Почвенные организмы являются обязательным компонентом любой агроэкосистемы, они обладают мощным ферментативным аппаратом, выполняют многообразные функции в круговороте веществ, обеспечивая постоянное функционирование экосистем в целом, способствуя возрастанию плодородия почвы [9, 4].
Исследования проводились в на полях ОПХ «Омское» СибНИИСХ, расположенных в южной лесостепи Западной Сибири.
Почва опытного участка — лугово-черноземная среднегумусовая среднемощная тяжелосуглинистая с содержанием гумуса 6,4—6,8 %, валового азота 0,32—0,34 %, валового фосфора 0,16—0,17 %, нитратного азота 8,8—9,0 мг/кг, подвижного фосфора (по Чирикову) 9,9—10,4 мг/100 г, обменного калия 33,9—35,7 мг/100 г, рН водный 6,6 — 6,8.
Влияние минеральных удобрений на биологическую активность почвы изучали в полевом стационарном многофакторном опыте на основе 4-польного зернопарового севооборота со следующим чередованием культур: пар, озимая рожь, просо, ячмень.
В схему опыта включены три фактора:
-
- фосфорный фон (10, 15, 20, мг/100 г);
последействие фосфорных удобрений (Р2О5 — 60,120 д. в. кг/га);
действие азотных удобрений (N — 30,60 д. в. кг/га).
Закладка опыта проведена методом расщепленных делянок. Повторность трехкратная. Сорт проса: Омское — 16.
Влияние минеральных удобрений на плодородие и экологическое состояние почвы оценивали по численности различных групп микроорганизмов на твердых питательных средах: мясо — пептоном агаре (МПА) для бактерий, утилизирующих органические соединения азота, среде Мишустиной — для олигонитрофилов, среде Муромцева — Герретсена — для бактерий мобилизующих минеральные фосфаты, водный выщелоченный агар с добавлением двойной аммонийно-агниевой соли фосфорной кислоты — для нитрификаторов, подкисленной среде Чапека — для грибов [1]. Активность уреазы в почве определяли методом Гофмана, нитрификационную способность — по Кравкову с инкубацией 21 суток, интенсивность разложения целлюлозы по Тихомировой [10], суммарную биологическую активность методом Ацци в изложении Л. А. Карягиной [5].
Многочисленными исследованиями установлено, что применение минеральных удобрений, как правило, увеличивает численность бактерий, актиномицетов и грибов в почвах [6, 8 и др.].
При этом рост численности микроорганизмов при внесении удобрений связывают с обогащением удобренных почв элементами питания, увеличением размеров экзосмоса и корневого опада растений во время вегетационного периода и большим количеством растительных остатков после уборки сельскохозяйственных культур [7]. Не всегда минеральные удобрения оказывают стимулирующее воздействие на численность почвенных микроорганизмов [3]. Степень воздействия различных доз и видов удобрений на микрофлору зависит от физико-химических особенностей исследуемой почвы.
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Характер действия минеральных удобрений на общую численность микроорганизмов и их биологическую активность во многом определяется совокупным влиянием различных экологических факторов: влажностью и температурой почвы, степенью ее окультуренности, видом возделываемой культуры, а также дозой удобрений и длительностью их применения.
Исследования показали, что изучаемая лугово-черноземная почва характеризуется значительной биогенностью, общая численность микроорганизмов растущих на МПА, варьировала от 15,7 до 30,1 млн/г, олигонитрофилов от 51,2 до 107,2 млн/г, нитрификаторов от 1,3 до 3,8 тыс/г, грибов от 20,5 до 69,3 тыс/г, бактерий, мобилизующих минеральные фосфаты от 34,8 до 104,9 млн/г.
Численность микроорганизмов под растениями проса различалась по годам исследований и во многом зависела от метеоусловий, складывающихся в течение вегетационного периода. Так, например, в вегетационный год период которого отличался засушливостью, общая численность микроорганизмов колебалась в пределах 98—215 млн/г, а в годы с благоприятным режимом увлажнения она составляла 180—245 млн/г. Целлюлозолитическая активность, определяемая в естественных полевых условиях, и была в пределах 35,7—69,7 %. Ранее проведенными исследованиями установлено, что количество влаги в почве один из определяющих факторов разложения целлюлозы даже при ограниченных тепловых ресурсах почвы [2].
В среднем за годы исследований не выявлено четких различий в вариантах опыта, но наблюдалась тенденция роста численности микроорганизмов с повышением плодородия почвы по фосфору. В наибольшей степени увеличилось количество олигонитрофилов и нитрификаторов, на 9—25 и 30—60 % соответственно. Применение фосфорных удобрений стимулировало рост численности бактерий, мобилизующих фосфаты, на 20—33 %. Общая численность микроорганизмов соответственно возрастала по мере повышения плодородия почвы на 11—26 % интенсивность разложения целлюлозы колебалась в пределах 10 % относительно контроля не зависимо от обеспеченности почвы подвижным фосфором (табл. 1).
Таблица 1
Влияние фосфорных фонов на биологическую активность почвы под растениями проса в 1 грамме абс. сухой почвы
Активность гидролитического фермента уреазы была невысока и практически не изменялась по фонам плодородия.
Увеличение суммарной биологической активности почвы под просом на среднем и высоком фоне плодородия связано с важным значением фосфора в минеральном питании культуры. На обогащенном подвижном фосфором фоне был получен повышенный урожай зерна проса, сформировалась наибольшая масса корневых и пожнивных остатков, что послужило причиной повышения нитрификационной способности почвы и оказало стимулирующее действие на другие показатели биологической активности.
Корреляционный анализ подтверждает тесную положительную связь между содержанием подвижного фосфора в почве и численностью нитрификаторов (r=0,750±0,245).
Применение азотных удобрений не оказало существенного влияния на биологические свойства почвы под просом (табл. 2), что связано с хорошей обеспеченностью почвы азотом, поскольку предшественником проса была озимая рожь. В слое 0—20 см количество нитратного азота перед посевом в разные годы в зависимости от фосфорного слоя составляло от 9,0—15,0 мг/кг, к фазе выхода в трубку содержание N-NО3 повышалось за счет минерализационных процессов до 20,0—38,4 мг/кг.
Наибольший урожай зерна проса (2,96 т/га) получен на высоком фосфорном фоне с содержанием подвижного фосфора в почве 20 мг/100 г и с последействием фосфорных туков, внесенных в дозе 120 кг д. в. га. Получены достоверные прибавки урожая зерна проса при улучшении условий фосфорного питания от 0,24—0,35 т/га, от последействия фосфорных удобрений — 0,13—0,32 т/га и от азотных туков — 0,32—0,46 т/га. Установлена корреляционная связь продуктивности проса с численностью нитрификаторов (r=0,875±0,248), а также с нитрификационной способностью почвы (r=0,690±0,188).
Таблица 2
Влияние азотных удобрений на биологическую активность почвы под растениями проса в 1 грамме абс. сухой почвы
Полученные данные свидетельствуют о влиянии почвенных микроорганизмов на ин