Введение. Одним из важнейших факторов, влияющих на продуктивность возделываемых культур, является обработка почвы, в результате которой изменяются физико-химические свойства черноземов, воздушный, водный и питательный режимы [1–3]. Замена традиционной вспашки безотвальной обработкой и уменьшение ее глубины приводят к снижению биологической активности почвы, в особенности интенсивности минерализации органического вещества. В условиях земледельческой части Красноярского края из-за короткого теплого периода регулирование биологических процессов в почве и преодоление пестицидной нагрузки приобретают особое значение. Процессы превращения азота в черноземах заторможены суровыми биоклиматическими условиями, при которых значительная часть азотсодержащих соединений превращается в «мертвый» азотный фонд, исключается из биологического круговорота и питания растений [4]. Освоение почвозащитной системы земледелия на основе минимизации обработки почвы порождает ряд негативных явлений, среди которых особый интерес представляет ухудшение обеспеченности растений азотом. Цель исследований – выявить влияние минимальных технологий обработки почвы на характер превращения фракционного состава легкогидролизуемых соединений азота и особенности накопления минеральных форм азота.Объекты и методы. Исследования проведены на производственном опыте ООО «ОПХ «Дары Малиновки» Сухобузимского района в Красноярской лесостепи. Объект исследова­ний – чернозем обыкновенный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый на красно-бурой глине. В границах производственных посевов заложены реперные участки прямоугольной формы общей площадью 1200 м2 с учетной площадью 600 м2. В пределах каждого участка выделялись три делянки – повторности, площадью 200 м2. Объем выборки n = 12. Трижды за вегетационный сезон отбирались почвенные образцы из слоев 0–10, 10–20 см методом змейки. Схема опыта представлена следующими вариантами: 1. Отвальная (st). 2. Минимальная (дискование). 3. Плоскорезная (культивация).Отвальную вспашку проводили плугом Gregoire Besson SPLM B9 на глубину 25–27 см, минимальную обработку (поверхностное дискование) – дискатором БДМ-Агро БДМ 6x4П и плоскорезную обработку (культивацию) культиватором Ярославич КБМ-10,8 ПС-4 на глубину 10–12 см. В вегетационный сезон 2017 г. почва вариантов опыта обрабатывалась по типу чистого раннего пара, а в 2018 г. на полевом стационаре был произведен посев яровой пшеницы сорта Новосибирская-31, в 2019 г. – посев ячменя сорта Ача.Агрометеорологические условия 2017–2019 гг. складывались по-разному (табл. 1). Так, накопление суммы активных температур было значительно выше среднемноголетних значений, а количество осадков, напротив, существенно уступало норме. Это свидетельствовало о засушливости условий, формирующихся в годы наблюдений.   Таблица 1 Метеорологические показатели в годы наблюдений ГодМесяцСумма показателеймайиюньиюльавгустсентябрьСредняя температура воздуха, °ССумма активныхтемператур, °С201711,020,319,516,88,5207420188,120,518,618,310,1206120199,018,719,518,89,92047Норма (1980–2010)8,715,217,614,88,81833Осадки, ммСумма осадков, мм201728,030,079,081,081,0299,0201829,029,033,021,058,0170,020198,3106,145,468,954,0274,4Норма (1980–2010)50,061,095,078,048,0332,0  Вторая половина лета первого года исследований (2017) характеризовалась большим количеством осадков относительно 2018 г. Начало и середина вегетационного сезона 2018 г. по агрометеорологическим условиям складывались неблагоприятно. По количеству выпавших осадков анализируемый период существенно уступал норме, тогда как температура воздуха превышала средние многолетние значения. В июне 2019 г. осадков выпало на 65 % больше нормы.Химические и физико-химические показатели получены по общепринятым прописям современных методов [5]. Содержание нитратного азота (N-NO3) определяли по Грандваль-Ляжу в модификации И.Н. Шаркова, аммонийного азота (N-NH4) – колориметрически с реактивом Несслера, гидролизуемые формы азота (Nлг) – по Корнфилду [6]. Статистический анализ данных проводился с использованием пакета программ MS Excel. Результаты и их обсуждение. Наблюдения за динамикой легкогидролизуемых соединений азота в период парования и отсутствия растений при разных способах обработки выявили наличие значимых различий (табл. 2–4). В условиях отвальной вспашки, вероятно, создавался гомогенный пахотный слой, поэтому характер и темп превращения легкогидролизуемых соединений азота обусловливали отсутствие достоверных различий между оцениваемыми слоями почвы.  Таблица 2Статистические параметры содержания легкогидролизуемых соединений азотав пахотном слое чернозема обыкновенного (n = 12, tтеор = 2,57), 2017 г. Глубина, смСтат.парам.ВариантОтвальная вспашкаМинимальнаяобработка (дискование)Плоскорезная обработка (культивация)июнь июльсентябрьиюнь июльсентябрьиюньиюльсентябрь0–10X±Sx 394222 299289 323321V,% 31,17,4 10,17,7 9,821,310–20X±Sx 359336 361433 292443V,% 47 6,313,4 8,829,4tф 0,66-17,1* -4,1-6,0 2,64-2,87* Здесь и далее: жирным шрифтом выделены достоверные различия.  При смене плуга на дисковые и плоскорезные орудия обнаружена неравнозначная интенсивность минерализации легкоминерализуемого органического вещества, что определило дифференциацию пахотного слоя по содержанию Nлг. Достоверное его увеличение наблюдалось в подсеменном слое почвы, обрабатываемой по минимальной технологии. Использование культиваторов-плоскорезов сопровождалось разнонаправленностью превращения органических соединений азота, что приводило в осенний период к компенсации их потерь и заметной аккумуляции в слое почвы 10–20 см. Таблица 3Статистические параметры содержания легкогидролизуемых соединений азотав пахотном слое чернозема обыкновенного (n = 12, tтеор = 2,57), 2018 г. Глубина, смСтат.парам.ВариантОтвальная вспашкаМинимальнаяобработка (дискование)Плоскорезная обработка (культивация)июньиюльсентябрьиюньиюльсентябрьиюньиюльсентябрь0–10X±Sx359439343383397347436401476V,%31,726,438,414,118,925,310,319,814,210–20X±Sx364398366378397435371395319V,%1516,518,59,722,723,82311,121,7tф-0,00,9-0,350,10,0-1,271,20,14,31  В течение вегетационного сезона 2018 г. под посевами яровой пшеницы существенных различий в дифференциации обрабатываемой толщи по концентрации Nлг не выявлено. В фазу восковой спелости культуры зафиксирован существенный пик содержания Nлг в слое 0–10 см по сравнению со слоем 10–20 см на плоскорезном фоне обработки (табл. 3), что указывает на более высокий уровень азотминерализующей способности почвы вследствие наиболее благоприятных условий тепло- и влагонакопления. Так, применение плоскорезной культивации способствовало статистически достоверному превышению запасов продуктивной влаги в сравнении с двумя сравниваемыми вариантами [7].  Таблица 4 Статистические параметры содержания легкогидролизуемых соединений азотав пахотном слое чернозема обыкновенного (n = 12, tтеор = 2,57), 2019 г. Глубина, смСтат.парам.ВариантОтвальная вспашкаМинимальная обработка (дискование)Плоскорезная обработка (культивация)июньиюльсентябрьиюньиюльсентябрьиюньиюльсентябрь0–20X±Sx339386403326413460466420443V,%14,712,113,816,518,910,35423,33,620–40X±Sx363391534302417390359396536V,%27,610,35,420,68,58,131,74,19,2tф-0,5-0,3-8,00,57-0,283,01,820,77-4,8  В почве, занятой ячменем, следовавшим за яровой пшеницей, достоверные максимумы зарегистрированы к концу вегетационного сезона (табл. 4) в нижней части пахотного слоя на фоне вспашки и применения плоскорезных орудий, а на площадках, обрабатываемых дискатором, – в надсеменном слое агрочерноземов.Таким образом, использование разных способов основной обработки почвы обусловливало неравномерное распределение растительного материала предшествующей культуры в обрабатываемом слое и мобилизацию питательных веществ, однако обеспечивало примерно близкие величины азотминерализующей способности.Накопление в почве минерального азота определяется запасом в ней легкоминерализуемых (лабильных) органических соединений, а также гидротермическими и другими условиями, определяющими биохимическую напряженность.Экспериментальные данные (рис. 1–3) свидетельствуют об отсутствии зависимости нитратонакопления от способов обработки почвы в первые месяцы перехода на безотвальное рыхление. На фоне вегетации яровой пшеницы значимые отличия наблюдались в надсеменных слоях, а в период роста и развития ячменя изменения обнаруживались в пределах всего пахотного слоя.За период парования и последующий вегетационный сезон уровень содержания нитратного азота был существенно выше в верхней части пахотного слоя почвы, обрабатываемой культиваторами-плоскорезами. Поверхностная обработка создавала более благоприятные условия для разложения фитомассы полевых культур, что предопределило нивелирование различий в концентрации нитратного азота в 0–20 см слое почвы.На безотвальных фонах обеспечивались благоприятные значения пористости и плотности сложения, обуславливая высокую биохимическую активность верхней части обрабатываемого слоя по сравнению с пахотным. Различия в азотминерализующей способности агрочернозема для надсеменной и подсеменной частей свидетельствовало о неодинаковых резервах легкоминерализуемых азотсодержащих соединений в этих слоях почвы.Несколько иной характер влияния приемов основной обработки почвы на минерализацию органического вещества наблюдали в течение вегетационного сезона 2019 г. Данные рисунков 1–3 иллюстрируют исчерпание легкодоступных для микроорганизмов органических соединений и снижение накопления в почве минерального азота.     Рис. 1. Динамика содержания аммонийного  и нитратного азота в условиях отвальной обработки почвы: А – 0–10; Б – 10–20 см   Рис. 2. Динамика содержания аммонийного  и нитратного азота в условиях минимальной обработки почвы: В – 0–10; Г – 10–20 см  Рис. 3. Динамика содержания аммонийного  и нитратного азота в условиях плоскорезной обработки почвы: Д – 0–10; Е – 10–20 см  Вероятно, даже незначительная утрата старопахотными почвами лабильной фракции органического вещества приводит к резкому снижению скорости процесса минерализации в почве – на 20–50 % [8]. Кроме того, в поверхностном слое почвы соломистые остатки злаковых культур продолжительное время сохраняли широкое соотношение C:N, вследствие чего снижалась интенсивность их разложения [9].Примечательным фактом наших исследований было весьма значимое преобладание содержания нитратного азота над аммонийным (см. рис. 1–3). Анализ данных выявил тенденцию к накоплению аммонийных соединений азота на фоне безотвальных технологий обработки агрочернозема. Низкие его концентрации в почве вариантов опыта могли быть обусловлены легкоглинистым гранулометрическим составом, определяющим повышенную необменную фиксацию ионов аммония минеральными и органическими коллоидами. Возможно, в связи с избыточной рыхлостью образующиеся аммонийные соединения азота быстро вовлекались в процесс биохимического окисления. Выявлено, что в период вегетации зерновых культур в подсеменном слое (10–20 см) сосредоточивались статистически более значимые концентрации аммонийных соединений азота в сравнении с надсеменным слоем.  Заключение 1. Изучаемые технологии основной обработки агрочерноземов обеспечивали относительно равнозначный уровень азотминерализующей способности.2. Различия в азотминерализующей способности агрочернозема для надсеменной и подсеменной частей свидетельствовали о неодинаковых резервах легкоминерализуемых азотсодержащих соединений в этих слоях почвы. Нитратонакопление под посевами яровой пшеницы значимо отличалось в надсеменных слоях, определяясь способом обработки почвы и фазой развития культуры. При возделывании ячменя изменения обнаруживались в пределах всего пахотного слоя. 3. На фоне безотвальных технологий обработки агрочернозема выявлена тенденция к накоплению аммонийных соединений азота. В период вегетации зерновых культур в подсеменном слое (10–20 см) сосредоточивались статистически более значимые концентрации аммонийных соединений азота в сравнении с надсеменным слоем.4. Сравниваемые технологии обработки почвы в целом не выявили существенных различий по накоплению минеральных форм азота. При размещении зерновых культур по паровому предшественнику зафиксирован высокий уровень обеспеченности нитратным азотом, а под посевами ячменя после яровой пшеницы наблюдался дефицит этого элемента питания.