РАЗВИТИЕ АГРОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ С ИЗОТОПОМ N В РОССИИ
| Название: | РАЗВИТИЕ АГРОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ С ИЗОТОПОМ N В РОССИИ |
| Авторы: | А.А. Завалин, РАН, О.А. Соколов, Н.Я. Шмырева |
| Аннотация: | Показано, что в агрохимических исследованиях в России метод изотопной индикации применяется 70 лет. Основным направлением явилось применение метода в изучении механизмов круговорота азота в системе почва- удобрение-растение-атмосфера. Поступающий N сразу же вовлекается в почвенные структуры и вступает в процессы обмена с почвенным азотом. В процессе трансформации потери азота удобрения составляют 10-59% от применяемой дозы, тогда как потери азота почвы варьируют в пределах 30-200 кг N /га. Установлено, что сельскохозяйственные культуры используют 35-51% азота минеральных удобрений и 14-22% азота органических удобрений, газообразные потери азота составляют 22-33 и 17-32%, соответственно. В продукционном процессе злаковых культур принимает участие 20-30% азота удобрения и 70-80% азота почвы; у бобовых растений 10- 15% азота удобрения, 20-30 азота почвы и 45-65% симбиотического азота соответственно. Выявлено, что технология локального способа применения удобрений повышает использование азота минеральных удобрений растениями в 1,5 раза, азота органических удобрений в 1,3 раза. Локализация азотных удобрений является альтернативой применению ингибиторов нитрофикации. Из пахотного слоя почвы растения используют 32-55% азота удобрения, тогда как из более глубоких слоев - в 1,5-3,7 раза меньше. Повышенные дозы азота минеральных удобрений усиливают мобилизацию почвенного азота, тогда как солома злаковых культур тормозит ее. Интенсивность поглощения и использование азота растениями генотипически детерминированы. При аммонийном питании синтез аминокислот в клетках корня начинается сразу же после контакта корней с почвенным раствором. Азот, поступивший в растение на ранних этапах развития пшеницы, в меньшей степени используется на синтез белков в зерне, чем поступивший на более поздних этапах. Установлено, что водная эрозия и подкисление почв повышают газообразные потери азота удобрения в 1,3-1,8 раза и в 1,4-1,5 раза почвенного азота. В исследованиях с N определено, что 80 % азота нитратных фондов накапливается за счет почвенного азота. |
| Ключевые слова: | агрохимические исследования, изотоп N, трансформация, миграция, газообразные потери, удобрения, почвенный профиль, симбиотическая фиксация, ассимиляция, метаболизация, водная эрозия, подкисление почвы, загрязнение |
| Раздел: | ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АГРОХИМИИ |
| Title: | DEVELOPMENT OF AGROCHEMICAL RESEARCHES WITH THE N ISOTOPE IN RUSSIA |
| Authors: | A.A. Zavalin, O.A. Sokolov, N.Ya. Shmireva |
| Annotation: | In agrochemical research in Russia, the isotope indication method has been used for 70 years. The main direction was the application of the method in the study of the mechanisms of the nitrogen cycle in the soil-fertilizer-plant-atmosphere system. The incoming N is immediately involved in soil structures and enters into exchange processes with soil nitrogen. During the transformation process, the nitrogen loss of the fertilizer is 10-59% over the applied dose, while the nitrogen loss of the soil varies in the diapason 30-200 kg N/ha. Agricultural crops use 35-51% nitrogen of mineral fertilizers and 14-22% nitrogen of organic fertilizers, the gaseous nitrogen losses are 22- 33% and 17-32%, respectively. In the production process of cereals, 20-30% of fertilizer nitrogen and 70-80% of soil nitrogen take part; in legumes, 10-15% of fertilizer nitrogen, 20-30% of soil nitrogen and 45-65% of symbiotic nitrogen, respectively. The technology of the local of application of fertilizers increases the use of nitrogen of mineral fertilizers by plants by 1.5 times, nitrogen of organic fertilizers by 1.3 times. The localization of nitrogen fertilizers is an alternative to the use of nitrophication inhibitors. From the arable layer of soil, plants use 32-55% of the fertilizer nitrogen, while from deeper layers, its use is reduced by 1.5-3.7 times. Nitrogen of increased doses of SHAPE \\* MERGEFORMAT mineral fertilizers increases the mobilization of soil nitrogen, while the straw of cereals slows it down. The intensity of nitrogen uptake and use by plants is genotypically determined. With an ammonium diet, the synthesis of amino acids in the root cells begins immediately after the contact of the roots with the soil solution. The nitrogen that entered the plant in the early stages of wheat development is less used for the synthesis of proteins in the grain than the nitrogen that entered in the later stages. Water erosion and acidification of soils increases the gaseous losses of nitrogen from fertilizers by 1.3-1.8 times and nitrogen from soil by 1.4-1.5 times. In the studies with N discovered that the main amount of nitrates in the crop is accumulated due to soil nitrogen (70-80% of the total amount). |
| Keywords: | heavy nitrogen isotope 15N, 15N transformation in soil, 15N migration, 15N gaseous losses, nitrogen immobilization, nitrogen mineralization, consumption and use of fertilizer nitrogen and soil nitrogen by plants, fertilizer nitrogen balance, nitrogen fertilizer ap- plication technology, use of 15N deep layers of the soil profile, genotypic signs of 15N assimilation by plants, symbiotic and associative 15N fixation, assimilation and metabolism, cell pools of 15N compounds, transport of 15N in plants, long-term studies with 15N, 15N and water erosion, 15N and acidification of chernozem, contamination of components (including products) with nitrogenous compounds. |
| Category: | ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АГРОХИМИИ |