Агрохимия

Исследованию несимбиотической фиксации атмосферного азота посвящено много работ, но до сих пор недостаточно сведений о ее размерах в различных почвенно-климатических зонах. Это связано с тем, что в природных условиях данный процесс зависит от ряда очень динамичных факторов окружающей среды, которые вызывают значительные колебания его активности. Этим обстоятельством объясняются большие трудности в оценке размеров азотфиксации на 1 га посевной площади за весь вегетационный период.

Ряд исследований проведен на плодородных почвах рисовых полей. Показано, что за счет несимбиотической фиксации атмосферного азота под рисом может ежегодно накапливаться 60— 70 кг/га азота. Причем в затопляемых почвах под растениями риса фиксируется 57—63 кг/га азота, в незатопляемых — 3—7 кг/га за сезон, без растений в затопленных почвах азотфиксация составила 23—28 кг/га азота.

Азотфиксация в почвах рисовых полей Краснодарского края достигала 9—27 кг за 3-месячный период вегетации. При внесении в почву соломы энергично размножаются различные группы азотфиксирующих микроорганизмов и азотфиксация возрастает до 20—40 кг/га в месяц. Увеличение влажности почвы приводило к усилению активности азотфиксации при разложении соломы и целлюлозы. В интразональных почвах избыточного увлажнения (пойменных, болотных, на рисовых плантациях) активность наиболее высока и составляет от 16,5 до 67,5 кг/га в месяц. Наиболее интенсивно несимбиотическая азотфиксация протекает в почвах тропической зоны, где средний уровень ее равен 200 кг/га в год, а максимальный — 600 кг/га в год.

Помимо обеспеченности почв легкодоступным органическим веществом активность несимбиотической азотфиксации зависит от многих других факторов: влажности, температуры, гранулометрического состава почвы, степени аэрированности корнеобитаемого слоя, концентрации С0₂, наличия в почве макро- и микроэлементов и т. д.

Минеральные удобрения, известкование почв, газовый режим и другие факторы в известной мере изменяют интенсивность этого процесса, но, как правило, высокая эффективность наблюдается в условиях, когда влажность, температура, органическое вещество не лимитируют азотфиксацию. При внесении в дерново-подзолистую почву растительных остатков можно добиться увеличения азотфиксирующей активности в 2—5 раз только в условиях повышенного увлажнения. По мнению Е. Н. Мишустина, если использовать 100 млн т соломы, можно получить еще 0,5 млн т фиксированного азота.

Сильное регулирующее действие на азотфиксацию оказывают минеральные азотные удобрения. Если в опытах in vitro давно установлено явление торможения азотфиксации при наличии связанного азота, то вопрос о его влиянии на азотфиксацию в почве в присутствии растений остается малоизученным.

Установлено, что существенное торможение наблюдается при дозах связанного азота 500—1000 кг/га. Дозы удобрений, обычно используемые в сельскохозяйственной практике, вызывают лишь кратковременное подавление азотфиксации. Азотные удобрения, стимулируя развитие растений, повышая продуктивность фотосинтеза и увеличивая при этом масштабы экзоосмоса, способствуют после удаления избытка минеральных соединений азота в почве возрастанию ассоциативной азотфиксации на последующих стадиях развития растения.

Применение радиометрического метода в исследованиях количества органического вещества в пожнивно-корневых остатках позволило выявить, что за счет корневых выделений в течение вегетации и постоянного отмирания части корневой системы после уборки растений в почве остается в 3—4 раза больше органического вещества, чем при определении этого показателя обычными методами. При расчете органического вещества следует также учитывать прижизненно отмершие надземные органы растений.

Нет достаточного обобщения данных, характеризующих поступление в почву связанного азота с атмосферными осадками. Эта величина может колебаться от 2 до 20 кг/га в год. Несколько лучше обстоит дело с учетом количества азота, поступающего с семенами. Как известно, почти весь азот высеваемых семян (90 %) используется урожаем. С семенами зернобобовых в почву вносится от 8 до 15 кг/га азота, зерновых колосовых — 4—6 кг/га. Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о недостаточной изученности ряда приходных статей азотного баланса.

Несколько лучше изучены вопросы расходных статей баланса азота. Многочисленными работами ряда авторов показано, что азот удобрений на различных почвах используется на 50—60 % в вегетационных опытах и на 40—50 % в полевых. Однако при определении коэффициентов использования питательных веществ чрезвычайно важное значение имеет изучение сбалансированного питания растений всеми необходимыми элементами.

При расчетах баланса азота следует принимать во внимание потери от эрозии. Увеличение густоты травостоя при применении удобрений, агротехнические мероприятия по борьбе с эрозией несколько снижают величину потерь. В результате эрозии теряется азот гумуса.