Введение к работе
Актуальность темы. К проблеме биологического азота приковывалось внимание ученых с середины XVIII века, чему был посвящен ряд крупных исследований и опубликованных работ (Гельригель, Прожновский, Виноградский, Бус-сенго). В начале XX столетия обобщающую работу по этому вопросу выполнил Д.Н. Прянишников (1945).
Эта проблема не теряет своей актуальности и в настоящее время, более того, сейчас она увязызается с необходимостью охраны окружающей среды и получения экологически чистой продукции. Об этом свидетельствует проведенный в 1995 году в г. Санкт-Петербурге 10-й Международный конгресс по азотфикса-ции, в котором принимали участие и выступали с докладами ученые из 72 стран мира.
Давно уже и хорошо известно, что бобовые культуры дают не только богатый урожай, но и оставляют в почве растительные остатки с высоким содержанием азота. Экологическая чистота и полная безвредность биологического азота для человека и окружающей среды и относительно небольшие затраты на активизацию микроорганизмов, способствующих увеличению накопления азота в корнях бобовых культур, побуждают относить эту проблему в настоящее время к числу важнейших в области биологических и агротехнических исследований.
Проблема азота, как и проблема белка, в последние годы повсеместно, в том числе в Северном Казахстане, обостряется: резкое повышение цен на минеральные удобрения, в том числе и на азотные, сделало их практически недоступными для сельского хозяйства, применение удобрений сократилось до минимума, кроме того, вопрос об источниках энергии становится все более насущным в связи с ограниченностью и дефицитностью энергетических ресурсов.
Производство минеральных азотных удобрений из молекулярного азота воздуха химическим путем требует больших энергетических затрат и дополнительных издержек, связанных с экологической токсичностью производства и использования этих удобрений.
Сельское хозяйство и обеспечивающие его нужды отрасли промышленности в совокупности являются мощнейшим источником экологического риска, связанного с загрязнением почв, воды и воздуха, усиливающейся эрозией и падением естественного плодородия, что в значительной мере было вызвано часто необоснованным использованием минеральных удобрений, и, как следствие, приводит к повышенному содержанию нитритов и іштратов в растениеводческой продукции, кормах, окружающей среде и ухудшению состояний экосистем и здоровья людей. Ключ к решению рассматриваемой проблемы находится в рациональном сочетании технического и биологического азота - в максимальном использовании биологических свойств бобовых, способных накапливать в растениях (надземной массе и корнях) в 1,5-3 раза больше азота, чем у злаковых, и способствовать за счет агротехнических приемов симбиотической работе клубеньковых бактерий.
Вместе с тем, несмотря на кажущуюся на первый взгляд простоту и доступность получения биологического азота, эти вопросы фактически на практике оказываются весьма сложными, поскольку не всегда и не везде формируются на корнях бобовых клубеньки, что связано с целым рядом факторов и недостаточной изученностью этих вопросов, особенно в условиях сухостепной зоны Северного Казахстана.
Цель и задачи исследований. 1. Методом сравнения бобовых культур с небобовыми определить количественные и качественные показатели накопления биологического азота корневыми системами люцерны, эспарцета песчаного, гороха и нута.
-
Выявить -влияние инокулированных и неинокулированных азотфиксато-рами семян люцерны, эспарцета песчаного, гороха, нута и разного уровня влаго-обеспеченности (полив, без полива) на их продуктивность на темно-каштановых почвах Акмолинской области.
-
Установить влияние последействия азота, накопленного в корневых остатках однолетних и многопетних бобовых тсут-тур как предшественников нз урожайность и качество зерна яровой пшеницы.
Новизна исследований. В условиях сухостепной зоны на темно-каштановых почвах Северного Казахстана с резко континентальным климатом:
установить количественные и качественные показатели накопления биологического азота корневыми системами однолетних и многолетних бобовых культур;
изучить влияние последействия бобовых культур как предшественников на урожайность и качество зерна яровой пшеницы;
достигнуть уменьшения затрат на применение минеральных азотных удобрений;
способствовать решению проблемы производства растительного белка и получения экологически чистой продукции.
Практическая значимость. Использование результатов исследований позволит установить роль биологического азота в азотном балансе темно-каштановых почв Акмолинской области, количественные и качественные показатели накопления азота корневыми и пожнивными остатками, возможность использования этого азота последующими культурами с точки зрения влияния их на урожайность и качество продукции, а также определить долю биологического азота в общих затратах на формирование урожая растений.
Использование результатов исследований в производственных условиях позволит усовершенствовать технологию возделывания кормовых культур, обеспечивающих увеличение накопления биологического азота и рационального его использования на темно-каштановых почвах Северного Казахстана.
Апробация работы. Материалы исследований докладывались:
на Международной научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов "Молодежь и ее вклад в науку в период реформ", посвященной Дню независимости Республики Казахстан (2-4 ноября 1995 г., г. Акмола);
на Международной научно-практической конференции "Аграрная наука на рубеже веков", посвященной 40-летию Акмолинского аграрного университета им. С. Сейфуллина (15-17 октября 1997 г., г. Акмола);
на заседании кафедры растениеводства ААУ (1995, 1996, 1997 г., г.
Акмола).
По материалам диссертации опубликовано 4 печатные работы.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 146 страницах машинописного текста, включает 51 таблицу, 4 рисунка, 37 таблиц в приложении. Она состоит из введения, 6 глав и списка литературы (174 наименования, в том числе 14 иностранных авторов).