Сельское Хозяйство
Сельское Хозяйство » Публикации / Кормилец азот
Публикации / Кормилец азот

Продуктивность земледелия в значительной степени определяется уровнем азотного питания растений. Поэтому проблема обеспечения посевов азотными соединениями приобретает исключительно важное значение.

Мыслимы два основных источника азота для земледелия — перевод почвенными микроорганизмами бесполезного для растений атмосферного азота в питательные соединения («биологический» азот) и обогащение почв минеральными удобрениями («технический» азот). Рассмотрим подробнее ту и другую возможности.

С древних времен известно благотворное влияние бобовых растений на плодородие почвы. Оно обусловлено взаимодействием этих растений с бактериями («клубеньковыми»), образующими на корнях вздутия — клубеныки. С помощью этих микроорганизмов газообразный азот превращается в такие соединения, которые могут усваивать развивающиеся растения.

Возникает вопрос: сколько азота могут накопить разные бобовые растения? В силу своих биологических особенностей более всего обогащают почву многолетние бобовые. При хорошем развитии в корневых остатках люцерны за год может накопиться 100—150 килограммов азота на гектар, а в клеверных 50—75 килограммов. Для получения 10 центнеров зерна требуется 30 килограммов азота. Как видим, бобовые накапливают достаточно азотных соединений для повышения урожая последующих культур. Однолетние бобовые также активно накапливают азот, но к моменту созревания он полностью переходит в их надземную часть. Азотные соединения, находящиеся в надземной растительной массе, не теряются полностью для земледелия. После скармливания животным они возвращаются в почву с навозом.

Опыт показывает, что при оптимальном использовании и севообороте многолетних бобовых можно получать урожаи зерновых в зоне подзолистых почв в 13—14, а в зоне черноземов до 20—25 центнеров с гектара. В среднем по стране вполне реально в перспективе рассчитывать на 15 центнеров зерновых с гектара только за счет «биологического» азота. Таким образом, умелое использование биологических процессов может дать высокий эффект. Эти цифры совсем не говорят, будто когда-нибудь мы сможем обходиться без минеральных удобрений. Ни в коем случае! Химизация земледелия еще выше поднимет урожаи, но она дает наибольшие результаты на почвах, плодородие которых максимально поднято биологическим путем. Необходимо научно сочетать «технические» и природные возможности повышения урожайности.

Используя на практике имеющиеся сведения об усвоении азота бобовыми растениями, можно существенно повысить эффективность этого процесса. Так, большое значение имеет удобрение бобовых культур фосфором и некоторыми микроэлементами, особенно молибденом. Работы последнего времени убедительно показали, что бобовые весьма, «отзывчивы» на удобрение почвы соломой. По примерным подсчетам, у нас не используется около 200 миллионов тонн соломы. В основном ее сжигают. Внесение измельченной соломы как органического удобрения под бобовые может существенно увеличить накопление азота. Путем селекции можно получить сорта растений, легко вступающих в симбиоз с клубеньковыми бактериями, и тем самым существенно повысить урожайность бобовых. Установлено, что нередко в почве клубеньковые бактерии теряют активность. Они образуют клубеньки, но не обеспечивают накопления азота. Выручает метод искусственного заражения семян бобовых растений чистыми культурами активных клубеньковых бактерий. Сейчас выпускается препарат «нитрации», содержащий эти микроорганизмы. Он довольно широко используется.

В почве обнаружены разнообразные свободноживущие фиксирующие азот микроорганизмы. Выяснено, что в обычных условиях они накапливают на вегетационный период не более трех-пяти килограммов азота на гектар. Это не может обеспечить сколько-нибудь заметной прибавки урожая. Отсюда ясно, почему не дали эффекта попытки использовать препараты свободноживущих усваивающих азот микроорганизмов для улучшения развития растений.

В воде рисовых полей обильно размножаются микроскопические азот-фиксирующие сине-зеленые водоросли. Они могут накопить за лето до 50—60 килограммов азота на гектар. Во многих странах Востока их используют для повышения урожайности риса. Однако у нас есть возможность вносить под рис высокие дозы азотных удобрений. В этих условиях процесс усвоения атмосферного азота сине-зелеными водорослями тормозится. Не выносят они и гербицидов, совершенно необходимых для борьбы с сорняками. В силу этого у нас сине-зеленые водоросли существенного значения в рисоводстве иметь не будут.

И все же самыми эффективными поставщиками азота остаются многолетние бобовые растения. Химизация земледелия имеет огромное значение для повышения урожайности. В 1970 году в СССР использовано около 3,8 миллиона тонн азотных удобрений (в пересчете на азот). Это одна из причин роста урожайности. Благотворный для сельского хозяйства процесс будет и впредь продолжаться.

Технические культуры получают у нас очень высокие дозы азотных удобрений — до 200 килограммов на гектар и более. Намного меньше дается под зерновые. В отдельных республиках вносится от 2 до 45 килограммов на гектар. В связи с этим и уровень урожайности колеблется от 8 до 24 центнеров на гектар. Можно отметить, что в некоторых странах (Голландия и Япония) под зерновые вносится 100—120 килограммов азота. Урожаи зерна при этом возрастают до 50 центнеров. Передовые хозяйства нашей страны также нередко получают подобные урожаи зерновых.

На первый взгляд кажется, что уровень урожаев полностью определяется лишь химизацией земледелия. Однако это не так. Для примера возьмем Советскую Прибалтику, где под зерновые дается по 45 килограммов «технического» азота на гектар и где средний их урожай достигает 24 центнеров с гектара. Азот минеральных удобрений используется растениями максимум на 70 процентов, иначе говоря, в данном случае зерновые могут взять из удобрений не более 30 килограммов азота — на 10 центнеров зерна. Для остальных 14 процентов азот обеспечивается биологической фиксацией. Таким образом, тайна высокого урожая в равной степени зависит как от минерального, так и от биологического азота, и противопоставлять их недопустимо. Тот и другой взаимно дополняют друг друга на пользу урожаю. К тому же минеральные азотные удобрения наиболее эффективны на почвах, обогащенных азотонако-пителями. Рациональное соотношение в использовании «биологического» и «технического» азота определяют экономические условия каждого государства и даже климатической зоны. В странах с большой территорией значение «биологического» азота, несомненно, возрастает. Видный зарубежный специалист профессор Бартеломью не без основания считает, что в этом случае не менее трети азота целесообразно получать от природы, а не с производства. Первое необходимое условие для этого — всемерное повышение урожайности многолетних бобовых. В некоторых почвенно-климатических зонах целесообразно рассмотреть вопрос об увеличении посевов этих культур.

Попытаемся оценить значение «биологического» азота, исходя из азотного баланса отечественных почв. Баланс этот резко дефицитен. С сельскохозяйственной продукцией изымается около 10 миллионов тонн азота. 3,8 миллиона тонн возвращается с минеральными удобрениями, 2,5 миллиона — с органическими удобрениями, и от бобовых при существующих урожаях поступает лишь около 0,5 миллиона тонн.

1980 год, в нашей стране выработка более 12 миллионов тонн азотных удобрений (в пересчете на азот), но разрыв между использованием «биологического» и «технического» азота еще более увеличится.

Правда, азотный баланс почв к этому времени будет положительным. Но при одном условии — если средняя урожайность зерновых не превысит 20 центнеров с гектара. Между тем при значительном повышении урожайности многолетних бобовых и применении зеленых удобрений можно заметно увеличить накопление в почве азота биологическим путем. Это оказало бы немалую помощь нашей химической промышленности, дало возможность поднять среднюю урожайность зерновых.

И другая сторона проблемы. Животноводству не хватает белков, которыми так богаты бобовые. Имеющийся дефицит кормового белка лишь отчасти пополнит микробиологическая промышленность. Стоимость синтезированного микробами кормового белка пока будет, однако, существенно выше, чем полученного с помощью бобовых растений. Подчеркнем: речь не идет о противопоставлении «синтетического» и природного кормового белка — нужны оба. Но в интересах развития животноводства следует позаботиться об увеличении производства фуража из бобовых культур.

Нельзя не отметить теоретического интереса процесса усвоения азота. Молекула азота инертна, и ее вступление в химические реакции происходит лишь при высоких температурах и большом давлении. Микроорганизмы «умеют» вести этот процесс при самых обычных условиях. Выяснение путей связывания азота клеткой микробов может дать, как это считал академик А. Бах, новые, более дешевые методы получения химических соединений азота из неограниченных его запасов в воздухе. Тем более важно активизировать научные исследования в этом направлении.

Член-корреспондент АН СССР Е. Мишустин




Copyright © 2008-2014. Все права защищены  Статьи  | Архив  |  Карта сайта