Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние ингибиторов нитрификации на трансформацию в почве, баланс меченого азота удобрений и накопление нитратов в салатной продукции при повторных посевах зеленых культур

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние ингибиторов нитрификации на трансформацию в почве, баланс меченого азота удобрений и накопление нитратов в салатной продукции при повторных посевах зеленых культур"

РГб од 2 2 СЕН 1598

На правах рукописи

ПАВЛОВА Марина Юрьевна

ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ НА ТРАНСФОРМАЦИЮ В ПОЧВЕ, БАЛАНС МЕЧЕНОГО АЗОТА УДОБРЕНИЙ И НАКОПЛЕНИЕ НИТРАТОВ В САЛАТНОЙ ПРОДУКЦИИ ПРИ ПОВТОРНЫХ ПОСЕВАХ ЗЕЛЕННЫХ КУЛЬТУР

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва ~ 1998

Работа выполнена на Долгопрудной агрохимической опы ной станции им. акад. Д. Н. Прянишникова.

Научный руководитель — доктор биологических нау профессор Э. А. Муравин.

Консультант — кандидат сельскохозяйственных-нау Л. А. Горелик.

Официальные оппоненты:

доктор с.-х. наук, профессор Л. М. Державин; кандидат биологических наук Л. В. Чечеткнна.

Ведущее предприятие — Всероссийский научно-исследов тельский институт овощеводства (ВНИИО).

Защита диссертации состоится « » октября 1998 в « 14 » час. на заседании Специализированного сове Д 120.35.02 при Московской сельскохозяйственной академ! им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49. Уч ный совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « И » сентября 1998 г.

Специализированного соь. _ кандидат биологических наук

Ученый секретарь

В. В. Говори*

ОБЩДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы. Овощные культуры, выращиваемые в большинстве случаев рлди получения вегетативных органов, относятся к наиболее отзывчивым на применение азотных удобрений. В то же время овощные, особенно листовые, культуры обладают способностью при повышении уровня азотного питания накапливать нитраты в концентрациях, потенциально опасных для человека и животных. Общие особенности биологии и технологии возделывания разнообразных овощных культур предопределяют значительные потери азота внесенных удобрений и почвы вследствие денитрификации, а при поливе и вымывания нитратов.

Все это обусловливает целесообразность использования ингибиторов нитрификации в овощеводстве открытого и защищенного грунта не только для снижения потерь и повышения эффективности азотных удобрений, но и в целях получения экологически безопасной продукции с низким содержанием нитратов. При систематическом применении ингибиторов нитрификации актуальным является вопрос о возможных изменениях их биологической активности, обостряющийся при использовании препаратов с аммонийными удобрениями, а также модифицированных ими азотных удобрений под скороспелые зеленные культуры, повторные и уплотняющие посевы которых широко практикуются в овощеводстве.

Цель исследований. Основной целью исследований по диссертационной работе является изучение возможности Сокращения потерь азота удобрений и ограничения накопления нитратов в салатной продукции при повторных посевах зеленных культур эа счет применения безопасных с токсиколого-гигенической точки зрения ингибиторов нитрификации Д1Щ (дициандиамида) и КМП(1-карбамоип-З(5)-ыетилпираэола).

Научная коаиана. В серии вегетационных опытов с повторными посевами салата и пекинской капусты в течение сезона и на следующий год дана количественная оценка баланса меченого аэота сульфата аммония и кальциевой селиты в прямом действии и в последействии при систематическом применении ингибиторов нитрификации. Показана возможность сокращения с помощью изучавшихся препаратов потерь не только ПМ/--.-ГЧЩ.-.РО аммонийного азота, но и оставшегося в

почве, а затем реминералиэоьанного меченого азота удобрений в последействии. Установлено, что при повторной в течение сезона и на следующий год применении ингибиторов нитрификации сохраняется их биологическая активность, обуславливающая агрохимическую и агроэкологическую эффективность препаратов, в том числе как средства снижающего накопление нитратов в салатной продукции. Впервые изучено влияние применения.ингибиторов нитрификации на эффективность возрастающих доз фосфора удобрения.

Практическая значимость работы. Результаты исследований показали, что при повторном в течении сезона и на следующий год применении под посевы зеленных культур ингибиторы нитрификации ограничивали потери азота и повышали эффективность не только аммонийного удобрения в прямом действии, но и обоих форм (сульфата аммония и кальциевой селитры) азотных удобрений в последействии, а также без ущерба урожаю и ухудшения других основных показателей его качества уменьшали накопление нитратов в салатной продукции.

Выявлено положительное влияние применения ингибиторов нитрификации на потребление растениями почвенного фосфора и повышение эффективности небольших доз фосфора удобрения на почвах с низким содержанием подвижного фосфора.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались на заседаниях кафедры агрономической и биологической химии, научной конференции ТСХА в 1997 г., заседаниях научно-технического совета АООТ "ДАОС*, научных конференциях молодых ученых в ВИУА в 1996-9В гг. и на совещании Геосети полевых опытов ВИУА.

Основные положения диссертации отражены в 7 опубликованных работах.

объем И структура работы. Диссертационная работа изложена на 157 страницах машинописного текста и включает, кроме введения, 3 главы обзора литературы, 4 главы экспериментальной части, 31 таблицу, 11 рисунков, выводы и приложения. Список использованной литературы представлен 254 наименованиями, в том числе 83 иностранных авторов.

Условия проведения и методика наследований.

Исследования проводились в 1993-96 гг в 7 вегетационных опытах на Долгопрудной агрохимической опытной станции.

0 вегетационных опытах № 1 и 2 нами изучалось влияние повторного применения сульфата аммония и кальциевой селитры с КМП и ДЦД под весенние и летние посевы пекинской капусты на нитрификацию в почве, урожай салатной продукции и его качественные показатели, в том числе накопление нитратов,* также на потребление растениями основных элементов питания.

Применение в опытах № 3, 4 и 5 позволило, кроме того, изучить нитрификацию в почве меченого азота сульфата аммония и кальциевой селитры, потребление салатом азота почвы и удобрений в прямом действии и в последействии при повторном инс.^нии ингибиторов нитрификации КМП и ДЦД в течение сезона, а также на следующий год при учете последействия удобрений (опыты № 3 и 4).

Салат Берлинский желтый и пекинскую капусту Хибинская на салатную продукцию выращивали на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве, предварительно произвесткованной по 2/3 гидролитической кислотности, с содержанием гумуса 1,8%, подвижных форм фосфора и калия на уровне 3-4 класса обеспеченности и нитрифицирующей способностью 16-22 мг ГЯОэ/кг по Кравкову. Уборку урожая зеленных культур на салатную продукцию проводили через 45-50 дней в фазе 10-11 настоящих листьев. После уборки урожая и перенабивки сосудов проводились повторные в течение сезона (летние) и тре-тие (весной следующего года) посевы опытных культур.

Масса почвы в сосудах типа Вагнера при весеннем посеве -5 кг, при летнем - 4,5 кг, при третьем посеве - 3,5 кг воэ-душно-сухой почвы. Число растений в сосуде - Ь. Режим увлажнения почвы - 60% ПВ. Повторность в опытах - 6-8 кратная, в том числе в вариантах с - 2-4 кратная.

Азотные удобрения - сульфат аммония и кальциевую селитру вносили под первые два посева опытных культур в дозах 100 мг N на кг почвы. Исходное обогащение азота сульфата аммония в опытах »3, 4 и 5 - 18,3; 16,8; 45,3 ат.%, а кальциевой селитры - 13,2; 23,1 ат.% в опытах »4 и 5 соответственно. Для изучения судьбы остававшегося в почве азота удобрений применялось попеременное внесение меченых удобрений под весенние и летние посевы салата в двух из четырех повторностей соответствующих вариантов. Фоновые фосфорные и

калийные удобрения (в дозе 75 мг P20s и 150 мг Кг0 на кг почвы соответственно) вносили только под весенние посевы.

Ингибиторы нитрификации применяли с сульфатом аммония в рекомендуемых, дозах: ДЦД - 10%,КМП - 2% от азота удобрения под каждый посев опытных культур. В тех же количествах препараты использовали по фону PK и при удобрении салата и пекинской капусты кальциевой селитрой. Препараты выбраны с учетом имеющихся в литературе сведений об их токсиколого-гигиенической безопасности. КИП - малотоксичен, остаточные количества самого препарата и его основного метаболита -метилпираэола даже при систематическом применении не обнаруживаются в почве и растениеводческой продукции, в т.ч. скороспелой овощной (Погосян С.В., Вутанян Ю.Ф., 1990, ГЪре-лик J1.A., Янишевский Ф.В., Муравин Э.А. и др.,1990, Муравин Э.А., Кудряшова Л»А. и др.,1994, Matzel W., Bretenliz R. at al, 1987). ДЦД трансформируется в почве до мочевины без образования токсичных промежуточных продуктов и его азот (66,7%) используется растениями так же, как азот удобрения (Горелик H.A., Грицевич Ю.Г. и др.,1985, Amberger А.,1986, Hallinqor S.,1991).

Ь в'-г^таци-чнпых опытах № 6 и 7 в 1993-94 гг изучалось влияние применения KMI1 на эффективность возрастающих доз фосфорного удобрения и потребление растениями салата фосфора и других основных питательных элементов. Салат Берлинский желтый выращивали в сосудах типа Вагнера, вмещавши* 5 кг дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы с низким содержанием подвижного фосфора, предварительно произвесткованной по полной гидролитической кислотности. Изучали 4 дозы фосфора (25, 50, 75 и 100 мг PjOj/кг почвы) в форме од-нозамещенного фосфата кальция на фоне 100 мг N (мочевина) и 150 мг KjO (бикарбонат калия) на кг почвы. Ингибитор нитрификации КМП в дозе 3 мг/кг почвы вносили по фону NK и всем изучаемым дозам фосфора. Повторность в опытах 4-кратная. Число растений в сосуде - 15.

Урожайные данные всех опытов обрабатывали методом дисперсионного анализа с использованием ПЭВМ.

Содержание нитратов в свежем растительном материале определяли потенциометрически с использованием ионселек-тивного электрода, общего азота в воздушно-сухих образцах-

микроме-годом Кьельдаля после мокрого оэоления с фенолсерной кислотой, фосфора - колориметрически по методу Мерфи-Г'айли и калия и кальция - пламеннофотометрически. Содержание аммонийного и нитратного азота в свежих почвенных образцах определяли в вытяжке 1н КС1 при соотношении почвы и раствора 1:2,5 макрометодом Кьельдаля, восстановление нитратов проводили по Деварду. Изотопный анализ азота растительных и почвенных проб после соответствующей подготовки осуществляли на масс-спектрометре МИ-1201В в ВИУА.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. Урожай и качество салатной продукции при применении ингибиторов нитрификации а авотными удобрениями под повторные весенние и летние посевы пекинской капусты и салата и в последействии ааота на следующей! год.

Внесение азотных удобрений обеспечивало в условиях всех вегетационных опытов резкий рост урожая салата и пекинской капусты, но приводило к накоплению в салатной продукции нитратов в значительных концентрациях, в 1995 и 1996 гг. превышавших ПДК. По влиянию на урожай и содержание нитратов в растениях изучавшиеся формы азотных удобрений-сульфат аммония и кальциевая селитра-были практически равноценны (табл.1-2).

1. Урожай пекинской капусты и содержание нитратов в салатной продукции при повторных посевах(1-г сырой массы/сосуд; 2-мг нитратов/кг сырой массы). Опыт »1 и 2.

год 1994 1995

посев весенний летний весенний летний

вариант 1 2 1 2 1 2 1 2

РК-фон 52 420 49 500 52 460 48 520

КМП 52 430 49 450 53 450 48 500

ДЦД 50 410 50 470 53 440 49 500

N. 184 2320 173 3900 191 3840. 166 3650

N.+ КМП 171 960 175 1680 184 1700 158 1470

К.+ДЦД 172 880 168 1560 182 1800 168 1540

К«« 183 2280 181 3690 198 4010 171 3780

Ncm+КМП 185 2100 178 3600 198 3900 169 3600

182 2200 181 3500 196 3800 170 3650

НСР„ 14 420 10 640 11 700 9 660

Е)ыоокан аккумуляция нитратов в растениях при удобрении сульфатом аммония объясняется относительно высокой нитрифицирующей способностью почвы.

2. Урожай салата и содержание нитратов в растениях при повторных посевах (1-г сырой массы/сосуд; 2-мг нитратов/кг сырой массы) .__

год опыта первый второй

[nocen весенний летний весенний

(последействие 14)

варианты 1 1 2 1 1 2 1 2

Опыт *>3 1994 1995

РК-фон 36 115 28 200 38 120

КМП 35 130 29 180 37 110

ДЦД 35 120 26 180 39 115

N» 196 1200 63 1650 66 2400

N.t-KMIl 186 460 66 700 73 1100

N.+дад 188 520 76 780 74 1000

NcKU 200 1400 67 1500 68 2500

N.-'KMll 189 1300 67 1500 72 2000

N^+ДЦД 196 1300 65 1480 73 1900

HCP¡>5 11 1820 4 240 6 380

Опыт »4 1 1995 1996

РК-фон 37 400 33 340 42 150

КМП 37 380 35 340 42 130

ДЦД 38 400 34 350 44 125

N. 163 3800 120 3400 59 2100

N.+ КМП 171 1100 134 1500 76 900

N.+ДЦД 173 1250 137 1400 73 840

Ncicu 166 3750 125 3370 65 1900

N^+КМП 166 3700 125 3300 68 1300

169 37 00 126 3350 69 1400

HCPos 11 520 9 300 7 320

Применение ингибиторов нитрификции КМП и ДЦД под повторные посевы опытных культур, удобрявшихся сульфатом аммония, позволило существенно сократить накопление нитратов (в 2,5-3,3 раза в опытах с салатом и в 2,3-2,б раза р опытах с пекинской капустой) и увеличить содержание сырого протеина в листьях овощей без снижения других основ-

иых показателей качества (содержание Сахаров, аскорбиновой кислоты) и выхода салатной продукции (табл.1-3).

На следующий год после повторных посевов наблюдалось высокое последействие остававшегося в почве аэота удобрений, урожай салата возрастал в 1,5-2,0 раза по сравнению с вариантом, где азот ранее не вносился (табл.2). При этом под влиянием применения КМП и ДЦД уменьшалась концентрация нитратов не только в растениях, ранее удобрявшихся сульфатом аммония (в 2,2-2,6 раза при одновременном увеличении сбора сырой массы салата на 10-30%), но и кальциевой селитрой (в 1,4-1,8 раза без снижения урожая).

3.Отдельные показатели качества урожая пекинской капусты.

Варианты Весенний посев Летний посев

Содер- Скрой Саха- Вита- Содер- Сырой Саха- Вита-

жание проте- ра, % мин С, жание проте- ра, мин С,

сухо- ин, % на сы- мг-% сухо- ин, % 1 на мг-%

го ве- на рую го ве- на сырую

щества, аОс. массу щества, абс. массу

% сух. % сух.

в-во в-во

Опыт »1 . 1994 год

РК-фон 8,53 12 0,99 19 7,6 11 0,88 19

N. 6,71 21 1,93 38 5,23 25 1,53 37

N.+КМП 6,20 25 1,68 36 4, 62 29 1,36 34

N.+ДЦД 5,93 27 1,59 35 4,94 29 1,39 34

...... ....... 6,60 22 1,88 33 4 , 97 .. .25 .1^51 33

Опыт »2 . 1995 год

РК-фон 8, 62 11 0,93 18 8,33 10 0, 91 20

N. 5,61 22 1,71 38 5,18 24 1, 65 36

N.+ КМП 5,04 27 1,48 34 4,93 29 1,48 31

Н.+ДЦД 5,03 27 1,47 32 4,58 29 1,37 30

N«™ 5,41 22 1,68 33 4,97 24 1,66 32

" При систематическом применении КМП и ДЦД в рекомендуемых дозах по фону РК и при удобрении растений нитратный азотом фитоцидного действия препаратов на салат и пекинскую капусту не обнаружено. Временное угнетение ростовых процессов в начале вегетации опытных культур при внесении ингибиторов с сульфатом аммония, очевидно, было обусловлено аммиачным отравлением проростков с малым запасом углеводов в семенах и слаборазвитым фотосинтетическим anna-

рлтом, чти совпадает с наблюдениями других ис^л^допател^й (Муравин Э.А.,1991, Лаврова В.В.,1997,Barker A.V.at al, 1987,1989). Однако, к моменту сбора урожая признаков угнетения не наблюдалось и оно не сказалось на размерах выхода салатной продукции опытных культур, хотя отмечалось некоторое снижение содержания сухого вещества в листьях пекинской капусты, более чувствительной к форме азота. Согласно литературным сведениям стабильное снижение концентрации нитратов в растениях при использовании различных ингибиторов нитрификации нередко сопровождается уменьшением урожая нитрофильных овощей (Смирнов П.М., Ба-зилевич С.Д. и др.,1988, Горелик Л.А., Янишевский Ф.В. и др., 1989, 1992, Либацкая Т.Е.,1993).

Прм трехкратном - повторном в течение сезона, а затем на следующий год, применении ингибиторов нитрификации сохранялась их высокая биологическая активность. КМП и ДЦД одинаково активно сдерживали нитрификацию меченого азота удобрений и минерализовавшегося аэота почвы на протяжении всего периода вегетации опытных культур. К моменту интенсивного потребления азота растениями в почве под действием препаратов сохранялось в аммонийной форме 60-85% минерального азота (рис.1). На рисунке 2 прослеживается увеличение под влиянием КМП и ДЦД доли аммонийного аэота при одновременном возрастании содержания минерального аэота а почве фонового варианта РК и при использовании ингибиторов с нитратным азотом. Сокращение содержания нитратов в растениях, выращенных в последействии кальциевой селитры, объясняется торможением с помощью препаратов нитрификации минерализовавшегося ааота удобрений и почвы.

2. влияние пооторного щюшешаюш ингибиторов ютрифи-■ кжры на по®р®&и®кма ргютвшияква потаенно!4© аэота и балааш ¡мгачаакоте as ¿»а удобрений в пршоэ< действии и а пося&дайогеии. Коэффициенты использования пекинской капустой и салатом азота сульфата аммония и кальциевой селитры, рассчитанные разностным исходом, имели близкие значения. Не выявлено также различий б использовании опытными культурами азота изучавшихся удобрений в зависимости от срока выращивания. Внесение КМП и ДЦД способствовало увеличению вы-

А

1995 год

Б

Е

1996 год Г Л

РК кал ЯЦЯ № К»« И»* №>ц Мс«ц мсиц РК, КИП оцв № М»* Меам

«ои «л дуд кап -йод «ом мп дцд <*мл »дщ

Ш аммонийной азот; О нитратный азот.

Рис.1. Содержание минерального азота в почве при повторном внесении ингибиторов нитрификации под посевь; салата, мг/кг. Опыт »4.

А-череэ 28 дней после весеннего посева; Е-пос„~е у5орки весеннего г.осеэа; Е-г.ссде уборку, летнего посева; Г и Д-на следующий гол б последействие азстньс-: удобрений соответственно весной перед посевом и пссле уборки урожая.

«о

N. Ы. + КМП Н*+ДЦЦ

1-меченый азот удобрения в аммонийной форме;

2-аммонийный азот почвы;

3-меченый азот удобрения в нитратной форме;

4-нитратный азот почвы.

Рис.2. Динамика содержания минерального азота в почве под салатом весеннего посева, мг/кг. Опыт #3.

4. Вынос азота растениями и коэффициенты использования пекинской капустой азота удобрений (КИУ), рассчитанные

разностным методом. Опыт №1 и 2.

год 1994 1 99Ь

посев весенний летний весенний летний

вынос N КИУ вынос N КИУ вынос N КИУ вынос N КИУ

ВдрИАНТ иг/ » к 1 от иг/ * я » от иг/ » к * от иг/ 1 к » 0*

со- фону ■м«с со- фолу •м«с со- фону ■нас со- ♦ону «нас

суд РК ен- суд РК «и- суд РК «и- суд РК «м-

ного ного ного ного

РК-фон 85 100 - 64 100 - 82 100 - 65 100 -

кмл 87 102 - 65 102 - 83 101 66 101 -

ДЦД 87 102 - 66 103 - 85 104 - 67 103 -

N. 422 496 67 356 556 65 383 4 67 60 335 515 60

м.+кмп 430 506 69 375 586 69 397 484 63 358 551 65

ЫиДЦД 430 506 70 383 598 71 397 484 63 362 557 66

Ней* 422 496 67 362 566 66 382 467 60 331 509 59

425 500 68 365 570 67 385 469 61 333 512 59

к,»* ДЦД 426 500 66 368 575 67 387 472 61 336 516 60

носа азота пекинской капустой при весеннем посеве на 1015% и при летнем на 30-45% (табл.4).

Коэффициенты использования азота удобрений, определенные методом изотопной индикации, были значительно ниже рассчитанных разностным методом, что подтверждает известный факт увеличения использования почвенного азота растениями при внесении азотных удобрений. Использование салатом меченого азота сульфата аммония при весенних и летних посевах было ниже, чем азота кальциевой селитры. Поскольку размеры газообразных потерь азота изучавшихся удобрений оказалась близки, количество оставшегося в почве меченого азота удобрений после уборки урожаев салата различалась в той же мере, как и использование его растениями (рис.3).

А • 1995 год В

М» И««0«П Я.-ДЦД Моч Ш №<«МП.Ма«ДиД N04

1996 ГОД

N1 МгНМП И»»ДЦД Нсим Ш №ЧС01

О-использовано растениями; 3 -потери; О-осталось в почве. Рмс.З структура баланса »«ечвного азота удобрения, внесенного поя весенние (А) и летние (В) посевы салата при повторном внесении ингибиторов нитрификации, % от внесенного количества. Опыты 93к 4

Коэффициент использования меченого аэота в последействии салатом повторного летнего посева при наложении не-

меченых удобрений составив около 6%, а на следующий год - 5-В% от внесеного под весенний посев количества (табл. 5). После уборки урожая повторного летнего посева культур в почве оставалось значительное количество меченого азота в минеральной форме и в составе легкогидролиэуемой фракции органического вещества, что обусловило высокое последействие удобрений на следующий год.

5. Структура баланса меченого азота удобрений. Опыт »4.

(1-% от внесенного; 2-% от оставшегося количества).

Варианты Использовано Осталось в Потери

по фону растениями почве

РК 1 2 1 2 1 2

Прямое действие N и ИН.1995 г.

N. 33 - 43 - 24 -

Ы.+КМП 38 . - 48 - 14

И.+ДЦД 38 - 47 - 15 -

41 - 32 - 27 -

Исгц+КМП 41 - 32 - 27 -

Ис^и+ДОД 41 - 32 - 27 -

Последействие N при наложении азотных удобрений и ИН.1995 г.*

N. . 6/39 16 27 60 10/34 24

И.+КМП 9/47 20 33 69 6/20 11

К^+ДЦД 9/47 20 33 70 5/20 10

N„4 6/47 20 17 56 9/36 24

Лссц+КМП 6/47 21 17 58 9/36 21

Нси+ДЦД 6/47 21 17 58 9/36 21

Последействие Ы, 3-е применение ИН.1996 г ««

N. 5/44 26 16 60 5/39 14

м.+кмп 9/56 31 21 64 3/23 5

Н.+ДВД 8/55 30 21 65 4/24 5

НСГЦ 8/55 46 7 40 2/38 14

Ыега+КМП 8/55 46 7 42 2/38 12

И^+ДВД 8/55 46 7 42 2/38 12

•-числитель - в последействии, вн&мэнатель - в сумм вл два посева, »»-числитель - в последействии, знаменатель - в суьыа м три посева.

Применение ингибиторов нитрификации приводило к сокращению потерь азота аммонийного удобрения, а также минерализуемого в течение вегетации почвенного азота и закрепленного в почве, а затем реминералиэованного азота удоб-

рений. При внесении КМЛ и ДЦЦ с сульфатом аммония под весенние и летние посевы газообразные потери меченого азота удобрения снижались в 1,4-2,0 раза ,а о последействии сульфата аммония при наложении немеченого удобрения под летний посев в 1,2-2,0 раэа и на следующий год в 1,3-1,7 раза (рмс.З, табл.5).

В сумме за три посева при систематическом применении препаратов газообразные потери внесенного под первый посев азота сульфата аммония сокращались на 15-16% в то же время коэффициенты его использования салатом повышались на 11-12% от внесенного количества. Под влиянием КМП и ДЦД абсолютные размеры минерализации ранее закрепленного в почве азота удобрений практически не изменялись.

6. Использование салатом меченого азота удобрений при

год 1995 1996

посев весенний летний весенний(после-

действие N)

верна» Всего Мече- Азот Все- Мече- Азот Все- Мече- Азот

ты ный поч- го ный поч- го ный почвы

азот вы азот вы азот

удоб- удобре- удобре-

рения ния* ния»*

рк-фон 35 - 35 33 - 33 51 - 51

N. 297 143 144 196 108/25 63 127 43/22 62

N.-t-КМП 294 166 126 263 126/38 99 154 48/39 67

к.+дцд 298 170 128 285 134/37 114 156 46/36 74

322 183 139 226 114/22 90 132 46/26 60

К^и+КМП 325 182 143 230 115/22 93 131 46/26 59

326 183 143 229 113/22 94 135 46/26 63

* - числитель - внесенный азот, знаменатель - использованный в последействии;

•=« - числитель - использованный а последействии азот, внесенный под прошлогодний легкий посеа, знаменатель -использованный в ло-слаявйстаки азот, аивсанкый под проапороякмй весенний посав.

Необходимо подчеркнуть, что общие размеры потребления азота салатом и пекинской капустой весеннего посева под действием ингибиторов сохранялись на том яге уровне, а при повторных летних посевам, и на ел®дуежу«й х'од, - даже возрастали. Попеременное внесение мвчаншг азотных удобрений под весенние и летние посевы а д-лух. из четырех повторно-

u

стей соответствующих вариантов позволило вычленить потребление салатом азота почвы, которое при использовании ингибиторов с сульфатом аммония в прямом действии и в последействии имело тенденцию к увеличению, а с кальциевой селитрой - не изменялось (табл.6). Влияние КМП и ДЦД на баланс остававшегося в почве после повторных посевов салата азота сульфата аммония было сильнее выражено потому, что его количество было значительно выше (около 210 мг/ сосуд), чем азота кальциевой селитры (около 150 мг/сосуд)

От применения ингибиторов нитрификации в прямом действии нитратного удобрения существенных изменений в урожае, потреблении растениями азота удобрений и почвы, а также в структуре баланса меченого азота кальциевой селитры не установлено (табл.1-5,рис.3)• Однако, под влиянием повторного в течение сезона и на следующий год внесения препаратов отмечалась тенденция к снижению потерь и повышению использования салатом меченого азота кальциевой селитры в последействии (табл.5).

Таким образом, при повторном в течение сезона и на следующий год применении оба ингибитора нитрификации сохраняли свою биологическую активность и повышали использование растениями меченого азота удобрений, сокращая размеры газообразных потерь не только внесенного азота сульфата аммония, но и реминералиэованного азота изучавшихся удобрений (как, очевидно, и минерализовавшегося азота почвы).

3. Потребление веденными культурами фосфора и калия при испояьвоаании игамбиторов нитрификации.

В опытах W1 и 2 при внесении ингибиторов нитрификации с сульфатом аммония наблюдалась лишь тенденция к повышению выноса фосфора и калия с урожаем пекинской капусты - типичного нитрофила. В опытах »3, 4 и 5 под влиянием КМП и ДЦД существенно увеличивался вынос фосфора и калия салатом, предпочитающим смешанное аммонийно-нитратное питание. В опытах 1-5 применение ингибиторов нитрификации на фоне достаточно хорошей обеспеченности растений фосфором не повышало урожай опытных культур.

Принято считать, что усиление азотного питания растений, особенно в аммонийной форме, способствует улучшению потреб-

ления растениями фосфора. В обзорах, посвященных влиянию ингибиторов нитрификации на химический состав растений (31алдел Л.,КегкЬоГ£ Р.,1984, Муравин Э.А.,1989 и др.) отмечаются как подтверждающие это положение сведения, так и данные противоположного характера.

В опытах »6 и 7 на почве с низким содержанием подвижного фосфора значительное повышение урожая и потребления фосфора салатом от опасения КМП наблюдалось на фоне ИК и наименьшей из испытывавшихся доз фосфора. По мере увеличения доз фосфора прибавки урожая от применения ингибитора нитрификации снижались, а относительное, содержание, фосфора в растениях практически не изменялось. Полученные результаты (табл.7)

7. Влияние возрастающих доз фосфора и КМП на урожай салата и потребление растениями фосфора удобрения (1-беэ

Дозы РА по фону Урожай, г авс.сух. массы/сосуд Содержание Р, % на абс.сух.в-во Вынос, мг/сосуд КИУ, внес. % от кол-ва

МК 1 2 1 2 1 2 1 1 2

Опыт »6. 1993 год

0 2,7 7,6 0,42 0,42 11 32 - -

25 8,2 13,5 0,40 0,41 33 60 40 42

50 15,2 18,2 0,32 0,35 51 78 35 29

75 20, 9 22,8 0,26 0,32 66 67 26 26

НСР05 I ,2

Опыт №7. 1994 год

0 6,6 10,0 0,39 0,41 26 41 - -

25 14,0 15,7 0,34 0,38 48 59 40 33

50 17,4 18,7 0,35 0,35 61 66 32 22

75 19,9 19,8 0,33 0,35 66 69 24 17

100 21,2 20, 6 0,32 0,33 68 68 20 12

НСР05 1. 0

показали, что увеличение урожая и выноса фосфора на почве с низким содержанием подвижного фосфора проявлялось лишь при малых доза* фосфора удобрения. Многостороннее влияние торможения нитрификации с помощью КМП на условия минерального питания (уровень и форму азотного питания, рН почвенного раствора и доступность почвенных фосфатов) и физиологическое состояние растений повлекло за собой повышение

потребления фосфора почвы ¿аатом и эффекивности небольших

доя фосфорного удобрения.

выводы:

1.В серии вегетационных опытов с повторными в течении сезона и на следующий год посевами салата и пекинской капусты на салатную продукцию установлено, что при систематическом применении ингибиторы нитрификации дициандиамид (ДЦД) и карбамоилметилпираэол (КМП) в рекомендуемых дозах (10 и 2% от дозы азота удобрений) сохраняют свою биологическую активность и не оказывают фитоцидного действия на растения.

¿.Сульфат аммония и кальциевая селитра (внесенные под весенние и летние посевы зеленных культур в дозе 100 мг Ы/кг достаточно окультуренной дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почйы с относительно высокой нитрифицирующей способностью) в прямом действии а также в последействии по влиянию на урожай и накопление нитратов в растениях равноценны; повышение урожая и потребления азота опытными культурами сопровождается резким увеличением концентрации нитратов в салатной продукции.

3.С помощью метода изотопной индикации показано, что использование салатом азота сульфата аммония при весенних и летних посевах - ниже, а закрепление в почве - выше, чем азота кальциевой селитры. Размеры газообразных потерь меченого азота удобрений за период вегетации опытных культур были близки и варьировали по годам в зависимости от метеоусловий в пределах 19-29% от внесенного количества.

4.Коэффициенты использования в последействии меченого азота сульфата аммония и кальциевой селитры, внесенных под первый весенний посев, салатом летнего посева при наложении немеченых удобрений составляли 3-6%. Посеянный на следующий год салат использовал а последействии 5-8% и 12-21% от внесенного под весенний и летний посев количества меченого азота удобрений соответственно.

5. Размеры газообразных потерь меченого азота удобрений в последействии были близки и составляли: при наложении немеченого азота под летний посев салата - 24-32% от остававшегося количества азота, внесенного под весенний посев; при выращивании салата на следующий год - 12-14% и

14-16% от оставшегося количества аэо.та, внесенного под весенний и летний посев соответственно.

6.Ингибиторы нитрификации КМП и ДЦД, безопасные с точки зрения возможной аккумуляции токсических метаболитов в растениях и почве, обладали в рекомендуемых дозах равным ингибмрующим действием на нитрификационные процессы в почве. .Оба препрата тормозили нитрификацию внесенного меченого азота удобрений и азота почвы на протяжении всего периода вегетации опытных культур(45-50 дней), создавая преимущественно аммонийное питание растений.

7.КМП и ДЦД значительно ограничивали накопление нитратов в салатной продукции весенних и летних посевов опытных культур при совместном использовании с сульфатом аммония (в 2,3-3,3 раза), а также при учете последействия азотных удобрений на следующий год после повторных посевов салата (в 1,4-2,6 раза) без ущерба урожаю и ухудшения основных показателей его качества.

в.Временная консервация внесенного азота сульфата аммония в аммонийной форме с помощью ингибиторов нитрификации способствовала сокращению размеров газообразных потерь меченого азота удобрения (на 6-12%) за период вегетации салата при одновременном увеличении его использования растениями и закрепления в почве. Существенных изменений в структуре баланса меченого азота кальциевой селитры в прямом действии под влиянием препаратов не обнаружено,

9.3а счет сокращения с помощью ингибиторов нитрификации потерь меченого азота сульфата аммония а последействии (при наложении кемеченного аэота под летний посев на 9-14а на следующий год - на 5-9% от остававшегося а почве количества аэота, внесенного под первый посев) повышалось его использование салатом. Подобные изменения, хотя и менее выраженные, прослеживались в структуре баланса остававшегося в почве меченого аэота кальциевой селитры.

10.В условиях опытов внесение ингибиторов нитрификации приводило к увеличению потребления опытными культурами не только аэота удобрений и почвы, но и других основных элементов питания - фосфора и калия. В отдельны» опыта» на почве с низким содержанием подвиясного фосфора пол влиянием применения КМП повышались использование салатом поч-

венного фосфора и эффективность малых доз фосфорного удобрения.

11.Результаты исследований показали, что применение ингибиторов нитрификации КМЛ и ДЦД под повторные посевы скороспелых зеленных культур позволяет получать салатную продукцию с безопасным содержанием нитратов без ущерба урожаю и ухудшения основных показателей его качества при более экономном использовании азотных и фосфорных удобрений.

□о материалам диссертации опубликованы следуюяие работы:

1.Павлова М.Ю. Влияние разового и повторного применения ингибиторов нитрификации на баланс меченого азота сульфата аммония в опытах с салатом.//Тез.докл. 31 конф."Эффективность применения средств химизации и продуктивность с.-х. культур".-М.:ВИУА,1996.-С.21.

2.Павлова М.Ю. Эффективность применения ингибиторов нитрификации с азотными удобрениями при повторных посевах скороспелых зеленных культур.//Вюл.ВИУА,»110, М.,1997.-С.Зб.

3.Горелик Л.А., Павлова М.Ю. Влияние ингибитора нитрификации на мобилизацию фосфора в дерново-подзолистой почве .//Почвоведение.-1997.-»2.-С.231-239.

«.Павлова М.Ю. Эффективность применения ингибиторов нитрификации под весенние и летние посевы салата и пекинской капусты.//Сборник научных трудов молодых специалистов и аспирантов.-М.»МСХА.-1997.С

Б.Павлова М.Ю. Баланс меченого азота удобрений при внесении под весенние и летние посевы зеленных куль-тур.//Вюл.ВИУА, »111, М.,1998.-С.10-12.

6.Павлова М.Ю., Касицкий Ю.И. Эффективность систематического применения ингибиторов нитрификации под скороспелые листовые овощи. //Тез.докл.Всеросс.совещ.Геосети опытов.-М.гВИУА.-1998.-С.151-152

7.Павлова М.Ю., Грицевич Ю.Г., Серегин В.В. Агрохимическая эффективность ингибиторов нитрификации в повторных посевах зеленных культур.//"Агрохимия",1998, »7.С.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Павлова, Марина Юрьевна, Москва

МОСКОВСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА кафедра агрономической и биологичес кой етшм ДОЛГОПРУДНАЯ АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОПЫТНАЯ СТАНЦИЯ имени акад. Д.Н.ПРЯНИШНИКОВА

на .правах рукописи

ПАВЛОВА МАРИНА ЮРЬЕВНА

ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ НА ТРАНСФОРМАЦИЮ В ПОЧВЕ, БАЛАНС МЕЧЕНОГО АЗОТА УДОБРЕНИЙ И НАКОПЛЕНИЕ НИТРАТОВ В САЛАТНОЙ ПРОДУКЦИИ ПРИ ПОВТОРНЫХ ПОСЕВАХ ЗЕЛЕННЫХ КУЛЬТУР.

Специальность 06.01.04.- агрохимия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор Э. А. Муравин Консультант

кандидат сельскохозяйственных наук,, Л.А, Горелик

Москва - 1998

Оглавл шш * с-р,

Введение»-----------------------------------------4

Литературная часть.

1.1. Агрономические и экологические аспекты применения ингибиторов нитрификации и модифицированных, ими

азотных удобрений,-------------------------------

1.1.1 . Снижение потерь азота удобрений и условия эффек-

тивного применения ингибиторов нитрификации,------7

1=1=2= Повышение эффективности азотных удобрений с

помощью ингибиторов нитрификации,----------------17

1.1.3. Природоохранные функции применения ингибиторов

нитрификации *------------------------------------23

1=2. Применение ингибиторов нитрификации в овощеводстве. 1,2.1. Особенности трансформации азотных удобрений и баланса азота в системе "почва=растение" при

возделывании овощных культур,---------------------31

1.2.2= Специфика применения ингибиторов нитрификации

под овощные культуры,----------------------------39

1.2.3. Систематическое применение ингибиторов нитрификации. -----------------------------------------45

2= Экспериментальная часть .

2Л, Задачи, условия и методика исследований,---------53

2,2. Влияние применения дициандиамида(ДЦЦ) и карбамоил-метидгагоаэола(КМЩ совместно с азотными удобрениями на урожай зеленных культур и его качество, нитрификацию в почве и потребление азота растениями при повторных посевах в течение одного сезона.======='62

2.2.1. Урожай и качество салатной продукции повторных посевов пекинской капусты и салата при использовании ингибиторов нитрификации,------------------------62

<£, . ¿. . . мсчеНО,1Ю ¿ЬОтй у ДоСреийм ПОД ДвПСи'ВИс^М

повторного внесения ДЦД и КМП.----------—-------—81

2.2.3. Влияние ингибиторов нитрификации на баланс меченого азота сульфата аммония и кальциевой селитры, исполь зование салатом почвенного азота.----------------90

2.3. Влияние повторного внесения ингибиторов нитрификации ДЦД и КМП на урожай салата и баланс меченого азота удобрений в последействии.--------------—-----96

2.3.1. Урожай салата и содержание нитратов в растениях при систематическом применении ДЦД и КМП.---------96

2.3.2. Баланс меченого азота сульфата аммония и кальциевой селитры в последействии, использование почвенного азота салатом повторного летнего посева при наложе нии немеченых азотных удобрений.-----------------104

2.3.3. Баланс меченого азота удобрений в последействии на следующий год и использование салатом почвенного азота при систематическом применении ингибиторов нитрификации.--------—-—-----—-----—-----------------108

2.4. Потребление салатом и пекинской капустой фосфора и калия при использовании ингибиторов нитрификации.

2.4.1. Относительное содержание в растениях и вынос урожая мм фосфора и калия при повторном внесении ДЦД и

2.4.2. Повышение эффективности фосфора удобрения с помощью

ингибитора нитрификации КМП.--------------------119

Выводы.---------------------------------------------127

Список использованной литературы.---------------130

Приложения.

Введение.

Применение азотных удобрений - одно из решающих условий повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Поэтому уровень производства и применения азотных удобрений в известной мере характеризует степень интенсивности земледелия. По влиянию на урожай различных культур азотные удобрения занимают приоритетное положение, поскольку их применение обеспечивает около половины общей прибавки урожаев(42,65,121,143).

Занимая ведущее положение в мире по производству и поставкам азотных удобрений, наша страна не достигла ожидаемого прироста урожайности сельскохозяйственных культур, что указывает на довольно низкий уровень эффективности современных технологий применения удобрений. Учитывая, что производство азотных удобрений - энергоемкий процесс, трудно ожидать, что в ближайшем будущем поставки и применение азотных туков будут возрастать„ Поэтому необходимо существенное повышение их эффективности за счет разработки новых технологий, применения удобрений с учетом почвенных и экологических условий, биологических особенностей возделываемых культур и других факторов. Задача повышения эффективности азотных удобрений тесным образом связана с поиском новых и совершенствованием существующих технологий в целях рационального и экологически безопасного их применения на основе современных сведений о закономерностях действия азотных удобрений на продуктивность культур, четких представлений о круговороте и балансе азота в агролаидшафтах с разной степенью нагрузки агрохи-микатами.

Важным показателем эффективности азотных удобрений яв= ляется степень усвоения культурами внесенного азота? которая в среднем составляет 30=50%. Размеры и интенсивность потребления растениями азота удобрений определяется совокупностью биогенных и абиогенных процессов трансформации азотных удобрений и почнн; которые? в свою очередь , зависят от физико-химических и биологических свойств почвы, погодных условий, системы земледелия и проводимых агротехнических операций. Растения при неблагоприятных условиях потребляют довольно низкое количество азота удобрений. В случае нерационального применения азотных удобрений их минимальная экономическая эффективность сопровождается ухудшением экологической ситуации в arpo™ ландшафтах из-за значительных потерь азота из почвы в ходе денитрификации и внутрипочвенной миграции нитратов. Размеры потерь азота в виде газообразных продуктов из почвы, находящейся под растительным покровом, составляют в среднем 20-30% от внесенного количества, РГз парующей почвы они резко возрастают;, достигая 50-60% и более.

Поиск путей и разработка практических способов снижения потерь и повышения эффективности применения азота удобрений идет в нескольких взаимодополняющих направлениях: совершенствование агротехнических приемов, создание медленнодействующих удобрений с контролируемой скоростью высвобождения азота и непосредственное воздействие на процессы трансформации азота в почве *

Широко известным агрономическим и природоохранным при= емом является применение ингибиторов нитрификации - препаратов, избирательно подавляющих жизнедеятельность нитрифицирующих микроорганизмов# осуществляющих окисление

аммония до нитритов. В результате обеспечивается временная {1-2 мес.) консервация в почве азота аммонийных и амидных удобрений в аммонийной форме(38,210,218,229). Это позволяет не только ограничить загрязнение водных источников нитратами, а атмосферы - оксидами азота, но и создает предпосылки для повышения эффективности усвоения азота удобрений и почвы растениями. Более продуктивное использование растениями азота при внесении ингибиторов нитрификации, прошедших строгую токсиколого-гипиеническую оценку, способствует улучшению качества продукции - повышению содержания протеина при одновременном уменьшении концентрации нитратов, что имеет особое значение при возделывании овощных м кормовых культур (€9,91,100,114). Основное количество нитратов поступает в организм человека с овощами. Овощные культуры, употребляемые в пищу в свежем виде, позволяют использовать содержащиеся в них витамины и минеральные соли в неизмененном виде и без потерь и способствуют лучшей переработке в организме других продуктов, но в то же время обладают способностью накапливать нитраты в потенциально опасных для человека концентрациях. Поэтому наиболее рациональный путь уменьшения отрицательного действия нитратов заключается в получении продукции с их безопасным содержанием.

1 .Лютерэдурягш часть* 1.1. Агрономические и экологические аспекта! применения шптбмторот нитрификации и модифицированные ими азотных удобрений.

1.1.1.Снижение потерь азота удобрений и условии эффективного применения ингибиторов нитрификацш!.

Потери азота из почвы в газообразной форме и за счет вымывания нитратов являются основной причиной снижения коэффициентов использования азота растениями и эффективности азотных удобрений. В происходящие в почве биологические и физико-химические процессы вовлекается не только азот удобрений, но и минерализованный азот почвы, что увеличивает размеры поступления оксидов азота в атмосферу (253). Образующиеся в почве оксиды азота представляют сейчас серьезную экологическую проблему, поскольку установлено их непосредственное участие в разрушении озонового слоя стратосферы, приводящее к резкому изменению спектрального состава солнечной радиации (22,249). Азот в виде газообразных соединений теряется на всех этапах нитрификации аммонийного азота, а затем при дальнейшем восстановлении нитратов.

Биологическая денитрификация - весьма динамичный процесс и зависит от ряда факторов: аэрации, влажности и температуры почвы, степени ее окультуренности и содержанию органического вещества, поступлению пожнивных и корневых остатков и соотношению в них С:М, дозы и формы применяемых удобрений(67,88,97,236). Способностью к дессими-ляторному восстановлению нитратов обладают при определенных условиях 70-80% почвенных микроорганизмов(97,176).

Как правило, азот в газообразной форме теряется преимуще^ ственно в наиболее влажные периоды года (весна, осень), Периодическое увлажнение и высушивание почвы увеличивают потери азота. Внесение свежих растительных остатков снижает потери азота, поскольку возрастает его иммобилизация в почве(18,58}„ Часть ранее иммобилизованного азота в результате реминерализацйи также теряется в виде газообразных соединений,

Потери азота удобрений из почвы происходят также за счет вымывания нитратов и поверхностного смыва, особенно рано весной и осенью. Увеличению размеров вымывания азота способствуют отсутствие растительности и применение высоких доз удобрений, внесение их с осени или по замерзшей почве, легкий механический состав почвы,, наличие промывного водного режима и т.п.(11,40,96,139,173). Вместе с тем, на основании опытов с меченными азотными удобрениями установленог что на эту статью потерь азота из связанных почв, как правило, приходится лишь 1-5% от внесенной дозы (31,65,118,135). Более интенсивными темпами про« исходит вымывание почвенных нитратов, образующихся в ходе минерализационных процессов (12,72,128,129),

Снижение потерь и повышение эффективности азотных удобрений возможно за счет увеличения усвоения азота сельскохозяйственными культурами вследствие оптимизации режима и условий их питания на основе почвенной и растительной диагностики (применение оптимальных доз и Форм азота, приближения срока внесения удобрений к периоду интенсивного потребления азота растениями, сбалансированного литания другими ааакро- и микроэлементами, локализации азотных удобрений в почве и т.д.), за счет агротехниче-

ских мероприятий, предусмотренных зональными системами земледелия, создания благоприятного водного режима и реакции почвы (6,40,68,88,127,136,153).

Для снижения загрязнения нитратами объектов окружающей среды и устранения опасности аккумуляции нитратов в растениеводческой продукции разрабатываются новые формы азотных удобрений пролонгированного действия, с контролируемой скоростью высвобождения азота - медленнораствори-мые и капсулированные. Создание медленнодействующих форм азотсодержащих удобрений ведется по пути производства труднорастворимых в воде соединений, азот которых высвобождается в доступной для растений форме в результате химических и микробиологических процессов в почве (конденсаты мочевины и различных альдегидов, азотные соединения на основе лигнинсульфоновой кислоты и т.д.), либо созданием на гранулах обычных азотных удобрений нерастворимых или слаборастворимых пленок (синтетических полимеров, фе~ нол-формальдегидных смол, аминов, парафинов и т.д.) (6,66, 87,164). В идеальном случае скорость высвобождения азота из таких удобрений должна соответствовать ходу потребления азота различными сельскохозяйственными культурами.

Применение медленнодействующих удобрений с контролируемой скоростью высвобождения азота в доступной для растений форме позволит существенно сократить потери азота из почвы, избеж

ать возможного неблагоприятного воздействия высокой концентрации азота на молодые растения, обеспечить более полное и продуктивное использование азота растениями, уменьшить кратность внесения или полностью отказаться от дробного применения удобрений, снизить накопление нитра-

тов в продукции (20,24,109,120). Однако современное состояние теоретических разработок, производства и применения медленнодействующих и капсулированных удобрений как в нашей стране, так и за рубежом оставляет желать лучшего.

В последние годы появились работы по изучению укрупненных гранул азотных удобрений размером 10-15 мм, массой 1-2 г, которые получили название супергранул. Внесение супергранул, также как локальные способы применения аммонийных и амидных форм, обеспечивает самоконсервацию аммонийного азота в зоне концентрированного очага удобрения (120,138,189).

Испытанным приемом повышения эффективности азотных удобрений является применение ингибиторов нитрификации, обеспечивающих сохранение в почве азота аммонийных и амидных удобрений в аммонийной форме. Для обеспечения транспортировки, хранения и улучшения качества внесения препаратов в почву применяется введение ингибирующих веществ в состав модифицированных азотных удобрений.

В настоящее время в мире в качестве ингибиторов нитрификации запатентовано около 250 различных препаратов. Наиболее тщательную и всестороннюю оценку прошли следующие вещества, обладающие ингибирующим нитрификацию действием: американский препарат 2-хлор-б(трихлорметил) пиридин или нитрапирин, выпускаемый в промышленных масштабах фирмой "Dow Chemical" под торговой маркой "N-serve"; терразол (этридиазол), выпускаемый "Oil Corporation, Baltimore, USA" под названием "Dwell"; дициандиамид(ДЦД), производимый в ФРГ фирмой "Suddeutche Kalkschtickstof-fwerke Trostberg AG" под названием "Didin" и в составе азотных удобрений, а также в Японии - фирмой "Chissocor-

poration Japan" в составе азотных удобрений; японские препараты: 4-амино-1,2,4-триазол (АТС) и 3-меркапто-1,2,4-триазол (МП") производства фирмы "Ishichara Sangyo Kaisha, Tokyo", 2-амино-4-хлор-б-метилпиридин (AM), выпускаемый "Toyo Koatsy Industries Inc." и "Toatso Chemicals Inc."; 1-карбамоил-З(5)-метилпиразол (КМП), разработанный в ГДР на Комбинате Агрохимии Пистериц (91,120). На опытном производстве Дзержинского филиала ГИАП получены экспериментальные партии карбамидаf модифицированного АТГ(4-амино-1,2,4-триазол гидрохлорид), дициандиамидом и КМП. Удобрения характеризуются хорошими ф и з и к о-меха ничес-кими свойствами и рекомендованы для промышленного производства (55,115).

Во многих научных лабораториях мира испытываются различные классы химических соединений и ведется поиск новых веществ на основе уже известных данных о связи нитроцид-ного (или бактериостатического) действия с химической природой, структурой и свойствами известных ингибиторов нитрификации(217,237). Наряду с производимыми препаратами в качестве ингибиторов нитрификации используются также материалы растительного происхождения, неорганические соли и пестициды с неспецифическим и косвенным тормозящим действием на процесс нитрификации (209,224,228,241). Постоянно ведется поиск материалов;, обладающих способностью к торможению нитрификации, среди отходов промышленности, побочных продуктов различных производств и лекарственных препаратов (90,98,142,151,211) .

Все вещества, испытываемые в качестве ингибиторов нитрификации, должны в ре коме ндуемых дозах обладать строгим селективным действием на нитрифицирующие микроорганизмы,

осуществляющие первый этап нитрификации, но при этом быть не токсичными по отношению к другим почвенным микроорганизмам, растениям, животным и человеку; перемещаться в почве с удобрением или раствором питательных веществ, не сорбируясь органическим веществом почвы, но б то же время не загрязняя грунтовые воды; сохранять биологическую активность достаточно продолжительное время (с момента внесения до периода интенсивного потребления азота культурой) ; быть достаточно дешевыми и технологичными при производстве, транспортировке и применении(81, 91).

Многочисленные исследования в лабораторных и модельных опытах выявили зависимость степени и продолжительности действия ингибиторов на нитрификацию от их вида, дозы, температуры, режима увлажнения, свойств почвы, формы вносимых азотны