Микробиология почвы. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
Мировой опыт выращивания агрокультур свидетельствует о необходимости рационального использования как природных (почвенное плодородие, биопотенциал растений), так и агрогенных (применение удобрений, современные системы земледелия) факторов. Минеральные удобрения оказывают воздействие на количество, активность и разнообразие почвенной микрофлоры за счет увеличения продуктивности системы, возврата растительных остатков и содержания органического вещества в почве. В настоящей работе мы показали, что в результате систематического применения минеральных удобрений биологическое состояние лугово-черноземной почвы остается благоприятным по ряду микробиологических показателей, при этом продуктивность кормовых трав в двух изученных агроценозах повышалась. Целью исследований была оценка влияния удобрений на изменение свойств почвы под различными культурами и на продуктивность этих культур в условиях лесостепной зоны юга Западной Сибири. Исследования проводили в 2020-2022 годах в Омской области в полевом стационарном опыте на участке со средней обеспеченностью подвижным фосфором (по Чирикову). В восьмипольном зернотравяном севообороте под многолетними травами (ежа сборная Dactylis glomerata L. в смеси с эспарцетом песчаным Onobrýchis arenária (Kit.) DC.) и однолетними травами (сорго-суданковый гибрид Sorghum ½ drummondii (Steud.) Millsp. & Chase) определяли численность различных групп микроорганизмов, ферментативную активность, содержание азота нитратов и нитрификационную способность пахотного слоя почвы, а также урожайность культур. Изучение микробного пула лугово-черноземной почвы в стационарном опыте показало, что развитие ценных в агрономическом отношении групп микроорганизмов происходило интенсивнее под однолетними травами, чем под многолетними. Оптимизация минерального питания (N60P60) смеси ежи сборной с эспарцетом в наибольшей степени стимулировала рост численности фосфатмобилизующих микроорганизмов и почвенных микромицетов соответственно на 118 и 122 % к контролю, под сорго-суданковым гибридом достоверно увеличилось количество амилолитической и олигонитрофильной микрофлоры на 57-90 % к контролю. Анализ изменения общей численности определяемой микрофлоры показал стимулирующее влияние минеральных удобрений на состояние микробоценоза почвы под изученными посевами. Применение минеральных удобрений повлияло на общую численность микробного ценоза в равной степени под многолетними и однолетними травами: увеличение составило 51-52 % по отношению к контролю. Установлено негативное влияние длительного применения минеральных удобрений на активность окислительно-восстановительного фермента каталазы (снижение показателя по отношению к контролю составило до 14 % в зависимости от культуры). На активность гидролитических ферментов (уреаза, инвертаза) использованный агроприем существенного влияния не оказал. Наблюдения за нитратным режимом лугово-черноземной почвы показали, что применение минеральных удобрений в посевах сорго-суданкового гибрида и травосмеси в дозе N60P60 повышало содержание азота нитратов в среднем за вегетацию в два и более раз по отношению к неудобренному варианту. Урожайность многолетних трав в годы исследований составляла 3,84-4,57 т/га сухого вещества в контрольном варианте, 4,82-4,89 т/га с удобрениями Изучаемый агроприем способствовал достоверному увеличению урожайности сорговой культуры на 1,65 т/га сухого вещества, или 39 %, в сравнении с контролем. Урожайность культур имела наиболее сильную прямую корреляционную связь с микрофлорой азотного цикла - амилолитической и протеолитической (соответственно r = 0,98 и r = 0,85; p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Биомасса почвенных микроорганизмов в пахотных черноземах Молдовы
Статья научная
С использованием регидратационного метода изучали годичную динамику запасов микробной биомассы в слабо гумусированном черноземе на участках многолетних почвенных стационаров под монокультурами, а также в севообороте зерновых и пропашных культур на разных фонах органических и минеральных удобрений по вариантам опыта. В зависимости от вида возделываемой культуры, способа обработки почвы и дозы вносимых удобрений величины микробной биомассы варьировали в пределах 0,202-1,060 мг C/г, что составляет 1,34-2,53 % от общего углерода почвы. Показано, что пахотные почвы уступают целинным по содержанию микробной биомассы. Микромицеты, активно участвующие в трансформации веществ в почве, на изученных участках были представлены семью родами: Penicillium, Trichoderma, Alternaria, Fusarium, Mucor, Aspergillus и Botrytis при достоверном доминировании представителей рода Penicillium, чем подтверждается тот факт, что среда обитания микроорганизмов в процессе хозяйственного использования почв приобретает карбоолиготрофные свойства, которые, ограничивая образование микробной биомассы, снижают и продуктивность почв.
Бесплатно
Статья научная
Микробиота почвы оказывает непосредственное влияние на ее плодородие и состав и, как следствие, на урожайность растений. Современные условия сельскохозяйственного производства стимулируют внимание к биологическому земледелию, суть которого заключается в использовании потенциальных возможностей естественных экосистем, в частности почвенных микроорганизмов. Самая обширная и разнообразная по свойствам группа почвенных микроорганизмов - свободноживущие и симбиотические азотфиксирующие бактерии. Еще одна группа - фосфатмобилизующие микроорганизмы почвы участвуют в превращении труднодоступных неорганических и органических фосфатов в усвояемые растениями водорастворимые формы. В условиях Казахстана для повышения урожайности культур и улучшения почвенного плодородия важное значение имеют экологичные и безопасные комплексные биологические удобрений на основе изолятов микроорганизмов из местных природных биогеоценозов. Целью представленной работы была лабораторная оценка эффективности комбинированного биологического удобрения на основе фосфатмобилизующих и азотфиксирующих бактерий и его совместимости с некоторыми фунгицидными и гербицидными препаратами, применяемыми в Республике Казахстан. В вегетационных опытах испытывали биологическое удобрение БиоАзоФосфит на основе азотфиксирующих бактерий Raoultella oxytoca MS и фосфатмобилизующих бактерий Serratia plymuthica MS на саженцах огурцов сорта Мева и семенах яровой пшеницы сорта Акмола 2. Тесты подтвердили эффективность комбинированного биологического удобрения на растениях огурца по основным биометрическим показателям (длина стебля и междоузлий, число и размеры плодов). Установлено, что средняя длина плодов в опыте была на 12,4 % (р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Статья научная
Биоразнообразие почвенных микробных сообществ в настоящее время изучается достаточно широко. Объектом наших исследований была структура сообщества в почве длительного стационарного опыта Московской сельскохозяйственной академии, заложенного в 1912 году. Мы проанализировали воздействие на почвенный микробиом различных сочетаний трех агротехнических факторов — возделываемой культуры (лен и озимая рожь), севооборота и известкования почвы. Данные по биоразнообразию были получены при помощи метода высокопроизводительного секвенирования. Также мы применили оригинальный подход к анализу данных высокопроизводительного секвенирования — метод «бинарного сэмплинга». Было показано, что в количественном отношении группа микроорганизмов, изменяющихся под влиянием изученных факторов, примерно равна группе не изменяющихся под воздействием этих факторов. Однако эти группы сильно различались по качественному составу: группа, подверженная влиянию, была более однородна. Таким образом, можно утверждать, что воздействию подвергается не очень большая часть микроорганизмов, а численность других остается более или менее стабильной. Выявлены таксономические группы организмов, чувствительные к каждому из изученных факторов. Предлагаемый нами подход с использованием «бинарного сэмплинга» дает возможность соотнести конкретные изменения в таксономической структуре микробного сообщества с действием определенного экологического фактора.
Бесплатно
Статья научная
Особенности почвенного микробиома могут послужить универсальным и очень чувствительным индикатором состояния почвы, в том числе при оптимизации и биологизации систем земледелия. Однако для применения такого подхода необходимо предварительно изучить состав микробиомов, приуроченных к различным типам почв. Ранее подобные таксономические исследования представляли собой трудновыполнимую задачу и требовали больших материальных и временных затрат. С внедрением в молекулярную экологию методов секвенирования нового поколения стало возможным увеличить число не только выявляемых видов микроорганизмов, но и исследуемых местообитаний. Мы выполнили первичный анализ микробных сообществ с использованием пиросеквенирования почвенного метагенома. Для проведения исследования была создана коллекция почв, отобранных в различных регионах России (20 образов), а также в Крыму (Украина, 1 образец). В микробном сообществе доминировали бактерии из фил Proteobacteria (до 59,3 %), Actinobacteria (до 55,4 %), Acidobacteria (до 26,5 %), Verrucomicrobia (до 13,6 %), Bacteroidetes (до 10,5 %), Firmicutes (до 8,2 %), Gemmatimonadetes (до 6,9 %), Chloroflexi (до 5,7 %) и археи из филы Crenarchaeota. Сравнение таксономической структуры микробных сообществ указывает на то, что физико-химические факторы, такие как кислотность/щелочность и увлажненность территории, влияют на биоразнообразие прокариот в большей степени, чем другие (например, тип почвы или место отбора проб). Так, в почвах южных регионов, характеризующихся более низким гидротермическим коэффициентом (ГТК), отмечено преобладание актинобактерий, в то время как в северных почвах с высоким ГТК превалировали протеобактерии. Для почв с низким рН характерно увеличение доли ацидобактерий.
Бесплатно
