Содержание к диссертации
Введение
1 Биологические особенности и основные требования кукурузы к почвенным и климатическим условиям и уровню минерального питания 6
1.1 Биологические особенности роста и развития кукурузы 6
1.2 Основные требования к почвенно-климатическим условиям
1.3 Роль основных элементов питания в жизни растений 11
2 Почвы северной части Центрально-Черноземной зоны 22
3 Место, условия и методика проведения исследований 32
3.1 Цель, задачи и методы исследования 32
3.2 Технология возделывания кукурузы на силос на опытном участке 35
3.3 Агрометеорологическая характеристика вегетационных периодов в 1995 - 2004 годах 37
3.4 Почвы учхоза « Комсомолец » и опытного участка 43
4 Содержание влаги и элементов питания в почве под кукурузой 50
4.1 Содержание влаги в почве под кукурузой 50
4.2 Содержание минерального азота в почве 52
4.3 Содержание подвижного форм фосфора и обменного калия в почве 61
5 Влияние удобрений на рост и развитие кукурузы 73
5.1 Изменение площади листовой поверхности и высоты растений кукурузы 73
5.2 Накопление биомассы кукурузы в процессе вегетации и урожайность кукурузы 82
5.3 Влияние удобрений на накопление элементов питания в растениях и использование их из удобрений 96
6 Изменение качества зеленой массы кукурузы под влиянием удобрений 113
7 Экономическая и биоэнергетическая эффективность применения минеральных удобрений под кукурузу 119
Выводы 128
Список использованной литературы 132
Приложения 150
- Основные требования к почвенно-климатическим условиям
- Почвы северной части Центрально-Черноземной зоны
- Технология возделывания кукурузы на силос на опытном участке
- Содержание минерального азота в почве
Введение к работе
Основная задача сельского хозяйства - обеспечение населения продукцией земледелия и животноводства в возрастающих размерах, а продо-вольственнои и легкой промышленности в сырье. Для решения этой задачи необходимо создание прочной экономической базы и неуклонное повышение плодородие почвы. Увеличение производства кормов и улучшение их качественных показателей можно достигнуть за счет применения интенсивных факторов, ведущее место среди которых принадлежит минеральным удобрениям.
Среди ассортимента кормовых культур, большая роль в создании прочной кормовой базы принадлежит кукурузе. В Тамбовской области она занимает около 150 тыс. гектаров посевной площади ( 32,8 % кормового клина ) и является одной из ведущих кормовых культур. Зеленая масса кукурузы отличается высокой питательностью и хорошей силосуемостью. В фазу молочно-восковой спелости зерна в 1 ц ее содержится 20 кормовых единиц. Однако урожайность зеленой массы и обеспеченность протеином одной кормовой единицы по стране еще значительно отстает от достижений передовых хозяйств. В связи с этим разработка мероприятий повышающих производство зеленой массы кукурузы, содержание сырого протеина в кукурузном корме и тем самым способствующих ликвидации дефицита кормового белка является весьма актуальной.
В научной литературе достаточно обширны сведения о влиянии удобрений на количественную и качественную стороны урожая кукурузы на силос, однако значительная часть их не может быть использована применительно к северной части ЦЧЗ, так как получены в других регионах и зачастую противоречивы. Уровень эффективности удобрений в значительной степени предопределяется зональными почвенно-климатическими условиями, биологическими особенностями, а так же подбором более рациональных форм, видов, доз, сроков и способов применения удобрений. Поэтому при определении оптимальной сбалансированной системы применения удобрений необходимо пользоваться достоверными данными, основанными на многолетних наблюдениях научных учреждений проводимых непосредственно в конкретных почвенно-климатических условиях.
В северной части ЦЧЗ необходимость изучения эффективности удобрений под кукурузу связана так же с тем, что за последние 30 -40 лет здесь произошло значительное подкисление почв, что определяет необходимость изучения эффективности удобрений в новых условиях. Полученные ранее результаты многих полевых опытов уже не применимы в новых условиях.
Изучение действия различных доз, сочетаний и способов внесения минеральных и органических удобрений при возделывании кукурузы по технологиям, обеспечивающим получение стабильно высоких урожаев хорошего качества продукции на выщелоченных черноземах северной части ЦЧЗ с повышенной кислотностью является крайне важной проблемой и основной целью наших исследований.
Практическая значимость исследований состоит в том, что изменение уровня минерального питания в результате совместного внесения минеральных и органических удобрений позволяет повысить накопление зеленой массы кукурузы на 63 % и довести урожайность до 46 тонн с гектара при высоком содержании протеина ( 6,82 % ).
Выражаю глубокую признательность и огромную благодарность своему научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору кафедры агрохимии и агроэкологии Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, действительному члену Российской Академии сельскохозяйственных наук, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, В.Н. Ефимову , а так же доктору сельскохозяйственных наук, профессору Н.А. Арзыбову, доктору сельскохозяйственных наук, профессору, заслуженному мелиоратору Российской Федерации И.А. Трунову.
Основные требования к почвенно-климатическим условиям
Кукуруза - теплолюбивая культура. Семена ее прорастают при температуре 8 -10 С, всходы появляются при температуре не ниже 10 — 12С. Прирост биологической массы прекращается при среднесуточной температуре ниже 10 С. Наиболее благоприятная температура роста - 25 - 30 С [ Вавилов и др.,1986; Мухин ,1984 ]. Растения кукурузы перестают расти в высоту при понижении температуры до + 4 -+ 5 С и при повышении до + 45 - + 48 С.
Формирование, налив и созревание зерна кукурузы может происходить при сравнительно низкой температуре воздуха: среднесуточной + 11 -+12 Си максимальной дневной - + 15 С. Резко увеличиваются межфазные периоды при температуре ниже 14 С.
Заморозки -2-3 С повреждают всходы, а осенью - листья. Кукуруза легче переносит весенние заморозки, чем осенние. Повреж денные посевы способны оправиться и в течении недели отрасти [ Агафонов , Батаков ,2000 ; Третьяков , Шкурпела ,1985 ].
Сумма среднесуточных биологически активных температур необходимых для нормального развития растений кукурузы среднеспелых и позднеспелых сортов - 2300 - 2600 С [ Володарский, 1986; Коровин, 1989 ]. Среднеспелые и позднеспелые гибриды различаются между собой по сумме температур, необходимых для достижения фазы выметывания метелок, практически требуют одинаковой суммы температур для прохождения последующих фаз [Третьяков , Шкурпела , 1985 ].
Кукуруза относится к сравнительно засухоустойчивым культурам уступая однако в этом суданке и просу. Благодаря мощной мочковатой корневой системе она энергично поглощает воду из почвы для образования единицы урожая сухой массы и зерна. На образования 1 ц сухого вещества кукуруза расходует от 174 до 406 ц воды. При высоких урожаях потребляет воды значительно больше [Вязникова, 1971 ]. Кукуруза удовлетворительно переносит засуху. Фотосинтез у нее протекает даже при дефиците влаги до 23 %. Хорошо использует осадки второй половины лета и отчасти осени. В результате растения накапливают большую органическую массу даже в довольно засушливых районах, а при переувлажнении резко снижает урожай.
Потребность кукурузы в воде изменяется в онтогенезе. В начальные фазы роста растения потребляют небольшое количество воды. При наличии 7-8 листьев у среднеспелых гибридов расход ее значительно возрастает и достигает максимума в начале цветения метелок и молочного состояния зерна, что связано с динамикой развития листовой поверхности и прироста вегетативной массы [Третьяков , Шкурпе-ла,1985].
Эта культура относится к светолюбивым растениям короткого дня [ Андреенко, Куперман, 1959 ]. Продолжительность световой стадии в зависимости от сорта (гибрида) 30-40 дней. При продвижении культуры к северу прохождение световой стадии значительно затягивается. Быстрее всего она зацветает при 8-9 часовом дне [ Грушка, 1965 ]. Она требует интенсивного солнечного освещения, особенно в молодом возрасте. Чрезмерное загущение посевов, засоренность их приводит к снижению урожая. При снижении интенсивности освещения до 28 - 60 % уменьшается поглощение кукурузой азота, фосфора и калия. При затенении тормозится формирование органов плодоношения, следовательно увеличивается количество бесплодных растений [ Буденный, 1980].
Кукуруза может развивать мощную листовую поверхность и под действием солнечной энергии способна образовывать значительное количество органического вещества. При недостатке света листья кукурузы слабо развиваются, их поверхность уменьшается почти в два раза.
Во время прохождения световой стадии, необходимой для перехода растения к плодоношению, кукурузе нужен менее продолжительный световой день, чем, например, пшенице. Благоприятные условия для окончания световой стадии кукурузы создаются при 10-12 часовом световом дне. При более продолжительном световом дне в это время кукуруза позже зацветает, отчего затягиваются сроки созревания.
Кукуруза, как и большинство других растений, требовательна к пищевому режиму почвы. Глубокое влияние на продуктивность растений оказывают физические и химические свойства почвы, ее плодородие, водно-воздушный режим. Она хорошо развивается на рыхлых почвах с глубоким гумусовым слоем, обеспеченных питательными веществами и влагой с реакцией раствора близкой к нейтральной ( рН 5,5- 7,0 ) : черноземные, темно-каштановые, темно - серые суглинистые и супесчаные , а также пойменные почвы. Высокие урожаи кукурузы на силос при соответствующей агротехнике можно получать и на дерново-подзолистых почвах, осушенных торфяно-болотных Нечерноземной зоны [ Вавилов, Гриценко и др., 1986].
Почвы склонные к заболачиванию, засоленные, а так же с повышенной кислотностью ( рН ниже 5 ) непригодны для возделывания кукурузы [ Володарский, 1986; Петухов и др., 1985 ]. Отрицательное влияние повышенной кислотности почвенного раствора связано прежде всего с изменением растворимости и доступности растениям отдельных элементов питания. В кислых почвах повышается подвижность А1 и Мл сильнее закрепляется фосфор.
Получение высоких урожаев кукурузы обеспечивается при нормальном водно - воздушном режиме, при содержании кислорода на протяжении вегетации не менее 18-20 %, около 10 % - рост корней замедляется, а при 5 % прекращается. При этом нарушается поглощение воды и элементов питания из почвы, обмен веществ в корнях и надземной части растений.
При плотности почвы (объемная масса) 1,5 г/см и влажности почвы выше 30 % наблюдается недостаточная диффузия С02. Достаточное поступление в почву кислорода повышает жизнедеятельность корней, поглощение ими воды и минеральных веществ. Нельзя допускать как излишнего уплотнения корнеобитаемого слоя , так и слишком рыхлого его состояния. В этом задача обработки почвы для кукурузы , а так же ухода за ее посевами. Оптимальная для кукурузы плотность на большинстве почв находится в пределах 1,1-1,3 г/см3 [ Андреенко, Куперман, 1959; Киреев и др., 1985; Кук, 1970; Третьяков и др., 1985, ].
Почвы северной части Центрально-Черноземной зоны
Тамбовская область расположена в основном на Окско-Донской низменности. « В соответствии с физико-географическим районированием ЦЧО территория Тамбовской области относится к лесостепной провинции Окско-Донской равнины » [ Адерихин и др., 1974; Афанасьева и др., 1979; Тумин, 1915].
Лесостепная зона характеризуется равнинным или слабоволнистым рельефом. Наиболее приподнятые участки территории, Среднерусская и Приволжская возвышенности, расчленены овражно-балочной сетью.
Почвообразование на большей части территории шло на лессах и лессовидных суглинках, значительно реже - на глинах. Почвообразующие породы, как правило, содержат карбонаты.
Распространены в северной подзоне лесостепи, в северных Сосновском и Моршанском районах и в Тамбовской области занимает небольшие площади. Почвы сформировались под широколиственными травянистыми лесами, которые к настоящему времени в большинстве вырублены. Сохранились лишь отдельные лесные массивы. Рельеф территории отличается чередованием сильнорасчлененных возвышенностей, где широко развиты эрозионные процессы, и низменных равние. Почвообразующие породы представлены преимущественно лессами, лессавидными суглинками и покровными тяжелыми суглинками [ Адерихин и др., 1974 ].
Для данного подтипа черноземов характерно наличие невскипающей прослойки в 50 - 70 см между нижней границей гумусового горизонта и карбонатным горизонтом и белесоватой присыпки по граням структурных отдельностей. Содержание гумуса в верхнем (10 см ) слое — 5 - 12 %, вниз по профилю постепенно и равномерно падает.
Реакция верхних горизонтов была слабокислая, близкая к нейтральной ( рН 5,5 - 6,5 ). Наименьшее значение рН и наличие гидролитической кислот ности в настоящее время рН 4,5, Нг - 6 - 9 мг- экв. Емкость поглощения -20 - 25 мг - экв на 100 г почвы.
В настоящее время естественная растительность лесостепной зоны сохранились в основном по поймам, балкам, оврагам, заповедным местам. В лесостепи леса чередуются с участками луговых степей. В лесах преобладают дуб с липой, ясенем, кленом, березой и осиной.
Климат Тамбовской зоны характеризуется теплым летом и умеренно холодной и холодной зимой. В связи со значительной протяженностью зоны происходят заметные изменения климата: при движении с севера на юг уменьшается среднегодовое количество осадков - от 600 до 450 мм в год. Испаряемость же в этом направлении возрастает, поэтому в лесостепной зоне осадки и испаряемость в среднем уравновешиваются и условия увлажнения считаются оптимальными.
Температуры летнего периода достаточно высока. Средняя температура июля + 20 - 22 С. Несколько возрастает континентальность климата. Температура зимнего периода - 4 - 6 С. Продолжительность теплого периода со среднесуточной температурой выше 10 С от 180 до 140 дней. Сумма температур выше 10 С 2300 - 2400 .
Происхождение черноземных почв. По вопросу о происхождении черноземов существуют следующие гипотезы и теории: 1) гипотезы о морском происхождении черноземов; 2) теории болотного происхождения черноземов; 3) теория растительно-наземного происхождения черноземов [Афанасьева и др., 1979; Докучаев, 1948 ; Костычев, 1949; Почвоведение, 1975 ].
Первые исследователи черноземных почв считали их морским илом, оставшимся после отступления Черного и Каспийского морей, или продуктом размыва ледниковыми водами черных морских сланцевых глин.
Другие исследователи считали, что территория черноземной зоны в прошлом представляла собой сильно заболоченную тундру. С наступлением теплого климата и дренировании территории происходило энергичное раз ложение болотной и тундровой растительности, что и привело к развитию черноземов.
Сторонники теории растительно-наземного происхождения черноземов [ Докучаев, 1948; Костычев, 1949; Почвоведение с основами..., 1996 и др. ] объясняют их возникновение поселением лугово-степной и степной травянистой растительности. Ежегодно степная растительность дает 100 - 200 ц/ га опада, при этом 40 - 60 % опада составляют корни.
Опад травянистых растений чрезвычайно богат азотом и зольными элементами. С опадом хвойных лесов в почву поступает 40-300 кг/ га азота и зольных элементов, в сухих степях - 200 — 250, а в луговых и разнотравно-злаковых черноземных степях - 600 - 1400 кг/ га. Разложение богатого зольными элементами и азотом растительного опада степей происходит в оптимальных условиях увлажнения при нейтральной или слабощелочной реакции среды, при отсутствии выноса освобождающихся оснований. В этих условиях формируется гумус, в составе которого преобладают сложные гуми-новые кислоты, связанные преимущественно с кальцием и прочно закрепляющиеся на месте. Образующиеся фульвокислоты также имеют более сложное строение, чем фульвокислоты подзолистых почв; кроме того, все они нейтрализуются теми основаниями, которые высвобождаются при разложении растительного опада.
Периоды летнего иссушения и зимнего промерзания способствуют усложнению и закреплению гумусовых веществ. Степная травянистая растительность имеет мощную, глубоко проникающую корневую систему. Накопление гумуса в черноземах происходит не столько за счет наземного растительного опада, сколько за счет разложения отмерших корней, поэтому органическое вещество в этих почвах распространяется на значительную глубину.
Технология возделывания кукурузы на силос на опытном участке
Кукуруза выращивалась по технологии принятой в Тамбовской области в производственных условиях. После уборки предшественника - озимой пшеницы по чистому пару проводилось лущение стерни на глубину 8-10 см. дисковыми боронами. Зяблевая вспашка проводилась в конце сентября на глубину 25 - 27 см [ Система земледелия..., 1982 ]. Фосфорные, калийные и органические удобрения в опытах вносились вручную по делянкам перед вспашкой. Дефекационная грязь вносилась под вспашку черного пара под предшественник — озимую пшеницу осенью. Весной, в 3 декаде апреля, проводилось боронование в 2 следа тяжелыми боронами в целях лучшего выравнивания поверхности поля и предотвращения избыточного испарения влаги. По мере прогревания почвы и прорастания сорняков проводилась первая сплошная обработка культиватором КПС-4 на глубину 7-8 см. Азотные удобрения вносились под предпосевную обработку культиватором в агрегате с боронами. Посев проводился переоборудованной сеялкой СЗ - 3,6 на ширину междурядья 45 см, на глубину 6 - 8 см с последующим прика-тыванием почвы кольчато-шпоровыми катками.
Повышение урожайности кукурузы при сужении междурядий до 45 см обуславливается увеличением количества рядков на 37 % , оптимизируется индивидуальная площадь питания растений за счет более рациональной структуры посева, при этом улучшаются условия освещенности и водо-обеспеченности растений, ослабляется прямое испарение влаги за счет более быстрого смыкания рядков и увеличения почвенного покрытия равномерно размещенными растениями кукурузы. Все это свидетельствует о высокой почвозащитной эффективности посевов кукурузы с суженными междурядьями, т.е. такие посевы можно считать эрозионно устойчивой модификацией в сравнении с традиционной шириной междурядий 70 см [Агробиологические основы производства, 2004 ].
Благодаря более рациональной структуре стеблестоя ослабляется рост сорняков. При этом они формируют значительно меньшую вегетативную массу за счет более быстрого смыкания рядков. Определение показало, что масса сорняков при ширине междурядий 45 см была на 31 % ниже их массы при ширине междурядья 70 см.
Сроки сева, вторая декада мая, определяли по времени прогревания почвы на глубину сева семян до + 10 - 12 С. На 4 - 5 день после посева проводили довсходовое боронование почвы средними боронами. Борьбу с сорняками вели с помощью междурядных обработок ( по 2 за вегетацию ). Для защиты растений кукурузы от повреждений шведской мухой ежегодно посевы опрыскивали децис 2,5 % к. э. в дозе 0,2 л/га разведенного в 300 литрах воды. Уборку проводили в первой декаде сентября комбайном КСК -100. 3.3 Агрометеорологическая характеристика вегетационных периодов в годы проведения исследований
Климат Мичуринского района умеренно-континентальный с теплым летом и холодной устойчивой зимой. Среднегодовая температура воздуха составляет + 4+5 С, с колебанием от + 3 до 7 С по годам. Сумма активных температур по среднемноголетним данным составляет 2450 С. Безморозный период продолжается 145 дней. Весной заморозки, как правило, прекращаются 4-6 мая, но могут продолжаться до 4 - 8 июня, а осенью начинаются в конце сентября. Период со среднесуточной температурой выше +10 С наступает в конце апреля - начале мая и продолжается до конца сентября. Таким образом он составляет 140 - 180 дней, с общей суммой активных температур около 2350 С. Средняя многолетняя температура наиболее теплого месяца года - июля + 19,8 С, с колебаниями от + 18,5 до +21,8 С. Очень близки к нему по данному показателю июнь и август. Абсолютный многолетний максимум температур воздуха в г. Мичуринске составляет + 38,7 С [ Агроклиматические ресурсы..., 1974 ]. Тамбовская область расположена в зоне недостаточного увлажнения. Среднегодовое количество выпавших осадков по многолетним данным колеблется от 300 до 700 мм, в среднем составляет 505 мм. Наибольшая часть осадков ( 70 % ) выпадает в теплое время года, с апреля по октябрь. Распределение осадков по месяцам неравномерно и подвержено большим колебаниям.
Распределение среднемесячных температур воздуха и осадков за годы исследований показано по данным Мичуринской метеостанции. Анализ основных метеорологических данных показал, что погодные условия в годы проведения исследований неодинаковы и несколько отличались от сред-немноголетних данных.
Температурный режим 1995 года характеризуется повышением и понижением температуры, а выпадение осадков в начале этого года значительно меньше среднемноголетних данных ( рис. 1 ). Тогда как максимальное количество осадков приходится на ноябрь месяц. Во второй и третьей дека дах мая температура воздуха стремительно повышается и в конце месяца составляет 24,9 С, что на 10 С выше среднемноголетних показателей.
Среднемесячные температура и осадки, 1999 г В первой декаде июня был небольшой спад температуры на 4 С, а во второй декаде этого же месяца температура вновь повысилась до 24 С. Однако со второй декады и до конца вегетации растений наблюдалось постепенное снижение температуры воздуха и во второй декаде августа она составила 16,3 С. Вторая половина августа и начало сентября характеризуется повышением температуры воздуха.
Анализируя данные по выпадению осадков, можно констатировать, что максимальное их количество - 77,9 мм, выпало в октябре. Если же оценивать выпадение осадков с мая по сентябрь месяц, то больше всего их было в июле -91,8 мм, в мае осадки составили - 31,9 мм, что меньше среднемноголетних на 16,1 мм. Количество осадков выпавших в августе - 36,8 мм, было меньше среднемноголетних на 20,2 мм.
В целом по количеству осадков за 4 месяца (май - август ) годы проведения опытов за исключением 1996 г мало отличались от среднемноголетних данных - 224 мм ( 1996 г - 187 мм ). Но и в менее обеспеченном осадками году запасы продуктивной влаги в почве - 166 мм + осадки 187 мм обеспечивали получение урожая кукурузы около 400 ц / га зеленой массы.
Содержание минерального азота в почве
Выщелоченные черноземы отличается высокой нитрификационной способностью и при благоприятных погодных условиях могут накапливать значительное количество нитратов. С повышением окультуренности и плодородия этих почв содержание в них минеральных соединений и гидролизуемых фракций азота возрастает. Легко гидролизуемый азот количественно устойчив. Он лишь частично используется растениями и этим объясняется неустойчивая зависимость урожая от содержания гидролизуемого азота в почве [Макаров, 1990].
Содержание минерального азота, доступного растениям, колеблется в черноземах в широких пределах и в связи с высокой подвижностью его соединений изменяется не только в пахотном, но и в более глубоких горизонтах почвы. Чаще всего это наблюдается при окультировании почв, а также при избыточном внесении азотных удобрений [ Сапожников, 1980 ].
Глубина перемещения минерального азота по профилю почвы зависит от количества осадков и их распределения по времени, механического состава, окультуренности почвы, условий минерализации органических соединений и интенсивности потребления азота растениями. Поэтому о доступном азоте существуют различные мнения не только в отношении глубины определения, но и его форм [Гринченко, Чесняк, 1979 ].
Такая противоречивость литературных данных связана с большим разнообразием почвенно-климатических условий, с резким колебанием содержания подвижного азота в почве. Поэтому всегда трудно выявить общие закономерности в определении минерального азота в профиле различных типов и подтипов почв. Предложено много различных методов определения содержания в почве доступного для растений азота, но каждый из них дает положительные результаты только при определенных условиях или на конкретных почвах [Сидоренко, 1977; Панников, Минеев, 1974]. В.Н. Кудеяров (1981) считает, что почти все существующие способы диагностики азотного режима почв, можно в основном использовать в тех почвенно климатических условиях, для которых они разработаны. С этим согласны и другие исследователи [Петербургский, 1968; Макаров, 1972, 1990 ].
В настоящее время обследование почв и составление картограмм на содержание доступного растениям азота в Центрально-Черноземной зоне не проводится. Эффективность же азотных удобрений, как и других, во многом зависит от степени окультуренности почв и при длительном применении удобрений заметно изменяется . Поэтому за содержанием азота в почве должен осуществляться такой же контроль, как и за содержанием фосфора и калия. Это позволит вносить необходимые коррективы в дозы и сочетания удобрений и обеспечивать высокий уровень их эффективности.
Р.Ф. Макаров ( 1990 ), на Тамбовской областной сельскохозяйственной опытной станции изучал влияние минеральной и навозо - минеральной системы удобрений на азотный режим типичного чернозема в метровом слое почвы. Запас азота в метровом слое почвы при внесении двух норм NPK увеличился на 35 кг/ га. Это было достигнуто путем внесения за две ротации 6 -польного севооборота 1160 кг азота. Такое количество удобрения компенсировало вынос азота урожаем во второй ротации на 65 %. Навозно-минеральные удобрения снижали, по сравнению с минеральными, расход общего азота, содержание минерального азота повышалось при применении NPK намного больше, чем - NPK с навозом. Вполне возможно, что процесс разложения органических форм азота при применении NPK усиливается, а при применении навоза ослабевает.
Таким образом, под влиянием растений и длительным применением удобрений, содержание азота в метровом слое почвы изменяется: без удобрений оно снижается, а при внесении удобрений повышается [ Макаров, 1990 ]. Нитраты в почвенном растворе не образуют каких-либо малорастворимых солей и поэтому обладают высокой подвижностью как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях. Под действием осенне-зимних осадков они опускаются вниз по профилю почвы, а весной под действием испарения влаги и роста корневой системы растений снова поднимаются в верхние го ризонты почвы. Поэтому было бы совершенно неправильно для характеристики азотного режима почвы учитывать содержание азота только в пахотном слое и принимать это количество за показатель уровня азотного питания растений. Это тем более неверно в отношении типичных черноземов с их метровой толщей гумусового горизонта, с высоким содержанием органического вещества по всему профилю, с хорошими физическими свойствами почвы. Корни растений на такой почве хорошо проникают в глубь. Р.Ф. Макаров ( 1990 ) установил, что около 50 % минерального азота размещается в пахотном ( 30 см ) слое почвы. Он считал, что определение аммиачного и нитратного азота в этом слое позволяет судить об обеспеченности растений азотом.
По данным Д.Н. Прянишникова ( 1965 ) аммиачный азот, как и нитраты, является непосредственной, вполне доступной формой азотного питания растений.
Следует заметить, что азотное минеральное питание, уровень которого связан с содержанием в почве нитратного и аммиачного азота, не определяется напрямую потенциальным плодородием почвы (в данном случае наших черноземов). А.П. Щербаков и И.Д. Рудай (1983) отмечают, что гумус черноземов ЦЧЗ отличается низкой обогащенностью азотом. Относительное содержание азота аминокислот в пахотном слое изменяется в направлении, противоположном развитию процессов гумификации, т.е. минимальное в типичных черноземах. Это явление связано, по мнению Д.С. Орлова (1990 ), с усилением процессов вовлечения аминокислот в реакции конденсации, протекающие наиболее интенсивно в этом подтипе чернозема и ведущие к образованию ядра гуминовых кислот. При этом доля негидролизуемых соединений в составе азотного фонда возрастает. В связи с этим, становится очевидным тот факт, что в черноземах, обладающих высоким валовым запасом гумуса и азота, в первом минимуме среди элементов питания находится азот. Поэтому изучение азотного режима черноземов и влияния на него примене ния удобрений имеет важное значение для повышения продуктивности пашни [ Адерихин, Щербаков, 1974 ].
В отличии от нитратов, аммиачного азота в выщелоченном черноземе накапливается мало, иногда он обнаруживается в виде следов. Это объясняется тем, что аммоний быстро нитрифицируется, энергично поглощается растениями, микроорганизмами и почвой [ Симакин,1983 ].