Подходы к описанию симбиотической азотфиксации. Часть 1. Анализ и выделение перечня факторов с оценкой их приоритетности

Возрастающий спрос на сельскохозяйственную продукцию обычно приводит ко все большему применению удобрений. Азот, содержащийся в удобрениях и не усвоенный сельскохозяйственными культурами, может поступать в атмосферу в виде парниковых газов либо попадать в почвенные воды, приводя к экологическим последствиям. Наряду с применением азотных удобрений необходимы альтернативные источники азота для создания более устойчивых систем в сельском хозяйстве. Бобовые культуры обладают потенциалом для реализации такой потребности благодаря своей уникальной биологической способности фиксировать азот из атмосферы, что благоприятно воздействует не только на сами бобовые, но и на культуры в севообороте. Исследуются и сравниваются факторы окружающей среды, влияющие на сложный процесс биологической азотфиксации бобовых культур: температуру, содержание влаги, концентрацию азота, рН в корнеобитаемом слое почвы, питание растений, включая субстраты углерода (С) и азота (N) в корнях, и генетическую вариацию потенциальной способности бобовых культур к азотфиксации. Конечная цель исследования – разработка модели симбиотической азотфиксации бобовыми культурами. Задача же данного раздела сфокусирована на том, как азотфиксация бобовых культур реагирует на условия окружающей среды и на содержание субстратов углерода и азота в растениях.DOI 10.14258/izvasu(2015)1.1-33
Increasing demand for agricultural production typically results in greater fertilizer application. Nitrogen (N) in fertilizers or manures which is not taken up by crops can be released into the atmosphere as nitrogenous greenhouse gases or leached into ground water, with resulting environmental implications. Rather than relying purely on application of N fertilizer, alternative N sources are needed to help develop more sustainable farming systems. Legumes have the potential to fulfil this requirement due to their unique ability to fix N biologically from the atmosphere, benefiting not only the legumes themselves, but also the intercropped or subsequent crops. In this paper, we explore and compare the environmental conditions influencing complex process of legume biological nitrogen fixation such as temperature, water content, N concentration, root zone рН, plant nutrient status including C and N substrates in roots, and a genetic variation in potential N fixation capacity. The ultimate goal of the research is to develop a model of legume biological nitrogen fixation. In this section, we focus only on how legume biological nitrogen fixation responds to environmental conditions and plant C and N substrates.DOI 10.14258/izvasu(2015)1.1-33