CC BY
20УДК 631.461
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ГРУППИРОВКИ ОЛИГОНТРОФИЛЬНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ
М.К. Зинченко,к.б.н., Л.Г. Стоянова — Владимирский НИИСХ Россельхозакадемии
Е-mail: [email protected]
Представлены данные по численности олигонитрофильной микрофлоры в серых лесных почвах Владимирского ополья после 12- летнего применения различных систем удобрений на фоне отвальной вспашки и плоскорезного рыхления.
Ключевые слова: серая лесная почва, типичные олигонтрофилы, фоны интенсификации, метаболическая активность, органические удобрения, агроценозы.
Весьма распространенной группой азотфиксаторов являются олигони-трофильные микроорганизмы - почвенные микроорганизмы, способные развиваться за счет малых количеств, связанного азота в почве. Типичные олигонитрофилы (почкующиеся и стебельковые бактерии, простекобак-терии) завершают минерализацию органических соединений, то есть представляют собой группировку, метаболически связанную с типичными представителями зимогенной микрофлоры. В нее входят многие типичные сапрофиты, способные развиваться на бедных азотом питательных средах. Несмотря на малую активность азот-фиксации, но будучи обильно представленными в почвах, они играют определенную роль в биологическом азотном балансе почвы (Мишустин, 1955; 1972), способствуя обогащению почвы минеральным азотом.
Учитывая эти особенности олиго-нитрофильной микрофлоры,целью наших исследований было изучить численности группы олигонитрофильной микрофлоры в агроценозах серой лесной почвы с различным уровнем агротехнического воздействия.
Исследования проводили в условиях стационарного полевого опыта на серой лесной среднесуглинистой почве на фонах внесения минеральных и органоминеральных удобрений различного уровня интенсификации в 3-ей
ротации севооборота.
В предшествующие годы за ротацию севооборота на изучаемых фонах было внесено следующее количество удобрений (табл.1).
Изучались два приема основной обработки - отвальная вспашка (ОВ) на 20-22 см и плоскорезная обработка (ПО) на 10-12 см. Все наблюдения проводились в слое почвы 0-20 см. Количественный учет олигонитрофильной группировки проводили в свежих почвенных образцах методом посева на агаризованную среду Эшби [3].
Олигонитрофильные микроорганизмы несколько уступают в количественном отношении аминогетеро-трофам и аминоавтотрофам, однако в серых лесных почвах обнаружен их значительный пул (табл. 2). Динамика их численности по вариантам в среднем определялась значениями 2-4 млн. КОЕ/г почвы.
В сезонной динамике олигонитро-филов, как и у других физиологических групп микроорганизмов, наблюдается снижение их численности в июле, то есть сохраняется влияние уровня влажности пахотного слоя почвы на их метаболическую активность. На изучаемых фонах по двум приемам обработки сохраняются закономерности одного порядка - снижение влажности в слое почвы 0-20 см в июле до значений 12-14% (рис.1). Поэтому оптимальные для микробиологических процессов
значения влажности почвы складываются лишь в мае и в конце августа-сентябре, после выпадения осенних осадков.
Анализ средних данных численности олигонитрофилов показывает, что их численность ниже на интенсивных и высокоинтенсивных фонах (рис. 2). Применение более высоких доз удобрений, в том числе и азотных, на интенсивных и высокоинтенсивных фонах, способствовало формированию микробного ценоза с низкой плотностью олигонитрофильной микрофлоры. Численность этой группы микроорганизмов была не более 2 млн. КОЕ/ 1г почвы. Высокую численность олиго-нитрофилов на нулевых фонах можно расценивать как недостаточную обеспеченность почвы этих вариантов доступными формами азота.
Благоприятно на количестве микроорганизмов этой физиологической группы проявилось действие минеральных удобрений в дозе М60Р60К60(интенсивный фон) и органических удобрений. Особенно это явно выражено на фонах, расположенных по отвальной вспашке при внесении навоза в дозе 60 и 80 т/га. При исследовании почвы после заделки навоза в сентябре их количество на этих фонах было максимальным. На интенсивном органоминеральном фоне (60т/га навоза) численность микрофлоры возросла до 3млн. КОЕ/1г почвы, что в
1. Изучаемые варианты опыта
Элемент Уровень интенсификации
нулевой поддерживающий интенсивный минеральный высоко-интенсивн. минеральн. интенсивный органомине-ральный высокоинтенсивный органо-мин.
Удобрения за ротацию севооборота, кг д.в. Н 40 т/га N P K 100 80 ,160 + Н 40 т/га N P K 350 220 390 N P K 480 280 575 N Р К 310 150 ,310 + Н 60 т/га N Р К 430 160 360 + Н 80 т/га
2012г. ячмень N60P60K60 яровая пшеница N90P90K90 озимая пшеница NPK 120 120 120 озимая пшеница ^РЛ«, вико-овес после укоса навоз 60 т/га + М„ ' 40 ^5Р45К45 вико- овес после укоса навоз 80 т/га + N
^лаЭишрсШ ЗемлеШеф)
№ 2 (64) 2013
Рис. 1. Динамика влажности почвы в период исследований
1-нулевой; 2-интенсивный; 3-интенсивный минеральный; 4-высокоинтенсивный минеральный;5-интенсивный органо-минеральный; 6-высокоинтенсивный органоминеральный. Рис. 2. Средние значения численности олигонитрофильных микроорганизмов за сезон
2. Численность основных физиологических групп микроорганизмов, участвующих в трансформации азота почвы, среднее за сезон
Фон интенсификации Численность микроорганизмов, тыс. КОЕ/г почвы
Отвальная вспашка Плоскорезная обработка
протеолитиче-ских амилолитиче-ских олигонитрофилов протеолитиче-ских амилолитиче-ских олигонитрофилов
Нулевой 3394 4799 3127 4603 5612 2907
Интенсивный 5209 5514 3146 5469 6788 2876
Интенсивный минеральный 3919 5187 2007 3076 5166 1841
Высокоинтенсивный минеральный 3284 4638 1982 3085 4252 1958
Интенсивный органомине-ральный 4670 6262 1986 6048 7555 2468
Высокоинтенсивный органо-минеральный 4601 6132 3820 4424 5702 3374
НСР 05 1070 1150 630 1002 1080 560
2,8 раза выше, чем в предыдущем отборе. На высокоинтенсивном минеральном фоне (80т/га навоза) популяция олигонитрофилов увеличилась в 4,7 раза и составила 6684 тыс. КОЕ/1г почвы. По плоскорезной обработке также возросла плотность популяции этой группы микроорганизмов, однако их численность увеличилась в среднем в 1,7-1,9 раза по сравнению с июлем. Можно предположить, что на распространение олигонитрофильной микрофлоры оказывает влияние лучшая аэрация почвы при отвальной вспашке. Не следует исключать и тот факт, что при отвальной обработке происходит оборот пласта почвы и на дневную поверхность попадают слои менее обогащенные питательными веществами и азотом в том числе. В них плотность пула олигонитрофильной микрофлоры более высокая.
Количество питательных веществ в почве определяет размер ми-
№ 2 (64) 2013
кробной популяции, а качество органического материала обусловливает природу сопутствующей микрофлоры. В серой лесной почве Владимирского ополья максимальная численность олигонитрофильной микрофлоры отмечена на органоминеральных фонах, после внесения навоза в дозе 60 и 80 т/га и благоприятной влажности почвы после осенних осадков.
Применение высоких доз азотных удобрений в течение 2-х ротаций севооборота на интенсивных и высокоинтенсивных фонах способствовало формированию микробного ценоза с низкой плотностью олигонитрофильной микрофлоры. Несмотря на
малую активность азотфиксации, но будучи обильно представленной в почве отдельных вариантов, эта физиологическая группа микроорганизмов способна обогащать почву минеральным азотом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и плодородие почв / Е.Н. Мишустин. - М., 1956. - 246 с.
2. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия / Е.Н. Мишустин. - М., 1972. - 342 с.
3. Теппер Е.З. Практикум по микробиологии / Е.З. Теппер, В.К.
Шильникова, Г.И. Переверзева.- М., 2004. - 238 с.
M.K.Zinchenko, L.G.Stoyanova. DISTRIBUTION OF GROUPING OLIGONTROFILNYH МICROORGANISMS in AGRO-ECOSYSTEMS of GRAY FOREST SOIL The data on the number of oligonitrophyllous microflora in gray forest soils of Vladimir opolye after the 12 - year use of diffrent systems of fertilizers on the back ground and moldboard plowing blade loosening.
Keywords: gray forest soils, typical oligontrofilns, backgrounds intensification, metabolic activity, organic fertilizers, agrocenoses.
ВлаЭтшрсШ Земледелий
