АЗООБРАЗНЫЕ ПОТЕРИ АЗОТА УДОБРЕНИИ ИЗ ПОЧВЫ И ИХ СНИЖЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ Валентина, Николаевна Назарова

Введение к работе

Актуальность проблемы. В повышении урожайности сельскохозяйственных культур и. улучшении' качества продукции важная роль принадлежит применению азотных удобрений; Несмотря на непрерывный рост производства и применения в нашей стране технического азота, он все еще остается наиболее недостающим элементом питания, лимитирующим урожаи сельскохозяйственных культур, особенно в зоне нечерноземных почв.

Эффективность азотных удобрений в значительной степени снижается за счет потерь азота в газообразной форме, которые обусловлены процессом денитрификации и достигают 20—40% и более. Детальное изучение процессов превращения азота удобрений в почве, особенно процессов, обуславливающих газообразные его потери, а также влияние различных факторов внешней среды на скорость и направленность этих процессов имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение, так как позволяет подойти к разработке эффективных способов снижения потерь азота из почвы и повышения эффективности азотных удобрений.

Источником потерь азота являются в основном нитраты и нитриты, образующиеся в процессе нитрификации аммонийного азота почвы и удобрений. Поэтому в настоящее время особую актуальность приобретает изучение возможности регулирования этого процесса С помощью химических препаратов— ингибиторов нитрификации. В США, Японии, Индии и других странах изучено и запатентовано более 200 препаратов в качествеингибиторов нитрификации. Однако в нашей стране исследований с ингибиторами было проведено еще мало. Слабо изучено их действие на процессы превращения азота удобрений в почве, на баланс азота в системе «почва-растение».

Цель исследований. В задачу наших исследований входило изучение следующих вопросов:

1) динамика нитрификации и газообразных потерь азота
удобрений в дерново-подзолистой почве;

2) влияние различных факторов внешней среды на размер
газообразных потерь азота удобрений;

| Д^гД?ы7:_1':'..,, ;.).,і їи&йій::-і] і

\И8зЄ.:'іх.!">л <.;*<, .V..; Г^г.хс.. і

_\ZIhd^SQT

1. превращение в почве некоторых промежуточных продуктов процессов нитрификации и денитрификацни и их роль в газообразных потерях азота;

2. эффективность различных химических препаратов в качестве ингибиторов нитрификации аммонийного азота в почве;

3. влияние ингибиторов на процессы нитрификации и денитрификацни;

4. действие ингибиторов нитрификации на потери азота удобрений и баланс его в системе «почва-растение».

Научная новизна работы. Научная значимость исследований заключается в том, что впервые установлена возможность потерь азота в виде закиси и молекулярного азота, вследствие химического и биологического превращения первого промежуточного продукта в цепи окисления аммония до нитритов—гид-роксиламнна. Получены экспериментальные данные по балансу меченного ¹⁵М-гидроксиламина в дерново-подзолистой почве в зависимости от стерилизации и аэрации почвы. Изучены новые химические препараты в качестве ингибиторов нитрификации, выявлен характер действия отдельных из них на превращение в дерново-нодзолнстой почве аммонийного, нитратного, ннтритного азота. Установлено, что ингибиторы подавляют нитрификацию не только азота удобрений, но и почвенного аммонийного азота, а также аммонийного азота жидкого навоза. Практическая ценность и реализация результатов исследований. Полученные экспериментальные данные по превращению в почве азотистых продуктов, образующихся в процессе

. нитрификации и денитрификацни, расширяют имеющиеся теоретические представления о механизме потерь и трансформа-

- ции азота в почве.

Результаты этих исследований могут быть учтены и использованы в научно-исследовательских лабораториях при изучении газообразных потерь азота из почвы. Установленное в работе положение о значительном снижении потерь азота удобрений при внесении их с ингибитором нитрификации «N-serve» имело важное значение для проведения широких производственных испытаний эффективности этого ингибитора в разных зонах страны, которые проводятся в настоящее время.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Всесоюзном совещании «Круговорот азота в системе «почва — растение — вода» в г. Пушино в 1977 году и на IV конференции молодых ученых ИАП АН СССР в г. Пушино в 1978 году.

Объем работы. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста, включает 15 рисунков и 46 таблиц.

Вспомогательный материал диссертации представлен в 10 приложениях. Список использованной литературы состоит из 351 наименования, в том числе 212 иностранных.''

Условия и методика исследований. Экспериментальная работа включает нолевой, микрополевой, 5 вегетационных и серию лабораторных опытов, а также лабораторные исследования, выполненные в течение 1972—1976 гг. в учхозе «Михай-ловское» Московской обл. и на кафедре агрономической и биологической химии ТСХА. Исследования проводили на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (табл. 1).

Микрополевой опыт закладывали в полиэтиленовых сосу
дах без дна, площадью 0,1 м² (33X33), вмещающих 30 кг су
хой почвы. В микрополевом и вегетационных опытах 1, 2, 3, 4
в качестве азотного удобрения вносили меченный ^1SN сульфат
аммония, в микрополевом опыте — N₆o и N120 по фону Pu-oKso
в виде гранулированного суперфосфата и 40%-ной калийной
соли, в вегетационных опытах—по 100 мг (опыты 1,2, 3) и 75 и
150 мг/кг почвы (опыт 4) но фону РК. в виде смеси одно- и дву-
замещенного фосфата калия по 100 мг/кг. В вегетационном
опыте 5 азот вносили по 100. мг/кг в виде жидкого навоза в пе
ресчете на аммонийный азот. Повторность в вегетационных
опытах в начале опыта 8—10-кратная, к моменту уборки опы
та 4-кратная, в микрополевом опыте 4-кратная. В микрополе
вом и вегетационных опытах выращивали ячмень сорта
Московский 121.. . .

В полевом опыте с кукурузой сорта «Краснодарский» азот вносили в виде мочевины в дозе N₆o и Ni₂₀ по фону РігаКіІО. Площадь делянок 18 м^г, учетная площадь—12 м². Повторность 3-кратная.

В лабораторных опытах изучали превращение в почве меченного ¹⁵N азота, сульфата аммония, кальциевой селитры, гндроксиламнна, нитрита натрия, влияние различных факторов внешней среды на размер.и состав выделяющихся газообразных азотистых продуктов. Состав газов определяли с помощью газоадсорбционной хроматографии на хроматографе «Хром-ЗЬ (ЧССР).

В пробах почвы и растений определяли содержание общего азота по Кьельдалю, меченый минеральный азот в вытяжке 0,1 н КС1 с восстановлением по Деварду и .последующим отгоном но Кьельдалю. Аммонийный азот фотоколориметрически с реактивом Несслера, нитратный на спектрофотометре (Борисова, 1968), нитритный с реактивом Грисса. Изотопный состав азотных фракций определяли на (даао метре МИ-1305.

В качестве ингибиторов испытывали вещества, синтезированные ГИЛП, и американский препарат «N-serve».

Агрохимическая характеристика почв опытов

Таблица 1

KiO

по Масло-вой

Nmuh

Опыт (Щ

и год

проведения

Почва, место проведения опыта

КС!

Гумус (по Тюрину), %

Содержание мг/100 г почвы

2^6

Р₂0,

Иобд

по Кирсанову

_№

ЮІ23

Учхоз «Михайловское»

Учхоз «Михайловское»

Пахотная, учхоз «Дубки» . Пахотная, учхоз «Дубки» . Пахотная, учхоз «Михайлов

ское»

Целинная, учхоз «Дубки» .

1 — 1972 2—1974 3-1975 4-1970 5-1976