Вклад биологического азота и азотный баланс в растениеводстве

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение

Высшего Профессионального Образования

«Чувашская  Государственная Сельскохозяйственная Академия» 
 
 
 

Кафедра растениеводства 

Дисциплина  растениеводство 

Реферат

на тему:

«Вклад биологического азота и азотный баланс в растениеводстве» 
 
 
 
 
 

Выполнила: студентка      

4 курса 1 подгруппы

агрономического факультета

Егорова А. С.

                                                                                Проверила: Едранова Е.А. 
 
 
 
 
 

Чебоксары 2011

Антагонизм  минерального и биологического азота.

    В Центральном районе Нечерноземной зоны при благоприятных условиях для симбиоза (слабокислые почвы, орошение, достаточная обеспеченность подвижным фосфором, обменным калием, бором, молибденом) зернобобовые культуры могут сформировать за счет азота воздуха до 3т семян/га, клевер – до 12т сена, люцерна – до 14-15т сена/га. При этом зернобобовые усваивают 150-200кг азота воздуха, люцерна, козлятник восточный, клевер ползучий – до 400кг/га. Вносить азотные удобрения в данном случае бесполезно. Подавляя симбиотическую азотфиксацию, минеральный азот компенсирует снижение количества фиксированного азота воздуха и не повышает урожай. У зернобобовых культур отмечается даже устойчивая тенденция к снижению урожая семян, хотя математически она не доказуема, в то же время увеличивается накопление вегетативной массы. У люцерны несколько повышается урожай сена, но это не окупает затрат на удобрения. Кроме того, при внесении азотных удобрений под многолетние бобовые травы отдельные растения развиваются неравномерно, усиливается изреживаемость посевов, сокращается долголетие плантации.

    К сожалению, в практике сельского хозяйства какие-то факторы среды бывают неблагоприятным для симбиоза, в результате снижается активность симбиоза, мало усваивается азот воздуха или он не усваивается совсем, растения дают низкие урожаи.

    В научной литературе нередко можно встретить рекомендации по применению под зернобобовые стартовых норм азотных удобрений – 20-30кг азота/га, рассчитанных на питание растений до начала симбиотической фиксации азота воздуха. Теория стартового азота родилась в вегетационных опытах с песчаной культурой, где единственный источник азота для растения – запасы его в семенах. В чистом песке эти нормы действительно оказываются спасением для растений. В полевых условиях до начала фиксации азота растения зернобобовых потребляют – 6-7кг азота с 1га, а многолетних бобовых трав – 1,5-2кг. Такое количество этого элемента всегда имеется в любых почвах, и растения никогда не погибают от азотного голодания в первые фазы развития.

    Можно ли существенно повлиять на урожай семян, если внести 30кг азота на 1г? При полном отсутствии симбиоза в некоторых случаях прибавка урожая семян составит – 0,15-0,25т. Коэффициент использования стартового азота – 30-40%, т. е растения усвоят – 9-12кг азота, 100кг семян зернобобовых в среднем выносят 6кг азота, поэтому в отсутствии симбиоза такая прибавка возможна. Если клубеньки образуются, то стартовый азот задерживает их появление на 6-10 дней, пока внесенный азот не будет использован растениями и закреплен почвой. Когда минеральный азот кончается, а клубеньков еще нет, азот воздуха не фиксируется. Наступает депрессия роста, которая иногда сохраняется до конца вегетации. Урожай при этом не повышается, а в некоторых случаях бывает даже несколько меньше и худшего качества. Ученые многих стран пришли к выводу, что азотные удобрения под зернобобовые культуры не только бесполезны, но и вредны. Этот вывод верен для низких норм азота в условиях, благоприятных для симбиоза.

    Когда симбиоз ослаблен или его нет, то для получения умеренной урожайности зернобобовых культур (1,5-2т/га) целесообразно вносить – 100-150кг азота/га. При повышении нормы азота до 200кг/га несколько увеличивается урожай семян, но окупаемость удобрений снижается. При недостатке влаги азотные удобрения не используются растениями, они еще больше повышают концентрацию почвенного раствора и быстрее наступает физиологическая засуха. Урожай в этом случае не повышается, а чаще снижается.

    Это еще раз говорит о том, что минеральный тип азотного питания зернобобовых культур – ненадежный и дорогой способ повышения урожайности. В любом случае для получения высокого урожая этой группы культур необходимо создавать благоприятные условия для симбиотрофного питания азотом.

    Весенняя и поукосная подкормки многолетних бобовых трав минеральным азотом в нормах – 60-100кг/га вызывают снижение содержания леггемоглобина в перезимовавших клубеньках, задержку весеннего новообразования клубеньков и даже отмирание перезимовавших. Растения переходят на минеральный тип питания азотом. Однако к фазе бутонизации – перед укосом, когда минеральный азот исчерпан, растения на короткое время формируют активный симбиотический аппарат и содержание леггемоглобина в клубеньках становится таким же, как без внесения минерального азота. Подкормка азотом после укоса снова вынуждает растение сбрасывать симбиотический аппарат. Урожай зеленой массы при автотрофном и симбиотрофном типах питания азотом бывает практически одинаковым.

    Для практики возделывания бобовых культур весьма важно уметь прогнозировать и контролировать обеспеченность растений симбиотически фиксированным азотом воздуха. Для различных экологических условий критерии прогнозирования специфичны. С учетом требований биологии культуры для активного симбиоза, например в условиях Центрального района Нечерноземной зоны, можно использовать следующие критерии для прогнозирования возможной фиксации азота воздуха и контроля за фактическим ходом симбиоза.

    Если рН_сол данного поля соответствует требованиям биологии культуры, влажность почвы поддерживается на оптимальном уровне, почва достаточно обеспечена фосфором и калием или в нее внесены фосфорно-калийные удобрения и микроэлементы до оптимального уровня обеспеченности, в почве имеются спонтанные активные клубеньковые бактерии (данную культуру не впервые возделывают на поле) либо семена инокулированы вирулентным активным штаммом специфичной расы клубеньковых бактерий, то в таком случае можно рассчитывать на максимальную азотфиксацию и получение высокой урожайности за счет усвоения растениями азота воздуха: сена клевера около 12т/га, люцерны – 15-18т/га, семян гороха и фасоли – 3-3,5т/га, кормовых бобов – до 5т/га. При нерегулируемой влажности активность симбиоза будет зависеть от метеорологических условий года.

    Если какой-либо фактор имеет неблагоприятные параметры (кислотность почвы выше оптимальной, почва бедна фосфором, калием, микроэлементами, нет соответствующих удобрений и т. п.), азот воздуха будет фиксироваться слабо или не будет усваиваться совсем.

    Правильность прогноза несложно проконтролировать в течение вегетации. Если у зернобобовых культур через 20-25 дней после всходов образовались розовые клубеньки, то фиксация азота воздуха протекает нормально. В фазе цветения, когда содержание леггемоглобина бывает наибольшим, полевой визуальный анализ 40-60 растений может дать представление об эффективности симбиоза. Для того в разных местах поля выкапывают растения на глубину – 10-15см (80-90% активных клубеньков располагается в верхнем 10-сантиметровом слое почв), осторожно освобождают от почвы (корни с клубеньками лучше отмыть) и анализируют клубеньки. Крупные розовые или красные клубеньки свидетельствуют об активной азотфиксации и хорошей обеспеченности растений азотом. Если клубеньки отсутствуют или они серого или зеленого цвета (без леггемоглобина), то в наиболее ответственный период – при наливе семян – растения будут испытывать азотное голодание. В этом случае на широкорядных посевах при нормальной влажности почвы целесообразно провести подкормки азотом. Аналогично осуществляют контроль за многолетними бобовыми травами.

    Таким образом, контролируя процесс формирования и активности симбиотического аппарата, агроном может не только составить правильное представление об обеспеченности бобовых азотом, но и активно вмешиваться в питание растений и формирование урожая. 
 
 
 

Список  использованной литературы.

1. Растениеводство / под ред. Г.С. Пасыпанова. М.: Колос, 1997.