Nitrogen cycle under using of natural carbon sources as fertilizer (studies with 15N) | Круговорот азота при использовании в качестве удобрения природных источников углерода (исследования с 15N)

English. The long-term microfield experiment was laid in soddy-podzolic soil of the Smolensk region. Activity of mineralization and immobilization processes and the parameters of the nitrogen cycle of organic fertilizers labeled with 15N as influenced by various types of natural carbon sources has been under study. Carbon as part of organic matter is the main natural regulator of nitrogen transformation in the soil. Anthropogenic and natural carbon sources such as cereal straw, green manure, plant residues, weed matter, forest litter, etc. act as a nutrient and energy substrate for microorganisms involved in nitrogen transformation (mineralization-immobilization). It's established that when natural sources of carbon (wheatgrass, cowgrass, clover) enter the soil, barley's consumption of organic fertilizer nitrogen increases by 4-30% and soil nitrogen by 11-122%; barley plants consume the maximum amount of nitrogen when clover green matter is added (by 30% and 122% respectively). Natural carbon sources reduce the immobilization of nitrogen from organic fertilizers by 11-122% and its gaseous losses by 51-62%. At the same time, they increase the stability of agrophytocoenosis by 13% and increased the barley performance by 1.9 times (with the addition of clover dried green matter). The entry of natural carbon sources into the soil reduces the accumulation of protein in barley grain (by 0.2-0.8%). The use of natural carbon sources will be the basis for the development of nature-like, environmentally friendly technologies to control the flow and cycle of nitrogen in the agroecosystem and obtaining environmentally safe products.

Russian. Представлены результаты многолетнего микрополевого опыта по изучению активности минерализационно-иммобилизационных процессов в дерново-подзолистой почве Смоленской области и параметров круговорота азота органических удобрений, меченных 15N, под воздействием различных видов природных источников углерода. Углерод в составе органического вещества служит основным природным регулятором трансформации азота в почве. Антропогенные и природные источники углерода (солома злаковых культур, сидераты, растительные остатки, биомасса сорняков, лесной опад деревьев) выполняют роль питательного и энергетического субстрата для микроорганизмов, участвующих в трансформации азота (минерализации – иммобилизации). Установлено, что при поступлении в почву природных источников углерода (пырей, сныть, клевер) усиливается потребление ячменем азота органических удобрений на 4-30% и азота почвы на 11-122%, максимальное количество азота ячмень потребляет при внесении биомассы клевера (на 30 и 122% соответственно). Природные источники углерода снижают иммобилизацию азота органических удобрений на 11-122% и его газообразные потери на 51-62%. При этом они повышают на 13% устойчивость агрофитоценоза и в 1,9 раза увеличивают продуктивность ячменя при внесении биомассы клевера. Поступление в почву природных источников углерода снижает накопление белка в зерне ячменя на 0,2-0,8%. Использование природных источников углерода станет основой для разработки природоподобных экологически безопасных технологий управления потоками и круговоротом азота в агроэкосистеме и получения экологически безопасной продукции.