Применение радиометрического метода в исследованиях количества органического вещества в пожнивно-корневых остатках позволило выявить, что за счет корневых выделений в течение вегетации и постоянного отмирания части корневой системы после уборки растений в почве остается в 3—4 раза больше органического вещества, чем при определении этого показателя обычными методами. При расчете органического вещества следует также учитывать прижизненно отмершие надземные органы растений.
Нет достаточного обобщения данных, характеризующих поступление в почву связанного азота с атмосферными осадками. Эта величина может колебаться от 2 до 20 кг/га в год. Несколько лучше обстоит дело с учетом количества азота, поступающего с семенами. Как известно, почти весь азот высеваемых семян (90 %) используется урожаем. С семенами зернобобовых в почву вносится от 8 до 15 кг/га азота, зерновых колосовых — 4—6 кг/га. Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о недостаточной изученности ряда приходных статей азотного баланса.
Несколько лучше изучены вопросы расходных статей баланса азота. Многочисленными работами ряда авторов показано, что азот удобрений на различных почвах используется на 50—60 % в вегетационных опытах и на 40—50 % в полевых. Однако при определении коэффициентов использования питательных веществ чрезвычайно важное значение имеет изучение сбалансированного питания растений всеми необходимыми элементами.
При расчетах баланса азота следует принимать во внимание потери от эрозии. Увеличение густоты травостоя при применении удобрений, агротехнические мероприятия по борьбе с эрозией несколько снижают величину потерь. В результате эрозии теряется азот гумуса.
Как отмечают В. К. Шильникова и Е. Я. Серова, существенным резервом глобальной азотфиксации наземных и водных экосистем являются синезеленые водоросли, хорошо изученные как фитосинтезирующие диазотрофы. Определенные виды цианобактерий формируют ассоциации с грибами (лишайники), высшими растениями (например, симбиотические ассоциации с водным папоротником Azolla). Установлено, что большинство аэробных азотфиксирующих микроорганизмов, включая бактерии и цианобактерии, могут более эффективно фиксировать азот атмосферы при давлении кислорода ниже 2,02 • 104 Па. Таким образом, в морской и грунтовой воде, в почвах затапливаемых рисовых полей, в горячих источниках могут быть вполне благоприятные условия для протекания азотфиксации у аэробных микроорганизмов.
Доказано, что филлосфера (поверхность листьев) растений — одна из экологических ниш, где происходит несимбиотическое гетеротрофное связывание микроорганизмами атмосферного азота. Вклад ее в общий баланс азотонакопления в системе растения — микроорганизмы оценивается в 13—15%, а способность к азот-фиксации среди филлосферных микроорганизмов — в 55 %.
Как уже отмечалось, возникает необходимость более точного учета баланса азота в земледелии. Д. Н. Прянишников уделял большое внимание балансу азота как важнейшему критерию плодородия почв и урожайности культур. Он впервые в нашей стране подсчитал баланс азота. Дефицит азота в 1937 г. составлял около 70 %. По расчетам Д. Н. Прянишникова, в 1940 г. основное количество азота возвращалось на пахотные угодья: с навозом 14,8 %, с корнями бобовых 8,2, с минеральными удобрениями 3,2, а всего 26,2 %. Дефицит достигал 73,8 %.
В работах по балансу азота сложилось два направления. Основное различие — в оценке роли биологического азота.
Разноречивость экспериментальных данных не позволяет составить достаточно точной картины баланса. Необходимы широкие экспериментальные работы в данном направлении.
Только умелое сочетание использования минерального и биологического азота позволит осуществлять интенсификацию сельскохозяйственного производства наиболее быстрыми темпами. Необходимо более точно установить приходные статьи баланса с учетом почвенно-климатических особенностей различных регионов. Большое значение имеет одновременное комплексное изучение питания растений макро- и микроэлементами. Решение этой проблемы позволит значительно снизить потери питательных веществ, предотвратить загрязнение окружающей среды, существенно повысить коэффициент использования каждого элемента. Более широкое использование биологического азота в земледелии позволит эффективнее применять минеральные удобрения под зерновые культуры.