В онлайне: 2 (гостей - 2, участников - 0)  Вход | Регистрация

 
УДК 631.461:631.445.4(470.630)

Характеристика почвенной микробиоты и градаций количественного и качественного состава микроорганизмов в процессе антропогенного воздействия


Фаизова В.И., доцент, Перепелкина А.А., ассистент
Ставропольский государственный аграрный университет, Россия

Дана оценка почвенных экосистем. Охарактеризовано изменение состава и биомассы почвенных микроорганимов под влиянием сельскохозяйственного производства (распашки целины).

С образованием достаточно развитого почвенного покрова биосфера - становится целостной завершенной системой, все части которой тесно взаимосвязаны и зависят друг от друга. Непрерывный контроль за состоянием почв и почвенного покрова - обязательное условие получения планируемой продукции сельского и лесного хозяйства.

Еще в 1919 году В.И. Вернадский отмечал, что живое вещество, вошедшее в состав почвы, обуславливает в ней самые разнообразные изменения свойств: создает мелкоземистость и рыхлость, влияет на физические свойства и структуру, на химические процессы, приводит к смешению химических элементов силами жизни.

В настоящее время перед сельскохозяйственным производством региона стоит задача - обеспечить дальнейший рост и устойчивость производства продуктов питания и сырья для промышленности. Выполнение этой задачи должно идти не любой ценой, а на основе сохранения и повышения плодородия почв. И только оно способно реально повысить производительную силу земли.

Нами был проведен анализ сравнения численности основных физиологических групп микроорганизмов черноземов южных, обыкновенных, выщелоченных и солонцеватых на целинных и пахотных угодиях.

Основной комплекс полевых и лабораторных исследований проводился в сезонной динамике по основным фазам вегетации озимой пшеницы: весенние кущение, цветение, молочно-восковая спелость и после уборки культуры. На целинных участках исследования проводились в те же сроки, что и на пашне.

Отбор почвенных образцов для анализа из зоны ризосферы производили в одно и то же время суток.

Количественный учет почвенных микроорганизмов, относящимся к разным трофическим и таксометрическим группам, проводили методом высева почвенной суспензии на элективные питательные среды.

Одним из важнейших условий почвообразования и тем звеном, которое во многом обеспечивает экологическое равновесие любой почвенной экосистемы, является деятельность микроорганизмов [1]. Процесс почвообразования непрерывно связан с деятельностью почвенной микрофлоры, которая обуславливает питательный режим растений. Без снабжения растений из почвы такими элементами как фосфор и калий, поступающими из минералов, было бы невозможно создание первичной растительной продукции. Разрушение минералов происходит частично под влиянием корневых систем растений, но в наибольшей степени оно осуществляется в результате жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, образующих органические и минеральные кислоты, щелочи, выделяющих во внешнюю среду синтезированные ими ферменты, полисахариды, фенольные соединения. Эти вещества прямо или косвенно взаимодействуют с минералами, разрушая кристаллические решетки, образуя комплексные соединения, переводя элементы из одной формы в другую с изменением их валентности и подвижности.

Состояние почвенных экосистем определяется как природными, так и антропогенными факторами, которые в определенной комбинации могут привести к нарушению равновесия почвообразовательного процесса, складывавшегося на протяжении столетий. Значительно почвенные системы могут быть разбалансированы при антропогенном воздействии. Использование сельскохозяйственном производстве черноземов влияет на численность и активность микробных популяций в почве.

Изучение изменения процесса почвообразования при распашке черноземов невозможно без детального исследования популяций микроорганизмов в почве. Это необходимо для наиболее полного понимания процесса почвообразования при учете антропогенного фактора и возможного устранения негативных последствий. Е.Н. Мишустин [2] утверждает, что изучение изменения численности микробов в составе почвенной массы имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение. Микробная ассоциация должна рассматриваться как наиболее подвижная часть почвенного компонента, которая доставляет растениям доступные формы питательных веществ.

Микробиоценоз почвы и растительное сообщество находятся в прямой зависимости друг от друга, активность одного непосредственно влияет на способность другого к росту и размножению. В соответствии с экологическими условиями, растительным покровом и физико-химическими свойствами почвы формируется сообщество микроорганизмов, характерное для конкретного типа почв. Микроорганизмы занимают различные трофические уровни, но основной поток энергии идет через сапрофиты. Главная сторона их деятельности - минерализация и гумификация продуктов экзоосмоса и мортмассы животных и растений, попадающих в почву, тесно связана с процессами почвообразования и питания растений. Микроорганизмы завершают многие биогеохимические циклы, регулируют накопление и освобождение биогенных элементов [3].

В разложении растительных субстратов принимают участие более 2000 видов бактерий и актиномицетов, а также не менее 50 видов грибов. Так, пахотный горизонт почвы населен грибами, бактериями, актиномицетами, которые превращают органические и минеральные вещества в усвояемые для растений формы. Таким образом, наиболее глобальная и значительная функция почвенной микробиоты - разрушение и преобразование минеральной основы почв.

В результате исследований выявлено (таблица), что общая численность микроорганизмов на пашне в несколько раз превосходит численность на целине. Эта закономерность прослеживается по всем подтипам изучаемых черноземов. Целинные участки имеют относительно стабильные показатели численности микроорганизмов в течение вегетационного периода.

Среди изученных групп микроорганизмов целины наибольшим было количество представителей азотпреобразующей микрофлоры. Среди изученных подтипов черноземов самой высокой численностью выделяется чернозем обыкновенный карбонатный.

Таблица 1 - Сезонная динамика численности микроорганизмов в черноземах Центрального Предкавказья

Подтипы черноземовЦелинаПашня
КущениеЦветениеМол.-воск. спелостьПосле уборкиКущениеЦветМол.-воск. спел.После уборки
Аммонификаторы (млн. КОЕ / 1 г)
Южный8,931,933,023,49,34,027,028,8
Обыкновенный5,845,264,532,937,561,07,0 26,6
Выщелоченный5,434,643,027,015,68,61,436,0
Солонцеватый7,37,711,614,24,413,725,310,6
Микроорганизмы, использующие минеральный азот (млн. КОЕ / 1 г)
Южный9,028,029,022,19,476,0101,026,0
Обыкновенный19,639,053,030,826,0144,487,223,9
Выщелоченный7,910,614,815,93,228,437,210,8
Солонцеватый13,110,717,517,25,517,236,014,4
Микроскопические грибы (тыс. КОЕ / 1 г)
Южный1064908527285562510
Обыкновенный329479455423716074
Выщелоченный40307983771168447
Солонцеватый1541294114134116
Целлюлозоразрушающие микроорганизмы (тыс. КОЕ / 1 г)
Южный10021423025092162153300
Обыкновенный67802182992333104122
Выщелоченный817612818914098266528
Солонцеватый363264942152133328


Между черноземами южными, выщелоченными и солонцеватыми значительной разницы в этом показателе не обнаружено. Количество микромецетов и целлюлозоразрушающих микроорганизмов было на 2-3 порядка ниже численности аммонификаторов и нитрификаторов.

На пашне, в отличие от целины, возникают существенные сезонные колебания в показателях микробных сообществ. На всех рассмотренных подтипах черноземов количество аммонификаторов было наименьшим в фазы начального роста и развития культуры. В черноземах южном, выщелоченном и солонцеватом в этот период численность изучаемой группы микроорганизмов колебалась в пределах 10 млн. КОЕ на 1 г почвы с некоторыми колебаниями в сторону увеличения или уменьшения данного показателя. И лишь на черноземе обыкновенном аммонификаторов было несколько десятков миллионов. Далее происходило резкое увеличение в численности аммонификаторов, пик которых приходится на фазы цветения и молочно-восковой спелости озимой пшеницы.

В фазы активного роста и развития культур разница по численности аммонификаторов в сравнении с начальным периодом составляла на пашне в среднем 3-10 раз, пашня превосходила целину в 2-4 раза.

К концу вегетации и в послеуборочный период количество микробов резко падает до значений начала вегетации или ниже. Такой динамизм, безусловно, связан с интенсивностью корневых выделений в различные фазы развития культуры. Наиболее активна корневая система в критические периоды, приуроченные к цветению и началу созревания. В отсутствие культуры почвенная микрофлора резко снижает свою численность.

Библиографический список

  1. Витько Е. В. Формирование устойчивого развития территории / Е.В. Витько, А.А. Татаринцева, Н. В. Седых, О.А. Подколзин, А.В. Лошаков // Аграрная наука и образование: состояние, проблемы и перспективы развития 2010. С. 22-26.
  2. Мишустин Е. Н. Микрофлора черноземных почв / Е. Н. Мишустин, В.А. Мирзоева, Е. П. Громыко // Микрофлора северной и средней части СССР.М.: Наука.-1966. - С.24-53.
  3. Мякшина Т.Н. Экофизиологические профили черноземов под различными системами землепользования на основе индекса сопротивляемости экосистем/ Т.Н. Мякшина, А.А. Реветнев, Е.В. Благодатская // Почвоведение. - 2008. - № 4. - С. 152-157.
  4. Нечаев И. В. Понятие "экологический мониторинг" в современном трансформирующемся обществе / И.В. Нечаев, Т.В. Вергун, В. Лепихова, А.А. Земцева // Культура и общество: история и современность материалы III Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции. Филиал Российского государственного социального университета в г. Ставрополь; под редакцией: О. Ю. Колосовой, Т. В. Вергун, Р. Ф. Гударенко. 2014. С. 120-124.
  5. Письменная Е.В. Организация устойчивых сельскохозяйственных ландшафтов Ставрополья посредством ландшафтно-экологического подхода / Е.В. Письменная, А.В. Лошаков, А.А. Татаринцева // Вестник АПК Ставрополья. 2012. № 1 (5). С. 111-113.


 

Разделы конференции »

  1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ

 

Проекту Kadastr.ORG требуются средства на хостинг и развитие

Сумма: руб.