Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

МИКРОФЛОРА И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ПРИ СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ ЖИДКОГО АММИАКА В КАЧЕСТВЕ АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "МИКРОФЛОРА И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ПРИ СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ ЖИДКОГО АММИАКА В КАЧЕСТВЕ АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ"

всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии

На правах рукописи

ЦЮИКА Вячеслав Павлович

УДК 631.46/.841

МИКРОФЛОРА И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ПРИ СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ ЖИДКОГО АММИАКА В КАЧЕСТВЕ АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ

Специальность: 03.00.07 — Микробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ЛЕНИНГРАД 1991

Диссертационная работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте сельскохозяйственной микробиологии (г, Ленинград) и в Центрально-Черноземном филиале Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института удобрений и аг-ропочвоаеденля нм. Д. Н, Пр яг! наш икон а (г. Белгород).

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор Ю. В. Круглое.

Официальные оппоненты — доктор биологических наук, профессор В. Т. Емцев; кандидат биологических наук Н. А. Туев.

Ведущее учреждение — Украинский и а учло-исследовательский институт почвоведения н агрохимии им, А. Н. Соколовского {г. Харьков).

Защита состоится 1991 г. а п час. на засе-

дании Специализированного совета К.020.26.01 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук во Всесоюзном научно-нсследова-тельском институте сельскохозяйственной микробиологии по адресу: 188620, Ленинград—Пушки н-6, шоссе Подбельского, 3, ВНИИСХМБ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного совета,

кандидат биологических наук А. Н, Зарецкая

"0Ю1АЯ ХАРАКТЕРЮТ1КЛ РАБОТЫ . ..'

"' Актуальность' проблема: D ассортименте азотних удобрений'особое место ааншает жидкий (без водный У ашлиак С ГОСТ 6221-62У;'. По1 мнения ряда авторов С Баранов, 1558; Адамо, Андерсон, ЗГалберт,- " I9S5; флаков,- 1977; Добротворсккй, Рн?.иков,_1581; Данилов,- Поповк .1983гПожарский, "Попов,. IS85; -Вяткин, 19в7; . Andrews V I95<5; 1ЭТ5), Сыетрнй рост объемов его производствам применения объясняете ятем, что* по сравнению с другими вилами азотнцх удобрений ■'-' жидкий аммиак обладает радом преимуществ: "'"'. '""_-"' '. ?'[ ['.

- самое концентрированное и дешевое азотное удобрение; '";/. * .- возможность полной механизации всех ¿деоцессов транспортировки*

. хранения, подготовки л внесения;. ' _*.'-.' ;'. ■ '■.* "'■ ■ - минимальные потери при' хранений, транспортировке,;заправке.и-/ внесении;^ : • '. _• ■ /' ' ' . _ * *

- отсутствие необходимости в разовой Tape.v, . ; "■

. Т """ Известно, что - аммиак' в высшей степени химически акти-: вен, а такжс-токсичен. поэтому* изучение влияния жидкого .аммиака . ка-структуру и функционирование комплексапечвенных микроорганиа-v мов становится.необходимым условием•общей оценки его как одного из видов азотных удобрений, " * * . J * ,

" Однако, несмотря на .сравнительно большое количество работ,: посвященных изу чекшаразл лчннх , в том ,ч>гсле микробиологических,. свойств почвк после/внесения данного вкда. удобрения/нет исчерни- ' ваших исследований по влияя ш многолетнего систематического применения жэдхого аммиака на.микрофлору и биохимические процесса.в почве, про р еденных в. волевом опыте. , . ■

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы.заключалась, в оценке/влияния многолетнего; систематического применения■ . ; жинкогй'аммиакг! на микрофлору и биохимические процессы в'черноземе вше леченном с тем*, чтобы, дать* по чвенно-микробшлогическое.- -. обоснование .аффективному и вкологически.без опасному его использованию. В-задачу исследований входило: ■ ,л( ■*'■*. ''.'.' =

- изучение,характера распределения хицкого.аммишса в чернозем« *■ выщелоченном и динамики его превращения; ,, , ■ — ■ V-::

- изучение степени влияния ж такого аммиака на физические-*_и хнмп-. ■ческие свойства, характеризующие почву как среду обитания; л.

' --изучение влияния жадного.аммиака на микро<&пору' и биохимические процессы в черноземе-непосредственно после-внесения; изучение дин аник и измененийгруппировок.^ ■"«икрофЛсры, а . также б ю^даически^ ^oitt§<fg!HÄ.' ерноаеме шйело-

f^ •;." '.ли' i tva^H . академии -r.i. I V. Л," "iwwpweea

чекгш пои влиянием многолетнего систематического применения ' жидкого аммиака 'в сравнении с аммиачной селитрой; ; . J ' -.изучеиле влияния с не т ема ти чеокого применения жидкого.аммиака^ вэ ' " агрохимические овоиотва чернозема .вшоелоченного.а также на урожай РАЗЛИЧНЫХ СвЛЪОКОХОзяйо тве нншс культур. ... . . . . .

Научная новивла. Впервые изучено .влияние жидкого аммиака на ■ нпксофлору. и бпохимические.пгюцесончбрногвма выщелоченного.- Пока-8вно, что аммиак', вносимый в почву через инжектор, распределяется в ней локально. Выявлено," что в зоне удержания радиусом 2,5 см.", оозластоя высокие концентрации аммиака.иеменяют'оя фивико-химоческиа свойства почин,. резко снижается числевнооть микроорганизмов, изменяется активность ферментов. Вне вопи удержание аммиака,такой аффект ' отсутствует; что обусловливав* быструю neneрацию поэвевно-мякроО^ологических, процессов. • .., . •.; ...,

Многокрагное применение жидкого ашиака визывает.перегруппировку почвенной микрофлоры и оказывает отрицательное влпяниенэ качеогво . сельскохозяйственной проаукцйи. . '; . ,

ч Предложена новая модификация определения натрификационной отюооб-. ноет и почва, что' позволяет повыоить вроиввоаительность' гру^ш; ,' t Ппактичеокое значение.' По чва нно-ияк ро б ио лог в ческа я' оценка послед--ствпЯ многолетнего систематического применения жидкого аммиака будет использована Центра ль но-Чер по эемнш филиалом'ВШШ удобрений R arpo- < почвоведения им.д.Н,Прянишникова для составления рекомендаций по _ технологии аффективного и экологическибезопасного' применения- атого^ вида азотных удобрений в Центральио-Черновемной eoiie-V ■.*'' ■ .Раеработанная автором новая,модификация''способа определения . потенциальной нйтрв^ицируадэй способности■ почвч внёцренав Централь^ но-Черно земном филиале ИМИ удобрений и ;Ьгропсчвоведомия им* ,** Д.Н.Прянишникова.:: . V.' -'-.V "-"■ "V ■

.Апробацйя работы,. Основные положения виооергвцип'шрёцегавлены'', и обсуждены па X и Пконференциях'молодых учёных и специалистов Центрально-Черноземного филиала ВШГудобрений.и вгропочвоведения ■ . (üi(, Д. К .Пряни tumi кова (Белгород,'1986, 1987),' на XXI Конференций, моло-икх ученых ВЕШИ удобрений И агропочвоведения им.Д.Н. Прянишниковя "" (Москваг, 198?),' нэ'П конференции молодых ученых и о ту центов ' * ' Белгородского сельскохозяйственного института на на-:

у ЧИой, конференции молодых ученых .и специалистов "Нроблег.ш гензти7 ки, селекция; и интенсивной технологии сельскохозяйственных культур" Всероссийского НШ сахарной свеклы и сахара им. АД. Маэлу-мова Í Рамой ь Воронежской оЛгс.. 1069). на научной конферчцциа-кон-курсе молодых ученых,.» специалистов "Вклад молодых ученых в ш-тенсифика1Ш,сельскохозяйственного производства" Украинского НИИГ почвоведения и агрохимик, им. А.Н,, Сокодов5кого.Оарьков„ I9P9).; на заседании Всесоюзного координационного Совета по известковаяпю почЗ: "Научно-методические подхода, и: эффективность известкования оподзоленных и выщелоченных черноземов*1 (Белгород;- 1Э90), на конференции, молодых ученых и специалистов Украинского НИИ почвоведения и агрохшки ш. А.Н. Соколовского Харьков; IS9I). ■,Публикации, По материалам диссертаций подучено I авторское свидетельство на-изобретение и опубликовано 7научкых, Энаучкй-, популярных статьи, а также 3 информационных листка Белгородского ' • шти. . ' - ' ; '

' ртруктура ипобъем||ра|Зотн. Диссерташи состоит.кз-введения.. В" глав,;, заключения, выеодов,.спиека лотературы и приложений'.и содержи^ -.117, стр.. масшописного терста, 7 таблиц, á 13 рпеункови7при-ложениЯ. Список литературы включает 124" наименований; в том .'числе 21 эарубатеых. ." ■ , :.•... ••. .' -•'■■ . •- \ ■

Аеггор'выражает.благодарность кандидату сельскохозяйственных; наук'Н.П. Вогомазоч? за-представление возможностипроведенкя ис* следований в полевом опыте, а также' эа кспользование агрохшичес-' ких и урожаенкх данных в диссертации..;

■'*■*■' ' v . ÜATbPIMJU W MÉTQKM ÍICCSHJIOBAHÍÍfl , '.■•

Условия гтоьедепля опыта.- Исследования провод гаи в поле тл --стационарном опыте, Центрально-Черноземного ^лнала всесоюзного ордена 'Труде юГо Красного Знамени научно-исследовательского института удобрений и аТропочвоведеЬич .-ил.; Д .11. Прян паи исова. Опыт расположен * в Корочанскш районе Белгородской области в Среднерусской лесостепи с умеренно-континентальным клшатом. По данным:-H.Ii.'-Богсмээова, почва опыта представлена староаахоттм Чернове-' мог* ;.вщаюченпЕСЛ среди емотнш среднегунусным тглелосугл»иистыгл, ■. образованием'на лессовидных суглинках. , - • - .

Характеристика опита/ Поде пой опыт размещен на 2-х долюг. Покгорностъ опыта" TpexFcpaTHair. Посетал площади делянки'сосхавля-ет м2 С22 х 6 :*);• . ' ■ "л ■1''

"" ВЪщгге.использован типичный зерно-свекловдяннй сеюоборот,

Агротехника вырыливания культур соответствовала, зональной с использованием "районированних сортов и гибридов интенсивного Tima, Почвеино-ыикробиологлческие исследования Провал ил и на 3 варианта* опыта: I) »аоРКГ 2) 'ВажРК; 3) нажРК + де|-екат Г на 2-ом,поле использовали дроблен Htt мел); '

■ В опыте использовали следующая »щщ удобрений:. ", •• ' ^ Каж - аммиак жидкий технический ("ГОСТ 622I-P2)í Маа - селитру, амлаачную'ГОСТ 2-85); *.", ' :' ,

р > суперфосфат двойной гранулированный (ГОСТ I630ft-eo)í'/>'*' ' К г 40 < калийную соль (ТУ 113-13-13-6.2); • ■ Г ' -14' -д ефекат. - отход производства Чернявского сахарного завода с содержанием около 18 t НоО. Зв ( СаОО^'и органического веие-. ства; г' ' т"

, дроблений мед - фракция 0-20 мм из отвалов GxofUteHCKoro месторсж--1 . С дения Курской Магнитной Аномалии с содержанием 93,9"t '-'"* CaCOg приЗ.6 t влажности. ■ ■• ' . '" .'*■■■

Минеральные .удобрений вносили в следуг<пи* дрзах: ' ''* •

- под урожай сахарной свеклы по .160 кг/га азота,.фос>(ора и'.'качия;

- под.урожай ячменя 60 кг/ra азота (на ьтором поло не' гное или у;

.-г под урсАай кукурузы (ка силос) по 120 кг/ra аэота,\ .фосфора и naf ■. лил; '.'. . '■■.'/ . 4 ' л -: ■..

под урожай-гороха ко 60 кг/ra фосфора и калия. ■ '■: ~ : ■ Дефекат.вносили под сахарную свеклу - в полной до;эе изрясче-' та по гщролит ичеокой кислотности, что .'соответствовало.24,3 т/га (8,в т/га СаС03), . •. : ' -л- . . '<•'•"• :■'/

• Все удобречия'шосилипои эяОь. '.',. ■ '

• Дополнительно на защитной полосе поле ы>го опыта изучали вли-' ян иб жидкого аммиака на почву сразу, после ёго нримене н ия .• Пр*¡i "*'■. етом его внесли 31 авгубта 198? года после уборки оэИЫоЙ пшеницы* сразу -по'оле дисковании в доче 180 кг/га азота серийными дсиютёоб-раэндои рабочими органами на глубину б-ГО см.' Этот .же вопрос, иэу-^* чал» ь августе 1084 года на производственном поле колхоза ш.'Ва-'тутина Н-еОекинского района Белгородской области на-.черноземе типичном среднегумусном тяж ел осу г л ин истом i - .г ■ ' ■ - . ■ ' Методика иссдгаповзний. На делянках полесого опыта поч.ту'для- ; учета микробиологическихскохимическюс и агрохимических- показа-' теле а отбирали несколько раз за вегетационной период'на глубину'.-, •30 см (пакотний Горизонт). Анализу воднергали српдннз -почвенные • образцы, составленные из 30 ин ни вш у альп н х, - отобраип r:x по Í0 на

каждой:иэ Э повторных-делянок. ' .. . ;-.<:■

" На защитной, лшосе пмевого опыта почвенныеобраэда отсИфа-* ли на' глубину 15, см перед, месением ж такого, ашизка, через 1 чао, ■ ' а также на 5-нй й 20-ий дни после внесения,, а на производственном-.поле - на глубину пахотного горизонта Г30 см),аеред;шесением,^ ■ через-1.чао и-через I сутки после внесения. Анализу подвергали;, .средние почвенные образцы, составленные,га■ 10 индивидуахьних. .. ; > - ■. • Потен циальнуп алмон ифяциру щу о способность определяли в све-жеотобранной почве по!, скорости «скопления аммонийного; азота аа; 7 . сут№,в пересчете на 100 г абсолютно, сухойпочвд. Для- атого яз.. , почвенного образца отбирали 2 пробы;, В одной.* из них определяли -начальное содержание'аммонийного аэота, с помощью поточного онали-ватора** 31»1аг " л влажностььтермовесовым способом ГАристовская, Владимщиясая, У1ЪллербаХ;И др.,.1952), «Гв другой определяли оти же .показатели, но после4 кОмпостированид-с 2гороховой муки при,.: температуре 2В°С и влажаости 60 * от полной ыагоенкости.в тече--ние^7 суток, '.", •• •/•'■/.•■.. ' ■- г.:■ ■ ..^■■•'г- ■'•■

Потенциальную нитр^тщрущуп. способность определяли ^такжа . в свежеотобранной почве по скорости'накопления нитратного азота-£ за 21 сутки в пересчете на 100 г. абсолютно, сухой, почвы. Для/этого из 'почвенного образца отбирали -а пробы. Одну изних июушкэа-, ,"ли при температура 100-105°с, а другую подвергали компоетирова-. нио с 0,1 % (кн+)г30+ я 0,2 % СаС03 прй температуре 2В°С, и ачаж--поста 60.:% от пьллой влагоемкости в течение 21.суток.. После ком- -квотирования;(рчку также-висуииааля.кри температуре 100-105°С* .. После, этчро'кшс в,исходноЯ'Про<}е; тай.и в прокомпостированной"'.* . определяли^ содержание нитратного.азота с помощью поточного ана-лпэатора ";. Зка1аг предварительно измельчив почву с просеива-' 'нием чррез оитс о диаметром отзеретий-й мм.' -V

Актишость кяслой. и щелочной фосфатаз определяли мсдифициро- ■ канным способом'Га.чстша"и Арутшяна (11^6).-При-г>том по окончании {■ерментатиБНой реакции в .колоу дооапляли 0,0 13 раствор Н^ВОд.' п 0,1 М растпор.СаС^ (Геллер, Гинаб^рг, "1977/. . Актишость ¡^атритэч определяли моди|иштрояаниым, гайометрк-.' ' чсск:1м сг.ооойом Гмлстдиа• (Уаоиен,*-1ЭТ6 ).* Модп!икац;1я эакл»чалАсъ"•*• в том,'- что реаяцил ирогюдид и* в оооуде, предназначенном'душ опре- .. . делеки/1 днхаггчя п приборе' Ларбурга < гиутреншгй согудик при зто'и удаляли). - ■ • ••. .' •' . , ■.'.--. '\ '

- - Солержгита целочнораствор¡мо го4 такя о (юдбраотзоримого

цуса определяли по метолу Турина В модификация ЦШАО (ГОСТ 2621364) соответственно в щелочной ыя-яжке <.рильтрат, получешйй после встряхивания в течение '20 мйнут'25 г почвы о 50 мл I и раствора *.. КШ) и водной вытяжке Шетодичеси; не, указания по': проведен и» иссла-цоодний' в длительных опытах о удоор ен иягл», 1963).' / ' л

v 'Содержание >ижюнийного и нитратного азота олр^делили » солевой внтяжкв f 40 г почви й 100 (и;I Í раствора K¿30^) с помощью- *' поточного анализатора1" •*. '■•■'. " ' Г

Остальные показатели определяли известными способами. При атом активность ферментов определяли"» сейжоотобранной почве,-'*' ■ отобранной на делянках поле того опыта, а также в воздушно-сухой . почве, отобранной на защитной полосе ' г V" ' у--

■ Все "результаты приводили к массе абсолютно' сухой почин, V ' Upa статистической обработке количествен« их показателей""'' , ^рассчтивал» доьертельнмй интервал на 5 <-ом у роже значимости,"" предполагая, что данные численности микроорганизмов подчиняются." закону распределения Пуасйона ГГеппгр, Шильнцко на,'- Перев'ерзека, 198?) t< а остальные изученные показатели - закону нормального распределения Гаусса < Глотов, Кивотовский, Уовано в,• ХрсмовтЕорпсов, 1962). • ■■'■* ' ■.V;''- - •.'•.:.. . /

■ ' ■ : ' ' РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛейОЙАНКЯ ' \V • . '"У"

I. Влияние явдкого гадмиака на ммкро^лоруи биохимические процессы г■ .. ■ ■ , в черноземе выщелоченном . *: ... :

. Внесенный в-дозе 160 кг/га азота жидкий аммиак распр'оотраняи-ся в почве локально - на далее: 10 см (индикация реактивЬм Несле--: рал При расстоянии между 1шекторами:32-38 .см создавалось чередой ' ц&ние полоо почвы шириной около' 20 см,' подвергшейся:воздействию'\ жидкого ажг-ака, а такжё'полос"почвм шириной около ia-ieeu.He,-', подвергайся его влиянию. При гтсм наибодьмкл часть 'внесенног0\аммиака закрепилась,в-зоне радиусом около.2,5 си от точки шесеная, 'а также, в борозде, оставленной-стойкой рабочего" органа аппликатор •р а*. Эта наиболее к он центр кропанная зеда-удержания аммиака составила около 3 "Í от всей тр вд цатис антиметро вой тодпи пахотногойлоя.: ; •;;Е-аонаг наибольшего удержания ашиака радиусом 2,5 см вГ-ый день найлкщеннй концентрация-аммиачного азота возросла в-50 раз и достигла значения 214,7 иг/кг'. -*ngn этом.значшие рН-почш .пошел— ■лось с 5,5 до 7,1т 'окислнгел1но-восстаноаит<!л1_ного.потенциала снизилось с ЬК до 382.мв,'содержание.впдораство?имого_'1у:<уса •возросло в. 1,8,раза, и щелочлогнлро.ощу^мсгэ органического'азота -

почти в 3 раза, по сравнении с почвой, не подвергшейся влиянию ' ■; жвдкого й'.глиака,'На 5-ый, а также на2С-ый день отмечается стремление »тих ¡показателей.к'зна"ченида,.наблгда1шмся в почве между зонами удержания аммиака. I) ото же время содержание нитратного, азота возрастает," что является результатом актввгсацни процесса нитрификации. ;К.Й0-му дн*> найлвдени!» его содержалие уже а 7 раз превышало значение в почве между зонами удержания и составляло 33,G*мг/кг. Кроме того, на 5-ый день найлкцештП отмечалось досто-■ верное.повышение подвижности калвл.--,". - , '•:■'.;■■■ v Я, Изменения TeiuHteparypH, влажности, показателя хв^, а также'; содержания исав юл о го фосфора и иелочнораетвордаого 17«уса не достигали статистической достоверности.,,.' - ' -•'• •,-

.. Под ■ воздействием висок юс концентраций токсичногоашиака'в , зонах'удержания в первый день;набящалось резкое.снижение числен-*, иости различных.групо микроорганямлов,. что можно объяснить только-массовой гибель» ве гет прущих,клеток. При»том численйоОть бакте-. рий,'учитываемых на МПА:иКАЛ* аетлонкфикаторов,, олкгонитрр^клькых. бактерий, автотрофинх китрификатороя, маслянокислых клостридий,.^' анаэробных аэотфиксаторов,. цедлллоэораз рушащих микроорганизмов, акгиномицетор, а также сахаролtrrически* микромпцетов снижалась:в, I,Ir-4,0 раз, ачисленность денитрифширумчта бактерий .- а 7-6в .'; раз.' в дальнейшем.наблшалос^. престественное, размножение спредер .ленных групп микроорганизмов, :'что, в своя очередь¿^ориаело it пер®: грушфовке микрофлора, в почве зон удержан ия_ аммиака.^ Очевидно,* первоначальное 1фв(Мущеетво патучалт группы швфоорганизмов, к&го-» ,рке. оказываются.наиболее пргоповоблежшми к повышенным концентра^, циям аммоняглого азота, водорастворимого :гумуса,;к насыщению-органического вещества- аммонийным'азотом,: повышении'рК,' а также снпже-, jini) ок цел ит ел>15>-восстановите л ыюго потенциала. По мере иамеяерад. условкй .среди обитания в почве зон удержания шмиака в процессе' .жизнедеятельности микроорганизмов изменяется и структура комплекса почвенной никроЛтори, '.',■ '■ • ■

Таким'образом, .внесете умереннкх*доз жгдкого.ашпаиа не-мо-жет;: вызвать катастрофически необратимнх*. изменений в .структуре,- • комплекса почвенной иикрофяорн* что объясняется ""локальностью pro воздействия. Несмотря на то, 'что'в 1-ый день"» почве зон,удержания алы/ака н^блгрчется массовая гибель иегетируших клеток под-воздействием его токе мчите ^концентраций,*' в дальнейшем наблюдается .сукцессия микрофлоры а соответствии с иэменмвдцлася условиями средн. обитал ял; ¡юлтогсиоо взаимодействие ?лтарофлорн'со средой*

обитания способствует восстановлению биологического равновесия. Как ¡известно, Гомеостаз экосистемыобеспечите г триединый'поток через нее веществ, ьнергии И'Ш формации <Одум, IS75). Жидкий ам^ миак является, для шпфо|доры*'адновре«енно и историком вещества, и источником ьнергии, и источником' Й^^ормйции. , :

Изменения, происходящие в микрофлоре код воздействием жидкого аммиака., в некотором' роде- годобяы изменениям, которые наблюда-Л1'сь;при воздействия на почву атмсс^ернш'аммиакбм'^ДоЛгош, Пав-лшова, IIphuiko, ISB6V аммиачной водой (Мирошниченко,, IS58), iSe-лоч^ю ("Заборских, Нешгрова, 1971), нагреванием,= : высушьанием,'"а. ' также фумигантами f Израильский, Руион. • 1925; Щепетилъникоьа, Минует ш, 1939;_роШон, 'Баржак,_К6р^ Iadd, ВПвЪлп», Sitiar»- ..'■ ' -Amato, ISTSj Ridg* , K7fi¡ Hovira- , 1976); Под воздействием' перечисленных факторов наблвдается массовая г]'йель вегетирутих>'кле-ток,' которая сменяется1 сукцессией выживших микроорганизмов; Такая реакция на повревдащее - воэдеЗс.твие-была иаэрана-аффектом 'частичной, стерилизации почвы. Конечно; в еависшости от"природы воздейу стнуюфего фактора могут набякщаться-особенности как гибели,- так* и дальнейшего размножения'разлнчных груач микроорганизмов. Тем наименее,- мбжно* утверждать, 'что жидкий', аммиак; как-и любой'другой -у' оноцвдний фактор; локально1 ьогыействущпйна' по ч щу, вызывает/» фект частичной стерализации, проявляшийсяа 'Сукцесойишяиншюс/'-микроорганизмов" а соответствии с изменяииимкся условиями средне ¡ обитания.>В более общем вике подобную реакцию биологической система на' иовревдающее воздействие, npií котором она толт.чо временно.утрачивает способность к нормальному (¡ункцион ироганто с: последу щей ^репарацией гомесстаэа,'Яриията^аэыгать'стрессом; о,'воз-1 • действующий фактор - стрессором ОЕдаН-Пушкина, 1983).,Отсюда следует, что по отношению'К> почвенной микрофлоре.жидкий'аммиак является стрессором.. „".'"■; ■ '• ■'■''>•'■' [■ Л ... ■ " :...;.

'В дочве.зон удержания в первые 5 дней набледаетея полное „; 0локирование уреазы. Данный э1фект'мпжно; ocfcHCHHTbiTeMt.^To .íióiiü-juéHmje концентрации аммиака инактивируюг формент п.о хгринципу.-- .. отрицательной обратной'связи, если рассматривать..аммиак- в каче-: втве продукта гидролиза мочевины. При этом также, отмечается до- -'стоверноо повышение актинюстн амилаз и штерт азы, а также тен— денция'к повышен ню: активности протеаз',] Увеличение акт пан ости', ¿ми-» 'лаз-;и ипвертази (южно объяснить-тем,, чта.пониженные концентрации ^ минерального азота'индуцируют синтез и выделенпочну;»totx ги-дpaiаз для обеспечения i-.ькишлгх клеток микроорганизмов доступны»»-;

' - ■■..' - -■. ' . .,.-.. . Q ■.' - *;'. ;

источиилом углерода. Кроме того",* активность, швертааы положительно, коррелирует с содержанием подвижного гумуса в почве (Александрова, ' 1939; - Хазкев, >ГЙ62). содержание которого а-почва зон удержаилл аммиакаг в яерьнй 'день возрастает. Активность, протеаз может поаыошться-в соответствил с увеличениём'^Н, 'так как.азвест-': но; что о^гаимум 'данно!*»' показателя'для' протеаз лежат'выше 7.0 СТазиев, 19тв',г 1982). "Кроме того,'. «о даняш У аз йе ва V ) активность почтенных протеаз лоложигелию коррелирует с содержанием легкопшрелизуемого,. а тамге аммонийного азота,* содержание коТо-'( ■ рых в:почва зо!Одержания возрастает; В дальнейшем активность ' этих фгрглентс» етрекягся к значениям в'почае между зонами удержа-'ПйЯ;.:Актклнйсть же кислой и шел очной фоо$атаз, а-также каталазц 'остаетсл'беэ сунгествснных изменений шлоть до 20-го дня наблще--" -ния:, - • •• - • ." ^ • ". "

2. Ы11кро.{лора:и биохимические щюцесси .в ^черноземе" выщелоченном ... при систематическом применении ¡жидкого аммиака-.., " ....'..'.

:Исследования, -проведённые н течение А .лот на-одном--поле, 'по-м казали,."что на- варианте-с пршшением жидкого аммиака - е-пахотном:;-слое лоч'нк форм!фуетсА комплекс микроорганизмов,;, отличающийся от варианта, .о. применением аммиачной -селитрн.; При от ом,,.-почти во-воа сроки найлвдощ-ь1 отмечалось'дocтoвepнoe■'íp.eлм^щecтяo■ в размнсже-:, яки олигонктрсфмльных бактерий. В' 4;случаях наблпденпй из й.на-,-,;1 блюдалось, достоверное преимущество. в размножении ашотро^шос. не-' _ трификатороа, ..а,также актин омицетов.*Кроме того, в б-"1 случаях наблюдений ;кд 9 .наблюдалась тенденция к преимущественному размно-."' «еникГ дЦитрифлщфуЬцйх бактерий, маслянокяслых' »игострвдий, пназ--роОннх азот фиксатор ов,. а тайке микромицетов.-,Наконец,. в 2 случаях ,. наблкд«на'й1 из .9 отмечалось достоверное снижение численности бак« . терна*, Считываемых на'ША,-а,в 4- случаях, - бактерий,' учитываемых . ■на КАА: Численность целлюлоэораэруоакишх микроорганизмов, среди V которых доминировали актгасмицеты, .;в З-елучаих наблюдения из 9 ^•достоверно нозиимас^" а я Г - достоверно снижалась". Изменения в численности^ Аео^оЬаоЪвг'а не достигали статистической достоверности. • ,'Д. '••;• . . , .' " ' - V,. ; .7...- 'I' ■'■ -Изменения в структуре комплекса почвенных микроорганизмов. ■ »воказывает; ^что *адк!й' аммиак,.' в отличие от аммиачной селитры, _у сильнее-активизирует жизнедеятельность мжрооргониэ(/оа, участпую-щи* в трансформация а-лленийного азота, - нитрид тиру тих и денигри-'Фишфущих,; что находится о полном соответствии спзвееттм ирнн-

кинем Ле-ЙЬтелье. При »том также" активизиру ютеч микроорганизмы, участвующие на беле« поздних этапах трансформации органического-!., вещества - Ектиномяцетн,, цедлшоэоразруипггеля, опорообраэуящие;,.. бактерии,- а также олп^тро^пне микроорганизмы.. На интенсивное раэчнеяениз перечисленных группировок микроорганизмов на йолее. ■ поздних втапах трздс'{юрмацин органического вещества указывают, работ» Шжрстина я Тимофеевой ( 194*), Красилькикова к Никитиной ' (1945), Ммустина CI94B, 1972.1975, 1982), Тенпер <1949), Рыбал-кииой и Кононенко <195э), Кононовой П963>; Аристовской fl?65,v*. -1980), Никитина и Никитиной '-ДТвХ- а также Минустина- н Влцева (19в7).'Отсюда можно предположить, изменение качества органического вещества в пахотном слое почвы под воздействием жидкого адаиака.по сравнению с аьыиачноВ селитрой. И действительно установлено, что растенм при атом накапливают' большее количество, азота с одновременным снижением ездержанкя беэазо*исгы4с запасных органических веществ. Отсита можно предположить, что'применение жидкого »шпака по сравнении с аидиачнойс ел игрой газов ет большее накопление аэдта,. «то меньшее безазответых органических ветеств ■ я в корневых, а также в пожнивных раетотелышх остатках.- : " ;

! j Систематическое применения жидкого аммиака в 1"случаенабля~ . депкй из 9 вызвало достоверное, снижение активности кислоВ фосфа-^ тазы, а таяже-каталазн с пахотном слое чернозема выщелоченного по сравнению о пршененкш ашяачнбй селитры': Активность инвертазы •*' при ятом в I, случае наблюдений из 9 достоверно повивалась;. а'в I - достоверно снижалась,' Активности, же уреазы,*. щелочной ■ фосфаг,-тазы; а также суммарная активнодть амилаз я-щютеаз существенно не изменялась при. замене аьмгачной селитры жщким аммиаком. ~ v Систематическое применение жедкого аммодка по сравнению с аммиачной селитрой в I случае! наблвдений из 9'достоверно снизило'", "потенциальную амюнифицирующую способность почвы всей толщи -пахотного горизонта. Причем в последействии удобрений значения данного показателя существенно не изменяются,"'Также'не достигают"статистической достоверности изменения потенциальной иетркТлгдарущей способности почвы между вариантами с применением жидкого■ аммиака,' и аммиачной селитры.- Интенсивность'же разложения клетчатки'под '■* тлилии&\г систематического применения ж иск о го ами как а по .сравнению' с адмиачной-сел отрой в I случае 1 наблюдений из" 6 достоверно повивается, а' в остальных - отмечается тенденция к пошшонию. Изменения в интенсивности биохшических процессов хорошо согласуются <;-. иэмгненкями численности roc возбудителей, . "

Внесение дефеката.а сочеганнл с жцпкнм ьммшксм существенна не отражается на численности бактерий, учотиваемнх на Шк.' Л ругне •изученные грушш'ш1кроорган«амов отзнв&ютсяна этот прием,сТак, в ! случае ноАикдений из 9 достоверно повышается численность ца- . . ллюлоэоразруЗвшякх микроорганизмов. Чаще дефек&т оказывал поло-, ' жигелън'о» влияние на жизнедеятельность* Аактерий, учитываемых на '■

■ ■ КАДГ'ТЗ то жв'врешО ь I случае наблчпений из'0'достоверно снижается численность актдаомицетов и более, чем в 2 раза -.численность доя итрм^шкру тих: Сакт ер и й, Можно отмет гат. боодз частое' отрицательное ьлдяниёг" де^еката на ч«¿темность олнгонитро^иьннх бактерий; маелдаокиолых клостридий; a tvr огромных нитрвфикаторрв, а.так--

... же актаномицетов1," ■ " ;' * * • ' : *" 1

де.$екат, внесенный на фоне жидкого аммиака,' не оказал' tyine-', ственяого влияния на литенсиа;ость раадояеняя клетчатки,-а также ■ !ьа_Ботшцйадьиую способность. Вместе е. тем. в I*"

случае яаЗдвденнй из 9 отмечалось ^достоверное си тенив потеащ- ■ альной 4*мсн1фгщ!рутвй способности почви.. Бслучаях наблюдений -из 9 достоверно; повышалась активность щелочной фос^атаэы,. в 2 - " достоверно" снижалась-активность' ип вертазы, а в Г - достоверно по-/ выиялаоь" акт иен ость' каталазы. ' .'***' .

3. 'Изменение агрохимических показателей,чернозема выщелоченного ^ .'код.воздействием систеиат1Р1еского нршенения жидкого аммиака "

.'■. -На вар.юнто с систематическим применением жидкого аммиака ПО' «равнению с аммиачной селитрой на 5-ый год отмечается достоверное _ .'повышение пифолитическоп кнслотностя *от Э,1 до 3,8 нг-&кв./100 г.*

■ Это привело к достоверному снижению степени, населенности почвы .,''. . о снован швлйс &э,9"до 92,6 t. При атом достоверно-новшьается. и.,

■■■ содержание щел о чя ораствор иной фракции луку са от ISO: до 229. мг/ХОО г, ¡вменения pit солевой вытяжки,- суммы поглощенных осно-;. .ваний, содер.чаниягуЬс.'са,. в'то,* чадло водорастворимой фракции, щ ело чн о гидролиз у емого азста, под вики ta фегщ 'фосфора и калия меж-' • - ; ду вариантами с с ист есат ическим применением жидкого аммиака а а.4-

■миачной.селитрн не доетигаш статистической достоверности!, ■ " Дояс^шггельпое miOceHKS дуката.снижает пс&кислйнио, ыга-v -.'

* . ванное применением жвдкого «иииака,. но поштает содержание во-., „ -дорасТйор;жлго гумуса. -. - ■ * . • ' ■

Влдлиио смстсматичеЬкого нршенения'жицкого аммиака'па.: ' . . уроч.чя . . ' .

• Как )toi;ii:iurri>rp результатыироп^лон'икчюслс^октн!!, агуюно-

О / - Г > .

мичрскчш г|фектигность жвдкого аммиака в с расцени и с аммиачной селитрой зависит от возделываемой культуры ц метеорологических ' 'условий¡:вегетационного периода. Так, на варианте с применением" . жщкого аммиака посравненпюс аммиачной селитрой продуктивность, сахариойсвеклаи ячменя снижается, а продуктивность кукуруза возрастает. При этом.в более засушливый год снижение продуктишог ста сахарной свеклы всажено в большей степени, а повышение про-', дуктишости кукурузы выражено в. меньшей. Так, недобор массы кор*-неплодовсахарной свеклы в средне«'за 1964-Г985 г.г. составкл 30 ц/га, а в белее засушливый 1984 г. 46 ц/га. Недобор массы зерна ячменя в 1985 г. составил 5,7 ц/га;<последействие удобрений). ; Прибавка зелено» массн кукуруз« в среднем за 1966-1967 г4г.'. сос.- | ' тавпла 21 ц/га,а в более засушливый 1966 г. — 15 и/га.-Очевщно, у слови.! для выращивания сахарной свеклы и ячменя на.варианте с ; применением. жидкого алмиака хуже п<Ь сравнению о аммиачной селя-^ ТрОЙ. ; ' ■■■'■;• . ^ - .'.■•*.' .*' ■

.'1На' варшнте о применением жидкого м/мкакй также ,снижается _ 1качество растениеводческой продукции. При этом снижается наколле-

• ние яапасяых беэазотистых органически веществ и порьшайтоя накопление нитратов.-Так, на варианте с применением жидкого а^шуга по сравнению с аммиачной селитрой" на 0,4-0, ? < ентааетря сахаристость' корнеплодов сахарноЙ^ свеклы, на 2,7, ^снижается содержание крахмала "в зерне ячменя,: на 0,1-0,5 снижается содержание лифа "в зрлекоИ маерв кукурузы. >В'то же Иремя, • содержание нитратного1 аз о-та поаыкпется в-зерне ячменя в 1,3 раза, но остается в: пределах ' ■ ПДК (Крищенко, 1983), в солсмэ .ячменя - в 33 раза, что. в II- раз ,-вы£9 Ш1К, в зеленой массе кукурузы - в 1,4 раза, но остается в.' ■

пределат верхней1границы ЩК; В ботве сахарной свеклы н{ггратов накапливается п 7-21'раз выше ЦИК как на варианте 6 жидким аглми-аком, тЛк к на варианте'с аммиачной селитрой.' ' 'Как известно', нахопл ение запасных беэазотистых органических веществ в растении снижается'в связи о раеходоранийм.гас на' связа-

* капле амглени^пого азота, пбетупащего'' из почвы <"Ггмашо!<, 1961»'. . БреР.' 1&&3; Гагрилсн.ко,'Рус»и, Никитина, Хо^фмапч, - хэев;' Крето-.ч;цч, 1СВ7). А наксччокип ¡пггратоп в растшшевол тоской продукции '■'* >

спосо^-тк/мт икз::гп •>стратродкта&нап актаяюптъ рястеГг.'.й, а;так-жз 3 Г 01М пггра гпо го азота-н-шч ре С Барсу ко 1;, 11'(?6;.Ерей, 1й£Й!" '•А 'т. ле н, Крк-Ц'иа, Пои.кггная,- и £р., ■ 1№в;-Крех01,1Лч^ Избыток

нитратного азота в.ночгча, в.своп очередь,- образуется не только_. 'ыиернс.-м н;:тцлт1к удобрений. ал: «лагадар;! отпму."! -р о гашто ми19-

радиационных процессои, a tûkkô ингабировшшп.иммйбшшзациошшх (Тарвис,. Ливанова, 1£>в4>. * '.*'■- ' "■

ирименеийе известкования в сочетании с5 жвдким аммиакоа попн-шаот продуктивность сельскохозяйственных культур в благоприятны« но метеорологическим условиям гады и снижает их пролуктидаость ь более засушливые. Вмаст е с тем,, известкование не способствует повышению качества растениеводческой продукции.

: ' ." ,. ' '.выв о'д'^ы , ;. -, ,

/ ' I. Жидкий 'ашиак, вносимый через инжектор .'.распределяется в Почве локально.'Высокие концентрации его (более 200 мг/кгУсоздаются в зонах удержания радиусом около 2; 5 см по.ходу'инжектора; что составляет не более 2 t от всёй тридщтисантиметровоВ толщи пахотного горизонта. *. 1 ' . "■ 1

-*/2. В зонах удержания аммиака суиественно изменяете ннислот-но-основние, окнслигельно-вос■"тановятельные свойства яочш, подвижность*« качество гумуса, а также подвижность-ионов калил. .

Жщкий аммиак является'стрессором и вызывает в зонах ; удержания &$фэкт частичной стер ил изации почвн. В.результате, этого первоначальное резкое снижение - численности микроорганизмов смен ji-,'ется перегруппировкой-«- сукцессией'выи^виих'микроорганизмов в соответствии с изменялцимиоя условиями среды обитания. *. ' * '.' . зонах "Удержания адаиака временно* повышается активность ин в ер тазы,, амилаз и протеаз, а'.также ' инактивируется уреаэа, Активность же кислой и щелочной фосфатаз,а'.также: каталазы под 'воэ,-действиемжидкого велика суиественно; не изменяется, ^

,5.-Систематическое применение в качестветазотного удобрения; какого алмиака обусловливает некоторые'особенности формироышия, комплекса.микроорганизмов в пахотном слое чернозёма выщелоченного ио сравнению с алмяачной селитрой^; При.этом, в почве создаюгоя более благоприятные условия для размнсжекия микроорганизмов^ y4aV ,ствующих'в трансформации аммонийного азота, .а также на болев поз» дних этапах трансформации органического'вещества, Это приводив к торможению процесса аммонификации, а'-также к кятёнофжашн процесса разложения клетчатки //При- ртом наблппаются случаи стяенид -актнвности/кпталаэц,. а также кислой фосрятазы, • " ; '•'..' ':

*..,/ б. ^истема^ическоо.пршонениа жщкого.аммиака d большей ct¿-, пени, -чем пршлентша аммиачной селимы, ' совышет гидролнтичоакую. кислотность в пахотном, слов чернозема выщелоченного; *Зто способ-*'

ствует снижении насыщенности почвы основаниями. При стом,также -./ повышается содержание щелочнораствор 1 мо го гумуса..

Агрономическая эффективность »никого-аммиака по сравнению с аммиачной селитрой различается в зависимости от вода сельскохозяйственной культуры, а также метеорологических условий вегетационного периода. Так, жидкий аммиак более эффективен при выращивании кукурузы па силос, но менеепри-выращивании сахарной свеклы: и ячменя ^ В более засуашивые годы эффект и ркость жидкого аммиака-по сравнению с амчиачной селитрой снижается,-Вместе с тем, жидкий; ашпакспособствует большому накоплен газ . нитратов - и сндаени» запасов безазотиотых органических веществ в растениеводческой ^нр'одук-ции,..что -приэодит к снижению ее качества. ■' . '-V■'.-.-■ 1- : в,, Применение на фойе жидкого аммиака дефзката способствует^ перегруялироше комплекса микроорганизмов, изменению интенсивности я направленности биохимических йроцеЬсов, в пахотном слое чер- ' ноэема' выщелоченного в соответствии с иэменяшимиокусловиями. среды обктаяия. При этом значительно снижается подкисление почвы, ^н о. повышается содержание водорастворимого гумуса, Продуктивность культур повыоается при известковании только в более благоприятные по метеорологаческим показателям годы,! Вместе с тем,* известкование, не способствует повышению качества растениеводческой проку ккши. -

На основании проделанной работы,можно констатировать,."чгго 'иесмотря на прещущества жидкого, аммиака в производстве,, .транс- ~ портфовно, даанении и пршенении, он оказывает отрицательное "Л... [воздействие па плодородие чернозема выщелоченного даже^в со чета- < нии'о известкованием по сравнению с аммиачной-селитрой.:-Отрица-... тельное влияние на урожай жидкого- аммиака по сравнении с аммиач^ 'ной селитрой усиливается в более засушливые'годы. V *

Пр материала диссертацга, опубликованы следующие работы:. •

I, Цппка В. Аммиак и плодородие^почшг// Знамя (Белгород); . ,,1987.'- II аат» *Рекомендуют наука и опыт). ■ ""•■' ■■ ■■".'

-.*'■'_ 2. Цюпка В.П., Когомазсв К .П. Микрофлора чернозема вдаело-. черного при замене аммиачной селитры без годным ш-ялиадомв зерко^- . свекловичном севообороте в, условиях Центрально-Черно'зешой зо-*' ни'// Вол. ЧНИЦ с.-х. микробиологии, г 1967. - Л Лд. - С. 35-4Г.

V 3.' Цюпка' В. П., Богомазов Н.П., .Курак.ов В.К. Микробиоло ги чес- . кие и агрохимические свойства чернозема' выщелоченного1 и урожай ; с ах ар; 1 ей свекл ц при шее кни и' апмиачно й селитры к <5 ез годного амми-

ака// Науч. основы интенсив, те хи о логи к - возделывал кя сахар, свеклы : Сб. науч. тр. - Вор си еж, IS&7. - С. 72-60. •

4. Цопка В.П., Богомазов Н.П. Влияние систематического применения жедкого аммиака на плодородие выщелоченного чернозема и

' качество растениеводческой продукции, - Белгород, 1966. - Сз] с.'- (Шформ. листок / Белгор. межотраслевой территориал, ЩТИ и * "пропаганды; # 263-£tí). '■

5. Цюпка В. Жцпкий аммиак:, "эа" и- "против" // Белгор. правка. - I9E8. - 3 нояб. (Наука - произподству). * '

6. Цюпча BvII., Круглое Ю.В., Великанов Л.П, Влияние безводного аю.шака на микрофлору и ферментативну» активность чернозе-;, М<?в:// Бй®»- ЕНИИ с.-х. микробиологии. - 1968. - №50..- С. 13-15.

' ?;.Цюпка В.П. Влияние систематического лршенения безводного аммиака в качестве азотного удобрения намикро£лору и биохимические, процессы чернозема выщелоченного // Еюл; ШШ* удобрений и . агропочвоведепия"им. Д.К. Прянишникова. -„IS89. - JÍ 92, - С. 7376. Г . _ ' ; '' . ' ' ■ ' ' . ■ _ . ■ V / . ' •» 0. Црпка В.II, Применение жвдкого аммиака // Химизация сел, хоэ-ва. - 1989. - Н 5." - C.\fi5-66. •

9..Цкша В.П. Способ о^еделения а'я^онифИкашюнной,способ- * ности почвы.. - Белгород, . 1969. - £3] с, ~ (Шформ. листок / Бел-Í гор1. межотраслевой,территориал. ЩТН и пропаганды; Jí 194-£э).," ■ 10. Дюпка В.П. Систематическое лрдоенение жидкого; аммиака на;, .'вышелоченном черноземе // Booth. с.-х. науки;"- 1969., г * И. - ■■■ч. 133- 135.,.. : / ■ .'.. ■. ■ ,■ V* ■ II..Црпка В .П. 'Спрсой определения нюри^икадионнсй способно- ■ .стипочен,'^ Белгород, 196?.; - Гз], с..'- (Hi.topM. лис ток / ьелгор, 'у¿»отраслевой территориал. ЩТИ и пропаганды;. J» 260-69); /■ ..V . 12.".Дюпка В. Л. Влияние де^к&ти, шесекного на фоне'яндкого' аммиака // Хкмизащ1Я;сел,.хоз--ва,. - lüSO. -Ji 0. - С. 5Л-55. : ' 13. Нонка В.П." а! С. K42qF6 СССР, Способ определения нитрифицирующей способности почви. - 1991. - 12].с;"

РТП.Гип.ВИР.Заа, 720.ТирД00. ÔЛО,SI.Бесплатно,