Формирование азотного фонда основных подтипов черноземов юга России

Характеристика азотного фонда черноземов южно-восточно-европейских фаций. Образование и накопление неорганического азота в почве. Типичные значения содержания азота в черноземах Северного Кавказа. Анализ материалов фракционного состава черноземов.

Рубрика География и экономическая география
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 29.04.2017
Размер файла 36,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

136

Размещено на http://www.allbest.ru/

136

0

Новочеркасская государственная мелиоративная академия

ФОРМИРОВАНИЕ АЗОТНОГО ФОНДА ОСНОВНЫХ ПОДТИПОВ ЧЕРНОЗЕМОВ ЮГА РОССИИ

Новиков Алексей Алексеевич

д.с.-х.н., профессор

Новочеркасск, Россия

В статье приводится характеристика азотного фонда чернозёмов южно- восточно- европейских фаций. Установлено, что подтипы чернозёмов Юга России имеют низкое содержание минерального (0,4-4,2%) и легкогидролизуемого (6,0-8,3) азота, в два раза больше содержания трудногидролизуемого (13,4-16,4%), а основная часть азотного фонда (74,4- 78,9%) представлена негидролизуемой фракцией, которая практически не участвует в питании сельскохозяйственных культур

Ключевые слова: АЗОТНЫЙ ФОНД, ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ АЗОТА, МИНЕРАЛЬНЫЙ АЗОТ, ЛЕГКОГИДРОЛИЗУЕМЫЙ, ТРУДНОГИДРОЛИЗУЕМЫЙ, НЕГИДРОЛИЗУЕМЫЙ АЗОТ, ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ

Азот является тем биогенным элементом, трансформация которого всецело определяется процессами гумусообразования и минерализации, биохимической активностью почвы. Это накладывает отпечаток на природу азотных соединений почвы, представленных на 93-97% органическими формами, основная часть которых входит в состав гумуса.

Запасы азота в пахотном слое Европейских черноземов несколько ниже, чем в черноземах Сибири, вследствие разных условий почвообразования. В метровой толще эти различия сглаживаются.

В результате водной и ветровой эрозии смывается водой и выдувается ветром значительное количество валового азота. В сильноэродированных почвах его содержится на 45-50% меньше, чем неэродированных разновидностях.

Наличие валового азота в почве еще не указывает на обеспеченность растений этим элементом - важным является его состав. Азот почвы имеет белковую природу, так как при кислотном гидролизе соотношение амидов, моноаминокислот и диаминокислот такое же, как и в белковых соединениях. Все формы азота в почвах зависят от их генетических особенностей, гранулометрического состава, запасов гумуса, климатических особенностей и во многом определяются применяемой при возделывании сельскохозяйственных культур агротехники.

В черноземах Центрально-Черноземных областей минеральных соединений азота в пахотном слое содержится 1-2,5% от валового, легкогидролизуемого - 5-9, трудногидролизуемого 13-28%. При этом черноземы степных районов по сравнению с лесостепными отличаются пониженным содержанием легкогидролизуемого азота и повышенным трудногидролизуемого, что связано с засушливостью климата, препятствующего мобилизации подвижных форм.

Фракция негидролизуемого азота составляет примерно одинаковое количество (70-80%) во всех черноземах Европейской территории страны.

Образование и накопление неорганического азота в почве определяется сложными процессами аммонификации, нитрификации, денитрификации, вымывания и улетучивания. Иммобилизация азота неизменно сопровождается вовлечением углеродистого энергетического материала, но одновременно наблюдается процесс минерализации, связанный с реминерализацией. Минерализационный азот может быть повторно использован для органического синтеза.

В конечном итоге экологическое состояние этого круговорота определяет накопление в почве минерального азота, все формы которого, могут служить источником питания растений.

Запасы непосредственно доступных растениям минеральных соединений азота (нитратов, нитритов, водорастворимого и обменного аммония) в почвах, как отмечалось, невелики - 1-2,5% от валового.

Наибольшее количество нитратов в прикорневой зоне растений наблюдается во второй половине весны и осенью, резко выраженный минимум - летом в период активного роста культур за счет потребления их растениями и микроорганизмами, снижения процессов аммонификации и нитрификации.

В течение вегетации растений запасы нитратного азота колеблются в широких пределах, в то время как аммонийного являются более стабильными. Чаще несколько большее содержание аммонийного азота обнаруживается ранней весной и поздней осенью, его динамика четко выражена в основном для пахотного слоя почвы.

После пропашных культур нитратного азота в почвах иногда содержится больше, чем после культур сплошного сева, несмотря на высокий вынос азота с урожаем.

Наличие в почве аммонийного азота также зависит от биологических особенностей культур, наименьшее накопление его наблюдается под многолетними злаковыми травами в связи с интенсивным потреблением ими этой формы азота и под горохом за счёт фиксации этого элемента из атмосферы, что в определенной степени задерживает минерализацию органических азотсодержащих веществ почвы.

Формирование азотного фонда основных подтипов черноземов Юга России определяется сложным комплексом условий почвообразования, основными компонентами которых являются глубоко проникающая корневая система растительности и благоприятные климатические условия.

Собственные исследования и обобщенные данные о содержании азота в черноземах выщелоченных, типичных, обыкновенных южно-европейской фации и южных восточно-европейской, позволили заключить, что эти подтипы черноземов сравнительно однородны по валовому содержанию (табл. 1).

Таблица 1

Типичные значения содержания азота в черноземах Северного Кавказа (Блажний Е.С., Гаврилюк Ф.Я., Вальков В.Ф., Редькин Н.Е., и др. 1985, Фиапшев Б.Х., и др. 1985)

Показатель

Подтип чернозема

южно-европейская фация

восточно-европейская фация

выщело-

ченный

типич-ный

обыкно-венный

южный

южный

N в Ап, %

0,20-0,35

0,22-0,31

0,22-0,31

0,18-0,22

0,22-0,30

Типичные значения валового содержания азота в пахотном горизонте черноземов выщелоченных составляют 0,20-0,35%. Черноземы типичные, обыкновенные и южные восточно-европейской фации характеризуются несколько более узкими пределами колебаний этих значений. В черноземах южных южно-европейской фации в сравнении с другими почвами содержание азота ниже, уже и пределы его колебаний. Коэффициент вариации в целом составляет 18-26%.

Конкретные данные по отдельным почвенным разрезам Северного Кавказа показывают их провинциальные особенности и отличия от черноземов Европейской части России, заключающиеся в относительно низком содержании азота, как и гумуса, в пахотном слое, но глубоком и постепенном уменьшении по генетическим горизонтам (табл. 2).

В черноземах выщелоченном и типичном Краснодарского края содержалось примерно одинаковое количество валового азота - в Апах 0,23-0,21%, в горизонте АВ1 на глубине 75-80 см - 0,14-0,13%, в В1 на глубине 125-130 см - 0,09. В описанном разрезе чернозема обыкновенного в слое почвы 0-10 см азота несколько больше, чем в выщелоченном и типичном, - 0,28%. Снижение азота вниз по профилю почв равномерное, но его распространение глубже в сравнении с выщелоченным: в слое 70-80 см азота было 0,18%, 120-130 см - 0,13, 150-160 см - 0,08%.

Черноземы типичные Ставропольского края характеризуются такими же величинами валового азота в верхнем горизонте, что выщелоченные и типичные Краснодарского края. Вниз по профилю почвы количество азота также постепенно снижалось, в горизонте АВ1 на глубине 80-90 см его было 0,13%. В слое 0-20 см черноземов обыкновенных азота содержится больше, чем в типичных, но распределение его по слоям почвы такое же.

Количество азота в пахотном слое черноземов обыкновенных и южных Ростовской области оказалось равным 0,25-0,24%, в горизонте ВС - 0,12-0,08%.

Анализ материалов фракционного состава отдельных разрезов черноземов Северо-Кавказского региона показал, что черноземы выщелоченные южно-европейской фации Краснодарского края при содержании в Апах валового азота 0,194% имели минеральных форм (N-NH4++N-NO3-) всего 0,7 мг на 100 г почвы, или 0,4% от валового (табл. 3).

чернозем фация азотный фонд

Таблица 2

Содержание азота в черноземах Юга России

Подтип

Гори-зонт

Глуби-на, см

Nвал,

%

Подтип

Гори-зонт

Глуби-на, см

Nвал,

%

Краснодарский край, Е.С. Блажний и др., 1985

Выще-лочен-ный

Ап

0-10

0,23

Обык-новен-ный

Ап

0-10

0,28

А

25-30

0,19

А

15-20

0,28

50-55

0,16

30-40

0,23

АВ1

75-80

0,14

50-60

0,20

100-105

0,11

АВ1

70-80

0,18

В1

125-130

0,09

100-110

0,15

В1

120-130

0,13

Типич-ный

Ап

0-10

0,21

А

25-30

0,19

50-55

0,18

АВ1

75-80

0,13

Ставропольский край, Б.Х. Фиапшев и др., 1985

Типич-ный

Ап

0-20

0,22

Обык-новен-ный

Ап

0-20

0,28

А

30-40

0,20

А

20-30

0,26

АВ1

50-60

0,16

АВ1

50-60

-

АВ1

80-90

0,13

АВ1

70-80

0,18

Ростовская область, А.А. Новиков

Обык-новен-ный

Ап

0-25

0,25

Южный

Ап

0-26

0,24

А1

25-44

0,24

В1

26-43

0,22

В

44-84

0,23

В2

43-62

0,18

ВС

84-112

0,12

ВС

62-74

0,08

Более доступных органических форм в виде легкогидролизуемой фракции (амины, часть амидов) содержалось 16,1 мг на 100 г почвы, или 8,3% от Nвал.

Таблица 3

Азот и его фракционный состав в черноземах Северного Кавказа

Гори-зонт, слой, см

N вал,

%

Минераль-ный

Легкогидро-лизуемый

Трудногид-

ролизуемый

Негидроли-

зуемый

1

2

1

2

1

2

1

2

Чернозем выщелоченный (Краснодарский край), Р.Ф. Бунякина, 1976

Апах

0,194

0,7

0,4

16,1

8,3

31,9

16,4

145,3

74,9

А1

0,171

0,8

0,5

13,7

8,0

30,5

17,8

124,9

73,7

0,143

1,0

0,7

7,9

5,6

26,6

18,6

107,5

75,1

В1

0,122

0,5

0,4

6,0

4,9

21,8

17,9

93,7

76,8

В2

0,096

0,3

0,4

5,5

5,7

17,9

18,7

72,2

75,2

ВС

0,076

0,3

0,4

4,7

6,2

12,3

16,2

58,6

77,2

С

0,062

0,3

0,5

2,3

4,5

10,6

17,1

48,3

77,9

Чернозем обыкновенный (Ставроп. край), Б.Х. Фиапшев и др., 1985

0-30

0,250

10,6

4,2

17,6

7,1

35,6

14,3

186,2

74,4

30-40

0,226

11,7

5,2

13,3

5,9

30,7

13,6

170,3

75,3

40-50

0,195

9,2

4,7

13,0

6,7

22,0

11,3

150,8

77,3

Чернозем обыкновенный (Ростовская область), А.А. Новиков

Ап

0,250

2,4

0,9

17,4

6,9

37,2

14,9

193,2

77,3

А1

0,180

1,4

0,8

11,6

6,4

26,0

14,5

140,9

78,3

В1

0,140

1,3

0,9

6,8

4,9

20,8

14,9

111,1

79,3

В2

0,101

0,7

0,7

2,9

2,9

16,5

16,3

80,8

80,1

ВС

0,093

0,8

0,9

1,2

1,3

13,4

14,4

77,6

83,4

С

0,080

0,8

1,0

0,7

0,9

12,2

15,2

66,3

82,9

Чернозем южный (Ростовская область), А.А. Новиков

Ап

0,220

3,9

1,8

13,3

6,0

29,6

13,4

173,2

78,7

В1

0,210

5,3

2,5

9,3

4,4

27,2

13,0

168,2

80,1

В2

0,180

4,2

2,3

3,9

2,2

23,5

13,1

148,4

82,4

Примечание. 1- мг на 100 г почвы, 2 - % от валового азота

Трудногидролизуемой формы азота, являющейся отдаленным резервом в питании растений, в два раза больше, чем легкогидролизуемой как в абсолютном, так и относительном значениях. Основная часть азота - 145,3 мг на 100 г, или 74,9% от Nвал представлена фракцией негидролизуемой, практически не участвующей в биологическом круговороте.

По сравнению с Апах в горизонте А1 количество минерального азота несколько повышалось, падало в горизонте В1 до 0,5 мг на 100 г почвы, в В2 и С - до 0,3. Доля его в составе валового азота незначительно возрастала в горизонте А1, в более глубоких горизонтах слабо уменьшалась, имея одинаковую величину, кроме горизонта С.

Фракции легкогидролизуемого азота в нижней части гумусового горизонта (В2) было 5,5 мг на 100 г почвы, в горизонте С - 2,3. Относительная величина этой формы в нижних горизонтах также снижалась, но менее резко, чем абсолютная.

Содержание трудногидролизуемого и негидролизуемого азота в абсолютном значении, как и легкогидролизуемого, уменьшалось по профилю почвы, но более постепенно. Процент этих фракций в составе Nвал имел тенденцию к увеличению, за исключением трудногидролизуемого азота в горизонте ВС, где его столько же, как и в Апах, а также негидролизуемого в верхней части А1, где его несколько меньше, чем в Апах.

В черноземах обыкновенных Ставропольского края содержание валового азота в слое 0-30 см, по нашим расчетам составляло 0,250% при низком содержании фракции минерального (4,2% от валового) и легкогидролизуемого азота (7,1%), большем трудногидролизуемого (14,2%), высоком - негидролизуемого (74,4%).

В нижних слоях почвы абсолютное количество валового азота, минерального, легкогидролизуемого и трудногидролизуемого снижалось, кроме минерального в слое 30-40 см, где этой фракции несколько больше, чем в слое 0-30 см. Количество негидролизуемого азота в абсолютном значении по слоям почвы от 0-30 до 40-50 см уменьшалось, относительное - росло в слое 30-40 и 40-50 см.

Валового азота в Апах черноземов обыкновенных в стационарах Донского ЗНИИСХ столько же - 0,250%, что и в черноземах обыкновенных Ставропольского края, минерального меньше - 2,4 мг на 100 г почвы. По профилю почвы количество валового азота падало до 0,080% в горизонте С, минерального - до 0,8 мг/100 г почвы. Доля фракции минерального азота в Nвал по горизонтам практически оставалась на одном уровне.

Аналогично валовому и минеральному азоту изменялись по профилю почвы фракции легко-, трудно- и негидролизуемого азота. В процентах от валового азота увеличивалось содержание негидролизуемой фракций, уменьшалось легкогидролизуемой и мало изменялась трудногидролизуемая фракция.

В Апах чернозема южного содержалось 0,220% валового азота, легкогидролизуемого - 13,3 и трудногидролизуемого - 29,6 мг/100 г почвы - меньше, чем в черноземе обыкновенном, но минерального - больше. Абсолютное и относительное количество фракции минерального азота по слоям почвы увеличивалось, заметнее в горизонте В1 по сравнению с А1.

В более глубоких горизонтах почвы органические фракции изменялись также, как и в черноземе обыкновенном, но количественные характеристики их большие. Доля их в Nвал по глубине почвы примерно одинаковая. Содержание негидролизуемого азота, как и других фракций, в сравнении с черноземами обыкновенными меньше в Ап - 173,2 мг/100 г почвы, больше в В1 - 168,2 и В2 - 148,4 мг/100г.

Таким образом, изучение фракционного состава азота отдельных подтипов черноземов Юга России показало, что в его составе мало имеется минеральной (0,4-4,2%) и легкогидролизуемой (6,0-8,3%) фракций, в два раза больше в сравнении с ними трудногидролизуемой (13,4-16,4%). Основная часть азотного фонда (74,4-78,9%) представлена негидролизуемой фракцией, которая практически не участвует в питании сельскохозяйственных культур.

Литература

1. Бунякина Р.Ф. Фракционный состав азота и превращение азотных удобрений в выщелоченном чернозёме Кубани (по данным вегетационного опыта с N15) // Почвоведение. 1976. №7. С. 115-119.

2. Чернозёмы западного Предкавказья: Чернозёмы СССР (Предкавказье и Кавказ) / Ф.Я. Гаврилюк, Е.С. Блажний, В.Ф. Вальков и др. М.: Агропромиздат, 1985. С. 5-83.

3. Чернозёмы Центрального и Восточного Предкавказья: Чернозёмы СССР (Предкавказье и Кавказ) / Б.Х. Фиапшев, К.И. Трофименко, В.И. Кумахов и др. М.: Агропромиздат. 1985. С. 59-150.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Понятие чернозема, его сущность и особенности, основные критерии возникновения на Восточно-Европейской равнине: климат, водные ресурсы и растительный покров. Классификация черноземов, разновидности отличительные черты. Состав и использование черноземов.

    курсовая работа [26,4 K], добавлен 23.04.2009

  • История изучения черноземов в России и его значение для развития почвоведения. Положения монографии "Русский чернозем" В.В. Докучаева, методы исследования почв и управления их плодородием. Биоклиматические особенности зональных и региональных областей.

    презентация [1,8 M], добавлен 05.02.2012

  • Изучение климатических особенностей, рельефа и растительности Оренбургской области. Анализ влияния процесса карбонатизации на степное почвообразование. Почвенные пояса, области, зоны, провинции, районы. Характер расположения черноземов, серых лесных почв.

    реферат [64,8 K], добавлен 13.01.2015

  • Географическое расположение, рельеф и климатические условия Липецкой области. Агротехнические свойства почвенного покрова, расположение черноземов. Оценка агроклиматических ресурсов тепла области, применительно к ряду сельскохозяйственных культур.

    реферат [32,8 K], добавлен 03.12.2013

  • Краткое описание положения Северного Кавказа. Природная характеристика и ландшафтная уникальность региона: рельеф, климат, гидрография, растительность и животный мир. Экологические проблемы в связи с особенностью природопользования и природными условиями.

    реферат [22,0 K], добавлен 19.09.2014

  • Характеристика рекреационных ресурсов регионов Северного Кавказа и Кабардино-Балкарской Республики, географическое расположение, границы, численность населения городов, климат и водоемы, расположение заповедников, курорты и их природные лечебные факторы.

    тест [33,3 K], добавлен 10.12.2011

  • Географическое положение Северного Кавказа и Урала, особенности природы, климат и рельеф, месторождения полезных ископаемых. Животный и растительный мир, природно-климатические зоны, плодородие почв. История изучения и освоения природных горных ресурсов.

    реферат [23,8 K], добавлен 22.06.2010

  • Принципы природного районирования России, анализ разнообразия природных комплексов. Характеристика природной зональности как одной из основных географических закономерностей. Особенности природы Восточно-европейской равнины, лесные ресурсы равнины.

    реферат [19,4 K], добавлен 21.06.2010

  • Агропромышленный комплекс (АПК) как важная составная часть экономики страны. Сущность агропромышленного комплекса. Особенности Агропромышленного комплекса Северного Кавказа. Анализ развития АПК Южного федерального округа в первом полугодии 2007 года.

    реферат [33,0 K], добавлен 22.02.2008

  • Уголь как самый распространенный в мире энергетический ресурс. Место России в мировых запасах по добыче угля. Анализ значения угольной промышленности РФ. Общая характеристика Кузнецкого, Печорского, Южно-Якутского и Канско-Ачинского угольного бассейнов.

    реферат [37,1 K], добавлен 30.04.2010

  • Физико-географическая характеристика территории Южно-Африканской Республики, ее рельеф и гидрография. Закономерности в распределение типов почв ЮАР. Типизация пород (глин), которые используют в геофагии, в зависимости от минералогического состава.

    дипломная работа [8,7 M], добавлен 08.11.2017

  • Краткая история Южно-Африканской Республики: географическое открытие, британское владычество, англо-бурские войны. Создание Южно-Африканского Союза и образование Южно-Африканской Республики. Национальный состав, языки, форма правления и экономика страны.

    презентация [204,7 K], добавлен 23.12.2015

  • Характеристика географического положения, основных структурных элементов (щиты, авлакогены, антеклизы, синеклизы, основные глубинные разломы), кристаллического фундамента (архей, нижний протерозой, тектоника) Восточно-Европейской древней платформы.

    реферат [30,1 K], добавлен 01.06.2010

  • Северо-Кавказский экономический район один из крупных регионов России. Его состав, територия, численность и плотность населения. Сырьевые и топливно-энергетические ресурсы. Промышленность и сельское хозяйство. Место Северного Кавказа в экономике России.

    презентация [2,5 M], добавлен 14.10.2010

  • Географическое положение, границы и особенности природы Кавказа. История изучения природы и формирования Кавказа. Геологическое строение, рельеф, климат Кавказа, природные ресурсы и месторождения цветных металлов. Климатические курорты Кавказа.

    курсовая работа [72,8 K], добавлен 12.11.2009

  • Факторы формирования сельского хозяйства и характеристика природных условий, земельных и трудовых ресурсов Смоленской и Омской областей. Анализ состава земельного фонда, структуры посевных площадей, урожайности культур, продуктивности животноводства.

    контрольная работа [63,2 K], добавлен 21.12.2013

  • Большая часть территории Украины - юго-западная окраина Восточно-Европейской равнины. Характеристика рельефа Полесской и Причерноморской низменностей. Низменные пространства Северного Крыма. Крымские горы и Украинские Карпаты. Среднерусская возвышенность.

    презентация [2,7 M], добавлен 10.11.2013

  • Роль газовой промышленности в России. Добыча газа горючего природного по федеральным округам РФ. Современное развитие газовой промышленности: Волго-Уральская и Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция. Нефтегазоносные области Северного Кавказа.

    реферат [35,4 K], добавлен 19.01.2012

  • Расположение, климатические пояса, границы и протяженность Восточно-Европейской равнины. Ее тектоническое строение и экзогенные факторы, повлиявшие на формирование рельефа. Реки и озера Русской равнины, их характеристики, режим и источники питания.

    презентация [3,6 M], добавлен 14.03.2011

  • Физические и механические свойства почвы, представляющей собой совершенно особое природное образование, обладающей только ей присущим строением, составом, свойствами. Расчет содержания физического песка и физической глины. Диапазон активной влаги в почве.

    курсовая работа [82,1 K], добавлен 07.01.2017

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.