Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ИММОБИЛИЗАЦИЯ АЗОТА В ОСНОВНЫХ ТИПАХ ПОЧВ РОССИИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ИММОБИЛИЗАЦИЯ АЗОТА В ОСНОВНЫХ ТИПАХ ПОЧВ РОССИИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ"



ВСЕРОССИЙСКИ!! НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЛНСШТУТ УДОБРЕНИЙ I! АГРООО'-ШОВЕДКШ 11м.Д.Н.ПШ1'ШИКОВА

На прав,эх рукописи

. . О

РУДЕЯЕВ ЕВШИЙ ВИКТОРОВИЧ

ШШРАЖЭЩШ-ШЛОЕШЗАЦИЯ АЗОТА В ОСКОЕЗШ ТИПАХ ПОЧВ РОСИТ,! И ЭМЕШВНОСТЬ АЗОТНЫХ -УДОБРЕНИЙ

Специальность - 06,01,04 - Агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва, 1992

Pacora вкполноиа го Be g российском науч|ю-нсс;здо1хзгол1-ског.1 шюгигуте удобрений и агропочгагвд;ош!я им.Д.К.Щжнj:í-í¡íк;)ча в 1970-1392 г.

1ГауЧ!ПД консультант - академик ГЛСХН Корой г. коз д. Л.

О^ИЦНЭЛЫШе OlillOHOHtHÏ

Соколов O.A. - доктор Сдологкчоских noy к, прокопсор;

Ягодин БД. - доктор оиолопг-юоких. наук, про^оооор, лхлдепвя РАСХН

Шипи П,П. - доктор биологических паук, проJoссор .

Ва.цущее предлгалп'е: Цонгралышй институт научного arpox;i:.i чо с ко то 0'3слу**и-ы(шя сс лг-.о^кого хозяйства (Ц1ИА0).

З'иглm cocîci!геи "/у " ; ^/г^уа-Т 1933 л 14 чоооо па заседании Споциалгзпг ¡"литого cousin Д. 020. С 3.01 Do о рос our, с : го ¡пуню-иоглрдопатед!:' ,<r> го те гагу га удобрений олролоч'юусм-о-икя ш.Д.Н.Нрятшикова' (I2VU5Q, улЛряникжишча, 31, Сиоц^алом роглтшй соло г ¡ША),

С дчег.ормцгеа юта1 о о^ш-.онигься в огбллоit к о 1Ш.\.

Аз торшера г ро.эоолон " // " oeKa-f/J-7______L-JS2 г,

Учений секрэгорь

Спетмализнроташгого совета, ■доктор сольскечсозя^сгрскннх наук,

профоссор ЛЛ.

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ' * . -

к!

Актуальность проблемы. Б современных условиях, при еис,^..чес-ком внесении азотных удобрений, роль почвенного органического азога, как основного источника питания сельскохозяйственна: культур! продолжает увеличиваться.

Внесение азотных удобрений оказывает непосредственное воздействие на прохождение процессов внутрппочвенного цикла азога, а азот туков, принимая активное участке во всех этих процессах, в значительной стелена активизирует их, что приводи г б ряде случаев к определенна.! экологическим аномалиям, сшзашшм с загрязнением окружающей среди и сельскохозяйственно!! проекции избытка;.™ нитратного азота. Масштабы этих экологических нарушений, связанных с интенсивным применением азотных удобреня ¡!, могут быть оценены только в результате детального изучения круговорота и баланса азога в агроэкосистеме, с познанием внутри почвенного азотного цикла, включающего в себя процессы иммобяли-заиии-мпнералиэации азота почви и удобрений.

Наиболее полисе и современное представление о взаимодействии основных процессов транс^ормацак азога в почве было дано Янсоноы ( ис,-> X 1Э5<3) в сформулированной им теории внутрипочвенного азотного цикла, основанной на концепций постоянно и конкурентно действующих минерала зэцяонно-иммоби ли эационных процессов взаимоперехода неорганического азота в органические соединения а обратно в результата процессов синтеза и минерализация. Взаимодействие этих процессов в почве, в основном, определяет степень использования растениями азота удобрении и почвы, которая находится в прямой зависимости от возможности управления згимв процессами.

Широкая гамма почв России, отличащахся по уровню естественного плодородия, а также большая пестрота в агрохимической оценке земли в пределах одной почвенной разности, требует детального изучекря процессов трансформации азота удобрений и почвы в колмчесIвенной оцеккя ого параметров для каждого конкретного случая. йегшвэуеше для этой целя современныо методы, такие как, применение в агрохякических исследованиях азотных соединений обогащенных и обедненных ко аоаьоляюг проследить эа судьбой азога удобрений в ш'хл« бяугряпочаеинах прев^гце ний в выявить степень его участия в изучаемом дтапэ общего цагла гране формации азога в системе "лочва-растэнйе".

Так, применение метода стабильного кзотопа ь лзучеали вопроса баланса в системе "почва-растение", позволило установки., что до ■ 30% внесенного азота закрепляется органическим вещео^зоа аочвы я не яс пользуется в год егоГгнесе 1цяи"фцакр А-че являясь фактором ламигпруй-щим степень пропэсо имкоЗи-*

ЬУХК, садьс-'сх^з. акащзылч ;

{ К. А Ъ«™

лиэяши, о позйцпЙ агрохимии, можно рассматривать, с одной сторона, как фактор временного отчуждения определенного количества азота из сфера азотного питания растений, о другой - иммобилизация препятствует, в определенной мере, непроизводительным потерли азога удобрений.

С помощь» метода изотопной индикации бьсл установлен факт дополнительной минерализации азота почвы 'при внесения азотных удобрений, получивший в отечественной специальной литературе название "экстра" азот (Сирота Л.Б., 1973), а в зарубежно!! - "затравочный эффект"

) ( ( 1956; 1 Х958; , ЛЫхел л 1960;

, 1963; ^йи^г 1965) или "добавочный азот взаимодействия { £о* ¿¿¿у.о^еп ¿^¿ех&е ¿¿ог> - )

1965).

Образование "экстра" азога в почве обязывает, в настоящем, рассматривать эффективность азотншс удобрений не только как фактор прямого действия ' удобрений как источника питания растений, но и косвенного, проявляющегося в активизации мшерализационных процессов и мобилизации дополнительного количества почвенного азота в усвояемой для растений форме. В этой связи, при создают, экологически сбалансированных систем удобрений и планировании доз азотных удобрений под сельскохозяйственные кульгурц, необходимо иметь ввиду возможные .количества "экстра" азота в доступной форме, которые могут мобилизоваться из почвенного орга-. кического азога при внесении определенных доз азотных удобрений. .

Цель саботн.' Рассматривая почву, как- постоянно функционирующую биосистему, характеризуемую непрерывной цикличностью взаимосвязанных процессов трансформации ее органического вещества, в диссертации, с использованием метода изотопной индикации азота показана динамика процессов минерализации-иммобилизации и использования ргсгеннлш азога почвы и одобрений в зависимости от качественного состава органического вещества основных почв России, а также изучен целыЗ ряд факторов непосредственно влияющих на скорость и направленность этих процессов. Применение в исследованиях метода 15Ц отдельно и в сочетании в другими методами (электроульграфильграции - ЭУФ), позволило установить количественные параметры некогорах этапов общего цикла превращений азота удобрений я почвы в системе "почва-растение", что имеет большое значение для дальнейшего развития теории и практического применения приемов наиболее эффективного использования удобрений и охраны окружающей среды.

'Защищаемые .положения., К защите представлены следущно основные положения.

I. Иммобилизация внесенного азота удобрений органически веществом лочв разного уроЕця естественного плодородии, его грэпсфогиадал но группам я фракциям почвенного гумуса и лрв.юм де'лс гг,и:: я г. по а ле до Но г-

вин, динамика эгого процесса, баланс, а также факторы влияющие на степень использования иммобилизованного азота удобрений. '

2. Дополнительная минерализация аэога почвы при внесении азотных удобрений (величина "экстра" аэота) как одни из этапов внутрипочвенного цикла азота, ее количественные параметры в зависимости рг уровня естественного плодородия почв, климатических условий, сроков внесения азотных удобрений и применения химических средств защиты растений.

3. Изучение динамики поступления различных фракций минерального азота из почвы в растения я их количественные изменения в системе "почва-растение" в процессе вегетации растешь, а гакже потери их о ин-фильтрациошщм током.

4. Особенности трансформации я использования растениями аэога удобреш!й и почвы.р зависимости ог биологических особенностей культур, уровня естественного плодородия почвы, глубины залегания минерального азота по почвенному профилю, сроков внесения азотных удобрений, степени эродированноети почв, а гакке взависимости ог предшественника,

В основу диссертационной рабош положены исследования, выполненные лично автором в лаборатории азотных удобрений под руководством академика РЛСХН Корены;овд Д.А..в период с 1970 по 1992 год.

Научная новизна. Используя метод последовательного гидролитического фравдлоиироьаш!» органического вещества почвы в сочетании с мас-спекгроматраческипи определениями изотопного состава азота выделенных Фракций, показан процесс иммобилизация внесенного аэота при непосредственном внесении разных форм и доз азотных удобрений в зависимости ог уровня естественного плодородия некоторых почв России.

Представлена динамика процесса иммобилизации азота удобрений, ее скорость и направленность во времени, а также выявлена непосредственная роль внесенного азота удобрений в процессе минерализации и синтеза органического вещества почв разного уровня естественного плодородия.

Сведен баланс иммобилизованного аэота удобрений, показана дальнейшая направленность процесса его трансформации в последействии и влияете внесения органических, минеральных и их сочетаний.на процесс минерализации и использования растениями ранее иммобилизованного аэога удобрений.

Представлены результаты изучения дополнительной минерализации органического аэога почвы при внесении различных форм и доз азотных удо-■ брендй н зависимость количественных параметров эгого процесса ог уровня естественного плодородия почвы, климатических условий, сроков внесения азотных удобрений, а также применения пестицидов.

Вперене показана неоднозначность поступления различных фракций минерального азота почвы в растения в процессе их вегетации определенных кш; па гогационнцм методом^ так и сочетанием методов ^з о тонной ин-

дшкации с элекгроувьтр^филырацкой (ЭУФ), а также онрзделены их потери с инфнльтрациошсым током. Изучены особенности трансформации аэога удобрений и его использования растениями в зависимости от ряда факторов с использованием метода изотопной индикации соединений аэога ниже уровня естественного обогащения по 15Ы. -

з^щимруть Рзбртц, Закономерное ги процесса минерализации -иммобилизации азота удобрений л почвы для каждого отдельного по-ч ве! ш о-климатического региона, а также некоторые количестаенные характеристики отдельных этапов внутрипочвеиного цикла азота, могут служить обоснованием для создания экологически сбалансированных технологий применения азотных удобрений под сельскохозяйсгвешшэ культуры. С учетом знания коэффициентов использования азота удобрений, параметров процесса дополнительной минерализации азота почвы при внесении аэотннх удобрений ("экстра" азот), а тшж» особенностей трансформации азота удобрения в.прямом действии и последействии о учетом климатических особенностей региона, можно более корректно прогнозировать эффективность азотных удобрений и их рациональное использование культурами. Для эгон цели могут быть рекомендованы опробпрованные и использованные автором в исследованиях метод обедненной по N изо юннон индикации азотных соединений, а также метод о л ск троу л ь графиль траци и (ЭУФ),

Г<?али?дыпя результатов вс^ледскц'Ий. Результаты исследований особенностей трансформации азота удобрений и лочвц в системе "почва-рас-тение",в зависимости от сроков внесения под сельскохозяйственные культуры, явились теоретическим обоснованием ьесенних подкормок озимих зерновых культур, сенокосов и пастбищ в Нечерноземной зоне Европейской части России (1986), а результаты исследований по применению обедненных по азотных соединений для расчета коэффициента использования их растениями в величины дополнительной минерализации аэога почвы ("экстра" азота) вошли составной частью в католическую разр.зботку "Особенности применения методов с.использованием изотопов азота в агрохимических исследованиях"'(19Э0).

/ИрпгЦПЧЯ р^брты, Материалы диссертации доложены на Мсздуиародиом конгрессе по луговодству ( Москва, 1974К на Всесоюзном на!г11 но-методическом совещании по применению изотопа °Ы в нсследовашш по агрохимии, почвоведению, сельскохозяйственной микробиологии и физиологии растений (Ташкент, 1974 г.), на региональном совещании участников Географической сети опытов с удобрениями Нечерноземной зоны (Каунас, 1975), на третьей конференции молодых ученых по вопросам рационального использования удобрения и повышения плодородия почв ('.'диск, 1975), на ГШ Мехау народном конгрессе ло минеральным удобрениям (Москва, 1970), на Всесоюзном совещании "Круговорот и бакан с азота в системе раетонис-уд о-бре ни е-п о чва-во да" {г. Пу в;и н о, 1377), на ХУ Всесоюзном нау чяо-глего-

дичеоком совещании "Применение стабильного кзогоиа Н в исследованиях по земледелия" (Тбилиси, 1979), на УТ делегатском съезде почвоведов (Тбилиси, 19 BI),на П Всесоюзной конференция по се^скохозяйст-• венной радиологии (Обнинск, 1984), на Всесоюзном совещании по исполь-

зованию стабильного изотопа ^Н в агрохимических исследованиях (Ново-V сибирок, Г986), на международном совещании "Аэо?-удобренве- почва-

J растенне" (Прага, 1990).

П^&ШШШШ* По теме диссертации опубликовано 4? работ, в том числе пять работ опубликовано за рубежом (США, Чехословакия)'.''

Объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения,. 4 глав, выводов, предложений производству. Работа изложена на 331-стра шше машинописного текста, содержит 81 таблицу и 15 рясункор. Список лигерагуры включает 304 работы, из них 158 зарубежных авторов.

Диссертационная работа выполнена в лаборатории азотных удобрений ВИУА в соответствии с научно-тематическими планами института. Б закладывании мелкодоляночных волевых опытов и проведении полевых Исследовании определенную помощь оказывали сотрудники Смоленского филиала ВИУА и ЦОС ВИУА, за что автор приносит им большую благодарность. Большую и постоянную пошць в работе оказывал руководитель лаборатории азотных удобрений В;1УЛ академик РАСХН Кореньков Д.А., которому авгор шрикаег особую благодарность.

''|зго1:щ goo воле до я исследован л л. Изучение .вопросов трансформации а г-о га удобрения в органическом веществе почв разного уровня естественного плодородия, минерализации органического азота почвы, а также трансформации и использования растениями азота удобрений и почвы проводилось в лабораторных - 5, вегетационных - 5, лизиметрических -12, макрополевых - II, мелкоделяночных - 8 в полевом - I опыта* с использованием обогащенных л обедненных по меченных азотных удобрений, залояешшх на территории ЦОС ВИУА, Смоленском филиале ШУА, опнгноЛ станции инстятута эрозия почв, г.Курск я опытной стакцая научно-исследовательского института сахарной промышленности,г.Братислава. Бегегацзошше овдгн проводились в сосудах, вмещающих до 5 кг воздушно-сухо,1 почвы, а лизиметрические на ЦОС ВИУА в насыпных лизиметрах площадью 0,25 м2 и глубиной 60 см, и вмещащих, в зависимости от морфологической разновидности почвы, от 50 до 120 кг. Дна ыикроноле-вых опытов использовались сосуды без дна и шкродолянки площадью 0,25 м2, пло-цадь делянок в мелкодзляночшх тюлевых опытах с использованием обедненных по азотных соединений составляла I г,?, учетная площадь в лоловля опыте составила 6 м2. Агрохлшчвска^ характеристика почв,на которых проводились исследования, представлена'в таблице I.

Таблица I

Агрохимическая характеристика почв

Гумус,* -¡Азот общий* Р205 ло

Почва

л

(Кирсанову, îmt/IOO Г

1

KjO по j

Масловой, ! мг/ЮО г !

РН

1,22 2,23

сб.ДО (10 ,,82 '1,40

Дерново-подэо ли с -тая (Ыосков.обл.) Дернов о-подзолистая суглинистая (Московская обл.) Дерново-луговая (Московская обл..)) Торфянистая (Московская обл.З Дерново-подзоли стая суглинистая (верхняя часть склона, Смоленская обл.1) Дерново-подэолис- '1,10 тая суглинистая (нижняя часть склона, Смоленская обл.) Чернозем типичный 5,20 ноэродированный (Курская обл.)

Чернозем типичный эродированный (Курская обл.)

4,60

0,073 £,5 4,0 4,25

•0.И8 9,1 11,0 4,45

12,4 12,4 5,40

tfj820 3,8 3,8 5,75

-ОДОО 10-0 12.0 4,7

0,070 8-0 15.0 4,0 :

0,264 11,4 9,8 6,S

0,244 10.1 9,3 6,3

Исследования проводили по общепринятым методикам. Определение разных форм азота в растительных и почвенных образцах и их илотошшй состав с учетом особенностей агрохимических исследоваш1Й с на масс-спектроыегре №-1305 и №(-1301. Исследование с использованием метода электр оуль грариль т ради и (ЗУФ) проводились в лаборатории метода ЭУФ института сахарной промышленности (НИИСП), г.Братислава (Словакия) на прибора ЭУФ фирмы "Лаборхеми".

2. Трансформация азота почвы и удобрений в А руническом веществе почвн_

Современное понятие органического вещества почвн включает в себя сложный комплекс различных биохимических превращений органических остатков растительной и животной природы. Образованные в процессе синтеза гумусовые соединения подразделяются на неспецифлческис соединения.и собственно гумусовые вещества, состоящие из гумусовых кислот, фульвокяслог и гушнов. Азот, входящий в состав этих соединений и оп-'редедчвдий основной запас его в почве, находится в различной форме связей в молекуле гумусовых соединений, что определяет степень его подввшостя я участия в процессах трансформации. Несмотря ira большое количество работ, посвященных изучению состава гукуса и его Cadraiica

в земледелии, сравнительно мало данных о содерзшш» и: рйбЯ^вделеиии органического аэога по группам и фракциям органического вещества почий. На примере фракционного состава аэога почвы целого ряда морфологически различных почвенных разностей, используемых в наших исследованиях, видна определенная зависимость между характером его распределения по группам и фракциям почвенного гумуса и генетическими признаками почв.(Таблица 2), Почвц с низким уровнем естественного плодородия отличаются от почв с высоким, уровнем но только по абсолютному содержанию органического азота, но и по его фракционному составу. Для почв фульватного типа, с преймуцес т ве иным содержанием азога в группе фуль-вокислог, характерно накопление аэога в относительно легкогидролизуе-мой части почвенного гумуса, что обусловливает его мобильность в цикле внутрипо'тешшх превращений, аэога по сравнению с почвами ратного типа.

Применение в агрохимических исследованиях тяжелого стабильного изотопа в качестве "метки" азотных удобрений способствовало углублению- и расширенна знаний о трансформации азога удобрений а системе "почва-расгеине? Шло показано, что 20-40;Я от внесенного под сельскохозяйственные культуры аэога закрепляется в почвенном гумусе и, практически, не используется в год его внесения, составляя, таким образом, значительную расходаую статью его баланса. Основная его часть, участвуя в процессах С!шгеэа гумусовых соединений, прочно закрепляется в почве, пополняя запасы трудногидролизуемых органических соединений азога в почве. Изотопный состав азота каждой выделенной Фракции органического вещества исследуемых почв показал, что обпдай характер закрепления меченого аэога "Н соответствует характеру распределен;:« природного органического азога почвы. (Таблица 3). Так, на вариантах с дерноао-подзолисгой песчаной почвой 39,1;? ог общего закрепленного аэога приходится на группу фульвокислог, причем основная его масса (76!!) иммобилизовалась в довольно легкокшнерали-зуешх фракциях декальцената и фракции I фульвокислот, В группе гу-миновых кислог, где азога 15К закрепилось 24,83, 16,приходится на фракцию свободных и рыхлосвязанннх гуынновых кислот (фракция I). Содержание аэога ^Ы в группе негвдролиэуедаго остатка как в относительном, так и в абсолюгнш значении, бшто наименьшим из всех почвенных разностей и составило'19% от общего иммобилизованного азо-гп удобрений.

Рас продал е ше аэога удобрений по фракциям органического вещества дертню-шшолаегоЗ суглпшсгой почвы по своему характеру идентично о нэсчаной почвой, однако, в этом случае отмечено даэиьаао закрепление азога и группе гумшоьых кислот, связанное, по всей вероятности, со структурными изменениями молекулы гуминовых кислот

ТМшю 2.

Распределение аюга почвн по группам а фракциям органического

вещества (жДЩг _-)

в ^ 01 общего Нл

}Азот 1^мяковке кисло га { Фульвокн слоты ' ¡Гидролиз ¡ооэдй!-1-}—-....... -1-;горфа ■ ;:г.ху2Г;

!

Почва

фракции

¡суша}

■фракции

; т ! 9—ГТ 1Г*Ж* !Т,'ЧТ"| а ! о 1Ф'К' I 1н- I80* !....... !

1,2 ,3 | ( 1а , I | 2 13, т ,

! I ! I 1 \ ! \ ) {

горфа (,й ос_т

! 1 I

Зерново-подзо-дисгая песчаная

Дерново-подзолистая суглинистая

Дерново-луговая Торфянистая

Чернозем типичный несыыгый-

Чешозем типичны!1; среднеа-иш*

22Д Д4 14 §14 зл гл гъл

ШГ 1эТ7 576 5Л 2577 ЩЕ СТТ? «ТТ 3?Т 3^1

118.1 14.4 2.7 4.4 21 5 9.5 17.3 4^3 16ЛЭ 47Л

ШГ^ 1272 27^ З/Г Щ2 ВЗР зГг* ЗЭтЗ

322.6 69.9 0.7 26,9 97.5 {3,4 16,9 28^8 ¡У 754

ШГ^ 2Г7Н ОТ^Г 373^ та В73* 5ГГ

1820.5 383.0 174.0 160.0 717.0 139.0 216.0 9^5. Т63.0 517.5 92«Д-.2аЛ 452.0 1,38

ЧШ 2Г70 эЛ) ёТг*' ЖТ 771 П7а СГ^Г Щг 570 4.3 24,8.

270.0 8.9 77,3 22,4 108.6 12.6 21.5 5Д 20Л 59^

ТЯГ* 373 573 . жт ТХ 77* Г73 776 3271

М "•«

0, 45

да"9

7 1,82

241.0 14,8 68.6 19,6 ТОЭ-О 11.9 17.7 3.8 ТТЛ 504 78,8 2,03

ХЙ; ,5х Вд № тх Тть тХ 3X70 3277

*

Таблица 3.

Содержание азота удобрений по фракция.',' оргазюческого вещества почв (мг/лпзиметр/? закрепленного азота)

¡Содер-

¡закреплю . фракция I азота ¡удобрений ■

Г^миновые кислоты г

фулъвогаслоп:

I 2

?т

¡сум--|ма

Т

I

I ' .1

фр&ЮТя

т

Ха \ I

I

суша

¡Гидролиз 'торфа

1в

Гуьп;ни

ГК:ФК

Дерново-подзо- 9^2.6 155.2 29,С 232.1 £6.3 ?10А2 £1,0 39,3 365,6'

лксгая песчаная Ж^ТБтГ.Зтэ 2376 771 527э 37и ¡ЭТ

зм

ТТД

340.4 54.9 69.4 59.3 31,0 2Т4.6

550,5 121,5, В. 9 И5 5 Т^Ц 3^7,0 ¿2.0

ВТ?> Т^зТь^ ЗТь^ ЕТо^

Деризво-подзо- 684.5 97.7 Не г 2; ,9 П9.6 44,8 Г 35.9 54,6 21,9 257,3 листая суглинис- ПЮ ЙД ■: 372 ТГХ 1?7ь 779^ о7г 37Х

тая .■■..-.

Десповб-" лотовая

Торфянистая

Чернозем типичный неешхый

.7.9 Ш Ю 337Ь

57,

40д5 |6,6 221.7

3,5"

Чернозем татач- 656,0 II,7 157.9 23. Т 192.7 44.6 Х^ШЗ ЗОД! ЩЛ ный средаес;л1ш2 ТПи ТЖ Жг 375 7ЖХ 57ь 57Г 27(Г Т"о ¿373

5

ЧЙР 0,63

Ш 0.45

542Д ■ I Т5 271,:

^ 1.72

I 61

и увеличением в их составе органических соединений с циклическими формами связи. Последнее снижаот способность этих соединений к реакциям гидролиза и обмена. Содержание азота удобрений в этой группе составляет 17,4% и, в основном, представлено фракцией свободных и ркх-' .«связанных гуминовнх кислот (14,2%). Максимум иммобилизации азота N в группе фульвокислот приходится из легкогидролизуемые фракции 1а я I и составляет в сутае 26,4% при общем закреплении в этой группе 37,6$.от общего иммобилизованного азота. По сравнению с песчаной почвой значительно актвизировался процесс иммобилизаций в группе гусиное, где закрепилось 27,7% Таким образом для почв дерновб-под-зо ли с г ого типа характерно большее накопление вноиь иммобилизованного азота удобрений в легкогидролизуешх фракциях фульвокислот, а также отмечено увеличение его содержания в легкогидролизуешх фракциях в группе гумиловшс. кислот. : Распределение азота удобрений по группа».! органического вещества дерново-луговых почв отличается от распределения его в гумусе почв дерново-подзолистого типа значительным преобладанием группы гуминовых кислот (41,над группой фульвокислот (26,1;?) и гуминов (27,0л), а также преимущественным накоплением азота Л в огносите.чыю легкогидролизуешх фракциях этих групп. Для торфянистой почвыиденгичность 'распределения почвенного азота и азота удобрений характерна только в ., группе гуминовых кислот, причем так же, как в варианте с дерново-луговой почвой, отмечается относительно болыдее накопление азота ^Ы во фракциях свободных и рыхлосвязанных гуминовнх кислот. Общеэ содержание азота 15Ы в группе гуминовых кислот (33,8/5) превышает содержание его в группе фульвокислот (22,£$).-

Процесс эрозии почв на типичных черноземах не ведет к кардинальным изменениям процесса -яшобилизации азота удобрений, однако на среднесмытом черноземе, в сравнении с неэродированнык, в составе фульвокислот накапливается несколько больше азота удобрений с параллельным снижением его в гуминовнх кислотах, что связано с относительно большей подвижностью иммобилизованного в составе гумуса азота удобре-1 нвй па средиеэроднрованном черноземе. В целом процесс иммобилизации на типичных черноземах разной степени эродированности характеризуется преимущественным накоплением азота удобрений в группе гуоношх кислот. (29,4-32,К{) и гуминов (39,9-41,2%) по сравнению с группой фульвокислот (18,6-19,3$).

Важным показателем, определяющим характер процесса иммобилизации, а также степень мобильности азота удобрений в процессе его трансформации в органическом веществе почвы, является отношение процентного Содержания азота * азота лочви для каждой фракции гумуса.(Табл.4)

Таблица 4.

Соотношение относительного содержания азота удобрений и почш во фракциях гумуса почви

! ГУмпновце кислоты | Фульвокислош (негадр'оли-

_i 1 Г ЧГ ! 'J ! ! 1 Г 2 1 Ü !гаг0"

Дерново-под 1,06 0.Í золистая песчаная

Дерново-под I.I6 -золистая суглинистая

Дерново- 1,55 -луговая

-Торфшпютая 1,22 -Чернозем

средне актый

0,59 0,64- 1,31 1,55. 0,81 0,80

0,86 0,82 . 1,35 2,19 0,23 1,01

0,97 1,59 1,63 0,81 0,72 0,67

0,91 1,05 0,04 13,0 1,11 1,35

0.49 Ü737 ш 0.58 ÜÍ57 0.51 СТТэь № 17СЗ

смз С772 ГЛ7 1720 0.52 OTÜ3 0.64 0755 ш

Примечание; черноземных почв: над чертой - опыт в засушливых условиях, под чертой - олыг в оптимальных гидротермн-чеекпх условиях

Расчетные величины этого показателя указывают на определенную нестабильность процесса тдагабили задай для почв фульватного типа, о чем говорит значительное обогащение азота почвы фракции 2 фульвокислот азотом Обогащение подобной фракции в почвах гумагного типа минимальное, в то время как во фракциях 1а и I фульвокислот сохраняется довольно высокое, обогаиешш азота почвы азотом

Расчеты соотношения азота удобрений и природного азога во фракциях ryi'-yca черноземов указывают на определенные различия в направленности процесса шлмооилизац;га в зависимости от погодных условий и степени эрродированностл. На среднесмытом черноземе, в сравнении с 'негшшм, соотношение азота удобрений и природного азота имеет несколько иной вид и,- в зависимости от погодных условий вегетационного периода, характеризуется большей динамичностью. В группе гуншовых ослот обращает на себя внимание высокая вариабельность этого- показателя во фракции I. В группе фульвокислот минимальное огноентельное накопление установлено в органических.соединениях фракция 2, Указанные особенности, очевидно, являются следствием меньшей устойчивости гумуса сродиесштого чернозема и большей скорости а нам процессов парализации. В засушливых условиях этот процесс наиболее интенсивно .тол в гут.-шюшх кислотах фракции I D фульвокислотах фракции 2. Однако, общая закономерность, характеризующаяся постепенным -снижением обогащения природного азота азотом"15!! от легкогидролизуемых'гс грудиогяд-ролиэуемш фракциям гумуса, сохраняется.

¡3 опте уугансвлона высокая степень обогащения азотом удобрений аз о га иегкдролизусмото остатка. 11а несмыгом черноземе обогащение его било несколько ни&а и в меньшей степени е apupo вала в зависимости от погодных условий, чем на срсдлесглыгом черноземе.

Проведенные исследования иммобилизации азота удобрений представлены количественным содоржашем и распределенном азота йо фракциям почвенного ;у/.уса в завершаачлП период прохождения этого процесса В этой связи представляло ингорэс проследить за динамикой этого процесса в период максимального прохождения его в почве с момента внесения удобронад ч почву. (Таблица 5). Динамика превращений .«илобилизо-вашюю азота в почвах дерново-подзолистого типа характеризуется прежде всего пцрЕолачальчьгл накоплением азота в легкогидролазуе-мой фракции фульвокислог и его интенсивной дальнейшей ремиперализа-цией, а такке участием эгого аэога в синтезе собственно гумусовых соединений в лигкогидролизуемьс; фракциях гуглпюшх кислот, прячем последнее характерно только для почв тяг-елого.механического состава. В группе гуг.ашов этих почв опродо.ткцим процессом трансформации азота удобрений является синтез органических соединений я он более динамичен в суглинистых почвах по сравнению с посчанцм! почваглк Для грулзюгидро-лизуемых Фракций гуминовых и фульвокислог этих почв характерно увеличение содержания аз о ra от первого .срока к последние, причем более интенсивно этот процесс проходит в до pito во-по дзо лис го й суглинистой почве.

Дпялюжа пре вралю ним пробили зо ванного азога в дернозо-луговой почве протекает одновременно по трем направления;.!: в легкогидролизуо-шой части группы фульвокислог, во фракции свободных и рыхлосвязаншх гумвнозих кислот. а также в группе гумнноо, причем эти процессы идут в разных направлениях. Так, для фракция 1а фульвокислог характерно преобладание процесса генерализации; на что указывает уменьшение содержания азога ог первого срока - (24.5Й) к последнее (15,0;!). Однако в отличие ог почв дерново-подзолистого типа первоначальное содержание азога в этой фракции значительно меньше и интенсивность процесса шнпрализацшт ниже. Если в варианте с песчаной почвой за 30 дней опыта минерализовалось 42% азога 15Ы, закрепленного в этой фракгшп, с суглинистой - 36,0$, го'в варианте с дерново-луговой почвой зга величина не превышала 9,5$ внесенного азога. Одновременно с процессом минерализации во фракции свободных и рыхлосаязшшых гуминовых кислот идут процессы си 111-е за органических соединений гумусовой природы, причем уже на 2-й день содержание азога в згой фракции составило б,и оно постепенно возрастало до 11,0% к последнему сроку опыта. Увеличение содержания азота ^N в группе негпдрояпзуееого остатка с 6,5 до 23,0% указывает па участие азога Внесенных удобрений в синтезе органических соединений, причем интенсивность эгого процесса значительно -выше,' чем. в почвах фулъвчтплго типа, ■

Таблица 5

Динамика процесса м:а:о0илаэации азога 15Ы л органическом воааства почв

Сроки отбо-| фракции гуминових ; Фракции фульвокислот ¡Кегидро--

ра проб (дни); к.» ото г } __¡липум/иа

_| I -2 | 3 |сум-| 1а | I | 2 | 3 |су№а|оЦГягод

Дерново-полз о листан песчаная

2 0*39 Нет 043 ОЖ 15Л Нет 1,9 0,1а 27Ш 7оТэ 0.Т7 0.02 0735 07Г 15.43 77740 №

5 0Л9 одк) Ы2.1Ы 07^ 0715 Г7Г 5070 о.об сш № ОТЗз

15 0.53 О.ОЗ 0.07 0.33 ТТ.2 тх П7Т5 № 1765 0.23 -0,07 Г7з № п.яз 577Г4 е5

30 □7° 1м0 С?5а Г/35 3475 0Л5 07Ш од» 7.11 35755

Дерново-подзоласгая суглинистая

2 0.45 Нет 0.08 П.^З 9.5Т Нет ХТ О) 27бэ 4775 0.20 0.02 По од да

5 о.?о 0.02 п.се о.зо в.ва , мГ оТТо 07Ю Г7Ш 3473 № 171 071

15 3,0 0,3 0,30 3,Ш 17,6 0.60 0.05 зХ 0725 ЗЛ5 207& й»

30 1.41 Лет ОД7 142 -"Дерново-дуговая - О » V 2,65 1370 ёть

2 1.30 ' 0Л4 ЬМ 4Д Нет 6Т!> отта Г^Г 2475 0П4 0.07 272 0^35 5.42 277С5 Б7а

5 1.40 0.20 1.60 3,53 7ДГ ТтТГ № Ш> »» 3,98 . 1$7В5 ?'б0 1Й7С

15 1.90 0Д6 2X6 3,70. оТш ГОТоз 0.?0 р.12 ГдГ 07ГО '4,02 - йЗтго 3.60 . гзто

30 П70 О) Ш7Х5ТО 0.22 0.14 17Г 0770 4,60 Ш5

i, ■- .■■■■ .----i .....................................—— i .1 ■ — -— —

Примечание; Числитель - мг/100г, знаменатель - % от внесенного Кч ..7;

Таким образом для динадики процесса рммэбвлвзагри азога удо^ра-!шй характерны два основних процесса - ?то решшераяязацкя азога . К>) и участие его в синтеза гумусовых соединений, причем'отношение 'егих^д: процессов сужается от почв фульватного типа к гумагным. ■ ¡;; 7, 7;-^

Азот удобрений, участвующий в синтезе органических совдгпеь'ай, индивидуальной природы,более мобилен и мокет составлять .основу» .часть:*-иькобилизооанпого азота, используемого растениями в и о с ладе йс звив7 _ Степень'рспольэопаивл ишоби ян зеванного азога удобрений раздшчши - 7 культурами, полученная в различные годы исследований' з'ка раа'личикх '5, почвенных разностях, в первый год последействия находилась:з довдвйая-1,8-0,2$ от внесенной доаи азота и резко сокращалась' 11а>»¥<>|зо11£" , ■

изучения пооледойствия - 0,7-0,ЭЙ. Это объясняется тем обстоятельет- ' вом, что в первий год последайсгвпя часть иммобилизованного азота на- ; холится, по-видимому, в периферических частях .молекул гуъусовых веществ, что способствует его относительной мобильности, Однако, по t.*e- '' ро "старения" гумусовдзс веществ, которое связано с образ о ваш! ем цик- -лвческях группировок в кголзкуле, азот удобрений, находящийся в перя-фирическм* еэ частях переходит в циклические форма связей, что увеличивает его устойчивость к гидролизу и снижает степень его шнорализа-цид. В процессе дальнейшей трансформации аэога удобрений в последействии отмечены количеотвенкиэ изменения содержания азога по фракциям органического вещества изучаешь почв, {Таблица 6).

Ям.дорково-подзолисг^ почв характерны два основные особенности трансформации азота N в последе île гшп: I) независимо от механического состава почв« Солее всего подвержен минерализации азот легкогид-ролизузыоЯ часгя группа фульвокислог, меньше - группы тумпновых кис-лог и гуглнов; 2) шесте с этим осечена определенная тенденция к перегруппировке и некоторому накоплению азота в трудногидролизуе-шх фракциях группы фульвоклелог," Это связано с что .'наряду о процессом минерализации, истекающей в почве, идут процессы синтеза болей сложных яо химическое составу и кенышзй способности к гидролизу органических соединений, т.е. с переходом or более "молодых" к более "старым" гумусовым соеднпензягл.

В отдичло от дерново-подэолнегых почв осношшо превращении закрепленного азога в последействии в дерново-луговых почвах протекают в легктлиерализуеиой части группы гушшоюых кислот, где гз всого количества минерализованного в этой группе азота ^N(77,6 кг) 66,0 w приходятся ва фратэши сЁободпшг л рыхлоевязанных гуг.гшошх кислот; Процесс превращения азога в группе фулькокпелог этих рочв протекает так же, как и в группе фульвекислот дернодо-подзолис-тцх почв, но в силу незначительного содержания этой группы в состава органического вещества дерново-луговых почв количество минерализованного иэ этой группы азога ^К составило всего 13,6 «г.

Минерализация закреплешюго азота на вариантах с торфянистой иочвой проходила как в группе гушновых кислот (245,0 ш?), так в в группе фульвокяслог {104,1 ь,г), причем характер минерализации, за исключение!! группы фульвокяслот, был такой же, как и в вариантах с .дерново-луговой почвой.

Таким образом, изучение последействия остаточного азога удобрений показало, что на минеральных почвах независимо от типа почвы генерализовалось примерно одинаковое количество азота 15ц; -90,9-1.42,7 цг. На торфянистой почве количество tлше ра л; ! з о б.ш н о го дао-га розко возрастало и достигло 62S.8 кг/лазакегр.

Таблица 6

Изменение содержания азота ^К Сьт/лязимегр) по фракциям органического вещества

Общее со-S _ ТУлнновие кислоты | \ ' ' Зульвогаслоты '¡Негидроли-F i фрашя i суша I фрашая j суша jggff Dö" 30439 1 Т i 2 I 3 1 I Ia j ï j g } 3 ! I_

Почва

Дарново-подэо- g??.6 156.8 41.4 35.6 233 .В 67 .2 205,1 40,2 40.4 3554 185.0

листая песчаная TaO I4T7S 3478 2ь77 2Ü573 Л7Г iSTB ïTTIT 337S ZS37? 1777?

Дерновс-подзо- 664.6 97.7 Нет . 224 120.6 44.8 135.9 54.6 25?. 2 189.4

.жвсг.-та (дтлингсгая S5Î77 В370 2Гд Ш7Т 3476 S77ï> 7Î73 ЖЯ I7Ü7T

Дэрново-луговая 817.9 274.0 56.4 330.4 54.9 ' §1Л 58JÎ ЗЫ) 214Д ШЛ>

7Й?7Е Щ ЗД7Г 25278 Ж71 5ётБ 57^5 З3д5 2Döt$ ВД

; Торфянистая- 475.0 Щг ^ П8 2 603.0 131,0 17.6 Т07.7 128.2 334.7 482,2

29573 727 Э «7бГ Iüitl E5t7 Неопр. ББ7ь 2Ш7о ЗЗЭ7Б

Чернозем татгакй 657.0 25Л 156.2 28.9 2X0,2 42,2 40,5 16,6 22.7 122.0 271.0

-веэродоровангай ЗШЗ- 2I7T. : ЗзТГ Жй ШГ7 2Î73 17з STÎ2 ЕЖ ГТО

■ Чбриоаегл пшачный 656.0. ТТЛ 157,9 23Д 192,7 МЛ 34Д T7.Q 30,0 126*5 средне&родвровап- ЗЩ] 5&7ü 2571 5276 1ь73 Т574 Î7$ 2575 êîir

адй среднвсмытыа *

' Примечание: над чертой -содержание ^N в дочве в год внесшая;

■ ' сел чертой - содерйзняр после 2-лет последействия.

2£Г.8

Степень минорализации закрепленного в группе гуыинов азота крайне незначительна и в количественном выражении меньше, чем в остальных группах органического вещества.

Общий характер распределения остаючного азота удобрений в последействии в органическое всшестве черноземной зощ осгается без изме- ' ■нений, однако ремипорализация его идет в первую очередь в тех фракциях гумуса,,органические соединения которых более легко минерализу- ~ ются. В группе фульво кислот таковыми являются органические соединения фракции 1а, X и 2, а для среднесмытого чернозема и фракция 3 (на не-сштом черноземе огмочояо стабилизация этого процесса в аналогичной фракции). В группе гушновых гаслот процесс решшорализацни азота динамичен только во фракции 2 гушновых кислот, причем, как ползали, наши исследования, в оптимальных по гидротермическим условиям годах активизируются реминорализашюшше процессы и во фракциях I гуминоша кпелот. В отличии от почв Нечерноземной зоии в Черноземной зоне более активно проходят процессы реминерализации и в наиболее трудногидроли-эуемой части почвенного гумуса, (Таблица 7).

Таблица 7.

Минерализация иммобилизованного азота ^Ы

—г--г [Всего мине; В том число ¥

Почва •ралпзовано: „ з:гл 2,голл 1 в ГК ; в ФК | в гушиах

Дерпово-подзолистан песчаная Дерново-подзолис тая суглинистая Дерново-луговая 142.7 99.9 ТЙГ П5.3 ' гОП^ 28.5, 15.5 77.6 етт? '¿(3 (б 31.9 ЗГТ5 '13.6 ■ПТЕ 7.1 13.3 ГЗТз

Торфянистая Чернозем типичный не а,ты гай Чернозем типичный среднссшшй 625,8 ■ 100 260,0 • 100 ■ ЗИЛ Той 245.0 ж& 7С.5 99.0 ЗН5 Р 6^.0 ш 9910 ззтт 60.5 Ж2

Примечание: над чертой - мг/лнз.; под чертой — в /!.

Очевидно, что указанные особенности трансформации иммобилизован-, ного азота удобрений по группам я фракциям органического вещества изучаемых, почв, обуславливают его баланс, в си с то м е " л о чва-рас г 01 ш о я. (Таб.8).Так,независимо,о т_морфологичс ского типа почвы,использование •иммобилизованного азота растениями резко уменьшается на второй год изучения последействия,что.вероятно,обусловлено стабилизацией процесса трансформации азота удобрений во времен;!, сближением его с лро-цессок трансформации природного азота почвы. Основная масса ипмобили-

Таблица 0.

Баланс иммобилизованного азота удобрений

Т<

Почва

[Содержа-,¿1спольэование иымобили з о -,Ос талось в¡Потери,% !ние 10Ы¡ванного азота 1эн в по- {почве )

(В почве (Слэдейогвии _\ |

_,_ ?_! I год 1 2 год,,,.!, ^его. }_(_

.Дерново-подзо- 933.6 ■ листая песчаная ТОО

Дерново-подзо- 684.0 листая суглинистая 100

Дерново-луговая 817,9 ПСГ*

Торфянистая 1624.0

Чернозем типичный 657 неэродировашшй ТШ Чернозем типичный срсднэзродарован- ЮО ный_

а,4 101,1 ТО 789,9 ■ 4,5

71.4 1&74 IV 93.1 1473 6§4,7 0,3

Ш79 зтгг И 4,0 1379 702,6 В57ЕГ 0,3

90,9 5Гб & И-1 99Д ,5 ёттг 31,г

34,1 572 м- 33,7 579 & 33,7

5.9 ОХ м- Й85 342,0 5271 47,3

Примечание: над чертой - мг/лиз, под чертой - 0. зеванного азота продолжает оставаться закрепленным органическим веществом почвы (61,,5-05,8?), причем для почв Нечерноземной зоны эта величина довольно постоянна (84,6-65,855), за исключением органической(тор-ф!Щой)почвы{(>) ,5^) > в 10 время как для черноземных почв, где эрозионный процесс оказывает определенное дестабилизирующее влияние ка трансформационные процессы ишобвлизованного азота удобрений, содержание остаточного азота на среднеэродированном черноземе после двух лет последействия уменьшается.по сравнений с иээродироианшм черноземом. Столь высокие потери иммобилизованного азота удобрений {33,7-47,3&) в ' черноземных почвах по.сравнению с почвами Нечерноземной зоны объясняются с одной сторона более активными общими процессами шкаратазацвм, ' а с другой - по-видимому, некоторым несовпадением пика использования лммоби ли з о ванного азота удобрений растениями и пика его максимальной минерализация из-за более засушливых метеорологических условий этого региона в течении вегетационного периода развития растений.

Азот удобрений, иммобилизованный органическим веществом почщ, частично минерализуется в последействии,-й, хотя степень огоиспользования растениями уменьшается во времени, однако она мохег меняться'^1 в зависимости ог различных факторов антропогенного воздействие.чапочву. К эгш факторам прежде всего относятся мероприятия,: саязашше о химизацией сельского хозяйства - известкование, а также внеса юзе мв парольных л органических удобрений в разллчуш, дозах как рцздо^тыгэ, тш и в сочетании друг с другом. Вопрос сравнительного воздействия

факторов был изучен на различных почвах содержащих определенное количество иммобилизованного азота с использованием в качество опытной культуру - злаковно травы.

Наибольший вынос азота с урожаем был получен на вариантах с. внесением селитры отдельно и совместно с навозом, который в зависимости От почвенной разности составил 4,4-8,7 мг/сосуд в опыте 1979 г, и 1,5-3,3 мг/сосуд в опыте I9G0 г. Внесение навоза в количестве, эквивалентном аюсокчя 150 мг азота'в I от почвы, значительно снизило урожай и вынос азота Г5Ы, который в зависимости от почвы составил в опыте 1979 г. 1,5-2,7 мг/сосуд, а а опыте IS80 г, 0,7-1,5 мг./сосуд. Это явление, по-впдпмопу, связано с усилением процесса иммобилизации, который обусловливаете как внесением с навозом дополнительного количества микрофлоры, гак и определенным количеством органических остатков(солома), бедных азотистыми соединениям.

3. Миноралпэгшл органического азота почвы

,, при шузеенни азотша, удобрений__

■ В,почве постоянно и одновременно происходят два противоположно на-правленннх процесса - это синтез органических соединений и-их разложение что применительно к азогу означает иммобилизация я мииерализадио.

Прнмоноше в исследованиях азотных удобрений моченных пколым изотопом позволило установить, что в общем выносе азота с урожаем происходит большее накопление азота почвы в растениях, удобренных азотом по сравнении с растения;.:и контрольных вариантов. До настоящего времени нет единого мнения насколько величина "эксгра"азота является следствием усиления минерализации органического азота почвы и вопрос о природе явления "экстра"азога носит дискуссионный характер. Основное количество экспериментов по вопросу "экстра" азога связано с изучением факторов, влияющих па величину и скорость процессов минерализации в почво. : . Как показали наши исслодова*шя, одним из факторов, влиягщнх на величину "экстра" азота, является качественный состав оргагачоского вещо-ства почвы. Это подтвергшютсл нолевыми ли зп',;е три чески; исслсдованпя-ш на различ1гнх по уровню естесгвешюго плодородия почвах: дерново-подзолистой песчаной, суглинистой, дерново-луговой и торфянистой почвой с содержанием органического вещества - 1,22, 2,23, 6,80 и 49,32^. По мере' увеличения содержания органического вещества, в почве изменяется качественный состав гумуса за счог увеличения содергдния органических соединений с циклической формой связей, т.е. соединений Наиболееустойчивых к минерализации.

Так, при внесении на фоне Рдок120 Л03и азога ^ кг/га, доля до-полнатолько минерализованного азога почвы в общем выносе азога с урока-ем'Злаковых трав уменьшалась о увеличением уровня естественного плодородия почвы с 738 мг до 158,0 (соответственно по почвам 730,4-19,42'1,

150 Иг или 17,3, 9,6, 7,0 я 1,2$ от общого выноса азота с урояаем злаковых грав).

Активность процесса минерализации в почво зависит от определению: параметров температуры и влажности, и отклонения от оптималыгых их значений приводят к изменения его направленности или к временному затуханию. В этой саязи показательны изменения-доли "экстра" азота в обгтем выносе азота с урожаем различии* культур в условиях почвенной л атмосферной засухи 1972 и 1981 г. Отсутствие раэ'Шцк в абсолютных значениях выноса азота потаи на вариантах с внесением азотных удобрений под лен л ячмень в опыте 1972 г, и иод озимую шешщу в опыте 1981 г.' и контроле к, указывает на то, что в экстремальных условиях засухи образование . "экстра" азота в почве не происходит, В последующие годи, 1973 и ZS82,: которые по ме те оро ло ги че с условиям были близки к ср ед i о:шего ле г юш, при аналогичных условиях проведения опыта и тех же культурах, доля "экстра" аэога в общем выносе азога с урожаем этих культур в зависимости от варианта опытов находилось в продолах 3,0-19,0*. Эта разница в результатах исследований, проведенных в экстремальных и в опгжаль- . них для развития процесса минерализации органзческого азога печвн ус-/ ловиях, позволяют говорить о биологической природо возникновения "экстра" аэога в почве,

В лизиметрическом опыто на дорнош-подэолисгой почва разного гранулометрического состава по изучению влияния сроков внесения азотных удобрений под озимую пшеницу lia их эффективность при расчете величины • "экстра-азота." "была получена олредсленная зависимость взлнчмш дополнительно оиерализованного азота почвы от сроков и способои внесения удобрений. Как показали результаты исследоашшй, наименьшая величина : экстра-азота" в растениях была отмечена при осеннем внесет]« подпой V дозы, чю указывает на ограниченность во гргалени процесса минерализации рам-камл общего цикла тргшеформации виссонного в ночгу азога удобрений. Однако, на паи взгляд, это обстоятельство не свидетельствует o . j: том, чю при осеннем внесении удобрений процессы минерализации оргадш-"■■ческнх соедикеюШ азота затухают шш прекращаются совсем. По-видимому,;; 'слабо развитая корневая система оэимцх не может использовать дололки-^ гельно .таноралпзованшй азот почвы в достаточной меро.и больи1ай.дол'1. '.. его, вовлекаясь в цикл превращения азота, вновь трансформируется в dp«-;, гапяческие соедашснм, ■ / . > 1 -;г...- ' ; é

Так, на варианте с дерново-подзолист ой почвой при осеннзу/ваэсо-'* шш полной доза доля "экстра-азота" составила всего С,о: носа аэога растениями, а на варианте с песчаной почвой "экотр4-сэог":^ но обнаружен. Внесение азоггете удобрений весной в тлной'доээ,'в* сроки, приближенные к началу активного потребления растенильзд; иитатбльшх щосгв обусловило сочетание интенсивного развития рас шш ft "в un:робио-' ' логических процессов в почло, что правело в конечном итоге к'какопло-т шш в растениях "экстра-азота" в коля чес гве 15-23:3 ит-'обиега шнсса1-."-'

азота'озимой пшеницей. Дробное внесение азотных удобрений, за счет внесения части дозы осенью, привело к уиеныаекио содержания "эксгра-азога" i в растениях, так как в обоих случаях ври весенней подкормке озимых вносилась меньшая доза азотных удобрений - 60 кг/га. Это способствовало накопление "экстра-азота" в меньших количествах по сравнении с разовым вне сением азота весной, л составило 6-12$ от общего выноса.

' Как фактор, значительно влияющий на скорость процесса минерализации в почва, необходимо отметить совместное применение азотных удобрений со средствами защиты растений. Результаты 2-легних микрополевых опытов с озимой пшеницей при внесении мечеюшх по азотных удобрений совместно с различными сочетаниями пестицидов оказывали возрастающее действие на величину "экстра"-азота в общем выносе азота с урожаем.(Таблица 9).

Таблица 9.

Влияние средств химизации на урожай озимой пшеницы ■ . и минерализацию азота почва

Вариант опыта "'Урожай !Вын'ос 'азота! "Экстра" азот

!зесна, !с уронен.rl it _

____1.ВДЩ._t !в % от общего выноса

_____-972

Ы120РК 143 • 2477

Ы120РК+фу1П?ищш 104 2826

Н1Я0РК+4унгицид*гербицнд 174 3069

К ^рРК+^унга ци д+гербнци д+ 179 3724 ч-инсектицид _. '

По всей вероятности, кроме общего улучшения физиологического сос-гояквя'раотенйй, внесение пестицидов в. определенной мере изменяет качественный состав.биомассы в почве, что влияет на интенсивность процесса •цшнврализацил в почве. .. • .

Таким образом, в зависимости от определенных условий содержания '"экстра" азота в общем выносе азота с урожаем культур составляет значительную вегачину. я, решая проблей увеличения эффективности азотных "'удобрений, необходимо учитывать этот факт дополнительного поступления ■ •э растения азота из почвы. ■ . : *

?■■ Минерздьный азотный фонд почвы,- представленный фракциями минерального азота поч ы, удобрений и "акогра" азота, служащий непосредственным источником азотного питания растений, пополняется за счет минерализации -органического вещества почвы и реминиралиэации иммобилизованного азота удобрений.^-В этой связи в*задачу наших исследований входа ло изучение дзнакики содержания различных фракций минерального азотного фонда почвы ■в гечеяки коготационного периода в почве, а такжэ распределение этих фракций относительно друг друга в системе "почва-растение" по фазам ьогегациа раотшый лак в-условиях пара, так и на делянках с растениями.

iff-

366

П7Б~

2ТТН -

120,7

эётг;

Опыты в течении двух лег проводились на дорново-подзолистой суглинистой почве в полевых лизиметрах, где на фоне PqqK^q вносили меченный сульфат аммония 20% ат.обогащения. Отбор образцов растений (ячмень) и ночвк проводили по основным фазам вегетации ячменя. Так, в условиях пара, на варианте FK содержание Ы мин.дочвы в слое 0-30 см в значительное мере зависело от содержания влаги в почве и различалось по годам oraros. Однако содержание его в течении вегетационного периода подвергалось небольшим колебаниям и разница между первым и последним сроками отбора образцов была небольшой - 9S2-II32 мг/лиэ. в опыте 1934 г. и 332-287 мг/явз. в опыте 1985 г. ^

Внесение азопшх удобрений значительно увеличило содержание минерального азотного фонда почвы как за счет появления фразеции минерального азота удобрений, гак и дополнительно минерализованного аэста почвч "экс-тра^эота, причем коли чес твешюе содержание згой фракции в йочве зависело как от условий года, так и от величины самой дозы, \..J

Наибольшие изменения в содержании минерального азота отмечены во фракции -Ы .минеральных удобрений, что указывает на большую мобильность процессов трансформации фракции свежеввесенного азота удобрений по сравнению с минеральным азотом самой почвы, причем основная его масса трансформируется (иммобилизуется органическим веществом почш и теряется в ' процессе денитрификации) спустя 2 недоли после внесения его в почву. : Динамика распределения разных фракций минерального азотного фонда в системе почва-растение изучалась по фазам развития ячменя. Отмечена : общая тенденция к уменьшению содерзксишя фракций генерального азота удобрений и дополнительно минерализованного азота почвы под растениями и соответствующее иакозленио этих фракций азота в ячмене от фазы кущения к фазе полной спелости, связанное как с использованием ого растениями,„так и участием его в процессе трансформации в почве. /

Вию подсчитано относительное распределение казной фракции в системе почва-растение по фазам вегетации ячменя, которое показало, что в í; '4 íiopcy» очередь и наиболее полно в растгшш накапливается аяог удобрений. (Таблица 10). Распределена г,генеральной фракции "экстра"-азота .между почвой и растением во многом обусловлено фазой развития растения^ п ; накопление проходило постепенно, по керо разаигия его корневой «оистемч1'; И к концу вегетации составило 84,4-93,2% от общего содерта.*ея этой фракции в системе почва-растение, i; '

Роэульташ изучения распределепил минерального азотного фовда" мом^ ду почвой и растением в процессе его вегетации позволяют roBoprib'oJpár пой скорости посгупления фракции минерального азота удобрений ^ зочвн. -в расгеш;я. В первую очередь и наиболее полно растение в начальные'фазы ¡V развития иакаддатаог азот из фракции свепевнесбшшх удобрений,- "л-"-,.:"" Используя метод электроультрафиль трздииОУФ) в сочетании с ьмтбдем изотопно:! индикации, в лабораторных опытах с дерлоЕО-подролЕсгоГ. яочеоЙ

' Таблица 10. ■

Распределение фракций минерального азога {%> между почвой и растением

1Ьд Грамши шне-1 , ^уценив [ ТрубкоБаиие Í Кодощенпе .! Уборка.....

¡ралыгого ага-W, W \/г, и , \„ , \,е. у г .

[га • )л»РК\™ FX\Aj»rt,)j

g^.Q ' 99'б '9?.О

ётгг бтт stír'l

ffít SS^ Uá ¡

93,2 78.7 90.0 ! 67» 2T73 TOtü ; lie onp, :

S¿4

ISTS_.

Примечание! Числитель - в растении, знаменатель- в почве, при компостировании ее Q меченой азотши.;'Удобренпем (K^NO^) в дозах 100 мг.К/кг и 200 mt.N/кг, на фоне РК в течении двух недель, были подучены подобные закономерности распределения различных фракций Nmhh, в первой и во второй водной внтяяке ЗУФ. Исследования проводились на приборе фирмы "Лаборхеми" при двух его экспозициях - 30 ntum . при t 20°0 и 200v Z 5 мин при t- 80°С и 400v ). Степень подвижности различных фракций Налш.. расчитывалась в отношению количественного содержания азога в каядой выделенной вытяжке к их суше по двум йытяккам ЭУФ. Изотопный состав вытяжек ЭУФ гоказал, что Ыпин, удобрений как наиболее подвншая „!®*Ьть общего минерального азота практически полностью (100^ в первом ва-j pí&nre a S4,4$ - во втором) находился в первой вытяжке ЗУi, а еслл гово-применительно к почве, го непосредственно в почвенном растворе. Степень подии гатостр фракции "экстра^-азога несколько снижается до 87-88,?, ,'а. осталька/! его. часть (23-22$) находилась в вцтяжке два, ЭУ<Е в легкогидро-'Л11,эуемоЙ органическойформо. Фракия Ымин почвы обладает наименьшей _ ■,с;т§о&ньа псдейкносги и веход о9 в первую вытяжку ЭУФ не превышал 70ÍS. ' "(Таблица И). ',:* .'• ' ■ • ■'

.-Sro/создасуегсд результатами,. пслучённыш в лизиметрическом опыте SíaoEBOHseT'rcropjTi, ¿6 определенной последовательности я'различной ско-- jjctra поступления в растения разлитых фракций минерального азога в почпа ■«'. .1 , Vr Приме нф ни е ме г ода ЭУФ позволило установить различное влпяше форм и дбэ.^зогзш; удобрений на динамику содержания "окетра"-азота в почве. <' (Таблица 12)В кикрополевок опыте на черноземной почве изучалось дойст- i ■ ; форм азотных удобрегай, внесенных под сахарную сгоклу в ]

Vim из расчета Н43, NgQ и Nj2q кг/га. В результате проведенных ис- ¡ 1 СйвЕйВйадй Mío усгиювдоио, что все формы азотных удобрений при взаиш-; ■ с по?вой сигобсгву»? увеличению содержания минерального азота,!

1984 Ымлн .удобрений 2М Eg,6 $L3 3,8 94 Л 99,4 оХ

Ышш.почш да 40-g да m 75.3 Й77

В том числе "эксгра"-азот 22,0 7BÍÜ 29.6 757? 94 73.4 84.4 Г^Гб

■1985 NI/УН .удобрений 5,ti w. 96.0 Ж7а 3,4 Ss5

Миин. почвы 60.6 Ш ЗП5 cg.g 3771 2TÍÜ §4.8

В том числе "Экстра"-ЭЕ0Г 34,1 fce-.p ет - 97.6

Таблица II ■

Распределение фракций минерального азота в волной витяжке, полученной из дерново-подзолистой почва ЭУЯ методом

Показатели }Контроль !РК^Ктпл !№15Колл ¡Степень подвитое-

нг/вр 00 ¡иг/кг, ■

| !ПМ1 \ 2 \ 1 \2 ■■•:-:■'

Избыток ат.% 15Ы - - 3.054 0,052 5,500 2,463 - .

ОбщетяшеральниЙ 3,3 1,4 36,4 5,0 61,6 8,1' -азот, мг/кг

Минеральный азог - - 5,5 сп. 16,9 1,0 1Ш

удобрений, мг/кг .. 9З74

Ьшеральнцй азот 3,3 1,4 3,3 1,4 3,3 1,4 7П.0

почвы, мг/кг 7оТО '

Минеральная фрак— - 27,6 3,6 41,3 5,7 ■ 8)}.4 '■■ "

ция ^зкегра" И ' 5775 мг/кг

Примечание. 1, 2 - вытяжки ЗУФ при; разных экспозициях прибора

[ Таблица 12,"

Изменение содержания "экстра" азота в почве в зависимости ; . от форм в доз азотных удобрений ;

Ёромя взаамо] РК ¡1&ЫН,1&Ы0, 1 Иа15Н0л \ (1ЬПНлиО,

действия удо —?г;-гт?—кт1—--П?——1

^нр с.поч N40 км Не0 !Н120;К40!Ы80 !Н120

вой {яш) | I. р I | | I 1 ' !

10 ЭТО. 5 таг? i w ш- W f1 w 552 373 i- W.

20 Ш ■> нет 103 105 343 Ш5 w á Ш- 37íT hr~ ¥ Ш-

30 Р §6 Ж нот зйЬ Г55 ü W 163 ■ 1Ш mt W-

90 Ш ' ш ш 121 гзе ш 3M 570 ■ Ш-'

4-12 Í32 ■ нет 16 Su нет нет ТЗз 27 . ж

: Уборка 146 II 3L-' H- 32.' ВИ11*

чт не г 0 № Г нет нег пег нет

Примечание: над чертой - I вытяжка ЭУФ, под чар той - 2 ЭУФ. ■■ : Азот дан - в мг/делянка ; ■ ' .'у

что создает дополнительный источник минерального пиганад раотекъй.■ Híil-*;; ратная форма, в отличии от аммиачной и at.i.ai ачнэ-пи гра шой ,о бе с печи ва? т; itan боль гаи Я количественна эффект процесса оброзоЕа1Шя "укогра'] as о га fi- 1. почво, причем это проявляется с момента внесения удобрения в '/Sá.zú

ачпая форма на первых порах ингибируег процесс мине ради задан оргсшЕЧйсп:)' го азога почвы. Затем, rio мерс увеличения срока взаимодействия С доттзо^ a такяе, по-видимому, прохождения процесса нитрификации, самой фортж, происходит уволичешю образования "экстра" азога, высокий уровач^ с одержан 1-м которого, особенно при внесении доан K-joq', продзлкаат оставаться довольно длигалышН промежуток ьромзнн, Ашиачкб-изгратнал ф^рма

ро своему характеру взаимодействия с почвой эашшает прошяугочное положение между нитратной и аммиачной формами.

Содержанке шнерального азота в почве, увеличенное внесенном азотных удобрений и допол}штельной минерализацией органического азрта почвы и,в силу определенных причин, не полностью попользованное растениями, является источником'осношшх его непроизводительних потерь. Результаты многолег них лиэяке1рических опытов показали, что потери азота с пнфильтрационншд током саязачы с вшиванием главным образом азота почвы, в общем количестве которого дополнительно минерализованный азог составляет 30-5KÍ. Величина его потерь зависела от метеорологических условий, уровня естественного плодородия почвы, биологических особенностей культур, формы и дозы внесенных удобрений. Потери азота удобрений -от вымывания были незначительны и не превышает'7 кг/га при максимальной дозе азота 160 кг/га.

4. Трансформация азота удобрений и почвы

.... ^„эффективность рзотшх удобрений

Эффективность азотных удобрений определяется не только пряшл действием внесенного азота как нетсредогвенкс1'0 источника азотного питания ' растений, но и косвенным, проявляющимся в дополнительной мобилизации (азота почвы под воздействием этих удобрений. Использование растениями азота удобрений, как одна из основных статей его баланса в системе "почва-растение" является показателем отношения растения к уровню азотного питания в почве в определенных условиях ого развития. Являясь величиной ■ относительно постоянной для определенных агроэкологических условий, ве~ . личина использования азота растений в определенной мере зависит от цело. го ряда.объективных факторов, которые влияют на величину колмчес твешюго изменения sroro показателе. Эти изменения находятся в тесной связи с направленностью процессов трансформации азота удобрений в почве, а также '^ ^зего индивидуальными особенностями растений. В серии вегетационных л

i лизиметрических опытов на дорпово-подэояисгой почве при внесении разных ¿ферм азотных удобрений наименьший коэффааиект использования был у льна, ¡.гак культура с замедленным начальным периодом развития - 41%, а наиболь-'.аиЯ - 7СЙ у многолетних злаковых трав, Ячмень в этих опытах использовал переднем 56Й. Резное использование азога удобрений втвми культурами j обусловлено |зменеш;ау направленности процессов трансформации азота удоб- ' ¿¿'кий в почва, _го;определяет количественные показатели других статей '0алакса/в частности величину иеирфизводательных потерь, наибольшая, из

которых была под лько».!.

; у,- Нечерноземная зона России включает в себя целую гамму почв, отличав квтея по уровню естественного плодородия a во своим arpóme чесюш свойствам. В »той езчзи естественно предположить, что эффективность азотных : удМренз1, в'значительной мере будет определяться характером трансформа- аДЕ цгога, размерит его иммобилизации органическом веществом зтих почв ■■iit №Г2ЧЕдс>2 потерь, Многолетние лизиметрические исследования баланса

азота удобрений под злаковыми трапа.и, возделиваспйс ira различных «о уровню естественного плодородия почвах (дерново-подзолиста; яестачая, суглинистая, дерново-луговая и торфянистая) показали, что с уволоченном у ¡юаня естественного плодородия почвы эффективность хюгаще удобрений падает. Если на варианте с дерново-подзолистой песчаной и суглинистой почтой прибавка урогля сухой массы злакэшх грав составляла 95 ,'i и IC2 то на дерново-луговой и гор^шшогой она была значительно менгше - 54,2 и 8,6$, С увеличением уровня естественного плодородия почву изгоняется соотношение азота удобрений и почвы г, общем выносе слога с уроглзм с сторону увеличения относительного содержания азота почвы, однако ;:сполк;0-вание азога удобре1Э1Й, за исключением варианта с дерио во-полэ и та о г о Л песчаной почвы, - 39,2%, практически не зависело от уроглл плодородие, к составило, в среднем за три года исследований, b2,3-5d,0;i от вчоссыг^Й дозы азога. Таким образом, при любом уровне азотного фонда печен растч- • ния, как показали результаты исследований, в первую очередь и гедболее полно используют азот удобрений, а дальнейшей уровень уронил целиком зе- : висит от потенциальной возможное nt почшшой разгосгч обеспечь растение за счет собственного азотного фовда, определяемого ее шэдмог^тее--кики особенностям.

Для практического земледелия натаю знать не голы« запаса ичираль-ного азога, которые в условиях интенсивного пршоисши a-joriru „v^oipeiaift могут достигать значительных количеств, ло и "закономернее г,- использования его растенияш с различных глубин лечьеиного эроф-ш. S проведенных на дерново-подзолистой сугл^-лстэй почве с исподьаовгциш обо- ; гашетшл: и обедненных по форм азогпых удобрений прь поздешвгнчя ячменя, озимой пшеницы я озимой pr.il бито установлено, что «аибольшее использование азога удобрений было с глубин 30 и SC см, соответственно 43.9 и 60,Ci при внесения и 54,1-34,1$ при вносыгил (^-^ÏIH^Î^SO^ и практически не использовался азот удо^ргний х ой сих случаях с глубины 90 см.

В отличии от Нечерноземной зоны Го с ел;:, херик терн зу ддейся постоянной и достаточной степень» ушшуштюсп лочэ, псонеденнке ьодебтаз ио-следовашш с ячкенеу в Центральной черноземной зоне показала, что в засушливые годы шест место тенденция к сиижежо потребления езога с г,•дубины 90 см на неталом черноземе и с глуйзн 60 и 90 см на ер-здокычтрм. 'Б годы с достаточные ухткнениом использование азе та рас гели с гетбгны 90 см (30-375) незначительно отличается от исп1Л7.>зозгк2Л орального азота удобрений из вышележащих горизонтов (3£М7$). Тяяйм образом, распределение минерального азега по профилю почвы обуславливает различное его использование растениями, а количоствегшоо его определенно шк£1 йыгь одним аз критериев расчета оптимальной дозы удобрения, исо1&вд:к:о.1 для получения планируемого урог^ая. Craula из факторов, значительно wnr-вдях на повышение элективное гп азотных удобрений, язл/щэгея ^рок;' их ' внесения под сельскохозяйственные кудьгури, а яри^енснвэ сбогавднле: i;

обедненных по ^Н форм азотных удобрениях в лизиметрических и микронолевых, опытах с озимыми зерновыми культурами позволило установить разницу в величине их использования. Так, в лизиметрических опытах на дерново-подзолистой песчаной м суглинистой почвах с озимой пшеницей при внесении меченной натриевой селитры в дозе Ы^д в-различные срока показали, что урожай зерна возрастал по мере приближения срока внесения к начал/ весеннего активного потребления растеняяш питательных веществ из почш.(Таблица 13). Кроме того изменялось соотношение азота удобрений и азота почвы в об^еы выносе азота с урожаем в сторону уменьшения последнего, а также возрастала доля ''экстра" азота за счет совпадения момента активного потребления растениями питательных веществ из почвы и пика прохождения процесса дополнительной шшералнзащш азота почвы. .Таким образом, правильно выбранный срок внесения азотных удобрений под озимые культуры создает условия оптимального азотного питания растений и баланс азота складывается наиболее благоприятно: при внесении дозы азота под озимую пшеницу весной к моменту шчала активного потребления питательных вещеегв значительно повшаается коэффициент использования азота и снижаются его непроизводительные потери. / ''

Проведенные четырехлетние полевые исследования влияния сроков внесения азота на урожай и величину использования аэога озимой рожью и пшеницей с использованием обедненной по ^Ыфорш азотного удобрения показали значительное повышение эффективности аэога при внесении ого весной к . моменту начала активного потребления оэимшли культурами питательных веществ из почва*

До настоящего времени вопрос применения азотных удобрений и, особенно, трансформация азота на эродированных почвах Нечерноземной части России изучен крайне слабо. Наложение эррозионного процесса но:ли.'.о морфологических изменений почвы приводит к глубоким агрохимически изменениям, снижающим эффективность азотных удобрений и направленность процессов трансформации азота в этих почвах. Исследования проводились на дерново-подзолистой почве разной степени эрродированностп•Смоленского фил/ала ВНУА г полевом севообороте с чередованием культур: озимая ро^ь, лен, • ячмень и многолетние злаковые травы и при внесении в нормативных для /каждой культуры дозах обедненного по сульфата аадоюая. Полученные результаты констатировали различное отношение культур к процессу эррозли почв, которое проявилось как в величине урожая и эффективности азопшх удобрений,так в в степени использования азота. (Таблица 14), На эродированной почве снижение урожая наблюдалось под лыюм и шоголепшглн травами, а под зерновыми культурами по всем вариантам величина урожая била практически одинакова. Однако, коэффициент использошш-ш цапта па эр^о-•дарованной почве, за исклачегшом озимой р;п1, которая ¡ма по ^ноголепш.' травам, был меньше чем на почве водораздела. Процессы дополнительной ^ минершдзащш азота почвы при внесши азотных у.-обрптн оолео

Таблица ХЗ

Влияние сроков внесения азотных удобоенпй на трансформации я баланс азота вод озимыми культурами

Вари| Деоново-подзодвстая песчаная IДерново-под^оласгая суглинистая ' 52ц 1Уро4ыиь.Гэкс; Сто Н, % -

1

2

3 4.

5

6

37.5 - * - - - - 67,2 -31,3 ^ нег 3,5 17,9 79,6 86,4

60,3 ^ 2,8 43,7 16,2 40,1 97,0

78,0 18,7 66,4 15,1 18,6 118,0

72.6 П'7 36,1 14,0 49'9 102'0

72,6

12,6 35,3 16,0 48,7 101.0 37

2,9 15,2 £6,1 58,7 | 23,1 34,6 24,6 40,8 7 15,5 50,? 21,0 23,8 10,6 42,9 23,0 34,1 5,9 38,4 25,0 36,6

Примечание: I - РК, 2 -15ЫдоРК {осень), 3 - НопРК (по "черепку"),

4 - 15ЫдоНС (весна, качало вегегадий), 5 - ^НддРК (15Нзд осень +■ 15Н60 по "черепку"). 6 - ^Н^РК

15,

осень + весна, начало вегетация)

15

I

сивно шли на эр-одированвой почве, о чем говорит большая доля "экстра"- ; азота в общем выноса азота с урожаем. Исключение составляет лен, куль- ' тура с ^медленным начальным периодом развития, биологическая особенность! которого и обусловила отсутствие доля "экстра"-аэота в общем выносе ; , азота с урожаем. -. . ■

- Таблица 14

Влияние эрэдарованности почв на использование азога ¡'добрваий и "экстра"-азота культурами в сеъообороге ■ , ■

-----1----1---—-— ...... . . - -----------

Культу{Ваонант ;Дериоас-подзолистал ¡Дерново-подзолистая ра ¡опыта ;несмыгая -смытая ^__

! 'уроа^ ¡ясноль. ¡экстра Шупожай ¡КИУ, % ¡экстра Ы

! г/дел. 14^ * от вы- !ЩолТ } . от вы-

! . . .м, ?> носа ы . носа ы

_I._____!____1___!__!_!

Й о рэокэо 289 - - ■ 300 - ■ -

о* 438 10,8 20,8 495 13,0 29,2

эт о 14К120РК 481 12,2 20,6 480 17,0 21,9 ■:■

' о с; Г1» Р90К00 14НЗСРК "гг^та 50? 610 640 5,7 27,8 ' нет нет , 467 477 503 7,4 6,1 ■ 4,1 . Нет ■■ .

й 5СЗ 35,4 нет 493 " б 11 > нет ■

РЭ0%) 233 - 217 ■ -

л 285 31 18,8 313 16,0 27,1

о ^ и* 327 27 29,4 ■ 316 15,0 28,0 .

"Кко« 321 28 6,8 ' 330 13,5 40,7

о я ЩЬо 14н60?к 290 520 32.0 9,0 . 280 440 25,6 И,4 . V

в 620 зз.о : 18,9 ; 480 15,3 26,7

14Ы120РК 700 28,0 16,3 650 14,2 30 д

... ВЫВОДи : .

■'..Г. На оскоьагази результатов Фраз сезонного состава органических сое-:ЯИиш;ай азога разных типов почв показано, что почвы с низким уровнем ее-' гетвенного плодородия отличаются ог почв е высоким уровнем на только по абсолютному содержанию органического азота, но и его качественному составу. Д.-¿я' почв фульвагаого типа характерно преимущественное содержанию азога в относительно леткогидролиэуемой части почвенного гумуса, что соусламяваег его большую'подвижность ь цикле внутрапочвенных превращений но еравнаннюс почвами гуматного типа почвообразования.

2. Лэог удобрений в процессе его иммобилизации органическим веществом почвы распределяется по группам и фракциям почвенного тубуса аналогично распределению азота почвы, фульватный:тип почв обуславливает относительно большее накопление вновь иммобилизованного-азота удобрений по сравнению с азотом почвы в группе фульвокислог л, особенно,.в во легко-гидролизуешх фракциях, и относительно меньшим содержанием его в групце гуминовых кислот, В органическом веществе почв гушгного типа отмечено большее содержание иммобилизованного азота удобрен::;; в группе гуминовых кислот по сравнению в группой фульвокислог и в более легкогидролнзуемых фракциях этих групп,

3. Динамика превращений иммобилизованного азота удобрений в почвах фульвагного типа характеризуется, с одной стороны, пероз начальным пакоп-.лением его в легкогидролиэуемой фракции фульвокислог и дальнейшей его минерализацией, с другой, стороны, непосредственным участием азота удобрений в процессе синтеза гумусовых соединений, прохолдпшм в группе гу-миковых кислот; причем этот процесс более интенсивно проходит в органическом веществе суглинистых почв по сравнению с песчаикми почвами, В почвах гукатного типа превращение иммобилизованного азота удобрений протекает в гвдролизуемой части группы фульвокислог, группы гушношх кислот и гуминов, причем в группе фульвокислог преобладает процесс (лшерализа-ции, но со скоростью меньшей, чем в аналогичной группе фульвапшх почв, а в двух других группах отмечено преобладание процесса синтеза гумусовых соединений в со скоростью бояьшеЯ, чем в почвах фульвагного типа.

4. Превращение имобилизованного азота удобрегай в последействии .для почв фульвагного типа характеризуется двумя осношшми яоло:тн2ш:л: более всего подвержен минерализации азот легкогидротазуе(.:о!! части группы фульвокислог, менее гуминоиых кислот и гугзшоа; г~ороо - показана перегруппировка и накопление азота удобрений в трудногидрояизу^мой части

. группы фульвокислог, связанное с процессом "старания" гумусовых соединений. Лия почв Гуматного типа основные превращения азота удобр?к::Й протекают в группе гушшовых кислот и обусловлены как его ре:л тералт'эацяей, так и участием в синтезе трудноглдролизуемых гумусовых соединений. Процесс минерализации и использование иммобилизованного азота растениями з ; последействии активизируется при последующем внесении азотшх удоброшШ, причем в минеральных почвах он идет более акшвно, чем в органических.

5. Дополнительная шшерализзция азота почвы при внесении азотных удобрений в сильной степени зависит от уровня еетесгзв1гнсгэ плодородия почвы. Показана прямая зависимость величины "экстра"-азота и доли его участия в фор;лировании урожая культур от климатических условий, сроков внесения азотных удобрений, применения пестицидов.

6. Динамика распределения минерального азотного фонда в сизтоме "почва-растение" в процессе вегетации констатирует разную интенсивность ппегуя.—зп с рас??тп-! сракг^ свэксшнесеннбго азота удофЕня;1, "зке*-

ра"-азота и азога почвы, В первую очередь и наиболее полно растения в начальные фазы своего развития используют минеральный азот удобрений. Максимум накопления "эксгра"-аэота я азога почвы приходится на более поздние фазы развития растений. Использование в исследованиях метода ЭУФ в сочетании с методом стабильного изотопа ^К позволило установить, что в отличии от аммиачной ю)тратная форма удобрения с момента начала ее взаисодейсгвня с почвой обеспечивает высокий уровень прохождения процесса пшерализацви и содержания минерального азота на почвах с высоким уровнем естественного плодородия.

7. Погерн минерального азота с инфильграциозным током из корнеоби-таемего слоя обусловлены, главным образом, азотом почвы, в общем количестве которого величина "экстра"-азота составляет 30-50$. Потери азога удобрений минимальны и не превышают I-3& от внесенной дозы. При внесении аммиачной формы, в отличии от нитратной и амидной, 'в два раза увеличиваются потери кальция и в полтора- магния.

6. Биологические особенности кулыур оказываюг влияние на направленность процесса трансформации азога удобрений в почве, обусловливая разную степень его использования; культура с замедленным начальным периодом развития Слен) значительно уступают в этом огношегши культурам активно потребляющим питательные вещеетва из почвы с момента начала их вегетации (ячмень, травы).

9. Уровень естественного плодородия почвы не влияет на величину использования азота удобрений, однако в определенной степени обуславлнва- • er различное соотношение азота удобрений и почвы в общем выносе азога с урожаем. Наибольшая степень участия минерального азота в формировании урожая культур в условиях дерново-подзолистой зоны выпадает на азот, находящийся на глубине почвенного профиля не ниже 60 см. Для Черноземной зоны степень его использования растениями с глубин 60 и.90 см в' сильной степени зависит от климатических условий.

10. Приближение сроков внесения азотных удобрений иод озимые куль-гуры и трагы (весенняя подкормка) к моменту начала активного .потребления питательных веществ из почвы увеличивает степень использования растениями азота удобрений, сокращает его непроизводительные потери и уменьшает доля участия азога почвы в формировании урожая.

11. Степень эродированноети дерново-подзолистых почв влияет на направленность процесса трансформации азога удобрений, уменьшая величину использования его растениями на с;шгих почвах. Вместе с тем здесь отменена определенная активизация процесса минерализации азота почвы при внесении удобрений и увеличение поступления в растения "экстра"-азота.

12. Отмочена зависимость гран&форшщш азот удобрении иод последующей культурой з зависимости от предшественника. В общем шносе азота с урожаем ячменя, возделываемого по озимой пшенице, увеличивается деля ftsora удобрений и 'окогпа"-изога по сравнении с выносок азога ячменем, выращенным па .

ПРЕДЛ0ЯШ1Я ПРОИЗВОДСТВУ

Закономерности процесса минерализации-иммобилизации в конкретных почвеино-клпмагических условиях являются основанием для создания эко-. логически сбалансированных систем применения азотных удобрений. На основании проведенных выше исследований и представленных выводов вытекает настоятельная необходимость в целях пошиенля агроэкологичоской эффективности азотнь'х удобрений и создания при их применении высокой экологичности, гарантирующей получение продукции высокого качества, рекомендовать проведение следуицих мероприятий. .

1. Научно-исследовательским и учебным учреждениям, а также агрохям-службе для каждой зоны России рекомендовать широкие теле,вовангя с N,

и метода элекгроульГраальграции в целях уточнения количественных величин баланса азота удобрений, величины дополнительней минерализации азота почвы при внесении азота удобрений ("экстра"-азот), а также установления эффективности азотных удобрений но только в прямом действии", но и в последействии.

2. Рекомендовать сельскохозяйственны;.! научним учреждениш использовать теоретические и методические разработки, предетавлетше в днссер- ■ тационной работе, в учебном процессе при подготовке специалистов arpo- ■ химического профиля по теории в практике применения азотных удобрений

в сельском хозяйстве, ■ ,

3.' Для сельскохозяйственного производства при определении оптимальных доз азотных удобрений под сельскохозяйственные ¡культуры рекошвду- ■ етс.ч учитывать:

а) количество "экстра" азота, т.е. дополнительно минерализованного почвенного азота при внесении азотных удобрений в слое 0-60 см за вегетационный период; .

; 6) количество мйисрального азота весной перед началом взготации растений в слоо 0-GQ см для почв НечернозешюЙ зоны и, взависимости oí . влагоойеспеченности, в слое 0-60 см или 0-100 см дая почв Черноземной зоны; *

; . в) коэффициент использования азота удобрений расчитывать с учетом поправочного коэффициента 0,7, который является показателем разной скорости поступления в растения из почвенного раствора минерального ■ j , азота удобрений, минерального "экстра" азота и азота почвы, .1

4. Рекомендовать подкормку азотными удобрениями весной озимых зерновых культур в Нечерноземкой зоне России проводить после скидки снега

i и оттока с полей избыточной влаги. Этот прием обеспечит, в среднем, ■ ' t i ' дополнительную прибавку урожая зерна 3-5 ц/га больше по сравнению с ' Í более ранними сроками внесения при одннх и тех же дозах азота удобре-

Список основных опубликованных работ по геш рссергаши

1. Рудалей Е.В. Сравнигельнал характеристика двух мотодак определения фракционного состава органического вецества почвы// Бюллетень ВЛУА, X 17, 1974 г.. с.101-103.

2. Руделев Е.В. Превращение азотных удобрений в почве и использование их рас гениями взйвиспмостп от биологических особенностей культур.// Бюллетень ВНУА, № 22, 1974 г., с.30-34.

3. Руделев В.В. (в соавторстве). Использование азота луговыми травами и превращение его в почве, // В книге "Химизация сенокосов и пастбищ", ЦекдународныК конгресс по луговодству, Москва, 1974, с.182-184.

4. Руделев Е.В, (в соавторства). Использование изотопа в исследо-валиях превращения азотных удобрений в почве и пути повышения их эффективности. // Тезисы докладов Всесоюэ. научно-методического совещания по применена стабильного изотопа в исследованиях по агрохимии , почвоведению, с.-х. микробиологии и физиологии растений, Ташкент, 1574 г.:, с.16-18.

5. Сделав З.В. (в соавторстве). Пути увеличения эффективности азотных удобрений* // Вестник сельскохозяйственных наук, Я К, 1974 г.,

с,27-36.

6. Руделев Е.В, (в соавторстве). Эффективность азота удобрений в зависимости от биологических особенностей культур. // Тезисы докладов регионального совещания участников Географической сети опытов с удобрениями Нечерноземной зоны, Каунас, 1975 г.

7. Уделов Е.В. (в соавторстве). Потери ионов из почвы на посеве овсяни-. да луговой при инфильтрации агшеферных осадков в зависимости от форс.; азотных удобрений. // Ешлетекь ЕИУА, № 26, 1975, с.60-67,

8. Сделен ¡З.В, (в соавторстве). Влияние с.-х. культур на потери азо.га

ч с лизиметрическими водами. // Бюллетень ВНУА, № 25, 1975, с.66-69.

9. Руделев Е.В. Распределение азота удобрений по группа« и фракциям ор-

"■ ганичо око го вещества почвы. // В кн. "Почва, плодородие, уро;гай",

Менск, 1975 г., с.199-201.

10. Рудалев Е.В. (в соавторстве). Превращение в почем и использование растениями азотных удобрений моченных 15Н. // Доклад на УШ Т.Зену^— народном конгрессе по минеральным удобрениям, ч.П, Москва, 1976 г., с.240-246.

11. ГудеЛев Е.В. {е соавторстве). Превращение азотных удобрений в почве: Сообщение I. Рас пределом о азота почвы и удобрений по фракциям орга-

■ . нпческого вещества почвы. // Агрохл^ия, 8, 1976 г., с.З-П.

12. Руделев Е.В. (а соавторотье). Превращение ааогндх удойрон.п-: в почг>о: Сообщение 2. Особенности превращения ранее . ш^г-гОби'ызо^а^иго азот при повторном зпосенпи /доЗрен/щ. // , 9, 1970 г. .

13. ?уделев Е.В. Провращаю!э иммобилизованного азота в почэе при внесении азотных удобрений. // Почвоведение, Я 9, 1977, с.70-74.

14. Руделев Е.В. (в соавторстве). Погори азога удобрений и почв?/ от вымывания на основных почвенных разностях Нечерноземной зоны, //

В кн. "Круговорот и баланс азота в систэме "почва-удобрение-растение-вода". IlyipiHo, 1977 г., с,132-138.

15. Руделев Е.З. (в соавторстве). Поступление азога удобрений и почвы в инфильтрационные воды. // Почвоведение, Й 6, 1973 г., с.88-94.

16. Руделев Е.В. Баланс азога К на некоторых почвенных разностях Нечерноземной зоны, // Тезисы доклада на 1У Всесоюзн, н.-метод, совещании "Применений стабильного изотопа в исследованиях по земледелию", Тбилиси, 1979, с.9-11.

17. Рудзлев Е.В. Использование стабильного изотопа ддч 'Изучения трансформации азота удобрений в органическом веществе нексгошх поч венных разностей Нечерноземной зоны, // Тезисы доклада на I Всосочз конференции по с.-х. радиологии, Москва, 1979 г., с.246,

18. Рудедев Е.В. (в соавторстве). Использование и балгяо азота ^Ы луговыми злаковыми травами на некоторых почвенных разнос па Нечерноземной зоны, // Агрохимия, JÍ 2, 1900 г., с.3-8.

19. Руделев Е.В. Трансформация и баланс иммобилизованного азога В некоторых почвенных разностях Нечерноземной зоны СССР. // Почвесаденио, * 10, 1980 г., с.136-142,

20. Рудалев Е.В. (в соавторства), Превращение азотных удобрений в дер-ново-аодзолисгой, дерново-луговой и- торфянистой почвах (по данным с 15Ш. // Агрохимия, № 5, 1931г.. с.15-20.

21. Руделев Е.В, Влияние качественного состава органического вещества почв на трансформацию азота удобрений, // Тезисы докладов УХ. дале-гатского съезда Всесоюзного общества почвоведез, Тбилиси, 1981 г., с.92.

22. Руделев Е.В, Динамика трансформации имглобилязеванного азота. // Поч воведекие, J6 7, 1982 г., с.120-125.

23. руделев Е.В. (в соавторстве). Минерализация-иммобилизация азота пэч вы и удобрений. // Агрохимия, JÍ XI, 1984 Г., с.130-138.

24. Рудалев Е.В. (в соавторстве). Об использовании обедненного по азота в качестве "метки" азотных удобрений. // Тезисы доклада на П Всесоюзн. конф. по с.-х. радиологии.Обнинск, 1984 г., с.ICO.

25. Руделев Е.В. (в соавторстве). Трансформация и использование азота удобрений взависимости от сроков его внесения. // Агрохимия Й 10, 1985 г., с.3-10. *

26. Руделев Е.В. (в соавторстве). Сроки внесения азотной подкормки. // Химия в сельском хозяйстве, Ü 3, 1986 г.

3-i

2?. Руделев Е.В, (в соавторстве). Использование растениями азота удобрений, внесенных на различную глубину. // Почвоведение, * 2, 1986г., с,63-66.

28, Руделев Е.В. (соавторстве). Использование растения«« минерального

. азота о различных глубин почвенного профиля, // Почвоведение, № 5, . 1987 г., с.48-52. 1 ' '

29, Руделев Е.В, (э соавторстве). Весенняя подкормка азотными удобрениями озимых зерновкх культур, сенокосов а пастбищ в Нечерноземной зоне Европейской части РСФСР (рекомендации). // Россельхозиздат.

Í1, 1985, с.1-18.

30. Руделев Е.В, (в соавторстве). Трансформация азота почвы и азота

■ _ удобрений (литературный обзор).// Агрохимия, JÍ 4, 1989 г., с.ПЗ-123.

31. Руделев Е.В, (в соавторстве), К вопросу о распределении минерального фонда азота почвы и удобрений в системе "почва-растение", //. Почвоведение, 31 3, 1988 г,, O.I07-II4.

32, Руделев Е.Е. Дополнительная минерализация азота почвы при внесении азота удобрений. // Почвоведение, № 12, 1989 г., с.84-92,

33, Руделев Е,В, (в соавторстве). Особенности применения методов с использованием изотопов азота в агрохимических исследованиях. //

. Москва, 1990 г,, с,3-30. '

34.'руделев Е.В, (в соавторстве). Изучение "экстра"-азога методом элек-троульграфильграции (ЭУф), //В кн. - //^ey-c^ty -Pt)c¿a - уСо^/Л'л'Азот-удобрения-почва-расгение, Прага, 1990,

С,89-93.

35, Руделев Е.В. (в соавторстве). Использование сахарной свеклой меченного азота удобрений из разных слоев профиля типичного чернозема.//. Агрохимия, Ji II, 1991, с.3-7,

36. 1Уцелев Е.В. (в соавторстве). Трансформация азога удобренийи поч- ' вы на типичном черноземе разной степени эродированности. // К вопросу агрохимии азота, Балл. ВИУА, * 104, 1991, с.31-40.

37. .ÍÍMelev "¿,V,.et¡ al, {Transformation of innoMlised nitrogen it ¿.-oil 1фод application of nitro n fértil i?; o re.//' Soviet Sell Sci^r.cc,

■ Vol, 5, 17c. 5, 1977, 7', 583. 53. líudélev I.V. et al. Penetration of fertiliser and soil nitrogen

into Infiltration Bator,// Soviet Soil Scienco'(ASA), Vol. II, . • Í.V., p. ^5-30C).

59. Raielev T,V. Epnamios of transformation of iMiiotilisfid nitrogen.//

So-viet Soil Science, Vol. IVj'.ITo, I9C2, p. 401

40. Jtudelf^v'l.V, et al. Plant uptake of i^rtilizor j.itrc;;..; .• lieu at v, different; depths.// Soviet Soil 8clenco, 'JoJ . 15, Ко. p.

Rudalev Je.V,'Uineruliiiacia óut;il:a v po<:L¿ :nlll:rcii. Л!;.:Г.:.1„ о:

. .bnojiv.// A^rochfiriia, Ho. 12, 19':»> v>.

Подмена» » MHwen im. Ô.fJ. Гортойн»