јктивн≥сть несимб≥отичноњ азотф≥ксац≥њ у ірунт≥ лучних ценоз≥в «ах≥дного Ћ≥состепу ”крањни



Ќесимб≥отичн≥ азотф≥ксатори - це комплекс в≥льно≥снуючих та асоц≥ативних м≥кроорган≥зм≥в, життЇд≥¤льн≥сть ¤ких пов'¤зана з кореневою системою рослин, водорост¤ми ≥ ц≥анобактер≥¤ми. ¬≥льно≥снуюч≥ азотф≥ксатори трапл¤ютьс¤ серед хемотроф≥в ≥ фототроф≥в, аероб≥в ≥ анаероб≥в [1]. ¬≥домо близько 130 род≥в в≥льно≥снуючих бактер≥й-азотф≥ксатор≥в ≥ понад 100 таксон≥в синьозелених водоростей. ƒл¤ життЇд≥¤льност≥ в≥льно≥снуючих азотф≥ксатор≥в важливе значенн¤ мають рослинн≥ орган≥зми. «окрема, бобов≥ можуть у 10-100 раз≥в зб≥льшувати в ризосфер≥ к≥льк≥сть кл≥тин анаероб≥в ≥з роду клострид≥й, що пов'¤зано ≥з вид≥ленн¤ми њхньоњ кореневоњ системи.

¬.  уде¤ров [3] з'¤сував, що дл¤ р≥зних ірунтових зон р≥вень несимб≥отичноњ азотф≥ксац≥њ коливаЇтьс¤ в межах 30-40 кгЈга-1Јр≥к-1. ѕод≥бн≥ дан≥ отримали сп≥вроб≥тники –отамстедськоњ станц≥њ в јнгл≥њ [7].

ћ≥кроорган≥зми у раз≥ надходженн¤ до ірунту н≥трогенних добрив спов≥льнюють процес ф≥ксац≥њ атмосферного азоту ≥ дл¤ побудови своњх т≥л використовують м≥неральн≥ форми цього елемента. ¬и¤влено [2, 6, 9], що надходженн¤ понад 60-120 кгЈга-1 н≥трогенних добрив пригн≥чуЇ несимб≥отичну азотф≥ксац≥ю у ірунт≥. ѕроте в досл≥дах –отамстедськоњ досл≥дноњ станц≥њ довготривале застосуванн¤ н≥трогенних добрив у доз≥ 144 кгЈга-1 посилювало азотф≥ксац≥ю в≥д 34,5-35,7 (вар≥ант – ) до 47,6 кгЈга-1Јр≥к-1 [8]. ўор≥чне внесенн¤ 120 кг н≥трогенних добрив до с≥рого л≥сового ірунту супроводжувалос¤ надходженн¤м 107 кгЈга-1 несимб≥отичного N, що було на 30 кгЈга-1 б≥льше, н≥ж у вар≥ант≥ –  [3]. ћожливо, що вплив Ќ≥трогену м≥неральних добрив на несимб≥отичну азотф≥ксац≥ю залежить в≥д сп≥вв≥дношенн¤ Cорг:Nminmin у ірунт≥, ¤ке визначаЇ спр¤мован≥сть масового потоку додатково внесеного Nmin у процес м≥кробноњ чи рослинноњ ≥ммоб≥л≥зац≥њ.

–озходженн¤ результат≥в досл≥джень впливу н≥трогенних добрив на ≥нтенсивн≥сть несимб≥отичноњ азотф≥ксац≥њ по¤снють також р≥зними п≥дходами до оц≥нюванн¤ активност≥ н≥трогенази - ферменту процесу азотф≥ксац≥њ. як звичайно, н≥трогеназна активн≥сть ≥нг≥буЇтьс¤ у ранн≥ терм≥ни внесенн¤ н≥трогенних добрив, тод≥ ¤к

продуктивн≥ша азотф≥ксац≥¤ в≥дбуваЇтьс¤ у друг≥й половин≥ вегетац≥йного пер≥оду, коли вм≥ст м≥неральних форм Ќ≥трогену в ірунт≥ зменшуЇтьс¤ до м≥н≥муму, а нагромаджена коренева маса починаЇ в≥дмирати ≥ стаЇ додатковим джерелом енерг≥њ дл¤ ірунтових м≥кроорган≥зм≥в [3].

Ќа наш погл¤д, реакц≥¤ азотф≥ксатор≥в на надходженн¤ н≥трогенних добрив залежить в≥д вм≥сту б≥олог≥чно доступних форм Ќ≥трогену в ірунт≥ та енергетичного забезпеченн¤ гетеротрофноњ б≥оти. ” раз≥ порушенн¤ сп≥вв≥дношенн¤ —орг:Nmin, в≥дбуватиметьс¤ посиленн¤ або послабленн¤ б≥олог≥чноњ ф≥ксац≥њ молекул¤рного азоту. « огл¤ду на це актив≥зац≥¤ процес≥в б≥олог≥чноњ азотф≥ксац≥њ на фон≥ надходженн¤ н≥трогенних добрив св≥дчить про деф≥цит б≥олог≥чно доступних форм Ќ≥трогену в ірунт≥.

ƒосл≥дженн¤ виконан≥ на агроеколог≥чному пол≥гон≥, орган≥зованому на баз≥ довготривалого польового стац≥онарного досл≥ду ≤нституту землеробства ≥ тваринництва зах≥дного рег≥ону. Ќа¤вний травост≥й створений шл¤хом перезалуженн¤ в 1980 р. •рунт травостан≥в темно-с≥рий, оп≥дзолений легкосуглинковий. ƒл¤ досл≥джень вибран≥ найб≥льше агроеколог≥чно ≥нформативн≥ чотири вар≥анти досл≥ду: вар≥ант 1(0) - без удобренн¤, вар≥ант 2 (– ) - –90 120, вар≥ант 3 (N1PK) - –90 120 N240 (60+60+60+60) ≥ вар≥ант 4 (N2PK) - –90 120 N240 (0+30+90+120). ћ≥неральн≥ добрива вносили у вигл¤д≥ суперфосфату, кал≥йноњ сол≥ й амон≥йноњ сел≥три. ѕотенц≥йна активн≥сть азотф≥ксац≥њ визначена ацетиленовим методом за допомогою газор≥динноњ хроматограф≥њ [1]. –озрахунок активност≥ азотф≥ксац≥њ виконано на п≥дстав≥ того, що сп≥вв≥дношенн¤ м≥ж к≥льк≥стю утвореного етилену ≥ в≥дпов≥дною к≥льк≥стю азоту становить 3:1, тобто результат, отриманий дл¤ етилену д≥лили на 3, щоб отримати значенн¤ ф≥ксац≥њ азоту. ѕотенц≥йну активн≥сть азотф≥ксац≥њ виражено у м≥л≥грамах ф≥ксованого азоту на к≥лограм ірунту за годину (мг/кг/год).

јктивн≥сть азотф≥ксац≥њ (10-3 мгNЈкг-1Јгод-1) за проф≥лем темно-с≥рого л≥сового ірунту травостан≥в залежно в≥д удобренн¤ ≥ сезону року

 јктивн≥сть азотф≥ксац≥њ

ѕрим≥тка. “емпература ірунту на глибинах 0-20 ≥ 20-40 см була такою, о—: 15.05.92 - 14,1 ≥ 11,9, 7.07.92 - 19,7 ≥ 18,0.

як видно з результат≥в досл≥джень (див. таблицю), найб≥льша здатн≥сть до несимб≥отичноњ азотф≥ксац≥њ у контрольному, тривало не удобрюваному ірунт≥ характерна дл¤ верхн≥х кореневм≥сних шар≥в ірунту, причому в шар≥ 10-20 см потенц≥ал азотф≥ксац≥њ у 1,4 раза вищий, н≥ж у шар≥ 0-10 см, що по¤снюють спри¤тлив≥шою дл¤ азотф≥ксац≥њ кисневою ситуац≥Їю.

“ривале застосуванн¤ фосфорно-кал≥йних добрив, ¤ке зумовило зб≥льшенн¤ частки бобових у травостан≥ в≥д 9,4 до 31,3 % у першому цикл≥ скошуванн¤ ≥ в≥д 30,0 до 36,2 % - у третьому [4], призвело до зменшенн¤ потенц≥алу несимб≥отичноњ азотф≥ксац≥њ у шар≥ 0-10 см на 14% навесн≥ ≥ на 59% ул≥тку, тод≥ ¤к у шар≥ 10-20 см цих зм≥н не в≥дбулос¤.

–егул¤рне тривале застосуванн¤ н≥трогенних добрив на фон≥ –  пор≥вн¤но з контролем зумовило зменшенн¤ вл≥тку потенц≥йноњ здатност≥ ірунту до азотф≥ксац≥њ. «алежно в≥д способу застосуванн¤ н≥трогенних добрив потенц≥ал азотф≥ксац≥њ у шар≥ ірунту 0-10 см зменшивс¤ на 27-55% , а в шар≥ 10-20 см - на 36-41%.

Ќавесн≥ максимальна здатн≥сть до несимб≥отичноњ ф≥ксац≥њ ви¤влена у верхньому шар≥ ірунту, ¤кий збагачували н≥тратом амон≥ю. «окрема, на час досл≥джень була внесена м≥н≥мальна доза N - 30 кгЈга-1, ¤ка не забезпечувала потреби рослин у цьому елемент≥ живленн¤, що п≥дтверджено р≥зким зменшенн¤м продуктивност≥ травостану в цей пер≥од (у 1,4-1,5 раза) пор≥вн¤но з р≥вном≥рним способом розпод≥лу н≥трогенних добрив, коли вносили 60 кгЈга-1N. ћожливо, що деф≥цит б≥олог≥чно доступних форм Ќ≥трогену у весн¤ний пер≥од зумовив компенсаторне посиленн¤ процес≥в б≥олог≥чноњ азотф≥ксац≥њ. ¬л≥тку, коли на цьому вар≥ант≥ травостану внесли 90 кг/га N, простежено зворотний ефект - у шар≥ ірунту 0-10 см азотф≥ксувальна здатн≥сть була на 38% меншою, н≥ж у вар≥ант≥, де внесли 60 кгЈга-1 N ≥ в 2,2 раза меншою пор≥вн¤но з контролем.

ѕослабленн¤ процесу несимб≥отичноњ азотф≥ксац≥њ п≥д впливом м≥неральних добрив не варто пов'¤зувати т≥льки з≥ специф≥чним ≥нг≥буванн¤м процесу азотф≥ксац≥њ Ќ≥трогеном, оск≥льки за цих умов удобренн¤ зменшувались також ≥нш≥ показники б≥олог≥чноњ активност≥ ірунту [5].

«а цих умов н≥трогенного удобренн¤ травостан≥в в≥дбуваЇтьс¤ повна ел≥м≥нац≥¤ бобових культур, ¤к≥ забезпечують симб≥отичну ф≥ксац≥ю N. –егул¤рне надходженн¤ до ірунту Nmin. у доз≥ 240 кг прот¤гом вегетац≥йного пер≥оду ц≥лком блокуЇ д≥¤льн≥сть бульбочкових бактер≥й ≥ унеможливлюЇ р≥ст конюшини. Ќесимб≥отичн≥ азотф≥ксатори Ї ст≥йк≥шими до д≥њ Nmin., оск≥льки представлен≥ досить широким спектром аеробних та анаеробних м≥кроорган≥зм≥в, ≥ ф≥ксац≥¤ молекул¤рного азоту дл¤ них не Ї обов'¤зковим процесом, а за на¤вност≥ м≥неральних або орган≥чних форм N вони засвоюють њх [1].

ќтже, застосуванн¤ м≥нерального удобренн¤ старос≥¤них травостан≥в зменшуЇ здатн≥сть ірунту до несимб≥отичноњ азотф≥ксац≥њ. «окрема, тривале фосфорно-кал≥йне удобренн¤ (–90 120) пригн≥чуЇ активн≥сть т≥льки верхнього шару ірунту травостану - дернини, а застосуванн¤ 240 (60+60+60+60) кг/га N на фон≥ – , особливо вл≥тку, пригн≥чуЇ активн≥сть д≥азотроф≥в у шарах ірунту 0-10 ≥ 10-20 см. ¬ удобрюваних N травостанах зб≥льшуЇтьс¤ товщина азотф≥ксувального шару ірунту до глибини 40 см пор≥вн¤но з контролем ≥ особливо вар≥антом – , що можна по¤снити л≥пшим розвитком кореневоњ системи трав.

Ћ≥тература

Ѕабьева ».ѕ., «енова √.ћ. Ѕиологи¤ почв. - ћ.: »зд-во ћосков. ун-та, 1989. - 335 с.

ƒомрачЄва Ћ.»., ћаркова √.». ¬ли¤ние различных доз азотных удобрений на альгофлору дерново-подзолистой почвы // “ез. Vѕ съезда ¬сесоюз. микробиол. о-ва "ƒостижени¤ микробиологии - практике". - јлма-јта: Ќаука, 1985. - “.7. - —. 21.

 уде¤ров ¬.Ќ. ÷икл азота в почве и эффективность удобрений. - ћ.: Ќаука, 1989. - 215 с.

ярмолюк ћ.“. јгроеколог≥чн≥ основи створенн¤ ≥ використанн¤ культурних пасовищ у зах≥дному рег≥он≥ ”крањни. - ќброшино, 2001. - 247 с.

÷имбалюк ¬.ћ. јгротехн≥чне обірунтуванн¤ технолог≥чних заход≥в ≥нтенсивного використанн¤ старос≥¤них травостоњв в умовах зах≥дного Ћ≥состепу ”крањни: јвтореф. дис. ... канд. с-г. наук.- ¬≥нниц¤: ¬≥сн. аграр. ун-ту, 2001. - 20 с.

App A.A., Watanabe I., Ventura T.S., BravoM., Jurey C.D. The effect of cultivated and wild rice varieties on the nitrogen balance of flooded soil // Soil Sci. - 1986.- Vol.141. - N 6. - P. 448-451.

Powlson D.S., Pruden G., Johnston A.E., Jenkinson D.S. The nitrogen cycle in the Broadbalk Wheat Experiment recovery and losses of 15N- labeled fertilizer applied in spring and inputs of nitrogen from the atmosphere // J. Agr. Sci. - 1986. - Vol.107. - N.4. - P. 591-609.

Powlson D.S., Jenkinson D.S. Non-fertilizer inputs of nitrogen to arable and grassland systems // Advances in nitrogen cycling in agricultural ecosystems: Intern. Symp. Brisbane (Austral.), 1987. - P. 59-61.

Watanabe I., Crasswall E.T., App A.A. Nitrogen cycling in wetland rice fields in South-East and East Asia // Nitrogen cycling in South-East Asian Wet monsoonal ecosystems. - Canberra: Austral. Acad. Sci, 1981. - P. 4-17.



Ќа головну



Hosted by uCoz