Введение к работе
Актуальность темы. Одним из важных направлений бурно развиваю
щихся в мире исследований естественного изотопного состава азота компонен
тов биосферы является оценка и прогнозирование устойчивости экосистем к
антропогенному воздействию, поскольку изотопный эффект азота
проявляется в ходе уязвимых биологических процессов круговорота этого эле
мента в природе (см. рис. 2) - аммонификации и улетучивания аммиака, нитри
фикации, денитрификации, азотфиксации и ассимиляции связанного азота жи
выми организмами [Hoering Т., 1955; Cheng S., Bremner J., 1964; Kohl D.,
Shearer G., 1971; Bremner J., Hauck R., 1982; Handley L., 1997 и др.]. Несмотря
на различную направленность и степень выраженности изменений изотопного
состава азота в результате сопряженных процессов внутрипочвенного цикла его
трансформации, а также неодинаковую сорбцию изотопов азота почвенными
коллоидами, предпринимаются попытки использовать метод 15N (дельта 15N —
выраженное в промилле отклонение атомной доли изотопа 15N изучаемого объ
екта от «эталона» - обычно азота атмосферы) для прогнозирования соотноше
ния процессов минерализации и иммобилизации азота в почвах, определяюще
го в значительной мере изменение их азотного фонда (и гумусового состояния)
и устойчивость агроэкосистем к антропогенному воздействию [Tiessen Н. 1984;
Кореньков Д.А., Борисова Н.И., Зерцалов В.В., Семенов Ю.И.,1989; Laijtha К.,
1994]. Дальнейшие исследования в этом направлении представляют несомнен
ный научный и практический интерес. ' , . .
Цель и задачи исследований. Основной целью работы являлось исследование изменений изотопного состава азота дерново-подзолистых почв под влиянием природных и агрогенных факторов на базе двух многолетних стационарных опытов, находящихся в Московской области. В задачи исследований входила оценка влияния на содержание и изотопный состав общего (ё 15Ыобщ) и дистиллируемого кислотогидролизуемого (S |5Ыдкг) азота почвы следующих факторов: известкования и длительного применения удобрений в «Прянишни-ковском» севообороте на равнинном опытном участке ДАОС, а также различных видов механических обработок в почвозащитном севообороте на склоновом участке в учхозе МСХА «Михайловское».
Научная новизна. В результате исследований на базе длительного (с 1931г.) опыта Д. Н. Прянишникова на равнинном участке ДАОС впервые в нашей стране оценена пространственная вариабельность показателей <У|5Ыобщ и S "Ндкг дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы. Охарактеризовано изменение изотопного состава азота почвы после длительного - на протяжении 70 лет - возделывания с.-х. культур без применения удобрений, а также под действием периодического известкования, систематического применения наво-
НАУЧНАЯ г'Л'^-ЮТСКА
Моск. свльсчило <. пчздлыии
им. К. А. їи-^*ро tfi
за и минеральных удобрений в 4-х польном «Прянишниковском» севообороте Установлено, что под действием всех изучаемых факторов изменения произошли в изотопном составе Ыдкг - биологически «активной» фазе азота, а в остальной «пассивной» части - лишь под влиянием длительного применения навоза Исследования в многолетнем (с 1980 года) полевом опыте кафедры земледелия и методики опытного дела МСХА на дерново-подзолистых почвах, расположенных на склоне различной крутизны в учхозе «Михайловское» посче 4-х ротаций 5-ти польного почвозащитного севооборота выявили доминирующую роль в проявлении изотопного эффекта азота в почве природного фактора - мезорельефа местности, маскирующего и нивелирующего менее выраженные изменения изотопного состава Ыобщ и Ыдкг в верхнем 20-ти см слое почвы под влиянием системы механической обработки (обычной и минимальной) Установлено, что параметр S l5N азота почв, особенно Мдкг, отражающий проявление изотопного эффекта под влиянием изучавшихся в этих опытах природных и антропогенных факторов, имел вполне определенную корреляционную связь с отдельными основными параметрами гумусового состояния и азотного режима почв, определявшимися в ходе предшествующих наблюдений к наших иссае-дований
Практическая значимость работы. Разработаны методические вопросы отбора представительных почвенных проб для определения естественного изотопного состава азота почв при проведении агроэкологического мониторинга на базе многолетних полевых опытов Результаты исследований указывают* на необходимость учета варьирования естественного изотопного состава азота почв при проведении агроэкологических и агрохимических исследований с применением обедненных и низкообогащенных ,5N соединений. Полученная новая информация по вариабельности, направленности и диапазоігу изменений природного изотопного состава No6uj и Ыдкг почв с -ч использования под воздействием природных и агрогенных факторов необходима для дальнейшего развития прикладных направлений использования метода д ''N в экологии
Апробация рлботы. По материалам экспериментальных работ сделаны доклады на научной конференции аспирантов и научных работников на кафедре питания растений с -х университета Хохенхайм, г Штутгарт, ФРГ, 1999 г , на 3-х научных конференциях аспирантов и научных работников в МСХА в 2000, 2001 гг, на 8-ой международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2001» в МГУ, 2001 г, а также два сообщения на научной конференции в ВИУА, посвященных 60-летию Геосети, 2001 г
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в б научных работах
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на /'страницах машинописного текста, состоит из введения, _з глав, общих выводов, рекомендаций производству содержит /J таблиц и із_ рисунков. Список использованной литературы включает tSJ наименований, в том числе гзс на иностранном языке.
