CC BY
4в
естник АПК
Ставрополья Науки о земле - -:№ 3(11), 2013. 1
УДК 631.461:631.416.4 (470.630)
131
Фаизова В. И., Чистоглядова Л. Ю. Faizova V. I., Chistoglyadova L. Yu.
ВЛИЯНИЕ РАСПАШКИ ЧЕРНОЗЕМОВ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО И ЮЖНОГО НА ЧИСЛЕННОСТЬ МИКРОМИЦЕТОВ
INFLUENCE OF PLOWING LEACHED AND SOUTH CHERNOZEM ON NUMBER OF MICROMYCETES
Представлены результаты влияния распашки чернозема The article presents the results of influence of leached cher-
выщелоченного на численность микромицетов. В результа- nozem plowing on the number of micromycetes. Considerable
те было установлено, что в численности грибов наблюдается dynamics in the number of mushrooms was observed. Arable
значительная динамика. На пашне имеется много схожего с land has a lot of similar features with virgin soil: the peak number
целинными угодьями, как и на целине пик численности ми- of microscopic mushrooms is in spring. The smallest quantity is
кроскопических грибов приходится на весну. Наименьшее in cold autumn cold term.
их количество приходится на осенний холодный период. Keywords: soil formation, virgin soil, arable land, microor-
Ключевые слова: почвообразование, целина, пашня, ganisms, disputes, mycelium, saprophytes. микроорганизмы, споры, мицелий, сапрофиты.
Фаизова Вера Ивановна -
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: (8652) 71-60-56 E-mail: [email protected]
Чистоглядова Людмила Юрьевна -
ассистент кафедры почвоведения Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: (8652) 71-60-56 E-mail: [email protected]
Faizova Vera Ivanovna -
Ph.D. in Agricultural Sciences
Docent of the Department of Soil Science
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: (8652) 71-60-56
E-mail: [email protected]
Chistoglyadova Ludmila Yuryevna -
Assistant of the Department of Soil science
Stavropol State Agrarian University
Tel.: (8652) 71-60-56
E-mail: [email protected]
Процесс почвообразования в естественных условиях и в агроценозах имеет существенные различия [1, 2]. Вовлечение черноземов в сельскохозяйственное производство приводит к резкому ухудшению их состава и свойств, выраженных в изменении морфологических признаков и потере структуры, которые ведут к деградации их состава и свойств и снижению уровня плодородия [3, 4, 5].
В качестве объектов исследования нами были выбраны наиболее контрастные по условиям почвообразования черноземы южные и выщелоченные.
Цель нашего исследования - выявить различия количественного состава микромицетов на черноземах выщелоченных и южных, испытывающих сельскохозяйственное воздействие, и их целинных аналогов.
Исследования проводились в границах землепользования АО «Балахоновское» Кочубеев-ского района и ООО ЭТК «Меристемные культуры» на черноземе выщелоченном мощном средне- и малогумусном средне- и тяжелосуглинистом на элювии майкопских глин и СХП
колхозе «Родина» на черноземе южном малогу-мусном тяжелосуглинистом на лессовидных суглинках на следующих ключевых участках: 1 -целина, 2 - пашня в 2009-2012 годах.
Целинный травостой представлен разнотравно-злаковой ассоциацией. Участки пашни засевались в год исследований озимой пшеницей. Весь комплекс полевых и лабораторных исследований проводился в сезонной динамике по основным фазам вегетации озимой пшеницы: всходы, весеннее кущение, цветение, молочно-восковая спелость, после уборки культуры. На целинных участках исследования проводились в те же сроки, что и на пашне. Численность микроорганизмов учитывалась по методике, предложенной отделом почвенных микроорганизмов института микробиологии АН РФ. Использовалась среда Чапека-Докса - для культивирования микроскопических грибов. Колонии грибов на среде Чапека подсчитывают через семь дней, определяют их количество.
Черноземы выщелоченные типичны для пятого умеренно-влажного агроклиматического района [6]. Имеют довольно плотное сложение 1,15-1,31 г/см. По механическому составу вы-
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
щелоченный чернозем - средне- и тяжелосуглинистый, пылевато-иловатый. Почвы отличаются высокой емкостью поглощения, обусловленной большим содержанием высокодисперсных илистых частиц. Емкость поглощения пахотного слоя - 40 мг-экв/100 г почвы. В составе поглощенных на долю кальция приходится 29,6 мг-экв/100 г почвы, рН водного раствора составляет 6,5-6,7. Содержание гумуса в пахотном слое - 5,2-5,8 %. Содержание фосфора среднее 22-28 мг/кг, калия 250-290 мг/кг почвы. Выщелоченные тяжелосуглинистые черноземы имеют хорошую зернистую структуру, высокую гумусированность, оптимальную реакцию почвенного раствора, достаточное содержание основных элементов питания.
Черноземы южные отличаются от выщелоченных по ряду показателей, а именно: содержание гумуса в горизонтах А - 3-5 %, мощность А+АВ = 45-60 см и более, вскипает с поверхности, плотность 1,2-1,3 г/см3, пористость (Р) 55-65 %, коэффициент структурности - 2-6; рН=8,0-8,5; ЕК0-20-35 см.-экв/100, насыщенность основаниями 100 %, Са2+- 85-90 % от суммы. Четкой дифференциации по илу и поглощенным основаниям нет.
Согласно схеме агроклиматического районирования Ставропольского края землепользования АО «Балахоновское» Кочубеевско-го района по условиям влагообеспеченности относится к зоне неустойчивого увлажнения, где ГТК 1,1...1,3, среднегодовое количество осадков - 526 мм. Средняя годовая температура воздуха составляет 9,1°С. Относительная влажность воздуха во все месяцы вегетационного периода не опускается ниже 62 %, а при такой влажности растения развиваются нормально. За год выпадает 579 мм осадков. За вегетационный период их количество составляет до 350.400 мм.
СХП колхоз «Родина» расположен в зоне недостаточного увлажнения. Гидротермический коэффициент равен 0,7-0,9. Сумма температур за период выше 10 ° составляет 32003400 °С. Среднегодовая температура воздуха равна 9,7 °С. Самыми теплыми месяцами являются июль и август, средняя месячная температура воздуха которых составляет соответственно 23,5 и 22,6°. Максимальная температура их в отдельные годы может повышаться до 4142 °С. Среднегодовое количество осадков составляет 452 мм. Основная их масса приходится на теплый период (апрель - октябрь) и особенно на летние месяцы, когда температура воздуха достигает своего максимума. Это приводит к большой потере влаги за счет испарения. Число засушливых дней за год достигает 44, наибольшая вероятность их появления в мае, июне и августе.
В почве находится огромное количество различных грибов как в виде спор, так и в виде физиологически активного мицелия. Большинство из них сапрофиты [7, 8]. Они играют важнейшую роль в процессах почвообразования. Грибы -
эукариоты, имеющие мицелий, состоящий из тонких ветвящихся гиф. Грибы характеризуются высокой активностью поглощения элементов питания из почвы. Грибы могут разлагать весьма стойкие органические соединения почв и способны полнее использовать энергию органических веществ, чем бактерии. Помимо этого, грибы начинают разрушение таких стойких соединений, как лигнин, хитин, клетчатка, дубильные вещества. Грибы активно участвуют в превращениях соединений азота и способствуют улучшению структуры почвы, агрегируя почвенные частицы [9, 10].
Грибная микрофлора почв принимает активное участие в разложении органических веществ и почвообразовательном процессе. Грибы характеризуются высокой активностью поглощения элементов питания из почвы. Но не все минеральные элементы, поглощаемые из почвы, необходимы грибам в одинаковой степени. Грибы обходятся небольшим количеством кальция, но при этом заслуживает особого внимания повышенное содержание фосфора в организме грибов.
По вариантам исследований нами выявлена значительная разница в количестве грибной микрофлоры как между целиной и пашней, так и на различных подтипах черноземных почв (рис. 1, 2).
Всходы Кущение Выход в Цветение Мол.-воск. Уборка трубку спелость
□ Целина ■ Пашня
Рисунок 1 - Динамика численности микроскопических грибов на черноземе выщелоченном в среднем за 2009-2012 гг. (млн КОЕ/1 г почвы)
Изучение численности микроскопических грибов показало: что выщелоченные черноземы целины и пашни по их содержанию и сезонной динамике имеют значительные отличия. В численности грибов наблюдается значительная динамика. Наименьшее их количество приходилось на фазы осеннего и весеннего кущения пшеницы (0,43 и 0,35 млн КОЕ/1 г почвы на целине и 0,27 и 0,27 млн КОЕ/1 г почвы на пашне). В летний период численность грибов на целине возрастает в 2 раза, на пашне более чем в 1,4 раза по сравнению с предыдущими периодами. При этом показатель целинного участка опережает пахотные угодья немногим менее, чем в 3 раза. Следовательно, на целине гораздо больше растительной продукции усваивает-
в
:№ 3(11), 2013!
Науки о земле
133
ся грибами. Факт увеличения грибной популяции не является положительным при анализе почвенного плодородия.
В ч исленности грибов на черноземе южном также наблюдается значительная динамика. Наименьшее их количество приходилось на фазы осеннего и весеннего кущения пшеницы (0,09 и 0,32 млн КОЕ/1 г почвы на целине и 0,16 и 0,36 млн КОЕ/1 г почвы на пашне).
0,6 -I
0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
Всходы Кущение Выход в Цветение Мол.-воск. Уборка трубку спелость
□ Целина ■ Пашня
Рисунок 2 - Динамика численности микроскопических грибов на черноземе южном в среднем за 2009-2012 гг. (млн КОЕ/1 г почвы)
В летний период численность грибов на целине возрастает в 3,7 раза, на пашне более чем в 5,3 раза по сравнению с предыдущими периодами. При этом показатель пахотного участка опережает целинные угодья немногим менее чем в 1,5 раза. Следовательно, на пашне чернозема южного гораздо больше растительной продукции усваивается грибами.
Сравнительное исследование сообществ микроскопических грибов в различных биотопах на черноземе выщелоченном представлено на рисунке 3. Черноземы выщелоченные в отличие от южных и других подтипов черноземных почв
формировались под лесостепной растительностью, поэтому необходимо привести сравнительную характеристику количества микромицетов и в лесном биотопе. Отбор почвенных образцов проводился после уборки озимой пшеницы.
1,8
1,6
М I
1,2 1
0,8 Щ 0,6 I
0,4 -I
0,2 -Ш 0 -
Целина Пашня Древесная
растительность
Рисунок 3 - Численность микроскопических грибов на черноземе выщелоченном (ООО ЭТК
«Меристемные культуры») в различных биотопах за 2012 г. (млн КОЕ/1 г почвы)
Как следует из диаграммы, максимальное количество микромицетов выделено из почвенного горизонта А под древесной растительностью. Количество грибов здесь в 2,7-3,3 раза превышает данный показатель на пашне и целине.
Это связано с максимальным поступлением органического вещества в почву лесного биотопа и наиболее благоприятными условиями увлажнения в условиях засушливого года.
Таким образом, микробиологические показатели целины относительно стабильны в сезонной динамике, а на пашне наблюдается их значительное варьирование. В микробном составе почв пахотных угодий наблюдается тенденция к возрастанию численности грибной микрофлоры. Наибольшее количество микроорганизмов наблюдается в лесном биотопе.
Литература
1. Слюсарев В. Н. Свойства черноземов Западного Предкавказья и обеспеченность их серой // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2006. № 2. С. 157-166.
2. Швец Т. В., Баракина Е. Е. Гумусное состояние чернозема выщелоченного в агро-экологическом мониторинге равнинного агроландшафта Западного Предкавказья // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2011. Т. 1. № 30. С.114-118.
3. Новиков А. А. Генетические особенности и агроэкологический мониторинг черноземов солонцевато-слитых развитых на элювии майкопских глин Центрального Предкавказья: автореф. дис. ... канд. сельхоз. наук. Краснодар, 2009. С. 25-30.
References
1. Slyusarev V. N. Properties of chernozems of the Western Caucasus and sulphur content // Proceedings of the Kuban State Agrarian University. 2006. Number 2. P. 157-166.
2. Shvets T. V., Barakina E. E. Humus content of leached chernozem in agroecological monitoring of flat agricultural landscape of the Western Caucasus // Proceedings of the Kuban State Agrarian University. 2011. V. 1. Number 30. P. 114-118.
3. Novikov A. A. Genetic characteristics and agro-ecological monitoring of firm alkaline chernozems developed on Maikop clays residual soil of central Caucasus: Author's abstarct of Ph.D. thesis. Krasnodar, 2009. P. 25-30.
4. Terpelets V. I., Slyusarev V. N. Physical and-chemical properties of leached chernozem in agricultural lands in various anthropoge-
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
4. Терпелец В. И., Слюсарев В. Н. Физико-химические свойства чернозема выщелоченного в агроценозах с различным антропогенным воздействием // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 4. С. 17.
5. Швец Т. В. Плодородие почв низменно-западинного агроландшафта Азово-Кубанской низменности при возделывании селскохозяйственных культур : автореф. дис. ... канд. сельхоз. наук. Краснодар, 2009. С. 14-18.
6. Лысенко В. Я. Эколого-почвенная эволюция черноземов Ставропольского плато при современном земледелии: автореф. дис. ... канд. сельхоз. наук. Ставрополь, 1998. С. 12-15.
7. Цховребов В. С., Фаизова В. И., Калугин Д. В., Никифорова А. М. Глобальные изменения почвообразовательного процесса в условиях агроценозов // Труды института геологии Дагестанского научного центра РАН. 2012. № 61. С.134-137.
8. Цховребов В. С., Фаизова В. И., Калугин Д. В., Никифорова А. М, Новиков А. А. Эволюция и деградация черноземов Центрального Предкавказья // Вестник АПК Ставрополья. 2012. Т. 7. № 3. С. 123-125.
9. Цховребов В. С. Изменения в составе живого вещества черноземов солонцеватых при сельскохозяйственном использовании // Вестник Ставропольского государственного университета. 2004. № 37. С. 137-139.
10. Цховребов В. С. Эволюция и метаморфоз черноземов Центрального Предкавказья при сельскохозяйственном использовании : автореф. дис. . д-ра сельхоз. наук. Краснодар, 2004. С. 5-17.
nic factors // Proceedings of the Kuban State Agrarian University, 2012. Number 4. P. 17.
5. Shvets T. V. Soil fertility of plain-and-kettle agricultural landscape of the Azov-Kuban lowlands in the cultivation of agriculturalcrops : Author's abstract of Ph.D. thesis in Agricultural Sciences. Krasnodar, 2009. P. 14-18.
6. Lysenko V. Ya. Ecological evolution of chernozems soil of the Stavropol plateau at modern agriculture: Author's abstract of Ph.D.the-sis in Agricultural Sciences. Stavropol, 1998. P. 12-15.
7. Tskhovrebov V. S., Faizova V. I. Kalugin D. V., Nikiforova A. M. Global changes of soil-forming process in conditions of agricultural lands // Works of institute of geology of the Dagestan Russian Academy of Sciences scientific center. 2012. № 61. P. 134-137.
8. Tskhovrebov V. S., Faizova V. I. Kalugin D. V., Nikiforova A. M., Novikov A. A. Evolution and degradation of chernozems of the Central Pre-Caucausus // Agricultural Bulletin of the Stavropol region. 2012. V. 7. № 3. P. 123125.
9. Tskhovrebov V. S. Changes in structure of live substance of alkaline chernozems at agricultural use // The Bulletin of the Stavropol state university. 2004. № 37. P. 137-139.
10. Tskhovrebov V. S. Evolution and metamorphoses of chernozems of the Central Pre-Caucausus at agricultural use: Author's abstract of Doctorate thesis in Agricultural Sciences. Krasnodar, 2004. P. 5-17.
