Исследование биологических показателей
Автор: Наджафова С.И., Гасымова А.С., Байрам К.Х., Исмаилов Н.М.
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 10 т.11, 2025 года.
Бесплатный доступ
С целью оценки биологической активности сельскохозяйственных почв в условиях длительного применения минеральных удобрений исследованы их микробиологические показатели (общая численность микроорганизмов и численность различных физиологических групп). Исследования показали, что в орошаемых почвах по сравнению с целинными наблюдалось снижение всех исследуемых микробиологических показателей, за исключением численности актиномицетов. Рост численности актиномицетов указывает на усиление минерализационных процессов, в результате чего в почвах снижается содержание органического вещества. Все это свидетельствует о наличии антропогенного воздействия и нерациональном использовании почв, что отрицательно отражается на биологическoй активности почв. В рамках устойчивого развития агроценозов крайне важны научно-обоснованные приемы и биотехнологии, направленные на сохранение и улучшение почвенного покрова агроэкосистем, агробиоценозов, наряду с повышением урожайности сельскохозяйственных культур. Рост численности актиномицетов указывает на усиление минерализационных процессов, в результате чего в почвах снижается содержание органического вещества. В исследуемых почвах содержание гумуса почв составляло 2,4% и 2,1% для фоновых и орошаемых почв соответственно.
Агроценоз, почва, микроорганизмы, биотехнологии
Короткий адрес: https://sciup.org/14133947
IDR: 14133947 | УДК: 631.6 | DOI: 10.33619/2414-2948/119/30
Study of Biological Indicators of Gray-Brown Soils of Agrocenosis
In order to assess the biological activity of agricultural soils under conditions of prolonged use of mineral fertilizers, their microbiological parameters (the total number of microorganisms and the number of various physiological groups) were studied. Studies have shown that in irrigated soils, compared with virgin soils, there was a decrease in all studied microbiological parameters, with the exception of the number of actinomycetes. An increase in the number of actinomycetes indicates an increase in mineralization processes, as a result of which the content of organic matter in soils decreases. All this indicates the presence of anthropogenic impact and irrational use of soils, which negatively affects the biological activity of soils. Within the framework of the sustainable development of agrocenoses, scientifically based techniques and biotechnologies aimed at improving and preserving the soil cover of agroecosystems and agrobiocenoses, along with increasing crop yields, are extremely important. An increase in actinomycete numbers indicates increased mineralization processes, resulting in a decrease in organic matter content in the soils. In the studied soils, the humus content was 2.4% and 2.1% for the background and irrigated soils, respectively.
Текст научной статьи Исследование биологических показателей
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice
UDC 631.6
В последнее время в мире, в том числе и в Азербайджане особое внимание уделяется развитию экологически устойчивых агроэкосистем. Рациональное использование почв, являющихся основным средством производства, имеет особое значение в развитии сельского хозяйства [1, 2].
Неправильное ведение хозяйства и использование различных химических средств (удобрений, пестицидов) приводит к снижению качества сельскохозяйственной продукции и ухудшению естественного состояния почв. Одним из важнейших показателей биологического состояния почвы является ее биогенность, связанная с жизнедеятельностью микроорганизмов (бактерий, актиномицетов, грибов и др). Минеральные удобрения по-разному могут влиять на почвенный микробиоценоз: в небольших дозах они стимулируют рост и активность микроорганизмов, но использование высоких концентраций может привести к снижению общего микробного числа и разнообразия, изменению микробиологических процессов. Микробиологическое состояние почв является индикатором нарушений, произошедших в почвах. В качестве показателей антропогенных нарушений микробиологического состояния почв используют, как правило, их численность, видовое разнообразие, структуру, количество выделенного СО2, ферментативную активность [3].
Анализ перспектив устойчивого использования природных ресурсов и изучение путей снижения антропогенных воздействий на окружающую среду показывает необходимость внедрения почвеннобиологического мониторинга на основе микробиологических показателей – для получения информации о реальном состоянии различных типов и прогноза этих изменений в результате антропогенных и техногенных нагрузок [4].
Цель работы: определение биологической активности сельскохозяйственных почв, в условиях длительного применения минеральных удобрений.
Материал и методы исследования
Объект исследования – серо-коричневые почвы в Губинском районе (яблоневые сады) по WRB Kastanozems [5].
Образцы отобрали с глубины 0–20 и 20–40 см по общепринятой методике [6].
Для сравнения использовали образец фоновой почвы. В отобранных образцах почвы проведены микробиологические исследования, изучена общая численность микроорганизмов и количество целлюлозоразрушающих и микроорганизмов, участвующих в круговороте азота.
Для определения общей численности микроорганизмов и численности микроорганизмов — аммонификаторов и денитрификаторов, использовали среду MПА, для выделения целлюлозоразрушающих микроорганизмов – среду Гетчинсона (с использованием бумажных фильтров), актиномицетов определяли на КАА, численность азотфиксирующих бактерий на среде Эшби, численность нитрифицирующих бактерий – на среде Виноградского.
Результаты статистически обработаны.
Результаты и обсуждение
Микроорганизмы в биоценозах являются как основным фактором почвообразовательного процесса, так и необходимым звеном круговорота веществ в природе, они играют ведущую роль в разложении растительных остатков, в синтезе и деструкции гумуса. Микроорганизмов в почве очень большое количество. В каждом грамме чернозема насчитывается 2-2,5 миллиарда бактерий. Микроорганизмы не только разлагают органические остатки на более простые минеральные и органические соединения, но и активно участвуют в синтезе высокомолекулярных соединений – перегнойных кислот, которые образуют запас питательных веществ в почве. Почему же часто почвы обеднены микроорганизмами? А потому, что для оптимального развития микроорганизмов в почве, с одной стороны, необходимо питание, которое зачастую имеется в малых количествах в обрабатываемых почвах, с другой стороны – их развитие лимитируется различными факторами среды, в первую очередь, избытком минеральных удобрений и ядохимикатов. Несмотря на высокую способность микробиоты приспосабливаться к постоянным изменениям окружающей среды, равновесие микробных ценозов может нарушаться вследствие антропогенного и техногенного влияния [7].
Одним из основных качественных показателей биологического состояния почвы -является численность микроорганизмов. Микробиологические показатели исследуемых почв представлены в Таблице.
Таблица
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЕРО-КОРИЧНЕВЫХ ПОЧВ
|
Почвы |
Глубина, см |
Численность микроорганизмов, КОЕ/г |
||
|
на МПА |
на КАА |
на Гетчинсоне |
||
|
Орошаемые серо-коричневые |
0–20 |
2,6±0,20x106 |
1,2±0,1x104 |
5,7±0,21x103 |
|
20–40 |
1,8±0,11x106 |
0,8±0,02x104 |
4,5±0,2x103 |
|
|
Фоновые |
0–20 |
5,8±0,08x106 |
8,1±0,1x103 |
6,9±0,2x103 |
|
20–40 |
5,2±0,12x106 |
6,2±0,1x103 |
6,3±0,11x103 |
|
Рассматривая динамику изменения структуры микробного ценоза по почвенному профилю видно, что, численность микроорганизмов уменьшалась в слое почвы 20-40 см. В тоже время исследования показали, что в орошаемых почвах по сравнению с целинными наблюдается снижение исследуемых микробиологических показателей, за исключением численности актиномицетов.
Рост численности актиномицетов указывает на усиление минерализационных процессов, в результате чего в почвах снижается содержание органического вещества. В исследуемых почвах содержание гумуса почв составляло 2,4% и 2,1% для фоновых и орошаемых почв соответственно. Длительное применение минеральных удобрений не предотвратили потерь гумуса в почве по сравнению с фоновыми почвами. Процессы дегумификации активно протекали в орошаемых почвах. По Д. Г. Звягинцеву исследуемые нами целинные и орошаемые серо-коричневые почвы по степени обогащенности микроорганизмами относятся соответственно к богатым (5-10х106 КОЕ/г) и средне обогащенным (2-5х106 КОЕ/г) [8].
Также важным диагностическим показателем состояния почвы считается функционирование микроорганизмов цикла азота, что связано с высокой чувствительностью их к изменению экологических условий [9, 10].
Данные численности микроорганизмов азотного цикла в почвах вследствие многолетнего внесения удобрений, показали, что, по сравнению с фоновыми в орошаемых серо-коричневых почвах происходит снижение численности микроорганизмов всех 4 групп (Рисунок).
Рисунок. Влияние длительного применения удобрений на численность микроорганизмов цикла азота
Вывод
Таким образом, изменения численности микроорганизмов, а также структуры микробного сообщества в исследуемых почвах, по сравнению с фоновыми почвами свидетельствуют о наличии антропогенного воздействия и неправильной эксплуатации почв . Все это свидетельствует, что хотя агроценозы и обладают высокой продуктивностью в результате интенсивного и экстенсивного ведения сельского хозяйства, структура и физикохимические параметры почв в них изменяются, и эти изменения в свою очередь отрицательно отражаются на биологических показателях. В этой связи в рамках устойчивого развития необходимы исследования, направленные на выявление изменений происходящих в микробиоценозах почв под воздействием удобрений и различных химических препаратов с тем, чтобы разработать научно-обоснованные приемы и биотехнологии, обеспечивающие сохранение и улучшение агроэкосистем, агробиоценозов, наряду с повышением урожайности сельскохозяйственных культур.
