 |  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 УДК 631.461:631.445.4(470.630) Характеристика почвенной микробиоты и градаций количественного и качественного состава микроорганизмов в процессе антропогенного воздействия
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.
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
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
