Азотный фонд каштановой почвы

15-03-2014, 00:30
Исследованию азотного режима почв Сибири посвящены работы многих исследователей. Ими установлены основные особенности изменения форм азота в почвах Сибири. Как правило, длительное применение навоза увеличивает содержание общего азота, легко- и трудногидролизуемой фракции. При внесении соломы количество минерального азота снижается, а содержание всех фракций органического азота увеличивается. Минеральные азотсодержащие удобрения, напротив, не всегда повышают содержание органических форм азота.
При разработке приемов эффективного использования минеральных удобрений необходимо располагать достаточной информацией о превращениях в почве азота вносимых азотных удобрений. Исследованиями с привлечением метода меченых атомов (15N) установлена высокая скорость закрепления азота удобрений сибирскими почвами, в результате чего питательный элемент используется на 30% меньше, чем на аналогичных почвах в европейской части страны. При этом установлено, что сельскохозяйственными культурами в полевых условиях в первый год усваивается менее 30% внесенного азота, половина его закрепляется почвой и более 20% составляют потери. Высокая скорость закрепления азота удобрений почвой способствует снижению его потерь в результате нитрификации и денитрификации.
При этом наибольшая часть азота трансформируется в малоподвижные соединения в процессе иммобилизации. Азот за короткое время включается в микробную плазму и метаболические продукты. В последующем при ресинтезе и гумификации часть азота биомассы микроорганизмов переходит в состав гумусовых веществ.
Принимая во внимание имеющиеся данные по азотному режиму в почвах Сибири, нами на основе комплексных исследований в длительном стационарном опыте с удобрениями рассмотрены вопросы азотного режима каштановых почв (содержание и запасы общего азота, его фракционный состав, динамика и использование его минеральных форм).
Материалы по фракционному составу азота каштановых почв Бурятии представлены в работах Н.А. Загузиной, Н.Е. Абашеевой, Г.Д. Чимитдоржиевой. Их экспериментальные данные показали, что довольно большая часть органического почвенного азота в пахотном слое (83,5-94,0%) представлена негидролизуемыми и трудногидролизуемыми соединениями (табл. 5). Содержание резервной легкогидролизуемой фракции составляет 7,8-8,0% и незначительного количества (2,7-3,9%) минерального азота. С глубиной содержание азота во всех фракциях снижается.
Как показали наши наблюдения на стационарном опыте, содержание общего азота в верхней части профиля в связи с малой гумусированностью почвы незначительное, и с глубиной его количество снижается (табл. 6).
Азотный фонд каштановой почвы

Почти весь азот (97,9%) в гумусовом слое представлен с соединениями. Наибольшая часть его (72,1%) приходится на долю стойких органических соединений, не поддающихся гидролизу даже 5 и. H2SO4. Эта закономерность сохраняется вниз по профилю. Азотсодержащие соединения, которые не поддаются гидролизу 5 и. H2SO4, в основном, представлены гуминовыми и фульвокислотами, прочно связанными с малоподвижными полуторными окислами и кальцием, с минеральной частью почвы, а также нерастворимым остатком.
Содержание азота легко- и трудногидролизумых фракций в каштановой почве примерно одинаковое. Это свидетельствует о более высокой подвижности азота каштановых изучаемых почв в сравнении с их европейскими аналогами. Вниз по профилю абсолютное содержание азота этих фракций в соответствии с количеством общего азота закономерно снижается, относительное же повышается вследствие усиления мобильности соединений гумуса. Наименьшее количество азота в гумусовом горизонте обнаружено в составе минеральных соединений -2,1% от общего. Малое количество минерального азота связано с тем, что процессы минерализации азота в каштановых почвах происходят на фоне низкого содержания гумуса и при неблагоприятных гидротермических условиях.
В естественных условиях почва как саморегулирующая система сохраняет сбалансированный биоцикл азота. При распашке происходит нарушение круговорота азота в результате создания в почве благоприятных условий для разложения азотсодержащих органических веществ, отчуждения азота с товарной продукцией и применения органических и минеральных удобрений. Влияние этих факторов на азотный фонд почв неравнозначно.
С изменением окультуренности каштановых почв заметно изменяется ее азотный фонд. Так, в исследованиях Н.А.Загузиной, проведенных в Бурятии, при длительном (примерно в течение 100 лет) использовании каштановой почвы, по сравнению с целинной почвой, отмечено увеличение общего азота (табл. 7).
При этом в азотном фонде пашни больше содержалось азота в минеральной (на 24 мг/кг или на 80 %) и в легкогидролизуемой (на 37 мг/ кг, или на 49,3 %) фракциях. Содержание азота трудногидролизуемой фракции меньше на 18 мг/кг, или на 18,8%. Количество азота негидролизуемой фракции превышало незначительно - на 16 мг/кг, или на 1,4%.
Азотный фонд каштановой почвы

Как видно из приведенных данных, в процессе длительного использования пахотной каштановой почвы происходит перераспределение азота из трудногидролизуемой фракции в более мобильные - минеральную и легкогидролизуемую фракции.
Увеличение запасов общего азота наблюдалось при окультуривании дерново-подзолистых почв Омской области, на черноземах же, наоборот, отмечалось его снижение. Отсутствие накопления азота в черноземах по сравнению с дерново-подзолистыми почвами связано со слабой минерализацией азота, находящегося в трудно- и негидролизуемой фракциях.
Фракционный состав азота почвы также тесно связан с балансом азота. Как свидетельствуют результаты наших исследований, при отрицательном балансе азота (дефицит 15,3 кг/га) содержание всех его фракций при внесении азота в дозе 25 кг/га пашни по сравнению с контролем практически не изменилось (табл. 8). Внесение навоза в дозе 10 т на га пашни (при положительном балансе 19,2 кг/га) по сравнению с контролем обеспечило повышение в большей мере минеральной (на 172,5 %), затем трудногидролизуемой (на 36,2 %), в меньшей - легкогидролизуемой (12,4%) и незначительно негидролизуемой (7,9 %) фракций азота. Как видно из этих данных, внесение навоза повысило в первую очередь содержание доступного растениям минерального азота, количество которого превысило контрольный вариант в 1,7 раза. Ощутимо воздействие навоза на трудногидролизуемую фракцию азота. Увеличение содержания азота этой фракции свидетельствует о создании резерва азота для питания растений. В негидролизуемой части азота, представляющей консервативную его долю, существенных изменений не произошло.
Азотный фонд каштановой почвы

Видим, что для каштановых почв Забайкалья характерно более высокое содержание негидролизуемого органического азота и меньшее - трудногидролизуемого, легкогидролизуемого и минерального в сравнении с европейскими аналогами. Систематическое применение органических и минеральных удобрений приводит к накоплению мобильных минеральных и органических соединений азота.
Результаты наших исследований показали, что длительное систематическое применение минеральных и органических удобрений на каштановой почве приводит к изменению содержания общего азота в почве (табл. 9). Эти изменения тесно связаны с его балансом.
При отмечающемся отрицательном балансе азота на безазотных вариантах и на вариантах с внесением азота в дозе 27 кг/га (дефицит 12-25 кг/га) отмечено снижение запасов общего азота по сравнению с исходным на 12,2-14,4%, или 11,6-13,7 кг/га в год.
При положительном балансе элемента (1-7 кг/га) на выровненных по питательным веществам органической, минеральной и органоминеральной системах удобрений содержание общего азота по сравнению с исходным практически не изменилось.
Азотный фонд каштановой почвы

Увеличение общего азота по сравнению с исходным на 22,2 %, или на 21,1 кг/га в год, отмечается при внесении навоза в дозе 17,1 т/га.
Физиологическая равноценность нитратной и аммонийной форм азота была доказана исследованиями Д.Н. Прянишникова и подтверждена его учениками. На преимущественное питание растений аммиаком указывали А.А. Шмук, А.Н. Лебедянцев, К.К. Гедройц. Однако в почвенных условиях Сибири, как показали исследования А.Е.Кочергина, Г.П.Гамзикова, Л.В. Помазкиной, П.П. Крупкина, Т.П. Членовой и других, нитраты имеют преимущество перед аммиаком.
Эта форма минерального азота является основным источником питания растений. Установлено также, что уровень содержания нитратного азота в слое 0-40 см весной перед посевом сельскохозяйственных культур или поздно осенью, перед уходом в зиму, является диагностическим показателем обеспеченности растений азотом. На возможность использования содержания нитратного азота при определении потребности зерновых культур в азотных удобрениях на черноземных почвах Западной Сибири впервые указал А.Е.Кочергин. Разработанная им система и методика составления прогноза потребности в азотных удобрениях рекомендованы и широко используются в настоящее время системой агрохимслужбы Сибири.
Количество нитратного азота изменяется в широких пределах в зависимости от почвенно-климатических особенностей региона, типа почв, предшественников, условий увлажнения, температуры почвы, внесения удобрений и т.д. Например, каштановые почвы Украины способны накопить в паровом поле нитратов от 50 до 100 мг/кг почвы. Даже сравнительно малоплодородные светло-каштановые почвы Волгоградской области в благоприятные по увлажнению годы могут накопить в пару большое количество нитратного азота.
В Бурятии изучению нитратной формы азота в каштановых почвах посвящен ряд работ. Ими показано, что накопление этой формы, прежде всего, определяется запасами гумуса и общего азота. Незначительная величина почвенно-поглощающего комплекса, низкая влагоемкость каштановых почв, холодный и засушливый весенний и раннелетний периоды затормаживают накопление подвижных форм питательных веществ.
Так, наши наблюдения в стационарных опытах и на полях ОПХ-ГПЗ «Иволгинское» показали, что содержание нитратного азота в пахотном слое каштановой почвы по всем предшественникам (при меньших запасах в них гумуса и общего азота) в два раза меньше, чем в черноземах (табл. 10).
Азотный фонд каштановой почвы

Следует отметить, что на аналогичных каштановых почвах в Калмыкии и Ставрополье (гумус 1,57-1,6%) при более благоприятных термических условиях (среднегодовая температура положительная: +8,6 и +9,0°С), чем в Забайкалье (среднегодовая температура отрицательная: -1,6; -2,5°С), к концу парования нитратного азота накапливается в 6-7 раз больше.
Колебания содержания нитратного азота в каштановых почвах Забайкалья по годам связаны, в основном, с погодными условиями. При неблагоприятных температуре и влажности сдерживаются не только процессы нитрификации, но и уменьшается продуктивность культур, а следовательно, вынос элементов питания растениями. Наблюдения показывают, что запасы нитратов осенью в почве находятся в обратной зависимости от урожайности зерновых культур. После урожайных лет (как правило, повышенного или нормального увлажнения) содержание нитратов в почве после уборки культур невысокое. В годы с низким урожаем в почве остается много неиспользованного азота, который будет потребляться последующей культурой. Наблюдения за период 1990-1996 гг. показали, что после урожайных лет в почве под зерновыми культурами в слое 0-60 см остается в среднем 3,4-10,1 кг/га, после засушливых - около 8,6-21,1 кг/га нитратного азота.
Общие особенности распределения нитратного азота по профилю каштановых почв состоят в большей концентрации их в метровом (63-81%) слое почвы (табл. 11). С глубиной количество нитратного азота снижается, однако в сильно дождливые годы возможна миграция и накопление его во 2-м (10-17 %) и 3-м метрах (9-20 %).
Азотный фонд каштановой почвы

Значительное количество нитратного азота (40,3 мг/кг почвы) на глубине 280-300 см было обнаружено перед посевом пшеницы в каштановой супесчаной почве Кулундинской степи.
По данным Г.П. Гамзикова, в разных почвенно-климатических зонах Омской области, как правило, на глубине свыше 100 см значительного накопления нитратного азота не наблюдается. В сильно увлажненные годы (частота таких лет - один из 8-10 лет) возможен перенос нитратов с нисходящим током гравитационной влаги до третьего полуметра.
Как свидетельствуют данные В.И. Кирюшина, Г.И. Ткаченко, в условиях Западной Сибири в 3- и 4-польных зернопаровых севооборотах за 17 лет в 3-метровом слое обыкновенного чернозема накопилось большое количество N-NO3, соответственно 761 и 512 кг/га.
В отличие от почв Западной Сибири, где отмечается подтягивание азота из более глубоких слоев профиля в верхние слои и использование его для питания, в каштановых почвах Забайкалья не обнаружено обратного капиллярного поднятия N-NO3. Как свидетельствуют данные Н.А. Ногиной, К.A. Уфимцевой; Н.А. Ногиной, В.Б. Бохиева, А.И. Куликова и др., в каштановых почвах Забайкалья, периодически подвергающихся сквозному промачиванию, подтягивания легкорастворимых солей вверх по профилю почвы при диффузии водяных паров из-за высокой щебнистости и опесчаненности грунта не происходит.
На распределение нитратного азота по профилю почв оказывают влияние растения. Интенсивное потребление азота в период вегетации и более низкая нитрифицирующая активность почв под растениями приводят к снижению запасов азота нитратов по всему профилю.
Изменения в содержании нитратного азота по профилю тесно связаны с уровнем урожая. Нитраты второго полуметра практически не используются пшеницей по пару при низкой урожайности - 7 ц/га. При более высоких урожаях растения используют азот нижних горизонтов. Во влажные годы с высоким уровнем урожая пшеницы по пару на неудобряемом варианте (34-39 ц/га) и соответственно высоким выносом элемента (104-117 кг/га) можно предположить, что растения используют азот из второго метра (табл. 12), так как запасы N-NO3 перед посевом в слое почвы 0-160 см с учетом текущей нитрификации в большей мере соответствуют показателям выноса азота с урожаем.
Азотный фонд каштановой почвы

Таким образом, под влиянием гравитационного тока влаги нитратный азот может при определенных условиях (большое количество осадков, парование почвы, применение азотного удобрения, навоза) мигрировать за пределы метрового слоя каштановой почвы. Вследствие щебнистости подпочвы передвижение нитратов из нижних слоев профиля в верхние затруднено.
Количество нитратного азота в почвах сильно варьирует в зависимости от интенсивности процессов нитрификации. Интенсивность накопления нитратов динамично и определяется биологическими и агротехническими условиями. В паровом поле, где создаются благоприятные условия нитрификации, происходит максимальное накопление нитратного азота (табл. 13).
Азотный фонд каштановой почвы

Количество его возрастает от весны к июлю-августу и практически остается неизменным до осени. В период май-июнь темпы накопления нитратного азота, как правило, вследствие засушливых условий и недостатка тепла замедлены. Резкий подъем нитратообразования наблюдается в увлажненную вторую половину лета (июль-август).
Наши исследования в среднем за 1985-1992 годы по динамике нитратного азота в различных паровых полях в каштановой супесчаной почве, также подтверждают вышеперечисленные тенденции (табл. 14).
Так, содержание N-NO3 в конце весны и начале лета на всех паровых полях незначительно и несколько повышается лишь к середине июня. В июле с выпадением летних осадков часть нитратного азота иногда вымывается в нижележащие слои почвы, в отдельные годы оно довольно значительно. В основном же нитраты приурочены к верхнему горизонту почвенного профиля.
Азотный фонд каштановой почвы

Содержание нитратного азота к середине июля существенно ниже по сравнению с июньским определением. До этого периода на парах разницы в содержании нитратного азота по фонам удобрений не обнаруживается. Причина низкого содержания нитратного азота в начале лета, прежде всего, связана с недостаточной увлажненностью почвы в этот период, вследствие чего процессы нитрификации несколько подавлены. Кроме того, то небольшое количество нитратов, которое продуцировалось в почве, вероятно, в значительной мере поглощалось растениями и микроорганизмами. Определение содержания нитратов в середине августа показало, что на всех парах наблюдается его нарастание, но в разной степени и в зависимости от фонового удобрения. На неудобренном чистом пару обнаружено нитратов 5,2 мг/кг почвы, несколько выше его содержание по занятому (5,5 мг) и сидеральному (6,1 мг).
Под зерновыми культурами содержание нитратного азота также динамично. Наряду с накоплением нитратного азота за счет текущей нитрификации одновременно происходит обеднение его запаса в результате потребления растениями и микроорганизмами, миграции в нижние слои профиля, потерь вследствие денитрификации и поверхностного стока при ливневых осадках (табл. 15).
Азотный фонд каштановой почвы

В засушливые годы, когда урожайность зерновых культур (овса) низкая (6,3-7,2 ц/га) и собственно невелик вынос элемента (14,8-17,0 кг/га), содержание нитратного азота изменяется незначительно на протяжении всей вегетации растений. Обычно в период колошения-созревания, когда прекращается интенсивное потребление питательных веществ растениями, в почве увеличиваются запасы нитратного азота за счет текущей нитрификации.
Исследования, проведенные в зернопаровом севообороте (табл. 16), показали, что обеспеченность нитратным азотом, согласно градации А.Е. Кочергина, по всем предшественникам низкая: по пару 4,1±1,2, по зерновым 2,7±0,6-1,9±0,5 мг/кг.
Азотный фонд каштановой почвы

В этих условиях применение азотных удобрений высокоэффективно при выращивании сельскохозяйственных культур.
Высокая эффективность азотных удобрений в Сибири показана в работах Г.П. Гамзикова и Д.М. Аникста. Проблема рационального применения азотных удобрений должна охватывать не только вопросы баланса азота, условий азотного питания растений, учета процесса текущей нитрификации, технологии внесения туков, но и их действие на свойства почв, что требует организации постоянного контроля за ходом почвенных процессов.
При этом дополнительное позитивное влияние оказывает внесение удобрений в паровые поля (табл. 17). При внесении азотно-фосфорных удобрений (20-25 июля) возрастает содержание нитратного азота, и через месяц после внесения удобрений его оказалось в пределах 11,2-11,8 мг/кг почвы. Аммиачные и амидные удобрения при этом довольно быстро претерпевают изменения в каштановой почве, что приводит к заметному увеличению запасов нитратного азота в слое почвы 0-40 см.
Азотный фонд каштановой почвы

При внесении в паровые поля органических удобрений (навоз) в те же сроки, что и минеральных, существенно повышается содержание нитратного азота, хотя запасы в 2,0-2,4 раза меньше, чем на фоне минеральных удобрений. Это связано с тем, что запахиваемая органическая масса донника и навоза в начальный период взаимодействия с почвой замедляет темпы накопления нитратов из-за резкого нарушения соотношения между углеводами и азотом. Обильное внесение углеводистых веществ вызывает бурное развитие целлюлозоразлагающих и некоторых других видов бактерий, что приводит к закреплению минерального азота в плазме этих микроорганизмов.
При систематическом применении минеральных (азотного) и органических удобрений содержание нитратного азота значительно возрастает, хотя основные закономерности по предшественникам сохраняются. Обращает внимание то, что под влиянием обеих систем удобрений количество N-NO3 возрастает как в верхних (0-40 см), так и в нижних (60-100 см) слоях профиля. В среднем по севообороту запасы нитратного азота в слое 0-40 см увеличиваются в 2,2-2,5 раза, в метровом слое - в 1,9-2,2 раза в зависимости от системы удобрений.
В условиях Бурятии и отчасти в Северном Казахстане, в отличие от европейской части России, нитратный азот, накопленный по паровым полям и на ранней зяби, сохраняется до весны следующего года. Более того, в условиях Северного Казахстана после парового поля потребность яровой пшеницы в азоте минеральных удобрений может проявиться только на третий год.
Наши исследования показали, что на каштановых супесчаных почвах республики практически во все годы необходимо внесение азотных удобрений даже по чистому пару. Так, по чистому пару к моменту посева первой культуры севооборотов накапливалось 4,5 мг/кг почвы нитратного азота (табл. 18), что требует дополнительного внесения азотных удобрений при посеве в рядки.
Иная ситуация складывается в севооборотах с донниковыми парами. Поступающие в почву растительные остатки и надземная (при сидерации) зеленая масса донника создают в почве определенный запас органического вещества, часть которых в первый же год может послужить источником для образования нитратов. При этом большое значение в накоплении доступного растениям азота имеет то, что донник является бобовой культурой, которая благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями усваивает азот из атмосферы и обогащает им почву. В наших опытах занятые пары по накоплению нитратов существенно превосходят чистые пары. Дополнительное поступление в почву надземной растительной массы при сидерации еще более улучшает мобилизацию нитратного азота. К моменту посева первой культуры после пара нитратов по сидеральному пару накопилось на 47,1 % больше, чем по занятому. По сравнению с чистым паром их здесь содержалось больше на 66,7%. В свою очередь, занятый пар по содержанию азотной пищи превосходил чистый на 13,3%.
Наименьшее количество нитратного азота к моменту посева отмечалось на повторном посеве пшеницы. На неудобренном варианте его содержалось по сравнению с сидеральным паром в 3,4 раза меньше, с занятым - в 2,3 и 2,0 раза меньше, чем по чистому пару.
Осеннее определение содержания нитратного азота под первой культурой севооборотов показало весьма незначительное их количество с некоторым превосходством севооборотов с донниковыми парами на варианте внесения органических и отчасти минеральных удобрений.
Вторая культура после пара в среднем за годы исследований имела лучшую обеспеченность нитратным азотом в севооборотах с донниковыми парами. Так, в этих севооборотах азотной пищи к моменту посева второй культуры после пара обнаружено по сравнению с севооборотом с чистыми парами больше на 39,1 по неудобренному фону, на 42,4 - по минеральной и на 66,7% — по органо-минеральной системе удобрений. К тому же как минеральная, так и органо-минеральная системы удобрений во всех севооборотах обеспечили существенное превосходство над неудобренным фоном. Определение содержания нитратного азота в конце вегетации овса на зерно (вторая культура) показывает, что оно практически одинаково во всех севооборотах. Близки величины накопления нитратного азота в различных севооборотах и перед посевом третьей культуры после пара. Так, на варианте без внесения удобрений в паровом поле содержание нитратного азота находится в пределах 4,2-4,4 мг/кг почвы, по минеральной системе в севооборотах - 5,4-6,2 и по органо-минеральной - 5,0-5,8 мг/кг почвы.
На неудобренных вариантах перед посевом третьей культуры после пара обнаружено нитратного азота существенно больше, чем перед посевом второй, что связано с более поздними (середина июня) сроками посева и усилением нитрификационных процессов в почве. Эта разница отмечается в севооборотах с чистым паром и на удобренных вариантах. Значительно меньше она в севооборотах с донниковыми парами по минеральной системе удобрений и практически сглаживается при органо-минеральной системе удобрений.
В конце вегетации третьей культуры после пара содержание нитратов по вариантам удобренности несколько выше в севооборотах с занятым и сидеральным парами. Во всех севооборотах не отмечено существенной разницы в содержании нитратного азота между системами удобрений.
Таким образом, содержание нитратного азота в каштановой почве Бурятии определяется предшествующей культурой севооборота и характером удобренности. Вынос растениями азота с урожаем приводит к обеднению почв нитратами. Культуры сплошного сева: пшеница, яровая рожь, овес, смешанные посевы овса на зеленую массу - оставляют после себя небольшое количество нитратов. В условиях полевых севооборотов нитрификацпонные возможности каштановой почвы значительно выше, чем при повторных посевах сельскохозяйственных культур. Донниковые пары, обеспечивающие приход дополнительной, обогащенной азотом органической массы, стимулируют нитрификационные процессы в почве. Внесение удобрений в севооборотах существенно улучшают обеспеченность культур севооборотов азотной пищей. По непаровым предшественникам и особенно поздно убираемым культурам содержание нитратного азота в почве резко уменьшается к концу вегетации, что предопределяет внесение после них азотных удобрений или парование участка.
Проведенные исследования в Бурятии по изучению режима обменного аммония показали, что содержание его в пахотном слое обычно высокое (15,6-32,7 мг/кг) и в большинстве случаев перед посевом превышает содержание нитратного азота.
Как отмечают И.Г. Важенин, Е.А. Важенина, четкой связи количества аммония с содержанием нитратов нет. По их данным, при паровании в летнее время отмечалось превышение нитратного азота над водорастворимой формой аммонийного азота, а под растениями наоборот - аммонийного над нитратным. При этом сезонная динамика под пшеницей была выражена слабо: перед посевом (5 мая) количество аммонийного азота в пахотном слое составляло 5,8 мг/кг, колошения (20 июля) 9,8 мг/кг и в фазу восковой спелости (30 августа) - 7,3 мг/кг.
По данным Н.Е. Абашеевой, М.Ц. Ракшаиной, наибольшее содержание аммонийного азота (22,3 мг/кг) отмечалось в период посева пшеницы (май) и по мере роста и развития растений количество его уменьшалось и перед уборкой составило 7,5 мг/кг.
Полное отсутствие аммонийного азота по всему профилю каштановой почвы перед посевом второй пшеницы после пара и незначительное его повышение (до 5 мг/кг) в летний период отмечено в опытах В.А. Ревенского. При этом после внесения азотных удобрений аммонийный азот обнаруживался в значительных количествах. К уборке он исчезал полностью или присутствовал в виде следов.
Проведенные нами исследования свидетельствуют о превышении содержания аммонийного азота над нитратным как в паровом поле, гак и под растениями, при этом содержание его перед посевом по профилю практически не зависело от парования, предшественника и возделываемой культуры (табл. 18).
Направленность динамики содержания аммонийного азота на варианте без удобрений под растениями примерно одинаковая. Весной, как правило, наблюдается высокое содержание обменного аммония, в течение лета оно уменьшается, осенью его количество опять повышается.
Динамика аммонийного азота более четко выражена, в основном, для пахотного слоя почв. В нижележащих слоях профиля эти изменения менее заметны, однако во влажные годы в подпахотном слое отмечается повышенное содержание обменного аммония (табл. 19).
Подобное увеличение аммония в низших слоях отмечено в работах А.Е. Возбуцкой, Г.П. Гамзикова, на каштановых почвах в Бурятии И.Г. Важениным, Е.А. Важениной. Это, по-видимому, связано с преобладанием восстановительных процессов над окислительными под влиянием избыточного увлажнения.
Азотный фонд каштановой почвы

Следует отметить, что различие в содержании аммонийного азота на варианте без удобрений по двум различным агротехническим фонам (пар, пшеница) незначительное. Парование и возделывание пшеницы не приводит к резкому сдвигу накопления аммонийного азота, несмотря на резкие отличия условий увлажнения и интенсивности биохимических процессов в почвах этих участков. В то же время по содержанию нитратного азота в метровом слое эти агротехнические фоны отличались в 2,8 раза.
Слабое воздействие агротехнических фонов на режим аммонийного азота отмечено рядом исследователей в почвах Сибири, что характерно и для каштановых почв Бурятии.
Внесение 40 кг/га азота и 40 т/га навоза в паровое поле приводит к повышению содержания аммония, однако к концу парования его количество уменьшается, и на варианте с аммиачной селитрой выравнивается с контрольным вариантом. На варианте с навозом нитрификация аммиака продолжается дольше. Быстрые темпы превращения аммонийной формы азота, внесенного с минеральными удобрениями, наблюдались в серых лесных почвах Предбайкалья, серых лесных и черноземах Западной Сибири и каштановых почвах Бурятии. Существенное влияние на режим обменного аммония оказывают гидротермические условия: при избыточном и недостаточном увлажнении и холодной погоде, как правило, количество его возрастает. Азот обменного аммония в основном потребляется растениями лишь после окисления нитратов.
Особенности режима нитратного и аммонийного форм азота в пахотных каштановых почвах необходимо учитывать при разработке приемов оптимизации азотного питания полевых культур на каштановых почвах в сухостепной зоне Забайкалья.
Наблюдения в полевых условиях позволили нам выявить хорошо выраженную обратную корреляцию между температурой почвы и содержанием обменного аммония в слое 0-20 см. Коэффициент корреляции между этими показателями в каштановой почве (п=9) составил -0,836±0,171.
С повышением температуры в течение вегетационного периода происходит уменьшение содержания обменно-поглощенного аммония. Снижение температуры осенью, как правило, обуславливает повышение концентрации этой формы азота. Обильное увлажнение, как и недостаток влаги, приводит к увеличению содержания N-NH4. Благоприятное сочетание условий увлажнения и температуры для нитрификации стабилизирует его содержание на уровне 6-12 мг/кг.
Итак, содержание нитратного и аммонийного азота в пахотном слое каштановых почв Бурятии составляет 1,1-1,7% от общего азота.
Наиболее лабильная среди подвижных форм азота - нитратная. Количество нитратного азота изменяется во времени, максимальное его накопление происходит в паровом поле, под растениями количество N-NO3 уменьшается по мере потребления.
На легких по механическому составу каштановых почвах нитратный азот в оптимальные по увлажнению годы концентрируется в основном в слое 0-60 см, во влажные годы - в слое 0-100 см.
Систематическое применение азотных минеральных удобрений и навоза приводит к увеличению накопления нитратов в метровом слое профиля. В каштановой почве эта форма азота - основной источник доступного для растений азота.
Содержание обменного аммония менее динамично, чем нитратного. С весны к июлю-августу его количество как в пару, так и под растениями уменьшается и к осени возрастает. Предшественник и возделываемая культура оказывают слабое влияние на накопление обменного аммония. Азотное удобрение и навоз приводят временно к увеличению содержания аммония в почве, но в последующем он быстро окисляется до нитратов. Существенное влияние на режим обменного аммония оказывают гидротермические условия: при избыточном и недостаточном увлажнении и холодной погоде, как правило, количество его возрастает. Азот обменного аммония в основном потребляется растениями лишь после окисления нитратов.
Особенности режима нитратной и аммонийной форм азота в пахотных каштановых почвах необходимо учитывать при разработке приемов оптимизации азотного питания полевых культур в сухостепной зоне Бурятии.
Таким образом, анализ экспериментального материала по азотному фонду пахотных каштановых почв Забайкалья характеризует низкие запасы общего азота. Основная часть почвенного азота (83-94%) представлена негидролизуемыми и трудногидролизуемыми органическими соединениями. Содержание резервной легкогидролизуемой фракции составляет 7-8%, и содержится минерального азота (2,1-3,9%). Нитратная форма азота является основным источником доступного азота для растений в агроценозе, и содержание его осенью или весной в пахотном слое или в слое 0-40 см служит достаточно надежным показателем обеспеченности полевых культур почвенным азотом и определения потребности их в азотных удобрениях.

  • Факторы повышения эффективности удобрений
  • Баланс элементов питания в севооборотах
  • Использование элементов питания сельскохозяйственными культурами
  • Содержание и вынос элементов питания
  • Удобрение и баланс питательных веществ в почве
  • Удобрение и содержание гумуса в почве
  • Гумусное состояние каштановых почв при их сельскохозяйственном использовани ...
  • Действие и последействие удобрений
  • Калийный режим
  • Фосфатный режим

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка Фаворит Агромир Техноорь

    Системы точного земледелия Автопартнер





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования