Факультет

Студентам

Посетителям

Участие микрофлоры в минерализации карбамида

Карбамид — концентрированное удобрение, содержащее 45-46% водорастворимого азота.

Его гидролиз основан на превращении органических соединений азота в карбонат аммония, представляющий собой нейтральное соединение, разлагающееся на аммиак, двуокись углерода и воду. Скорость этого процесса зависит от факторов, тесно связанных с развитием и активностью почвенных микроорганизмов: температуры, влаги, значения pH, содержания органического вещества и т. д.

При оптимальных условиях в почве гидролиз карбамида протекает быстро — за 1-4 дня, однако ослабевает при низкой температуре (4°С), что обусловлено снижением численности микроорганизмов, участвующих в этом процессе. При 28°С гидролиз протекает в 5,4 раза быстрее, чем при 4°С. Поэтому карбамид, внесенный летом, гидролизуется намного быстрее, чем при применении его зимой. Оптимальная влажность для данного процесса — 50-60% ППВ. Более высокая или низкая влажность тормозит минерализацию карбамида.

Кислотность почвы существенно не влияет на скорость гидролиза карбамида до аммиака, поскольку аммиак нейтрализует кислую реакцию среды, оказывая благоприятное воздействие на активность уробактерий.

В почвах с благоприятными условиями для аммонификации карбамида и при внесении высоких доз этого удобрения молодые растения или проросшие семена могут повреждаться накапливающимся аммиаком. Карбамид может быть также токсичным для растений из-за повышенного содержания биурета — продукта конденсации двух молекул карбамида.

Для изучения эффективности карбамида как удобрения были проведены опыты по использованию уреазной активности почвы с использованием тормозящих гидролиз ферментативных дезактиваторов, таких как хлорид ртути или парахлормеркурибензоат. При внесении ингибиторов нитрификации с карбамидом в почвы, в которых активно протекают процессы нитрификации, получены значительные прибавки урожая кукурузы, хлопчатника и сахарной свеклы. Одновременно при этом снижалось содержание нитратного азота, который без ингибиторов нитрификации вымывался или подвергался денитрификации. В качестве ингибиторов используют 2-хлор-6 (трихлорметил)-пиридин, тиокарбамид, метионин, дициандиамид и многие производные уретана; наиболее эффективен из них 2-хлор-6 (трихлор)-пиридин.

Изучена возможность применения медленнодействующих удобрений, из которых усвояемый азот высвобождается медленно и постепенно для предупреждения аммонификации и нитрификации карбамида в почве. В опытах использовали карбамид, гранулы которого были покрыты серной оболочкой с добавлением склеивающих веществ и воска. При разовом внесении такого карбамида высвобождается аммиак, необходимый растениям. По эффективности разовое внесение гранулированного карбамида равно трехкратному внесению обыкновенного карбамида. Скорость высвобождения аммиака из гранулированных удобрений зависит от толщины оболочки и размера гранул.

По некоторым данным, разложение в почве продуктов поликонденсации карбамида с различными альдегидами протекает преимущественно под влиянием микробиологических и ферментативных процессов. Под действием почвенных микроорганизмов разрушается поликонденсационная связь и высвобождается карбамид и альдегид. Карбамид гидролизуется уробактериями до NH3CO2.

Исследования питательной среды, в которой источник азота заменяется эквивалентным количеством азота медленнодействующего азотного удобрения (карбамидоформальдегидное азотно-фосфорное удобрение и др.) показывают, что некоторые почвенные микроорганизмы могут использовать азот из этих удобрений для роста и развития. Среди них преобладают бактерии родов Bacillus и Bacteroides, несколько меньше актиномицетов и совсем мало микроскопических грибов.

Болгарские исследователи изучали минерализацию карбамида в почве различных типов. Для определения интенсивности этого процесса исследовали аммонификацию, нитрификацию и уреазную активность. Результаты исследования показали, что в карбонатных черноземах на 10-й день после внесения карбамида минерализовалось 59% внесенного с карбамидом азота, на 20-й — 74% и на 40-й день — 98%, т. е. весь внесенный азот.

В выщелоченных черноземах на 10-й день после удобрения минерализовалось 66% внесенного с карбамидом азота, на 28-й — 68% и на 40-день — 98%. В серой лесной почве — соответственно 40, 62 и 73%, т. е. в этих почвах через 40 дней после внесения карбамида 27% азота не минерализовалось. В типичных коричневых лесных почвах на 10-й день после внесения удобрения минерализовался 41% внесенного с карбамидом азота, на 28-й — 60% и на 40-й день — 92%; в выщелоченных коричневых лесных почвах — соответственно 42, 60 и 79% и в оподзоленных коричневых — 38-55 и 82%.

При сравнении действия аммиачной селитры и карбамида на микрофлору основных типов почв Болгарии были сделаны два основных вывода.

1. При удобрении аммиачной селитрой активизируются процессы минерализации легкоразлагающихся азотсодержащих органических веществ в почве.

2. Внесение карбамида ускоряет разложение трудно минерализующихся органических веществ с высоким содержанием целлюлозы.

Результаты микробиологических исследований позволяют высказать предположение, что длительное применение аммиачной селитры быстро приводит к обеднению почвы, в которой интенсивно протекают процессы иммобилизации почвенного азота. Карбамид ускоряет минерализацию пожнивных остатков, а также богатых целлюлозой компостов и др. Однако указанные особенности зависят от условий аммонификации и нитрификации. Различия в численности микроорганизмов вызваны в основном разным количеством аммиачного и нитратного азота, поступающего в почвенный раствор при внесении этих двух видов азотных удобрений. Количество высвобождающего азота, в свою очередь, зависит от типа почвы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: