Микробиологические показатели лугово-коричневых почв естественных ценозов

Микроорганизмы являются неотъемлемой составной частью природных биогеоценозов. В почвах различных регионов количество и групповой состав микроорганизмов качественно отличаются между собой, и поэтому для них характерны значительные ареалы распространения.

Проведенные микробиологические исследования в почвах, развивающихся в различных экологических условиях, показали, что микроорганизмы обладают характерными адаптивными механизмами, позволяющими им приспосабливаться к контрастным условиям окружающей среды [1–3; 6].

Микроорганизмы являются хорошим материалом для биотестирования почв, позволяющим проводить биологический контроль за состоянием окружающей среды, то есть комплексно осуществлять биомониторинг изучаемых почв.

Биотестирование почв целесообразно проводить не только в естественных и окультуренных ценозах, но и в техногенно-загрязненных биотопах [6; 7; 9].

Микроорганизмы обладают большой физиологической активностью, благодаря которой они участвуют в различных биохимических процессах и превращении органических и минеральных компонентов почвы с образованием органоминеральных комплексов.

Целью работы стало выяснение существующей взаимосвязи между численностью микроорганизмов и органическим веществом почвы за счет изучения изменения количественных показателей микробиоты с общим содержанием гумуса в различных типах луговых почв.

Объект и методика исследования

Учитывая, что микроорганизмы в комплексе с другими представителями почвенной биоты принимают активное участие в почвообразовательном процессе, целесообразным было изучение микробиологического состояния лугово-коричневых почв, распространенных в Ленкоранской области.

Таким образом, основным объектом наших исследований были лугово-коричневые почвы (Джалилабад), которые формируются в условиях полувлажного – субтропического климата [4; 5].

Исследования проводились на выбранных естественных биотипах под хорошо развитым мезофильным травостоем. Микробиологические анализы на почвенных образцах, выбранных с отдельных горизонтов (0–10 см; 10–20; 20–30 см) проводились по общепринятой в микробиологии методике с соблюдением всех мер асептики.

Для полной микробиологической характеристики различных типов луговых почв данного региона было проведено сопоставление и сравнительный анализ полученных результатов изучаемых почв, которые находятся на стадии лугового процесса почвообразования и испытывают влияние грунтовых вод.

Результаты и их обсуждение

Результаты микробиологических анализов показывают, что средняя численность микробиоты в 0–50 см слое лугово-коричневых типичных почв составляет 3829,19 тыс./г почвы. При сравнении этих данных с микробиологическими показателями других типов луговых почв изучаемого региона было установлено, что в выщелоченных лугово-коричневых почвах, а также в лугово-серо-коричневых и сероземно-луговых почвах общая численность микроорганизмов изменяется между 3563,97–3474,07–2984,20 тыс./г почвы (см. табл. 1).

Как видно из этих данных, в рассмотренных почвах разница в количественных пока- зателях сравнительно небольшая и составляет всего 1,07–1,10–1,28 раза.

На наш взгляд, такая близость полученных результатов связана с общим луговым процессом почвообразования – развитием луговой злаково-травянистой растительности и грунтовым увлажнением.

В связи с тем, что содержание гумуса в лугово-коричневой почве постепенно уменьшается по отдельным глубинам, адекватно изменяется и общая численность микроорганизмов.

Так, если в 0–50 см; 5–10 см и 10–15 см слоях почвы численность микробиоты варьируется между 6,13–5,83–4,81 млн/г почвы, то в более глубоких слоях (15–20 см; 20–25 см; 30–40 см; 35–50 см) их численность постепенно уменьшается до 3,90–3,10–2,65–1,81– 1,52 млн/г почвы (см. рисунок).

Поскольку гумус и другие гумифицированные органические остатки являются основным энергетическим ресурсом для микроорганизмов, большую значимость представляет определение общей биогенности некоторых луговых почв (см. табл. 2).

В известной степени полученные данные могут служить показателями энергии превращения гумуса, или потенциальной биогеннос-ти почв.

Расчеты показали, что наибольшую био-генность имеют типичные лугово-коричневые и выщелоченные лугово-коричневые почвы, в которых общая биогенность изменяется между 203079,81–201733,20 тыс./г гумуса.

В лугово-серо-коричневых и сероземнолуговых почвах общая биогенность уменьшается соответственно до 180089.63– 118439,50 тыс./г гумуса.

Таблица 1

Количественные показатели микроорганизмов в некоторых луговых почвах

Почвы	Численность микроорганизмов тыс./г почвы (0–50 см слой)
Лугово-коричневая (типичная)	3829,19
Лугово-коричневая (выщелоченная)	3563,97
Лугово-серо-коричневая	3474,07
Сероземно-луговая	2984,20

Биогенность некоторых луговых почв (в пересчете на гумус)

Почвы	Общая биогенность почв (0–50 см слой) тыс./г гумуса
Лугово-коричневая (типичная)	203 079,81
Лугово-коричневая (выщелоченная)	201 733,20
Лугово-серо-коричневая	180 089,63
Сероземно-луговая	118 439,50

Таблица 2

Примечание. Составлено по: [4; 6].

Глубина в см

Динамика изменения количества микроорганизмов по глубинам лугово-коричневой почвы

Микроорганизмы совместно с почвенными сапрофагами играют решающую роль в разложении и гумификации органических остатков, то есть сапрофитные группы микроорганизмов и беспозвоночные животные являются основными гумусообразователями в почве [8]. Исследование взаимосвязи микроорганизмов с количественными показателями гумуса проводилось на примере различных типов почв, как на естественных, так и на окультуренных ценозах [1; 3].

Учитывая, что гумус является энергетически емким веществом, микроорганизмы, потребляя его, активно участвуют также в превращении гумусовых соединений. Однако последние разлагаются медленно, что связано с циклическим строением их молекул и способностью микроорганизмов отщеплять только боковые цепи [1; 2; 6].

Сопоставляя полученные нами результаты по биогенности луговых почв с данными, приведенными в литературных источниках [1], мы находим между ними достаточную близость, что указывает на правильность проводимых исследований.

Выводы

• 1.    Установлено, что средняя численность микроорганизмов в 0–50 см слоя соответственно изменяется для лугово-коричневых (типичных), лугово-коричневых (выщелоченных), лугово-серо-коричневых и сероземнолуговых почв между 3829,19–3568,97– 3474,07–2984,20 тыс./г почвы.

• 2.    Общее количество микроорганизмов по глубинам лугово-коричневой почвы изменяется между 6,13-3,9–1,52 млн/г почвы.

• 3.    Биогенность некоторых луговых почв составила соответственно 203079,81 тыс./г гу-

  муса; 201733,20 тыс./г гумуса 180089,63 тыс./г гумуса и 118439,50 тыс./г гумуса.