заключается в использовании стемы дифференциальных уравнений первого порядка:

13

=1 кт1п~ и'Чю«6):

'^Чю-^Чт-^Чип-^Чип^^-^-= * "шш ^

Г т1Ч1о(а);

,14,

(3)

где мь1о'-\1п' Ир1 ~ количество Н в составе микробной биомассы, минеральных форм и растений, а ^ - количество газообразных потерь К; 1, и, р. и V - скорости иммобилизации, минерализации, поступления в растения и улетучивания газообразных соединений азота. В вегетационном опыте в первые 7 сут поступление азота е растения и газообразные потери меченого азота оказались очень малыми, и ими можно было пренебречь. Поэтому. динамику азотг удалось описать уравнениями (а), (б), (в) и (г), считая р и ч равными нулю. Скорости процессов, рассчитанные по модели, оказались ниже максимальных , рассчитанных по приростам. Беля предположить, что продуктивности микроорганизмов в отношении азотг и углерода жестко связаны ствхиомэтрически, то скорость иммобилизации будет равна суточной величине потока N черес микробную биомассу (8сП1гпе1, 1988). На самом деле в вегетационнол опыте среднесуточные величины потоков М, рассчитанные по скороси дыхания микроорганизмов в первые дни после внесения удобрения, оказались в 2-3 раза, а в полевом опыте - на порядок ниже соответствующих величин скоростей иммобилизации. Следовательно, жесткая стехиометрическая связь между потоками азота и углерод? отсутствует, а шток азота, рассчитанный по дыханию, равен, по-видимому, той части "общего" потока азота через микробные клетки, которая используется в синтезе клеточных компонентов.

Системой уравнений (3) нам удалось описать динамику азота не только в период 0-4 сут полевого опыта, но и в период 4 - 14 су: (Рис.7,8). Второй промежуток времени характеризовался низким! скоростями иммобилизации «»(около 0,01 г И/ (м *сут)) и более высокими, чем в начале опыта, скоростями поступления азота з растения (0;12 и 0,28 г Ы/(м2*сут)в вариантах ГСРК и КРК( 14

¡OOTBOTCTBeHHO).

Увеличение скорости иммобилизации в варианте NPKC в 2 раза по ¡равнению с NPK (Табл. 1) объясняется, по-видимому, большей жтивностью микроорганизмов и более широким отношением C:N в шкробной биомассе в момент весеннего внесения удобрений (5,3 по ¡равнению с 4,6 в NPK). В варианте B0N1g скорость минерализации !ыла в 3 раза вше, чем в BONg. Очовидно, азот новообразованной в гериод 0-7 суток биомассы с узким отношением C:N (5,0 по ¡равнению с 6,8 в BONg) оказался более подверженным «минерализации.

Таблица 1.

Скорости иммобилизации, реминорализации и поступления азота в

растения

ОПЫТ ВАРИАНТ СКОРОСТИ, г/(м2*сут) Поток N,onpe-ленный по

скорости ды-

иммобилизации минерализации поступления в растения хания микроорганизмов , о г/(м *сут)

вегета- BONg 2,84 1,71 " 0,21 0,57

ционный 2 - - -

. BONg 1 5,75 1,79 0,30 0,34

2 0,77 0,12 -

B0N13 1 7.25 4,46 0,54 0,37

2 1,03 0,36 -

NPK t 1,40 0,43 0,19 • 0,03

полевой 2 0,26 0,07 0,08

NPKC 1 2,94 0,54 0,30 0,05

2 0,64 0,08 0,07

Примечание. Цифрой 1 обозначены максимальные за весь период аблюдений величины скоростей, рассчитанные по приростам, цифрой 2 рассчитанные по модели (в период 0-7 сут в вогетационном и в ериод 0-4 сут в толевом опыте).

Динамика содержания азота удобрений в составе минеральные форм, микробной биомассы и растений, а также характе] распределения метки (см. п.2) позволяют прийти к заключению о том, что, во-первых, азот удобрений презвде, чем поступить в растения проходит через циклы микробной иммобилизации- минерализации во-вторых, микроорганизмы в условиях как вегетационного, так ] полевого опытов иммобилизуют большую часть, азота удобрений. Низки< значения скоростей поступления азота в растения го сравнению с< скоростями иммобилизации .практически исключают непосредственно! поступление значительных количеств азота удобрений в растения. Таким образом, азот удобрений поступает в растения в основном н( непосредственно, а проходя через иммобилизационно-минераллзационные превращения, обусловленные деятельность! почвенной микрофлоры.

ВЫВОДЫ

1. Произведена количественная оценка влияния доз минеральное азотного удобрения и растений на запасы микробного азота ] углерода в почве в вегетационном опыте с кукурузой. Присутствж растений приводило к увеличению запасов микробного углерода ; среднем в 1,1 раза и уменьшению запасов микробного азота в 1,! раза. При увеличении дозы минерального азота происходил увеличение содержания азота в составе микробной биомассы.

2. Обнаружено значительное (в 3 - 4 раза) увеличена оборачиваемости микробной биомассы в отсутствие азотного удобрени. и при его максимальной дозе. Величины оборачиваемости, полученны! в вегетационном опыте, превышали таковые, определенные в полево] опыте, в среднем на порядок. Это было связано с различиями : температурно - влажностном режиме почвы, причем в полевом опыт' наиболее тесно коррелировали величины оборачиваемости и влажности

3. Азот минеральных удобрений, поступающих в почву подвергается быстрой микробной иммобилизации. Размер иммобилизации в вегетационном опыте достигали 79% , а в полевом 77% от внесенного. Скорости иммобилизации азота удобрений начальный период вегетационного опыта достигали 0,8 - 1,0 К/чЛсут), в полевом опыте с озимой пшеницей - от 0,3 (вариан №К) до 0,6 (Ш>КС) г К/(м2#сут).

4. Скорость иммобилизации сразу после внесения азотны

удобрений была выше скоростей минерализации и поступления азота в растения (они составили менее 0,2 г N/(м2*сут)). Иммобилизация определяла судьбу внесенного азота в начальный период полевого и вегетационного опытов. Растения в этот период потребили не более 10% азота удобрений.

5. Снижение скорости иммобилизации до 0,01 г И/(м2*еут) и увеличение скорости поступления азота в растения до 0,12 - 0,28 г И/(м2*сут) поело 4 суток полевого опыта позволило растениям использовать реминерализованный азот микробной биомассы до конца вегетации.

6. Основная часть азота удобрений поступает в растения, проходя через стадии иммобилизации и реминерализации, причем накопление растениями реминорализованного азота удобрений может достигать 69% от общего выноса азота удобрений растениями.

Материалы диссертации опубликованы в работах:

1)Евдокимов И.В. Оценка факторов, влияющих на содержание микробного азота и углерода в почве, и определение потоков азота и углерода через биомассу почвенных микроорганизмов //Тез. докл. XII конференции болгарских аспирантов в СССР с мендународным участием.- Москва, 1990.

2)Евдокимов И.В., Ларионова i.A., Благодатский С.А. Роль азота микробной биомассы как потенциального источника питания растений //Тез. докл. II Республиканской конференции "Микробиология в сельском хозяйстве".- Кишинев, 1991.- С. 13.

3)Влагодатский O.A., Ларионова A.A., Евдокимов И.В. Действие минеральных соединений азота на интенсивность дыхания и эффективность роста микроорганизмов в почве //Тез. докл. II Республиканской конференции "Микробиология в сельском хозяйстве".-Кишинев, 1991.- С. 5.

4)Евдокимов И.В., Благодатский С.А., Ларионова A.A., Розонова Л.Н., Орлинский Д.В., Кудеяров В.Н. Скорость оборачиваемости микробной биомассы в почве в зависимости от доз азотного удобрения //Агрохимия.- 1991.- N 12.- С.49-56.

5)Евдокимов И.В., Ларионова A.A., Благодатский С.А. Влияние скорости оборачиваемости микробной биомассы на потребление азота растениями //Тез. докл. IV конференции "Микроорганизмы в сельском хозяйстве".- Пущино, 1992.- С. 51 -52.