CC BY
15ГРНТИ 68.33.29
DOI: 10.51886/1999-740Х_2023_3_84
Р.Х. Рамазанова1*, С.И. Танирбергенов1, М.Н. Пошанов1, А.И. Сулейменова1,
А.К. Абай1, С.Н. Дуйсеков1 СОДЕРЖАНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО АЗОТА В СЕРОЗЕМАХ СВЕТЛЫХ И РАЗМЕРЫ ЭМИССИИ АЗОТА ПРИ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ
1Казахский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии имени У.У. Успанова, 050060, г. Алматы, пр. аль-Фараби, 75В, Казахстан, *е-таИ: raushasoiI88@maiI.ru Аннотация. В статье приведены результаты исследовании по изучению влияния биоорганических удобрении при возделывании озимой пшеницы, сахарной свеклы и сои на орошаемых светлых сероземах юго-востока Казахстана на содержание минеральных форм азота и размеры эмиссии N20 из почвы. При проведении листовых обработок растении возделываемых культур минеральными и биоорганическими удобрениями улучшается азотньш режим сероземов светлых. Основными источниками питания являются азот легкогидролизуемьш и нитратныи (более 80 %). Доля аммонииных форм в питании растении незначительна. Проведен учет размеров выбросов закиси азота в начале эксперимента и после первои обработки по листу. Под посевами озимои пшеницы исходная концентрация закиси азота составила 440,3 мкг/м3, в поле, подготовленном под посев 2023 года са-харнои свеклы и сои - 373,7 и 557,7 мкг/м3. После первои обработки в вегетацию по листу в среднем по вариантам опыта на посевах озимои пшеницы этот показатель был равным 679 мкг/м3; сахарнои свеклы - 576,8 мкг/м3; сои - 637,2 мкг/м3. То есть в агроценозах под озимои пшеницеи выбросы N20 больше, в сравнении с пропашными культурами - сахарнои свеклои и соеи.
Ключевые слова: озимая пшеница, сахарная свекла, соя, биоорганические удобрения, аминокислоты, минеральныи азот почвы, эмиссия азота.
ВВЕДЕНИЕ
Юго-восток Казахстана является традиционно земледельческим регионом, поставляющим разнообразную продукцию от зерна и кормов до ово-щеи и фруктов. Устоичивое производство высоких урожаев с/х культур хорошего качества сдерживает ряд факторов, в том числе невысокии уровень естественного плодородия почв, на которых сосредоточено сельскохозяиствен-ное производство. Решение этои проблемы возможно путем применения удобрении, в частности азотных, поскольку азот является основным элементом, определяющим продуктивность сельско-хозяиственных культур [1].
Но применение азотных удобрении сопряжено с рядом проблем, однои из которых является негативное воз-деиствие на компоненты окружающеи среды. При систематическом внесении
азотных удобрении в повышенных дозах в почве могут накапливаться нитраты в значительных количествах, отрицательно влияя на почвенную биоту, на урожаи и его качество; мигрируя в грунтовые воды, они могут повышать концентрацию солеи, вызывать эвтрофика-цию водоемов и др. [2, 3].
В последние годы к этим проблемам добавилась проблема усиления выбросов парникового газа за счет побочного продукта нитрификации и денит-рификации - закиси азота (N20), «поставщиком» которого является сельское хозяиство. Эмиссия N20 зависит от многих факторов (тип почвы, вид ценоза, климат, перепад максимальных и минимальных температур, микробиологические процессы, технологии возделывания и др.) [4, 5]. Необходимость оценки эмиссии парниковых газов из сельско-хозяиственных почв связана с важнеи-
шей ролью, которую играют почвы в образовании этих газов. По разным оценкам от 25 % до 60 % парниковых газов имеют почвенное происхождение, что важно при рассмотрении ключевои позиции почвенного покрова в биосферном круговороте этих газов [6-9].
Азот минеральных удобрении легко включается в биогеохимическии цикл азота почвы, в том числе в процессы нитрификации и денитрификации, увеличивая вклад в эмиссию выбросов N20 в атмосферу [10-16]. К примеру, для формирования урожая зерна в 10 т/га с соответствующим количеством побоч-нои продукции потребность в азоте (с учетом Кисп до 60 %) 350-400 кг/га азота. Такое количество добавленного в почву усвояемого растениями и микроорганизмами азота вызовет эмиссию в атмосферу не менее 4-5 кг ^№0/га [17, 18].
По оценкам ФАО мировая эмиссия N20 из почв от применения азотных удобрении увеличилась с 1682 тыс. т в 2000 г. до 2272 тыс. т в 2017 г., т. е. на 35 % за 17 лет [19]. В связи с вышеизложенными данными, в последние годы многие фермеры заменяют азотные туки различными удобрениями органического и биологического происхождения, в том числе с включением аминокислот, которые обладают рядом своиств, оказывающими влияние на продуктивность культур. Обработка культур органическими кислотами и аминокислотами влияет на повышение устоичивости растении к стрессовым факторам - тем-пературныи, водныи, световои, солевои, почвенныи, пестицидныи и др. [20]. Аминокислоты участвуют в процессах формирования фертильности пыльцы и образования завязи плодов [21], увеличивают способность усвоения элементов питания [22] и устоичивость к вредителям и болезням [23, 24]. Использование таких удобрении может дополнять традиционные схемы минерально-
го питания с максимальным эффектом. Но то, как такого рода удобрения влияют на выбросы закиси азота (N20) из почвы, остается неясным, особенно учитывая их связь с обилием микроорганизмов, участвующих в азотном цикле [25].
В соответствии с принятым 26.03.2009 года Законом РК «О ратификации Киотского протокола к Рамочнои конвенции Организации Объединенных Нации об изменении климата» о не превышении и сокращении выбросов парниковых газов важным аспектом является оценка степени кумуляции закиси азота и эмиссии газа из почв при возделывании сельскохозяиственных культур и применении удобрении [26].
Данная проблема в Казахстане практически не изучена. Имеются отдельные исследования по изучению динамики парниковых газов для пахотных угодии, оценке эмиссии закиси азота из темно-каштановых почв в 4-польных севооборотах [27, 28]. Не изученными остаются вопросы, связанные с исследованием активности продуцирования закиси азота почвои в зависимости от культуры и вида применяемых удобрении.
Целью наших исследовании является изучение эффективности биоорганических удобрении при возделывании озимои пшеницы, сахарнои свеклы и сои на орошаемых светлых сероземах юго-востока Казахстана и оценка размеров эмиссии закиси азоты из почвы.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Полевые опыты заложены на полях Крестьянского хозяиства «Каинар Коксу» Коксуского раиона Жетысускои области в условиях орошаемых светлых сероземов на сельскохозяиствен-ных культурах: озимая пшеница (44088349398'ЧЧ 7801164499 9 "Е), соя (44087015996'ЧЧ 78018767999 "Е) и сахарная свекла (44085526197'ЧЧ 78017802303 "Е) (рисунок 1).
Климат раиона проведения исследовании континентальный Средние температуры января от -9 до -7°С (са-мыи холодныи месяц), июля 22-24°С (самыи жаркии месяц). В некоторых точках температура воздуха зимои может снижаться до -35 °С. Годовое коли-
чество атмосферных осадков в равнин-нои местности составляет 150-250 мм, в горных раионах 400-550 мм. При возделывании культур в условиях наших опытов влагообеспеченность не является лимитирующим фактором.
Рисунок 1 - Схема расположения опытных участков
Объекты исследовании - сорта сельскохозяйственных культур, раиони-рованные в регионе: озимая пшеница, сорт Безостая 100 (оригинатор - Нацио-нальныи центр зерна им. П.П. Лукьянен-ко НПО Кубань Зерно, РФ), сахарная свекла, сорт VIORICA KWS (оригинатор -KWS SAAT SE, Германия), соя, сорт Жан-сая (оригинатор - Казахскии научно-исследовательскии институт земледелия и растениеводства).
В качестве азотных и биоорганических удобрении в опытах применяли аммиачную селитру (34,5% N), Ruterr A -жидкое органоминеральное удобрение, обогащенное хелатами и комплексом аминокислот растительного происхождения (N общии 5,65 %; P2O5 5,0 %; K2O 3,5 %; Fe, Mn, Mo Zn <0,05 %; свободные аминокислоты 7,0 %); Амино turbo - уни-версальныи биостимулятор нового поколения на основе высоко-насыщенного сбалансированного комплекса ами-
нокислот ^ органическии 12,8 %, С ор-ганическии 39 %, аминокислоты общие 85 %, аминокислоты свободные 80 %); Геогумат - гуминовое, органоминеральное удобрение с микроэлементами ДО 1,2 %, Р2О5 0,55 %; К2О 6,5 %; S 2.1 %, Fe,Si Са, гуминовая кислота 34 %, фульво- и др. органические кислоты 2 5 %).
Некорневая подкормка азотными и органоминеральными удобрениями проводилась по этапам органогенеза, ответственным за формирование урожая хорошего качества: озимая пшеница и соя - III и IV+V этапах, сахарная свекла - образование 4-6 листьев и 8 листьев на фоне внесения расчетных доз фосфорных удобрении и без них.
Площадь учетных делянок для пропашных культур - 150 м2, для пшеницы - 96 м2.
Методы исследований. Анализ почвы включал определение вещественного состава: содержание органиче-
ского вещества [ГОСТ 26213-91], определение гумуса по Тюрину; содержание легкогидролизуемого азота по Тюрину и Кононовои; содержание аммиачного азота методом Несслера, нитратного азота потенциометрически, путем измерения активности нитрат-ионов ион-селективным электродом, содержание подвижных форм фосфора и калия [ГОСТ 46-42-76 1.7.104. Определение Р2О5 и К2О по Мачигину (ЦИНАО)]. Учет эмиссии закиси азота - отбор газа методом закрытых камер по методике Н.П. Бучкинои [29] с дальнеишем определением на газовом хроматографе
Trace 1310 c тройным квадрупольным масс-спектрометрическим детектором TSQ 8000 EVO.
Статистический анализ результатов проведен по общепринятои методике [30] и в Excel 2010 (Маикрософт). РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Перед закладкои полевого опыта было проведено агрохимическое обследование почв для определения их обеспеченности гумусом и подвижными формами элементов питания, на основании которых были составлены картограммы (рисунок 2).
гумус
легкогидролизуемый азот
подвижный фосфор
обменный калий
Рисунок 2 - Картограммы содержания гумуса и
подвижных форм NPK в почве: А - озимая пшеница, В - сахарная свёкла, С - соя
Как видно из данных картограмм содержание гумуса и подвижных форм элементов питания очень низкое. В получении высоких урожаев сельскохо-зяиственных культур лимитирующим фактором выступает питательныи режим почв по азоту и фосфору. В этих условиях необходимым и обязательным является внесение расчетных норм удобрении: для создания оптимального фона по фосфору и калию и применение азотных, органоминеральных, биологических удобрении в течение вегетации. При таком уровне обеспеченности почв элементами питания планировать вы-
сокие урожаи не целесообразно, этот уровень необходимо доводить до оптимального постепенно.
Анализ почвы на содержание минеральных форм азота в начальныи период вегетации сельскохозяиственных культур показал, что обработка растении озимои пшеницы удобрениями в фазе кущения после возобновления ве-сеннеи вегетации положительно повлияла на этот показатель - на контроле его содержание составило 47,1 мг/кг, на удобренных вариантах оно увеличилось до 16,5-21,8 мг/кг (таблица 1).
Таблица 1 - Содержание форм минерального азота в сероземах светлых в зависимости от применения удобрении, мг/кг
№ п/п Варианты Ш.г. N-NO3 N-NH4 N мин, £
Озимая пшеница, посев 2022 г.
1 Контроль - без удобрении 26,1 18,8 2,2 47,1
2 РК расчетная доза 28,0 16,8 1,7 46,5
3 N30 - III э/о и IV-V э/о 33,6 25,5 9,1 68,2
4 Амино turbo - III э/о и IV-V э/о 33,7 23,3 6,6 63,6
5 Ruterr A - III э/о и IV-V э/о 34,5 20,4 6,5 61,4
6 Геогумат - III э/о и IV-V э/о 34,5 25,3 9,1 68,9
Сахарная свекла, посев 2023 г.
1 Контроль - без удобрении 27,1 27,3 17,8 72,2
2 N30 4-6 листьев и 8 листьев 33,6 31,8 7,0 72,4
3 Амино turbo 4-6 листьев и 8 листьев 26,1 25,6 2,5 54,2
4 Ruterr A 4-6 листьев и 8 листьев 30,8 25,7 2,5 59
5 Геогумат 4-6 листьев и 8 листьев 29,9 22,7 3,1 55,7
6 РК расчетная доза 20,5 13,3 2,5 36,3
7 РК расчетная доза + N30 4-6 листьев и 8 листьев 22,4 14,1 5,4 41,9
8 РК расчетная доза + Амино turbo 4-6 листьев и 8 листьев 22,4 14,3 2,0 38,7
9 РК расчетная доза + Ruterr A 4-6 листьев и 8 листьев 19,6 16,9 1,9 38,4
10 РК расчетная доза + Геогумат 4-6 листьев и 8 листьев 25,2 14,9 2,4 42,5
Соя, посев 2023 г.
1 Контроль без удобрении 24,1 17,4 2,3 43,8
2 N30 III э/о и IV-V э/о 34,5 15,9 2,2 52,6
3 Амино turbo III э/о и IV-V э/о 33,6 18,3 2 53,9
4 Ruterr A III э/о и IV-V э/о 33,6 18,8 1,4 53,8
5 Геогумат III э/о и IV-V э/о 26,1 17,7 2,5 46,3
Продолжение таблицы № 1
6 РК расчетная доза 28,9 3,9 2,0 34,8
7 РК расчетная доза +N30 III э/о и IV-V э/ о 25,2 5,2 2,8 33,2
8 РК расчетная доза + Амино turbo III э/ о и IV-V э/о 25,2 3,9 1,7 30,8
9 РК расчетная доза + Ruterr A III э/о и IV -V э/о 22,4 13,9 1,9 38,2
10 РК расчетная доза + Геогумат III э/о и IV-V э/о 20,5 13,8 3,3 37,6
В этот период из биоудобрении Геогумат сработал на одном уровне с внесением N30 по листу - 68,9 и 68,2 мг/кг соответственно. Среди форм азота на долю легкогидролизуемого приходится 49-60 % и нитратного 33-40 %, доля ам-миачнои формы азота в азотном питании озимои пшеницы составляет не более 13 %.
В посевах сахарнои свеклы содержание подвижных форм азота после первои обработки растении определен-нои закономерности выявлено не было и на контроле оно составило 72,2 мг/кг, на фоне расчетнои дозы фосфора его содержание было в 2 раза ниже - 36,3 мг/кг. В целом, на вариантах с листовои обра-боткои на фоне без удобрении содержание минерального азота было на уровне 54,2-72,4 м/кг с максимальным значением на варианте с внесением N30 по листу - 72,4 мг/кг. На удобренном фосфором фоне из изучаемых удобрении лучше сработал Геогумат - 42,5 мг/кг. При этом на контроле соотношение доли легкогидролизуемого и нитратного форм азота было практически равно 1:1, на фоне фосфорных удобрении превалировал азот легкогидролизуемыи -51-59 %.
Фосфорные удобрения, внесенные перед посевом и азотные и органомине-ральные, биоудобрения, внесенные в первую подкормку в соответствии со схемои опыта, оказали влияние на содержание элементов питания в почве под посевом сои. Как и в опытах с сахар-
нои свеклои, содержание минеральных форм азота выше на контроле -43,8 мг/кг, на фоне с фосфором -34,8 мг/кг. Внесение удобрении по листу на фоне фосфора, по-видимому, способствовало большему развитию корне-вои системы сахарнои свеклы и сои и, соответственно, усилению степени поглощения минерального азота. При этом в посевах сои на контроле сумма форм азота была практически одинако-вои по вариантам опыта. На фоне внесения фосфора увеличение количества минерального азота отмечено на вариантах с обработкои по листу Ruterr А и Геогуматом - 38,2 и 37,6 мг/кг соответственно.
В целом, удобрения улучшают азотныи режим питания сероземов светлых в посевах возделываемых культур. Основными источниками питания являются азот легкогидролизуемыи и нитратныи. Аммонииные формы азота практически отсутствуют и применение удобрении не влияет на их динамику.
По данным Novoa, R. et а1. такие факторы, как тип культуры, биохимическое качество остатков, управление сельским хозяиством, климат и время года, своиства почвы и влажность почвы, играют значительную роль в скорости выброса закиси азота [31].
В начале эксперимента нами была проведена оценка по размерам эмиссии азота из сероземных почв опытных участков. Под посевами озимои пшеницы в фазе всходов после осеннего внесе-
ния удобрении исходная концентрация закиси азота составила 440,3 мкг/м3, в поле, подготовленном под посев 2023 года сахарнои свеклы и сои этот показатель составил 373,7 и 557,7 мкг/м3. При этом следует отметить, что предшественником сахарнои свеклы была озимая пшеница по обороту пласта люцерны. Предшественником сои - необрабатываемая 3-4 года пашня. Это повлияло на размеры эмиссии.
Учет размеров выбросов закиси азота после первои обработки по листу показал, что в среднем по вариантам опыта на посевах озимои пшеницы этот показатель был равным 679 мкг/м3; сахарнои свеклы - 576,8 мкг/м3; сои -
637,2 мкг/м3 (рисунки 3-5). То есть в аг-роценозах под озимои пшеницы выбросы N20 больше, в сравнении с пропашными культурами - сахарнои свеклои и соеи, как и в показаниях исходных определении. В начале вегетации культуры по величине выбросов N20 в атмосферу можно расположить в ряд: озимая пшеница> соя > сахарная свекла.
Размеры эмиссии азота под посевами озимои пшеницы в зависимости от листовых обработок удобрениями были практически на одном уровне -6754,6-679,0 мкг/м3, при этом меньшие показатели были на варианте с обра-боткои мочевинои - 674,6 мкг/м3 (рисунок 3).
г=0,83
Рисунок 3 - Влияние удобрении на содержание минерального азота и размеры выбросов закиси азота в почве под посевами озимои пшеницы
Эмиссия закиси азота из почвы под посевами сахарнои свеклы была выше на фоне с внесением расчетных норм фосфорных удобрении - 599,4 мкг/м3 и на вариантах только с внесением по ли-
сту азотных и биоорганических удобрении - 554,2 мкг/м3. Значительно разницы между вариантами в размерах выбросов N20 после первои листовои обработки не выявлено (рисунок 4).
г1=-0,68, г2=0,44
Рисунок 4 - Влияние удобрении на содержание минерального азота и размеры выбросов закиси азота в почве под посевами сахарнои свеклы
Под посевами сои отмечаются раз- 624,8 мкг/м3 против 649,6 мкг/м3 на личия по двум фонам. Размеры выбро- фоне с расчетнои дозои фосфорных сов закиси азота на контроле - удобрении (рисунок 5).
г1=0,59 г2=0,75
Рисунок 5 - Влияние удобрении на содержание минерального азота и размеры выбросов закиси азота в почве под посевами сои
На посевах сои на контроле проведение листовых обработок способствовало снижению размеров эмиссии закиси азота - с 642,1 мкг/м3 на контроле до 634,8 и 632,3 мкг/м3 при обработке мо-чевинои и Амино turbo соответственно. Существенное снижение размеров эмиссии выявлено при листовои обработке сои на III этапе органогенеза Ruterr A -609,4 мкг/м3 и Геогумат - 605,4 мкг/м3. На фоне с созданием оптимального для сои уровня по фосфору размеры эмиссии составили 646,6 мкг/м3. Значитель-нои разницы между вариантами с проведением листовых обработок на этом фоне не выявлено, размеры эмиссии закиси азота были в пределах 646,7657,7 мкг/м3.
Как уже отмечалось выше, закись азота вносит значительныи вклад в «парниковыи эффект» и имеет почвенное происхождение. Источниками N2O в почвах служат разнообразные процессы микробнои трансформации соединении азота - денитрификация, нитрификация, диссимиляционное восстановление нитратов в аммонии, взаимодеиствие нитритов с аминокислотами и другие. Закись азота имеет особенность - ограниченность ее биологического поглощения, ввиду невозможности ассимиляции растениями, грибами и почвеннои зоо-фаунои [32]. Потому единственныи путь микробнои трансформации N2O в почвах - восстановление закиси азота денитрифицирующими и азотфиксирую-щими бактериями [33] и наибольшее значение отдается денитрификации -этап восстановления закиси азота в мо-лекулярныи азот за счет функционирования фермента - №0-редуктазы. Скорость восстановления закиси азота в почвах, в первую очередь может зависеть может зависеть от концентрации минеральных соединении азота, содержания органического вещества, присутствия растении и других факторов [34].
Изучение взаимосвязи между содержанием минеральных форм азота и
размерами эмиссии N20 в посевах ози-мои пшеницы показало, что повышение содержания минеральных форм азота после проведения листовых подкормок минеральными и биоорганическими удобрениями на фоне расчетных доз фосфорных удобрении увеличивает размеры выбросов закиси азота из почвы с высоким коэффициентом корреляции.
В посевах сахарнои свеклы при некорневои подкормке растении на контроле выявлена отрицательная линеи-ная корреляция между изучаемыми показателями (г1=-0,68), что свидетельствует об отсутствии убедительных доказательств значимои связи между изучаемыми переменными. Проведение листовых подкормок сахарнои свеклы на фоне с фосфорными удобрениями способствует уменьшению содержания минерального азота в почве, вероятно за счет усиления поглотительнои способности корневои системы растении, но при этом, хоть и не значительно, увеличивает размеры выбросов закиси азота (г2=0,44).
В посевах сои (азотфиксирующеи культуры) содержание минеральных форм азота после проведения листовых подкормок азотными и биоорганическими удобрениями прямо пропорционально количеству закиси азота, выде-леннои из почвы (рисунок 5). Коэффициент корреляции на контроле г1=0,59, на фоне с внесением фосфорных удобрении - г2=0,75.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Наши исследования показали, что проведение листовых обработок растении возделываемых культур минеральными и биоорганическими удобрениями повышает содержание минеральных форм азота с преобладанием азота лег-когидролизуемого и нитратного.
Установлено, что на размеры выбросов закиси азота оказывают влияние виды культур и сроки отбора. Под посевами озимои пшеницы осеннии учет исходнои концентрации закиси азота
показал значение 440,3 мкг/м3, в поле, подготовленном под посев 2023 года сахарнои свеклы и сои - 373,7 и 557,7 мкг/м3 соответственно. Веснои после первои обработки в вегетацию по листу в среднем по вариантам опыта на посевах озимои пшеницы этот показатель увеличился до 679 мкг/м3; сахарнои свеклы - 576,8 мкг/м3; сои - 637,2 мкг/м3. То есть в агроценозах под озимои пше-ницеи выбросы N20 больше, в сравнении с пропашными культурами - сахар-нои свеклои и соеи. В посевах озимои пшеницы повышение содержания минеральных форм азота за счет проведения листовых подкормок минеральными и
биоорганическими удобрениями на фоне фосфорных удобрении увеличивает размеры выбросов закиси азота из почвы. В отличие от варианта без внесения фосфорных удобрении проведение листовых подкормок сахарнои свеклы, хоть и не значительно, увеличивает размеры выбросов закиси азота. В посевах сои содержание минеральных форм азота после проведения листовых подкормок азотными и биоорганическими удобрениями прямо пропорционально количеству закиси азота, выделеннои из почвы как на контрольном фоне, так и на фоне с внесением фосфорных удобрении.
Финансирование. Данное исследование профинансировано ГУ «Комитет науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан» (ИРН АР14870711).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Д.Н. Прянишников. Избранные сочинения. Азот в жизни растении и в земледелии СССР. М.-1953.- Т. 2.- С. 134.
2 Клецкина О.В., Минькевич И.И. Азотное загрязнение подземных вод и управление качеством в промышленных раионах// Вестник Пермского университета. - 2014 - вып. 4 (21) - С. 8-20.
3 Неверова-Дзиопак Е., Цветкова Л.И. Мероприятия по рекультивации эвтро-фированных водоемов// Вода и экология: проблемы и решения. 2018. № 1 (73)
- С. 65-70.
4 Завалин А.А., Соколов О.А., Шмырева Н.Я. Азот в агросистеме на черноземных почвах. - М.: РАН, 2018. - 180 с.
5. Федоров Ю.А. Сухоруков В.В., Трубник Р.Г. Аналитическии обзор: эмиссия и поглощение парниковых газов почвами. Экологические проблемы// Антропогенная трансформация природнои среды. - 2021. Т. 7. № 1. С. 6-34.
6 Bouwman, A. and Germon, J. (1998) Soil and Global Change (Special Issue) Introduction. Biology and Fertility of Soil, Т. 27, - С. 219.
7 Charles A., Rochette P., Whalen J.K., Angers D.A., Chantigny M.H., Bertrand N. Global nitrous oxide emission factors from agricultural soils after addition of organic amendments: A meta-analysis// Agriculture, Ecosystems and Environment. - 2017. - V. 236.
- P. 88-98.
8 WMO Greenhouse Gas Bulletin. 15-25 November 2019.
9 Wuebbles, D.J., Nitrous oxide: no laughing matter. Science, 2009. - С. 56-57.
10 Rizhiya E. Y., Olenchenko E. A., Pavlik S. V., Balashov E. V., Buchkina N P. Effect of mineral fertilisers on crop yields and N2O emission from a loamy-sand Spodosol of NorthWestern Russia// Cereal Research Communications. - 2008. - Vol. 36 - Р. 1299-1302.
11 Abrol, I.P., R.K. Gupta and R.K. Malik (Editors) Conservation Agriculture. Status and Prospects. Centre for Advancement of Sustainable Agriculture, New Delhi - 2009
- Р. 242.
12 Alluvione, F., Bertora, C., Zavattaro, L., and Grignani, C.: Nitrous oxide and carbon dioxide emissions following green manure and compost fertilization in corn, Soil Sci. Soc. Am. J., - 2010 Т. 74, С. 384-395.
13 Braun RC, Bremer DJ. Nitrous oxide emissions in turfgrass systems: a review. Agronomy Journal - 2018. - T. 110. - р. 2222-2232.
14 Pal S, Marschner P. Soil respiration, microbial biomass C and N availability in a sandy soil amended with clay and residue mixtures. Pedosphere - 2016.- T. 64. р.3-651.
15 Shakoor A, Xu Y, Wang Q, Chen N, He F, Zuo H, Yin H, Yan X, Ma Y, Yang S. Effects of fertilizer application schemes and soil environmental factors on nitrous oxide emission fluxes in a rice-wheat cropping system, east China. 2018.
16 Ji Y, Liu G, Jing M, Hua X, Yagi K. Effect of controlled-release fertilizer on nitrous oxide emission from a winter wheat field. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2012
- Т. 94. - P. 111-122 с.
17 Кудеяров В. Н. Эмиссия закиси азота из почв в условиях применения удобрений// Почвоведение. - 2020. - № 10. - С. 1192-1205.
18 Wang, ZW, Zhang, XS, Mu, YJ Effects of rare-earth fertilizers on the emission of nitrous oxide from agricultural soils in China// Atmospheric Environment, Vol. 42, Issue 16, - 2008, - P. 3882-3887.
19 FAO Stat. 2019 [ Электронныи ресурс]. Режим доступа: http://faostat.fao.org/ static/syb/syb5000.pdf 32, свободный
20 Шаповал О.А., Можарова И.П., Пономарева А.С. Эффективность полифункциональных удобрении с включением аминокислот на зерновых культурах// Плодородие. - 2018. - №5. - С. 26-29.
21 Arginase, Arginine Decarboxylase, Ornithine Decarboxylase, and Polyamines in Tomato Ovaries (Changes in Unpollinated Ovaries and Parthenocarpic Fruits Induced by Auxin or Gibberellin). D. Alabadi [h gp.]// Plant Physiology. - 1996. -T. 112. - № 3.
- C. 1237-1244.
22 Forde B.G. Glutamate in plants: metabolism, regulation, and signaling. B.G. Forde, P.J. Lea// Journal of Experimental Botany. - 2007. - T. 58. - № 9. - C. 2339-2358.
23 Homoserine and asparagine are host signals that trigger in planta expression of a pathogenesis gene in Nectria haematococca / Z. Yang [h gp.]// Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2005. - T. 102. - № 11.
- C. 4197-4202.
24 Howe G.A. Plant Immunity to Insect Herbivores / G.A. Howe, G. Jander// Annual Review of Plant Biology. - 2008. - T. 59. - № 1. - C. 41-66.
25 Wan, S., Lin, Y., Ye, G., Fan, J., Hu, H. W., Zheng, Y., He, J. Z. (2023). Long-term manure amendment reduces nitrous oxide emissions through decreasing the abundance ratio of amoA and nosZ genes in an Ultisol. Applied Soil Ecology, -T. 184, - P. 104771.
26 Закон Республики Казахстан «О ратификации Киотского протокола к Ра-мочнои конвенции Организации Объединенных Нации об изменении климата»
- Астана, Акорда, 26 марта 2009 года. № 144-IV ЗРК.
27 Лебедь Л. В., Есеркепова И.Б., Иорганскии А.И., Кошен Б.М., Рамазанова С.Б., Царева Е.Г. Динамика парниковых газов для пахотных угодии в Казахстане// Почвоведение и агрохимия. - 2015. - №. 1. - С. 33-52.
28 Кунанбаев К. К. Эмиссия закиси азота в Северном Казахстане на 4-польных
севооборотах//Реализация методологических и методических идеи профессора БА Доспехова в совершенствовании адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
- 2017. - С. 368-371.
29 Бучкина Н.П., Балашов Е.В., Рижия Е.Я., Павлик С.В. Методические рекомендации по мониторингу эмиссии закиси азота из сельскохозяиственных почв. Санкт -Петербург, 2008 - 17 с.
30 Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: (с основами статистическои обработки результатов исследовании), Изд. 6 -е, стер., перепеч. с 5-го изд. 1985 г. Москва: Альянс. 2011. -352 с.
31 Novoa, R., Tejeda, H. Evaluation of the N2O emissions from N in plant residues as affected by environmental and management factors. Nutr Cycl Agroecosyst 75, - P. 29-46 (2006).
32 Davidson, E. A., Fluxes of nitrous oxide and nitric oxide from terrestrial ecosystems. In: Microbial production and consumption of greenhouse gases: methane, nitrogen oxides, and halomethanes, Rogers, J. E., and W. B. Whitman (eds.),Washington: American Society for Microbiology, 1991. - 219-235. c
33 Grankova A.U., Stepanov A.L., Umarov M.M. Enzyme activity of carbon and nitrogen microbial cycles during the self-regeneration of agroecosystems.R.P.Dick (ed) Proceeding, Enzymes in the Environment, Activity, Ecology and Applications. July 12- 15, 1999.
34 Степанов А.Л. Микробная трансформация закиси азота в почвах: автореф. док. биол. наук: 03.00.27, 03.00.07. Москва, 2000. - 49 с.
REFERENCES
1 D.N. Pryanishnikov. Izbranny"e sochineniya. Azot v zhizni rastenij i v zemledelii SSSR. M. -1953.- T.2. -S. 134.
2 Klyoczkina O.V., Min"kevich I.I. Azotnoe zagryaznenie podzemny"x vod i uprav-lenie kachestvom v promy"shlenny"x rajonax// Vestnik Permskogo universiteta. - 2014
- vy"p. 4 (21) - S. 8-20.
3 Neverova-Dziopak E., Czvetkova L.I. Meropriyatiya po rekul"tivacii e"vtrofiro-vanny"x vodoemov// Voda i e"kologiya: problemy" i resheniya. 2018. № 1 (73) - S. 65-70.
4 Zavalin A.A., Sokolov O.A., Shmy"reva N.Ya. Azot v agrosisteme na chernozemny"x pochvax. - M.: RAN, 2018. - 180 s.
5. Fedorov Yu.A. Suxorukov V.V., Trubnik R.G. Analiticheskij obzor: e"missiya i po-gloshhenie parnikovy"x gazov pochvami. E"kologicheskie problemy"// Antropogennaya transformaciya prirodnoj sredy". - 2021. T. 7. № 1. S. 6-34.
6 Bouwman, A. and Germon, J. (1998) Soil and Global Change (Special Issue) Introduction. Biology and Fertility of Soil, Т. 27, S. 219.
7 Charles A., Rochette P., Whalen J.K., Angers D.A., Chantigny M.H., Bertrand N. Global nitrous oxide emission factors from agricultural soils after addition of organic amendments: A meta-analysis// Agriculture, Ecosystems and Environment. - 2017. - V. 236.
- P. 88-98.
8 WMO Greenhouse Gas Bulletin. November 15-25, 2019.
9 Wuebbles, D.J., Nitrous oxide: no laughing matter. Science, 2009. - S. 56-57.
10 Rizhiya E. Y., Olenchenko E. A., Pavlik S. V., Balashov E. V., Buchkina N P. Effect of mineral fertilisers on crop yields and N2O emission from a loamy-sand Spodosol of NorthWestern Russia// Cereal Research Communications. - 2008. - Vol. 36 - P. 12991302.
11 Abrol, I.P., R.K. Gupta and R.K. Malik (Editors) Conservation Agriculture. Status and Prospects. Centre for Advancement of Sustainable Agriculture, New Delhi. - 2009
- P. 242.
12 Alluvione, F., Bertora, C., Zavattaro, L., and Grignani, C.: Nitrous oxide and carbon dioxide emissions following green manure and compost fertilization in corn, Soil Sci. Soc. Am. J., - 2010. - T. 74, P. 384-395.
13 Braun RC, Bremer DJ. Nitrous oxide emissions in turfgrass systems: a review. Agronomy Journal - 2018. - T. 110. - p. 2222-2232.
14 Pal S, Marschner P. Soil respiration, microbial biomass C and N availability in a sandy soil amended with clay and residue mixtures. Pedosphere - 2016. - T. 64. - p. 3-651.
15 Shakoor A, Xu Y, Wang Q, Chen N, He F, Zuo H, Yin H, Yan X, Ma Y, Yang S. Effects of fertilizer application schemes and soil environmental factors on nitrous oxide emission fluxes in a rice-wheat cropping system, east China. 2018.
16. Ji Y, Liu G, Jing M, Hua X, Yagi K. Effect of controlled-release fertilizer on nitrous oxide emission from a winter wheat field. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2012
- T. 94.- P. 111-122.
17 Kudeyarov V. N. E'missiya zakisi azota iz pochv v usloviyax primeneniya udo-brenij// Pochvovedenie. - 2020. - № 10. - S. 1192-1205.
18 Wang, ZW, Zhang, XS, Mu, YJ Effects of rare-earth fertilizers on the emission of nitrous oxide from agricultural soils in China// Atmospheric Environment, Vol. 42, Issue 16, - 2008, - P. 3882-3887.
19 FAO Stat. 2019. [ENlektronnyNj resurs]. Rezhim dostupa: http://faostat.fao.org/ static/syb/syb5000.pdf 32, svobodnyj.
20 Shapoval O.A., Mozharova I.P., Ponomareva A.S. ENffektivnostN polifunkcionaFny'x udobrenij s vklyucheniem aminokislot na zernovy'x kuFturax// Plodorodie. - 2018. - №5.
- S. 26-29.
21 Arginase, Arginine Decarboxylase, Ornithine Decarboxylase, and Polyamines in Tomato Ovaries (Changes in Unpollinated Ovaries and Parthenocarpic Fruits Induced by Auxin or Gibberellin) / D. Alabadi [h gp.]// Plant Physiology. - 1996. -T. 112. - № 3.
- C. 1237-1244.
22 Forde B.G. Glutamate in plants: metabolism, regulation, and signalling / B.G. Forde, P.J. Lea// Journal of Experimental Botany. - 2007. - T. 58. - Glutamate in plants.
- № 9. - C. 2339-2358.
23 Homoserine and asparagine are host signals that trigger in planta expression of a pathogenesis gene in Nectria haematococca / Z. Yang [h gp.]// Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2005. - T. 102. - № 11.
- C. 4197-4202.
24 Howe G.A. Plant Immunity to Insect Herbivores / G.A. Howe, G. Jander// Annual Review of Plant Biology. - 2008. - T. 59. - № 1. - C. 41-66.
25 Wan, S., Lin, Y., Ye, G., Fan, J., Hu, H. W., Zheng, Y., He, J. Z. (2023). Long-term manure amendment reduces nitrous oxide emissions through decreasing the abundance ratio of amoA and nosZ genes in an Ultisol. Applied Soil Ecology, - T. 184. - P. 104771.
26 Zakon Respubliki Kazaxstan «0 ratifikacii Kiotskogo protokola k Ramochnoj konvencii Organizacii 0b"edinennyNx Nacij ob izmenenii klimata» - Astana, Akorda, 26 marta 2009 goda. № 144-IV ZRK.
27 LebedN L. V., Eserkepova I.B., Iorganskij A.I., Koshen B.M., Ramazanova S.B., Cza-reva E.G. Dinamika parnikovy'x gazov dlya paxotny'x ugodij v Kazaxstane// Pochvovedenie i agroximiya. - 2015. - №. 1. - S. 33-52.
28 Kunanbaev K. K. E'missiya zakisi azota v Severnom Kazaxstane na 4-poFnyNx sevooborotax//Realizaciya metodologicheskix i metodicheskix idej professora B.A. Dospexova v sovershenstvovanii adaptivno-landshaftny'x sistem zemledeliya. - 2017. - S. 368-371.
29 Buchkina N.P., Balashov E.V., Rizhiya E.Ya., Pavlik S.V. Metodicheskie rek-omendacii monitoring e'missii zakisi azota iz seFskoxozyajstvenny'x pochv. Sankt-Peterburg, 2008 - 17 s.
30 Dospexov B.A. Metodika polevogo opyNta: (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezuFtatov issledovanij), Izd. 6 -e, ster., perepech. s 5-go izd. 1985 g. Moskva: Aryans. 2011. -352 s.
31 Novoa, R., Tejeda, H. Evaluation of the N2O emissions from N in plant residues as affected by environmental and management factors. Nutr Cycl Agroecosyst 75, - P. 29-46 (2006).
32 Davidson, E. A., Fluxes of nitrous oxide and nitric oxide from terrestrial ecosystems. In: Microbial production and consumption of greenhouse gases: methane, nitrogen oxides, and halomethanes, Rogers, J. E., and W. B. Whitman (eds.), 219-235. Washington: American Society for Microbiology, 1991. - 219-235. c
33 Grankova A.U., Stepanov A.L., Umarov M.M. Enzyme activity of carbon and nitrogen microbial cycles during the self-regeneration of agroecosystems.R.P.Dick (ed) Proceeding, Enzymes in the Environment, Activity, Ecology and Applications. July 12- 15, 1999.
34 Stepanov A.L. Mikrobnaya transformaciya zakisi azota v pochvax: avtoref. dok. biol. nauk: 03.00.27, 03.00.07. Moskva, 2000. - 49 s.
ТYИШ
Р.Х. Рамазанова1*, С.И. Танирбергенов1, М.Н. Пошанов1, А.И. Сулеименова1,
А.К. Абаи1, С.Н. Дуисеков1 АШЫК С¥Р ТОПЫРАЦТА МИНЕРАЛДЫ АЗОТТЫ ЖЭНЕ ТЫЦАИТКЫШТАРДЫ КОЛДАНУ КЕЗ1НДЕГ1 АЗОТ ЭМИССИЯСЫНЫН, М0ЛШЕР1 1 9.О. Оспанов атындагы К,азац топырацтану жэне агрохимия гылыми-зерттеу институты, 050060, Алматы ц., эл-Фараби дацгылы, 75 В, К^азацстан,
e-mail: raushasoil88@mail.ru Мак;алада Казак;станныц ощустж-шыгысындагы суармалы ашык; сур топырактарда ^здж бидай, ;ант кызылшасы жэне сояны еару кезшде биоорганикалы; тыцайткыштар-дыц азоттыц минералды формаларыныц курамына жэне топыра;тан N2O эмиссйясыныц мелшерше эсерiн зерделеу бойынша зерттеу нэтижелерi келтiрiлген. 0сiрiлетiн да;ылдар-дыц еамджтерш минералды жэне биоорганикалы; тыцайткыштармен жапыракты ецдеу кезiнде ашык; сур топырактардыц азот режймi жа;сарады. Жецы ыдырайтын жэне нитрат-ты азот (80 % - дан астам) непзп коректж кездер болып табылады. 0ймджтердщ коректе-нуiндегi аммонии формаларыныц Yлесi шамалы. Тэжiрйбенiц басында жэне да;ыл жапы-ра;тарын бiрiншi ецдеуден кешн азоттыц шала тотыгы шыгарындыларыныц мелшерi есепке алынды. КYздiк бидай дакылдары егiлген танаптарда азоттыц шала тотыгыныц бастап;ы концентрациясы 440,3 мкг/м3 кураса, 2023 жылы ;ант кызылшасы мен соя егуге дайындалган ал;аптарда - 373,7 мкг/м3 жэне 557,7 мкг/м3 курады. Вегетациялык; кезецде жапыра;тарды алгаш;ы ецдеуден кейiн бул керсеткiш да;ылдарда тэжiрйбе нус;алары бойынша орташа есеппен ^здж бидайда - 679 мкг/м3; ;ант кызылшасында - 576,8 мкг/м3; соя - 637,2 мкг/м3 екенш керсета. Ягнй, кYздiк бидай еплген танаптардыц агроценозда-
рында N2O шыгарындылары отамалы да;ылдармен - ;ант ;ызылшасы жэне соямен салы-стырганда кeбiрек болды.
TyuiHdi свздер: ^здж бидаи, ;ант ;ызылшасы, соя, биоорганикалы; тыцаит;ыштар, амин ;ыш;ылдары, топыра;тагы минералды азот, азот эмиссиясы.
SUMMARY
R.KH. Ramazanova1*, S.I. Tanirbergenov1, M.N. Poshanov1, A.I. Suleimenova1,
A.K. Abay1, S.N. Duisekov1 MINERAL NITROGEN CONTENT IN LIGHT SEROZEM SOILS AND THE SIZE OF NITROGEN EMISSION UNDER FERTILIZER APPLICATION 1 Kazakh Research Institute of Soil Science and Agrochemistry named after U.U. Uspanov, 050060, Almaty, al-Farabi avenue, 75 B, Kazakhstan, *e-mail: raushasoil88@mail.ru
The article presents the results of studies on the impact of bioorganic fertilizers on the cultivation of winter wheat, sugar beet, and soybeans in irrigated light sierozems of southeastern Kazakhstan. The study focuses on the effects of these fertilizers on the mineral forms of nitrogen content and the size of N2O emissions from the soil. When applying leaf treatments of mineral and bioorganic fertilizers to cultivated crops, the nitrogen content in light sierozems is enhanced. The main sources of nutrition are easily hydrolyzable and nitrate nitrogen, which accounts for more than 80 %. The contribution of ammonium forms to plant nutrition is insignificant. The size of nitrous oxide emissions was recorded at the beginning of the experiment and after the initial leaf treatment. Under winter wheat crops, the initial concentration of nitrous oxide was 440.3 ^g/m3. In the field prepared for sowing sugar beet and soybean in 2023, the concentrations were 373.7 ^g/m3 and 557.7 |ig/m3, respectively. After the initial treatment, the vegetation on the leaves showed that, on average, the indicator in the different experimental variants for winter wheat crops was 679 |ig/m3, for sugar beet crops was 576.8 |ig/m3, and for soybean crops was 637.2 |ig/ m3. In agroecosystems, N2O emissions are higher under winter wheat compared to row crops such as sugar beet and soybean.
Key words: winter wheat, sugar beet, soybean, bio-organic fertilizers, amino acids, soil mineral nitrogen, nitrogen emission.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
1 Рамазанова Раушан Хамзаевна - председатель правления ТОО «Казахскии научно-исследовательскии институт почвоведения и агрохимии имени УУ Успано-ва», кандидат сельскохозяиственных наук, доцент, e-mail: raushasoil88@mail.ru
2 Танирбергенов Самат Исембаиевич - заместитель председателя правления по науке ТОО «Казахскии научно-исследовательскии институт почвоведения и агрохимии имени УУ Успанова», доктор PhD, e-mail: tanir_sem@mail.ru
3 Пошанов Максат Нурбаевич - заведующии отделом мелиорации засоленных почв, магистр сельскохозяиственных наук, e-mail: maksat_90.okkz@mail.ru
4 Сулеименова Алтынаи Изтелеуовна - младшии научныи сотрудник отдела мелиорации засоленных почв, магистр сельскохозяиственных наук,
e-mail: s.altynai87@mail.ru
5 Абаи Аян Кумкбекулы - младшии научныи сотрудник отдела плодородия и биологии почв, магистр сельскохозяиственных наук, e-mail: rjaad@mail.ru
6 Дуисеков Сакен Нуржанулы - научныи сотрудник отдела мелиорации засоленных почв, магистр сельскохозяиственных наук, e-mail: saken-muslim@mail.ru
