Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОЦЕССЫ АЗОТНОГО ЦИКЛА В СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ПОЧВЕ ПРИ ВНЕСЕНИИ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ И ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ПРОЦЕССЫ АЗОТНОГО ЦИКЛА В СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ПОЧВЕ ПРИ ВНЕСЕНИИ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ И ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА"

А-ъобзь

• ' ?0сс1глская акадз.ш - сгльскохозтяствзшх щук Всероссийский н аучно-исследовательсккй згастетут удобрений и •згропочвоведения имени Д,Ч.Прянишникова

На правах рукотшси

КСТЕВА Егака Василева

прсцэсш азотного щ-к1а 3 серой людой почве пш ВНЕСЕН® - азотных удшрний и органического шеища

Специальность 06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени 1 кандидата биологически наук

Москва' - 1993

Работа выполнена в Институте почвоведения и фотосинтеза Российской академии наук.

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор В.Н.Кудеяров.

Официальные оппонент; доктор биологических наук, профессор Э Л.Нурэвин кандидат сельскохозяйст в е няшс наук, ст.а.с. Е.В.Руделев

Ведущее предприятие:

Московский государственный университет им. М,В.Ломоносова, факультет почвоведения, кафедра агрохимия.

Зашла состоится " Г. в часов

на заседании специализированного совета д.или,09.01 Всероссийского научно-исследовательского института удобрений и агропочво-эедевш им. Д.Н.Прянишаикова { 127550 Москва, ул. Прянишникова 31, специализкровашшй совет /.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВДУА.

Ученый секретарь

специализированного совета доктор сельскохозяйствен.1"^

пр<>рессор

Ант у а ль ноет ь птобдемы: Азоту принадлежит ведущее место среди питательных элементов в формирования плодородия почв. Интенсивное использование земель и широкомасштабное применение агрохимика тов в сельскохозяйственных регионах нарушают азотный баланс почвы. Возроспие требовании к охране окружажей среды ставят перед наукой и практикой задачу введения биологически обосновал вых и экологически чистых систем земледелии. Следовательно, изучение роли биологического азота в его круговороте в системе почва - растение является актуальным и крайне важным с позиции рационального использования пр:гроДных ресурсов и охрани окружающей среда. Важное значение биологического азота не исключает э^ фектквного использования минеральных азотных удобрений, которые остаются и будут оставаться в обозримом будущем одним из главных рычагов повшешш продуктивности сельскохозяйственного проиэзод-

ИмешпЗся лптературнч" на терка л дает весьма противоречивые сведения о действии азотных удобрений ва биологическую активность почвы. Это объясняется в значительной степени разнообразием почв и неоднозначной реакцией почвенных микроорганизмов на различные антропогенные воздействия, в том числе и на. внесение удобрений. Поэтому представляется ванным адаптировать систему применения азотных удобрений к биологическим особенностям каждой конкретной почвы.

Цель работы: изучить влияние азотных удобрений и органического углерода на процессы азотного цикла в серой лесной почве.

Задачи исследования: I) определить влияние концентраций минерального азота, внесенного с удобрениями, на протекание процессов минерализации, иммобилизации, несимбиотической эзотфккса-ции и деяитрификации; 2) установить влияние растений и внесения органического углерода аа указанные процессы; 3) количественно оценить размеры несимбиотической азотфпкеации и денитрификации в серой лесной почве при внесении азотных удобрений.

Научная новизна: Произведена комплексная количественная шенкз влияния азотных удобрений, источника углерода п вкраивания растений на ход процессов минерализации, иммобилизации, не-сикйиотичесхой азотфпкеащш и денитрификации. Показано, что использование растениями и эффективность азота удобрений в значительно б(3льше2 степени зависели от размеров его 1Шобилизации, чем от процесса денитрификации, Впервые количественно определены размеры несимбиотической азотфиксации и де нитрификации в се-

ства.

роЗ лесной почве irpK внесении азотных удобрений на основе балансов шс расчетов с применением и параллельных определений их активностей аде? иле ковш методом» Показано, что для серой лесной почвы при вырашквантм растений наиболее оптимальный баланс меяду процессами аэутфшсеации и денитрификации достигался при отношении С:Н в удобрении 6-12.

Практическое значение: Предложены показатели биологической активности почвн, на основе которых можно прогнозировать и регулировать бездефицитный баланс азота в почве.

Апробация габотн: Результаты исследований были доложены на XII конференции болгарских аспирантов с международным участием С .'Лоскеа, 1990),

Публикации: По материалам диссертации опубликовано 3 работы, Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов, 5 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций; содержит 153 страниц машинописного текста, в том числе 16 рисунков, 39 таблиц, из которых 14 вынесены в приложение, список литературы из 206 названий (из них 89 -зарубежные).

ОБЪЕКТЫ И МЕТОЛУ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектом исследований служила серая лесная почва тяжелосуглинистого состава, органическое вещество которой обогащалось % путем предварительною внесения меченной микробной биомассы в последующего компостирования в течение II недель. Агрохимическая характеристика почв: в опыте I - Сорг 0,62$, Нобщ 95 мг/ХООг почвы, рНс 4,5, Яшн 4,15 мг/100г почвы; в опыте 2 - С0рГ 1,4^, Кобщ 108 мг^100г почвы, рНС0Д 6,6, Н^ц 2,76 мг/100т почвы. Схемы опытов включали две серии с аналогичными вариантами: пар и посев растений. Опыта выполнены в сосудах типа ¡Литчерлиха, вмеиаи-пшх 5 кг воздушно-сухой почвы. Опытная культура - кукуруза. Опыт

1 проводился в вегетационном павильоне и включал в себя: фон без целлюлозы л с внесением целлюлозы в дозе, обеспечивающей С:Н, равные 34, 12 и 6 соответственно в вариантах с дозами азота

8{Hg)r IßtHjg) мг/100г почвы в форме сульфата аммония. Во всех вариантах опыта вносили фосфирно- калиЙное(РК) удобрение в дозах по 8 мг/100г почвы действующего вещества. Опыт включал дополнительные варианты с мечеяым (^^KH^gSQ^ на почве с обогащенным органическим веществом (15Яорг) в целях составления баланса удобрений, внесенного в почву. Повторность - 6-кратная.

2 __________

Опыт 2 приводил!! в upaatepee фитотРовного ша при контролируемые условиях. Доза азота 8 мг/ГООг почвы в в где ^-КН^^ЕОд на çoae КС пи 6 мг/100г почвы. Целлюлозу вносили в количестве, обеспечиванием соотношения С:Я равные б(С^), I2(C21, 24(С3). ПойТор-ность - 8-кратная.

В динамике определяли потенциальную активность азотфпкеа-ции ацетиленовым хетодом(Умаров, 1286), потенциальную активность де нитрификации - мидпГ'л^ированньнл методом ингибирсвашк адет::лс-аом редукцию Л20(1чудеяров и др., 1283), содержание обменного е:.г.ь онгл л нитратного азота - фенолгнпохлорит ныи методом(Кудеяров, 1965,1969) б свежих образцах почвы; содержание общего азота в почве и растениях - в высушенных образцах (Кудеяров, 1272). Изотопный состав азота-.«тределлли на масс-спектрометре Xr-I2QIft и эмиссионном спектрометре H0IÎ-5.

Содержание водорастворимого органического углерода В свежей к высушенной почве определяли методом бихроматного окислешя{Па-аиков-е др., XS85); углерода микробной биомассы - регидратанионный методой (БлагодатсккЗ и др., 1987); выделение ССь - с цомокью мембранных пробоотборников (Каспаров и др., IS85). Анализ почвы на содержание общего углерода проводили в высушенных образцах методом сжигания серно-хромовой смесью (Орлов, Гришина, IS8I).

Размеры несшбиотическо" азотфиксации и денитрификации устанавливали балансовым методом (Кудеяров, IS89). Анализы выполнены В 2 - 3-кратной повторное!и. Результаты опытов были обработаны с помошью система статистического анализа САС PC 3,03, по компьютерной программе, включавшей многофакторный дисперсионный, корреляционный и регресионный анализов.

результаты и сбсуютие

I, Иммобилизация азота удобрений и нетто-Е^инерализация азота почвы при внесении азотных удобрений к органического углерода в серой лесной почве.

Расчет баланса азота удобрений по данным изотопного анализа показал (табл,1), что иммобилизация азота удобрения происходила интенсивнее на вариантах с внесением дополнительного углерода -42 - 66$ от внесенной дозы азота (опыт I), Увеличение отношения С:Н до 24 в опыте 2 приводило к шестикратному увеличению иммобилизации по отношению к варианту без внесения целлюлозы(HgFK), Обшие размеры ¡^мобилизации азота удобрения зависели как от дозы

3

л

Баланс азота удобрений я нетто-танерализаяда азота почвы

Вариант

! С:5 ! I в ! !удоб- ! !рения ! I т

фон без целлюлозы

К4РК

н8ЕК к16рк

среднее Фоя с

целлюлозе8 Н4РК 56РК Н16РК среднее

Я8РК

неркс1

В8РКС^ среднее

Доза и

мг/сос

Иепольз(МИммобили-1 Потерн ! От кошение !Ншто~

вано рас-! зовано тениями !в почве (I) 1 (2)

внес.Н от внес

(3) |

!Ш(2ХЗ) (минерали-( Я ¡зацкя К ! почем ¡почва

ж/аоо

! Расход ¡Компенсация

!расхода Я почва ! идаоб югиз ованяым !И удобрен® ! €

мг/сос

ОПЫТ I

0 200 43 15 41 1:0,38:0,94 388 342 10

0 400 35 15 50 1:0,42:1,40 580 361 16

0 800 34 23 43 1:0,67:1,25 747 408 45

37 18 45 572 370 24

24 200 25 ее 9 1:2,60:0,36 512 259 51

12 400 32 51 17 1:1,56:0,51 458 384 53

6 800 22 42 Зв 1:1,90:1,67 718 357 93

26 53 21 £63 333 66

ОПЫТ 2

0 400 44 10 45 1:0,23:1,04 330 296 14

6 « 29 29 42 1:1,01:1,43 324 228 £2

13 н 17 45 37 1:2,73:2,15 365 193 96

24 14 7 61 32 1:9,00:4,78 503 197 123

18 45 37 380 228 90

S, так и oi внесения целлюлозы. Внесение последней оказало гораздо большее влияние на иммобилизации азота удобрения и она составляла в среднем в опыте I иа фоне с целлюлозой 53?, и 45% в ontrreS.

Потери азота удобрения били обратно пропорционально связаны с его ^мобилизацией, На фоне внесения целлюлоза, при б&шшх размерах иммобилизации, потери были ниже(опыт X и 2). Потери азота удобрена в относительных величинах• в среднем по вариантам, не отличались от цитируемых в литературе для вегетационных опытов на серой лесной почве(Макаров, 1988; Кудеяров, 1989).

Коэффициент использования растениями азота удобрений на $оне без целлюлозы (опит I) составлял в среднем 37$, на фоне с целлюлозой - 26%. Повышеане дозы целлюлозы в опыте 2 в значительной степени сникало коэффициент использования азота удобрения. Соотношение между различными статьями биологического отчуждения азота удобрения убедительно показывает, что использование растениями азота удобрения определяется прежде всего его иммобилизацией, а не потерями - чем выше иммобилизация азота, тем ниже коэ^е-циент его использования.

Размеры нетто-тягнерализации почвенного азота увеличивались с повышением дозы азотноги удобренияСфон без целлюлозы). IIa §оне с целлюлозоЗ величина нетто-минерализации уменьшалась {в среднем по вариантам), но продолжала оставаться по активности выше процесса иммобзиизашга азота удобрения. Повышение дозы углерода и расширение С:Н в опите 2 выявило тенденцию к усилению минерализации азота почвы при одновременном повышении уровня иммобилизации азота удобрений. В шлум отмечается, что степень компенсации расхода азота почвы выше там, где иммобилизация азота удобрения Беге в абсолютных количествах. При внесении низки доз азотного удобрения, ко1-зтеасашет расхода азота почек ниже.

2, Акттность неснмбиотмческой аэотфиксациии денитрификацши пр:; внесен:-:)! азотных удобрений и органического углерода,

Динамжа потенциальной активности азотщЕксащги в обоих опытах iaie-'ш схокпй характер(рг.с. 1-4, 9, 10). Активность проявлялась по мере снижения содержания минерального азота в почве. Б вариантах с растей;мкп отмечается некоторое замедление проявления азот^кскрушей активности к 14-му дню. Подобное явление, по-видимог^, обусловлено изменениями а з-шкробных сообществах, которые наступают при развито растетй дазе в ранних фазах, В усло-

5

виях парования активность обнаруживается а течении всего исследуемого периода. В целом, растения стимулировали активность азот-фиксации: во-пгрвж - как поставщики легкодоступных углеродных соединения для азотфикскруюпшх микрооргевизмов(прямое действие), и, во-вторых - сникая содержание минерального азота в почве(косвенное действие). Влияние внесения целлюлозы выражалось в достоверном повышена! активности ззотфиксации - в опыте 2 на пару активность в среднем увеличилась в 2,7 раза до отношению к контролю (НРК), а под растениями - 1,5 раза. Различные отношения С:Н по своему действию на азотфиксацию не отличались между собой значимо.

Внесение азотного удобрения достоверно ингибировало аэот-фиксащго в парушей почве как при внесении целлюлозы так и без нее(о/шт I). Под растениями его ингибирушее действие было менее вьтажено. Максимальное значение азотфиксации 0,647 мгЕ/ЮОг почвы в суткк отмечалось при содержании 0,06 мгЕ-НН^/ЮОг почва, а минимальное - 0,084 жгН/Миг почзы в сутки - при содержании 2-.У4 лгК-ЕН^/ЮОг почвы. В опыте 2 активность азотфаксации оставалась в пределах одного порядка на всех вариантах в течение исследуемого периода, что объясняется низким содержанием НН^^ в почве и несущественным его изменениям в динамике. Установлена отрицательная корреляционная связь между дозой внесенного азота и активностью азотфиксации. Общий вид этоК зависимости в интервале доз 4-16 мгН^ООг почвы: 1пА=ах-в, где А - активность азот-фиксации, х - содержание в почве. На основании получен-

ных данных нами сделано заключение, что регулирующим фактором для активности азотфиксацик в серой лесной почве является не общее содержание минерального азота, а наличие его восстановленной формы.

Следует отменить, что в парующей почве била отмечена более высокая активность азотфиксации, определенная по ацетиленредук-ции, чем под растениями, связанная по-видимому с тем, что дня серой лесной почвы в паровых условиях величина коэффициента пересчета от ацетиле»редукции к езотфиксации выше, а под растениями -приближается к теоретическому. Это предположение подтверждается результатами специального лабораторного опыта, данные которого приведены в диссертации.

Динамика потенциальной активности денитрификации была связана с динамикой нитратного азота в почве(рис. 5-8, II, 12). В обоих опытах сила влияния этого фактора сохраняется, независимо от остальных условий. Выявлена высокая положительная корреляция 6

ИЧ(Д10»г*«Гтжм)

и» м*

в

И а. I ■ п

1=1 л

ЕЗ т В к»

Ряс.1, Дршаывкд потвнциальиов мггиввоети аэогфэтсашш (»лриант пар). Опыт

шк/(100г-С7Т«)

Ряс.З. Динаыак* потеидиаль ной мсгивноати аэогфшссацпн (вариант с растеши ии). Ойит 1.

1«г((/(100|Лчгга)

т 14 а 60 сутиж

Рае.2. Дпнаюпеа потенциальной активности

азотфиксации (вариант пар с внесением цел/во лозы). Опит 1.

ИГН/1100г"с}тж»>

.а п

СЗ т ВН км

«Г"

Рне.4. Динаыдоа потенциал»вой активности аэотфшсеацни (вариант с растение ни в с вяасевяеы целлюлозы). Опыт!,

urN/OWcrral

7 tà M 9* CJTX*

Рис.5. Динамика потенциальной активности

дешетрифшсашш (варааит пар). Опыт 1.

MrN/(lÛOr*ejTB«}

Рис.7. Динамика потенциальной активности

денитрифшеадии (вариант с растет« ми), Опит 1.

игК/(100Г^ТТ1И)

J паи еутхж

Рис. в. Динамика потенциал! вой активности денитрификации (вариант пер в внесением целлюлозы). Опит 1.

мгм/{100г*сутга)

» И M к супя

Рис.в. Динамика потешщаль ноО активности

двяитрвникании (вариант е растеннтв и с внесением целлюлозы). Опит 1,

see villi OliBI

cae ïï EU

DIOBI

между дозой внесеного азота и активностью денитрификации. Обаяй вид этой зависимости в интервале доз 4-16 мгН/100г почвы: Д=а+ах, где Д - активность денитрификации, х - содержание Н-ЯО3 в почве. Минимальные значения денитрификации в обоих опытах получены при содердэнии 1,53 и 1,25 мгН-Юд/ЮОг аочвы, независимо от внесения целлюлозы. Можно предположить, что такой уровень содержания нитратов является минимальным дня проявления деяитрификэции в серой лесной почве.

Наличие растений приводило к достоверному снижению величин активности денитрификации - после 14-ого дня она практически не обнаруживалась. В условиях парования денитрификация проявлялась на всех вариантах и ъ течение всего исследуемого периода. Влияние внесения целлюлозы на де нитрификацию более четко прослеживалось в опыте 2 и выражалось в значительном саше я от (на 1-2 порядка) при отношении 0:1=24 не пару и иод растениями. Внесение дополнительного источника углерода в серую лесаую почву при невысоком содержании Н-КО3 снжает активность денитрифшации, по-видимому, из-за усиления конкуренции процесса иммобилизации азота.

Наряду с определением активностей процессов азотфиксации и денитрификации изучали также в динамике: выделение СОд кэ почвы, разложение целлюлозы, биомассу микроорганизмов я содержание растворимых углеродных соединений в почве в условиях вегетационного опыта 2, что позволило составить довольно полную картину изменений биологической активности при внесении С и Н в серой лесной почве. В целом, выделение СОд, разложение целлвлозы и динамика биомассы микроорганизмов, сильнее коррелировали с активностью азотфикоашш, чем о активностью де нитрификации. При атом энергетические потребности азотфиксаторов обеспечивались за счет разложения целлюлозы. При дефиците азота в почве (С:Н=24) активность денитрификации невысокая из-за конкуренции с иммобилизацией азота, и соотношение этих двух процессов контролируется количеством водорастворимого углерода.

3. Общий баланс азота в системе почва-растенив-удобрени&-атмосфера по данным изотопного анализа.

3 таблицах 2, 3, 4, 5 представлены данные по балансу азота в опытах.Проведение балансовых расчетов по данным изотопного анализа показывает, что при выращивании кукурузы наблюдались потери азота почвк и азота удобрений в среднем 1,7-1,8 раза больше, 10

чем при паровании почвы. Это не противоречит данным, полученным по активности денитрификации (определенная ацетиленовым методом).

Наблюдавшееся повышение биологической активности почвы при вырэшивании растений было обусловлено ускорением циклов превращения К и С в почве. Ери выращивании растенп? интенсивнее разлагалась целлюлоза, углеродный субстрат потреблялся с большей элективное тн>, сокращалось время генерации ыикрооргэ н измов в среднем в 2,4 раза» Умеренное повышение количества микробной биомассы указывает на то, что под растениями источник углерода использовался преталуиес?венно для обеспечения энергетического, а не конструктивного обмена в микробных клетках. Иными словами,в течение одного вегетационного периода, жизненные цикла микроорганизмов и, соответсвенно циклы превращения Н и С в почве под растущими растениями, имеют.большее число и они короче по времени, чем в парующей почве. Поэтому и все процессы, составляющие баланс азота в системе дочва-растение-удобрение-атмосфера {минерализация, иммобилизация, денитрификация, азотфзшеацпя), имеют более высокие значения в абсолютные и относительных величинах, чем в системе почва-удобреяне-атщефера. При этом внутренние взаимоотношения между этими процессам! сохраняются. В обоих'опытах, в среднем, потери азота почвы превышали потери азота удобрений (за исключением некоторых вариантов с внесением только азотного удобрения -опыт I) и неоднозначно зависели от вносимых доз Н и С. Кроме того, потери азота почвы превышали количество усвоенного растениями азота, что более вцракено в опыте 2.

Таким образом, под растениями складывался положительный баланс азота. Определение размеров несимбиотической азотфгассают по данным изотопного анализа показало значительное поступление атмосферного азота в почву при выращивании кукурузы. Фиксация атмосферного азота зависела от сбалансированности питания растений и была выше там, где растения развивались лучше. В условиях пара она не обнаруживалась, за исключением вариантов С внесением целлюлозы к НТК в соотношением С;Я=12 и 24(опы? 2). В том ке опыта при внесении высоких доз целлюлоэ ц( С :Я =12 л 24) растеши развивались слабо, но азот$иссация была значительной. В этом случае можно допустить, что высокая активность аэотфиксацпп поддерживалась за счет внесения целлюлозы. При внесении дополнительного источника углерода имеет значение как его доза, так и доза азота.

Факт накопления атмосферного азота в органическом вешестве почвы показывает, что при выращивании ратений в условиях влажност-

II

Обший баланс азота в системе: почва-растение-удобрение-атмосфера по данним изотопного анализа (мг/сос). смыт I,

Вариант ! Вынос !

! I4K ! ! почвы !

Потери %

почвы

фон без и,.. -1-

целлюлозы

FK не 132

К4РК 167 175

Н8РК 206 155

V 256 152

среднее 186 154

фон с

целлюлозой

fk 91 61

н4рк 128 I3X

igpk 149 235

KI6FK 157 200

среднее 131 157

! Вынос ! Иммоби- ! Потери ! Несимбио-! лизавди ! ! тическая Одобрения ! ¡удобрения ! Н-фиксация .i__i___-1_____

86 142 274 167

50 130 175 118

33 59 183 92

132 203 333 223

81 189 343 208

18

67 292 126

140 152 614 345 313

251 421 431 460 391

Общий баланс азота в по данным изотопного

системе: почва-удобрениэ-атмосфера анализа (мг/сос). Опыт I.

! Внесено ! ' Иммоби- ! Потери ! Несдабмо-

в ! лизания ! ! тическая

Вариант

! Потери ! 14Н ! почвы

Одобрением ! Н

мин.

! удобрении! Н-фиксация

фон без

целлюлозы

РК 29 — — — —

н4ис 39 49,7 4,0 38,5 7,2

НдРК 85 99,4 7,6 34,0 57,8

Ж16РК 179 198,7 31,4 103,6 63,7

среднее 98 14,3 68,7 43,0

фон с

целлюлозой

РК 9 — — — —

я4ис 17 49,7 0,8 39,8 9Д

ЯдРК 53 99,4 1,5 52,8 45,1

Н16РК 260 198,7 3,4 75,4 119,9

среднее 86 1.9 56,0 58,0

к)

*) - Н-фиксация не обнаружена.

Общий баланс азота в системе: почва-гастение-удобрение-атмосфера по данным изотопного анализа (мг/сос). Опит 2.

Вариант ! Вынос ! Потери ! Вннос ! Иммоби- ! Потери ! НесимбИо-! 14Я ! 14Н ! % ! лизация ( ! тическая

! почвы ! почвн ¡удобрения ! ¡удобрения 1 Н-фиксация

КС 82 _____ — _

НРК 145 151 176 41 183 229

НИЕ1 34 134 116 па 166 152

КЕКСд 62 131 68 186 146 52

НРШ3 34 163 27 243 129 133

среднее 83 145 97 147 156 142

Таблица 5

Общий баланс азота в системе: потаа-удобрение-атмосфера по данным изотопного анализа (мг/сос). Опыт 2,

Вариант ! Потери 1 % ! поЧВЫ 1 ! Внесено ! с ¡удобрением 1 в | Иммобилизация ! Потери ! ¡удобрения ! Несимбио-! гическея | Н-фиксащет

НС 86 — _ — — _ *)

НРК 69 380 117 189 74 —

кркс1 70 380 114 194 72 —

ш(с2 171 380 42 232 106 НО

нрксд 35 380 19 340 21 130

среднее 86 73 239 68

«т

ного режима, приближающегося к оптимальному, возможен положительный баланс азота почвы вследствие превышений размеров несимбиоти-ческоЭ азотфиксацик н ад де нитрифпкацией. Оптимизация питания растений необход шла не только для повышения количества и качества урожая, но к для сохранения биологического равновесия и плодородия почвы.

швда

1. Произведена количественная оценка влияния доз минерального азотного удобрения, вырашиванш растений и внесения дополнительного углеродного источника на протекание процессов минерализации , иммобилизации, денитрификации и нэснмбкотнческой азотфик-сации в серой лесной почве.

2. Внесение в почву органического углерода совместно с минеральными азотными удобрениями в наибольшей степени активизировало процесс иммобилизация, который составлял сильную конкуреащда растении,! за использование азота удобрений.

5. Коэффициент использования растениями и эффективность азота удобрений определялись не размерами его потерь, г интенсивностью его иммобилизации в почве в органическую форму.

4. Высокая степень компенсации расхода азота почвы обеспечивается в случаях высокой иммобилизации азота удобрения. При внесении низких доз азотного удобрения, компенсация расхода азота почвы токе низкая,

5. Внесение азотного удобрения в дозах 4, 8, 15 :,хХ/1Ш г почвы достоверно иягибпровало потенциальную азотупксацда. Регулирующим фактором для активности азотп-шсащж в серой лесной почве является не общее содержание минерального азота, а наличие его восстановленной Форш. содержанием К-ШГ£ и активностью азот-фиксации установлена отрицательная корреляционная зависимость. В условиях эксперимента азотйиксация прекращалась при содержании восстановленного азота выше 2,3 мг К-Ш^/ЮО г почвы,

6. Влияние растений, во-первш: - как поставщиков легкодоступных углеродных соединений - выражалось в стимулировании всех процессов азотного цикла (прялое действие), и во-вторых, снижая содержание минерального азота в почве, растения стимулируют фиксацию атмосферного азота и сникают активность денитрификации (косвенное действие).

7. Наличие свободных нитратов в почве являлось определяющим

15

фактором для проявления активности денитрификации (положительная корре лях-лонная зависимость). При оптимальных условиях выраадвэякя растений, активность денитрийгкацт в серой лесной почве наблюдалась при содержании нитратов вюе 1,25 мг Ш-KGÖ/IOO г почвы,

8. При внесен:": азотннх удобрений и органического углерода в серую лесную почву .увеличивается в целом ее биологическая активность. При этом выделение Со2, интенсивность разложения целлюлозы и динамика запасов мккробноЭ биомассы положительно коррелировали с активаостью азотфиксации. Содержание водорастворимых, углеродных соединений в почве влияло еще и косвенно на денитрификацию, через усиления процесса иммобилизации азота удобрений в почве.

9. Процессы, определяющие баланс азота в системе почва - рас-тение-удобрекие-атмосфера, гасли более высокую активность в абсолютных и относительных величинах, чем в системе почва-удобрение-аткосфера, Причиной повышения биологической активности почвы в присутствии растем:3 является сокращение времени генерации микроорганизмов и ускорение циклов превращений S и С в почве.

10. При оптимальных условиях для развития растений возможен положительный баланс азота почвы, вследствие значительного накопления за счет несимбиоткческий фиксации атмосферного азота, оптимальным отношением С:Н в удобрении можно принять ...12, так как в этом случае активность азотфиксации ж дэнитрификации сбалансирован !т i: баланс азота почни положительный.

Материал« дйссертасгш опубликована В работах:

1. Котева 1.3. Динамика активности азстфиксащш и денитрифи-кацпн в почве при применении азотных удобрений// Тез,докл.респ. конф."Экологические аспекты использования и охрани почвенных ресурсов республики".-Кишинев, 1991,

2. Котева Е.З. Динамика активности аэотфиксащти и денитрификации в почве при применении азотных удобрений,-София,1990.-Юс. Деп. в ЦИНГИ - 1ЩЕ 1990, Ä НД 3516/90.

3. Котева It.В., Кудеяров Б.Н., Мякиша Т.Н. Изучение влияния азотных удобрений и других факторов на потенциальную активность аэотйпксэюти и денитрификации в серой лесной почве// Агрохимия,- 1993.- № 6,-С.3-12.

3.02.93 r. Зак.5350F Тир.KS экз. Уч.-иад^, f,0 Отпечатано на ротапринте в ОКТИ ЛЦ РАН