ISSN 0137-0944
En Ru
ISSN 0137-0944
Влияние внесения пожнивных остатков и минерального азотного удобрения на продуцирование закиси азота агродерново- подзолистой почвой

Влияние внесения пожнивных остатков и минерального азотного удобрения на продуцирование закиси азота агродерново- подзолистой почвой

Аннотация

В условиях лабораторного инкубационного эксперимента было изучено влияние внесения пожнивных остатков растений (солома ржи) и минерального азотного удобрения на образование закиси азота агродерново-подзолистой почвой. Установлено, что прирост содержания углерода микробной биомассы линейно связан с массой внесенных растительных остатков. Важным показателем, характеризующим изучаемую систему, являются соотношение C:N микробной биомассы и ее динамика как при изменении количества вносимых пожнивных остатков, так и во времени. При соотношении C:N = 40 в растительных остатках на ранних этапах их разложения в почве преобладающий процесс микробной иммобилизации азота сменяется на преобладание процесса минерализации органических соединений азота. Показано, что максимальная иммобилизационная «емкость» микробной биомассы по отношению к азоту достигается при соотношении C:N в субстрате, равном 20–40. Установлена зависимость интенсивности эмиссии закиси азота почвами от количества внесенных пожнивных остатков. Показано, что максимальные значения эмиссионного коэффициента (т.е. количество образующейся N2O на 1 г внесенного углерода) характерны для вариантов эксперимента с внесением субстрата, обогащенного азотом (C:N = 7,5–10), что может быть связано с более полным и быстрым разложением растительных остатков в условиях лучшего обеспечения азотом. 

Литература

1. Добровольская Т.Г., Звягинцев Д.Г., Чернов И.Ю. и др. Роль микроорганизмов в экологических функциях почв // Почвоведение. 2015. № 9.

2. Макаров М.И., Кузнецова Е.Ю., Малышева Т.И. и др. Влияние условий хранения образцов почв на экстрагируемость углерода и азота // Почвоведение. 2017. № 5.

3. Макаров М.И., Малышева Т.И., Маслов М.Н. и др. Углерод и азот микробной биомассы в почвах южной тайги при определении разными методами // Почвоведение. 2016. № 6.  

4. Маслов М.Н., Маслова О.А., Токарева О.А. Изменение лабильного и микробного пулов углерода и азота в лесной подстилке при разных способах хранения образцов // Почвоведение. 2019. № 7.

5. Baggs E.M., Stevenson M., Pihlatie M. et al. Nitrous oxide emissions following application of residues and fertiliser under zero and conventional tillage // Plant Soil. 2003. Vol. 254.

6. Brookes P.C., Landman A., Pruden G., Jenkinson D.S. Chloroform fumigation and the release of soil nitrogen: a rapid direct extraction method to measure microbial biomass nitrogen in soil // Soil Biol. Biochem. 1985. Vol. 17, № 6.

7. Chen H., Li X., Hu F., Shi W. Soil nitrous oxide emissions following crop residue addition: a meta-analysis // Glob. Change Biol. 2013. Vol. 19, № 10.

8. De Rosa D., Basso B., Rowlings D.W. et al. Can organic amendments support sustainable vegetable production? // Agron. J. 2017. Vol. 109, № 5.

9. Garcia-Ruiz R., Baggs E.M. N2O emission from soil following combined application of fertiliser-N and ground weed residues // Plant & Soil. 2007. Vol. 299, № 1.

10. Gentile R., Vanlauwe B., Chivenge P., Six J. Interactive effects from combining fertilizer and organic residue inputs on nitrogen transformations // Soil Biol. Biochem. 2008. Vol. 40, № 9.

11. Hadas A., Kautsky L., Goek M., Kara E. Rates of decomposition of plant residues and available nitrogen in soil, related to residue composition through simulation of carbon and nitrogen turnover // Soil Biol. Biochem. 2004. Vol. 36, № 2.

12. Huddell A.M., Galford G.L., Tully K.L. et al. Meta-analysis on the potential for increasing nitrogen losses from intensifying tropical agriculture // Glob. Change Biol. 2020. Vol. 26, № 3.

13. Jalota R.K., Dalal R.C., Harms B.P. et al. Effects of litter and fine root composition on their decomposition in a Rhodic paleustalf under different land uses // Commun. Soil Sci. Plant Anal. 2006. Vol. 37, № 13–14.

14. Jiang C., Yu W., Ma Q. et al. Nitrogen addition alters carbon and nitrogen dynamics during decay of different quality residues // Ecol. Eng. 2015. Vol. 82. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2015.04.093

15. Lan Z.M., Chen C.R., Rezaei Rashti M. et al. Stoichiometric ratio of dissolved organic carbon to nitrate regulates nitrous oxide emission from the biochar-amended soils // Sci. Total Environ. 2017. Vol. 576.

16. Mohammad W., Shah S.M., Shehzadi S., Shah S.A. Effect of tillage, rotation and crop residues on wheat crop productivity, fertilizer nitrogen and water use efficiency and soil organic carbon status in dry area (rainfed) of north-west Pakistan // J. Soil Sci. Plant Nutr. 2012. Vol. 12, № 4.

17. Pimentel L.G., Weiler D.A., Pedroso G.M., Bayer C. Soil N2O emissions following cover-crop residues application under two soil moisture conditions // J. Plant. Nutr. Soil Sci. 2015. Vol. 178, № 4.

18. Ravishankara A.R., Daniel J.S., Portmann R.W. Nitrous oxide (N2O): the dominant ozone-depleting substance emitted in the 21st century // Science. 2009. Vol. 326, № 5949.

19. Saggar S., Jha N., Deslippe J. et al. Denitrification and N2O: N2 production in temperate grasslands: processes, measurements, modelling and mitigating negative impacts // Sci. Total Environ. 2013. Vol. 465.

20. Sha Z., Ma X., Wang J. et al. Effect of N stabilizers on fertilizer-N fate in the soil-crop system: a meta-analysis // Agric. Ecosyst. Environ. 2020. Vol. 290.

21. Shan J., Yan X. Effects of crop residue returning on nitrous oxide emissions in agricultural soils // Atmos. Environ. 2013. Vol. 71.

22. Solomon S., Qin M., Manning M. et al. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, UK; New York, 2007.

23. Vance E.D., Brookes P.C., Jenkinson D.S. An extraction method for measuring soil microbial biomass C // Soil Biol. Biochem. 1987. Vol. 19, № 6.

24. Vigil M.F., Kissel D.E. Equations for estimating the amount of nitrogen mineralized from crop residues // Soil Sci. Soc. Am. J. 1991. Vol. 55, № 3.

25. Wrage N., Velthof G., van Beusichem M., Oenema O. Role of nitrifier denitrification in the production of nitrous oxide // Soil Biol. Biochem. 2001. Vol. 33, № 12–13.

Статья на сайте ELibrary.ru

Поступила: 21.07.2021

Принята к публикации: 13.12.2022

Дата публикации в журнале: 30.03.2022

Ключевые слова: микробная биомасса почв; C:N микробной биомассы; Albic Retisols

Доступно в on-line версии с: 30.03.2022

  • Для цитирования статьи:
Номер 1, 2022