Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Микробиологическая трансформация азота в почвах Казахстана

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Микробиологическая трансформация азота в почвах Казахстана"

шатитут МИКРОБШЛОГШ И ШПУСОЛОГИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК ЕЗСПУБЛШШ КАЗАХСТАН

Ня пг' нах р;укопиои

Мямилов Шамиль Зойнилович мшхиз'шопшсш тглис. ормащш apota

в ш'шах казахстана

0J.00.07 - микробиология

Л л то реперах диссвртвхаш на соисктме учйной степени доктора биологических яяук

/Vüiaiu 1933

ИНСТИТУТ МИКРОЕШ0Ш И ВИРУСОЛОГИИ НЩЩШШ АЩЕ?№ ШК ЕЗСГГУЕШИ КАЗАХСТАН

На правах рукошза

Мамилоз Шамаль Зайнздошгг ЙИКЮБШЛргаЧЕСШ ТРАНСЯОРМЩШ ASOTâ

вгочж'кшхят

03.00.07 - микробавлохва

Автореферат диссертация ва соисканвв ученой стелена доктора бшдогическнг says

Дднахв ÎSS3

Работа выполнена в институте микробиологии и ЕаруоолМЩи ВАН PK в институте почвоведения HAH PK

Научный консультантг

Академик HAH ТК йлялвтдивов А.Н.

Ведущая организация: Институт микробиологии АН Республика Узбекистан

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук,профессор Наплекава H.H. доктор сельскохозяйствен hex наук,профессор

Рубинштейн М.И.

доктор биологических шук Абдрашитова СЛ.

• •;• -„ /

Защита состоится * ■ 1994 г, на.заседания

специализированного совета

Институт микробиологии и вирусологии HAH PK 430100, Алматы, Еогенбай батыра ЮЗ

С диссертацией исеео овваконяться в библиотеке ш&шуна «икрсбиологии в вирусологии HAH PK "

Автореферат разослан -

Учений ов1фвтарь давниалширизанного совета

шш ад*

ОБЩАЯ ШШШтГШ РАБОТЫ'

Актуально сть проблемы» Азот - ваянейтий элемент пившая рво-знийЛродуктиность современного се льснз хозяйственно го произво-зтва нерЕзрквно связала с обеспечением растений усвояемой азот-зй пядей.Опыт мирового земледелия показывает,что значительное ' звшение урожаев всегда имело место в ответ на мзды,направление к улучденлю азотного баланса почв .Так было при введения ое-1 оборотов с включение Лобовых растений,с открытием првишлвнн-го способа получения азотных удобрений,с расширением првизвод-гза азотных удобрений.В настоящее время производство азотных цобрений - однэ из -развитых отраслей химической промшяенноста. 7 дальнейшее увеличен!» выпуска азотных здобренвй вступает во се больнее противоречие с задачей охраны окрукащей срэды.Сату-зяя пркбликается к тупиковой.С одной стороны наращивается про-ззодство дорогостоящих,энергоемких азотных удобрений .С другой гороны увеличиваются потери азота из почвы вследствие вдадеания, знитрификации и миграции вглубь по почвенному профит нитратно-з азота,улетучивания аммиачного азота .Все эта т тери приводят невиданному загрязнении окрукащей среды: эвтрофзкация водов-вв,загрязнению источников питьевой воды,загрязнению атмосфер» втучиви соединениями азота.

Потерям подверкен не только азот вносимых удобреняЗ.Значи-зльнкх .размеров достигают такке потери азота из почвенного ор-знлческого вецестза.З этой связи представляется условна! разде-зние почвенного гзота в зависимости от источника его штступлв-ия на "технический",то есть азот удобрений и "биологическая", ■■скольку все превращения азота в почве определяются деятедьно-тыэ микроорганизмов .Доля чисто хидеческих реакций невелика, зучение микробиологических процессов трансформация азота в почах становится все более актуальной задачей.3яанаэ детальных ме-знизмов трансформации азота и умелое регулирование этими прозе сама мозет значительно повшить коэудвдаент использование. , зота почвы и удобрений.

Цель и задачи исследования. Разнообразие почЕенво-геограуи-гсклх-условлй Казахстана о трясется в разнообразии лх сельско-ззяйственното использования.Эбширнке территории Северного £а-зхстана,распаханнке в 50-е годы, в период освоения доивнше г

•адлекнис заняты в о его гном шшвдей., воздел два кие *»торо£

целиком осязано на использовании почвенной вдаги и атмасверни о садков.. Другая ьаннейпая продовольственная яу.®>5ура - рис.занш вкнш областа Казахстана и.возделквавде ее предатавляет другу! .крайности,поскольку основано на. искусствентш орошении путем ш ноу отопления потаи в течение всего вегеташоиного периода.

Характер сельскохозяйственного испсльзоватя накладывает о: печаток на все почве-нке процессы,в том да еле ее биологическую активность и микробную трансформацию азота,Знеще особенностей микробиологической трансформации азота в разно об р£5ВКХ условия почв Казахстана дсэЕоляет на научной .основе искать пути сохраа почвенного плодородия,предо твраиепя потерь азота и загрязнена окрукаюцей среды.

Основные задачи исследования: I. Изучение биологической садаи азота в -еорошаемых почвах Севарного Казахстана и затопл мых почвах Юга Республики. 2. Изучение мобилизации азота в зат ляемых и не затопляемых почьах.З. Выявление возможности сохране азота в почвах Казахстана.

Научная новизна. Внявлено,что затопление почвы способстзуе повышению б из логической уиксации атмосферного азота в бедствие активизации анаэробные азокоиксирувдих бактерий,фаадлыативнл--елмбглтройных ботосинтезирущих бактерий и друхях диазотродов развитие которых в почвах умеренного увлажнения ограничено.

Внесение' в почву различных органических веществ изменяй! С ланс млнерадйзяшонно-йммобадазавдонннх прогвссов.Все испытав? шеся органические вещетва - навоз,солома,лигнин и их со чета! способствуют увеличению мш: роб ной биомассы .Лигнин и солома зна тельш енлгаот урозеш> нятрзгкого азота в почвах,сн®ай таким разом вероятность потерь азота.Уровень аммонийного легкогвдро: зуеного и обсего азота дрп'атом не 'енпкаются.

Раннее донесенное затопление почвы при возделкванна раса с дает.лучаае-стартозьа усл'вая в азотвом щтаняа рас тений,болы соответствует г:эл>лзгаческим особенностям риса я существенно вшает уропаЗ по сравнению о общепринятой технологией воздели ЕМ ЭТОЙ культуры.

Практсческая денность и реалзашм работы. На основанди щ веденных ассле-ованаЗ разработает технология воздвлкван!Д риа ерл ранней допосевно« затоплении расового шля (Векокещгзцпи 1£73,15£0 гг..),позволявшая существенна повысить урона!: раса т сра-неййр с об^дрдасто« ж^лвгзеЁ-Праязводсхвеян^ сспизн.

рисосеющих хозяйствах КЗьи-Г^дшакой.Чиккентской-и АлматйнФйЙ ¡ластей. Казахстана,а также в Астраханской обдасти России показа» ,что прибавка урокая от допосевного затопления составляет околй % по сравнении с конролемЛри раннем допосевнон затоплении зна-.тзльно снижается засоренность рсовых полей,вследствие гибели рняков риса под слоем воды» •

Апробация. Основные поло нения диссертадаи докладывались на цдународном симпозиуме по почвенной микробиологии (Будапешт, 72),на Всесоюзной конференции "Микроорганизмы в сельсгом хозяё-ве" (Москза,1976,1936),на Всесоюзном совещании-."Структура и §у»-кии микробных сообцесхв почв с различной антропогенной нагруз-й" (Чернигов,1232),на Всесоюзном симпозиуме "Микроорганизмы как мюгаай* биогеоценоза" (Алма-Ата, 1932), на'Всесоюзном съезде поч-зедов (Ташкент,1935;НоЕпсибирск,1939),на Всесоюзном съезде мик-биодогического общества (Рига,1930; Алма-Ата,1235),на Зсесовз-м совещании "Экологические последствия применения агрохимика-в" (Пувано ,1932) ,на Республиканской конференция почбоввдов Ха-хстана (Усть-Каменогорск,1932;Алма-Ата,1937) а др.

глава п. обьекты и ®тпды даащрванш ■

2.1. Объекты исследования .

Исследования проводились на чернозёмах юшых'карбонатных Це-шоградской области в опытном хозяйстве ШИШХ. Черноземы юкныа 5рбонатные составляют 3,7 млн.га или 27,25? от всей плоцада под-, 1ны югенах черноземов (¡ЪдКов,1974) .Наибольшие площади чернозе-1В юаных карбонатных .сосредоточены в Нелинградской области 1Коло 70#) и разшваются на повшённых плзских слабодренирован-IX рашинах.Данные почвы отличаются хорошо сформированные пол-п пропилен.В нем четко выделяются гаризонтыА, В, ВС и С.Такка •иечается высокое содерание гумуса,количество которого в верх-!м горизонте спстгшлжт 4,9-6,1#.С глубиной тличество его, рез-I па;^ет и в нитей части гумусового горизон1а оно составляет ,5-2,0£. Обогаценность гумуса азотом в черноземах кжных.карбо-црых з основном высокая и средняя (Орлов,1935),о чгм свят^те->ствует отнойеше С : и ,которое в большинстве случаев колеб-гтея от 3 в нинией части до 10-»13 в верхней. •

Черноземы юнные карбонатные являются одними из лучших пахо-й при годных почв подзоны юнных черноземов.В настоящее время они ¡лнбетьп распаханы.Широкое рсспространение »высокая степень ос-юннйета карбонатных черноземов п по случаи а оснозноД.прдчлтй

дня SiXSofS их в -качестве объекта для проведейия исследований.

Друге» почвенным массивом,на котором проводились нсследзва-ния,являются низовья река ¡мш, занимающие значительную часть бессточной Балхашской зпадины.Массив ограничен песчаной пустыней Са-ра-йшкотрау с северо-востока,горами Тасмурда с северо-запада и акваторией озера'Балхаш с севера.

Основной ^земельный фонд представлен такыровидными в различной степени засоленными аочвами.Гакыровиднке почвы выделяются на уровне подтипа и 'включают множество вздов,отличающихся мевду ообо£ во глубине засоления и солонцеватости.

• Все такырмвдаые почве малогумусны.в' верхних горизонтах соде-•рЕИТся'1-1,2? гумуса »резко снигаясь вниз tin профилю, на глубине 25-33 ом свдераание органического Бегства равно По

дннни* Корниенко в др.(197?) распашка целины и использование почв а течение нескольких дат под рис уменьшают их гумусностъ.Уке через год под рисом на опытных площадках содерззние гумуса снизилось до 0,67-0,73?.

Почвенный покров низовьев реки Сыр-Дарьи характеризуется значительна! разнообразием,но отчетливо разделяется но две болыаие группы гадроморфных в пустынных почв .Под рис используются глав-вш образом гвдроморфные подвы: алдоеиально-лугоеш,луЗгово -<5о ло т-вш,болотные и частично солончаки,в меньшей степени - пустынные "Г«сцр1,такыр(1ввдвнв (Волков,1960).

/ : ; -2.2. Методы исследований

Количественный,учет микроорганизмов проводился путем посева на питательные среды.Для ввдвдёная даазо трефов наряду с традици-овными методами получения культур азотобактера и клострвдий использовалась методика Доберейнер,позволяющая выделять даазотрофы sis корневой ткани растений,.

Активнасть различшкштаммов азоспирилл проверялась При анз-куляшш проростков яаеницы по метод; WacekiBrill (1976).Нитро-геназная активность почвы и культур диазв трефов определялись по восстановлению аде»илвна {Умеров,1976,1966) .Хроматограф "Хром-4" с пламенно-ионизационным детектором,длина -колонки 3 м,диаметр 9,4 мм,наполнитель Separon SDA . ,температура колонки +55°С,газ носитель - аргон,скорость потока 3,75 мд/яас.

При определении азотйиксирушей активности почв о помоцш стабяльногоязотом 1%2 почвапнкубировадась в аксикаторах, заполнявшихся -Гязовой смесью изЗО£-азота,20£ииалорода и 50$

го на .Использовался азот.содертаций S5f ят.*-азбЕТка 15Л2 (Ка-нинская,1370) .Инкубация длилась 30 дней при температуре 2б-28°С.

Определение биологической активности почв аппликационным ието-м по Е.Н.Мяшустину,И.Вострову и А.НЛетровой проводилзсь путем кладки льняных полотен в пахотной слой почвы.Злюирование амяно-слот с поверхности полотен про вп дани 75£ этанолом .Экстракт колосе три ровался на уотоэлек?роколораметре ФЭК-56.Содеекание нингй-инполокительнкх продуктов рассчитшала по калибровочному грапи-',составленному по аминокислоте изолейцину.

Еастительпш остатка лугового разнотравья готовились-путем :ашванж надземной массы на участке зотведной целины а подсу- " еонея до воздушно-сухого со стояния,пшеничная солома о тбираласъ пгяизздсггеннш: полей.Лагнлн взят лз отвалов Кзш-О^инслого ¡ллшозно-картоншго i л м б ин а та • IÍ3 м ел ьче нн ш растительные остатки (вшивалась с почвой из расчета 1-Й? от массы почвы. .' -.

Почвенные образцы отбирались с производственна полей.Почва ¡.чельчадэсь.подсушивалась на воздухе,про цуси^лась через почвен-е сито JS 2 и затем смеаивалась с "еобходимыА ингредиентами в i3e S? от р°са почвы, закладывалась на иякубацй&.йнкубацня поч-шных образцов осусествлялась в полиэтиленовое мешочках но мето"-f,предложенному Бно ( Впо ,19б0).3аювдка мешчков с 'ображамд мво;влась осеныэ'в слой почвы 0-20 см.Отбор и анализ образцов течение вегетационного сезона следуюиего года,a ir.ríse ^ерез за id да после закладки образцов. .

Ферментативная активность определялась наибоЖё расп^о'стра1-1НННМИ методами: уреаза ® Хазиеву (т97б) ,п|5о4еева пЬ -ВзсЧрову ES67),детадрогеназа во Елатэ.Тальмацу (197Ь)»!4йкро13ная бй0)йоса уделялась регидратгцсонным методом (Ейгода"*окий й др. 1937), ахание ппчвы по методу Т.А.Демкиной (I9B9H ^

Нктрпттй азот определялся о дисудьг&офенай'овйй кисЛ5'Той и ¡сспрессметодом на иоконере ЭВ-74 с ионсе.®К*ЯЁ'нкм электродом, ■мпнийшй рзот с реактивом Несслера и «неметрически < Ягодин, Э73) .Дегкпгодроллзуемый пзот определяло» цеЛОЧним гщролаом -чашках Ко на ея по Корн.1>илду (Шконде ,1971) Лйций пз'в1 мнкромето->м Кьельдаля.Гумус по методу Тюрина.

Опыт,моделирующий различнее условия землепЛльз'овп ния,ишшчая ютемы обработки ппчвы,сев»50б0 роты,применение йигорплышх и ор-знпчеекпх удобрений,бш зплоагн совместна "с посудниками лзбо->торш плодородия'почв НИПгзХ (зав лаборпйрлей И.П.Охияько).

Опыт был заложен в 1236 г. нл ирогаводс1вептм цоле,гда да

«того был :птшев.«чмевя.Еа месте дадянок .предназначенных под вари-гнхн с вьоевои донника,был произведен подпокровньй посев донндйа. £ вервантах свнесением солома я навоза указанные компоненты были внесена осень» 1236 г. Сезон 1237 года в большинстве вариантов был паром с гвееевавм фонового удобрения Р^^СсуперпосСат) .Вариант си-дераяшш» ашре е*п осевом донника был обработав шшскорезом с поверхностной заделкой донника-Варианти с посевом трав мо;.но рассматривать ш занятой пар.В ряде вариантов наряду с фоновым удобрением Р-супейосфат .вносились азотнке и калийные удобрения,это вари-

еиы: 7-я 40^240^300 * 8 ~ *24<&П0* 5 ' 10 "

Я20Р120' Освовываяоь на положительном опыте. ВНШЗХа в разработке правозащитной системы земледелия в Северном дазая!тане,больияп-ство вариантов включало обработку почвы плоскорезами вместо распространенной ранее обычной пахоты с оборотом пласта.

Статистическая обработка результатов осытоз проводмась по До-спехову (1973) с использованием стандартных программ на ПЭВМ.

ШШ Ш, ШШИЧВСШ ФЙЕАЦЙЯ АЗОТА В ПОЧВАХ СЕВЕРНОЮ КАЗАХСТАНА

При изучении■.азотйиксирувдвс микроорганизмов черноземов юкных карбонатных особое вникание уделялось азотпиксации в ризосфере различных растений (пшеница,1Гвес,кизняк,1«с1ер безостый,эспарцет).

Выделенные в *встую культуру штаммов микро организмов бшш . проверены на нитрогеназнув (ацетилен-редуктазную) активность.Выя-влгны отаммв с высокой вктивноахь VI 33,'07 до 1971 мкг н /мл сре^ ды и штаммы с низкой активностью та "П.,27 да 42,7 мкг Л/ мл среды. Но своим морфологическим признакам ж способное® -восстанавливать ацетилен «выделенные культуры близки в'.давзотрофами,® лученными. ранее из ризосферы пшеницы,ячменя,костра безостого и определенна как аз о спириллы .Яде тки в виде коротких толстых палочек с закругленными концами,вибриоидной,иногда спирал аюй формы,размер: в пределах 3,5-5 • 0,8-1,5' икк.

Определение нитрогенааной активности вновь выделенных штаммов наряду с проверкой активности культур,выдел®пых ранее (Танг Фат Тхань,1536,1533) показала,что все они обладают высоко йш троге на-зной активностью от 27 мкг Я /ил .среда у штамма 6712 до 4050 мкг Л/мл среда у штамма ВК. Большинство шташов сохраняют свою активность при верв.севах» - •

При инокуляция этими культура® проростков пшеницы повышалась нытрогеназиая активность субстрата (вермикулит) с проростками

пшеницы 10-3-135 мкг н /г почвы/час,при актлзности в контроле, (проростки без инокуляции) 0,'31-1,03 мкг н /г почва/чае.

°Пз р изо серной почвы было, проведено анделение азотфиксируищих микроорганизмов -гакг-е на средах Змцева и Зшби.На полуаэдкой среда Емцева с пестральшм красит при развитии'культур отмечалось изменение окраски в золотисто-лимонный цвет и интенсивное га зо о бра— говпнге.Характер роста на элективной среде Емцева а норэолвгия клеток позволяет .ткест. эти микроорганизмы к бактериям рода С1оэ-1г. При определении нптрогеназной активности ряда изо-лдтов проявляется высокая ацетилен-ре^ктазная акшмость,в частности у атамма - 2241 мкг И /мл час, у птамма 32- 1383 мкг ц' /мл час.Остальное штаммы имели активность з пределах 0,543,24 мкг д /мл.Однако при последующих пересевах оба выеокоактив-ннх штамма постепенна теряли активность .Биологическая фиксация азота пп.юс';еры,кал многие другое микробиологические процессы, нуждается в источнике энергии .Наиболее естественным в доступнш источником энергии для целинные почв является опад н призизкеяные корпевие в:делеппл лугового разнотравья; в освоенных почвах.это корневые ацделешя п познивные остатка зозделываемЕХ культур,чаще всего солома зердав1Х. ■*

Изучалось влияние растительных остатков на численность микроорганизмов п ннтрогеназ ную активность све ве распаханной залеги и окультуренной старопахотной почвн.Резулыатк количественного • учета (микроорганизмов,предетавленные на рисунке I.показывает,что численность аммонифицирующих "бактерий т протяяетш всего времени компостирования почвенных образцов мало изменяется .Колебания численности аммоияЗакаторов в образце залега находится в пределах от 0,в до 4,4 млн.клеток в I г почвы ¿в окультуренной почве - от 1,3 до 5,2 млн.

При относительно;! стабильности численности зимовника то ров о гак;льтэтавг.о-спмбиотрофннх язот^лксатороп численность атазробнис азотОкксаторов из рода С1о8гг1й1гва изменяется в больших пределах от минимального 400 меток, до 140 тысяч клеток ва I г'почвы, причем наибольшее увеличение часленяаста"отмечяетел а вариантах с внесе'ниеи рзепт^лшаг остатков,будь то. луговое разнотравье ядз соломастке остатки.Увеличение чаежнпзстг. еяр.врвбшх взот- -Гпкспторс; сопровождается повшеннем рлтрогенззноИ ектавнзетя.

Вляцпость - одни дз репанзих эколичиеских сякторов охруза-пце" среды.Ваияпде влагноск на потенциальную аирггеназнутз активность (ацетален-редуктаэтую) проверялась нрл трех

v>

«

1 «V

I Ю*'

I

I «0«.

■ p—— —о

/ /•

/

✓ Л

о 2s

залежь

31 дни

а

ti гз » а старопахотная nonSa

Нтг/нг both

30№

2оа

<оо

J

^ / С^ .. . .Л/Ргтгв

Мкь

юо

МО

100

>

/

' /ч

« ÍS

ямежъ

м дни 6

□¿--Q--

»US

старопахотная почба «

—аммонифицирующие

анаэробные азотфи*сиру>ощие

Q контроль -

о рсинотраВь* —"

Д COJOMQ

Ркс.1. Численное;* микроорганизмов (а).к ндтрогеназкая акхквростъ (б) при энесенгя в почву растг.тельЕкх ociaras

ккзбацзи'почзн: з воздушно-сухой почве,при умеренней' уЬйаЕвенай затоплении п очвы .Пспользоэли два образца почвы:райВахааная плегз л длительно гультизировавиаяоя почва на участке проведения зделького опыта (поле 56) .Результаты опыта приводятся в таблице Ъ,

Тгблща X

. Злияние увлажнения почвы на нитрогевазнув гктпзпссть мг И-и2 /кг почвы/час

* ! Засаант ' 1 ' Ш» акуОацм_

^п !_I__! 5 '. 10 Г 15

Залезь

[. Зоздуано-сухая почва 0,14 0,24 0,14

1. Увлазненае 60« ПЗ 0,13 0,32 0,13

3. Затопление 0,22 4,73 1,40

Длительно дультяЕируемая почЕа

L Боздупно-сухая почза 0,14 0,24 • 0,18

3. Увлажнение &У- ПБ 0,10 0,36 0,22

5. Затоплаше 0,32 9,32 1,96

Результаты таблицы показывают,что наиболее блага приятгае услав-» i осуществления азотсаксацаа отмечаются в затопленной почве че—. !3 10 дней инкубации. " - .'" '"■

Резкое увеличение ахтяшоста азотфаксада- в затепленной ппч-!,очевидно,мо:з:о объяснить не столько условпяма увл1янеяпя,кзк ;кпзига,сколько изменением усдгелй аэрациа почвк вследствие ее [Топления. Barrow,Jenkinsoa (1262) азказала,что' азотфаксация ¡тизгее протекает в относительно огазробпкх условиях. Hagiofi. luifiin отмечяпт,что зона раздела аэробиоз-аза гробиоз

;езлиа;!кэ ванна г осу-эствлении пз«тйиксацаа.

Иднзм из наиболее' слоггкх и практически занннх вопрооов яв-4 етсл изученье аэотгакспцаа в атроценозах.Об.'Всть проработана дчс Е1очно,а!!звцпеся сведения противоречивы Леи работе в поле-* ;:г уаю^ллх вследствие крайней ягтерогенноста шчзи результата бэт сользой расброс.З деборзеорнж услозияг незозмогао етдедд-нзть все рязнообрпзяе условий производства.

Совместно с сотрудника.".-: лаборатории плодородия почз д. залога опкт.кодэлцруюдгх различн^ уач'гдя землепользования, лзчпя с г. с те мп ебтзботкз поч2н,се2озборо та, применение ■зртгки'!?-:: ггл ::: тдоСг.енл::.

ЕгблвдеЕЕЯ за потенциальной ватрогевазной аксштстьв п дидась е течение рода лет'по сезонам.В вегетационный сезон были выбраны наиболее резко отлвчащтеся,контрастные взраая го нз Еремя достаточно характерные гля различных слсзвм зём льзования.Резулыаты,представленные в таблаце2 показывают,ч -более заметно выделяются по ни троге на зной активности вариг 4,5,10 а 12 .В осзальнщ лараантах она находится на относите

Таблица 2

Нитрогеназная активность в различных .,.' вариантах модельного опыта (19£0 г.)

Вариант * Слой, !__мг/кг почвы/час

_ ■ '_4 ! о< ! веска ! -лето 1 осе

I. Донник на сидераль- 0-10 ное удобрение 10-20

3. Бессменный пар пло- 0-10 скорезннй 10-20

4. Посев натняка 0-10

. 10-20

5. Травосмесь: китняк 0-Ю + донник Юг20

7. Бессменный посев . 0-10 • зерновых 10-20

10 плоскорез,солома 0-10 ежегодно . М-УЭ

12 .Плоскорез,- Р^ + 0-Ю 40 т/га навоза Ю-20

17. Целина 0-10

10-20

1,93+1,03 5,2+0,77 9,44^ 1,91+1,24 3,31+1,83 1,95* 3,17+2,56 3,33^0,75 1,9% 2,81+2,30 5,5^0,31 1,84; 16,97+1,50 10,3^0,32 1,704,34+1,53 22,35+4,77 4,178,15*2,12 23,87^4,& 34,07-2,76+,22 3,88+,13 . 2,56. 2,0 +1,21 3,99+0,68 1,8Ь 2,ЗМ,35 3,94+0,96 1,62 5,9^0,89 43,63^8,1 ю;4& 7,15+2,63 45,£5,14 1,56 13,53+1,12 65,13+4,35 14,9^ 19,93+3,26 42,56+4,47 13,26 4,06+1,79 9,76+1,23' 2,0& 1,0^0,64 17,3+3,03 1,26*

кеаксокои урогае.Чем ке отличаются эта- варианты ? Могко по, что эти варианты 4, 5 с посевом кноилеошх тр-зв и 1<\ 12 сенг.ем сп:вмк а паюза наиболее обеспечены энергетически; пом случае за. счет Еорнегых ЕыделениЗ,а другаи - за счет гатагося пргпнлческого Еещестга.

Српьненпз Езтрогенгтзпп-и аьзивяост:: рсзллчяых ^гриантов 'бзткаемых аочз с активность» почвы задшзедпс;! цедшш поет ы:,'что в обрабатываемых почзах она су^спонно Еше.Стг.-ис кг.я обработка грет?. а српзнейле средкпх по Т-кратерпи и к

говерность эта;: различий в большинстве случаев на 0,5 я 0,15? ¡не зн ачга о с т л. Во о б це представляется неожиданной ювысокая югпческая активность почвы заповедной целины по срсвкенип с -зтшп-ш почва!« нрл том изобилия корней,когда Еесь повпрх-сный с.п:; почвы представляется сплошной р::зо&йерой.Тем ш ме-Сзкт повышения биологической активности почв,вовлекаемых в . ьскохозяКствешый оборот,отмечаевя многими исследователями. :сокая нитрогенвзнач активность на целине и повышение ее в об-зтызаеиых почтах,впдимо,могвт быть обьяснсно с позиций М.М. ява (1933)»рассматривающего комплекс растение-микроорганизмы саморегулирупцуюся систем у, когда в ответ на недостаток азота гения отвеча:от массированным вкбросом углгродсодвраащих соедп-■¿1 п ектЕззалдл за счет этого ассоцдативней азотОаксацни.

ГЛАВА 1У. Б'ШОГлЧЗСКАЯ О'.йСАЩЯ АЗОТА 3 ЗАТПШЖШ ЛОЧЬЙХ КЮОЖ ПОЛЗИ ЮГА гЛЗАЖТАНА

Многие рисоседае районы земного пара в течение тысячелетий Te.ti33.Ti гло без внесеняя пзотнг: удобрений о мянамаяышм :чеством органических удобрений, таким образом целиком полагает остестгеннгй пргоодккй процесс биологической фиксации азо-1е но;:ет не удивлять,что урокая пта монокультуре ржа получала кавероятно бедных почвах,где друше культуры не дав&чи уро-вовсе .Одним непремепнш. условием при этом было затопление зы. • • . '

Таким образом,нои интерес к изучении бвологаческой фиксации га в затопляема почвах под .рпсом сконцентрировался на изу-а:\ влияния зотопления на процессы биологической ёиксацпа аоо-а дальнзйших ступеней трансформации азота в почвах при пх за-аеша. ■•-'.'"......

■Чакпо биологические исслед>вания выявила присутствие разллч-групп азотгаксаторов в исследуемых почвах: азотобактер,мас-5 кислые бактерия и ВасШтдв ро1упу» ,а тпкпе факультативно лбиотроунш <:ш;саторы.лЬличес1во уалультативно -симбиотройных заторов заметно • возрастало при затопления почвы (с 9 до 630 ./г почвы),еще более заметное возрастание их численности набилось в вариантах с внесением клетчатки л соломы (до 14-90 /г почвы).

Везультатц количсствйняого учета каслянокислых бактегай по-[еппт.что эта группа микроорганизмов лучле рзглзается в загонной почве.Особенно хорошо видна разница по количественному

'содержании маслянокислых бактерий з-гараантах с затоплением и увлаЕяением,когда в почву вносится солома .Здесь на пр«тяке-.ли все-; го периода компостирования численность масляшкяслкх бактерий в затопленной почве на порядок вше,чем в.умеренно влаяяой.

Одним из наиболее интересных моментов в изучении биологической фиксации азота является вопрос о том,каше количество азота фиксируется микроорганизмами непосредственно в самой почве.Однако, здесь eqs нет достаточной ясности.Обьясняется это трудностями методического, характера,связанными с невозможностью учесть всю совокупность процессов превращения азота,протекающих параллельно с его фиксацией из атмоскеры.Несомненно ,что .ижокое применение меченого 15И2 . в почвенных исследованиях позволит дать более точную оценку скорости и интенсивности процесса азот^иксации в поЧ' Эе.

Везулыаты нашете опыта с изотопом показали,что менЬ'

ре всего фиксируется азота в контрольннх образцах без добавок органического вещества .Внесение органического, вещества способствовало заметному-Повышению сиксации меченого азота как в захолле нной,так и в увлагненной почве .Особенно ощутимый эффект оказнва-ет клетчатка .При компостировании-почЕп с добавлением 1€ клетчатки „збиток атомных % 15В. в почве достигал 2,04-2,16.

. В настоящее время получено много данных о том,что кроме хорошо известных азот&иксаторов,таких как азотобактер я анаэробные бактерж ив рода Clostridium ' ,существует еще целый ряд микроорганизмов, способных осуществлять активную азотСикссцию в почве .Можно полагать,что своеобразие экологической обстановки почв избыточного увлажнения найдет отранение в раз витии группы фа-г^лыативво-сииОиотрофных азотфиксаторов.С целью выяснения этого вопроса было проведено сравнительное изучеше развития Лакульта-тивно-симбиотрофных азотфвдсатороБ.

В лабораторных опытах навески почвы компостировались в стеклянных сосудах при гласности почвы 5Ojg от полной влагоемкости Е з затопленном состоянии.Рисовая солома вносилась из расчета jjК от веса почвв. Через определенные интервалы времени образцы количественно переносились в стерйльнуп воду и готовился ряд последовательных разведений суспензии,ко торой засевались колЗц со средой лаливтсхоЁ (IS67).B таблице 3 приводятся сугмарш» прибавка азота в колбах,анокулкрованных образцами почвы одного варианта.

Из сравнения затопленной е умеренно увлашенг.ои почвы оче-

Табдаца 3

Прибавка аз о га (мг) всседе.ннпкуднровентй. суспензией макро орган азэдв es уалазэзннвй и затопленной почв

Йз кок- ! Зашанхн : ,;,:./

пас тлро- 1 почта увлаЕ-1почза затоп- !почва + свлоЧпочва ♦ соло-

вандя поч4н«на «.-«на . !ма:Мпагвена 1маз8Твги<Ч!а

14 днем 7Г94 25,79 6,59 13,22

21 день 7,71. 23,52 9,25 13,99

39 дней 7,70 22,90 3,15 .. 15,58

видно ,что в затопленной почве получает преимущественное развятие группа пзот»«пксаторов,развитие которой а увлгзенной почве егра-ничизается.Зазуольпо в колбочках,инокуляроБаяных образцами затопленной почвы,отмечалось интенсивное . образована пурпурявЗ окраска .!1з развившихся ассоциаций МЕкроорганпзковудялось звделлть отделкив культуры.!} большинстве ассоциаций махроорганлзмов бгпл обжрусены распространеннее почв»нгне гетеротрофн ( г1ит,Вао,гпвЕеп1вг1сив л др.) .Пурпурная окраска &тв обуелвв-лею развитее* песерих щроурннх бактерай из рода аьо<1орв«иао-шопаа Выделенная частая культура Юм^рввиДопопаз сарзи1а-Ъла ' поддерживалось на среде 0,2? г.тааэзы,гдв аздечелся хорооаЗ рост се ЛескоЬько' хуае рост с цропионата вазрая.

.Была прпЕэдеш паблвдетя за часлентстьп оссоцзрдий а золе под расом на тгшфозадноЛ.српдаезасоленноИ почве совхоза см.*50-леша Октября" Ал::з-Агзскоа оилаети в течение вегетадаоглвм сезона 1373 года (таблица 4). .

Ха&ща 4

Численность азотСшкируш« ассвшашФ е льоЛореоиЗозшпаа врр. я почэе в течение Елгетаисонного сезона (расчет вв I г срлй . почзы)

Глубока ! • 'laiai. «бог* «6Í83C91: •

i 13 ! 23 ! 23 ! 7 ! Ю ! 7 ! 7

1 } мая ! пая | ешь |?3íyei jcesatfpf чктя-|тлябр4

I i г ! J Т .5' ""I". *5". J в Í' 1 5 í - '

0-5 22QQ 655030 144035 liHSOO' 35705 I-Í5S3 213

V 16 -

продолжение таблицы 4

! 2 ! 3 1 4 ! 5 1 6 ! 7 ! 3

5-Ю 5500 67000 1300 -260000 13500 2200 630

10^30 1440 600 - - ■8750 170 — 2600

з:-50 20 600 600 600 — — . —

Затопление поля было произведено 13-15 мая^сброс вода намечался I. сентября.йак показывают данннв таблицы,часлеиаос ть азот-фикрирувдих ассоциаций с Kiodopseudomonas была наиболее высокой вшрюд затопления почвыЛеред г отоплением и после сброса воды с поля.; численность ассоциаций относительно невысокаяЛаябольшие количества . ВЬойорзеийошопаз бши в верхних горизонтах почвы до- глубины I"1 см .В ниших горизонтах они встречаются спорадачес-ВД;.. •

■ Наряду с развитием пурпурных бактерий на соломистых-остатках обильное размногвкие их-отмечается, такге на поверхности и вблизи семян риса.Ранее нами сообщалось об интенсивном разеттпя пурпурных бактерий на поверхности н в эндосперме погибших^евзошедщих ' в поле семян риса (Мамилов,IS30). Неясно »однако »являются ли уотп-синтезирующае бактераз. причиной гибели семян* риса Лри микроско-пировсндз на поверхности семян'и прилегающего субстрата обнару-каваотся разнообразные предетаглтели .ßo то синтезирующих бактерий:-HhodopseudoBMuas capsülatus.Rhodomierobium vaanielli,R&odospiri-IIub moiiahlBnunijRliodoepirillum iulvua . . Доиинируюдий^ЕВД, очевидно, Ehodopseudononas' palustris * .Основанием для такого; заключения слукат обалае подвагшвх.рояцихся клеток этого орга-низма^бноруназаемое микроскспаровэнаем с самых начальных стадий поразения семян раса,а так^е преобладанием аь. palustris пра взделениа в культуру на питательные средн.

" шала I. мигов, ляг-жская .иокшшш азота

3 ЕЗЗАТОШШБМиХ ПОЧВАХ

Ойним аз конкретных его явлений роли исао организмов в ало-дорога почв является ах азотминерализувдая способность .лак от-мгчгэт.'Наетаеп,*аа Schrevea - (IS65),хотя eqe в ареалом столетии бшо показано,что рсстеная в опрадел^кнх условиях могут использовать оргашнескае соединения для азотно» патания-,<?б'дее яне-аае постепенно склонялось к сслнятдв того <1?акта,чтс нормальное

-Г? -

поглощение азота воз;то:::но только из аммонийных я нитратных с¡&е=-»нений.

. Вашую ступень минерализации органических азотсодгршздх соединений пощы лредстззляет ялтра^икэдияЛовьленный интерес к изучению нитрификации з последние годк связан о рядом экологических проблем .Нам представляется необходимым изучение нитрификации в разнообразных условиях почв Казахстана.В черноземах Северного Казахстана изучение нихрцзикации связано с активной минераяацией яо- • чзрнного органического вещества на больших территориях,вовлеченных: в сельскохозяйственный обпрот.Процесс характеризуется потерей гумуса,смывом и пполдящей миграцией нитратов.

Активная н::тр:-/тдкация в черноземах при распашке-.я вовжчении их в сельскохозяйстгенный оборот отмечалась в ранних псслвдова-клях сотрудников аШЕШа .Из данных научной литераторы известно, что яЕленпе это широко распространенное »повсеместное »глобальное (Карюаин,Ткаченко ,1936; СшпрЪеи,Н1ко1а1сЬик,Шагает , 1975). Избыточная нлтразшсацая и происходящая вследствие этого миграция нитратов енлз по почвенному пропилю за пределы корне обитаемого слоя, преде газлявт собой частный случай более' общего явления минерализации и потери гумуса з, черноземах .Учитывая,что минерализация углеродной части гумуса ведчт к образованию и эмиссии (Я2» а конечной ступенью; минерализации азота явлдатся'образование аона но^ »обладающего высоко« миграционной способно стью,мо&-да отметить,что йнграцая представляет наглядное проявление »производительных-пзтеръ гумуса.

В задачу наших исследований входило выявить условия,способствующие активной нитрификации и миграции нитратного азота и зозмошые. пути ограничения этого процесса.

■ Результаты определения нитратного азота представлены на' трауике (рис .2). Сравнение верхнего 0-20 см слоя почвы показа-;ает,что высокое содержание ио^- Л' отмечается в трех биотопах? 'пар", "залэзь" и "поле модельного опыта".

. Сравнивая бяотопы "ферма", "целина", "китняк" необходимо от-; 1етить невысокое содержание нитратов или их отсутствие в вета -1ем 0^20 см, 20-40 см слое .Невысокое со дерзание нитратов вглубь и профилю почвы'вплоть до глубины 2 м в целинной почве я под ситняком,Очевидно,здесь подавлена нитрификация в верхнем слое', ючвы и невозможна миграция нитратов вследствие хорошо развитой лрневой системы и обилия корней в обоих биотопах.

• Как микробаодогечеед4 процесс,нитри1)акацая,очевидно,свяэа-

на с общей биологической аквавностъю почзыЛаш д?тнре по сравнению аппликаций целинной почвы и различных разрезов обрабатывав-» мых°почв,а такие определения £ермента йеной активности в образцах этих почв показывают сушствеино более высокую активность обрабатываемых почв. ' г ■ ' .

■ С другой стороны,многочаслвнные'данвые.нкещився в научной литераторе,свидетельствуйте том,что всякое втортение в естестве-пные,целинные ,:-ииг!акснг? почвы приводят к значительной активиза-ци:;, нлтр£>икацаи ,оудь то распайка целйшнх с язпей,прерий влн•раскорчевка лесов. " •.:•.. ."••

Определение, биологической активности почвы апшшкационшм методом проз'о ;илось в 16-ги вариантном модальном опыте .Ее осганав-лпвсяеь по-робно ш результатах,отметим лишь,что самая низкая биологическая активность отмечается, в почве заповедной целины.-Все варианты обрабатываемых почв в модельном опыте „обладают значит елыю более высокой активностью. " ' .' '

После достаточно подробного ¿ассмотреншгчисленности различных групп микроорганизмов и активности накопления аминокислот на полотнах-аппликациях представляется еозмоевость сравнить гоказа— тёлп биологической активности с интенсивностью нптрифпкацая по _ результатам опыта,моделирующего разлячные системы сельскохозяйственного землепользования. . .' ~ ' " . " ..

Сравнение дайных"1992 г. по биологической активности и накоплению нитратного азота (суммарное за 3 определения в течение вегетационного сезона) приводятся на рпсунке'З. Целина,как я все предыдущие годы извладений,показала самую"низкую биологическую активность,минимально а накопление натратов.Другую к^йность представляют варианты бессменного пара.3десь живизоие показатели биологической активности 45,2 мг нпнгидршшолоштельных веществ гв вару »обрабатываемом плугом и 49,6 мг на пару (Обрабатываемой плоско ре зом; макспм&пао и'Еакоплензз нитратов 71,3 мг/кг и 90 д ме/кг соответственно.З остальных Ежааятнх недельного . ппыта оба показателя'значительно низе,но всегда достаточно близко совпазают меяду собой. " .

Азотное питание растенай зааит от характера почзеявых мобилизационных вроцебсов.3 лаборатория прп создгзг. олтамазьагх усл^иц температуры и алагзости мы'мо-лет сугдть о цотэнцвзле ко-бксзсциа элемента,на этом оскоаако,а;птамер,опт?деление азот-ыянералдзуыай се"сл6носп воча по метода".,срелл5ганнвм ¿¿гп-Е'огй.зшгь. (1972) ,З.Н.£е:2Шным с З.Е.лудеягпвю* (1£35) г др.

Аминокислоты мг/подотио НО» -мг/кг почбы

100' во

ГО'

со

501 ¿0 30

го 10

Ш 1

Ж

1

!

1

я

1

3 биолагичеслаа актиВнесть ЪМОз-А1

1

11

I

I

к

(5

11.

15

Рлс. 3, Биологическая активность и нитрификация в различных вариантах модельного опыта.

В реальной природной полевой обстановке мобилизационные процессы протекают несколько иначе н загасят от природно-климатических условий региона,и в огромной степени от характера землепользования. Мы проводили наблюдения за различными формами азота в условиях модельного опита .Поскольку аммонийный и легкогидролизуемкй азот относительно стабильны,а нитрификация оказалась процессом,достаточно чутко реагирующим на различные варианты землепользования, представлялось пнтерг-сннм проверить все варианты модельного -опыта до актуально! п потенциальной нитрификации.На рисунке 4\ левый столбик в кащдой паре представляет актуальную нитрификацию,правый - потенциальную. •

Ъ вариантах бессменного пара (варианты 2 и 3) потенциальная и актуальная нитрификация почти соваадают.Лабораторная инкубация прибавляет мало нлтрзтного азота к уае им свще му ся, нако пившем у ся в поле .Очевидно,что в условиях бессменного пара при непрерывной обработке почвы создаются наиболее благоприятные, усллия для течения минералнзяцпонных процессов и нитрификации. •

3 вариантах с внесением растительных остатков и навоза (варианты 9,10,II и 12) напротив,нитрификация не столь активна в волевых услозцях, однако резко активизируется в условиях лабораторной инкубацшиМода полагать,что внесение органического' вещества,активизируя почвенную микрофлору,способствовало иммобилизации минерального .аз о та .Бри создании йяаго приятных у слеш й темпера-, туры и влажности этот иммобилизованный азот быстро минерализуется . ,

Варианты с посевом, трав и бессменного посева зерновых (варианты 4,5,6 и 7 ) имеют невысокое наличное содержание нитратного азота к почвенных образцах.Бри лабораторной инкубации происходит гамеиное повышение со,:;ер;-:аиш нитратов.Однако амплитуда увеличения нитратов небольшая.Мог.ка полагать,что процессы иммобилизации ь нитрификация достаточно сбалансированы и вероятность потерь сзота в результате избыточной минерализации И образования нитратов здесь сведены к минимуму.

, 1'Ш Л. МШ^^ШОМЧЕСКАЯ МОЫШЕАЦд'Н АЗОТА

в затопляемых готах

Большое количество исоледований.выполненных как в нашей стране, так и за рубеком,показывают,что,хотя огромные количества "технического" азота .вырабатываемого химической промышленностью, вносятся во все возрастающих дозах в почвы,- микробиологическая

Рм»4» АхтуадьнаЩ я потенцаальная нитрификация1 к различных '. вариантах модельного опыта

ИОз мг/кг

мобилизация почвенного азота остается вавнейиим источником сна синения растений азотом.В особенности это• справедливо в отношении культуры затопляемого раса.?1ссладзвания со стабильным изотопом азота показали,что1 от половины до двух третей общего азота, потребляемого растениями риса,поступает из пула минерализуемого азота.

' Аммонификация является одним из ванных,масштабных микробиологических процессов,протекающих в обцем русле минерализации орга- . нпческих соединений почзк.Конечный результат этого процесса - образе занпе зона аммония , Аммонийный азот хорошо усваивается разтенкяиз и ;.'ро~?2 возделша емнх растений во многом определяется количественным содержанием дменно этой формы азота.

Аммонификация начинается с воздействия на субстрат прзтеолз-твческнх ферментов .З.а.Куптглич л Т.А.Цгрбакова (1966) установили,что продуцентами почзеннше дратеаз являются бактерии,а-также есух>росли,грибы,актиномвдеты и корневая система высших -растений. Своеобразно протекает аммонификация в затопляемых почвах .Различая начинаются уке с первой ступени - п^отеолиза субстрата.В качестве такого субстрата мы .использовал:] свеотзнсушенные корни люцерны.

Результаты исследований'доказали,что затопление сдергивает, рост численности как аммонл*>яцаруюЕИХ бактерий,так и организмов, усваивающие минеральные источники азотаЛри разлйкеши корней люцерны в умеренно узлакненно'й почве количество ашенп^щирующих бактерий и микроорганизмов,ассимилирующих минеральный азот, •непрерывно растет (табл.5). . ■ _ ■

. Таблица 5

Динамика численности микроорганизмов ври ра ало гении корней лицярны з затопленной и умеренно увлакненной почве (млн. на 1-г почвы) , — •

Условия опыта !___._- Дни инкубации, .... '. - ■' •

__! 7,1 14 1 21.......}. 30 I 45

Аммонийпцирующие бактерий (МИД.) . . Умеренное увланнение 7,6 . 10,8 14,0 17,2 21,5 Затопление 4,2 3,7 1,3 .2,1 . 1,4

Грибы и бактерии,усваивающие минеральный азот (Чапека 7) Умеренное увлажнение 3,6 12,3 16,5 . 35,4 53,7 За то пленке 3,6 2,8 1,7 ¿,3 "1,8

- м-

Мокно предполагать,то активность протеолатаческих ферментов в затопленной почве з какой-то мере связана с численностью иа;ро-органазмов.Затопление обусловливает дефицит кислорода л приводит к снакенив численности аэробной микрофлоры.Б затапленнИ: почве накапливается сероводарод,продукт бактериальной редукции суль-фатг" - биологический яд,подавляющий деятельность мпкроорганиз-мов и инактивирупций щерменхы.Результаты наших наблюдений показывают,что стимулирование биологического восстановления сульфатов существенно сникает степень разложения растительнах белков.

Для выяснения источника перментативной активности почвы был поставлен следуйте опыт: в одной серии "почву перемешивали со свежвысушеннши корнями лвдерны,в трутом случае с корил.':!: .~жг-рны,вдараанными в автоклаве при 0,5 2тм,избыточного давления б течение 30 минут »контролем слукила почва без корней лшерны.З качестве антисептика,подавляющего гезнедеятельность почвенных микроорганизмов »применяли толуол .Для определения протеазной активности навески почвы распределяли по желатиновому слою фотобумаги в чашках Иетри,увланняла и устанавливала в термостат с температурой 30° С на 72 часа.

"Самая высокая активность протеаз.отмечена в почве ® свешан корнями люцерны,несколько нине в варианте с автокяавированннми корнями лю:ррны,есЕ ниве в почве без лвдзрныДри добавлении в. почву'толуола разложение аелатинового слоя уотобумаги происходит' лишь з варианте со свекевысутенными корнями' люцерны.З почве- с ■ автоклавированными корнями люцерны,а такае в почве без люцерны рсзло гения келаткны не происходит. Таким образом,мы преходим к заключению,что-деятеяьность.протеолатаческих церментов'Тесно связана с наличием в почве разлагающихся корней люцерны.В данном' случае растительная ткань слукит источником протеолятических ферментов. , -•

Микробный характер превращений почвенного органического вещества особенно наглядно проявляется в превращениях аэотаЛегко-гидролизуемий азот является,по существу,микроб;® логическим индикатором, дающим достаточное представление о содержании почвенного органического вещества,о налачиии со дергания и резерве усвояемого азота и об уровне микробной активности почвыДри относительно л простоте определений легкогвдролазуемого азота метод Цзрнундда дает очень высокую сходимость результатов анализа .Как и другие химические методы .диагностики азотного режима »этот метод лблязхся чисто эмпирическим' а не имеет строгого теоретичес-

кого обоснования.З этой связи предо зйвЛйй! интерес исследования, направленные-на" выяснение тех компонентов "общего азота",то есть суммы азотсодеркащих веществ почвы,ко торье определяют величину и состав фракции легко гвдро лаз у емо го азота.

Учитызая безуспешность попыток определить состав фракции лег-когккролизуемого азота путем искусствеШйгО внесения азотных соединений^- дальнейшем определения легкогидролизуемого азота проводились а почвах,различающихся в естественном состоянии по соде-р^анию азота и органического вещества .Были выбраны тавнровцдные почзк Акдалинского массива,отличающиеся крайне низким содерганием органического вещества (1-1,%) и общего азота (0,03-0,05^) и чернозем горный - садовая почва аз СовЗйаа "ГЬрный Гигант" с высоким содержанием гумуса (10-15$) и общего азота (0,42-0,49^).

Б эта почвенные образцы вносилась в количестве органические вещества различающиеся по содерган азота: корни лвцерны с высоким содержанием азота,рисовая солома с относительно небольшим содерканаем азота и сахарозы без азота .Образцы почвы затапливались и компостировались в течешь 20 дней.Кгздые 5 дней проводилось определение легкогидролизуемого и амшнийного азота.Резуль-таты предстазлены на рисунке 5.

Сравнение динамики аммонийного и легкогидролизуемого азота в этих двух образцах почв наглядно показывает,что в йочвах,богатых гумусом ,щелочногидролизуемый азот значительно преышет содерга-ние аммонийного азота и представлен легкоггдрслззуемши органическими соединениями почвенного гумуса .Дополнительно вносимые источники органического-вещества в виАе корней ладзрны, расовой соломы и сахарозы имеют относительно меныазе значение в масштабе* различий мевду содержанием аммонийного и легкогидролизуемого азота'в черноземной,богатой гумусом почве.В этой сзязп интересны данные ЗаЬгате^ (1933)»показавшего,что органическое Еещрство, определяемое по органическому углероду и общему азоту,отвечает ¡а няиболизие вариации в содерглнпи минерализуемого азота-почв. Очевидно,что органическое вещество можт быть использовано для определения минерализуемого азота в почвах в условиях затопления.

3 такыровидной почве легко гпдролпзуемый азот почти всецело представлен аммонийным аз о том.Не удивительно поэтому,что анализы тскыровадньх почв на содержание этих двух бор; азота з^ччетуп дают близкие .одинаковые результаты.Очепвдно ,зта способность мобилизовать почвенный азот позволяет объяснять,почему при возделывании риса с затодлеквем ¡Ьхш получать вволне удовлетворите-

Ш

Садовая пачва

150

50

Почва Акдалиис^огр

%

10

15 Дни 20

10

.15 Дни М

Рис.5. Содержание аммонийного и легкогидролизуемого азота в черноземе и та кыро видной почве

льяае ypoiaa на невероятно бедных почвах,!?® возделывание других культур возможно лишь о применением удобрений.

ША1А ЗГИ • Ъ'жэттам АКТИШОСТЬ II ТРАНСООРЙАШЯ АЗОТА ПРИ НЕСШИ 0РГЖ-ГЙСК1К И МИЙЕРАЛШЫХ ШШСТЗ

Для поддержания плодородия и уровня почвенного гумуса в практике сельского хозяйства яспользувтсд различные органические удобрения .3 течение многих зеков известно использование навоза. Издавна применяется такп:е солома .Наряду с традиционными органическими даобреннямп все более широкое применение находят отходы различны:-: производств .Одним пз таких крупнотоннажных отходов является лигнин - ст::од целлкло зного производствами проводила наб-лкдекяя за Снолсгнчсскол еиилноотью п трансформацией азота при инкубации почвенных образцов вялого карбонатного чернозема с добавлением кзвоза,птенпчноЬ- солоин и лигнина,а такке различии сочетаний этвх компонентов.лнкубавдя проводилась в естественных полепи: условиях путем закяадки о<>р"зцов,смешанных с указанны«! ингредиентами в полиэтиленовых мепючкпх в пахотный слой-почвы пс методу Ено ШбО)»

Внесение органических и минеральных веиеств -по .разному влияет не грлопуп м:5;ра0лору,Так>Енесе"нпе гидролизного лигнина как отддлько.так к в сочетании-с навозом и соломой ст^г-лкровало развитие микроскопических грибов.Внесение одной соломы такт оказало стпмулсрувдве влияние на р?зчко;.;енле -грибов,численность которых многократно возросла относи те ль з контрольного варианта. U вариантах с внесением навоза грибная мЕкрогтлора увеличилась относительно контрольного варианта,но не столь заметно,как при "пэсенлп соломы иди лигнина.

Учиттая значительное увеличение числёктстн грибов и имею-ц-вег. г. литер.туре дачные по способности многих представителей грнбгоЗ гакройяора узвлаэкроят ляйиш>)?опяо лредпо.»гать,что внесение трудаодоступгак для мийрооного воздействия веаеств стимулирует п.:ти:Л'.ое гг. зииТие микроорганизмов,способных асполь-302лть эти neip.cTEa-Среди грибов-,утйлизирукцпх эта вег»ств.,,пре-иблп:-,тлн представители Penicillum. до 60£, Aspergillus

до ЭУ и Иисог ДО 10?.

10злпчестверное определение биомассы микроорганизмов в почве составляет о дан ез зваийшх элементов 'почвето-ыпиробпологаче-cü-ix после дивсни_,второму уделяется-все больпе внпмлнпя в пос-

дадние ГОДЫ ( Brookes et al. ,1235; ЕлагодаТСКВЙ■И др»,1£87; Srlvastava a.Singh ,1991; Ocio et al. ,1391) .Исследования показали,что внесение органических и минеральных зщестз симулирует рост микробной биомассы.Наиболее значительна! рост биомассы отмечен в вариантах,где вносили лигнин .Содержание микробной биомассы в этих вариантах в '2-4 раза превышало ее количество в контроле .Максимальное увеличение микробной биомассы отмечено в варианте с внесением лигнина и при совместном внесении лигнина с навозом (табл.6)»Учитывая то,что при внесении лигнина резко возрастает численшсть 1рибов,монно предало гать,что наблюдаемое увеличение микробной биомассы происходит за. счет усиленного роста, и

• Таблица б Микробная биомасса при внесении органических и минеральных вёщемв в почву (мкг С/г абс .сухой лзчвы)

Юдин год !Два года Варианты 1комшстиро-!компостиро-_ • . .. . ■ ' ' . !вания !вания_■

Почва -мшгнш ■ 1500 300

Почв" + солома 500 600

Почва + навоз 600. 600

Почва .+ навоз + лигнин. 1200 2000

Почва + лигнин + солома 600 800

Контроль 400 400

Почва + содома + иазвсть 700 ... 1000

Почва + навоз +' лихшш -фсфашлак 900 200

Почва + солома + фосфатяияк Í000 ' 600

Почва + навое + фсфатшшк 500 400

развития, грибов,спосаЛцвс тяшсформировать устойчивые к микробиологическому воздействии Вещества,такие как лигнин и целлюлоза.

Изучение динамики минеральных форм азота показало,что при интенсивном ведении .сельского хозяйства в исслегдша почвах ИД4Т усиленная минерализация природных, запасов органических азотных соединений,в результате чего в почве нахвпливается избыточное количество.минеральшзго азота (преимущественно нитратного),что привадит я непроизводительным потерям азота вследствие нитрации нитратов^ вниз, по профилю почвы за пределы корнеоби-

таемого слоя.Нрактгчаски во -воех экспериментах по изучении орта» нического вещесхва и его дальнейпей трзнодормадиа при внеоенни различных органических я минеральных весесхв отмечаетоя зависимость скорости и направленно ста этих процессов от времени природа химических соединений,равной устойчивосхи-их s гидролазу, в процессе микробиологической, деятелшости,a tasse от соотношения С : в

Таким образом,при внесений в почву минеральных а органических веществ з рпзддчнкч союзная прпдставзнвхея возмопность регулирования 'интенсивное тю и направленное!» процессов трансформация органических азатсодзрзацих соединений с цвльв препятствова хь не-проазводи тельный потерям азота.

ПроЕедзнкыа. в течение ряда лат исследования на черноземах нвх карбонатных показала высокую динамичность содержания манера-; льного азота в почве Ло данным,предстжлевннм в диссертации ,модно видеть,как внесение различных органических а мивзралшых веществ отражается на накопления млнерзльаго азота^Ьесение в почву гидролизного лигнина,солом ы, лигнина е сочетания с соломой заметно ендаает колпчестао нитратного азота (рис.б).

С позиций оц;н:-л почвенного плодороди наибольшее' значен аз В нгаробпологдческо2 трансформации ггзтястнх соединений имеет освобождение аммонийного азота (Кудеяров,1336)Лраведенные-з 1933-IS9.I гг. исследования показали,что пакйлЕЗ интенсивно накопление акмонЕЙаого азота идет в"вариантах с внесением навоза как "чистого", так а. в различных сочетаниях с лпгниеом. ила фосфатала* ком.Вместе с тем,экспериментальные данные показывает,что в вариантах,где вносила лагнлн а солому как сое::естко,тгк я раздельно, содержание аммонийного азота хотя и ей сколько нпгз ¿чем з образцах,где вносили навоз,но значительно знак гюнтрольного варианта. В целю моено- констатировать,что внесение лигнина и салит не снимет аммонпёицзрушуп способность почв,а напротив,способствуй ет более интенсивному освобождению SH^-S. '.■.'■""

Для дальнейпего изучения влияния знаш'мнх органлчеекгх и минеральных веществ на процесс трансгЗармациа азота в ISSO-IS9I гг. проведены исследования с ейразцами после длительного их кампос-тированияЛолучеЕНые результаты на второЗ. год последействия по-казнзагт.что внесение лнгнднз,соломы,thesb как"и зяееенле лягнв-на с соломой совместно или лпгнгна z взвоза.'продолжат снижать со дергание нитратов в результате процессов гммабилизгггз.З ISSI году содержание' нитратов г этях варгагтагне пр»вшаяо 13 мг/хг, тогда как в заразите с внесением тггоза сздер=2?^е' sz^zzzs на

мпим ' хигнии * зассть ЛИПШИ «*Сф*Т- <Рвс»»т-

фвефдт- МММ шлм

Рис. 6. Динамика нитратного азота в почвенных образцах после компостирования о органическими и минеральными аеврствши (мвна-яето«осень) 1969г.

зторо.'; год после внесения извоза остается по-преше^у вксокам, достигая 200 яг/кг весной и £1 мг/кг осень»,в контрольном варианте 72,4 кг/кг весной и 50,0 мг/кг асеньп.5 асриантах с внесением посуатщлака- в жзлнчньк сочетаниях содерглнае-нитратов Еа , зторой год последействия было такзе значительны!»

Представленные данные доказывают, что внесение г почву, орта-., наческгк-а минеральных вещестз с различным соотношениеи углерода к азоту обусловливает ртзную направленность процессовтрансуор-мрдт:а пето л почве .Знесенле лагнина и соломы как при.совместном применении,так а отдельно,описает уровень содержания нитратного азот? е почве,в то г.е время не оздзквеехотрпцанелнюго влияния га накопление о:::хн:лного и легкогадродазуемого азота в почве. Применение г:;дрол;:зного лагнана,соломы представляет возмогаость лрд относительно зксоко.ч уровне содержания аммонийного и жгко-гадролазуемого азота сбалансировать содержание нитратного азота по путл поддержания манерализацконно-пммобллваацданного. баланса»

Необходимо отметить,что главная цель - сдергать натра'ёйкацав и таким образом.азбе:.пь потерь азо:а,молят быть достигнута прети;: внесенаем лишна.»»]* г.е рассматривала механизм такого сдер-. тавапая,предполагая,что. наиболее вероятна иммобилизация азота обильно развивавшейся пра внесешш лагнша. грибной флорой «Не ас-кличены а другие м-еданазмы сдеркав?.ная,в частно ста,путем ингибя-рования натрл^акгщш полагенолами ала другими компонентами,соде-рщацимася з лигнине ила освобождающимися при его разложении в почве .Главный итог исследований мы задам в том,что путем внесения лигнина,соломы,навоза и дх'разлач^: сочетаний представляется еозмо?лпя регулирзать содержание га ибо лее усвояемой а в то

время наиболее уязвимой нитратной йормы'азота" з почве .Полученные данные покпзизяпт разнообразие,вариации динамика нитратов: от прочного длительного сдеряиваная яитрнЗшицаа,кая например в ЕРр"лпте с части". лнгпаном,до чрезмерной стимуляции в варианте с зпесепаем одного твоза.Бсе переходные а промекуточные формы дин пиша! и могут бить получены в рязлачных сочетаниях' компонентов .Практическая реализация любой пз имеющихся динамик кравцх н0з мог.ет быть осуществлена на основе сопоставления и синхронизация с длаямпкой потребности возделываемых растений в азоте'.На практике до по лна тельная ко рректкровка ма-вт быть осуществлена да агр техническим« мерпраятадми: пахо та .культивация и т.д.

Гумус представляет основу органического вещества почвы.На-

раду о распадом органического вецзстна в почве идет синтез новых соединений,мдогае из которых стойки к разложению микроорганизмами,о'я;: формдруют гумус почв - сдохшую смесь органических соединений (Илвлетдкнов :12?б) .Распайка целинных и залегацх земель правела к заметит потерям гумуса,ко то рай являете?, вааиейшпм фактором плодородия (Лнкое,1335) .Результаты дательных стационарных асслгдований НК11 и опытных стандай хазсжтана свит*>дельствувт о енегодных потерях гумуса в средам 1,2-1,5 т/га та черноземах. Черноземы Северного лазехстана за период с 1С65 по 1235 год ловились более 20 млн т гуиуса (Рубинштейн,Тазабеков,1935).

По данным научной литературы известно,что хгшш является хорошим предшественником при синтезе гумусов13с соедшекв;: почзы. 2ак,по данным 81шопаг1;,Цаупйоп (1553) ,?ключенУ£ ^С в состав Тумановых кислот составило для лигнина 34,3^; е то время -как для целлюлозы - 5,9?; а глюкозы - 3,9&.

Нами на основании проведенных в 1291 г исследввй ний получеш денные по содержал® гумуса в почвенных образцах при компостировании с органическими минеральными вещвст:вми .Наибольшее содер-кшые гумуса приходится на варианты с внесением дпгняна,наименьшее отмечено в контрольном варианте.

. Ш ЗШ. ВШШЕ ДШОСБШОГО ЗАТОШЗШИ ЕА-А30ТК1Й

щт почвы и у?0йАй риса • •

3 мировом земледелиям более 5? пахотных земель отводится' под так называемый .суходольнШ рис (Зайцев,1963) .Одно из достоинств возделывания риса в затопляемой почве г благоприятный и стабильный азотный рекин. .

Рассматривая проблемы сохранения азота в почвах рисовых полей,необходимой отметить,что по климатическим условиям основных рисосешях районов Казахстана теплый период времени с температурой +ДО°с и выше длится на 2£зил-Куиском массиве 203-204 дня,на 5оГускенскои и Чйялийсши массивах Кзш-Ординской области 191192 днйкВ Еаямене$ благоприятных зонах рисосеяния Л/Иа-Атпнской и Татди-Хургсиской областей продолаителдюсть периода с температурой вше +10°С составляет 170-183 дней. (Еапбаспаев,1969; Коваленко Дудёнко ,1974).

В то ев время сорта риса ,ра-;опг.р ванные в Казахстане "Дубов-ский 129" и "¿¡убснь-З" - это скороспелые с вегетационным периодом 100-110 дней сортаЛо обдепршятой технология возделнвашш

риса,когда затопление поля осуществляется после по се за,а сброс ¿оды с рисовых чекой начинается' за 2-3'неделя до уборки урогля, почва в течете значительного промежутка времени является ареной активной окислительно;'! деятельное тл микроорганпзиоз.3 трансформа-Ш1Л азота ото проявляется в накоплении нитратов.

Натрификацшнная активность наблюдалась во всех полях рисового с ево о борота, хотя характер течения нитрификации мояеть быть, различишь зависимости от того,какой культура было занято поле в текущий вегетационный сезон и а сезон предшествующего года (¡¡лялетдинов и д;.,1533).

Кзлебсния температуры и влаэдости,активизируя деятельность ■ различных групп микроорганизмов,могут приводить к существенным потерям азота из почвы-Один из таких "пульсирующих" механизмов -нитрпфнкациопно-денатрификацпониьш.Показако,что за 3-4 цикла затопление-осушение из почвы мозет быть потеряно до 20^ по чванного азота í Patríele,'.Vyatt ,IS64).

Поскольку в цикле нлтрв'т^какш-денятрпфнкацпя зторй квмпо-нент полностыэ заЕпсит от первого,т.е. дзнглрпХащвроваться когжт лишь накопившийся а прцессе ни тряолкзцпи минера льны 2 азот,задача соктзг5епя потерь азота свода тся. ксокращению масшабоз натри-* _йякащш. .

,. .'3 почвах рисовых полей наиболее естественный путь ограничения натра;.икации - затопление почвы .Цель нашего исследования -изучение нитрификации в гачвах,используемых под посевы рпса,п влияние раннего допосевнаго э отопления на азотный рег.им п уро-пой риса. . ...•'•

.При'детальном, исследовании динамики легкоглдролизуемого азота'в течение 30 дней с 20-дневным интервалом наблюдений видно, влияние водного ре;шма п срока затоплена* почвы пз содерганде легкогцдрлизуемого" азота (рис.7) .Во зее стили ашлнза количество легко гидролизуемого азота вше в затоплен®.'; глчве незавл-елмо от источника п внесенного органического вещества (л^дерка, рисовая солома) .Задержка затопленая приводила к некоторому скн-■..£.нии легкогидроллзуемого гзота по сраи:эн:щ с длительным з^то-плегшек.Тея ке менее з варианте с задррлкал затопле::;'л содер:а-пие легкогидро.тлзуе:'гого азота и в по следуглцем вое г.е 2:1:2,чел з варианте с умеренном узлалкеннем.

¿йгкогндсодпзуемк^ азз т по ¡йрпфядду.как ?.£язлеко г-пее л вегетационных опытах, лс лет слу.г.ть индикатором :: 5 изг::л-з с -síü актлзкостп почзы а гзотнол narsaai разтендЛ р^-аЛрзледзи-

N пи-

во

го

90

30

N мг

смои*рчои

с рисовой соломой

»

К

ю

80 30

10

«О 30

Рис. 7. Содержание легкогидролкзузмого пзота в ззепсиности от сроков затопления почвы

почва урлпнненная

почва затопленная

нке нами опыты показали,что -затопление,существенно, ик^еняя.характер микробиологических превращений; азота,способствует лучше— му накоплении легкогядролизуемого' аз о та. Улучшение условий, азод— ного питания растений,отзывает существенное, вляяаш-- на шкодла—• ние вегетативной массы растений и в конечном счете'на урожай зерна. •

Со дергание азота в вегетативных органах и зер!е риса (рис.3) показало,что растения риса ассимилируют больпе азота из по.чвы, которая до посева бита зато плена.Особенно велика эта разница а содержании азота в корнях риса в фазу вущеяая.Превышение веса зерна на опытной варианте составило 24^ .Таким образом .регулируя микробиологические превращения азота путем раннего допосевного затопления,представляется возможным повыиение урокая.Это подтве-рвдается полевьми опытами,проведенными со грудниками йазНЕ'раса (Ибраев и др.,1374). • '

При общепринятой . практике возделывания pica,-когда затопление поля производится после по сева.ваблцдается несоответствие мобилизационных процессов с потребностью растений в м ине рать ной ■ пище .На основании многолетних наблюдений на почвах Приморья БЛ. Неунылов (IS60) отмечает,что усиле-ное потребление азота растениями риса возникает в начале их яупвна8,д>8» а кощв ешя или начале, июля,а максимальное накопление аммиачного, азота в почве наблюдается в юнце августа, или начале сентября .При этом отчетливо прослеживается отрицательное влияние образования нитратов до залива поля на накопление аммиачного азота .В вегетационных и полевых опытах показано,что накопление нитратного азота в почве рисового поля до ее залива резко ухудшает азотное питание раса и всегда отрицательно сказывается на его. уровнях.

- В этой связи наглядны результаты,представленные Т.Сиросита (1065) .показавшего,как существенно снижается урогай в результате цптриС'Пкации. азотных.одобрений в период,предшествующий посеву. Чем длиннее этот период аэробной инкубации шчзы без затопления, тем больше потери и ниаз уронай.Особенно велики потери азота и снижение уроная,еатл почва до га садки раза не затоплена.

Каш многолетние исследования и производственные испытания технологии возделнзйния раса с до посевным затоплением пэ:азывазт, что справедливо и обратное,то есть чем ргяьзе до посева затовлз-но поле,тем больше сохраняется почвенного .азота.поскольку;!и::ро-бпзлогические процессы в згмаплепно;': почве-при сдерясзкдл нит-nsQssaxuja приводят к накоплении г за та "s çop::e (Мачд-

/а гШ

■н

/

п т

Листья

И III IV III IV 9

Корни Стебли

Рис.В. Содержание азота в вегетативных органах и зерне риса • при различных сроках затопления почвы:

I - почва затоплена после .посева, 2 - почва затоплена до посева

IV

8

!¥ Зерно

IOB,1Сб7,1£б5;31яялевдиноз.Мамплов,1532; Манилов,1936) .Максамаль-10е накопление азота в аммонийной норме,доступной для пкташя :астенай раса а в то se время достаточно устойчивой,не подзернен-10Г; потерям,является одним as реоавдих моментов в технологии возле, лизания раса с допоселнш затоплением.Ос'обого внимания в этой звязи заслуживает работа Schon,läeagel,De Datta (1935) .Авторами замечена весьма тесная корреляция мегду обменшм почвенным ам-«онаем,измеренным перед началом экмперимента и поглощением азота рисом .Известно,что аммоний в почвенном растворе имеет тенденцию ургЕновешветьсЕ с обменным почвепшм и рассматривается лак яглболее аагзюя йракцпя а питанаи риса.Результаты Schon et al. (IS35) полное ты: подт.-ерздпвт точку' зрения,что исходный ила гтгртовЕи обмгкнв'! почвеншй shJ ведет себя подобно я -уДОб-?еягй,и: что ухжзкзеет прямолинейная связь между поглощением н - культурой раса и стартовой суммой обменного UHJ + Я1" ¡ИРбреяий.аз^одми детерминации Р* > 0,91 предаолагав»#ч®> другие процессы,такие как амяонпОикацая,нитрификация и децитри*-1акацил г. течение вегетационного се -она имевт тодыш «большое влияние in усьоенае н а играют вспомогательную роль-.

Поскольку болымя часть нитратного азота,имеющегося в сухой гючзе,деяитриОпцпру»тся прп затоплешя этой почв»,солэрйавае hip-тратов могет- бгть взято как мера потери азота прп затовлешич

Среда работ по выявлению полезных свойств затопления ё*С%ь ряд'исследований,где с помощью различных приемов на незйМйлен»-' пой почве достигается уро::;ай,сравнимый -с .-урожаем на затопленШа. почве .Терман и Аллей ( Terman,Allen, ¿574) на основании вняйлен-кой линейной зависимости продуктивно ста раба от дозы внесения« -iзота отмечягтг,что большинство ел$ все результаты веге<ацнойвцх зпнто^опубликовппше в литературе серьезно зависели от азотной недостаточное тп.Обтно применяемые дозы достигают только 150>-400 мг азота па со с уд,.содержащий от 2 до б кг пОчвы-Лрименйв значительно более высокие.дозы -I000=-2000 ;мг азота На со суд ,авторы праила к' заклпчешш.что получение одинаковых урожаев риса на затопленной п не зятоплепяой почвах (принимая во внимание,что устранен водный дефицит) является в основном делом обеспечений соответствующими количествами азота и го скора.

Таким образом,при возделывании риса всегдя.'есЧЭ» альтернатива улучшать условия минерального питания растений путем ранней», допосевного затопления почвы и микробиологМесЯой мобилизации питательных элементов или за счет дополнительною внесения воз-

растящих доз минеральных добрекай.

В 1975 Г. э шест рисосеющих хозяйствах Кзыл-Орцинской области по сеяли по способу допосевногоч затопления 1122 га и получили дополнительный уронай риса-шалы II570 ц на сумму'347100 руб., средняя прибавка урожая зерна с одного гектара равнялась Ю,3 ц.

Не имея возмогноста в автореферате привести результаты всех опытов .и производственных испытаний технологии допосевного затопления,отметим лишь,что они начались с 1970 г. и продолжались вплоть до 1992- г. в разнообразных почвенно-климатических условиях юеных областей Казахстана и Астраханской области России .Прибавка уросая- зерна риса Как правило составляла не менее 20£ по сравнении с базовой технологией.

выводы'

1.'Биологическая фиксация атмосферного азота в почвах Казахстана осуществляется разнообразными иикроорганизмами.Ваиболывую активность как в затопляемых,так и в незатопляемых почвах проявляй! анаэробные бактерии из рода Clostridium , что. обусловлено их экологической особенностью как г - стратегов,чутко реагиру-япих ш внесение энергетического материала .Затопление активизирует азотфиксацш>»В .затопдяейых почвах общая азофиксация.монет быть существенно повышена за счет активизации фотосинтезируших • бактерий .В целинные почв яг азотфиксация протекает с небольшой интенсивноетю.В почвах агроцешзов азотфиксация суцчственво зависит от характера землепользования,при этом ванное значение имеет поступление энергетического материала .Наиболее стабильный уровень азотфиксация отмечается в полях севооборотов,занятых травами.

2. Микробиологическая мобилизация азота в обрабатываемые черноземах Северного Казахстана .характеризуется интенсивной нитрификацией.В целинных почвах нитрификация минимальная.Резкое повышение нитрификации происходит при распашке и вовлечении почв в сельскохозяйственны« оборот.Высокая биологическая активность и интенсивная нитрификация в пахотном слое обрабатываемых почв приводит к миграции нитратов вглубь почвенного профиля и фактической потере азо «.Интенсивная нитрификация могвт иметь место

а в профиле необрабатываемых почв шзотноводческих ферм и местах складирования навоза*

3. Трансформация азота нитратов в азот органический осуществляется в результате микробиологической иммобилизации при внесении в почву органических материалов с широким соотношением С: в (солона,лигнин).Иммобилизация минерального азота в составе микробной плазмы - один из главных путей стабилизации органического вещества и уменьшения потерь азота в почве.

4. Минерализация азотсодержащих органических соединений в затопляемых почвах сопровождается накоплением аммония и легко гидролиз у емкх форм азота .Содержание последних прямо зависит от н>ли-чества гуиуса в почве.11а бедных по содержанию гумуса почвах (та-кыродадные почвы Акдалинского массива) количество легкогздрола-зуемого азота близко совпадает с показателем аммонийного азота. Слабая к-):;обллизатш азота в затопляемых вочвах способствует лучшей усвояемости азота рисом даже на очень малоплодородных почвах. . -

5. Затопление почвы изменяет характер'микробиологических, процессов,способствуя-большему накоплению легкогвдролизуемого и аммонийного азота по сравнению с незатопленной почвой.В почвах рисовых севоо бортов ранне е. затопление почвы приводит к снижению темпов нитрификации вследствие сокращения аэробной фазы минерализации органического вещества. ' "

Возделывание риса по технологии раннего дрпооевнто затопления повышает урожай данной культуры.ло сравнению" с севом ш обычной технологии, благодаря снижению потерь азота,большего накопления аммонийного и легкогвдролизуемого азота в почве .Наблюдается прямая связь мевду накоплением легкогидролизуемого азота в.почве . и уровэем риса. ' •

ШШЖ РАБОТ .ОПШШШАШМ ГО ЗЕМВ даскршщ

I.. Биологическая активность н»чвы вод рисом в зависимости от внесения удобрений."- Иа&лЙЯ КазССР,сер.биол.,1566,£ 5, с. 26-30.

2. Динамика аиконийного его та в затопляемой почве.- Вестник сель; аюхозяйствеййой на^шгАлма-^.та,1967,й 8,c.2S-32-. 3v Влияние доиосезнаго затопления на нро-дуктишосХь ряса и дина' мику айкиачнога aaeia в почве.~=- Тр-^ин^а микробиол-^ и вир усол.-АН КазОСЗ?,1969(в соавторстве) .-4v Особенности мобшшзацшнйых процессов в зат'о-шиемык почвах." . Ъ кн^-i Проблемы освоения ндзовьев Сцр-<£дрьи шд рисовое хозя^-ство^Алиа-^ШзГ Наука 1йзСС£,19бЭ,-о-*Ю8-Ы0 (в соавторстве) * 5v Микробиологичёскиё йревращенияйзота в затопленной х умеренно .-^ийайШ'йв^ почве.-=■ В кн.-} Вопросы почвоведения в Казахстане. Мййриалы первой конференции молодых ученых-noчвоведов,Алма--ЛтаД9б9 (в соавторстве). 6v Активность протеолитических ферментов в затопленной и умеренно -»увланненной почве.- Изв .АН Ка зССР, с ер <биол., IS7I, в ып .4, , с.47-51. . • • <•-•' •

7/ Мшфобиолргическке процессы при до посевном затоплении рисовод го воля*- В кн.: Лезисы дркл.17 съезда Всёсоюзн.мякробиол.общества, Минск: Наука и Техника, 1971*6«58*59.(в соавторстве) в. The aambnlflcatioo. of the filfaalfa tootfc refilduep in the flooded end moderate »retting edible IW6fc64±iigs of the symposium on coil dicrobiology»Budapest, 1 $72 , v. TV, j < 117- «

9, Влияние сроков затопления почвы па продуктивность риса«' Вест: ник сельскохоз^схвенной науки ,-Алма-еАта,-1972,й 5^0*27*31 ( в соавторстве ).

10« Азо тфаксируклаая* Способное а лутово-=болотной. пбчвы^спользуе-' » ■кой вод культуру риса.- J&B.AH НазССР,сер.бнол.,1924^5 3, c.fi2-66 (в соавторстве). : •

Д. Легкогвдролизуемый азот как биодиагностический показатель почвенного пл>дородия.- В кн.: Мат-лы Всеровзн«совещания по биодиагностике и биоикдаодши почв,М.^ Наука,1976 Св ooaitop-* стве )-»

. Дз^йкксярувцае ассоциации с яьойарзеийётоо&з затопля-емда почвах.- В кн.: Повышение плодородия почв расокас полей, °М Наука,1377,с.116-120.

13. Динамика лр.гкогидролпзуемого азота в почве при. ¡меренном увлажнении и затоплении.- Тр.ян-та микр<5бпол.д внрусол.АН- Каз ССР,Алма-Ата: Наука, 1973,1.23 (в соавторстве). -

14. Микроорганизмы и продуктивность периодически затошшемкх почв. - 3 кн. Зопрсоц рисосеяния в Казахстане,Алма-Ата г Кайнар, 1973,с.93-96*.

15. Легкогддролизуемый азот в затопляемых почвах.- 3 кн.:1У Республиканская конференция почвоведов,Алма-Ата.: Наука, КазССР,

1978,ч.1.(в соавторстве).

16- Рекомендации "Возделывание риса при дошсезном затоплении рисового поля"Алма-Ата: Кайнар,1978.

17. ллиянае йотосднтезируших макроорганизмов на вохогасть семян раса.- Тез.дакя.ЗГ сьезда Всесошн.микрабдол.обцестза,Еага, 1930. . '

13. Легко гидролизу емая фракция почвенного органического зецесгва как вагнейший показатель плодородия почвы.- В кн.: Проблемы, и методы биологической диагностики а. индикации почв, Я.: ЙТ?, 1930,с .148-154. _ ■ - ^ '

19. Влияние химических мелиорантов а рисовой солоны на йноловя=-ческуа активность такыровидных аоча Аадашнсызго массива : • орошения.- Изв.АН КазОСР,сер.бпол.,1932,й 5,с.34-39.(в соавт-

20. орстве). -

20. Биологическая активность мелиорируемых засоленных отчэ Акда-лиеского массива орошения.- 3 кн.: Микроорганизмы как компонент биогеоценоза Лат-лы Бсесопзн.симпозлума,Алма-Ата,1332, с.126-127 (в соавторстве)»" —

21. Микробиологические .аспекты продуктивности затопляемых пзчз под рисом,- В кн.: Микроорганизмы как компонент биогеоценоза.-'ат-лы Зсесоззн.симпозиума,Алма-Ата,1932 (а соазторстзе).

22. Затопление как Фактор регуляции ЕизнэдеятеЛЕкоста микроорганизмов з почвах рисовых полей.- В кн»^ С-трултура п пукала микробных сообгзеста с различной" антропогенной загрузкой, Каез: Наукова думка,1932,с.240-243. •

23. лодянзе органических мелиорантов на азотный р^лгм затопляемых почв Аадакзсзог» «ассяна.—3 кн.: У -ессубдзйзясхая конференция пзчвоведоз хйзгхз тана Дг:а-Атг: Кайнар »

с.260,(в соавторстве),

24..Биологическая активность а содержание азота з затопляемой почве при внесении иелиоранюз.- йза»АН КазССР,сер.биод., 1983,ей б,с,1-7 (в создторсгзе).

25. Микрбиологические превращения азота в орошаемых почвах 11га Казахстана.- В кн.: Экологические последствия применения аг-рохимакатов- (удобрения) .Тез .Зоеооюзн.совещания,Пущино ,1932, с.124-125 (в соавторстве).

26. Биологическая оценка эффективности новых химических мелиорантов.-Тез.д:кл. Ш делегатского съезда Всесовзн.общества

_почвоведов,т.2,с.208,Ташкент.1985 (е соавторстве).

27. Несернве пурпурине бактерии в почвах Акдалинского массива .-Тез.ЗП съезда Всесоюзн.микрбиол.обцества,Алма-Ата: Наука КазССР,1985,т.6,с.145 (в соавторстве).

23. Регуляция микробиологических превращений азота в почвах под риоом на Юге Казахстана.- Б кн.: Микроорганизмы в сельском хозяйстве .Тез. докл. Ш Всесо юза .научной конф.,'-!.: М1У,193б, с .38.

29. Микробиологические аспекты применения химическтЛЫелиорантов .на засоленных почвах Акдалинского массива орошения.- В. кн.г Микробиологические основы повышения урожайности сельскохозяйственных растений",Алма-Ата: Наука,с.15-21 (в соавторстве).

30. Биодагический принцип оценки эффективности химических мелиорантов.- В кн.: Мгкробиолошческая трашфорчация химических - ' веществ в природных субстратах,Алма-Ата: Наука,1987,с.152-160 (в созторстве). • ••

31. фотосантезируицие бактерии в почвах Акдалинского массива орошения.- В кн.: Микробиологическая трансформация химических веществ в природных субстратах.- Алма-Ата; Наука,1937,с.161

• -169.

32. Влияние лагндяа и ш?лезафосфатнис отходов промышленности на

. ' биологаческую активность засоляннкх почв.- Пзв.АН КазССР,сер. . баол.,1933,й 2,с.45-50 (в соавторстве).

33. Показатели биологической активности в целинной и окультуренных почвах Северного Казахстана.- Тез .региональной научно-практической конференция "Азот в земледелии Северного Казахстана и диагностика азотного пдтакля сельскохозяйственных кулы5Р,Цгдднаг?ед,1933,с.29 (в соавторстве).

34. Еатрафакяцдя в орошаемых шчвах Тавутвудьекого массива.-

Тез.докл>"УШ Зсесоюзн.съезда почвоведов,Новосибирский^, с.227 (в соазторстве).

35. Биологическая активность н трансформация азота в иочв'ах зеряого Казахстана.- Тез.докл.УШ Зсесоюзн-.сьёзда п-очвоведоа, Новосибирск,1989,с.236 (в соавторстве).

36. Кяуб.еньковке бактериз а ал Елиянае на продуктивно бть бобовах культур в условиях Тасоткельского массива.- В кн.:: -Экология а охрана поче засупиизьх территорий йззахс хана.Тез.докл.Республиканской паучн.конй.,Алма-Ата,I99J,с. 134 (в соавторстве).

37. йТвктазность натрагаказации сои различными 'штаммами клубень-козпс бактсрай а условиях орошеикх лугозо-сероземнкх аочв Tai-i;;ткульского массива.- Иэз.АН КазССР,сер.бпол.,1£91,Л 3,

с¿67-60.

\

38. АзотГаксируагие микроорганизмы в черноземах юшпх карбонатных.- Тез.доклЛервого съезда почвОЕедсз Казахстана, (сентябрь

■ I9E0),Алма-Ата,IS9Q,c.44 (в соавторстве). " Ч:

59. Микробиологическая тргнаоормзцг. азота в оропаемых почвах и пути позшеная grvjestessocTa езотнкх удобреной.т 3 кн.г Плодородие и продуктштасть мелаорлроза'нных. земель з долине реки Чу,Алма-Ата: Наука КазССР,1983,с.67-72.

10. Нитрогеназная активность микроргадозмов юшцгс карбонатных черноземов-.- Пзз.All КазССР,сер.баол»,1992,Я 3,с. 0-66 (в соавторстве-)-. . * -Жтаяние йр^йшчесйзх и манаральных добавок на биологическую . активность а данамаку нитратного.сзота вчерЕОземе.- Тез. до-кл%Первого съезда почвоведов ,1йзаж тана,Алма-Ата,1990, с*83 (в соазторс*ве)» .

Z-. ■Ла1гр;£>11кацая а показателе баологачвской активное® "почв при ЕИесе'нии различных органических и минеральных земств.- Изв. , -All РК-.сер.бполь^У^й 5,с.41-46 (в соавторстве)..

3-. Проблема нисходящей миграции нитратов.в черноземах Северного Казахстана.- Изв.АЯ РК,сер.биол.,1992,Й б (в соавторстве).

4ч Проблема сохранения азота з почвах Казалзтана. ( в печати).

РЕЗЮМЕ

Бул- куше X. Солтустхк Кмакстаннын; щеладарлы /суаршцлаЯ» Twti /■ тогтырацтарыкда нэне Оцттотхк ^аэацста^нын кур{щ вйгрглв---мн», су жаЯьшатьш топырадтарында азегты. биологияад- тм&п. ciifir ру> 2i Шаладырлы яэне су яайылатын топыра^тарда аэет®; с$нпзд4-гчрдайга. юткхзу. 5. Тспырацта азоттыи санталу- ащкг

тау маселелер:н эврттвугв ариалган.

Су вайдаатан топырацтарда анаэробты диаэотрофтар- яене- фото* синтвэдвуах бактериялардыч эсерхнен атиосфвралы^ азотздда Сиоло-риялше яаамен ciHipxayiH арттырады. Лигнин. сабт% кац-яэне. аляр дьа^ цоспасы сияцты органикалык эатгарды топыракда. микроб-

тыЧ- биомассасын кабейтед!. Бунт л нитрат ттрхндегх азоттын денгеЯ аэайып, сшшц нэтихзстнде азот шыгыны всксцарады. фда. топыравда ертерех яайыу KrphrriH азотпен цоректену1н жацсартап» 67л дафи-дач вигм!н чолайтады.

3 Я И И A R У

The mala goal» of the re seech were: 1. Biological nitrogen fixation in arable soils of Sorth Kazachstan aad iir paddy soils of South Kaaacfcstan. 2. Mobilisation of nitrogen in arable.and waterlogged «oils. 3» Investigation of possibility , to save nitrogen Is soils*

: Katorlogsing of soil inciaaaed biological nitrogen 'fixation by aeti-risatiou. anaerobic dlaaotrofs ajsd photo synthetic bacteria. • '

. Organic amendaena (lignin, straw,manure) and different combinations of the coaponents increase microbial biomass and de~. crease level of nitrate nitrogen. So loss of nitrogen are pre« vent. ' "

Waterlogging of soil early before sawing of fice ijnprove nitrogen nutrition aa<? increase J[4eld of rice.