Способ прогнозирования поведения азота в агроэкосистемах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 51)1 О 01 Й 33/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИЯМПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У(71) Институт почвАН СССР. (56) Авторское свидетельство СССРВ 1206703, кл. 0 01 М 33/24, 1983,ч(54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ АЗОТА В,АГРОЭКОСИСТЕМАХ(57) Изобретение относится к области сельского хозяйства и охраны окружающей среды. С целью повышения информативности,точности и ускорения в способе, предусматривающем определение азотминерализующей способности почв (у), предлагаетсяодновременно, определять содержание поИзобретение относится к сельскохозяйственному производству и охране окружающей среды и может бь 1 ть использовано вслужбе мониторинга, практике агрохимслужбы и работе научно-исследовательскихинститутов,Цель изобретения - повышение информативности, точности и ускорения способа.Поставленная цель достигается тем,что в образцах почвы, отобранных из всехэлементарных ландшафтов агроэкосистем(почвенно-геохимических катен) одновременно определяют содержание подвижныхформ азота и микроэлементов(мг/кг почвы),затем проводят количественную оценку вза-имосвязи между величинами АМС (у) и со-:держанием этих подвижных форм (х) поуравнению пошаговой множественной регрессии. движных форм азота и микроэлементов, затем проводить количественную оценку взаимосвязи между величинами азбтминерализующей способности и содержанием этих подвижных форм по уравнению пошаговой множественной регрессии у = 52,696+ + 52,890 Си - 0,590 Мп - 0,560 Х К мин + + 0,490 КН 4 оеи+ 66,060 Мо - 17,350 Со + 1,840 КОЗ, после чего оценивать поведение азота в агроэкосистемах по отношению величин азотминерализующей способности в почвах аккумулятивных и транзитных ландшафтов, при этом значение у; лежащее в пределах менее 2,5 - 3,0, указывает на процесс снижения содержания нитратов, а значение у больше 3,0 - на процесс накопления нитратов. 4 табл,+ 1,840 КОз, (Л6 д после чего судят о поведении азота в агро- р экосистемах по отношению величин АМС в, почвах аккумулятивных и транзитных ландшафтов, при этом значение у, лежащее в пределах менее 2,5-3,0 указывает на процесс снижения нитратов, а значенйе у больше 3,0 - на процесс накопления нитратов. аП р и м е р, Для оценки прогноза поведения азота в агроэкосистемах изучены элементарные ландшафты, объединенные в катены дерново-подзолистых, серых лесных, черноземных и пойменных почв. Всего было изучено 102 катены. В каждом элемени =48, й .=0,610,тарном ландшафте (элювиальном, трансэлювиальном, супераквальном) данной катены проводится отбор почвенных проб, В профиле катены должны быть представлены как агроценозы, так и естественные ценозы, 5 что позволит дать сравнительную характеристику биагеохимического круговорота азота и сопряженных с ним элементов в естественных и антропогенных условиях. В почвенных образцах после их кампо стирования с возоастающими дозами Йуд, определяется азотминералиэующая способность, Одновременно в тех же натурных образцах определяют содержание подвижных форм азота и микроэлементов по 15 общепринятым методикам, Затем проводят количественную оценку взаимосвязи между величинами АМС и содержанием подоикных форм азота по уравнению пошаговой 1 регрессии 2 Й у = а+ а 1 Х 1+ а 2 х 2+ азхз+ , апх,где у - азотминерализующая способность почв, 25- свободный член;Х 1-Хг - ПадВИжНЫЕ фсрМЫ аЗОта И МИК- роэлементов;а 1-ап - казффициЕнты.При наличии большого обьема экспери ментальных данных такой прием позволяет вычленить среди многих независимых переменных те предикторы, которые ь нзилучшей степени будут аппроксимировать величины азатминеоализующей способно сти почвы,Экспериментально была устаноолена статистическая зависимость между величинои АМС Гу) и содержанием подоикных форм азота и микроэлементов: 40 у =. 52696+ 52,890 Со - 0,590 М и -01560А 1 МУЦн,) 0,490,"405 Рл"+ 66,060 Ма - 17,350 Со -1 1,840 КОз,Это угавнение обьясняет оарьирование 5078",4 (Р ) переменных азотминерализуащей способности,В данном уравнении у- величины азотминерализующей способности, х - Со, Со,Мо, Мп, Йик 1 чОз, ИН 4,-. Все величины 55даны в мг/кг почвы,Следовательно, чз основе полученной зависимости, величины азотминералиэующей способности рассчитывают сиспользованием уже существующих экспориментальных значений, полученных, например, при агрохимическом картировании почв. Это существенно упрощает определение величин АМС.По соотношению величин АМС в аккумулятивных (супераквальных) и транзитных элювизльных и трзнсэловиальных) ландшафтах судят о поведении азота в агроэкосистемах, т,е,об обеднении или обогащении этим элементом различных компонентов агроландшафтов и, прекде всего, природныхвод 1 поверхностных и грунтовых) и рзстениеводческой продукции,В табл, 1-3 приведены результаты, характерные для каждого типа почв и их сочленений в профиле почвенно-геохимическихкатен,1 з табл. 1 видно, что величины АМСпочв минимальны в трансэловиальных. суперзквальных ландшафтах, занимаащихпони;кенные элементы рельефа, В отдельных спу гаях разница мекду минимальнымии максимальными значениями составляет 56 раз. В почвах элюоизльных ландшафтов,расположенных на водораздельных позициях, АМС характеризуется промекуточнымиоеличи нами,В соответствии с величинами АМС почвизменяется содержание азота в растениях иприродных воцах (табл. 2 и 3), Чем большевеличина АМС, тем больше накапливаетсяазота о растениях (клевер и тимофеевка) иприродных водах (поверхностных и грунтовых), Установлено, что чем выше отношениевели;ин АМС почв в супераквальных ландшаф.гзх к велицинам АМС почв о злювизльных и трансэлювиальных ландшафтах, тембольшгз аккумулируется нитратов в грунтовых питьевых водах,Нз основании многочисленных данныхггоказано, что еслл это отношение меньше2,5-3,0, то содержание КОз о питьевых водах нихе устзновленьгого ПДК (50 мг/л), если выше 3,0, та содержание МОз резковозрастает табл. 1 и 3).Использование предлагаемого способапозооляетопределить стабильные втечениенескольких лент величины азотминерализующей способности почв, что делает прогнозболее информативным и более надежным,поскольку все другие имеющиеся методыоснованы на измерении очень динамичныхформ азота нитраты, аммоний); дифференцировать дозы при внесении азотныхудобрений в зависимости от вида агропандшафта: в элювизльных ландшафтах эти дозыдолжны быть увелечины по сравнению с существующими нормативами на 30-50,4 с соответству 1 ощим их уменьшением в1753415 Таблица 1 ементарны делвфт ис- поЭпювизпьнынЭлювизпьныйТрансэлювиапьныСупергквальныйЭкповиальныйЭлювиапьныйТрансзпювизпьныСуперзквапьныйТрансзпювиальныЭлювиапьныйТрансзлювиальныС пе акввпьный лесдзо.ая тно ннп йапьный и трансзлювлальные ландшафты - транзитные;супераквальный - аккумулятив к - з аблица 3 е дер почв -луго верхностные, 2 - грунтовые питьевые воды аккумулятивных ландшафтах. Это обеспечит равные условия питания выращиваемых культур, что позволит получить экологически оптимальный урожай и уменьшить аккумуляцию нитратов в растониеводческой 5 продукции и питьевых водах; сократить время анализа более чем в 100 раз.Хронометраж аналитических операций по определению величин азотминерализующей способности почв (ь/1 образец) пред ставлен в табл, 4.Формула изобретенияСпособ прогнозирования поведения азота в агроэкосистемах, включающий определение азотминерализующей способно сти у почв, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности, точности и ускорения способа, одновременно определяют содержание подвижных форм азота и микроэлементов, затем проводят ко личественную оценку взаимосвязи между величинами азотминерализующей способности и содержанием этих подвижных форм по уравнению пошаговой множественной регрессии у = 52,696+ 52,890 Сц - 0,590 Мп --0,560 Х Кмин + 0,490 КН 4 жав+66,060 Мо - 17,350 Со+ 1,840 КОз после чего судят о поведении азота в агро- экосистемах по отношению величин азотминерализующей способности в почвах аккумулятивных и транзитных ландшафтов, при этом значение у 2,5-3 указывает на процесс снижения нитратов. а у 3,0 - на процесс накопления нитратов,Таблица 4 Способ Операци вестный 0,5 2,5 0,51012,0 Составитель Л,ДарковТехред М,Мор енталРеда ректор О,Кравцова Н,Химч Тиражственного комитета и 113035, Москва, Жаказ 2766 ВНИИПИ Госуда Гагарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужго Отбор почвенных проб Подготовка проб к анализу Определение содержМЙиФ подвижных форм азоте Ь отобранных образ Определение со подвижных .форм ментов Определение азот зующей способнос а) компостирован почвы б) анализ содер движных форм аз компостирования в) компьютерная Всего; Подписное о изобретениям и открытиям при ГКНТ С 5, Раушская наб., 4 У 5