CC BY
25
Будажапов Л.В., Норбованжилов РД, БилтуевА.С. ПОТЕНЦИАЛ И КОНСТАНТА МИГРАЦИИ НИТРАТНОГО АЗОТА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЯ ВО ВРЕМЕНИ И ПРОСТРАНСТВЕ В ЛЕСОСТЕПИ ПРИБАЙКАЛЬЯ
Литература
1. Волобуев В.Р. Экология почв (очерки). - Баку: йэа-во АН АзССР, 1963, - 260 с.
2. Десяткин Р.В. Почвы аласов Лено-Амгинского междуречья. - Якутск: Изд-во ЯФ АН СССР, 1984. - 168 с.
3. Куликов А.И. Криогенные трещины как фактор анизотропности почвы Н Почвоведение, 1995. №4. -С.415-419,
УДК: 631.445.25:519.8
Л. В. Будажапов, Р.Д. Норбованжилов, А.С. Билтуев
Бурятская государственная сельскохозяйственная академия
ПОТЕНЦИАЛ И КОНСТАНТА МИГРАЦИИ НИТРАТНОГО АЗОТА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЯ ВО ВРЕМЕНИ И ПРОСТРАНСТВЕ
В ЛЕСОСТЕПИ ПРИБАЙКАЛЬЯ
На основе микрополевого опыта с применением метода меченых атомов (hN) впервые для жо.юго-почвенны.т режимов лесостепи рассчитан потенциал (N^ и константа (к) миграции нитратного азота серой лесной почвы, в том числе и «экстра» N - NОи вносимого азотного удобрения в течение вегетационного сезона (время) по про-фмю метровой ее толщи (пространсшо),
L. V. Budazhapov, R.D. Norbovanzhilov, A.S. Biltuev
POTENTIAL CAPACITY AND KINETIC NITRAT NITROGEN MIGRATION OF GREY FOREST SOIL AND FERTILIZER DURING TIME AND ITS SOIL PROFILE IN TRANSBAIKALIA FOREST STEPPE
The potential capacity and kinetic of migration speed of soil source of nitrogen, nitrogen fertilizer and additional nitrogen interaction during vegetation season in grey soil profile was estimation for the first time. It was resulted for ecological soil conditions in Transbaikalia on the basis of microfield experements with labelled nitrogen - IS and components modelling.
Общепризнанная высокая лабильность нитратного азота в большинстве почв предопределяет и высокую его внутрипочвенную миграционную способность во времени и пространстве (Турчин, 1972; Гамзиков, 1981; Смирнов, 1982; Башкин, 1987; Семенов, 1996; Никитишен, 2002, 2003; Оапшкоу, Вис1а211ароу,2002). В этом отношении серые лесные почвы Прибайкалья не являются исключением. Однако эта оценка в силу высокой его вариабельности по профилю этой почвы (87,6%) и в течение сезона (96,8%) на фоне промывного водного режима (К увл. = 1,23) ограничивается отсутствием надежных методов.
Применение в этой оценке метода меченых атомов (15>0 позволило впервые разделить нитратный азот на почвенный и азотное удобрение, а также дать количественную оценку размерам усиления миграции первого при внесении второго - "экстра" N-N03". В итоге регистрация каждого из них в динамике (весна - лето - осень) и в метровой толще почвы через каждый 0-20 см с 1996 по 2002 г. позволила вывести кинетическую составляющую
их миграционной способности. Последняя рассчитана при допущении, что их миграция подчиняется кинетике первого порядка: -dN / dt = kN, где N = No - Nt - потенциал их миграции за интервал времени, а к - константа скорости их миграции (Stanford, Smith, 1972; Башкин, 1987).
Эколого-агрохимическая значимость этой оценки, помимо показателя ее обеспеченности доступными формами минерального азота, диктуется и тем, что эти пахотные почвы находятся в непосредственной близости от береговой линии уникального хранилища пресной воды - озера Байкал и позволяют по-иному оценить направленность внутрипочвенной миграции нитратного азота в условиях высокой их мобильности и очень высокой вариабельности.
В результате исследований установлено, что среди основных представителей N - N03" даже при внесении азотного удобрения (фон + N60) наиболее высоким потенциалом (N0) миграции по профилю метровой толщи серой лесной почвы (пространство) в течение вегетационного сезона (время) отличались нитра-
5.7
ВЕСТНИК БУРЯТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
2008/4
ты почвенного происхождения. Величина последнего за сезон в среднем составила 6,46 мг с константой к = 0.848 сезон а по слоям почвы - 4,36 мг / кг с почти вдвое ниже кон-
стантой - к = 0,492 слой (табл. 1). Как след-
ствие, потенциал и кинетика миграции К-N03* почвы были выше во времени, чем в пространстве. При этом выделим, на наш взгляд, ключевые моменты этой его оценки.
1. Потенциал (N0) и константа (к) скорости миграции N-N03" серой лесной почвы, удобрения и «экстра» N - Ы03" во времени и пространстве в лесостепи Прибайкалья (с. Ст. Дворец, средние за 1996-2002 гг.)
признак Время: месяц сезона Пространство: слой почвы
i я 3 2 N0 * к, сезон слой, СМ N0** к, слой почвы
мг / кг %No6iu. мг / кг % No6iu.
■ S- 0 с <5 Z 1 z 3 ; V 8.32 0.465 0.403 0-20 5.53 0,309 0.858
VI 4.15 0.232 0.780 20-40 6.44 0.468 0.427
VII 5.78 0.338 0.686 40-60 1.72 0.156 0.088
VIII 8.37 0.497 1.252 60-80 5.97 0.715 1.059
IX 5.69 0.332 1.120 80-100 2.15 0,300 0.027
среднее 6.46 0.373 0.848 среднее 4.36 0.390 ' 0.492
О г X 4D О. ю 1 S г Э. V 0.33 0.018 0.032 0-20 0.54 0.030 0.014
VI 0.94 0.052 0.018 20-40 0.60 0.044 0.016
VII 0.80 0.047 0.015 40-60 0.23 0.021 ,0.013
VIII 0.22 0.013 0.035 60-80 0.06 0.007 0.003
IX 0.64 0.037 0.0 И 80-100 - - >
среднее 0.59 0.033 0.022 среднее 0.36 0.026 0.012
2 я CL в> г> О V 7.14 0.399 0.190 0-20 4.13 0,231 0.020
VI 3.17 0.177 0.088 20-40 2,75 0.199 0.005
VII 0.33 0.019 0.170 40-60 2.09 0.189 0.046
VIII 0.58 0.034 0.088 60-80 0.23 0.028 0.020
IX - - - 80-100 - - -
среднее 2.81 0.157 0.134 среднее 2.30 0.162 0.023
* НСР(и: N -N0}" лочвы 2.44; удобрения 0.011; «экстра» N - N03" 2.
** НСР о;: N - N0," почвы 0.48; - N0,' удобрения 0.17;; «экстра» N - Ш3"
34; 0.47.
Во-первых, при различиях в N0 и к миграции во времени и пространстве, относительная величина первого оказалась практически равной по этим двум признакам и составила 0.373 и 0.390% от общего азота в почве (табл.1).
Во-вторых, наименьший N0 миграции во времени (4.15 мг) приходился на июнь в слое 40-60 см (1.72 мг), когда наблюдался дефицит осадков, а его максимум в пространстве отмечался в слое 20-40 см (6.44 мг) и приходился на август (8.37 мг/кг), в котором ранее был выявлен внутрипочвенный нитратный максимум N-N03" удобрения. Возможно, высокий потенциал (N0) и константа (к) миграции Н-N03" почвы в этом слое и сопровождается более высоким накоплением N-N03' удобрения в силу меньшей кинетике (к) его миграции.
В - третьих, кинетическое равновесие констант (к) миграции N-N03' почвы во времени и пространстве наблюдалось в августе (к = 1.252 сезон "') в 60-80 см слое (к = 1.059 слой
"'), где их константы (к) оказались близкими. Во всех остальных случаях их различия были очень высокими (табл.1). В результате, кинетический баланс миграции N-N03" почвы лишь однажды приближался к своему динамическому равновесию по этим двум признакам и складывался, как правило, с дефицитом в пространстве метровой ее толщи.
В этой сравнительной оценке потенциал (N0) миграции N-N03" удобрения оказался минимальным и в среднем по профилю метровой толщи во времени составил 0.59 мг / кг, или 0.037% от общего азота почвы с очень незначительной константой к = 0.022 сезон (табл. 1). Еще ниже эти показатели были по слоям почвы, которые в среднем составили N0 = 0.36 мг / кг, или 0.026% от N общего с константой к = 0.012 сезон и распространялись по глубине почвы не ниже слоя 60-80 см (табл.1). При этом если величина N0 его миграции во времени была выше аналогичных в пространстве, то кинетических констант (к)
58
БудажаповЛ.В.. Норбованжшов Р.Д., ЕштуевА.С. ПОТЕНЦИАЛ И КОНСТАНТА МИГРАЦИИ НИТРАТНОГО АЗОТА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЯ ВО ВРЕМЕНИ И ПРОСТРАНСТВЕ В ЛЕСОСТЕПИ ПРИБАЙКАЛЬЯ
была близкой - к = 0.022 сезон и к = 0.012 слой Л И в этом смысле, миграция N-N03" удобрения значительно отличалась от почвенного. Так, наибольший потенциал (N0) ми-фации И-ЫОз' удобрения приходился на июнь (0.94 мг / кг) в 0-20 см слое почвы (0,60 мг / кг), а минимальный - по времени в августе (0.22 мг / кг) и пространстве в слое 60-80 см (0,06 мг / кг).
В сравнении с этими формами миграция "экстра" N-N03*, как результат усиления миграции почвенного при внесении азотного удобрения (фон +И), была ограничена и во времени, и пространстве (табл. I). Как следствие этого, его миграция во времени наблюдалась до августа, а по профилю не ниже слоя 60-80 см, составляя в среднем по N0 2,81 и 2,30 мг / кг с константой к = 0,134 сезон 1 и к = 0,023 в слое соответственно (табл.1). Причем относительная величина N0 миграции "экстра" "N-N03" во времени и пространстве была близкой и в среднем не превышала 0,162% от общего азота. Однако в отличие от аналогичной оценки по N-N03' почвы и удобрения, наибольший N0 его миграции во времени приходился на май (7,14 мг / кг), а в пространстве - в слое 0-20 см (4,13 мг/кг). При этом минимум миграционной способности "экстра" N -N03" регистрировался по времени в июле (0,33 мг/кг) и в пространстве приходился на 60-80 см ее слой (0,23 мг/кг).
Заключение
Ранжирование миграционной способности соединений N-N03* серой лесной почвы при внесении азотного удобрения в эколого-почвенных режимах лесостепи Прибайкалья по величине потенциала (N0) и константам (к) скорости их миграции во времени и пространстве снижалось в ряду: почвенный > «экстра» N-N0}' > удобрения. Причем, если миграция N-N03" почвенного происхождения наблюдалась в течение всего сезона и по всей метро-
вой толще профиля, a N-NO3" удобрения ограничивалась лишь в пространстве 60-80 см слоем, то аналогичная по "экстра" N-NO3" значительно лимитировалась по этим объективным признакам. Однако, несмотря на это, кинетическая константа (к) миграции последнего была выше удобрения. Максимальный потенциал (No) миграции этих трех форм нитратного азота в равных эколого-почвенных режимах лесостепи оказался различным во времени: по N-N03* почвенного происхождения приходился на август (8,37 мг), а по N-NO3" удобрения раньше - в июне (0,94 мг) и по "экстра" N-NO3" и того раньше - в мае (7,14 мг/кг). При этом максимум их аккумуляции в пространстве в этот период наблюдался по первым двум в слое 20-40 см (6,44 и 0,60 мг соответственно), а последнего - в верхнем 0-20 см слое этой почвы (4,13 мг/кг).
Литература
1. Башкин В.Н, Агрогеохимия азота. - Пущино: Изд - во науч.центра биол. исслед. АН СССР, 1987. -270 с.
2. Гамзиков Г.П. Азот в земледелии Западной Сибири.-М.: Наука. 1981. ~ 266 с.
3. Ннкнтишен В.И. Плодородие почв и устойчивость функционирования агроэкосистемы. - М.г Наука, 2002. -245 с.
4. Никитишен В.И. Эколого-агрохимические аспекты сбалансированного применения удобрений в адаптивном земледелии. - М.: Наука, 2003. - 183 с.
5. Семенов В.М, Процессы круговорота азота в системе почва - растение и эффективность их регулирования агрохимическими приемами: автореф. дис.,.. д-ра биоп, наук. - М.:ВИУА, 1996.-3бс.
6. Смирнов П.М. Вопросы агрохимии азота (в исследованиях с ,SN). - M,: ТСХА. 1982. - 74 с.
7. Турчин Ф.В, Азотное питание растений и применение азотных удобрений. — М.: Колос, 1972,— 335 с.
8. Stanford G., Smith S.J. Nitrogen mineralization potentials of soil // Soil Sei. Soc. Amer., Proc. - 1972. -V.36. - P.465-472.
9. Gamzikov G.P., Budazhapov L.V. The losses of nitrogen fertilizer by leaching water in the frozen soils of Transbaikalia H Ecology & life. - №7. - Novgorod die Great, 2002. P.17.
59
