ПРОБЛЕМА НАКОПЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО АЗОТА НА ПОСЕВАХ СОИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МИНЕРАЛЬНОГО АЗОТА УДОБРЕНИЙ

THE PROBLEM OF ACCUMULATION OF BIOLOGICAL NITROGEN ON SOYBEAN CROPS WHEN USING MINERAL NITROGEN FERTILIZERS

Vadim Razgulin

Student, Department of Agrochemistry, Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin,

Russia, Krasnodar

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается действие минерального азота удобрений на активность клубеньковых бактерий, влияющих на накопление биологического азота в растениях. Предоставляется несколько позиций, подкреплённых статьями и рекомендации по улучшению деятельности бобово-ризобиального комплекса.

ABSTRACT

The article discusses the effect of mineral nitrogen fertilizers on the activity of nodule bacteria that affect the accumulation of biological nitrogen in plants. Several positions are provided, supported by articles and recommendations for improving the activities of the bean-rhizobial complex.

Ключевые слова: удобрения, азот, бактерии, белок, соя.

Keywords: fertilizers, nitrogen, bacteria, protein, soy.

Вследствие повсеместной химизации сельского хозяйства, вопрос о биологизации выращивания растениеводческой продукции становится всё более острой. Одним из эффективнейших способов решения этой проблемы становится использование биологического азота.

По утверждению Завалина А.А. и Черновой Л.С. биологический азот рассматривается как фактор формирования плодородия почвы и охраны природы, как резерв для частичной компенсации недостатка технического азота в системе удобрений сельскохозяйственных культур. Это единственный экологически безопасный путь снабжения растений связанным азотом, при этом исключается загрязнение почв, водоемов и атмосферы [2, с. 40].

Фиксацию атмосферного азота способны осуществлять клубеньковые бактерии зернобобовых культур. К таковым относится соя, значимость которой трудно переоценить.

Соя является ценнейшей белково-масличной культурой. По количеству и качеству содержащихся в соевом зерне полезных веществ ей нет равных среди всех полевых сельскохозяйственных культур. Особую значимость имеет эта культура в решении белковой проблемы из-за высокого (40-45 %) содержания его в зерне. Белок ее содержит все незаменимые аминокислоты и легко усвояем, так как в основном состоит из водорастворимых фракций альбуминов и глобулинов [5, с. 3].

Однако применение минеральных удобрений, содержащих в своём составе азот, неоднозначно влияет на деятельность клубеньковых бактерий.

С одной стороны, неорганический азот может подавлять их развитие, вследствие чего снижается накопление биологического формы элемента и снижается качество урожая из-за более низкого содержания белка.

Некоторые исследователи, такие как Трепачёв Е.П. и Карягин Ю.Г. считают, что соя не нуждается в минеральном азоте, и при эффективном симбиозе она полностью удовлетворяет свои потребности для формирования урожая за счет фиксации азота воздуха [3, с. 87].

По мнению Посыпанова Г.С., Федорова В.Ф. и Делаева У.А. при внесеннии азотных удобрений снижались показатели симбиотической деятельности посевов сои: масса клубеньков, накопление в них леггемоглобина, симбиотический потенциал, азотвосстанавливающая активность нитрогеназы, количество симбиотически фиксированного азота воздуха. С увеличением нормы азотных удобрений угнетение симбиотического аппарата возрастало. Подавление эффективности бобоворизобиального симбиоза наблюдалось и при некорневых подкормках минеральным азотом [4, с. 33].

С другой стороны, есть мнение, что в условиях низкого уровня плодородия почвы растения сои не обеспечены достаточно биологическим азотом для формирования высокого урожая. Для своевременного и достаточного образования клубеньков и более раннего начала фиксации атмосферного азота необходимы «стартовые» нормы минерального азота, чтобы избежать азотного голодания в послевсходовый период и стимулировать образование клубеньков [3,с.87].

Гадимов А.Г. изучал действие различных доз стартового азота (25 и 60 мг N на растение в виде Ca(NO₃)₂). Нитрат в дозе 25 мг N оказывал более благоприятное воздействие на накопление сухой надземной фитомассы и массы клубеньков и азотфиксирующую деятельность в отличие от второго варианта (60 мг N). Автор заключил, что высокая потребность созревающих бобов на азот является определяющим фактором в репродуктивной фазе на уровне целого растения контролирующую азотфиксирующую активность симбиотической системы [1, с. 44-46].

Существуют ли надежные способы сохранения и повышения содержания биологического азота в растениях? Да.

Например, применение биологических препаратов.

Учеными из Белгородского государственного аграрного университета им. В.Я. Горина было отмечено, что на вариантах с биопрепаратами наблюдался резкий рост более чем в 2 раза количества клубеньков от фазы третьего листа до начала ветвления. Причем в этом случае масса клубеньков резко возрастает, достигая по некоторым сочетаниям обработки 1,5 г/растение. Лучшим по нарастанию клубеньков на низком фоне минерального питания являлась обработка семенного материала Биогором и Нитрагином при их совместном использовании [7, с. 224].

Также необходимым условием активной жизнедеятельности клубеньковых бактерий является оптимальное увлажнение (без периодов иссушения) и рыхлость почвы, наличие кислорода и оптимального уровня питания [6, с. 31].

Прежде всего, следует отметить влияние влажности почвы. Клубеньковые бактерии относятся к влаголюбивым микроорганизмам и начинают слабо размножаться в почве при влажности не ниже 40 % от полной полевой влагоемкости. При недостатке влаги образование клубеньков не происходит, а сформировавшиеся ранее отмирают. Засуха, сопровождающаяся потерей клубеньками 25 % влаги, вызывает необратимое снижение их азотфиксирующей способности [5, с. 58].

Заключение: на сегодняшний день остается еще множество вопросов, касающихся накопления биологического азота в растениях. Влияние минеральных удобрений, содержащих азот, оказывает разностороннее влияние на активность клубеньковых бактерий. В одних случаях, они повышают их деятельность, в других – подавляют. Но фиксацию атмосферного азота достоверно можно увеличить другими способами. Повсеместное применение биопрепаратов и регуляция почвенно-климатических факторов способствуют активизации бобово-ризобиального комплекса, повышению накопления биологического азота в сое и, как следствие, повышению уровня плодородия почвы, стабилизации экологической обстановки и формированию урожая высокого качества.

Список литературы:

1. Гадимов А.Г. Стартовые дозы азота и симбиоз сои с клубеньковыми бактериями / А.Г. Гадимов // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: естественные науки. – 2010. - №4. – С. 44-47.
2. Завалин А.А. Ресурсы биологического азота и его использование в земледелии России / А.А. Завалин, Л.С. Чернова // Плодородие почв России: состояние и возможности. – Москва, 2019. – С. 40-49.
3. Онищенко Л.М. Соя: биолого-экологические особенности, почва и удобрение : монография / Л.М. Онищенко. -  Краснодар: КубГАУ, 2019. – 154 с.
4. Посыпанов Г.С. Симбиотрофная активность сои в зависимости от нормы и способа применения минерального азота / Г.С. Посыпанов, В.Ф. Федоров, У.А. Делаев // Известия ТСХА. – 1988. - №3. – С. 27-33.
5. Соя. Биология и технология возделывания / под ред. В.Ф. Баранова, В.М. Лукомца. – ВНИИМК им. В.С. Пустовойта, 2005. – 433 с.
6. Удобрения сои при выращивании на черноземе выщелоченном и рисовой лугово-черноземной почве : Монография / А.Х Шеуджен, С.В. Гаркуша, Т.Н. Бондарева, С.В. Есипенко, И.А. Лебедовский, О.А. Гуторова, П.Н. Хачмамук. – Майкоп: ОАО «Полиграф-Юг», 2021. – 60 с.
7. Шамси М.А. Симбиотическая способность сои при использовании биологических препаратов / М.А. Шамси, Н.И. Клостер, В.Б. Азаров, В.В. Лоткова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2023. - №188. – С. 220-232.