Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Российская академия наук АГРОХИМИЯ № 8 2024 Август Журнал основан в январе 1964 г. Выходит 12 раз в год ISSN 0002-1881 Журнал издается под руководством Отделения биологических наук РАН, Всероссийского научного-исследовательского института фитопатологии Главный редактор А.П. Глинушкин Редакционная коллегия: Белошапкина О.О., Гамзиков Г.П., Гудков С.В., Дорожкина Л.А., Завалин А.А. (зам. главного редактора), Захаренко В.А., Когут Б.М., Козлов В.А., Кудеяров В.Н. (зам. главного редактора), Кучин А.В., Лукин С.В., Лукин С.М., Минкина Т.М., Налиухин А.Н., Пасынков А.В., Персикова Т.Ф., Романенков В.А., Семенов В.М., Убугунов Л.Л., Фесенко С.В., Фрид А.С. (зам. главного редактора), Черников В.А., Шафран С.А., Шеуджен А.Х. Зав. редакцией А.А. Сарычева E-mail: j.agrochem@mail.ru Перепечатка журнала, отдельных статей, а также фрагментов из них без разрешения редакции запрещается Москва ФГБУ “Издательство “Наука” © Российская академия наук, 2024 © Редколлегия “Агрохимия” (составитель), 2024
СОДЕРЖАНИЕ Номер 8, 2024 Роль биологического азота в земледелии России А. А. Завалин, Л. А. Свиридова 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Плодородие почв Агрохимическая оценка продукционного потенциала почв прибрежных понижений пульсирующих высокоминерализованных хлоридных озер Улдза-Торейского бессточного бассейна Л. Л. Убугунов, Т. А. Аюшина, В. И. Убугунова, А. Д. Жамбалова, В. Л. Убугунов, О. В. Вишнякова 9 Удобрения Оптимальные дозы фосфорных удобрений для зерновых агроценозов Приобья С. А. Колбин, А. А. Данилова, А. Г. Рахленко 19 Урожайность яровой пшеницы и качество зерна при эффективном применении минеральных удобрений О. В. Волынкина 27 Эффективность минеральной системы удобрения с разной насыщенностью в звене льняного севооборота Н. Н. Кузьменко 37 Управление продуктивностью льна-долгунца путем оптимизации минерального питания О. Ю. Сорокина 42 Регуляторы роста растений Биологическая активность гуминовых веществ торфа в качестве ростостимулирующих препаратов О. В. Броварова 50 Пестициды Эффективность пеларгоновой кислоты в качестве гербицида в посевах подсолнечника, сои и кукурузы А. С. Голубев 57 Экспериментальная и теоретическая оценка фунгицидной и бактерицидной активности 3-алкилзамещенных 1H-фосфолан оксидов T. В. Tюмкина, К. А. Булатова, Д. Н. Исламов, A. Л. Махаматханова, М. И. Маллябаева, Д. Ш. Сабиров 63 Агроэкология Влияние возрастающих доз отходного мела на содержание цинка в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве и его накопление растениями. Эмпирические модели транслокации цинка в растения семейств злаковых, бобовых и капустных А. В. Литвинович, А. В. Лаврищев, В. М. Буре, А. О. Ковлева 75 Эффективность микроэлементов и регуляторов роста растений в сочетании с минеральными удобрениями при возделывании озимой пшеницы и ярового ячменя на дерново-подзолистой почве Е. Н. Старостина, Г. А. Ивашенков 83 Протеазная активность мучнисто-карбонатных черноземов при разных типах землепользования Э. О. Чимитдоржиева 88 Экотоксикология Нитраты и тяжелые металлы в агроценозах при длительном применении органических удобрений Г. Е. Мерзлая 95
Contents No. 8, 2024 Role of Biological Nitrogen in Agriculture in Russia A. A. Zavalin, L. A. Sviridova 3 EXPERIMENTAL ARTICLES Soil Fertility Agrochemical Assessment of Productive Potential of Soils of Coastal Depressions of Pulsating Highly Mineralized Chloride Lakes of the Uldza–Torey Drainless Closed Basin L. L. Ubugunov, T. A. Ayushina, V. I. Ubugunova, A. D. Zhambalova, V. L. Ubugunov, O. V. Vishnyakova 9 Fertilizers Optimal Dose of Phosphorus Fertilizers for Grain Agrocenoses in Ob Region S. A. Kolbin, A. A. Danilova, A. G. Rakhlenko 19 Yield of Spring Wheat and Grain Quality with the Effective Use of Mineral Fertilization O. V. Volynkina 27 Effectiveness of the Mineral Fertilizer System with Different Saturation in the Link of the Flax Crop Rotation N. N. Kuzmenko 37 Managing the Productivity of Flax by Optimizing Nutrition O. Yu. Sorokina 42 Plant growth regulators Тhe Study of the Biological Activity of Humic Substances of Peat as Growth-Stimulating Drugs O. V. Brovarova 50 Pesticides Effectiveness of Pelargonic Acid as a Herbicide in Sunflower, Soybean and Corn Crops A. S. Golubev 57 Experimental and Theoretical Evaluation of Fungicidal and Bactericidal Activity of 3-Alkyl substituted 1H-phospholane Oxides T. V. Tyumkina, K. A. Bulatova, D. N. Islamov, A. L. Makhamatkhanova, M. I. Mallyabaeva, D. Sh. Sabirov 63 Agroecology Effect of Increasing Doses of Waste Chalk on the Zinc Content in Sod-Podzolic Light Loamy Soil and Its Accumulation by Plants. Empirical Models of Zinc Translocation into Plants of the Cereal, Legume and Cabbage Families A. V. Litvinovich, A. V. Lavrishchev, V. M. Bure, A. O. Kovleva 75 Effectiveness of Trace Elements and Plant Growth Regulators in Combination with Mineral Fertilizers in the Cultivation of Winter Wheat and Spring Barley on Sod-Podzolic Soil E. N. Starostina, G. A. Ivashenkov 83 Protease Activity of Mealy-Carbonated Chernozems under Different Types of Land Use E. O. Chimitdorzhieva 88 Ecotoxicology Nitrates and Heavy Metals in Agrocenoses with Prolonged Use of Organic Fertilizers G. E. Merzlaya 95
АГРОХИМИЯ, 2024, № 8, с. 3–8 УДК 63:54:631.461.5 РОЛЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО АЗОТА В ЗЕМЛЕДЕЛИИ РОССИИ © 2024 г. А. А. Завалин1,*, Л. А. Свиридова1 1Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д. Н. Прянишникова 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а, Россия *E-mail: zavalin.52@mail.ru Оценили баланс азота, используемый для формирования урожая сельскохозяйственных культур, и долю в нем биологического азота. Получены новые данные о вкладе биологического азота в агроэкосистемы России, которые показали, что в общем поступлении азота (≈3 млн т действующего вещества) доля биологического составляет 34.7%, что в 3 раза больше азота, поступившего с органическими удобрениями (11.6%). В составе биологического азота половина (50.1%) принадлежит азоту, фиксированному в посевах многолетних бобовых трав. Количество азота, фиксированного в посевах сои, составило 23.1, зернобобовых культур – 19.3%. За последние 15 лет количество симбиотического азота возросло с 544.3 до 1025.7 тыс. т или в 1.88 раза за счет увеличения посевных площадей бобовых культур и роста их урожайности. Поступление биологического азота зернобобовых увеличилось в 2.55 раза, сои – в 2.91 и многолетних бобовых трав – в 1.69 раза при снижении доли азота, фиксированного в посевах однолетних трав. Для формирования урожая сельскохозяйственными растениями потребляется 5.38 млн т азота, а вынос азота с отчуждаемой частью урожая достигает 3.24 млн т/год. В земледелии России в среднем за год поступает в почву азота ≈3 млн т вместе с минеральными, органическими удобрениями, а также в составе биологического азота. При расчете затрат азота на формирование всего урожая баланс азота формируется резко отрицательным (–2.44 т/га/год). При расчетах затрат азота на товарную часть среднегодовой баланс становится близким к оптимальному (–0.30 т/га/год). Ключевые слова: биологический азот, бобовые культуры, азотфиксация. DOI: 10.31857/S0002188124080019, EDN: CETGAO ВВЕДЕНИЕ и вклад биологического азота в растениеводство ХХI века будут неуклонно возрастать [2]. Азот среди элементов минерального питания растений находится в первом минимуме в большинстве агроэкосистем. Оптимизация азотного питания растений была и остается одной из центральных проблем земледелия. Д. Н. Прянишников в своей классической работе Азот в жизни растений и земледелии СССР” отмечал, что решение проблемы азота должно состоять в сочетании 2-х путей: повышении обеспеченности минеральными удобрениями и максимальном использовании биологического азота за счет расширения использования культур-азотособирателей [1]. Биологическая фиксация является одним из важнейших - с отчуждаемой частью урожая должен компенсироваться их внесением с минеральными, органическими удобрениями и другими источниками. Применение минеральных удобрений в России растет, за последние 6 лет оно практически удвоилось [3]. В долгосрочной перспективе цена и спрос на удобрения будут только расти вне зависимости от экономических факторов. Это обусловлено тем, что объем потребляемых удобрений напрямую связан с развитием сельского хозяйства и увеличением населения планеты. В перспективе ожидается рост производства биотоплива, при производстве которого также будут необходимы удобрения [4]. Другим ресурсом азота, требуемого для формирования урожая сельскохозяйственных культур, являются органические удобрения. И еще одним источником поступления азота в земледелие служит биологический, фиксированный микроорганизмами, атмосферный азот: свободноживущими в почве, в симбиозе с бобовыми культурами, в ассоциации та в биосфере, имеет планетарное значение и со поставима по масштабам с фотосинтезом. Все большее распространение получает мнение, что устойчивость мирового земледелия и рост продуктивности растениеводства невозможны без усиления деятельности в почве микроорганизмов-азотфиксаторов. Не вызывает сомнений, что роль 3
ЗАВАЛИН, СВИРИДОВА с небобовыми растениями, эпифитами и эндофитами растений [5]. Биологический азот потребляется растением корм, содержание сухого вещества принято для многолетних трав 25% (1/4 часть), для однолетних трав – 20% (1/5 часть). Соотношение зерна и соломы в урожае гороха, сои и других бобовых культур принимали как 1 : 3 [14]. Содержание общего и биологического азота в зерне бобовых культур и массе трав, а также побочной продукции (соломе), пожнивных и корневых остатках (ПКО) этих культур брали на основе обобщенных данных [13–15]. Многолетние бобово-злаковые травы распахивают примерно на половину от занимаемых площадей, что учтено в расчетах. По методикам, разработанным во ВНИИ агрохимии им. Д. Н. Прянишникова [13, 14], рассчитано накопление в почве органического вещества, общего и симбиотического азота при возделывании бобовых культур. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В результате анализа данных установлено, что в течение всей вегетации, и это исключает избыточное накопление и загрязнение сельскохозяйственной продукции и окружающей среды [6]. Фиксированный азот усваивается растениями практически полностью. Азотфиксирующая способность выявлена у более половины бактерий, выделенных из ризосферы и филлосферы небобовых растений [5]. К настоящему времени азотфиксирующая способность обнаружена практически у всех групп прокариот. Азотфиксация проходит во всех природных средах – в почвах, илах, пресных и соленых водоемах, на поверхности и внутри стеблей и корней растений [2, 5, 7]. При широком распространении в почвах ассоциативной азотфиксации ее размеры зависят от наличия и разнообразия растительности и также от уровня окультуренности почв. По данным [8], в хорошо окультуренных почвах под рисом азотфиксация достигает в среднем 45–80 кг N/га/год, под пшеницей и кукурузой на красноземах – 20 и 10 кг N/га/год соответственно. В дерново-подзолистых почвах под посевами вегетирующих злаковых культур размер ассоциативной и несимбиотической азотфиксации составляет 40–55 кг N/га, под паром и в междурядьях – 10–13 кг/га/год. По данным других авторов [9], ассоциативная азотфиксация в зоне умеренного климата достигает 50–150 кг N/га. Расчетные размеры симбиотической азотфиксации составляют от 130 до 390 кг N/га в посевах зернобобовых культур и от 270 до 550 кг N/га в агроценозах многолетних бобовых трав [10]. Этот азот играет важную роль в снабжении бобовых растений азотом, а пожнивные и корневые остатки после минерализации и перехода органических соединений в доступные формы используются последующими культурами севооборота [11]. накопление в биомассе общего и биологического азота определяются видом возделываемых сельскохозяйственных культур, величиной урожайности основной продукции, размерами посевных площадей. За последние годы площади под посевами бобовых культур в земледелии нашей страны по сравнению с предыдущим периодом (2005–2010 гг.) увеличились в 1.1 раза и составляют ≈17 млн га. При этом произошли изменения площадей, занятых отдельными культурами. Например, площадь под посевами зернобобовых культур возросла в 1.93 раза, сои – в 3.2 раза, многолетних трав – в 1.1 раза, при снижении в 1.02 раза площадей под однолетними травами. Естественно, увеличился среднегодовой валовой сбор зерна зернобобовых культур с 1.62 до 3.48 млн т, зерна сои – с 0.86 до почти 3.9 млн т. Произошло это не только за счет увеличения посевных площадей, но и роста урожайности зернобобовых с 1.44 до 1.70 т/га и сои – с 1.00 до 1.60 т/га [12]. Цель работы – оценить долю биологического Накопление в биомассе зернобобовых культур азота в общем балансе азота в земледелии России. общего и биологического азота отражено в табл. 1. Общий азот в основной продукции составил МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Для оценки роли бобовых культур в вовлечении >0.7 млн т, при этом значительное его количество было в фитомассе многолетних трав и зерне сои. В побочной продукции зернобобовых культур накопление общего азота достигло 181.3 тыс. т. В пожнивных и корневых остатках (ПКО) бобовых культур максимальное количество общего азота накоплено после уборки многолетних трав – 441.3 тыс. т, зернобобовых и сои – 242.0 тыс. т. С учетом коэффициента азотфиксации [13] для биологического азота в агроценозы учитывали количество азота, которое накопилось в биомассе растений. Для этого использовали статистические сведения о посевных площадях и урожайности основной и побочной продукции зернобобовых, сои, многолетних, однолетних бобовых и бобово-злаковых трав [12]. При определении валовых сборов массы многолетних бобово-злаковых трав доля бобовых компонентов принята за 50% от общего урожая [13, 14]. При определении массы бобово-злаковых трав, убираемых на зеленый каждой из выращиваемых бобовых культур рассчитано количество биологического азота, находящегося в основной, побочной продукции и ПКО, суммарное количество которого превышает 1 млн т, АГРОХИМИЯ № 8 2024
РОЛЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО АЗОТА В ЗЕМЛЕДЕЛИИ РОССИИ 5 Таблица 1. Среднегодовое накопление общего и биологического азота в биомассе бобовых культур (2018–2022 гг.) Накопление Nобщ Nбиол тыс. т тыс. га Валовой Культура Площадь, сбор, млн т ПКО ПКО всего всего основная основная побочная побочная продукция продукция продукция продукция Зернобобовые 2169.56 3485.6 139.4 82.4 109.4 331.2 83.7 49.4 65.6 198.7 Соя 2752.04 3886.8 163.2 98.9 132.6 394.7 97.9 59.3 79.6 236.8 Однолетние травы на сено 1065.7 2426.6 44.2 – 2.3 46.5 28.7 – 1.5 30.2 Однолетние травы на зеленую массу 2131.3 19 182.5 69.1 – 3.6 72.7 44.9 – 2.3 47.2 Многолетние травы на сено 5606 8769.6 156.1 – 230.2 386.3 109.3 – 161.1 270.4 Многолетние травы на зеленую массу 2804 33 779.2 135.1 – 211.1 346.2 94.6 – 147.8 242.4 Сумма 16 528.6 – 707.1 181.3 689.2 1577.6 459.0 107.8 457.9 1025.7 Таблица 2. Вклад бобовых культур в накопление гумуса и биологического азота в почве (среднее за год, 2018– 2022 гг.), тыс. т Культуры Гумус Биологический азот Зернобобовые 1958.3 115.0 Соя 2183.7 138.9 Однолетние травы на сено 528.8 1.5 Однолетние травы на зеленую массу 824.4 2.3 Многолетние травы на сено 4977.3 161.1 Многолетние травы на зеленую массу 2282.4 147.8 Итого 12 571.9 566.6 Включение бобовых культур в структуру посевили составляет 65% от содержания общего азота в биомассе. Из общего количества биологического азота максимальная доля приходится на многолетние травы (50%). Примерно одинаковое количество в сое (23%) и зернобобовых культурах (20%), на долю однолетних трав приходится 7%. Накопление гумуса после уборки однолетних бобовых культур и запашки многолетних трав, массы пожнивных и корневых остатков достигает 12.5 млн т в среднем за год. Максимальные величины этого показателя в среднем за год для всех зернобобовых культур равны 0.77 т/га (табл. 2). Среднегодовое накопление биологического азота в почве после бобовых культур составляет 566.6 тыс. т. Значительное количество биологического азота остается в почве после запашки многолетних трав и уборки зернобобовых культур и сои. Этот азот в результате минерализации органического вещества становится доступным для последующих культур севооборота. ных площадей оказывает положительное влияние на экономические составляющие растениеводства. В среднем за последние годы в стране производили 4.42 млн т растительного белка за счет бобовых культур, это в 1.89 раза больше (2.34 млн т) по сравнению с предыдущим периодом (2005–2010 гг.). Количество растительного белка при выращивании зернобобовых культур составило 0.87, сои – 1.02, многолетних и однолетних трав – 2.53 млн т. Вовлечение в земледелие биологического азота (1025.7 тыс. т) эквивалентно по действующему веществу 3.01 млн т аммиачной селитры и в денежном выражении с учетом рыночной цены [16] на эту форму удобрения составило ≈65.2 млрд руб. Экономия условного топлива при использовании в земледелии биологического азота в объеме 1025.7 тыс. т в эквиваленте аммиачной селитры составляет 2.82 млн т [11]. АГРОХИМИЯ № 8 2024
ЗАВАЛИН, СВИРИДОВА Использование биопрепаратов на основе асДля формирования урожая сельскохозяйственных культур на всей посевной площади в среднем за год необходимо >5 млн т азота, ≈2 млн т фосфора и ≈ 6 млн т калия (табл. 3). Однако не весь объем накопленных элементов социативных азотфиксаторов в агротехнологиях выращиваниясельскохозяйственных культур постоянно увеличивается, что обеспечивает вовлечение биологического азота ≈10–15 кг/га. Ассоциативные азотфиксаторы распространены во всех почвах, за счет них вовлекается в среднем от 20 до 30 кг N/ га/год [5]. Поступление азота с атмоспитания в биомассе отчуждается с поля, поскольку побочная продукция остается, и находящиеся в ней объемы NPK возвращаются в почву. Рассчитаны размеры отчуждения элементов питания с удаляемой с поля основной продукцией, составляющие >3 млн т азота, чуть более 1 млн т фосфора и столько же калия. Внесение минеральных удобрений в Российской ферными осадками с учетом географических условий и размещения промышленных предприятий оценивается в среднем 5 кг N/га [18]. Поступление в почву биологического азота, фиксируемого свободноживущими бактериями, согласно ранее приведенных нормативов [19–21] составляет 10– 12 кг N/га/год при внесении минеральных Федерации в 2018 г. составило 2.5, в 2019 г. – 2.7, в 2020 г. – 3.1, в 2021 г. – 3.3, в 2022 г. – 3.4 млн т, в их составе азотные удобрения составляли ≈63% [22]. Среднегодовое внесение минеральных удобрений за последние 5 лет составило 3.03 млн т, в том числе азотных – 1.88 млн т д. в. С учетом прихода азота в составе минеральных и органических удобрений и 6 кг N/га/год без их внесения. При расчете баланса азота в данном случае принята величина азотфиксации за счет свободноживущих микроорганизмов 7.5 кг N/га. На посевной площади ≈80 млн га поступление азота составляет 0.6 млн т за счет свободноживущих азотфиксирующих микроорганизмов. За счет ассоциативной азотфиксации вовлекается 2 млн т азота (при расчете 25 кг фиксированного N/га). С атмосферными осадками дополнительно поступает еще ≈0.4 млн т, что в сумме составляет 2 млн т азота. Также стоит затронуть вопрос о газообразных удобрений (1.58 млн т), органических удобрений (0.34 млн т) и биологического азота, фиксированного в посевах бобовых культур (1.02 млн т), всего поступало ≈3 млн т азота. Этот объем не учитывает поступление на поля азота, фиксированного свободноживущими микроорганизмами, поступление в результате применения биопрепаратов, созданных на основе активных штаммов ассоциативных микроорганизмов, и азота, поступившего с атмосферными осадками. При выносе азота с полей с отчуждаемой частью потерях азота. Размеры образования и выделения газообразных соединений зависят от температурного режима, влажности, аэрации почвы, pH, способности органического вещества к минерализации, содержания минерального азота и связаны с агротехникой, дозами удобрений, известкованием, применением биопрепаратов. При возделывании многолетних бобово-злаковых трав в виде гаурожая, равном 3.24 млн т (при общих затратах азота на формирование урожая 5.38 млн т), среднегодовой хозяйственный баланс равняется –0.3 млн т (табл. 4), т. е. практически баланс приближается к равновесному состоянию. В России для формирования урожая сельскозообразных соединений теряется симбиотического азота до 50–100 кг/га. При внесении минеральных удобрений потери азота достигают 30–40% от внесенной дозы азотных удобрений 60–120 кг/га (в среднем 18–48 кг/га). В среднем потери азота принимаем для расчетов в размере 50 кг/га. На посевной площади ≈80 млн га расчетные потери азота могут составлять 4 млн т. хозяйственных культур поступление симбиотического биологического азота составляет 34.7%, азота в составе органических удобрений – 11.6%, доминирующее значение имеют минеральные удобрения – 53.7%. Объем поступления несимбиотического биолоВ накоплении биологического азота в настоягического азота и с атмосферными осадками в настоящее время, к сожалению, не учитывают при оценке баланса азота в земледелии России, как и потери азота в виде газообразных соединений. щее время основная доля принадлежит многолетним травам, которая по сравнению с предыдущим периодом снизилась на 6% (табл. 5). Таблица 3. Среднегодовое накопление азота, фосфора и калия в урожае сельскохозяйственных культур и их отчуждение с массой основной продукции (2018–2022 гг.), млн т Показатель N Р2О5 K2О Сумма 5.38 1.82 5.88 13.08 Потребность в элементах питания для формирования урожая Отчуждение с товарной частью урожая 3.24 1.15 1.16 5.55 АГРОХИМИЯ № 8 2024
РОЛЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО АЗОТА В ЗЕМЛЕДЕЛИИ РОССИИ 7 Таблица 4. Среднегодовой баланс азота в земледелии России (2018–2022 гг.), млн т Расход Поступление Баланс –2.44 Потребление азота для формирования урожая сельскохозяйственных культур – 5.38 В т. ч. отчуждение (вынос) азота с отчуждаеМинеральные азотсодержащие удобрения – 1.58 Органические удобрения – 0.34 Симбиотический азот – 1.02 Поступило всего – 2.94 мой частью урожая – 3.24 –0.30 Таблица 5. Среднегодовое накопление биологического азота при возделывании бобовых культур Рост накопления (2018–2022 гг.) Культуры 2005–2010 гг. Современное состояние биологического азота, раз тыс. т % тыс. т % Зернобобовые 77.9 14.3 198.7 19.3 2.55 Соя 81.3 14.9 236.8 23.1 2.91 Однолетние травы 81.8 15.1 77.4 7.5 0.58 Многолетние травы 303.3 55.7 512.8 50.1 1.69 Всего 544.3 100 1025.7 100 1.88 В последние годы по сравнению с периодом ≈3 млн т. Баланс азота формируется резко отрицательным (–2.44 т N/га/год) при расчете затрат азота на формирование всего урожая. При расчетах затрат азота на товарную часть среднегодовой баланс становится близким к оптимальному (–0.30 т/га/год). СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Прянишников Д.Н. Азот в жизни растений и в зем2005–2010 гг. в накоплении биологического азота существенно возросла доля сои и зернобобовых культур, что связано с увеличением их посевных площадей. Суммарное накопление биологического азота в настоящее время по сравнению с периодом 2005–2010 гг. возросло в 1.88 раза, при этом максимальный рост произошел при выращивании сои – в 2.91 раза, зернобобовых – в 2.55 раза и многолетних трав – в 1.69 раза. При этом снизилась доля однолетних трав. леделии СССР. Избр. соч. М.: Изд-во АН СССР, 1951. Т. 1. С. 47–156. 2. Умаров М.М. Азотфиксация в ассоциациях орЗАКЛЮЧЕНИЕ ганизмов // Пробл. агрохим. и экол. 2009. № 2. С. 22–26. Таким образом, анализ состояния баланса азо3. https://rapu.ru/analitics/ (дата обращения: 10.01.2024). 4. Кирюшин В.И. Управление плодородием почв и продуктивностью агроценозов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия // Почвоведение. 2019. № 9. С. 1130–1139. 5. Завалин А.А., Алферов А.А., Чернова Л.С. Ассоциативная азотфиксация и практика применения биопрепаратов в посевах сельскохозяйственных культур // Агрохимия. 2019. № 8. С. 83–96. 6. Лактионов Ю.В., Кожемяков А.П., Яхно В.В., Корта в земледелии Российской Федерации показал, что в общем поступлении азота доля биологического (симбиотического) составляет 34.7, органических удобрений – 11.6 и минеральных удобрений – 53.7%. Половина (50.1%) биологического азота принадлежит азоту многолетних трав, 23.1% – азоту, фиксированному в посевах сои, и 19.3% – зернобобовых культур, на долю однолетних трав приходится 7.5%. За последние 15 лет количество симбиотического азота возросло с 544.3 до 1025.7 млн т, или в 1.88 раза. Произошло это за счет увеличения биологического азота зернобобовых (2.55 раза), сои (2.91 раза), многолетних бобовых трав (1.69 раза), при снижении вклада однолетних бобовых трав. чагин В.И., Сумина Н.А. Урожайность и качество сельскохозяйственной продукции при использовании биопрепаратов // Агромир Черноземья. 2013. № 1–2(103). С. 24–25. Для формирования урожая сельскохозяйствен7. What are endophytes? // Microbial Root Endophytes / Eds. Schulz B., Boyle C.J.C., Sieber T.N. Berlin: Springer-Verlag, 2006. P. 191–206. 8. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. М.: Изд-во МГУ, 1986. 136 с. ными растениями потребляется 5.38 млн т азота, а вынос азота с отчуждаемой частью урожая достигает 3.24 млн т/год. В России в пахотные земли в среднем за год поступает с минеральными, органическими удобрениями и биологического азота АГРОХИМИЯ № 8 2024
ЗАВАЛИН, СВИРИДОВА 9. Феоктистова Н.В., Марданова А.М., Хадиева Г.Ф., 16. https://agrouralmarket.promportal.su/ (дата обращения: 11.01.2024). 17. Алферов А.А. Ассоциативный азот, урожай и устойШарипова М.Р. Ризосферные бактерии // Уч. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. 2016. Т. 158. Кн. 2. С. 207–224. чивость агроэкосистемы. М.: РАН, 2020. 184 с. 10. Кокорина А.Л., Кожемяков А.П. Бобово-18. Бюллетень Географической сети опытов с удобрениризобиальный симбиоз и применение микробиологических препаратов комплексного действия –важный резерв повышения продуктивности пашни. СПб.: СПГАУ, 2010. 50 с. ями. Вып. 14. Влияние дождевых осадков на загрязнение сельскохозяйственных угодий (по данным локального мониторинга). М.: ВНИИА, 2013. 30 с. 11. Завалин А.А. Биологический и минеральный азот 19. Методические рекомендации по изучению покав земледелии России. М.: ВНИИА, 2022. 256 с. 12. https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/29_cx_ predv_2022.xlsx (дата обращения: 11.01.2024). зателей плодородия почв, баланса гумуса и питательных веществ в длительных опытах. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1987. 80 с. 13. Завалин А.А., Благовещенская Г.Г., Черно20. Методические указания по определению баланса питательных веществ азота, фосфора, калия, гумуса, кальция. М.: ЦИНАО, 2000. 40 с. ва Л.С. Нормативы для определения вклада биологического азота бобовых в баланс азота России. М.: ВНИИА, 2013. 44 с. 21. Методические указания по проведению длитель14. Трепачев Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. М.: Агроконсалт, 1999. 532 с. ных опытов с удобрениями. Ч. 1. Особенности закладки и проведения длительных опытов в различных условиях. М.: ВИУА, 1986. 146 с. 15. Завалин А.А., Благовещенская Г.Г. Вклад биологи22. https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Vnesen_udoческого азота бобовых культур в азотный баланс земледелия // Агрохимия. 2012. № 6. С. 32–37. bren_2022.xlsx (дата обращения: 10.01.2024). Role of Biological Nitrogen in Agriculture in Russia A. A. Zavalina,#, L. A. Sviridovaa aD.N. Pryanishnikov All-Russian Scientific Research Institute of Agrochemistry, ul. Pryanishnikova 31a, Moscow 127550, Russia #Е-mail: zavalin.52@mail.ru The nitrogen balance used to form the crop yield and the proportion of biological nitrogen in it were evaluated. New data on the contribution of biological nitrogen to the agroecosystems of Russia have been obtained, which showed that in the total nitrogen intake (≈3 million tons of active substance) the share of biological nitrogen is 34.7%, which is 3 times more than nitrogen supplied with organic fertilizers (11.6%). In the composition of biological nitrogen, half of it (50.1%) belongs to nitrogen fixed in crops of perennial legumes. The amount of nitrogen fixed in soybean crops was 23.1%, and leguminous crops – 19.3%. Over the past 15 years, the amount of symbiotic nitrogen has increased from 544.3 to 1025.7 thousand tons, or 1.88 times due to an increase in the acreage of legumes and their yield. The intake of biological nitrogen from legumes increased by 2.55 times, soybeans – by 2.91, and perennial legumes – by 1.69 times with a decrease in the proportion of nitrogen fixed in crops of annual grasses. Agricultural plants consume 5.38 million tons of nitrogen to form a crop, and nitrogen removal from the alienated part of the crop reaches 3.24 million tons/year. In agriculture in Russia, on average, ≈3 million tons of nitrogen enters the soil per year together with mineral and organic fertilizers, as well as as part of biological nitrogen. When calculating the cost of nitrogen for the formation of the entire crop, the nitrogen balance is formed sharply negative (–2.44 t/ha/year). When calculating nitrogen costs for the commodity part, the average annual balance becomes close to optimal (–0.30 t/ha/year). Keywords: biological nitrogen, legumes, nitrogen fixation. АГРОХИМИЯ № 8 2024
АГРОХИМИЯ, 2024, № 8, с. 9–18 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Плодородие почв УДК 631.41:631.445(571.54) АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОДУКЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА ПОЧВ ПРИБРЕЖНЫХ ПОНИЖЕНИЙ ПУЛЬСИРУЮЩИХ ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ХЛОРИДНЫХ ОЗЕР УЛДЗА-ТОРЕЙСКОГО БЕССТОЧНОГО БАССЕЙНА © 2024 г. Л. Л. Убугунов1,2,*, Т. А. Аюшина1, В. И. Убугунова1, А. Д. Жамбалова1, В. Л. Убугунов1, О. В. Вишнякова1 1Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН 670047 Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, Россия 2 Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. В. Р. Филиппова 670010 Улан-Удэ, ул. Пушкина, 8, Россия *E-mail: l-ulze@mail.ru Изучили почвенное разнообразие прибрежных понижений пульсирующих высокоминерализованных хлоридных озер Улдза-Торейского бессточного бассейна (на примере оз. Бабье) на территории юго-восточного Забайкалья. Установлено, что оно представлено 3-мя основными типами почв – солончаками квазиглеевыми, гумусово-квазиглеевыми засоленными и светлогумусовыми засоленными почвами. Исследованные почвы, особенно солончак квазиглеевый, характеризовались неблагоприятными физико-химическими и агрохимическими свойствами и высокой степенью засоленности большинства горизонтов с избыточным содержанием токсичных Na+ и Cl–. В солончаке квазиглеевом выявлен очень высокий уровень концентрации N, Ca, Mg, S и ионов Na+ и Cl– в верхнем солончаковом слое (0–5 см). В исследованных почвах установлено низкое содержание большинства важнейших элементов питания, в том числе доступных для растений форм азота и фосфора, а для гумусово-квазиглеевой засоленной и светлогумусовой засоленной почв – еще и биогенных микроэлементов. Поэтому они обладают, исходя из агрохимической оценки их продукционного потенциала, крайне незначительным уровнем как потенциального, так и эффективного плодородия. Учитывая экологическую уникальность и лечебную ценность озера и его приозерных экосистем, рекомендуется полное выведение данных почвенно-земельных ресурсов из сельскохозяйственного оборота. Их необходимо использовать в виде особо охраняемых природных компонентов ландшафта в составе воспроизводственных участков, заказников, заповедников, территорий лечебно-бальнеологических курортов и других внекурортных здравниц. Ключевые слова: соленые озера, прибрежные понижения, почвы, агрохимические свойства, макро- и микроэлементы, оценка плодородия, Забайкалье. DOI: 10.31857/S0002188124080025, EDN: CEPYPS ВВЕДЕНИЕ мониторинговые исследования, учитывающие комплекс агрохимических свойств и уровень плоФормирование и функционирование экосистем дородия почв не только используемых в сельскохозяйственном производстве земель, но и имеющих эколого-охранную значимость природно-уникальных экосистем. Неблагоприятные экосистемные последствия во многом зависят от состояния почвенных ресурсов территории. В связи с этим продукционный потенциал почв является важнейшим фактором, обеспечивающим биоразнообразие и воспроизводство биологических ресурсов и в целом – экологическую устойчивость всего биогеоценоза. Для сохранения и повышения устойчивости почвенно-растительного покрова и недопущения деградации земельных ресурсов в условиях глобальных климатических изменений и усиливающегося антропогенного воздействия необходимы изменения климата, выражающиеся прежде всего в его потеплении и связанных с ним аридизацией и последующим опустыниванием ландшафтов, особенно наглядно начинают проявляться на обширной и экологически неустойчивой трансграничной территории бессточного Улдза-Торейского 9