Введение. Приемы основной обработки почвы являются одним из наиболее сильных факторов воздействия на активность и направленность биологических процессов в почве. При этом создаются различные условия развития корневой системы растений, перераспределения пожнивно-корневых остатков в пахотном слое [1, 2]. Альтернативой традиционной системе обработки почвы является технология прямого посева. Созданный при нулевой технологии микроклимат на поверхности почвы менее благоприятен для разложения растительных остатков, чем в самой почве. В результате замедляется разложение биомассы остатков и высвобождение азотсодержащих веществ, снижается их доступность растениям [2]. Материалы многолетних исследований [3] в условиях Красноярской лесостепи указывают на прочное закрепление азота во всех подтипах черноземов с образованием негидролизуемых его форм, при котором значительная часть подвижного азота превращается в «мертвый» азотный фонд, исключается из биологического круговорота и питания растений. Ограничивающим фактором биохимического превращения форм азота в почвах региона является своеобразие гидротермического режима. Широкое внедрение сокращенных обработок почвы в условиях Сибирского региона сопровождается изменением азотного режима и требует исследования механизмов и приемов регулирования напряженности биологических процессов в почве, поскольку от них зависит специфика подходов к оптимизации азотного питания растений и управлению плодородием почвы. Изученность этих вопросов здесь крайне недостаточна.Цель исследований – оценить содержание и динамику органических и минеральных форм азота, а также ферментов азотного цикла в условиях нулевой технологии обработки почвы.Объекты и методы. Исследования проводились на производственном комплексе «Шилинское», расположенном в пределах Чулымо-Енисейского денудационного плато юго-западной окраины Средней Сибири (56°37¢ с.ш., 93°12¢ в.д.). Продолжительность изучения влияния почвозащитной технологии к моменту начала настоящего исследования составила семь лет. В течение вегетационного сезона 2013 г. земельный массив находился в условиях химического пара. Здесь была проведена трехкратная обработка баковой смесью из гербицидов «Топик» и «Ковбой», фунгицида «АльтоСупер» и инсектицида «Карате». В третьей декаде августа без предварительной подготовки почвы была посеяна озимая тритикале комбинированным агрегатом СС-6. Ее вегетационный период пришелся на 2014 г.Объект исследования – чернозем выщелоченный среднегумусный среднемощный сильносмытый легкоглинистый на красно-бурой глине. Почва опыта характеризируется средним содержанием гумуса (4,7 %) и нейтральной реакцией среды (рНН2О – 6,8), высокой суммой обменных оснований (60–62 ммоль/100г почвы), степень насыщенности основаниями составляет 99 %. В пределах производственных посевов был выделен реперный участок удлиненной формы площадью 500 м2. Трижды за вегетационный сезон из слоев 0–5 и 5–20 см отбирали почвенные образцы методом змейки. Объем выборки составил 15 индивидуальных проб. В годы наблюдений распределение тепла и влаги было неодинаковым (табл. 1).  Таблица 1Метеорологические показатели в годы наблюдений ГодМесяц∑t > 10 °C за период активной вегетациимайиюньиюльавгустсентябрьСредняя температура воздуха, °С20137,215,018,616,56,5153520146,816,019,215,96,51565Норма8,715,518,314,98,31627Осадки, мм2013103,860,250,593,958,7367,1201453,550,489,474,932,4300,6Норма34,746,864,558,642,5247,0  Температура воздуха в вегетационный сезон 2013 г. была ниже нормы в начале и конце вегетационного сезона. За теплый период этого года выпало 367 мм осадков. Относительно влажными оказались май и июнь. Следующий сезон характеризовался большим накоплением тепла и приближался к норме. Исключение составили майский и сентябрьский периоды наблюдений. Количество осадков колебалось в широком диапазоне, с тенденцией к превышению средней многолетней нормы. Дальнейшее увеличение количества осадков происходило в период август – сентябрь. На протяжении большинства месяцев теплого периода 2014 г. увлажнение было несколько повышенное относительно средней многолетней нормы, но ниже, чем в предыдущий сезон. Максимальное количество осадков выпало лишь в июле – 89 мм. Согласно Г.Т. Селянинову, величина ГТК за июнь-август составила 1,3.Химические и физико-химические показатели получены по общепринятым методам [4]. Содержание легко-(Nлг) и трудногидролизуемого (Nтг) азота – по Корнфилду, аммонийного азота (N-NH4) – колориметрически с реактивом Несслера, нитратного азота (N-NO3) – по Грандваль-Ляжу. Ферментативную активность почвы определяли: протеазу – по Гоффману и Тейхеру, уреазу – по А.Ш. Галстяну [5] в период вегетации озимой тритикале в 2014 г. Статистический анализ данных проводился с использованием пакета программ MS Excel. Результаты и их обсуждение. Технологии основной обработки почвы оказывают существенное влияние на агрофизические параметры и биохимическую напряженность, от которых зависит мобилизация доступных растениям питательных веществ [6]. Полученные нами данные иллюстрируют значительное преобладание среди органических соединений трудногидролизуемой фракции азота (рис. 1). Период парования (2013 г.) сопровождался их слабым накоплением. Вероятно, процессы превращения растительного материала, поступившего в почву, затормаживались в первой половине вегетационного периода. Лишь в фазу кущения озимой тритикале количество Nтг достигло наибольших величин, указывая на снижение подвижности органических форм азота. В вегетационный сезон 2014 г. пик накопления обнаруживался в июле, когда растения находились в фазе колошения. Причинами этого являлись понижение температуры под мульчирующим слоем оставленных пожнивных остатков предшествующих полевых культур, многократное применение пестицидов, нарушающих активность микроорганизмов, участвующих в превращении органических соединений азота.      Рис. 1. Динамика содержания трудногидролизуемых и легкогидролизуемых  форм азота в слоях почвы 0–5 (А) и 5–20 см (Б)  Обозначенное способствовало длительному периоду «раскачивания» процессов трансформации органических форм азота в почве.Легкогидролизуемая фракция азота – ближайший резерв азотного питания растений. В период парования, а далее под посевами озимой тритикале наблюдалась небольшая амплитуда колебаний соединений азота, переходящих в 1 н NaOH гидролизат, что соответствовало средней обеспеченности азотом (рис. 1). Наибольшее их содержание найдено, когда растения достигли фазы цветения. В течение летнего периода накопление азотсодержащих соединений сменялось расходованием на образование минеральных форм.Таким образом, на фоне нулевой обработки сезонный ритм динамики азота трудно- и легкогидролизуемых соединений свидетельствовал о подавлении активности процессов, запускающих разложение соединений белковой природы.Сложные превращения азота почвы из одной формы в другую связаны с протеолитической активностью ферментов, которые продуцируются в почву как микроорганизмами, так и корнями растений. Результаты наших наблюдений обнаружили, что интенсивность протеолиза находилась в сопряжении с изменениями Nлг, прежде всего в фазу цветения – восковой спелости культуры (r = 0,61). Под вегетирующими посевами озимой тритикале отмечался всплеск активности протеазы во второй половине вегетации в верхней части пахотного слоя, что обеспечивало последующее накопление минеральных форм азота (рис. 2, 3). Очевидно, интенсивность биохимических процессов в зоне активной деятельности корневой системы определялась температурными условиями (r = 0,77) и не зависела от условий увлажнения (r = -0,07). Таблица 2Активность протеазы пахотного слоя чернозема выщелоченногов условиях нулевой технологии, мг аминного азота / 10г почвы за 20 ч (2014) Статистические параметрыСрок определения25.06.201428.07.201418.09.20140–5 см5–20 см0–5 см5–20 см0–5 см5–20 смx̅ ± Sx7,8 ± 0,47,8 ± 0,312,5 ± 2,6 9,4 ± 0,610,1 ± 0,6 10,2 ± 0,6V, %9,87,63,612,29,610,5Sх, %2,52,09,63,22,62,8  Следующая стадия превращения азоторганических соединений связана с действием фермента уреазы, который вызывает гидролитическое расщепление связи между азотом и углеродом в молекулах органических веществ [7]. На этом этапе в процессе аммонификации высвобождается аммиак, который служит источником питания. Наблюдения за уреазной активностью агрочерноземов показали слабую напряженность биохимических процессов, согласно шкале [8], на протяжении всего вегетационного сезона (табл. 3). Таблица 3Активность уреазы пахотного слоя чернозема выщелоченногов условиях нулевой технологии, мг мочевины / 10 г почвы за 24 ч Статистические параметрыСрок определения25.06.201428.07.201418.09.20140–5 см5–20 см0–5 см5–20 см0–5 см5–20 смx̅ ± Sx1,2 ± 0,20,9 ± 0,21,6 ± 0,4 1,8 ± 1,01,7 ± 0,4 1,1 ± 0,1V, %9,87,648,112,242,123,2Sх, %5,511,32,63,211,16,2  Существенное влияние на формирование низкого уровня гидролитического расщепления мочевины могли оказывать неблагоприятные гидротермические условия вегетационного сезона, и прежде всего фактор «температура» (r = 0,78). Кроме того, ингибирующее воздействие на уровень активности ферментов азотного цикла обусловлено использованием пестицидов [9]. Экспериментальные данные иллюстрируют, что отказ от механической обработки почвы обнаруживает схожий характер динамики восстановленных соединений азота по годам исследования и указывает на очень низкие количественные оценки по шкале, предложенной [10]. Наибольшая концентрация обменного аммония в почве этого варианта найдена в середине вегетационного сезона 2013 г. Тем не менее их значения следует отнести ко второму классу обеспеченности элементом питания. Исчезновение аммиачного азота в почве под растениями (табл. 4) связано с биологическим закреплением минеральных соединений азота микрофлорой почвы в результате внесения в почву растительных материалов, бедных азотом [11].    Рис. 2. Динамика содержания аммиачного азотав пахотном слое чернозема выщелоченного, мг/кг  Дальнейший биохимический процесс преобразования азотистых соединений (нитрификация) выявил депрессию в образовании нитратного азота. Его содержание в почве исследуемых слоев не выходило за пределы первого класса обеспеченности. По-видимому, одной из причин угнетения процесса нитратонакопления в течение периода вегетации 2013 г. являлись неблагоприятные гидротермические условия (рис. 3). Низкий уровень содержания нитратного азота в летний период обусловлен комплексом факторов: потребление возделываемой культурой, снижение уровня влажности почвы, ухудшение аэрации в результате ее уплотнения и поглощения кислорода корневой системой однолетних злаков.    Рис. 3. Динамика содержания нитратного азотав пахотном слое чернозема выщелоченного, мг / кг  В течение первой половины вегетации накопление тепла было ниже нормы, тогда как количество осадков превышало ее. Наибольшего развития процесс образования нитратного азота достигал в почве под посевами озимой тритикале. В фазу ее цветения содержание элемента соответствовало пятому классу обеспеченности. Обозначенное согласуется с экспериментальными материалами [12, 13], подтверждающими возможность повышения нитрифицирующей способности почвы в условиях технологии прямого посева. ЗаключениеНа фоне многолетнего использования нулевой обработки динамика азота трудно- и легкогидролизуемых соединений указывала на слабые значения активности процессов, запускающих разложение соединений белковой природы. Процессы превращений органических форм азота в период вегетации озимой тритикале определялись уровнем протеолитической активности (r = 0,61). Уреазная активность в целом свидетельствовала о слабой биологической активности почвы, что обусловливало низкие значения содержания аммонийного азота. Динамика активности исследуемых ферментов определялась температурными условиями вегетационного сезона (r = 0,77–0,78). Использование нулевой технологии в условиях химического парования и возделывание зерновой культуры по пару обеспечивали низкий уровень накопления нитратного азота.