CC BY
14Вестник АПК
Науки о земле № 1(9), 2013 1
УДК 631.461:631.445.4
Фаизова В. И., Никифорова А. М., Чистоглядова Л. Ю., Лысенко В. Я., Оганесова О. А.
Faizova V. I., Nikiforovа A. M., Chistoglyadova L. Yu., Lysenko V. Ya., Oganesova O. A.
СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ ЦЕЛИНЫ И ПАШНИ
SEASONAL POPULATION DYNAMICS OF MICROORGANISMS IN ORDINARY CHERNOZEM OF VIRGIN AND ARABLE LAND
Изучали численность аммонификаторов, нитрификато-ров, микроскопических грибов, целлюлозоразрушающих микроорганизмов, аэробных и анаэробных азотфиксаторов на черноземе обыкновенном карбонатном в сезонной динамике на целине и пашне. Установлено, что количество микроорганизмов относительно стабильно на целине и очень изменчиво на пашне. Определены закономерности сезонной динамики численности всех микроорганизмов.
Ключевые слова: целина, пашня, микроорганизмы, аммонификаторы, нитрификаторы, микромицеты, азотфик-саторы.
Фаизова Вера Ивановна -
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: (8652) 950723 E-mail: [email protected]
Никифорова Анастасия Михайловна -
ассистент кафедры почвоведения Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 71-60-56 E-mail: [email protected]
Чистоглядова Людмила Юрьевна -
ассистент кафедры почвоведения, Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 71-60-56
E-mail: [email protected]
Лысенко Вера Ярославовна -
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: (8652) 950723 E-mail: [email protected]
Оганесова Ольга Алексеевна -
ассистент кафедры химии и защиты растений Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 71-60-56
E-mail: [email protected]
Как известно, почвообразование - это процесс взаимодействия живой и косной материй. Сельскохозяйственное использование черноземов влияет на численность и активность микробных популя-
The article presents studies of seasonal dynamics of number of ammonificators, nitrifiers, microscopic fungi, cellulose-distraction microorganisms, aerobic and anaerobic nitrogen-fixing bacteria in ordinary carbonate chernozem in of the virgin and arable land. It was found that the number of microorganisms was relatively stable in the virgin soil and very dynamic in arable soil. The common factors of the seasonal dynamics of microorganisms were determined.
Keywords: virgin land, arable land, microorganisms, am-monifiers, nitrifiers, micromycetes, nitrogen-fixing bacteria.
Faizova Vera Ivanovna -
Doctor of Agriculture,
Docent of Department of Soil Science
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: (8652) 950723
E-mail: [email protected]
Nikiforova Anastasia Mikhailovna -
Assistant of Department of Soil Science,
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: 71-60-56
E-mail: [email protected]
Chistoglyadova Ludmila Yuryevna -
Assistant of Department of Soil Science Stavropol State Agrarian University Tel.: 71-60-56
E-mail: [email protected]
Lysenko Vera Yaroslavovna -
Doctor in Agriculture,
Docent of Department of Soil Science
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: (8652) 950723
E-mail: [email protected]
Oganesova Olga Alekseevna -
Assistant of Department of Chemistry and Plant
Protection
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: 71-60-56
E-mail: [email protected]
ций в почве. Микробная ассоциация должна рассматриваться как наиболее подвижная часть почвенного компонента, которая доставляет растениям доступные формы питательных веществ [1-3]. В первую очередь
116
жквар™нй^...-.
Др Ставрополья
научно-практическии журнал
изменяются растительные сообщества. Целинный травостой черноземов чрезвычайно разнообразен. Это преимущественно разнотравно-злаковые ассоциации. На одном квадратном метре произрастают до нескольких десятков видов. Здесь периоды прорастания, цветения, созревания и отмирания сменяют друг друга на протяжении всего периода вегетации [4].
На пашне монокультура и фазы вегетации последовательно сменяют друг друга. Это накладывает свой отпечаток на периодичность поступления органического вещества с корневым опадом и корневыми выделениями, интенсивность которых зависит от фазы развития культуры. Это, в свою очередь, определяет динамику развития почвенной микрофлоры [5, 6].
Исследования проводили на черноземе обыкновенном карбонатном мощном малогумусном тяжелосуглинистом на лессовидных суглинках в СПК колхозе «Московский» Изобильненско-го района в 2009 и 2012 гг. Целинный травостой представлен разнотравно-бобово-злаковыми ассоциациями, на пашне высевалась кукуруза на силос. Предшественник - озимая пшеница. Определяли численность микроорганизмов в сезонной динамике по основным фазам развития культуры. Изучались микроорганизмы зоны ризосферы. Отбор почвенных образцов на целине производили одномоментно с пашней. Определение численности микроорганизмов производили на следующих питательных средах (мясо-пептонный агар (МПА) - для микроорганизмов, использующих органические формы азота; крахмало-аммиачный агар (КАА) - для микроорганизмов, использующих минеральные формы азота; среда Чапека - Докса - для микроскопических грибов; среда Гетчинсона - для аэробных целлюлозоразрушающих микроорганизмов; среда Эшби - для аэробных азотфик-саторов; среда Виноградского - для анаэробных азотфиксаторов).
В результате проведённых исследований выявлено, что количество микроорганизмов всех исследованных физиологических групп на целине не претерпевает значительных колебаний за весь вегетационный период. Это объясняется тем, что смена фенологических фаз целинной растительности из-за большого видового разнообразия происходит не одновременно, а в течение всего периода развития фитоценоза.
Наименьшее количество аммонификаторов наблюдается в ранневесенний период. Это связано с недостаточным развитием корневой системы и их выделительной деятельности, а также низкими температурами в этот период.
Наибольшее количество этих микроорганизмов на целине приходилось на летний период при отсутствии определенной закономерности между исследуемыми периодами.
На пашне картина иная. Происходит значительное увеличение численности аммонификаторов от фазы 3-4 листов к цветению и молочно-
восковой спелости кукурузы и снижение в послеуборочный период. Выявленная закономерность характерна как для 2009 г., так и для 2012 г. Это свидетельствует о том, что численность ризосферных микроорганизмов напрямую зависит от интенсивности корневых выделений кукурузы, которые увеличиваются в фазу цветения и молочно-восковой спелости. В среднем увеличение численности колоний образующих единиц (КОЕ) от фазы 3-4 листа к молочновосковой спелости составляет 248 млн КОЕ/1 г, или в 8 раз.
Аналогичная ситуация наблюдается и в количестве микроорганизмов, использующих минеральный азот (нитрификаторов). Это доказывает, что между аммонификаторами и ни-трификаторами существует тесная метаболическая связь.
Иная закономерность выявлена в численности микроскопических грибов. Происходит постепенное увеличение их количества от фазы 3-4 листа к послеуборочному периоду. Так, в среднем на целине их численность составила 54,5 тыс. КОЕ/1 г и увеличивалась к концу лета в 5 раз. На пашне при численности микромице-тов 410,5 тыс. КОЕ/1 г после уборки увеличение по сравнению с фазой 3-4 листа составило 392 тыс. КОЕ/1 г (табл.).
Для целлюлозоразрушающих микроорганизмов на пашне выявлена сезонная закономерность не характерная для аммонификаторов, нитрификаторов и микромицетов. От фазы 3-4 листа к цветению в 2009 г. происходит снижение численности более чем в 1,5 раза и дальнейшее увеличение к послеуборочному периоду. Это объясняется поступлением свежей клетчатки вместе с корневым опадом.
Динамика численности азотфиксаторов как аэробных, так и анаэробных сходна с динамикой численности микроорганизмов, преобразующих минеральные и органические формы азота. Характерно, что как на целине, так и на пашне количество этих микроорганизмов было примерно одинаковым по срокам исследования.
Таким образом, на пашне показатель численности микроорганизмов очень динамичен в течение сезона, что сказывается на напряженности почвообразовательных процессов. Количество микробов в критические фазы роста и развития кукурузы часто значительно превышает аналогичные показатели на целине.
При внесении удобрений мы создаем благоприятный питательный фон для произрастающих растений и микроорганизмов, увеличиваем биомассу живой фазы почвы. Тем самым провоцируется вынос дополнительных порций элементов питания вместе с урожаем. По этой причине создаются более неблагоприятные условия питания для следующих поколений растений. Устранить эти неблагоприятные условия можно только коренной реминерализацией почв, находящихся на определённой стадии деградации [7-9].
Вестник АПК
Науки о земле —— № 1(9), 2013 1
Таблица - Сезонная динамика численности микроорганизмов в черноземе обыкновенном
Год Целина Пашня
3-4 листа Цвете- ние Мол.- воск. спел. После уборки 3-4 листа Цвете- ние Мол.- воск. спел. После уборки
Аммонификаторы (млн КОЕ/1 г)
2009 78,3 56,4 114,7 103,6 22,8 60,3 142,2 73,5
2012 61,5 161,1 217,8 192,6 47,4 282,6 423,9 235,5
Среднее 69,9 108,8 166,3 148,1 35,1 171,5 283,1 104,5
Микроорганизмы, использующие минеральный азот (млн КОЕ/1 г)
2009 37,5 37,5 99,3 112,4 20,6 53,5 210,6 94,8
2012 36,3 121,8 194,4 224,4 17,5 151,9 238,2 130,5
Среднее 36,9 79,7 146,9 168,4 19,1 102,7 224,4 112,7
Микромицеты (тыс. КОЕ/1 г)
2009 49 153 322 445 4 49 142 295
2012 60 150 216 453 33 75 183 526
Среднее 54,5 151,5 269 449 18,5 62 162,5 410,5
Целлюлозоразрушающие микроорганизмы (тыс. КОЕ/1 г)
2009 60 127 243 424 46 18 195 273
2012 120 225 396 528 37 57 213 554
Среднее 90 176 319,5 476 41,5 37,5 204 413,5
Аз О т эиксаторы аэробные (тыс. КОЕ/1 г)
2009 10 75 82 106 27 130 180 148
2012 45 189 243 282 45 147 205 156
Среднее 27,5 132 162,5 194 36 138,5 192,5 152
Азотфиксаторы анаэробные (тыс. КОЕ/1 г)
2009 6 61 103 127 13 99 219 172
2012 30 222 264 303 37 160 208 190
Среднее 18 141,5 183,5 215 25 129,5 213,5 181
Литература
1. Фаизова В. И., Цховребов В. С., Никифорова А. М. Изменение содержания микроорганизмов в черноземах Ставрополья при их сельскохозяйственном использовании // Вестник АПК Ставрополья. 2011. № 2 (2). С.16-19.
2. Цховребов В. С., Лысенко И. О., Калугин Д. В. Изменение содержания микроэлементов под озимой пшеницей в результате реминерализации чернозема выщелоченного // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 77 (3). С.10-12.
3. Цховребов В. С., Фаизова В. И., Калугин Д. В. и др. Эволюция и деградация черноземов Центрального Предкавказья // Вестник АПК Ставрополья. 2012. Т. 7. № 3. С.123-126.
4. Коробской Н. Ф., Слюсарев В. Н., Ба-ракина Е. Е., Швец А. А. Биологическая активность чернозёма выщелоченного Западного Предкавказья под озимой пшеницей // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 2 (35). С. 232-235.
References
1. Faizova V. I., Tskhovrebov V. S., Nikiforova A. M. Changing the content of microorganisms in chernozem in Stavropol region as a result of its agricultural use // Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2011. № 2 (2). P. 16-19.
2. Tskhovrebov V. S., Lysenko I. O., Kalugin D. V. Changing the content of trace elements under winter wheat as a result of remineralization of leached chernozem // Polythematic network electronic scientific journal of Kuban State Agrarian University. 2012. № 77 (3). P. 1012.
3. Tskhovrebov V. S., Faizova V. I., Kalugin D. V. et al. Evolution and degradation of chernozems of central Pre-Caucasian region // Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2012. V. 7. № 3. P. 123-126.
4. Korobskoy N. F, Slyusarev V. N., Baraki-na E. E., Shvets A. A. Biological activity of leached chernozem of Western Pre-Caucasian region under winter wheat // Poly-thematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University. 2012. № 2 (35). P. 232-235.
5. Kalugin D. V., Tskhovrebov V. S., Faizova V. I. Monitoring of boron, manganese and cop-
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
естник АПК
Ставрополья
5. Калугин Д. В., Цховребов В. С., Фаизо-ва В. И. Мониторинг содержания бора, марганца и меди по вариантам реминерализации чернозема выщелоченного // Вестник АПК Ставрополья. 2011. № 4. С. 11-13.
6. Терпелец В. И., Власенко В. П., Осипов А. В. Современные почвообразовательные процессы в гидрометаморфизо-ванных почвах Западного Предкавказья // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 5 (38). С. 5-7.
7. Калугин Д. В., Цховребов В. С. Реминерализация чернозема выщелоченного различными горными породами // Плодородие. 2008. № 5. С. 10-11.
8. Цховребов В. С., Калугин Д. В., Фаизо-ва В. И., Новиков А. А. Применение горных пород в качестве удобрения подсолнечника // Агрохимический вестник. 2011. № 4. С.13-14.
9. Швец Т. В. Современная оценка плодородия почв в агроэкологическом мониторинге низменно-западинного агроландшафта агроэкологического мониторинга // По-литематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2009. № 3. С. 125-136.
per on options of remineralization of leached chernozem // Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2011. № 4. P. 11-13.
6. Terpelets V. I., Vlasenko V. P., Osipov A. V. Modern soil-forming processes in the hydrometamorphosed soils of the Western Caucasus // Polythematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University. 2012. № 5 (38). P. 5-7.
7. Kalugin D. V., Tskhovrebov V. S. Remineralization of leached chernozem by various rocks // Fertility. 2008. № 5. P. 10-11.
8. Tskhovrebov V. S., Kalugin D. V., Faizova V. I., Novikov A. A. The use of rock as fertilizer for sunflower // Agrochemical Gazette. 2011. № 4. P. 13-14.
9. Shwets T. V. Modern estimation of soil fertility in agroecological monitoring of low-lying agricultural landscape agroecological monitoring // Polythematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University. 2009. № 3. P. 125-136.
