ПОТОКИ АЗОТА В АГРОФИТОЦЕНОЗЕ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ (исследования с 15N)

А. А. Завалин; О. А. Соколов; Н. Я. Шмырева

doi:10.30850/vrsn/2018/5/17-21

А. А. Завалин, академик РАН Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова
О. А. Соколов, доктор биологических наук Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова
Н. Я. Шмырева, кандидат биологических наук Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова

DOI: https://doi.org/10.30850/vrsn/2018/5/17-21

Аннотация

На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в Смоленской области проведен микрополевой опыт с внесением: биомассы овса и тимофеевки, азотного удобрения меченым стабильным изотопом ¹⁵N, навоза на использование растениями азота, проанализированы потоки этого элемента в системе удобрения – почва – атмосфера. Выявлено, что наибольшее количество азота удобрения и почвы ячмень потребляет при внесении азотного минерального удобрения; из биомассы овса и тимофеевки потребление ячменем их азота снижается на 18-36% и 6-36% соответственно. Внесение биомассы овса и тимофеевки повышает в 1,6-1,8 раза иммобилизацию азота в почве и устойчивость агрофитоценоза, снижает в 1,4-2,0 раза газообразные потери их азота по сравнению с азотным минеральным удобрением (режим стресса). Внесение навоза снижает в 1,6 раза потери азота из биомассы овса и тимофеевки. Максимальную урожайность зерна ячмень формирует при использовании азотного удобрения в результате потребления легкодоступного азота и меньшего закрепления его в почве. Применение только биомассы злаковых культур отдельно или с навозом уменьшает урожайность ячменя на – 30 13% по сравнению с азотными удобрениями, что сказывается на потоках азота в агроэкосистеме.

Литература

1. Авилов, А.С. Трансформация азота биомассы горчицы белой/А.С. Авилов, О.А. Соколов, А.А. Завалин, Н.Я. Шмырева // Достижения науки и техники АПК.– 2016.– т.30.– №2. С.29-31.
2. Верниченко, Л.Ю. Использование соломы как комплексирующего удобрения / Л.Ю. Верниченко, Е.Н. Мишустин // М.: Наука, 1980.– 116 с.
3. Завалин, А.А. Направленность и интенсивность потоков азота при экологизации и биологизации земледелия / А.А. Завалин, О.А. Соколов, Н.Я. Шмырева // Материалы всероссийского совещания научных учреждений участников Географической сети опытов с удобрениями «75 лет Географической сети опытов с удобрениями». Под ред. акад. РАН Сычева В.Г. М.: ВНИИА. 2016.- С. 102-107.
4. Мамченков, И.П. Превращение в почве азота зеленого удобрения, меченного 15N, и использование его растениями / И.П. Мамченков, Р.М. Тащеева, В.А. Васильев // Бюлл. ВНИИА.- 1977.- №33.- С.11-12.
5. Помазкина Л.В. Агрохимия азота в таежной зоне Прибайкалья / Л.В. Помазкина // Новосибирск.- Наука.- 1985.- 176 с.
6. Помазкина, Л.В. Новый интегрированный подход к оценке режимов функционирования агроэкосистем и экономическому нормированию интропогенной нагрузки, включая техногенное загрязнение почв / Л.В. Помазкина // Успехи современной биологии. 2004.- Т.124. №1. С.66-76.
7. Серегин, В.В. Использование ячменем меченого азота удобрения и накопление бобовыми биологического азота в зависмости от применения ингибиторов нитрификации / В.В. Серегин // Бюлл. ВИУА. 1998. Вып. 111. С. 14-15.
8. Сычев, В.Г. Экология применения органических удобрений / В.Г. Сычев, О.А. Соколов, А.А. Завалин, Н.Я. Шмырева // М.: ВНИИА.- 2017. – 336 с.
9. Суков, А.А. Усвоение растениями, закрепление в почве и потери азота растительных остатков / А.А. Суков // Агрохимия.- 1979.- №6.- С.12-17.
10. Тарасов, С.И. Экологические проблемы использования бесподстилочного навоза крупных животноводческих комплексов / С.И. Тарасов // Бюлл. ВИУА. М.- 1991.- №107.- С.10-17.
11. Черников, В.А. Потоки азота в агрофитоценозе при применении органических удобрений (исследования с 15N) / В.А. Черников, С.В. Лукин, А.А. Завалин, Н.Я. Шмырева, О.А. Соколов // Агроэкология.- 2015.- №4. -С. 18-22.
12. Шмырева, Н.Я. Особенности ассимиляции микроорганизмами азота фитомассы многолетних трав в почве различной степени эродированности / Н.Я. Шмырева, О.А. Соколов, А.А. Завалин // Доклады РАСХН.– 2014.– №3.– С. 35-38.
13. Шмырева, Н.Я. Участие азота многолетних трав в формировании органического вещества дерново-подзолистой почвы / Н.Я. Шмырева, О.А. Соколов, Л.Н. Цуриков // Плодородие. 2012.- №6(69).- С. 25-27.
14. Щапова, Л.Н. Микробная сукцессия при трансформации органического вещества / Л.Н. Щапова // Почвоведение.– 2004.– №8.– С. 967-975.
15. Crews T.E., Peoples M.B. Can the synchrony of nitrogen supply and crop demand be impoved in legume and fertilizer agroecosystems. Nutrient Cyclyngin Agroecosystems. 2005, v. 72. P.101-120.
16. Gaillard V., Chenu L., Recous S. Carbon mineralization in soil adjacent toplant residues of contrating biochemical guality. Soil Biol. Biochem., 2003. V.35. №1. P. 93-99.
17. Hadas A., Kautsky L., Goek M., Kara E.E. Rates of decomposition of plant residues and available nitrogen in soil, related to residue composition through simulation of carbon and nitrogen turnover. Soil. Biol. Biochem., 2004. V.36. №2. P.255-266.
18. Jensen L.S., Salo T., Palmason F. Jnfluence of biochrmical guality on C and N mineralization from a broad variety of plant materials in soils. Plant and Soil, 2005, v.273, №1-2, P.307-326.
19. Jnselsbacher E., Wanek W., Strauss J. A novel 15N tracer model reveals: Plant nitrate uptake governs nitrogen transformation rates in agricultural soils. Soil Biol. Biochem., 2013, v.57, P. 301-310.
20. Nicolardot B., Recous S., Mary B. Simulation of C and N mineralization during crop residue decomposition: a simple dy namic model based of the C:N ratio of the residues. Plant and Soil. 2001. V.228. №1. P.83-106.
21. Palm C.A., Gachengo C.N., Delve R.J. Organic inputs for soil fertility management in tropical agroecosystems: application of an organic resource database. Agric. Ecosyst. Environ., 2001, v.83, №1-2, P.27-42.
22. Thuries L., Pansu M., Feller C. Kinetics of added organic matter decomposition in a Mediterranean sandy soil. Soil. Biol. Biochem. 2001. V.33. №7-8, v. З, P. 997-1010.