СТРУКТУРА МИКРОБНОГО ЦЕНОЗА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД ГОРОХ

Гармашов В.М.

ведущий научный сотрудник,

кандидат сельскохозяйственных наук

Крячкова М.П.

младший научный сотрудник

Научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Центрально-Черноземной полосы им В.В. Докучаева,

Россия, Воронежская область, Каменная Степь

Аннотация. В статье изложены результаты изучения структуры микробного ценоза почвы в течение вегетации гороха при различных способах основной обработки почвы в НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева за 2014-2016 гг. Численность микроорганизмов, определенная методом поверхностного посева на твердые питательные среды показала, что наибольшая биологическая активность чернозема обыкновенного в почвенно-климатических условиях ЦЧЗ отмечается по отвальной обработке – вспашке на глубину 20-22 и 14-16 см. Минимальные показатели получены в варианте «нулевой» обработки почвы.

Ключевые слова: микроорганизмы, биологическая активность, структура микробного ценоза.

Актуальность. Биологические и биохимические процессы, протекающие в почве, неразрывно связаны с населяющими ее микроорганизмами[1],. Микроорганизмы составляют важнейшую часть почвенной биоты. Они участвуют в круговоротах основных биогенных элементов, играют первостепенную роль в разложении органических остатков, образовании гумуса, формировании плодородия почвы[2-3]. Рост микроорганизмов, в свою очередь, во многом зависит от ее состояния. Почвенная микрофлора служит своеобразным индикатором реакции почвы на агротехнические мероприятия, в частности, на обработку почвы[4].

Полевые исследования проводились в стационарном опыте НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева в 2014-2016 гг. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый с благоприятными физико-химическими и агрохимическими показателями. Содержание гумуса (по Тюрину в модификации В.Н. Симакова, ГОСТ 2613-91) – 7,1 %, общего азота (по Гинзбургу) – 0,36 %, общего фосфора (по Гинзбургу и Щегловой) – 0,33 %, общего калия (по Ожигову) – 1,87 %, азота гидролизуемого (по Тюрину и Кононовой) – 63,3 мг/кг почвы, сумма поглощенных оснований (ГОСТ 27821-88) – 68,7 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки – 7,14 %, гидролитическая кислотность –0,70 мг-экв/100 г почвы.

Схема стационарного опыта включала следующие варианты обработки почвы: 1) вспашка на глубину 20-22 см (контроль); 2) вспашка на глубину 14-16 см; 3) безотвальная обработка почвы на глубину 14-16 см; 4) минимальная система обработки почвы в севообороте (безотвальная обработка на 6-8 см - КПЭ-3,8); 5) нулевая обработка почвы по технологии No-till.

В среднем за вегетационный период, в почвенно-климатических условиях ЦЧЗ, как по общей численности микроорганизмов, так и по структуре микробного ценоза достаточно наглядно отмечается тенденция роста микробиологической активности чернозема обыкновенного при отвальной обработке почвы (табл. ). Максимальная численность микроорганизмов в слое 0-20 см была по вспашкам на глубину14-16 см и 20-22 см и составила 46,1 и 45,5 млн КОЕ в 1 г абс. сухой почвы.

Безотвальная, чизелевание на 14-16 см, поверхностная (КПЭ-3,8 на глубину 6-8 см) и нулевая обработки почвы привели к снижению общей численности микроорганизмов в черноземе обыкновенном, по сравнению с контролем – (вспашкой на глубину 20-22 см), на 10,9, 7,9 и 12,7%. На залежи средневегетационная численность микроорганизмов в слое почвы 0-20 см была минимальной и составила 33,0 млн КОЕ в 1 г абс. сухой почвы или на 27,5% ниже, чем по вспашке на глубину 20-22 см.

Таблица – Влияние различных способов обработки на численность микроорганизмов в 1г абсолютно сухой почвы . в 0-20см слое

за ( 2014-2016 гг.).

Группа микроорганизмов	Обработка почвы и глубина					Залежь
	Вспашка 20-22 см	Вспашка 14-16 см	Безотвал. 14-16 см	Поверхн. 6-8 см	Нулевая
На МПА млн клеток/1г п.	11,17	11,61	9,88	11,13	10,12	6,24
На КАА млн клеток/1г п.	21,71	21,46	20,88	18,50	17,94	16,62
Актиномицеты млн клеток/1г п.	3,22	3,17	3,22	3,18	3,06	2,57
Минерализаторы гумуса млн клеток/1г п.	9,39	9,83	6,77	9,07	8,40	7,59
Грибы тыс. клеток/1г п	37,85	32,43	33,73	42,51	39,94	40,18
Целлюлозо- разлогающие тыс. клеток/1г п	60,35	68,01	65,73	70,55	72,32	65,69
Нитрификаторы тыс. клеток/1г п	0,40	0,38	0,37	0,49	0,40	0,38
Азотобактер в 50г почвы	424,2	379,8	384,1	383,3	363,2	12,37
Общая численность микрорг-в млн. клеток/1г п.	45,5	46,07	40,75	41,88	39,52	33,02

Подсчет микроорганизмов различных физиологических групп методом посева почвенной суспензии определенных разведений на элективные питательные среды показывает, что если численность микроорганизмов, развивающихся на МПА, КАА и актиномицетов по обработкам почвы изменялась незначительно, то минерализаторы гумусовых веществ очень чутко реагировали на интенсивность обработки почвы. Максимальное их количество было по отвальной и поверхностной обработкам почвы- 9,83-9,07 млн. КОЕ в 1 г абс. сухой почвы. А минимальное количество на мелкой безотвальной и нулевой обработках 6,77 и 8,40 млн КОЕ в 1г абс. сухой почвы. На залежи их численность равнялась 7,59 млн КОЕ в 1 г абс. сухой почвы.

Целлюлозоразлагающие микроорганизмы наибольшую активность имели на поверхностной и нулевой обработках, где их численность составляла 70,55 и 72,32 тыс. КОЕ в 1 г абс. сухой почвы. При значении на вспашках 60,35 и 68,01, залежи 65,69 тыс. КОЕ в 1 г абс. сухой почвы.

Грибы и нитрифицирующие микроорганизмы имели разнонаправленность в интенсивности развития по изучаемым обработкам почвы.

Как известно, развитие азотобактера является достаточно объективным показателем плодородия почвы. Максимальная численность азотобактера в среднем за вегетационный период в слое почвы 0-20 см была при вспашке на глубину 20-22 см и составила 424,2 шт. КОЕ в 50 г почвы. При мелкой вспашке на глубину 14-16 см его численность была ниже на 10,5%, мелкой безотвальной,(чизелевании на глубину 14-16 см) – на 9,5%, поверхностной, (КПЭ-3,8 на глубину 6-8 см) – 9,6, нулевой обработке – на 14,4%. На залежи численность азотобактера в 0-20 см слое составляла - 12,37 шт. в 50 г почвы или была ниже, чем на вспашке на глубину 20-22 см более чем в 34 раза.

Минимализация в обработке почвы, применение поверхностной и нулевой обработок не привели к дифференциации пахотного слоя по заселению и активности микроорганизмов в нем.

Таким образом, в течение вегетационного периода применение различных обработок (отвальных, безотвальных, поверхностной и нулевой) оказывало влияние на микробиологическую активность и структуру микробного ценоза. Наибольшая биологическая активность чернозема обыкновенного в почвенно-климатических условиях ЦЧЗ отмечается по отвальной обработке – вспашке на глубину 20-22 и 14-16 см. Минимальные показатели получены в варианте «нулевой» обработки почвы.

Список литературы:

1. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия / Е.Н. Мишустин М.: Наука, 1972.344с.

2. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. М.; Колос, 1996. 366с.

3. Кутовая Н.Я. Суммарные показатели биологической активности почвы при различных обработках обыкновенного чернозема //Повышение плодородия черноземов и агротехника возделывания сельскохозяйственных культур: науч. тр. Каменная степь, 1984. С. 22-30

4.Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. М.:Изд-во АН СССР, 1958. 464с.

THE STRUCTURE OF THE MICROBIAL CENOSIS IN VARIOUS SPO-SABAH PROCESSING OF THE SOIL UNDER THE PEA.

Garmashov V. M. leading researcher, candidate of agricultural Sciences

Kryachkov M. P. junior researcher Research Institute of agriculture

Central-Chernozem band named after V. V. Dokuchaev, Russia,

Voronezh region, Stone Steppe

Annotation. The article presents the results of studying the structure of microbial cenosis of the soil during the growing season peas with different methods of basic tillage in niiskh PPP. V. V. Dokuchaeva for 2014-2016

The number of microorganisms determined by the method of surface sowing on solid nutrient media showed that the greatest biological activity of ordinary Chernozem in the soil and climatic conditions of the LRC is observed on the blade treatment-plowing to a depth of 20-22 and 14-16 cm.the Minimum figures are obtained in the variant of "zero" tillage.

Key words: microorganisms, biological activity, structure of microbial cenosis.

References:

1. Mishustin E. N. Microorganisms and agricultural productivity / E. N. Mishustin, Moscow: Nauka, 1972.344 p.

2. Kiryushin V. I. Ecological bases of agriculture. M.: Kolos, 1996. 366p.

3. Kutova N. I. Aggregate indicators of the soil biological activity under different treatments of ordinary Chernozem //increase the fertility of the black soil and agrotechnics of cultivation of agricultural crops: scientific. Tr. Stone steppe, 1984. p. 22-30

4. Krasilnikov N. A. Soil microorganisms and higher plants. Moscow: Izd-VO an USSR, 1958. 464р.