Почвенная микофлора агроценозов яровых рапса и рыжика

Введение. В настоящее время основной целью сельскохозяйственного производства является разработка технологий, способствующих сохранению урожая и вместе с тем снижению потенциального ущерба окружающей среде [1]. Важным фактором, позволяющим достичь эту цель, служит высокое эффективное плодородие почвы. Одним из основных показателей плодородия почвы является ее биологическая активность, которая представляет собой совокупность биологических и биохимических процессов, протекающих в почве. Биологическая активность почвы зависит от множества факторов: погодных условий, технологии земледелия, а также видов возделываемых культур [2]. Кроме этого, почва является естественной средой обитания многих микроорганизмов: бактерий, ак-тиномицетов, грибов, как сапротрофных, так и фитопатогенных [3; 4]. С деятельностью почвенных микроорганизмов, в состав которых входят микромицеты (микроскопические грибы), связаны разложение растительных остатков, превращение     труднодоступных     форм питательных веществ в усвояемые для растений формы, фиксация свободного азота воздуха, т. е. формирование перегноя [3].

В процессе жизнедеятельности почвенные микромицеты вырабатывают большое количество   физиологически активных веществ. Фитопатогенные мик-ромицеты обладают набором фитотоксинов, отрицательно влияющих на растения. Так, например, некоторые грибы рода Fusarium Link., выделяя токсины, вызывают корневые гнили и увядание растений [5]. Грибы Aspergillus spp. и Mu-cor spp., попадая на семена сельскохозяйственных культур, приводят к их плесневению при хранении [6].

Сапротрофные грибы выделяют вещества, способствующие разложению растительных остатков, и токсины-антибиотики, которые подавляют развитие фитопатогенной микобиоты, т. е. обладают супрессивностью. К грибам с такими свойствами относятся виды Trichoderma spp., используемые в сельском хозяйстве для оздоровления почвы [7].

Соотношение и видовой состав мик-ромицетов в почвах, относящихся к разным типам, различается. Так, в дерновоподзолистой почве г. Пермь установлено наличие грибов: Penicillium spp., Trichoderma spp., Mortierella spp., Mucor spp. и Rhyzopus spp. с преобладанием Mucor spp., содержание которых превысило остальные виды микромицетов в 3– 15 раз [8].

В серых лесных почвах выявлено 14 видов микроскопических грибов, принадлежащих к девяти родам: Mucor spp. , Chaetomium spp. , Alternaria spp. , Aspergillus spp. , Penicillium spp. , Trichoderma spp. , Fusarium spp. , Rhizopus spp. , Verticil-lium spp. [9].

При изучении разных видов черноземов в Калининском и Динском районах Краснодарского края определено преобладание видов родов Penicillium spp. и Aspergillus spp., что характерно для почв южной зоны [10]. В почвах, занятых посевами злаков, в этих районах доминировали представители родов Mucor , Penicillium spp., Fusarium spp. Среди Penicillium spp. преобладал Penicillium chrysogenum , который входит в состав типичных видов каштановых почв и сероземов, однако его широкое распространение в черноземах объяснимо способностью грибов этого рода обитать в почвах разных типов [11].

Кроме этого, на содержание микро-мицетов в почве оказывает влияние и возделываемая сельскохозяйственная культура. Фитосанитарный мониторинг, проведенный в 2006–2018 гг. в семи регионах Российской Федерации, показал, что в патокомплексе почвенных микро-мицетов, ассоциирующихся с корневыми и прикорневыми гнилями земляники, встречаются грибы Rhizoctonia solani, Ceratobasidium destructans, Fusarium spp., Pythium spp. Реже отмечены Colleto-trichum spp., Zythia fragariae (Gnomonia fragariae), Pestalo- tia spp., Phomopsis ob-scurans, Alternaria tenuissima, Botrytis ci-nerea [12].

В почве агроценоза пшеницы озимой в центральной зоне Краснодарского края в 2004–2006 гг. отмечались грибы родов Fusarium spp., Chephalosporium spp. и Penicillium spp. со значительным преобладанием видов Fusarium spp., плотность популяции которых превышала 50 % [13].

В 2018–2019 гг. в северной части Краснодарского края и некоторых районах Ростовской области из почвенных проб выделены микромицеты родов Aspergillus sрр., Penicillium sрр., Mu- cor sрр., Botrytis sрр., Cladosporium sрр., Verti-cillium sрр., Trichotecium sрр. и др. [14].

В агроценозах озимых рапса и горчицы сарептской в центральной зоне Краснодарского края выявлены грибы родов Trichoderma spp., Fusarium spp., Aspergillus niger Tiegh и Mucor mucedo L. в разных соотношениях, зависящих от культуры, с преобладанием грибов-супрессоров Trichoderma spp. [15].

В отношении содержания микромице-тов в почве агроценозов яровых рапса и рыжика в Краснодарском крае информация в доступных литературных источниках отсутствует, в связи с этим целью нашего исследования являлось изучение влияния яровых рапса и рыжика на качественный и количественный состав почвенных микромицетов в агроценозах культур в центральной зоне Краснодарского края.

Материалы и методы. Исследования проводили в 2020–2022 гг. в ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК (г. Краснодар, Россия) на черноземе выщелоченном. Объектами исследования служили микромицеты, содержащиеся в почве агроценозов яровых рапса и рыжика. Изучали слой почвы от 0 до 10 см, т. к. в нем находится основное количество боковых корней этих культур [16].

Отборы проб почвы проводили на расстоянии 1,0 см от корней растений в фазы: 2–4 настоящих листа и желтый стручок. Пробы почвы брали в пяти точках в посеве каждой культуры на площади 0,1 га стерильными инструментами. Далее пробы объединяли в средний образец и из него отбирали навеску 1 г, используемую для приготовления первого разведения. Доводили путем добавления небольшого количества стерильной водопроводной воды до пастообразного состояния и растирали в течение 5 мин. Первое разведение навески почвы делали в стерильной посуде, добавляя стерильную водопроводную воду в соотношении 1 : 10 к весу почвы. Далее в течение 10 мин вертикально встряхивали почвенную суспензию первого разведения в пробирках с резиновыми пробками. После этого стерильной пипеткой отбирали 1 мл и переносили в пробирку с 9 мл стерильной водопроводной воды. При этом получали второе разведение, содержащее 0,01 г/мл почвы (1 : 100). Приготовленное разведение использовали для посева на поверхность питательной среды Чапека в количестве 0,2 мл на одну чашку Петри. Культивирование проводили при температуре 25 °С. Количество колоний мик-ромицетов в каждой чашке подсчитывали на 7-е сутки культивирования и далее делали перерасчет на 1 г почвы [17].

Микромицеты идентифицировали с использованием микроскопа Motic ВА300 с увеличением 400х по определителям В.И. Билай, М.А. Литвинова, А.А. Милько, Н.М. Пидопличко [18; 16; 19; 20; 21; 22].

Результаты и обсуждение. В ходе исследований установлено, что в почве агроценозов яровых рапса и рыжика содержались микромицеты из двух отделов: Ascomycota и Zygomycota. Наиболее многочисленным являлся отдел Ascomycota, к которому относилось 95 % выделенных видов грибов. В состав отдела

Zygomycota входило значительно меньшее количество видов микромицетов – 5 %.

В результате исследований в почвенных пробах выявлены грибы Trichoder-ma spp., Fusarium spp., Penicillium spp., Aspergillus spp. и Mucor spp. с разным содержанием. В данном комплексе микро-мицетов количественным преимуществом отличались грибы Trichoderma spp. и Fusarium spp., их содержание в начале вегетации культур составило в среднем 5,0–5,6 × 10³ и 3,9–4,4 ×10³ КОЕ/г соответственно (таблица).

Таблица

Содержание микромицетов в почве агроценозов яровых рапса и рыжика, центральная зона Краснодарского края, 2020–2022 гг.

К концу вегетации (в фазе желтого стручка) содержание грибов-супрессоров в почве агроценозов в среднем увеличилось: под рапсом до 8,0 × 10³ КОЕ/г, рыжиком – до 1,1 × 10⁴ КОЕ/г. Количество патогенных грибов Fusarium spp. в почвенных пробах в конце вегетации в агроценозах рыжика и рапса также незначительно увеличилось (до 5,5 и 6,2 × 10³ КОЕ/г соответственно).

Плесневые грибы Aspergillus spp., Penicillium spp. и Mucor spp. являются обычными компонентами комплексов почвенных микромицетов, встречались они в почвенных пробах агроценозов рапса и рыжика в среднем в ограниченном количестве – от 2,0 до 9,0 × 10² КОЕ/г. Более то-122

го, грибы Penicillium spp. отсутствовали в почве агроценоза рапса.

Таким образом, структура комплекса почвенных микромицетов агроценозов яровых рапса и рыжика представлена грибами Trichoderma spp., Fusarium spp., Penicillium spp., Aspergillus spp. и Mucor spp. в разных соотношениях. Содержание грибов-супрессоров Trichoderma spp. в почве под изученными масличными культурами семейства капустные увеличивалось в течение вегетации до 8,0 × 10³–1,1 × 10⁴ КОЕ/г, способствуя повышению эффективного плодородия почвы, что позволяет рекомендовать их к включению в севооборот других сельскохозяйственных культур, не имеющих с культурами семейства Капустные общих возбудителей болезней.