Динамические процессы содержания свободных почвенных аминокислот на различных уровнях агротехнического воздействия при возделывании пелюшко-овсяно-райграсовой смеси в условиях Беларуси

Размещено на http://www.allbest.ru/

Белорусско-Российский университет

РГАТУ

«ВНИИ Агроэкоинформ»

Белорусский государственный аграрный технический университет

Динамические процессы содержания свободных почвенных аминокислот на различных уровнях агротехнического воздействия при возделывании пелюшко-овсяно-райграсовой смеси в условиях Беларуси

УДК 631.4

Щур А.В., Виноградов Д.В., Гогмачадзе Г.Д., Валько В.П.

Рязань

Аннотация

В статье рассмотрены особенности содержания свободных почвенных аминокислот при возделывании пелюшко-овсяно-райграсовой смеси в условиях Беларуси при различных уровнях внесения удобрений и способах обработки почвы.

Ключевые слова: свободные почвенные аминокислоты, пелюшко-овсяно-райграсовая смесь, вспашка, дискование, внЕсение удобрений

Введение

В качестве критерия биологической активности и оценки азотного режима почв многие исследователи используют такой показатель, как содержание свободных аминокислот [1, 2, 3, 4-10]. Чаще всего в почвах оказывается азот. Он же и определяет величину урожаев сельскохозяйственных культур. Поэтому важно правильно определить фракции органического вещества почв в зависимости от внесения различных доз и видов удобрений и использовать это в диагностике степени окультуренности почв и в расчете доз удобрений.

Специфика азотного метаболизма состоит не только в том, что белки распадаются до полипептидов и аминокислот, но и в конструировании «структурных единиц» гумусовых веществ на основе конденсации с полифенолами, моносахарами и уроновыми кислотами [11, 12, 13].

Большая часть почвенных микроорганизмов подвергает аминокислоты процессам аммонификации [1, 2, 14, 15]. Однако, согласно гипотезе МИ (минерализационно-иммобилизационной), возможно непосредственное поглощение аминокислот микрофлорой и последующее воздействие на них внутриклеточных ферментов.

Аминокислоты являются важным источником питательных веществ для микроорганизмов и растений. В почве они постоянно образуются и распадаются, интенсивность этих процессов связана с химическим составом аминокислот и зависит от типа почв и активности микрофлоры. Исследованиями установлено, что аминокислоты, внесенные в почву, разрушаются через 4-20 суток и по длительности сохранения в почве образуют следующий ряд: фенилаланин < серин < тирозин < треонин < глютаминовая кислота < гистидин < лейцин < валин < норлейцин < изолейцин < метионин. Основным источником поступления углекислого газа из почвы является декарбоксилирование аминокислот.

По мнению А.Л. Ефремова [13], динамика свободных аминокислот повторяет картину распределения микроорганизмов, однако диапазон их варьирования значительно уже.

Авторы изучали влияние удобрений и способов обработки почвы при возделывании пелюшко-овсяно-райграсовой смеси на содержание (количественные и качественные показатели) свободных аминокислот.

Материалы и методы

Анализ содержания свободных аминокислот проводился экстракцией 20%-ным этанолом из почвенной суспензии с вакуумным выделением аминной фракции, осаждением после выпаривания изопропиловым спиртом и идентификацией бумажной разделительной хроматографией (качественного состава - реакция с изатином, количественное иллюирование 80%-ным этанолом по реакции с нингидрином с фотоколориметрическим окончанием при длине волны 540 нм).

Динамика содержания свободных аминокислот и аминного азота в почве при возделывании пелюшко-овсяно-райграсовой смеси определялась в следующие сроки: 1 - апрель, 2 - после уборки пелюшко-овсяной смеси и райграса однолетнего (июль), 3 - в период отрастания поукосной культуры - райграса однолетнего (через месяц после уборки пелюшко-овсяной смеси).

Результаты и обсуждение

Отметим, что содержание свободных аминокислот определяется многочисленными факторами, в частности, сроками отбора почвенных образцов, выращиваемой культурой, погодными условиями, вносимыми удобрениями, способами обработки почвы [3, 6, 7].

В наших исследованиях отчетливо проявляется влияние удобрений, в особенности навоза и ассоциативных удобрений, а также способов обработки почв на содержание свободных аминокислот (рис. 1, 2).

Рис. 1. Содержание свободных аминокислот в почве, мг/кг почвы (вспашка)

По содержанию свободных аминокислот под пелюшко-овсяно-райграсовой смесью выделяются варианты с навозом и ассоциативными удобрениями, а также с внесением NPK (табл. 1).

Самое низкое содержание аминокислот было на вариантах без удобрений. Показатели содержания аминокислот на этих вариантах колебались от 4,5 до 6,02 мг/кг почвы при вспашке и от 3,1 до 5,4 мг/кг - при дисковании.

Рис. 2. Содержание свободных аминокислот в почве, мг/кг почвы (дискование)

Таблица 1. Содержание свободных аминокислот и аминного азота в почве при разных способах обработки почвы и видах удобрений (мг/кг почвы)

Примечание. В числителе - аминокислоты; в знаменателе - аминный азот

Содержание аминокислот увеличивалось от апреля к августу по всем вариантам и видам обработки почвы под пелюшко-овсяно-райграсовой смесью. аминокислота почва удобрение

При внесении минеральных удобрений среднее содержание аминокислот и аминного азота увеличивалось от 5,17 до 7,39 мг/кг почвы по вспашке и от 4,40 до 5,74 при дисковании. В варианте с навозом в чистом виде содержание аминокислот и аминного азота было невысокое и колебалось от 5,93 при вспашке до 6,03 при дисковании.

Внесение минеральных удобрений с микробиологическими препаратами и особенно органо-минеральных по бесплужной обработке заметно увеличивало пул аминокислот, таких, как серин, глицин, треонин, тирозин, глютаминовая кислота. Общее содержание аминокислот на этих вариантах при дисковании увеличивалось в 1,5-2,2 раза по сравнению со вспашкой. И в целом при дисковании по всем вариантам содержание аминокислот и аминного азота было выше, соответственно, на 13,8% и на 12,4% (см. табл. 1). Эти данные отражают динамику трансформации азотсодержащих органических веществ в зависимости от внесения удобрений и видов обработки почвы (см. рис. 1, 2).

Заключение

Содержание свободных аминокислот устойчиво диагностирует потенциальные возможности катализа процессов азотного метаболизма в окультуренных дерново-подзолистых почвах. Анализ количественного состава показывает, что в почве опытного поля выше содержание глютаминовой аминокислоты и аланина.

Список использованных источников

1. Валько В.П., Щур А.В. Особенности биотехнологического земледелия. - Минск: БГАТУ. - 2011. - 196 с.

2. Валько В.П., Щур А.В. Биотехнологическое земледелие - основа эффективного сельскохозяйственного производства // Исследования, результаты (научный журнал). - Казахский национальный аграрный университет. - Алматы. - 2013, №2 (058). С. 84-89.

3. Виноградов Д.В., Гусев В.И., Кузнецов Н.П., Степура Е.Е., Синиговец М.Е. Деградационные процессы почв и земельных угодий Рязанской области // Агроэкоинфо. - 2013, №2. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2013/2/st_15.doc.

4. Корягина Л.А. Микробиологические основы повышения плодородия почв. - Минск: Наука и техника, - 1983. - 181 с.

5. Курчевский С.М., Виноградов Д.В. Роль агромелиоративных приемов в улучшении основных агрофизических свойств супесчаной дерново-подзолистой почвы // Агропанорама. - Республика Беларусь, Минск. - 2013, №6. - С. 10-12.

6. Курчевский С.М., Виноградов Д.В. Изменение основных свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы под действием органо-минеральных удобрений и бактериального препарата «Байкал ЭМ-1» // Вестник УО БГСХА. - 2013, №4. - С. 113-117.

7. Ушаков Р.Н., Виноградов Д.В., Головина Н.А. Физико-химический блок плодородия агросерой почвы // Агрохимический вестник. - 2013, №5. - С. 12-13.

8. Ушаков Р.Н., Виноградов Д.В., Гусев В.И., Зубец А.Н. Физико-химическая модель плодородия серой лесной почвы как информационной основы ее устойчивости к неблагоприятным воздействиям // Почвы Азербайджана: генезис, география, мелиорация, рациональное использование и экология: матер. междун. науч. конф. - Баку-Габала: НАН Азербайджана. - 2012. - С. 1013-1018.

9. Фадькин Г.Н., Виноградов Д.В. Роль длительности применения форм азотных удобрений в формировании урожая сельскохозяйственных культур в условиях юга Нечерноземья // Международный технико-экономический журнал. - 2014., №2. - С. 80-82.

10. Щур А.В., Валько В.П., Валько О.В. Агроэкологические особенности применения биологически активных препаратов в условиях радиоактивно загрязненных территорий Республики Беларусь // Исследования, результаты (научный журнал). - Казахский национальный аграрный университет: - Алматы. - 2014., №1. С. 205-212.

11. Виноградов Д.В. Биохимическая оценка семян масличных культур юга Нечерноземья // Молодежь и инновации - 2009: матер. межд. науч.-практич. конф.- Горки: БГСХА. - 2009, ч. 1. - С. 28-30.

12. Голоха В.В. Изменение биологической активности чернозема оподзоленного тяжелосуглинистого в многолетнем стационарном опыте с удобрениями : автореф. дис. … на соиск. учен. степ. канд. с.-х. наук. - Л.-Пушкин. - 1979. - 18 с.

13. Ефремов А.Л. Состав и содержание свободных аминокислот в почвах мелколиственных лесов Припятского Полесья // Почвоведение. - 1987, №6. - С. 1481-1486.

14. Виноградов Д.В., Вавилова Н.В., Дуктова Н.А., Ванюшин П.Н. Практикум по растениеводству: учебное пособие. - Рязань: РГАТУ. - 2014. - 320 с.

15. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы - М.: МГУ. - 1987. - 256 с.

Размещено на Allbest.ru