Агроэкологическая оценка азотминерализующей способности почв Московской области

Как известно, соединения азота играют огромную роль в создании биомассы и функционировании природных и агрогенных экосистем. Успешное решете проблемы рационального использования природных ресурсов азота, включая ее экологические аспекты, возможно только при изучении процессов, обуславливающих трансформацию азота как во внутрипочвенном цикле агроценозов, так и в сопряженных с ними экосистемах. Выявление количественных параметров интенсивности этих процессов в конкретных почвенных и агроклиматических условиях, а также разработка на их основе критериев оценки функционирования агроландшафтов особенно своевременны, поскольку необходимы для поддержания оптимального почвенного ресурса азота и нормирования антропогенных нагрузок, обусловленных интенсивным сельскохозяйственным производством.

Оценка азотного режима почв должна основываться на определении того пула азота почвы, который способен к активной биогенной трансформации. Количественным критерием оценки азота, активно участвующего в биогеохимическом круговороте, может служить величина азотминерализующей способности почв (Башкин, Кудеяпов, 4987). Подобно большинству биогеохимических показателей величина азотминерализующей способности почвы зависит от ландшафтно-геохимической организованности биосферы. Поэтому при решении проблем рационального использования природных ресурсов азота, получения экологически оптимальной продуктивности агроландшафтов, минимизации отрицательного воздействия агротехногенных соединений азота на окружающую среду необходимо комплексное использование агрохимических и ландшафтио-геохимических методов исследований.

Цели и задачи исследований.

Целью данной работы было оценить возможность использования величины азотминерализующей способности почв для решения проблем эколого-агрогеохимического мониторинга и выявить факторы, определяющие количественные изменения мобильного пула азота на примере различных сельскохозяйственных и природных ландшафтов Московской области.

В связи с этим, в основные задачи исследований входило:

1. Определить величину азотминерализующей способности почв различных элементарных ландшафтов Московской области (элювиальный, трансэлювиальный, аккумулятивный) в условиях их почвенно-геохимических сопряжений.

2. Сравнить полученные значения азотминерализующей способности почв агроландшафтов и их естественных ландшафтов-аналогов.

3. Оценить влияние почвенно-геохимических и биогеохимических факторов на величину азотминерализующей способности почвы.

Научная новизна.

Впервые дана оценка изменений азотминерализующей способности почв агрогеоценозов и их аналогов — естественных биоценозов на примере ландшафтов Московской области. Показано, что изменение этих величин зависит от природной структуры организованности территории, типа элементарного ландшафта, степени окультуренности почв и содержания в почве подвижных форм микроэлементов. В модельных экспериментах выявлено, что изменение микроэлементного режима почвы оказывает влияние на интенсивность процесса мобилизации почвенного азота, что отражается на поступлении его в растения.

Практическая значимость.

Полученные закономерности изменения азотминерализующей способности почв могут быть использованы для оценки мобильного пула азота почвы в условиях сопряженных агроландшафтов, что позволяет делать прогноз азотного режима агроэкосистем более информативным и дифференцировать выбор вносимых доз удобрений, учитывая биологические источники азота и ландшафтную структуру территории.

Данная работа выполнена автором в лаборатории биогеохимии агроландшафтов ИФПБ РАН в рамках исследований по агрогеохими ч ескому районированию территории Московской области. Лично автором проведены количественное определение величин азотминерализующей способности почв различных ландшафтов исследуемого региона, а также модельные и вегетационные эксперименты по более детальной оценке факторов, влияющих на азотминерализующую способность почвы. В сумме автором подготовлено к химическому анализу и проанализировано более 500 почвенных и 500 растительных образцов. Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному руководителю работы проф. д.б.н. Башкину В. Н. и сотрудникам ИФПБ РАН, ИФХиБПП РАН инж. Смирновой В. П., вед. инж Русановой Т. В., д.б.н. Учватову В. П., к.б.н. Васильевой Г. К. за помощь при проведении экспериментальных работ, за советы и важные замечания при предварительном представлении работы. Особую благодарность автор выражает к.г.н Припутиной И. В. за предоставление экспериментальных данных внутрипрофильного распределения азотистыхх соединений в почвах Московской области и содержания Ы-ЫО'з в почвенно-грунтовых водах и за поддержку при подготовке диссертационной работы к защите. Неоценимая помощь в проведении изотопного анализа азотных соединений в почве и растениях была оказана автору д.б.н. Осиповым А.И.