04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
Применение метода в почвенно-агрохимических исследованиях
 14.09.2012

Рассматривая применение метода в почвенно-агрохимических исследованиях, принималось, что в системе «почва-растение» существуют два источника элемента минерального питания: почва и удобрение. Однако есть еще один неучтенный источник - семя, из которого вырастает растение. Если опыт продолжителен и охватывает большую часть или весь вегетационный период, то этим источником можно пренебречь. Его роль проявляется только на начальных этапах развития растения. Однако если продолжительность опыта незначительна, например ограничивается стадией проростков, тогда содержание исследуемого элемента питания в семени может оказать существенное влияние на результат оценки запасов доступного элемента питания в системе «почва-растение». Это влияние легко учесть, если известен химический состав семян.
Второе ограничение связано с условностью деления всех элементов в почве на доступные я недоступные для растений формы. В природе не существует биологически абсолютно недоступных форм. Все зависит от реального вклада различных соединений в питание растений в конкретных условиях. В почвах имеется сложный спектрсоединений, существенно различающихся по доступности для растений.
Как было отмечено, при использовании изотопно-индикаторного метода для определения запасов «доступных» элементов в качестве данного критерия принимается участие Почвенного элемента в изотопном обмене. Однако реально в почвах существует много изотопно-обменных форм одного и того же элемента, но кинетика, т. е. скорость процесса, изотопного обмена разных химических форм может существенно различаться.
К сожалению, пока не проведены систематические исследования кинетики изотопного обмена для элементов митрального питания в составе почвы. В отдельных экспериментах с фосфором был обнаружен замедленный изотопный об меж: видимость равновесия часто достигалась в течение нескольких недель и даже месяцев. Это означает, что результат определения содержания «доступного» (т.е. изотопно-обменного) элемента будет существенно зависеть от продолжительности нахождения меченого вещества в почве. С увеличением времени эксперимента, как с растением, так и при использовании экстрагентов. расчетное содержание доступного элемента возрастает. В целом это отражает реальное состояние элемента в почве, т. е. наличие нескольких форм элемента, участвующих в питании растений, но вклад этих форм на разных этапах жизни растения различен. В связи с этим при проведении оценки содержания или состояния доступного элемента в почве важно достижение адекватности конкретной методики поставленной задаче.
Если стоит задача определения «доступной» формы элемента с учетом условности этого понятия, то необходима жесткая стандартизация условий определения: соотношения твердой и жидкой фаз, продолжительности эксперимента, вида растения, количества высаженных семян на массу почвенного образца и др. Если же необходимо оценить состояние элемента питания в почве, а также изменение этого состояния во времени, то необходим эксперимент, учитывающий кинетику изотопного обмена в системе «почва-раствор-растение». Анализ кинетических кривых позволяет получить представление о качественном разнообразии форм элемента минерального питания в почве и соотношении этих форм
Исследование процессов взаимодействия элементов минерального питания с различными компонентами почвы, миграции элементов по почвенному профилю и др. (задача 3). Особенно много работ выполнено в области сорбционных взаимодействий фосфатов с почвой (с использованием изотопов 32Р и 33Р), превращения соединений азота в почве (с использованием стабильного 15N). Однако немало важных проблем, связанных с почвенным питанием растений и превращениями элементов минерального питания, остаются во многом нерешенными. Рассмотрим эти проблемы на примере отдельных фрагментов почвенного звена биогеохимического цикла азоте (рис. 9.2).

Применение метода в почвенно-агрохимических исследованиях

На рис. 9.2 жирной стрелкой обозначены потоки азота, которые известны или изучены обычными традиционными методами, тонкой стрелкой - потоки, размеры и происхождение которых существенно уточнены с использованием 15N. В частности, учтен вклад азота удобрений в общие потоки выноса азота за пределы экосистемы (вынос с урожаем, в результате абиотической миграции с водными потоками, газообразные потерн). Однако остаются почти неизученными внутрипочвенные потоки азота, которые и определяют состояние этого элемента в почвах.
В частности, имеются лишь отрывочные сведения о соотношении количества азота в потоках гумификации и минерализации растительных остатков или органических удобрений. Практически не изучена роль конкретных азотсодержащих органических соединений растительных остатков, например амивных и гетероциклических, в этих потоках. Имеются лишь приближенные представления об освобождении азота при минерализации собственно гумусовых веществ и т. д.
Отсутствие таких сведений заметно сдерживает прогресс в области регулирования азотного режима в почвах. Недостаток научной информации о поведении элементов минерального питания в почвах и в экосистемах в целом распространяется на большинство биофильных макро- и микроэлементов.