Role of biological nitrogen in agriculture in Russia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The nitrogen balance used to form the crop yield and the proportion of biological nitrogen in it were evaluated. New data on the contribution of biological nitrogen to the agroecosystems of Russia have been obtained, which showed that in the total nitrogen intake (3 million tons of active substance) the share of biological nitrogen is 34.7%, which is 3 times more than nitrogen supplied with organic fertilizers (11.6%). In the composition of biological nitrogen, half of it (50.1%) belongs to nitrogen fixed in crops of perennial legumes. The amount of nitrogen fixed in soybean crops was 23.1%, and leguminous crops – 19.3%. Over the past 15 years, the amount of symbiotic nitrogen has increased from 544.3 to 1025.7 thousand tons, or 1.88 times due to an increase in the acreage of legumes and their yield. The intake of biological nitrogen from legumes increased by 2.55 times, soybeans – by 2.91, and perennial legumes – by 1.69 times with a decrease in the proportion of nitrogen fixed in crops of annual grasses. Agricultural plants consume 5.38 million tons of nitrogen to form a crop, and nitrogen removal from the alienated part of the crop reaches 3.24 million tons/year. In agriculture in Russia, on average, 3 million tons of nitrogen enters the soil per year together with mineral and organic fertilizers, as well as as part of biological nitrogen. When calculating the cost of nitrogen for the formation of the entire crop, the nitrogen balance is formed sharply negative (–2.44 t/ha/year). When calculating nitrogen costs for the commodity part, the average annual balance becomes close to optimal (–0.30 t/ha/year).

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. A. Zavalin

D.N. Pryanishnikov All-Russian Scientific Research Institute of Agrochemistry

Author for correspondence.
Email: zavalin.52@mail.ru
Russian Federation, ul. Pryanishnikova 31a, Moscow 127550

L. A. Sviridova

D.N. Pryanishnikov All-Russian Scientific Research Institute of Agrochemistry

Email: zavalin.52@mail.ru
Russian Federation, ul. Pryanishnikova 31a, Moscow 127550

References

  1. Прянишников Д.Н. Азот в жизни растений и в земледелии СССР. Избр. соч. М.: Изд-во АН СССР, 1951. Т. 1. С. 47–156.
  2. Умаров М.М. Азотфиксация в ассоциациях организмов // Пробл. агрохим. и экол. 2009. № 2. С. 22–26.
  3. https://rapu.ru/analitics/ (дата обращения: 10.01.2024).
  4. Кирюшин В.И. Управление плодородием почв и продуктивностью агроценозов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия // Почвоведение. 2019. № 9. С. 1130–1139.
  5. Завалин А.А., Алферов А.А., Чернова Л.С. Ассоциативная азотфиксация и практика применения биопрепаратов в посевах сельскохозяйственных культур // Агрохимия. 2019. № 8. С. 83–96.
  6. Лактионов Ю.В., Кожемяков А.П., Яхно В.В., Корчагин В.И., Сумина Н.А. Урожайность и качество сельскохозяйственной продукции при использовании биопрепаратов // Агромир Черноземья. 2013. № 1–2(103). С. 24–25.
  7. What are endophytes? // Microbial Root Endophytes / Eds. Schulz B., Boyle C.J.C., Sieber T.N. Berlin: Springer-Verlag, 2006. P. 191–206.
  8. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. М.: Изд-во МГУ, 1986. 136 с.
  9. Феоктистова Н.В., Марданова А.М., Хадиева Г.Ф., Шарипова М.Р. Ризосферные бактерии // Уч. зап. Казан. ун-та. Сер. естеств. науки. 2016. Т. 158. Кн. 2. С. 207–224.
  10. Кокорина А.Л., Кожемяков А.П. Бобово-ризобиальный симбиоз и применение микробиологических препаратов комплексного действия –важный резерв повышения продуктивности пашни. СПб.: СПГАУ, 2010. 50 с.
  11. Завалин А.А. Биологический и минеральный азот в земледелии России. М.: ВНИИА, 2022. 256 с.
  12. https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/29_cx_predv_2022.xlsx (дата обращения: 11.01.2024).
  13. Завалин А.А., Благовещенская Г.Г., Чернова Л.С. Нормативы для определения вклада биологического азота бобовых в баланс азота России. М.: ВНИИА, 2013. 44 с.
  14. Трепачев Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. М.: Агроконсалт, 1999. 532 с.
  15. Завалин А.А., Благовещенская Г.Г. Вклад биологического азота бобовых культур в азотный баланс земледелия // Агрохимия. 2012. № 6. С. 32–37.
  16. https://agrouralmarket.promportal.su/ (дата обращения: 11.01.2024).
  17. Алферов А.А. Ассоциативный азот, урожай и устойчивость агроэкосистемы. М.: РАН, 2020. 184 с.
  18. Бюллетень Географической сети опытов с удобрениями. Вып. 14. Влияние дождевых осадков на загрязнение сельскохозяйственных угодий (по данным локального мониторинга). М.: ВНИИА, 2013. 30 с.
  19. Методические рекомендации по изучению показателей плодородия почв, баланса гумуса и питательных веществ в длительных опытах. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 1987. 80 с.
  20. Методические указания по определению баланса питательных веществ азота, фосфора, калия, гумуса, кальция. М.: ЦИНАО, 2000. 40 с.
  21. Методические указания по проведению длительных опытов с удобрениями. Ч. 1. Особенности закладки и проведения длительных опытов в различных условиях. М.: ВИУА, 1986. 146 с.
  22. https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Vnesen_udobren_2022.xlsx (дата обращения: 10.01.2024).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences