Агрохимия и плодородие почвы — Цикл азота


Цикл азота

 

 

Азот атмосферы

 

Атмосферные

выпадения

Азот урожая

 

Минеральные азотные удобрения

 

 

 

 

Газообр. потери

 

 

Орг. удобрения

 

 

 

 

 

 

 

Азот раст. остатков

 

 

Эрозионные процессы

Биологическая фиксация

 

 

 

Денитрификация

 

 

Азот орг. в-ва

 

NO3

 

 

 

 

NH3

 

Вымывание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глобальный цикл азота

В атм. 4∙1015 м3 азота

10% — электрическая фиксация

30% — пром. фиксация

60% — биологическая фиксация

 

 

 

Несимбтотические азотфиксаторы – цианобактерии, носток, Gunnerasp.

N2 + 16AT-P + 8e + 8H+ ® 2NH3 + 16AD-P + 16P + H2

 

 

 

Несимбиотическая азотфиксация

Фиксация азота несимбиотическими  микроорганизмами зависит от многих причин. Факторы, ограничивающие жизнедеятельность, а следовательно, и активность этих микробов, следующие:

1) недостаток в почве усвояемых углеводов;

2) отсутствие достаточного количества  фосфора и калия;

3) кислая реакция почвы;

4) низкая температура;

5) недостаток или избыток влаги в почве;

6) условия аэрации.

(Clostridiumpacterianum, например, живет в анаэробных условиях, Azotobacterchroococcum – в аэробных).

Свободноживущие азотфиксации на дерново-подзолистых пахотных почвах способны, в среднем, накапливать в год от 5 до15 кг связанного азота на 1 га. Величина азотфиксации свободно-живущими бактериями для различных почвенно-климатических условий составляет от 7,5 до 42,0 кг азота на 1 га за год.

Размеры несимбиотической азотфиксации под рисом достигают 60–70 кг 1 га за год.

В затопляемых почвах под растениями риса фиксируется до 57–63 кг азота на 1 га, в незатопляемых – 3–7 кг азота на 1 га за сезон.

Без растений в затопляемых почвах азотфиксация составляет 23–28 кг/га.

 

Вклад симбиотической азотфиксации в азотный режим почвы

Симб. азотфиксация – формирование клубеньков.

На 1 га ежегодное накопление азота может достигать при возделывании клевера 150–160 кг, люпина – 160–170, люцерны – 250–300, сои – 100, вики, гороха, фасоли – 70–80 кг. Размеры фиксации зависят от вида бобового растения, урожая, реакции почвы и других факторов.

Нитрагин

Для повышения продуктивности симбиотической азотфиксации используют нитрагин – препарат, содержащий специально отселекционированные высокоактивные штаммы клубеньковых бактерий. Необходимость инокуляции бобовых растений нитрагином объясняется следующими причинами. Бобовые культуры, впервые вводимые в той или иной зоне, вследствие узкой специфичности бактерий к растению-хозяину оказываются лишенными своего симбионта и не могут быть накопителями азота из атмосферы, а полностью переходят на питание азотом за счет почвы и удобрений.

Целесообразность применения нитрагина вызвана еще и тем, что наряду с активными штаммами Rhizobiumв почвах довольно широко распространены неактивные и малоактивные клубеньковые бактерии, которые не могут обеспечить бобовые растения биологическим азотом. Неактивные и малоактивные штаммы клубеньковых бактерий составляют 1/3 и больше. Поэтому применение нитрагина, содержащего высокие титры активных селекционных штаммов клубеньковых бактерий, – один из главных приемов повышения не только урожайности бобовых культур, но и уровня накопления общего и биологически связанного азота в растениях и почве.

Препарат клубеньковых бактерий производят главным образом на стерильном торфе, в 1 г которого содержится в среднем 3–4 млрд бактерий. На почвах, где долгое время возделываются основные бобовые культуры, применение нитрагина дает следующие прибавки урожая: зерна сои – 2–4 ц/га, гороха и люпина – 1–2, зеленой массы бобовых культур – 80–100, сена клевера и люцерны – 50 ц/га. Использование этого приема существенно увеличивает и содержание белка в урожае бобовых культур.

Недостаток Co, Mo, Р приводит к ухудшению азотфиксации.

Признаки и причины  нарушения азотфиксации у бобовых

Иннокуляцию не проводили — растение желтеет, нет клубеньков (в почве нет нужных штаммов)

                                          растение желтеет, много мелких белых клубеньков (в почве нет

                                                                                                                        активных  симбионтов).

                                                     — Растения зеленые, клубеньков нет (в почве много азота, эффективных штаммов нет)

                                                     — Растение зеленое, много активных клубеньков (в почве много активных штаммов, нет

                                                                                                                    необходимости в искусственной инокуляции).

                                                     — Растение зеленое, клубеньков мало (почва богата азотом, есть активные штаммы)

Инокуляция проведена — Растение желтеет, клубеньков нет (бактерии погибли, либо выбран неправильный штамм)

                                            —  Растение ярко-зеленое, клубеньки мелкие, белые (в почве много азота)

                                            —  Растение зеленое, много клубеньков, розовых внутри.

Закон Либиха — «Урожай растений определяет элемент, находящийся в минимуме, хотя бы и все другие элементы были в оптимуме.»

 

                       

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *