Почвенная микробиология. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
В настоящее время в сельскохозяйственной практике остро стоит проблема утилизации отходов производства, в частности наиболее актуальным остается вопрос о переработке стерни и соломы зерновых культур. Методом накопительных культур из тканей сфагнового мха Sphagnum fallax (H. Klinggr.) H. Klinggr. нами выделена аэробная целлюлозолитическая микробная ассоциация (ЦМА), стабильная при периодическом культивировании в жидкой минеральной среде с добавлением целлюлозы. Установлено таксономическое положение пяти доминантных компонентов сообщества и изучены их физиолого-биохимические свойства. В микрополевом опыте проведено сравнение эффективности утилизации растительных остатков зерновых культур изучаемого ЦМА, а также культуры Bacillus subtilis Ч-13 и микробного препарата баркон. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о влиянии культур микроорганизмов на процессы гумификации и минерализации соломы в почве, что позволяет дать обоснованную агроэкологическую оценку эффективности использования соломы зерновых культур совместно с биопрепаратами в специализированном зерновом севообороте. Эффективность изучаемого ЦМА в отношении ускорения минерализации и гумификации пожнивных остатков ячменя, внесенных в пахотный слой дерново-подзолистой почвы в качестве удобрения, доказана на основании изменения следующих показателей: повышения численности микроорганизмов - деструкторов свежего органического вещества, увеличения коэффициента минерализации и содержания микробной биомассы, усиления эмиссии СО 2, роста актуальной целлюлозолитической активности и содержания легкоразлагаемого органического вещества. Активность ЦМА была максимальной в начальные сроки после инокуляции и заделки соломы в почву.
Бесплатно
Статья научная
Для выявления закономерностей изменчивости по признакам строения подземных органов, характеризующих выраженность реализации автономного и симбиотического способов адаптации эктомикоризных растений в подземной сфере, изучили всходы сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) из 45 естественных и искусственных местообитаний. На территории Уральского региона растения (всего 1496 образцов) отбирали в ненарушенных лесах, нарушенных (горелых) лесах, естественных и искусственных (питомники) нелесных местообитаниях с глинистыми, суглинистыми и торфянистыми почвами, а также выращивали в вегетационном опыте (в нестерильных условиях в теплице в вегетационных сосудах с торфяно-песчаной смесью и лесной дерново-подзолистой почвой в качестве инокулюма). Оценивали длину недетерминированных корней (индикатор автономной адаптации) и степень микоризации корневой системы (индикатор симбиотической адаптации). Индивидуальная вариабельность (изменчивость между особями в однородных условиях) по интенсивности микоризации оказалась выше, чем по длине недетерминированных корней. В наибольшей мере оба признака определяются экологическими условиями, складывающимися в зависимости от типа местообитания. На компоненту дисперсии, связанную с различием между группами по местообитанию, у признаков «длина корней» и «интенсивность микоризации» приходится соответственно 52 и 75 % общей дисперсии. Локальными модификациями экологических условий между местообитаниями в пределах групп местообитаний объясняется 14 % (длина корней) и 7 % (интенсивность микоризации) общей дисперсии. Соответственно только 34 и 18 % общей дисперсии указанных признаков объясняется индивидуальной изменчивостью. Представленные данные характеризуют эктомикоризный симбиоз как ценотический инструмент для увеличения разнообразия состояний подземных органов у эктомикоризных растений, действие которого выражается в качественных изменениях этих органов и определяется обилием, активностью, межвидовыми и внутривидовыми различиями микобионтов.
Бесплатно
Статья научная
Вопросы интродукции микроорганизмов в почву относятся к фундаментальным основам применения микробных препаратов в земледелии, растениеводстве и экологии. Эффективность интродукции зависит от совокупности многих факторов - вида и штамма микроорганизма, физико-химических свойств почвы, растительного покрова, климата и т.д., которые изучены недостаточно, что обусловливает высокую вариабельность результатов применения микробных препаратов. В настоящей работе впервые исследована динамика роста и спорообразования у интродуцируемого в дерново-подзолистую почву штамма Bacillus megaterium 501 rif в зависимости от температуры почвы, содержания органического вещества и 2-метилтио-4,6-бис (изопропиламино)-сим-триазина (гербицид прометрин). В лабораторных опытах было установлено, что оптимальные условия для интродукции бактерий складываются при температуре 20 °С: спустя 3 сут после инокуляции титр бактерий в почве возрастал почти на порядок и оставался таким до окончания эксперимента (32 сут). Интродуцированная культура B. megaterium 501 rif в течение всего опыта находилась в форме физиологически активных вегетативных клеток, становясь конкурентоспособным компонентом почвенного микробиома. Дополнительное введение в почву органического вещества в виде соломы зерновых и кукурузной муки в этих условиях приводило к увеличению численности интродуцируемых бактерий на 1-2 порядка. При 37 °С общая численность B. megaterium 501 rif снижалась в несколько раз и стабилизировалась на установившемся уровне до конца опыта. При этом 100 % клеток бактерий формировали споры и находились в физиологически неактивном состоянии. Температура ниже физиологического минимума репродукции B. megaterium (4 °С) подавляла спорообразование и приводила к быстрому отмиранию вегетативных клеток бактерий, вносимых в почву. Их общая численность в течение месяца уменьшалась в 1000 раз. Эти данные приводят к заключению, что низкотемпературный шок снижает конкурентоспособность B. megaterium в отношении аборигенной микрофлоры и устойчивость интродуцируемой культуры к бактерицидным продуктам метаболизма почвенного биома. Показано, что при оптимальной температуре (20 °С) инокуляция почвы штаммом B. megaterium 501 rif и дополнительное внесение органического вещества в виде соломы ускоряли разложение прометрина, что потенциально может быть использовано в биотехнологии ремедиации почвы, загрязненной этим гербицидом.
Бесплатно
