Углеродно-азотный коэффициент часть тактики управления здоровьем почвы

Здоровье почв неразрывно связано с запасами в ней органических веществ – гумуса, легкоразлагаемых органических веществ, негумифицированных остатков и других компонентов. Органическое вещество почвы поддерживает  функции:                                         1. Увеличивает  содержание элементов питания для растений при его минерализации,    2. Является пищей для микроорганизмов, таким образом увеличивая  микробиологическую активность,                                                                                                           3. Как коллоидное вещество, увеличивает емкость катионного обмена,                                     4. Улучшает водные и воздушные свойства – оструктуриванием, формированием капиллярной системы и пористости, механическим воздействием,                                             5. Оструктуривает почву посредством воздействия:                                                                            - химического  - склеивает почвенные агрегаты растворимыми и нерастворимыми вводе комплексами,                                                                                                                                                     - физико-химического  -  склеивает почвенные агрегаты посредством коллоидного комплекса,                                                                                                                                                           6. Протекторная функция – способность инактивировать в почве пестициды, радионуклеиды и другие загрязняющие вещества,                                                                                7. Физиологическая активность – способность работать на гормональном уровне как регулятор и стимулятор роста растений.                                                                                                      

Основным источником накопления органических веществ в почве ( особенно при отсутствии у хозяйства источников навоза и дефеката)  является   не отчужденная  надземная масса  и корневая система сельскохозяйственных    растений и сидератов.  Микроорганизмы очень чувствительны к углеродно-азотному (C:N) коэффициенту. Установлено, что превращение азотсодержащих соединений по пути минерализации или иммобилизации полностью определяется соотношением азота и углерода в органическом веществе, вносимом в почву. Если субстрат имеет узкое соотношение С:N, то при его разложении накапливается аммиак, так как микроорганизмам не хватает углеродсодержащих соединений для ассимиляции азота. При внесении в почву массы, богатой углеводами и бедной азотом, происходит потребление минерального азота. Для качественного протекания процесса гумификации необходимо поддерживать оптимальное соотношение углерода к азоту, которые попадают в почву с органическими и минеральными удобрениями. Исследователи отмечают, что оно варьирует в пределах 20-30:1.

Остатки разных культур отличаются соотношением количества углерода к азоту. В среднем,  в сухих пожнивных растительных остатках  кукурузы это соотношение колеблется в диапазоне от 40 до 70:1, для пшеницы и других зерновых – от 60 до 80:1, и для остатков бобовых – от 20 до 40:1. Свежее органическое вещество, как правило, имеет более низкое соотношение углерода к азоту, по сравнению с сухими остатками растений. Например, зеленая масса люцерны имеет соотношение  12:1, а  клевера 23:1.   Есть и результаты более детальных исследований -   надземная масса лугового разнотравья 18:1, а  корни лугового разнотравья 36:1 .  Солома ячменя 52:1, а корни ячменя 70:1. Наземная масса клевера 16:1, а корни 12:1. Различия в представленных данных показывают важность определения углерода и азота в каждом конкретном случае.                    

К приемам оптимизации соотношения С:Nможно отнести внесение азота из расчёта от 3-10 кг на 1 тонну соломы в зависимости от культуры ( кг/ 1 тонну соломы): озимая пшеница,озимая рожь, яровой ячмень - 11,яровая пшеница - 10, овес - 9, кукуруза, рапс, гречиха - 8, сурепица 7, редька масличная - 6,  люпин – 5, горох,вика,соя-3.

Установлено, что минерализация растительных  зависит не только от C:N, но и от источника, и формы доступного азота. Эндогенный азот, входящий в состав растений, и экзогенный, добавленный в виде NH4NO3 и KNO3, действуют в одинаковом направлении, но эффект от экзогенного азота выражен сильнее, чем от эндогенного, а от аммонийного сильнее, чем от нитратного.

 Кроме того, при использовании соломы на удобрение происходит обогащение почвы элементами питания. С одной тонной соломы в почву возвращается 4,2 кг азота, 1,7 кг фосфора, 8,3 кг калия, 4,2 кг кальция, 0,7 кг магния, и ряд микроэлементов, которые больше накапливаются в соломе, чем в зерне. Удобрение соломой повышает доступность фосфора и калия почвы, за счет растворяющего действия веществ кислой природы, образующихся при ее разложении.

 При подготовке сообщения использованы от источники, находящиеся в свободном доступе:

 Влияние соотношения С:N на разложение фитомассы кукурузы при изменении содержания эндогенного и экзогенного азота, . А. К. Квиткина,  А. А. Ларионова, Д. М. Дударева,С. С. Быховец, 2017

Разложение растительных остатков и формирование активного органического вещества в почве инкубационных экспериментов,  В. М. Семенов a, *, Н. Б. Паутова , Т. Н. Лебедева , Д. П. Хромычкина , Н. А. Семенова , В. О. Лопес де Гереню , 2019