AGRIS - 

2019

Zavalin, A.A. | Sokolov, O.A., The D.N. Pryanishnikov All-Russia Research and Development Inst. of Agrochemistry, Moscow

The data of the production volumes of introduction in the Russian agriculture of nitrogen fertilizers are given, the assessment of isotopic and difference methods of determination of coefficient of use of nitrogen of fertilizers by plants (KIN) are given. The true idea of KIN gives an isotopic method, the use of which is possible only in special experiments. However, in some cases, when the value of KIN is average (40-60%), both methods give similar results. On the basis of large pure experiments the proposal on the use of regression-difference method of calculation of KIN is justified. When nitrogen fertilizers are applied, plants make additional use of mineralized nitrogen as a result of the activity of microorganisms, which averages 0.24 units per unit of nitrogen fertilizer, which gives the effect of an apparent increase in KIN, exceeding 100% of the dose. KIN, taking into account various factors (doses, forms, timing and methods of application, technology of cultivation of crops, etc.) varies from 3 to 90% and averages 40-50%. With increasing KIN plants increases agronomic efficiency of fertilizers and reduces environmental stress in the agricultural landscape. KIN increases by 1.1-1.3 times with the local application of nitrogen fertilizers, increases by 1.3-2 times the use of mineral nitrogen of the soil, while the main products accumulate more nitrogen fertilizers. When inoculation of grain seeds with microbial preparations on different types of soil KIN increases by 3-18%. Biomodification of nitrogen fertilizers by coating the granules of microbial drug increases КИN 5-7% by isotope and by 9-12% in the differential method. | Приводятся сведения об объемах внесения в российском земледелии азотных удобрений, дается оценка изотопного и разностного методов определения коэффициента использования азота удобрений растениями (КИN). Истинное представление об КИN дает изотопный метод, применение которого возможно только в специальных опытах. Вместе с тем в ряде случаев, когда значение КИN составляет средние значения (40-60%), оба метода дают схожие результаты. На основании большого чиста опытов обосновывается предложение по использованию регрессионно-разностного метода расчета КИN. При внесении азотных удобрений происходит дополнительное использование растениями минерализованного в результате деятельности микроорганизмов азота, который составляет в среднем 0,24 единицы на 1 единицу внесенного азота удобрения, что дает эффект кажущегося увеличения КИN, превышающего 100% от внесенной дозы. КИN с учетом различных факторов (дозы, формы, сроки и способы внесения, технологии возделывания с.-х. культур и др.) изменяется от 3 до 90% и составляет в среднем 40-50%. При повышении КИN растениями возрастает агрономическая эффективность вносимых удобрений и снижается экологическая напряженность в агроландшафте. КИN возрастает в 1,1-1,3 раза при локальном внесении азотных удобрений, повышается в 1,3-2 раза использование минерального азота почвы, при этом в основной продукции больше накапливается внесенного азота удобрений. При инокуляции семян зерновых культур микробными препаратами на различных типах почв на 3-18% увеличивается КИN. Биомодификация азотных удобрений путем нанесения на гранулы микробного препарата повышает КИN на 5-7% по изотопному и на 9-12% по разностному методу.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Mukhammadiev, R.S. | Mukhammadiev, R.S. | Bagaeva, T.V., Kazan

The effect of carbon and nitrogen sources in different concentrations on the production of xylanases by Bipolaris sorokiniana Bp1 was studied. The strain was cultivated in liquid nutrition medium by the pour plate method at 30 deg. C for 5 days: yeast extract – 5.0 g/L, Na2HPO4*2H2O – 10.0 g/L, KCl – 0.5 g/L and MgSO4*7H2O – 0.15 g/L. The hydrolase activity of xylanases was determined by staining the reducing sugars with dinitrosalicylic acid, 1% birch xylan was a substrate. As a source of carbon for B. sorokiniana Bp1 there were used glucose, maltose, xylose, cellulose, starch, different agricultural and industrial wastes: wheat straw, wheat bran, barley straw, corn cobs, sawdust. Ammonium nitrate, ammonium sulfate, sodium nitrate, potassium nitrate, peptone, urea and yeast extract were used as sources of nitrogen. The maximum activity of xylanases (43.69 U/mL on the 5th day) was obtained on the medium with 4% wheat straw. An increase in the enzymatic activity of hydrolase was observed when carbon sources such as xylan, barley straw, corn cobs were added (18.78, 12.84 and 17.26 U/mL, respectively). The highest repression of xylanase production was caused by raffinose, glucose, xylose and maltose (0.06, 0.09, 0.19 and 0.27 U/mL, respectively). The addition of 0.5% sodium nitrate to the culture medium resulted in a 4-fold increase in xylanase activity compared to the control. The addition of ammonium chloride, nitrate and sulfate had a negligible effect on the production of hydrolytic enzymes in culture liquid of B.sorokiniana Bp1 (12.11, 12.60 and 13.78 U/mL, respectively). | Исследовали влияния различных источников углеродного и азотного питания и их концентраций на продукцию ксиланаз штаммом микромицета Bipolaris sorokiniana Bp1. Штамм-продуцент культивировали глубинным способом на жидкой питательной среде (г/л): дрожжевой экстракт – 5,0; Na2HPO4*2H2O – 10,0; KCl – 0,5; MgSO4*7H2O – 0,15 при температуре 30 град. С в течение 5 суток. Гидролазную активность ксиланаз определяли окрашиванием редуцирующих сахаров динитросалициловой кислотой, субстратом служил 1%-ный березовый ксилан. В качестве источника углерода для B. sorokiniana Bp1 использовали глюкозу, мальтозу, ксилозу, целлюлозу, крахмал, отходы деревоперерабатывающей промышленности и сельского хозяйства (пшеничную солому и отруби, ячменную солому, кукурузные початки, древесные опилки); в качестве источника азота – нитрат аммония, сульфат аммония, нитрат натрия, нитрат калия, пептон, мочевину и дрожжевой экстракт. Максимальная активность ксиланаз (43,69 ед./мл на 5-е сутки) отмечена на среде с 4%-ной пшеничной соломой. Гидролазная активность ферментов, по сравнению с другими источниками углерода, повышалась при внесении ксилана, ячменной соломы и кукурузных початков (18,78; 12,84 и 17,26 ед./мл соответственно). Наибольшую репрессию продукции ксиланаз продуцента вызывали раффиноза, глюкоза, ксилоза и мальтоза (0,06; 0,09; 0,19; 0,27 ед./мл соответственно). Внесение 0,5% нитрата натрия в среду культивирования приводило к 4-х кратному увеличению ксиланазной активности, по сравнению с контролем. Добавление хлорида, нитрата и сульфата аммония в концентрации 0,5% незначительно влияло на продукцию гидролитических ферментов в культуральной жидкости штамма микромицета B. sorokiniana Bp1 (12,11; 12,60 и 13,78 ед./мл соответственно).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Alferov, A.A. | Zavalin, A.A., The D.N. Pryanishnikov All-Russia Research and Development Inst. of Agrochemistry, Moscow

The studies were conducted to determine the efficiency of the method of spring wheat seeds inoculation by the microbial preparation rhizoagrin (RA), developed on the basis of associative bacteria that fix the atmosphere nitrogen, and its effect on the agroecosystem stability indicators depending on the doses of nitrogen fertilizers. The microfield experiments were performed using the stable 15N isotope on sod-podzolic light loamy soil in the Smolensk region. The experimental design included such variants as phosphorus-potassium fertilizer (PK), PK + nitrogen fertilizer (N), PK + inoculation of seeds with RA, PK + N + RA inoculation. Inoculation of seeds with RA provided an increase in grain mass by 15% and did not change the protein content in it. RA increased the rate of utilization of nitrogen from fertilizers by plants by 6%, reduced its gaseous losses by 4% and did not affect the 15N fixation in the soil, which amounted to 27% of the applied amount. To determine the stability of agroecosystems, we estimated such nitrogen flows as mineralized (M), net mineralized (N-M), and reimmobilized (RI) ones. RA inoculation of seeds did not significantly affect the mineralization and reimmobilization processes. We noted only a positive trend (+3%) in the nitrogen mineralization in the soil. When applying nitrogen fertilizer, the system was in a resistant state – in the zone of the maximum permissible level of exposure (RI : M = 25% and N-M : RI = 3.1). The stability of the agroecosystem or its ability to maintain the structure and functions (RI : M, %) against the background of nitrogen fertilizer application was more favourable at optimal air temperature and soil moisture values (HTC = 1.0–1.3). | Исследования проводили с целью определения эффективности приема инокуляции семян яровой пшеницы микробным препаратом ризоагрин (РА), созданным на основе ассоциативных бактерий, фиксирующих азот атмосферы, и его влияния на показатели устойчивости агроэкосистемы в зависимости от доз азотных удобрений. Работу выполняли в микрополевых опытах с применением стабильного изотопа 15N на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в Смоленской области. Схема опыта включала следующие варианты: фосфорно-калийное удобрение (РК), РК + азотное удобрение (N), РК + инокуляция семян РА, РК + N + инокуляция РА. Инокуляция семян РА обеспечивала прибавку массы зерна на 15% и не изменяла содержания в нем белка. РА повышал на 6% коэффициент использования растениями азота из удобрения, снижал на 4% газообразные его потери и не влиял на закрепление 15N в почве, которое составляло 27% от внесенного количества. Для определения устойчивости агроэкосистемы оценивали потоки азота: минерализованного (М), нетто-минерализованного (Н-М), реиммобилизованного (РИ). Инокуляция семян РА не оказывала существенного влияния на процессы минерализации и реиммобилизации, отмечена только положительная тенденция (+3%) минерализации азота в почве. При внесении азотного удобрения система находилась в резистентном состоянии – зоне предельно допустимого уровня воздействия (РИ : М = 25%, Н-М : РИ = 3,1). Устойчивость агроэкосистемы или её способность сохранять структуру и функции (показатель РИ : М, %) на фоне внесения азотного удобрения более благоприятна при оптимальных значениях температуры воздуха и влажности почвы (ГТК = 1,0…1,3).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Demin, V.A. | Rodionov, V.A., Russian State Agrarian Univ., Moscow

In the conditions of soddy-podzolic heavy-loamy highly-cultivated soil with a high content of easily hydrolyzed nitrogen and a very high content of mobile forms of phosphorus and potassium, the application N80 for Napa cabbage allowed to receive a yield of heads F1 hybrids Nika and Nejnost` - 22-59 t/hectare, and green mass productivity - 48-96 t/hectare; The introduction of N120 and N120К120 allowed to get the same yield of heads in the amount of 28-56 t/hectare, and the total yield of green mass - 58-101 t/hectare. The nitrate content in heads was at the level of 600-2000 mg/kg wet weight, solid substations - 4.2-7.9%, and in by-products, 5.1-9.0%. In the solid substation was determined nitrogen (1.8-5.4% for absolutely dry weight), phosphorus (1.1-1.9% for absolutely dry weight), potassium (4.2-7.7% for absolutely dry mass). The content of NPK in the main product did not differ much from its content in the by-products. Hybrid F1 Nika 1.2 occasion more accumulated solid substations, and as much less nitrogen, than F1 Nejnost`. The share of nitrate nitrogen was in the main production - 7-20%, in the by-production - 8-39% of the total. Defined: carry out of N (1.5-2.8 kg), P2O5 (0.8-1.1 kg), K2O (2.6-5.0 kg) 1 t of green mass, coefficients utilization of easily hydrolysable N (24-50%), mobile forms of P2O5 (2-4%) and K2O (12-24%) from soil and nitrogen (38-69%) from mineral fertilizers; nitrogen, phosphorus and potassium balance at different productivity Napa cabbage. | В условиях дерново-подзолистой тяжелосуглинистой высокоокультуренной почвы с высоким содержанием легкогидролизуемого азота и очень высоким содержанием подвижных форм фосфора и калия применение N80 под пекинскую капусту позволило получить урожай кочанов гибридов F1 Ника и Нежность 22-59 т/га, а продуктивность зеленой массы - 48-96 т/га; внесение N120 и N120К120 позволило получить одинаковую урожайность кочанов в размере 28-56 т/га, а суммарный урожай зеленой массы - 58-101 т/га. Содержание нитратов в кочанах было на уровне 600-2000 мг/кг сырой массы, сухого вещества - 4,2-7,9%, а в побочной продукции - 5,1-9,0%. В сухом веществе был определен азот (1,8-5,4% на абсолютно сухую массу), фосфор (1,1-1,9% на абсолютно сухую массу), калий (4,2-7,7% на абсолютно сухую массу). Содержание NPK в основной продукции практически не отличалось от его содержания в побочной. Гибрид F1 Ника в 1,2 раза больше накапливал сухого вещества и на столько же меньше азота, чем гибрид F1 Нежность. Доля нитратного азота в основной продукции составляла 7-20%, в побочной - 8-39%. Определены: вынос N (1,5-2,8 кг), Р2О5 (0,8-1,1 кг), К2О (2,6-5,0 кг) 1 т зеленой массы, коэффициенты использования легкогидролизуемого N (24-50%), подвижных форм P2O5 (2-4%) и K2O (12-24%) из почвы, а также азота (38-69%) из минеральных удобрений, баланс азота, фосфора и калия при разной продуктивности пекинской капусты.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Gridnev, P.I. | Gridneva, T.T., Instiute of Animal Husbandry Mechanization - branch of Federal Research Agro-engineering Center VIM, Moscow

Global analysis of atmosphere air composition changing over the past 100 years has shown increasing in atmosphere carbon dioxide about by 30%, methanein 133%, nitrous oxide by 15% . The livestock production gives 9% of the world's carbon dioxide emissions, 65% of nitrous oxide, 37% of anthropogenic methane and 64% of ammonia. At the production process, the emission of all mentioned gases are greatly influenced by the animal husbandry technologies, the systems of removing manure from premises, storage and production on their basis of organic fertilizers. At the meat and milk production, cattle manure releases 50% of all ammonia, 20-22% from pig manure, 7-21% – from poultry, 9-18% – from mineral fertilizers using and 3-9% – from horses, sheep and other animals is arrived. The earlier made calculations had showed that the most significant nitrogen losses in ammonia form at manure from the premises removing are occurred, they at pigs keeping on a warm straw loosening bedding in 1.5-2 times are increasing, and also at dairy herds housing from tie to tie free keeping transition – in 1.5-1.7 times. The nitrogen maximum losses at manure removal (32.3%) at the TSN-160 rot conveyor were registered, at the scraper's reciprocating movement installation the losses 16.8% were made, at the screw conveyor using - 8.1%. The polymer "Triyun" test's results the ammonia's concentration in the pigsties air in 7 times decreasing had showed. The losses' numerical values at the basic technologies of liquid and solid organic fertilizers' producing, storage and application from cattle and pigs manure are presented. The efficiency of the manure utilization system depends on capital inputs to its creation and current inputs to provide its operation. The amount and quality of produced organic fertilizers depend on the capacity of an animal plant, used technologies of animal keeping, manure disposal and preparation for use. | Глобальный анализ изменения состава атмосферы за последние 100 лет показал рост содержания углекислого газа в атмосфере примерно на 30%, метана – на 133%, закиси азота – на 15%. Производство животноводческой продукции дает 9% мировых выбросов углекислого газа, 65% закиси азота, 37% антропогенного метана и 64% аммиака. В процессе производства продукции на эмиссию всех перечисленных газов значительное влияние оказывают технологии содержания животных, системы уборки навоза из помещений, хранения и производства на его основе органических удобрений. При производстве мяса и молока навоз крупного рогатого скота выделяет 50% всего аммиака, 20-22% поступает от навоза свиней, 7-21% – от домашней птицы, 9-18% – от использования минеральных удобрений и 3-9% – от лошадей, овец и других животных. Выполненные ранее расчеты показали, что наиболее значительные потери азота в виде аммиака происходят при удалении навоза из помещения, возрастающие при содержании свиней на теплой несменяемой подстилке с рыхлением в 1,5-2 раза, а также при переходе с привязного на беспривязное содержание молочного стада – в 1,5-1,7 раза. Максимальные потери азота при удалении навоза (32,3%) были зарегистрированы у транспортера ТСН-160, у скреперной установки с возвратно-поступательным перемещением потери составили 16,8%, у шнекового транспортера − 8,1%. Результаты испытаний полимера "Триюн" показали снижение концентрации аммиака в воздухе свинарников до семи раз. Представлены числовые значения потерь при основных технологиях производства, хранения и внесения жидких и твердых органических удобрений из навоза КРС и свиней. Эффективность системы утилизации навоза зависит от капитальных затрат на ее создание и текущих затрат на обеспечение ее функционирования. Количество и качество производимых органических удобрений зависит от мощности животноводческого предприятия, применяемых технологий содержания животных, уборки и подготовки навоза к использованию.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation