CC BY
9
УДК 504.53
Тимощук 1.В., астрант @
Львгвський державный аграрный утверситет Габр1ель А.Й., к.с.-г.н.
1нститут землеробства I тваринництва захгдного регюну УААН Гринчишин Н.М., к.с.-г.н.
Львгвський державний утверситет безпеки життед1яльност1
ЗМ1НА М1КРОБ1ОЛОГ1ЧНИХ I ФЕРМЕНТАТИВНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ
ясно-С1рого Л1СОВОГО Грунту П1Д впливом рвних систем
УДОБРЕННЯ I ВАПНУВАННЯ В УМОВАХ ЗАХ1ДНОГО Л1СОСТЕПУ
УКРА1НИ
На основI дослгджень, проведених у дтчому довготривалому досл1д1, встановлено, що основна роль у формуванш родючостг трунт1в належить бюхгмгчтй активност1 грунтових м1крооргашзм1в.
Ключо^^ слова: грунт, с1возмта, система удобрення, мтрооргатзм, б1олог1чна активтсть.
Вступ. У комплекс природних i антропогенних чинниюв, що впливають на штенсифжацш процеЫв гумусоутворення та пщвищення врожайностi сiльськогосподарських культур важливу роль вiдiграe бiохiмiчна дiяльнiсть рiзних мiкроорганiзмiв, якi населяють грунт. Вони переробляють значну кiлькiсть оргашчних i неорганiчних речовин, що супроводжуеться збагаченням грунту перегноем i нагромадженням мiнеральних сполук, якi використовуються для живлення рослин [1].
В останнш час значення грунтово! бiоти ютотно зросло не тiльки в зв'язку з незамiнною роллю И у формуванш грунтово! родючостi, але тому, що мжрофлора грунту виконуе ще одну дуже важливу екологiчну функщю -детоксикацiю багатьох сполук.
Рiзнi екосистеми функцiонують за участю рiзноманiтних грунтових органiзмiв, якi беруть участь у формуванш рiвня !х грунтово! родючост i стiйкостi до несприятливих факторiв середовища. В залежностi вщ типу грунту i його культурного стану щ вiдмiнностi проявляються у значному коливанш чисельностi i структури грунтово! бiоти [2].
Основою стратепею охорони родючостi грунтiв повиннi стати результати наукових дослщжень, отриманi у базових стащонарних дослiдах.
Методи дослщжень. Вивчення мшробюлопчних i ферментативних властивостей грунту проведено у дшчому стащонарному дослiдi з рiзними спiввiдношеннями мшеральних добрив, гною та вапна, закладеному в Iнститутi землеробства i тваринництва захщного регiону УААН на ясно-арому опiдзоленому грунтi з рiзними дозами i спiввiдношенням мiнеральних добрив, гною та вапна у семипшьнш авозмш з таким чергуванням культур: картопля -
® Тимощук 1.В., Габр1ель А.Й., Гринчишин Н.М., 2008
201
ярий ячмшь з пщавом конюшини - конюшина - озима пшениця - цукровi буряки - кукурудза на силос - озима пшениця. Починаючи з 2000 р. тсля закiнчення п'ято! ротаци проведено часткову реконструкцiю даного до^ду, що полягае у вивченнi ефективност та тривалостi тслядп вапнування, залишкових фосфору i калiю при помiрному азотному живленнi з таким чергуванням культур: кукурудза на силос - ярий ячмшь з пщавом конюшини - конюшина лучна - озима пшениця. В цшому дослщ ведеться 18-ма варiантами. Ми представляемо результати дослщжень шести варiантiв:
1. Контроль (без добрив)
2. СаСОз, 1,0 н за г.к.
9. СаСОз, 1,0 н + 10 т/га гною + ^Рз^
14. СаСОз, 1,5 н + 10 т/га гною + N55 (РК - mслядiя)
15. N55 (РК - пiслядiя)
17. СаСОз, 1,5 н + N55 (РК - mслядiя)
Бюлопчну актившсть грунту вивчали методом аплжацш, що базуеться на здатност грунтово! мiкрофлори розкладати лляну тканину [4]. За втратою 11 маси можна судити про загальну бюлопчну актившсть, штенсившсть процесiв мiнералiзацil. Протеазну активнiсть грунту визначали методом, що базуеться на здатност грунтових мiкроорганiзмiв розкладати желатиновий шар рентгешвсько! плiвки [Э]. Видовий склад мiкробних угрупувань, залежно вiд варiантiв дослiду, вивчали на поживному агар^ середовищi ЕНДО та середовищi Сабуро [5].
Результати дослщжень. Результати визначення бюлопчно! та протезно! активностi грунту на дослщних варiантах ячменю ярого i кукурудзи представленi в таблицi 1 i 2.
Таблиця 1
Бiологiчна та протеазна актившсть грунту на дослщних вар1анта\
ячменю ярого
15 ей & « Бюлопчна актившсть (за ступенем розкладу полотна), % Протеазна актившсть (за ступенем розкладу пл1вки), %
2005 2006 2005 2006
15.06 15.08 15.06 15.08
1 0,82 з,14 2,0з з,зз 1,22 з,8
2 1,79 5,28 2,65 4,58 4,14 4,58
9 29,01 5,77 16,44 5,00 5,22 5,86
14 19,27 8,01 11,51 4,58 4,96 5,00
15 1,72 2,78 1,27 2,50 2,05 з,56
17 14,72 7,06 15,1з 4,17 4,02 4,58
Причиною низько! бюлопчно! активностi грунту на контролi за умови вiдсутностi надходження додаткових джерел оргашчно! речовини е незначна кшьюсть рослинних решток вирощуваних культур, що використовуються мжрофлорою як поживний i енергетичний матерiал.
202
Таблиця 2
БшлоНчна та протеазна актившсть грунту на дослщних вар1анта\ _кукурудзи_
Бюлопчна актившсть Протеазна актившсть
Вар1ант (за ступенем розкладу полотна), % (за ступенем розкладу пл1вки), %
2005 2006 2005 2006
1 1,45 2,26 0,45 2,75
2 9,44 5,34 2,98 3,36
9 29,09 17,36 4,17 3,77
14 13,08 19,23 3,23 3,77
15 2,78 4,21 2,42 2,46
17 14,21 8,83 3,63 4,17
За таких умов мшрооргашзми покривають сво! потреби за рахунок мшер^зацп гумусових речовин, що в цшому супроводжуеться втратою гумусу i зниженням грунтово! родючостi.
Вапнування кислих люових грунтiв, а також сумiсне внесення гною, вапна, мшеральних добрив та мшеральних добрив на фонi вапнування сприятливо вплинуло на загальну бюлопчну i протеазну активнiсть. При цьому стутнь розкладу полотна в перюд активно! вегетацi! у 2005 рощ пщ ячменем ярим та кукурудзою зростае вiд двох до двадцяти разiв.
Проведенi дослiдження показали, що внесення добрив не тшьки покращуе живлення рослин, а й змшюе умови життедiяльностi грунтових мiкроорганiзмiв. При сприятливих клiматичних умовах кiлькiсть мiкроорганiзмiв i !х активнiсть значно зростають на удобрених варiантах порiвняно з контролем без добрив (табл. 3 i 4).
Таблиця 3
_Грунтова м1крофлора на дослщних вар1анта\ ячменю ярого_
№ проби Кшьк1сть бактерш, тис. шт. в 1 грам1 грунту
Сапрофтн1 бактерИ БактерИ групи кишкова паличка Пл1сенев1 гриби
2005 2006 2005 2006 2005 2006
1 0-20 450 140 100 23 12 17
1 20-35 200 150 125 14 12 10
2 0-20 900 260 150 31 3 3
2 20-35 500 210 165 12 9 6
9 0-20 500 500 92 36 10 13
9 20-35 400 480 55 75 9 10
14 0-20 740 500 190 85 6 4
14 20-35 600 460 110 53 10 8
15 0-20 400 200 120 23 28 30
15 20-35 200 160 110 26 24 22
17 0-20 700 550 170 30 9 14
17 20-35 580 350 130 51 3 13
Внесення вапна та гною, знижуе вмiст у грунт сполук рухомого алюмiнiю, токсичного для багатьох мiкроорганiзмiв, особливо сприятливо
203
впливае на сапроф^ну мжрофлору, пщвищуючи кшьюсть сапрофiтних бактерш вдвiчi, порiвняно з контролем. Це пов'язано, в першу чергу, iз зниженням кислотностi i пiдвищенням врожаю вирощуваних культур i, як наслщок, значно бiльшою кiлькiстю органiчних решток.
Вiдомо, що реакцiя середовища, в якому перебувають мiкроорганiзми, мае на них значний вплив. Це один iз найбiльш важливих факторiв, вщ якого залежить рiст i розмноження мiкроорганiзмiв, так як вiн визначае доступшсть для органiзму рiзних речовин i неорганiчних iонiв [6].
Довготривале застосування мiнеральних добрив на низькобуферних ясно-сiрих лiсових грунтах знижуе чисельшсть мiкроорганiзмiв у rрунтi до рiвня контролю без добрив за виключенням грибно! мiкрофлори (вар.15, табл. 3 i 4).
У варiантi систематичного сумiсного удобрення гноем, мшеральними добривами у половиннiй дозi на фош вапнування не тiльки суттево зростае загальний вмiст мiкроорганiзмiв, але й число бактерiй та грибiв (вар.9, табл. 3 i 4). Це свщчить про те, що створюються сприятливi умови для розвитку вах груп мiкроорганiзмiв.
Таблиця 4
_Грунтова мжрофлора на дослщних вар1анта\ кукурудзи_
_Кшьюсть бактерш, тис. шт. в 1 грам1 грунту_
№ проби Сапрофит бактери Бактери групи кишкова паличка Пл1сенев1 гриби
2005 2006 2005 2006 2005 2006
1 0-20 760 200 190 44 15 17
1 20-35 720 210 120 13 14 14
2 0-20 1 140 360 150 32 2 1
2 20-35 840 340 110 9 2 1
9 0-20 1 280 700 149 58 9 7
9 20-35 2 080 640 160 117 10 8
14 0-20 2 140 740 160 106 6 3
14 20-35 1 840 570 170 94 5 5
15 0-20 530 500 140 38 19 16
15 20-35 400 340 150 25 20 16
17 0-20 1 200 700 150 41 2 3
17 20-35 800 530 100 50 5 6
Серед рiзноманiтноl мiкрофлори в грунтi зустрiчаються i патогеннi мiкроорганiзми. Грунти, якi мютять патогеннi мiкроби, завжди становлять потенцшну загрозу в епiдемiологiчному вiдношеннi [7].
Встановлено також, що забруднення грунив призводить до зниження чисельност сапрофтв i накопичення патогенних мiкроорганiзмiв. Проведет дослщження показали, що вмiст бактерш групи кишково! палички в умовах до^ду е помiтно нижчим за вмют iнших мiкроорганiзмiв, незначно змшюеться за варiантами дослiду (табл. 3 i 4).
Висновки. Перiодичне вапнування, сумюне внесення гною i мшеральних добрив на фонi вапнування, сприяють пiдвищенню загально! бiологiчноl
204
активност ясно-ciporo люового грунту, створюючи enprararni умови як для процеав гумусонагромадження, так i для покращання живлення рослин.
Найсприятлившим для Bcix груп мiкpооpганiзмiв е грунтове середовище ваpiанту сумiсного внесення оpганiчних, мiнеpальних добрив i вапна. На контpолi без добрив та при довготривалому внесеннi мiнеpальних добрив чисельшсть уах груп мiкpооpганiзмiв, за винятком плюеневих гpибiв, знижуеться.
Л1тература
1. Лисовал А.П. Влияние растений и удобрений на микробиологическую активность почвы. (Материалы симпозиума 4-5 сентября 1974). Часть VI, Таллин, 1974. - С. 7-9.
2. Агроэкология. Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекерес. - М. "Колос". 2000. -528 с.
3. Мишустин Е.Н. и др. Прямой метод определения суммарной протеазной активности // Симпозиум по ферментам почвы. - Минск: Наука и техника, 1968. - С.95-96.
4. Проведение научных исследований на мелиорированных землях избыточно увлажненной части СССР: Методические указания. - М., 1984. - С. 95-96.
5. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования. Под ред. М.О. Биргера. - М. «Медицина», 1982. - С. 407-414.
6. Е.Н. Мишустин, В.М. Емцев. Микробиология. - М.: Агропромиздат, 1987. -368 с.
7. Веюрчик К.М. Мжробюлопя з основами вipусологil: Пщручник. - К.: Либщь, 2001. - 312 с.
Summary
On the basis of long-term investigations it is set up that a basic role in forming of soil fertility belongs to biochemical activity of the soil microorganisms.
Стаття надшшла до редакцИ 21.03.2008
205
