Биологическая фиксация азота в однолетних агроценозах лесостепной зоны Западной Сибири

• Автор: Шотт, Петр Рейнгольдович
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 287 с. : ил.

ГЛАВА 1. УСЛОВИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ПРОДУКТИВНОСТЬ АЗОТФИКСИРУЮЩИХ СИСТЕМ

ОДНОЛЕТНИХ АГРОЦЕНОЗОВ

1Л Краткая характеристика почвенно-климатических условий

лесостепной зоны Западной Сибири

1.2 Фиксация азота в однолетних агроценозах (обзор)

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты изучения и условия проведения исследований

2.2 Методы исследований

ГЛАВА 3. ФИКСАЦИЯ АЗОТА СВОБОДНОЖИВУЩИМИ МИКРООРГАНИЗМАМИ

ГЛАВА 4. АССОЦИАТИВНАЯ АЗОТФИКСАЦИЯ В РИЗОСФЕРЕ

ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

4.1 Роль злаковых растений в фиксации атмосферного азота
4.2 Применение биологических препаратов для активизации ассоциативной азотфиксации
4.3 Влияние минеральных удобрений на ассоциативную азотфиксацию и эффективность биопрепаратов
ГЛАВА 5. СИМБИОТИЧЕСКАЯ АЗОТФИКСАЦИЯ
ЗЕРНОБОБОВЫМИ КУЛЬТУРАМИ
5.1 Фиксация атмосферного азота зернобобовыми культурами
на черноземах лесостепной зоны
5.2 Отзывчивость зернобобовых культур на инокуляцию
семян активными штаммами клубеньковых бактерий

5.3 Влияние минеральных удобрений на активность симбиоза
5.4 Последействие азота зернобобовых культур в севообороте ..
ГЛАВА 6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНОКУЛЯЦИИ ЗЕРНОБОБОВЫХ
И ЗЛАКОВЫХ КУЛЬТУР В ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ
6.1 Особенности азотного питания смешанных посевов
бобовых и злаковых культур
6.2 Влияние биопрепаратов на уровень азотфиксации и продуктивность смешанных посевов
ГЛАВА 7. ДИНАМИКА ФИКСАЦИИ АТМОСФЕРНОГО АЗОТА
В ОДНОЛЕТНИХ АГРОЦЕНОЗАХ
7.1 Суточная динамика азотфиксирующей активности агроценозов
7.2 Интенсивность азотфиксации в сезонном ритме развития растений
ГЛАВА 8. АГРОХИМИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РОЛИ БИОЛОГИЧЕСКОГО АЗОТА В ПИТАНИИ ОДНОЛЕТНИХ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР
8.1 Значение биологического азота в оптимизации питания растений и балансе азота в земледелии (на примере Алтайского края)
8.2 Экономическая оценка приемов повышения активности дизотрофов в однолетних агроценозах
ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность проблемы. Повышение плодородия почвы - одна из важнейших задач агрохимической науки, в решении которой ведущая роль принадлежит биологическим факторам, и в том числе, фиксации атмосферного азота симбиотическими и свободноживущими диазотрофами [Мишустин, Шильникова, 1973; Умаров, 2004].
Азот относится к элементам широкого биологического захвата. Индексы биогенного обогащения азотом почв по отношению к земной коре, и растений, по отношению к почвам составляют соответственно 1000 и 10000, что на порядок выше, чем у углерода [Speidel and Agnev, 1982].
Проблема азота была в прошлом и останется в будущем одной из главных проблем земледелия. На основе глубокого анализа истории развития земледелия Д.Н. Прянишниковым [1952] показано, что обеспеченность растений азотом была главным условием, определяющим среднюю высоту урожаев полевых культур в разные эпохи, и не случайно наиболее значимые его работы посвящены вопросам оптимизации азотного питания растений.
Основные запасы азота (75-80 %) сосредоточены в атмосфере (4-6-10ъ т) в молекулярном виде и недоступны растениям [McElroy, 1965]. Несмотря на то, что над каждым квадратным метром земной поверхности в воздухе содержится 7-8 тонн азота [Ягодин, 2001], потребности растений, произрастающих на этой площади, в элементе (10-20 г в год) не удовлетворяются, и они часто испытывают азотное голодание.
Жизнь на Земле в значительной мере зависит от жизнедеятельности азотфиксирующих микроорганизмов, поскольку за счет симбиотической и несимбиотической фиксации в круговорот вовлекается наибольшая часть природного азота [Hardy and Havelka, 1975; Bergersen, 1980; Трепачев, 19816; Newton, 1994; Romanenko, 1995; Умаров, Умаров, 2004а, 20046]. В.Н. Кудеяров [1989] на основании обобщения публикаций приводит данные

et al., 1989] и этот азот используется злаками в поздние фазы развития [Burity et al., 1989].
Участие фиксированного бобовой культурой азота в питании злакового компонента отмечается и в других исследованиях [Abaidoo et al., 1989; Barea et al., 1989; Boiler, 1989; Fujita et al., 1990]. Однако, в исследованиях С. Kessel и J. Roskoski [1988] не установлено существенного переноса азота от бобовой культуры к злаку.
Применение биопрепаратов азотфикснрующих бактерий
Ризоторфин для бобовых культур. Одним из эффективных приемов повышения эффективности симбиоза является инокуляция - предпосевная обработка семян бобовых растений активными штаммами клубеньковых бактерий.
В настоящее время спектр биопрепаратов, применяемых под бобовые культуры, довольно широк и во многих странах нитрагинизации подвергается до 70-80 % посевных площадей бобовых культур [Кожемяков, Доросинский, 1989].
В отечественных районах традиционного возделывания бобовых культур, по результатам исследований в рамках Географической сети, прибавка урожая от применения нитрагина составляет 0,2-0,4 т/га зерна сои, 0,1-0,2 т/га зерна гороха и люпина, 8,0-10,0 т/га зеленой массы бобовых трав, 0,6-1,2 т/га сена клевера и люцерны [Доросинский, Кожемяков, 1981]. На почвах, где бобовые культуры ранее не возделывались, и в которых нет специфичных для них клубеньковых бактерий, дополнительный сбор сельскохозяйственной продукции за счет применения препаратов клубеньковых бактерий достигает 50-100 % и более [Кожемяков, 1989]. Если же в почве присутствует специфичный для данной культуры активный