Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений Жакаев Серикжан Ануарбекович

Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений
<
Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Жакаев Серикжан Ануарбекович. Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений : Дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.03 : Костанай, 2004 172 c. РГБ ОД, 61:05-6/39

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние изученности проблемы азота в земледелии 7

Глава 2. Объекты и методика исследований 20

2.1. Особенности природно-климатических условий Костанайской области 20

2.2. Характеристика черноземов 21

2.3. Методы исследований 30

Глава 3. Формы азота и их содержание в черноземах 36

3.1. Общий азот 36

3.2. Органические азотсодержащие соединения 40

3.3. Минеральный азот а черноземах 45

3.4. Необменно-поглощенный аммоний 50

3.5. Гидролизуемые фракции органического азота 53

3.6. Негидролизуемая фракция органического азота 56

Глава 4. Влияние удобрений на динамику соединений азота и их превращения в черноземах 57

4.1. Органические азотсодержащие соединения 57

4.2. Минеральный азот 62

4.3. Обменно-поглощенный аммоний 68

4.4. Нитратный азот 72

4.5. Азот легкогидролизуемых соединений 77

4.6. Азот трудногидролизуемых соединений 82

Глава 5. Влияние удобрений на биохимические свойства черноземов 87

5.1. Инвертазная активность 88

5.2. Протеазная активность 90

5.3. Уреазная активность 93

5.4. Содержание и состав свободных аминокислот в черноземах 94

Глава 6. Влияние минеральных удобрений на структуру урожая, урожай и качество зерна яровой пшеницы 102

6.1. Влияние удобрений на структуру урожая 103

6.2. Влияние удобрений на качество зерна 106

6.3. Влияние удобрений на урожай зерна 109

6.4. Экономическая эффективность применения удобрений под яровую пшеницу 114

Выводы 117

Рекомендации и предложения 121

Литература 122

Приложения 142

Введение к работе

Актуальность темы. Рациональное использование почвенных ресурсов является в настоящее время одним из ведущих факторов увеличения производства зерна в Северном Казахстане. Дальнейшее прогрессивное увеличение продуктивности земледелия возможно, главным образом, путем улучшения пищевого, в частности, азотного режима и других свойств почв. В настоящее время потребность растений в азоте удовлетворяется главным образом за счет почвенных запасов. Это нарушает оптимальный круговорот биогенных элементов в земледелии и способствует созданию отрицательного их баланса в агроэкосистеме [83,135,184,126,13,156, 34, 51, 98, 138, 168, 169, 170, 172] . По прошествии 50 лет после освоения целинных и залежных земель обстановка в отношении азотного режима почв значительно изменилась в отрицательную сторону. Повсеместно отмечается снижение содержания в почве гумуса, азота и минеральных его форм [76,77,176,177,45,81,178,101]. В этой связи важнейшими задачами современного агропочвоведения являются разработка приемов эффективного использования азотного фонда почв при одновременном сохранении их плодородия и рациональное применение азотных удобрений. Решение этих вопросов возможно лишь при изучении компонентного состава азотных соединений почв, выяснении роли ферментов в трансформации и декомпозиции различных азотных соединений.

Исследования проводились автором настоящей работы в период аспирантской подготовки при кафедре почвоведения и агрохимии Аграрно-Технологического института Костанайского государственного университета им. А. Байтурсынова с 1998 по 2002 г.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы явилось изучение азотного фонда черноземов обыкновенных и южных Костанайской области Республики Казахстан, распределения различных форм азота по профилю почв, выявление влияния азотно-фосфорных удобрений на динамику форм

азота и их трансформацию. В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:

  1. Изучить качественный состав азотного фонда черноземов обыкновенных и южных, содержание и распределение по профилю почв различных его форм.

  2. Изучить влияние рядкового внесения азотных и фосфорных удобрений на динамику соединений азота и их превращения.

  3. Изучить ферментативную активность почвы и влияние удобрений на ферменты, участвующие в превращении углерод- и азотсодержащих соединений.

  4. Выявить влияние рядкового внесения мочевины и двойного гранулированного суперфосфата на элементы структуры урожая, урожай и качество зерна яровой пшеницы, выращиваемой в зернопаровом севообороте третьей и четвертой культурой после пара.

  5. Определить экономическую эффективность применения удобрений под яровую пшеницу.

Научная новизна. Впервые в Костанайской области Республики Казахстан расшифрован состав органического азота почвы. Показано, что соотношение фракций азота в черноземах обыкновенных и южных является неблагоприятным для земледелия, что должно учитываться при их сельскохозяйственном использовании в зернопаровых севооборотах. Изучено влияние рядкового внесения мочевины и двойного гранулированного суперфосфата на активность сахаразы, протеазы и уреазы, участвующих в декомпозиции углерод- и азотсодержащих соединений. Показано, что минеральные удобрения способствуют повышению их активности. Выявлено, что в черноземах обыкновенных и южных в балансе доступных растениям минеральных форм азота наблюдается преобладание расходной части над приходной. Поэтому растения яровой пшеницы, размещаемой в севообороте третьей или четвертой культурой после пара, далеко не обеспечены азотом, производительность

их, измеряемая урожаем, относительно низка и значительно возрастает при внесении азотных удобрений, особенно в сочетании с суперфосфатом. Защищаемые положения. 1. Почвенно-климатические условия Костанай-ской области определяют особенности структуры азотного фонда черноземов обыкновенных и южных. Для полной характеристики состава азотного фонда почв используются содержание не только общего азота, но и минерального азота (N - NH4 + N - N03), природно-фиксированного аммония, органических азотсодержащих соединений, гидролизуемых фракций органического азота.

2. Минеральные удобрения (азотные) способствуют усилению биохимических процессов, связанных с трансформацией азота почвы и накоплению доступных форм азота за счет самой почвы. Интенсивность мобилизующего действия азотных удобрений и размеры накопления «экстра» - азота зависят от гидротермического режима почвы и продолжительности взаимодействия удобрений с почвой.

3.Содержание идентифицированных органических форм азота, минеральных соединений азота и гидролизуемых фракций в черноземах обыкновенных и южных в течение вегетации яровой пшеницы подвергаются существенным колебаниям.

4. В условиях Костанайской области в зернопаровых севооборотах эффективность азотных удобрений возрастает по мере удаления от пара.

Практическая значимость. Установление современного состояния азотного фонда черноземов Костанайской области послужит теоретической основой построения динамических систем удобрения в севообороте с учетом уровня плодородия конкретного поля, потребности культур в азоте и т.д. Предложенная производству система удобрения яровой пшеницы, размещаемой в зернопаровом севообороте третьей или четвертой культурой после пара явится важным мероприятием по уменьшению дефицита азота и улучшению азотного питания растений.

6 Апробация работы. Материалы диссертации рассматривались на заседании кафедры почвоведения и агрохимии, заседании ученого совета Агробиологического факультета Аграрно-Технологического института Костанай-ского государственного университета им. А. Байтурсынова. Материалы диссертации докладывались и получили одобрение на Международном научно-практическом семинаре «Удобрения и их использование - основа интенсификации сельскохозяйственного производства Казахстана» (Алматы, 2001 г.); Региональной научно-практической конференции «Достижения и проблемы научного прогресса в отраслях ПАК», посвященной 35-летнему юбилею Аграрно-Технологического института (Костанай,2002 г.); Международной научно-практической конференции «Валихановские чтения - 7» , посвященной 40-летию образования Кокшетауского университета им. Ш. Уалиха-нова; работе круглого стола при Костанайском государственном университете им. А. Байтурсынова «Обсуждаем земельный кодекс Республики Казахстан» (Костанай, 2003 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 6 научных статьях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, рекомендаций производству и приложений. Изложена на 141 страницах, содержит 38 таблиц и 32 приложения. Список литературы включает 204 источника, в том числе 12 иностранных.

Состояние изученности проблемы азота в земледелии

Азот - один из основных элементов, необходимых для растений. На современном уровне развития сельского хозяйства основная роль в обеспечении растений азотом остается за азотом почвы [116] . Однако сложившаяся за последнее время система землепользования обострила проблему обеспечения растений не только азотом, но и другими факторами жизни. Исключительное значение азота в земледелии отмечали такие выдающиеся ученые, как Д.Н, Прянишников [ 115 ] и И.В. Тюрин [ 144,145 ] . Проблеме азота почв и его использованию посвятили свои работы многие исследователи [115,143,130,4,21,60,129,189,57,30, 55, 15,64, 181, ПО, 171, 111,112,121,122,157,147,155,114,99,69,71, 160, 182, 190, 193 и др. ]. Основным источником азота почв является молекулярный азот. В атмосфере содержится 79,08% азота (по объему) или около 75 тыс. тонн над каждым гектаром земной поверхности. Известно, что наибольшее количество азота в поверхностных горизонтах почв представлено органическими азотистыми соединениями. На долю же минеральных соединений азота приходится незначительная часть валового азота почвы [183, 166, 186, 15, 30, 153, 157, 123, 114, 125, 126 и др. ] Почвенные соединения, в состав которых входит азот, весьма разнообразны. Обычно выделяют следующие наиболее изученные формы азота в почве: 1. Элементарный азот (N2)- в газообразной форме содержится в почвен ном воздухе и в растворенной форме- в почвенной воде. 2, Неорганический азот - в большинстве почв находится в форме аммо ния, нитратов и нитритов. Кроме них азот может быть представлен в форме закиси N20, окиси NO, двуокиси N02 и аммиака NH3. Последние четыре соединения - это газы, и обычно они присутствуют в концентрациях, не дос таточно больших, чтобы их можно было обнаружить. Нитриты и нитраты- воднорастворимые формы, встречающиеся в почвенном растворе. Аммоний находится в обменной и необменной формах и незначительно - в воднорас-творимой форме. Обычно обменно-поглощенный аммоний, нитраты и нитриты все вместе составляют около двух процентов общего содержания азота в почвах.

Однако эти формы имеют важное значение, так как они используются растениями. До недавнего времени мало считались с возможностью, что в почве могут находиться значительные количества необменного аммония, пока Д. Род-ригес [200 ] не обнаружил, что обработка почвы смесью плавиковой и серной кислот освобождает значительные количества аммония из некоторых почв. В последующем было выявлено, что азот в форме природно-фиксированного аммония содержится почти во всех почвах [85, 86, 109, 56, 166,30, 158, 198, 199 и др.]. 3. Органические соединения азота, складывающиеся из растительных и животных остатков, микробной биомассы, продуктов метаболизма населяющих почву организмов, а также гумуса. Органические соединения азота почвы, в свою очередь, подразделяются на две группы [58, 100, 5, 113 и др. ] : а) азотистые соединения неспецифической природы, входящие в состав негумифицированной части органического вещества; б) азотсодержащие органические вещества специфической природы - гумусовые вещества. Первая группа веществ, которая представлена разнообразными химически индивидуальными азотистыми соединениями, составляет не более 10-15% от общего запаса органических веществ почвы.

В составе азотсодержащих соединений почвы неспецифической природы преобладают белки и нуклеиновые кислоты, хитин, аминокислоты, аминосахара и так далее [58 ]. Вторая группа ( гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины) составляет большую часть общего запаса перегноя - до 85- 90% [58, 145, 18, 68, 13 ] и в ней содержится основная часть азота почвы. Во взглядах на происхождение, природу и формы азота почвенного гумуса нет единого мнения. Данная проблема в течение многих десятилетий решается интенсивными исследованиями. Многие исследователи, основываясь на результатах определения форм азота после гидролиза почв сильными кислотами ( HCI, H2SO4) , полагали, что почвенный азот представлен белками, или веществами, близкими к белку [42, 187, 194, 142 ]. Попытки выделения протеинов гумуса, основанные на растворимости некоторых белков растительного происхождения в спирте и растворах солей, дали отрицательные результаты. Единственное выделение белка, которое, по-видимому, удалось осуществить, было выделение и кристаллизация веществ, обладающих активностью уреазы [196]. Если количества присутствующего белка превосходят те, что содержатся в микробиальных тканях и неразло-жившихся растительных и животных остатках, то они , видимо, прочно связаны с другими соединениями таким образом, что выделить их пока не удается. Предполагают, что протеины находятся в известной физико - химической или химической связи с другими компонентами гумуса (с дубильными веществами, лигнином, гуминовыми веществами), или вместе с последними-с глинистой фракцией почвы. Другое предположение состоит в том, что белок гумуса находится в более окисленной форме, чем типичные белки растительного и животного происхождения, и приближается по составу и свойствам к меланинам [188]. Важным указанием на присутствие белков в почвах служит и наличие значительных количеств ряда аминокислот в вытяжках, получаемых путем нагревания почвы с б н. H2SO4 или HCI [188, 142 ]. При этом освобождаются аминокислоты того же типа, какие встречаются в белках.

Гидролизуемые фракции органического азота

В легкогидролизуемой фракции учитывается азот, находящийся в почве ( в период взятия образца) в минеральной форме, а также азот наиболее лег-когидролизуемый из органических соединений, которые являются ближайшим резервом доступных растениям форм азота. Фракция легкогидролизуе-мого азота под воздействием аммонифицирующих и нитрифицирующих бактерий при соответствующих оптимальных условиях влажности и температуры почвы может переходить в соли аммония и нитраты.

Содержание азота легкогидролизуемых соединений колеблется в широких пределах (табл.14). Приведенные данные позволяют отметить, что содержание азота легкогидролизуемых соединений максимальное в верхнем горизонте исследованных почв. Вниз по профилю содержание азота легкогидролизуемых соединений уменьшается постепенно, то есть находится в соответствии с содержанием в почве гумуса ( г = 0,969 + 0,072, при n = .14) и общего азота ( г = 0,974 +0,065 , при n = 12). Относительное содержание этой формы азота вниз по профилю черноземов уменьшается в соответствии с уменьшением с глубиной общего азота. Содержание азота легкогидролизуемых соединений в верхнем горизонте исследованных почв остается сравнительно стабильным и составляет примерно 4,9-6,,0% общего азота почвы.

Аналогичные данные приводятся Г.П. Гамзиковым [30] для обыкновенных и южных черноземов Западной Сибири, где содержание данных форм азота колеблется от 176 до 196 мг/кг почвы. Вместе с тем следует отметить, что в пахотном слое обыкновенных и карбонатных черноземов Республики Татарстан обнаружено 510- 733 мг/кг почвы азота легкогидролизуемых соединений, что составляет 10,6- 17,3% валового азота [57]. Одной из причин низкого содержания азота легкогидролизуемых соединений в черноземах Костанайской области по сравнению с аналогичными почвами Татарии может быть стабильность азота органических соединений, связанная с более низкой биологической их активностью.

Трудногидролизуемая фракция, в пределах принятой методики, включает азот аминов, часть амидов, необменного аммония и гуминов. При расчете трудногидролизуемого азота из общего азота гидролизата вычитывали минеральный азот и азот легкогидролизуемых соединений. В исследованных черноземах области содержание азота трудногидролизуемых соединений в пахотном слое составляет 10,6-13,1% общего азота, или в абсолютных количествах составляет 277,5- 441,9 мг азота на 1 кг почвы. Вниз по профилю почвы содержание этой фракции азота резко убывает и в горизонте В2 составляет 40,9-70,9 мг азота на 1кг почвы. В относительном содержании этой фракции азота вниз по профилю почвы наблюдается такая же закономерность.

В черноземных почвах Татарии содержание азота трудногидролизуемых соединений также колеблется в широких пределах. Так, по данным А.В. Колосковой [56], содержание азота трудногидролизуемых соединений в пахотном горизонте черноземных почв довольно значительное. Оно выражается 20- 25% от общего азота почвы. В обыкновенных черноземах данная фракция составляет 25% общего запаса азота почвы.

Исследованиями Ф.Х. Хазиева и Н.С. Наумова [166] установлено, что среди азотных соединений черноземов Республики Башкортостан азот трудногидролизуемых соединений является наиболее стабильной величиной и составляет в верхних горизонтах этих почв 9,8-14,3% от общего азота почвы. Полученные экспериментальные данные позволяют отметить, что черноземы Костанайской области по содержанию азота трудногидролизуемых соединений наиболее близки к аналогичным почвам Западной Сибири и Зауралья Башкирии. Подвижность фракций трудногидролизуемого азота в исследованных почвах значительно ниже по сравнению с аналогичными почвами Республики Татарстан. Суммарное содержание азота гидролизуемых соединений в верхних горизонтах черноземов Костанайской области составляет 413,6-641,1 мг/кг почвы, или 15,8-18,0% валового азота почвы. Абсолютное содержание этой фракции азота вниз по профилю почвы уменьшается. 3.6. Негидролизуемая фракция органического азота

Основная часть азотного фонда в исследованных черноземах представлена негидролизуемыми соединениями. Негидролизуемый азот представляет собой остаточный азот после трехчасового гидролиза почвы 5 н. раствором серной кислоты. Этот азот представлен весьма стойкими соединениями, вследствие чего он практически не участвует в биологическом круговороте и не имеет агрономического значения [186, 56, 30 и др.] На долю негидроли-зуемого азота, наиболее инертной фракции, в верхних горизонтах исследованных черноземов Костанайской области приходится 1984- 2981 мг азота на 1 кг почвы, или 82,0-84,2% от общего содержания. С глубиной абсолютное содержание негидролизуемого азота уменьшается. О преобладающем содержании азота негидролизуемых соединений сообщают А.П. Щербаков и др. [191], А.И. Еськов и др.[46].

В заключение следует отметить, что исследованные черноземы области характеризуются довольно высоким содержанием негидролизуемых соединений азота, что указывает на стабильность органических соединений азота почвы. В связи с этим возникает острая необходимость изучения приемов и методов мобилизации этих запасов для оптимизации азотного режима черноземов.

Азот трудногидролизуемых соединений

Экспериментальные данные, полученные по динамике и накоплению трудногидролизуемого азота в течение вегетационного периода, показывают, что содержание данной фракции азота подвержено незначительным колебаниям ( табл.28, приложение 18). Из приведенных данных видно, что содержание трудногидролизуемого азота в контрольном варианте изменилось в 2001 г. в черноземах обыкновенных от 359,2 до 345,3, в 2002 г. от 347,4 до 338,4 мг, а в черноземах южных в 2001 г. изменилось от 271,0 до 259,6, в 2002 г. - от 259,1 до 247,8 мг на 1 кг почвы. Максимальное количество фракций обнаруживается, в основном, в первую половину вегетации яровой пшеницы. В дальнейшем происходит незначительное уменьшение содержания трудногидролизуемого азота вплоть до конца вегетации яровой пшеницы. Однако следует отметить, что в 2002 г. к фазе восковой спелости наблюдалось некоторое повышение содержания трудногидролизуемого азота по сравнению с фазой всходов.

Содержание трудногидролизуемого азота повышается при внесении мочевины как раздельно, так и в сочетании с суперфосфатом. Максимальное содержание данной фракции азота в вариантах с удобрениями также наблюдается в первую половину вегетации яровой пшеницы. Затем наблюдается несущественное уменьшение количества трудногидролизуемого азота. Внесение в почву одного суперфосфата не приводило к сколько-нибудь заметному изменению содержания трудногидролизуемого азота в почве по сравнению с контролем. Что прослеживается в течение всей вегетации яровой пшеницы.

Уместно отметить, что внесение мочевины как раздельно, так и в сочетании с суперфосфатом под яровую пшеницу значительно увеличивает амплитуду колебания содержания трудногидролизуемого азота в черноземах. Экспериментальные данные, полученные по динамике и накоплению общей суммы гидролизуемых соединений черноземов в течение вегетационного периода показывают, что в естественных условиях происходит весьма сложный процесс трансформации различных форм азотистых гидролизуемых соединений почвы (табл. 29).

В течение вегетационного периода содержание гидролизуемого азота в почве подвержено изменениям. В 2002 г. в фазе всходов и кущения яровой пшеницы наблюдалось большее содержание гидролизуемого азота. В фазе цветения пшеницы обнаруживается уменьшение количества этой фракции азота, которое вызвано существенным уменьшением легкогидролизуемой фракции. В конце вегетации яровой пшеницы обнаруживается незначительное увеличение общего количества гидролизуемого азота почвы, что обеспечивается за счет возрастания трудногидролизуемого азота.

Внесение удобрений влияет на суммарное содержание гидролизуемых азотистых соединений. Согласно данным таблицы 29, содержание гидролизуемых азотсодержащих соединений заметно повышается при внесении мочевины как раздельно, так и в сочетании с суперфосфатом. Увеличение общего количества гидролизуемых соединений происходит как за счет возрастания легкогидролизуемой, так и трудногидролизуемой фракций.

Анализ полученных данных позволяет отметить, что внесение одного суперфосфата практически не приводило к увеличению содержания гидролизуемых азотсодержащих соединений. Результаты наших исследований свидетельствуют о том; что внесение в рядки при посеве яровой пшеницы мочевины как раздельно, так и в сочетании с суперфосфатом приводят к увеличению гидролизуемых азотистых соединений черноземов, что обеспечивается за счет возрастания количества легко- и трудногидролизуемой фракций.

Содержание и состав свободных аминокислот в черноземах

Экспериментальные данные, подтвердившие наличие в почве свободных аминокислот [179, 26] дали толчок к развитию целой серии работ, посвященных изучению роли аминокислот в азотном режиме почв и в целом в почвенном плодородии.

Ранее много исследований было посвящено выяснению участия свободных аминокислот в синтезе гумусовых веществ. По современным представлениям, одним из путей формирования гумусовых веществ является конденсация ароматических соединений (типа полифенолов) с аминокислотами и пептидами [102, 103], причем непрерывный цикл биохимических превращений ведет к закреплению азотистых компонентов в негидролизуемой части гумусовых веществ.

Вместе с тем роль аминокислот в плодородии не ограничивается участием в образовании гумусовых веществ почвы. Свободные аминокислоты имеют большое значение в жизни макро- и микроорганизмов. Они представляют собой источник ценных элементов питания, так как в результате ряда последовательных микробиологических и биохимических превращений постоянно пополняют запас неорганических соединений азота, а в отдельных случаях могут служить непосредственным источником питания растений. Растения могут использовать свободные аминокислоты в качестве источника азота при дефиците его минеральных форм. Однако растения предпочитают им минеральный азот [63]. Азот свободных аминокислот составляет около 0,05- 0,08% общего азота почвы [102].

Как было указано выше, аминокислоты в почве образуются в результате гидролиза белков растительных и животных остатков. Значительная часть аминокислот в определенных условиях синтезируются почвенными микроорганизмами, источником пополнения свободных аминокислот могут быть также корневые выделения растений. Количество и состав аминокислот зависят от типа почвы, содержания органического вещества, температуры, влажности, различных агротехнических приемов, уровня микробиологической активности, что, в свою очередь, связано с запасами в почве доступного микроорганизмам питания. На синтез свободных аминокислот существенное влияние оказывают растения, внесение в почву минеральных удобрений. М.Н.Бурангулова и Н.С.Наумов [26] и др. отмечали, что применение удобрений существенно увеличивает синтез аминокислот.

Имеются данные, указывающие на связь между количеством свободных аминокислот в почве и активностью ферментов, регулирующих превращение азотистых соединений - протеазой и уреазой. В почвах, характеризующихся высокой ферментативной активностью, содержится большое количество свободных аминокислот. Качественный состав и содержание свободных аминокислот в черноземах Костанайской области фактически не были изучены. Содержание свободных аминокислот нами изучалось по профилю черноземов и в пахотном слое под растениями яровой пшеницы в динамике. Свободные аминокислоты извлекали из почвы экстракцией этанолом.

Результаты наших исследований (табл. 33) показывают, что качественный состав аминокислот в изученных почвенных образцах однообразен. В черноземах обнаружены дикарбоновые аминокислоты - аспарагиновая, глу-таминовая; нейтральные - глицин, аланин, серин, валин, лейцин; серосодержащие - цистеин, метионин; в небольших количествах циклические - фени-лаланин и гистидин; диаминокарбоновые - лизин, аргинин и орнитин.

Содержание свободных аминокислот в исследованных почвах колеблется в значительных пределах и составляет 20,80-23,62 мг на 1 кг почвы. Максимальное их содержание отмечено в пахотном слое почвы, что является характерным- и для развития почвенных микроорганизмов. Вниз по профилю почвы содержание свободных аминокислот постепенно уменьшается и в материнской породе встречаются только незначительные их количества. С глубиной по профилю почвы сужается и качественный состав. В материнской породе обнаружено только 3-5 аминокислот.

Корреляционный анализ, проведенный между содержанием гумуса по профилю почв и накоплением свободных аминокислот, между активностью протеазы и накоплением свободных аминокислот, показал наличие тесной прямой зависимости. Коэффициент корреляции между суммарным количеством аминокислот и содержанием гумуса равен + 0,963 и активностью протеазы + 0,992.

Заметное влияние на содержание свободных аминокислот оказывают условия окружающей среды (температура, влажность почвы, возделываемые растения и так далее), так как анализ данных (табл. 34, приложения 25,26 ) показывает, что содержание их значительно изменяется в течение вегетационного периода яровой пшеницы. Максимальное содержание свободных аминокислот на контроле в 2000 г. наблюдалось в фазе восковой спелости, в 2001 г - весной , в фазе всходов яровой пшеницы. Во все годы исследований летом наблюдается снижение темпа накопления свободных аминокислот.

Похожие диссертации на Азотный фонд черноземов Костанайской области и эффективность азотных удобрений