В первой части мы разобрали, что азот является ключевым элементом питания растений. Однако на практике агрономы нередко сталкиваются с ситуацией, когда даже на внешне плодородных почвах культуры испытывают его дефицит. Чтобы понять причину, важно разобраться, какими путями азот поступает в почву и в каких формах он там существует.
Почва — это живая система, постоянно обменивающаяся веществами с атмосферой, растениями и микроорганизмами. Азот в неё поступает сразу несколькими принципиально разными путями.
Биологическая фиксация атмосферного азотаАтмосферный воздух примерно на 78% состоит из молекулярного азота (N2), но растения не способны усваивать его напрямую. Эту задачу берут на себя азотфиксирующие микроорганизмы.
Симбиотические бактерии рода Rhizobium живут в клубеньках на корнях бобовых культур — гороха, сои, люцерны и других. Они превращают атмосферный азот в доступные соединения, фактически создавая «азотный завод» прямо в поле.
Свободноживущие фиксаторы, включая некоторые почвенные бактерии и цианобактерии, также способны связывать азот атмосферы, хотя их вклад обычно меньше, чем у симбиотических форм.
Органическое вещество как основной резерв азотаБольшая часть почвенного азота находится не в минеральной, а в органической форме — в составе гумуса, растительных и животных остатков. Этот азот становится доступным растениям только после минерализации.
В процессе разложения органики почвенные микроорганизмы переводят органический азот в аммоний (NH4+) и нитраты (NO3-). Чем активнее микробиологическая жизнь и благоприятнее условия, тем интенсивнее идёт этот процесс и тем больше азота высвобождается в почвенный раствор.
Природные и антропогенные источники азотаЧасть азота поступает в почву благодаря природным явлениям. Во время гроз молнии вызывают образование оксидов азота, которые с осадками попадают на поверхность поля.
Существенную роль в современном земледелии играют удобрения. Минеральные формы, такие как аммиачная селитра или карбамид, являются быстрым источником доступного азота. Органические удобрения — навоз, компост — тоже содержат азот, но он становится доступным постепенно, по мере минерализации.
Стерневая ловушка и временное азотное голоданиеОсобого внимания заслуживает ситуация, часто наблюдаемая при посеве по стерне и в системах минимальной обработки почвы. На практике агрономы нередко видят, что молодые всходы, особенно зерновых культур, выглядят бледными и угнетёнными, несмотря на наличие органических остатков и общий запас азота в почве.
Причина этого явления — иммобилизация азота. При большом количестве пожнивных остатков, особенно злаковой соломы с высоким содержанием углерода, микроорганизмы начинают активно разлагать растительную массу. Для этого им требуется значительное количество азота.
Если в самих остатках азота мало, микроорганизмы начинают забирать минеральный азот из почвенного раствора, временно делая его недоступным для корней растений. В результате молодые проростки испытывают дефицит питания и проявляют характерные признаки азотного голодания — пожелтение листьев и замедление роста.
Как снизить риск стерневой ловушкиПонимание механизма иммобилизации азота позволяет управлять ситуацией. При посеве по стерне стартовая доза азота становится не просто желательной, а необходимой. Этот азот обеспечивает питание проростков в тот период, пока микроорганизмы активно связывают доступные формы.
Дополнительно помогает анализ пожнивных остатков и почвы, который позволяет оценить потенциальную потребность в азоте для компенсации микробиологического потребления.
Почва остаётся сложной и динамичной системой. Успешное управление азотным питанием требует не только внесения удобрений, но и понимания биологических процессов, которые определяют доступность этого элемента для растений.
