Введение. Исследования последних лет показывают, что интенсивное применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений под сельскохозяйственные и лекарственные культуры, а также различные системы обработки почвы активировало микробиологические процессы и ускорило круговорот питательных элементов. В этих условиях первоначально повышалось и продуктивность растений при одновременном уменьшении перегнойных веществ в почве вследствие сокращения величины гумификации растительных остатков и органических удобрений. Это привело к снижению защитной функции гумусовых веществ как адсорбента токсических соединений и поступающих в почву элементов минерального питания, что явилось ограничивающим фактором повышения урожая как сельскохозяйственных, так и лекарственных культур и снижения эффективности минеральных удобрений, особенно азотных [1,4,6,14].
Интенсификация биологических процессов приводила не только к разрушению органического вещества почвы, но и быстрому превращению амидных и аммиачных форм азотных удобрений в нитраты с последующим их вымыванием в грунтовые воды и реки, развитию денитрификации, которая способствовала увеличению газообразных непроизводительных потерь азота из почвы и удобрений и загрязнению ими окружающей нас природной среды [7,8,9,12]. Все это способствовало уменьшению коэффициента полезного действия азотных удобрения на сельскохозяйственные и лекарственные растения и снижению их эффективности.
Цель исследований. В задачу наших исследований входило изучение влияния КФУ на рост, орошаемых типичных незаселенных почв Ташкентского и щебнистых сероземов Джиззакской области. В связи с этим мы задались целью изучить использование Artemisia leucodes Schrenk азота мочевины и карбамидоформальдегидных удобрений (КФУ), его превращение в почве и их значение в снижении загрязнения окружающей у среды.
Материал и методы исследования. Опыты проводились на опытной станции Ташкентского Государственного аграрного университета а также в Фаришском районе Джиззакской области. Повторность всех вышеуказанных видов опытов - четырехкратная Площадь делянки 600 м2 на щебнистом сероземе и 400 м2 на типичном незасоленном сероземе. Схема размещения Artemisia leucodes Schrenk 60x25x1. Содержание гумуса, валового азота, фосфора и калия в пахотном горизонте типичного серозема составило 1,0; 0,08; 0,13 и 2,5%), а нитратов, подвижного фосфора и обменного калия соответственно 23,0; 32,0 и 208 мл на кг почвы. Соотношение C:N = 8,2:1.
Для изучения влияния азотных удобрений на урожай и окружающую среду на вегетационных сосудах и полевых условиях проводили опыты с использованием типичного и щебнистого сероземов. Вегетационные сосуды были заполнены орошаемым типичным сероземом и щебнистым орошаемым сероземом. Глубина залегания грунтовой воды на щебнистом сероземе поддерживалась на уровне 1-1,2 м, влажность почвы в период вегетации полыни беловатой в пределах 70% от ППВ. Дренажом служили песок, битое стекло и галька. Результаты исследования и их обсуждение. Результатами исследований установлено, что в условиях типичного серозема при внесении различных форм азотных удобрений величина использования азота Artemisia leucodes Schrenk составила 28-41 % (в % по отношению к внесенному в почву). При применении мочевины величина данного показателя составила 40,5 %, а применении КФУ - 28 - 31 %. Во второй год опытов величина использования азота мочевины растением составила 9 %, а при применении КФУ или КФУ с мочевиной - 20 - 22 %. За два года использование растением азота мочевины составило 49 % , а применении КФУ и КФУ совместно с мочевиной - 48,0-53,3 %. Следовательно величина использования азота, как мочевины, так и КФУ растением была почти одинаковой. Необходимо отметить, что при применении КФУ содержание остаточного азота в почве было в 2 раза больше, чем при внесении мочевины. Во второй год опытов величина использования азота КФУ была больше, чем при внесении мочевины.В целом, потери азота при внесении в почву КФУ были меньше, чем при использовании мочевины. Высота главного стебля полыни беловатой, по данным вегетационных опытов, в фазе бутонизации (15-VI) при внесении мочевины увеличивается усиленными темпами по сравнению с КФУ (таблица 1). Такая же закономерность наблюдается и в период массового цветения, и плодообразования полыны беловатой (15-VI). В период созревания семян растений количество остаточного азота значительно превалирует при внесении под растения мочевины, чем КФУ. Результаты исследований свидетельствуют, что нитрификация аммиачного азота КФУ значительно меньше, чем азота мочевины. В результате этого выщелачивание нитратов, особенно в условиях засоленных почв с близким залеганием грунтовых вод происходит в большей мере при внесении мочевины, чем КФУ. Благодаря большему содержанию в почве аммиачного азота при внесении КФУ, остаточный азот (неиспользованный растением) снижается по отношению к мочевине, что в конечном счете повышается коэффициент полезного действия азота на растения и снижается потери.
Общее количество остаточного неорганического азота, слагающего из нитратов и аммиака, заметно выше при использовании под изучаемого растения мочевины, чем КФУ.
Исходя из этих данных можно предполагать, что потери азота из мочевины в результате денитрификации и выщелачивания происходит в большей мере при использовании под изучаемого растения мочевины, чем КФУ. Это указывает на определенное преимущество применения КФУ, чем мочевины в снижении загрязнения окружающей среды вредными для организма остатками туков.
Аналогичные данные по содержанию в почве аммиачного и нитратного азота получены в условиях полевых опытов, заложенных на типичном незасоленном сероземе.
Как показывают приведенные данные, содержание аммиачного и нитратного азота больше в период репродуктивного развития (бутонизация- цветение-плодообразование полыны беловатой), а затем оно снижается, что объясняется усилением потребления растением азота с одной стороны, а с другой непроизводительных его потерь в указанные фазы развития данного развития.
Эти данные подтверждаются результатами анализа почв вегетационных сосудов на содержание нитратов (Таблица5).
Таблица 5
Содержание в почве нитратов, мг/л Вегетационные опыты
|
Формы удобрений |
Годовая норма г/сосуд |
Фазы развития |
||||
|
N |
Р |
К |
Бутонизация |
Цветение |
Плодообра- зование |
|
|
Мочевина |
6 |
5 |
2 |
9,4 |
12,6 |
16,2 |
|
КФУ(1,6:1) |
6 |
5 |
2 |
5,4 |
9,4 |
11,8 |
Следует отметить что содержание нитратов в почве во все сроки их определения значительно снижается при внесении КФУ, чем мочевины.
Следовательно, применение карбамидноформальдегидного удобрения особенно важно в условиях засоленных почв с близким залеганием грунтовых вод, где можно ожидать значительные потери азота в результате выщелачивания нитратов в грунтовые воды. Кроме того, большее содержание нитратов в почве при внесении стандартных туков приводит к значительным потерям азота, размеры которых достигают значительных величин. В результате этого возникает целый ряд проблем загрязнения окружающей нас среды, так как наибольшую опасность представляют большее нахождение нитратов в почве. При этом нитраты накапливаются не только в почве - грунтах, грунтовой воде, но выше допустимой нормы накапливаются в продуктах питания и кормах и, следовательно попадает в организм человека и животных.
В этом отношений применение под изучаемых растений КФУ в условиях КГ засоленных светлых сероземов с близким залеганием грунтовых вод особенно приемлемо в экологическом отношении чем стандартные туки.
Выводы. Применение под Artemisia leucodes Schrenk карбамидноформальдегидных удобрений способствуют снижению загрязнения окружающей среды нитратами на типичном незасоленным сероземе, щебнистом сероземе особенно в условиях лугово-сероземных почвах, чем внесение аммиачно-нитратных форм азота. В виду слабого выщелачивания в грунтовые воды и низких газообразных потерь применение КФУ на щебнистом сероземе, по сравнению с типичным сероземом, является более эффективным удобрением, чем мочевина.
Таким образом, внесение медленнодействующих азотных удобрений (КФУ) по отношению мочевины сокращает газообразные потери, а также потери в результате выщелачивания нитратов в грунтовые воды, что важно в условиях гидроморфных, особенно щебнистых сероземных почв в снижении загрязнения окружающей среды нитратами.