Введение к работе
Актуальность темы диссертации. В настоящее время сложившаяся система землепользования привела к ухудшению плодородия на значительной площади пахотных угодий. Причинами послужили, прежде всего, нарушение севооборотов, снижение количества вносимых органических и минеральных удобрений, использование последних без учета запасов питательных веществ в почве, а также многократные обработки почвы тяжелыми сельскохозяйственными орудиями и машинами. Как следствие, формирование урожая сельскохозяйственных культур происходит в основном за счет природного плодородия почв, что ведет к потерям гумуса и отрицательно влияет на их азотное состояние, то есть постепенно теряется активная часть азоторга-нических соединений.
В сложившейся ситуации оценка современного .азотного состояния почв агроэкосистем, поиск альтернативных источников азота, оптимизация азотного режима почв и уменьшение потерь азота приобретают особую актуальность. Решение этих вопросов возможно при изучении внутренних закономерностей трансформации азота почвы в биоценологическом комплексе, в том числе с применением кинетических подходов в исследованиях отдельных биохимических реакций превращения азота почв.
Цель и задачи исследования.. Целью данной работы явилось изучение современного состояния азотного фонда серых лесных почв Северной лесостепной зоны и черноземов типичных Предуральской степи республики Башкортостан, выявление особенностей трансформации соединений азота в этих почвах, обоснование приемов регулирования азотного режима почв. В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:
1. Изучение содержания, запасов, распределения, качественного состава азотного фонда серых лесных почв и черноземов типичных.
-
Изучение азотминерапизующей способности почв, выявление факторов, определяющих ее интенсивность, определение количества доступного растениям азота, образующегося за вегетационный период в различных гидротермических условиях.
-
Разработка эффективных способов регулирования азотного режима серых лесных почв и черноземов типичных.
-
Разработка и испытание новых соединений, ингибирующих процесс нитрификации в почве с целью пролонгирования действия мочевины.
Научная новизна. Впервые для серых лесных почв и черноземов типичных с использованием кинетических методов установлены количественные параметры по накоплению в течение вегетационного периода минеральных соединений азота, что может быть использовано при расчете оптимальных доз внесения азотных удобрений. Разработаны новые ингибиторы нитрификации мочевины, способствующие сохранению минеральных соединений азота в почве в аммонийной форме. Научная новизна этих разработок защищена семью авторскими свидетельствами. Выявлено, что систематическое внесение соломы и сидератов обогащает почвы азотом и оптимизирует азотный режим серых лесных почв. Показана эффективность минимальной обработки чернозема типичного и внесения соломы гороха и пшеницы для сохранения его азотного фонда.
Защищаемые положения. 1. Формирование азотного фонда серых лесных почв и черноземов типичных связано с биоклиматическими условиями их генезиса и с интенсивностью сельскохозяйственного использования. Для характеристики азотного состояния почв используются содержание и запасы общего азота, подвижного минерального азота (нитратный и обмен-но-поглощенный аммоний), а также учитываются содержание природно-фиксированного аммония, щелочногидролизуемого азота, состав органических азотсодержащих соединений и их формы, фракции органического азота, подразделяющие азотный фонд почв на различные по своей агрономической
5 ценности формы, содержание потенциально и реально минерализуемого азота, активность ферментов азотного обмена - протеаза, уреаза и дыхание почвы. Эти показатели позволяют оценить современное состояние азотного фонда почв.
-
Кинетические характеристики и количество потенциально минерализуемого азота отражают интенсивность биохимических процессов превращения соединений азота в почвах и могут служить для диагностики азотного режима почв.
-
На серых лесных почвах в качестве органических удобрений эффективны наряду с навозом сидераты и солома зерновых культур с добавлением мочевины. На черноземах типичных эффективно использование поломы без добавления азотных удобрений на фоне минимальной обработки почвы.
-
Новые ингибиторы нитрификации подавляют I фазу этого процесса и сохраняют минеральный азот в аммонийной форме.
Практическая значимость. На серых лесных почвах оптимизация азотного режима достигается использованием наряду с навозом сидератов, соломы гороха и пшеницы с добавлением мочевины. Кинетические характеристики трансформации органических соединений азота позволили рассчитать количество реально минерализуемого за вегетационный период азота. Предлагаемые ингибиторы нитрификации могут быть использованы на практике в целях повышения эффективности мочевины. На типичных черноземах минимальная обработка почвы в сочетании с внесением соломы способствует закреплению минеральных соединений азота (N-NOj) & органической форме в составе микробной биомассы , что предотвращает потери нитратов из пахотного горизонта и загрязнение окружающей среды.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены ria конференции молодых ученых БФАН СССР «Охрана и рациональное использование природных ресурсов Башкирии» (Уфа, 1985), на XI научно-производственной конференции почвоведов, агрохимиков и зсмледело» Юж-
ного Урала и Поволжья «Научные основы и практические приемы повышения плодородия почв Южного Урала» (Уфа, 1988), на научной конференции «Проблемы антропогенной эволюции почв Башкортостана» (Уфа, 1996), на научно-практической конференции «Северо-восточный регион Башкортостана: актуальные проблемы и пути их решения» (Уфа, 1996).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из 6 глав, общих выводов, заключения и практических предложений ( всего 152 страницы, 32 таблицы, 6 рисунков), списка литературы (245 источников, в том числе 35 иностранных).
