Влияние моноазотной системы удобрения на биохимический статус дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы с высоким содержанием фосфора и калия

The effect of mononitrogen fertilizer system on biochemical status of high fertility Luvisol sandy loam soil was studied during five years in the field experiment. Data interpretation of enzyme diagnostics was done based on the resulting estimation criteria, which is a biochemical coefficient including four key enzymatic parameters and representing the ratio of average speeds of humification and mineralization activities in С and N cycles. Five-year application of mono nitrogen fertilizer system resulted in progressive increase of organic substances mineralization, which enhanced with nitrogen dose rising. It is ecologically advisable to fertilize the soil with the complete mineral fertilizer with the minimal doses of phosphorus and potassium. Thus, humification and mineralization processes are balanced and organic matter is saved.Влияние моноазотной системы удобрений на биохимический статус дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы с высоким содержанием фосфора и калия изучали в течение 5 лет. Интерпретацию данных ферментативной диагностики проводили по результирующему оценочному показателю - биохимическому коэффициенту, учитывающему 4 ключевых энзиматических параметра и представляющему соотношение усредненных скоростей гумификации и минерализации в циклах С и N. Пятилетнее применение моноазотной системы удобрения привело к прогрессирующему усилению минерализационных процессов, скорость которых возрастала с увеличением дозы азота. Экологически целесообразно внесение полного минерального удобрения с минимальными дозами фосфора и калия, при этом процессы гумификации и минерализации сбалансированы, что сберегает органическое вещество

Ферментативная диагностика для оценки влияния азотных удобрений на процессы минерализации и гумификации в дерново-подзолистых почвах

Ecological management of soil resources is an urgent task involving periodic assessment of effect of fertilizers and other anthropogenic factors on the rate and direction of organic matter transformation. Mineralization and humification of organic residues are the most important functions of the soil, which determine its fertility and are closely related to the biochemical activity of microbial communities. When using intensive agricultural technologies, it is required to timely identify potential risks of reducing soil fertility. Taking into account the biochemical nature of the processes of mineralization and humification of organic substances, it is advisable to use indicators of enzymatic activity for this purpose. Enzymes are the most important metabolites of microorganisms. When choosing enzymatic indicators for a reliable assessment of influence of natural and anthropogenic factors on the activity of mineralization and humification, we took into account large-scale and universal processes in the cycles of the main biogenic elements – carbon and nitrogen. Soil enzyme diagnostics was shown to be likely useful instrument for evaluation of natural and anthropogenic factors effect on mineralization and humification processes in sod-podzolic soils. The most informative enzymatic tests for characterization of soil biochemical status in C and N cycles were determined. Biochemical coefficient was proposed as a resulting criteria for interpretation of enzymes activity data, allowing to compare humification and mineralization activities, reveal their disbalance and control of anthropogenic impact on soils. Experimental data on the effect of nitrogen fertilizers on the activity and ratio of humification and mineralization, obtained in long-term field experiments on soddy-podzolic soils of different granulometric composition and level of fertility are presented.Экологический менеджмент почвенных ресурсов – актуальная задача, предполагающая периодическую оценку влияния удобрений и других антропогенных факторов на скорость и направленность трансформации органического вещества. Минерализация и гумификация органических остатков – важнейшие функции почвы, определяющие ее плодородие и тесно связанные с биохимической деятельностью микробных сообществ. В условиях применения интенсивных аграрных технологий необходимо своевременно выявлять потенциальные риски снижения плодородия почв. Учитывая биохимическую природу процессов минерализации и гумификации органических веществ, для этой цели целесообразно использовать показатели ферментативной активности. Ферменты – важнейшие метаболиты микроорганизмов. При выборе ферментативных показателей для надежной оценки влияния естественных и антропогенных факторов на активность минерализации и гумификации принимали во внимание масштабные и универсальные процессы в циклах основных биогенных элементов – углерода и азота. Показаны возможности ферментативной диагностики для оценки влияния азотных удобрений на активность и соотношение процессов минерализации и гумификации в дерново-подзолистых почвах. Определены наиболее информативные ферментативные тесты для оценки влияния естественных и антропогенных факторов на активность минерализации и гумификации в циклах углерода и азота почвы. Для интерпретации данных ферментативной диагностики предложен результирующий оценочный показатель – биохимический коэффициент, позволяющий сравнивать скорости гумификации и минерализации, выявлять их дисбаланс и нормировать антропогенную нагрузку. Представлены экспериментальные данные по влиянию азотных удобрений на активность и соотношение гумификации и минерализации, полученные в длительных полевых экспериментах на дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава и уровня окультуренности