Оценка состояния микробного сообщества дерново-подзолистой супесчаной почвы в зависимости от способа обработки и систем удобрения

Важнейшим компонентом любой агроэкосистемы являются почвенные микроорганизмы, которые осуществляют множество биологических процессов в почве, в том числе определяя направленность и интенсивность трансформации соединений углерода и азота, принимают главное участие в разложении органических остатков, изменении химических свойств и преобразовании минерального состава почвы, что, в конечном итоге, влияет на характер питания растений в процессе онтогенеза.
В этой связи стратегия управления микробными сообществами почвы является одним из перспективных путей повышения почвенного плодородия в условиях рационального ведения сельскохозяйственного производства, особенно экологи- чески безопасного земледелия [1–3]. Основным способом управления функциями почвенного микробиома является изменение условий обитания микроорганизмов – это внесение органических и минеральных удобрений, приемы обработки почвы, севообороты и т. д.
Применяемые агротехнологии оказывают разнонаправленное влияние на состояние микробного сообщества почвы и функциональную активность разных групп почвенных микроорганизмов. За последние 20 лет российскими учеными проведено достаточно много научных исследований по изучению численности и таксономической структуры микробных систем в почвах, различающихся по химическому, физическому и гранулометрическому составам, биоклиматическим факторам, а также в зависимости от антропогенной нагрузки при возделывании сельскохозяйственных культур, по изменению их динамики в различных диапазонах времени [4–18].
В Республике Беларусь в 70–90-х гг. прошлого столетия изучением закономерностей формирования микробного сообщества и установлением его взаимосвязи с функционированием почв занимались Л. А. Карягина с соавторами [19–21] и другие ученые [22–24]. За истекший период в нашей стране изменились не только физико-химические показатели почв, но и агротехника возделывания культур, что, в свою очередь, влияет на деятельность почвенных микроорганизмов. Тем не менее, исследований по данной тематике недостаточно, можно выделить лишь следующие работы в этом направлении [25–28], что и актуализировало проведение данной работы.
Цель исследований – изучение численности основных физиологических групп микроорганизмов в разных слоях дерново-подзолистой супесчаной почвы в зависимости от приемов основной обработки и систем удобрения.

1. Чернов, Т. И. Управление почвенными микробными сообществами: возможности и перспективы (обзор) / Т. И. Чернов, М. В. Семенов // Почвоведение. – 2021. – № 12. – С. 1506–1522.

2. Достижения и перспективы развития почвенной микробиологии в Московском университете / А. Л. Степанов, Н. А. Манучарова, Д. А. Никитин [и др.] // Вестник Московского ун-та. – 2023. – Т. 78. – № 4. – С. 63–69.

3. Микробиологические индикаторы экологических функций почв (обзор) / Д. А. Никитин, М. В. Семенов, Т. И. Чернов [и др.] // Почвоведение. – 2022. – № 2. – С. 228–243.

4. Влияние известкования на комплекс почвенных микроорганизмов и гумусовое состояние дерново-подзолистой почвы в многолетнем опыте / Л. Г. Бакина, М. В. Чугунова, Т. Б. Зайцева [и др.] // Почвоведение. – 2014. – № 2. – С. 225–234.

5. Гармашов, В. М. Принципы и методы оптимизации основной обработки почвы и воспроизводства плодородия чернозема обыкновенного в зернопропашных севооборотах ЦЧР: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.01.01 / В. М. Гармашов; ФГБНУ «ВНИИСС им. А. Л. Мазлумова». – Рамонь, 2018. – 39 с.

6. Минеев, В. Г. Влияние длительного применения удобрений и известкования на биологические свойства почвы / В. Г. Минеев, Н. Ф. Гомонова, Е. В. Морачевская // Проблемы агрохимии и экологии. – 2014. – № 1. – С. 3–9.

7. Русакова, И. В. Теоретические основы и методы управления плодородием почв при использовании растительных остатков в земледелии / И. В. Русакова. – Владимир : ФГБНУ ВНИИОУТ, 2018. – 142 с.

8. Московкин, В. В. Эколого-агрохимическая оценка влияния микробиологических препаратов-деструкторов растительных остатков зерновых культур в агроценозах на дерново-подзолистых супесчаных почвах: дис. ... канд. биол. наук: 03.02.08 / В. В. Московкин; ФГБНУ ВНИИОУ. – Рамонь, 2018. – 39 с.

9. Перфильев, Н. В. Системы основной обработки и формирование ассоциаций микроорганизмов в темно-серой лесной почве / Н. В. Перфильев, О. А. Вьюшина, Д. Р. Майсямова // Достижения науки и техники АПК. – 2015. – Т. 29. – № 10. – С. 16–18.

10. Никульчев, К. А. Влияние культур севооборота на микробиологическую активность, агрофизические свойства почвы и урожайность сои / К. А. Никульчев, Е. В. Банецкая // Земледелие. – 2020. – № 1. – С. 11–14.

11. Чернов, Т. И. Динамика микробных сообществ почвы в различных диапазонах времени (обзор) / Т. И. Чернов, А. Д. Железова // Почвоведение. – 2020. – № 5. – С. 590–600.

12. Бородкин, О. И. Динамика численности микроорганизмов, участвующих в трансформации азотсодержащих веществ в посевах культур зернопропашного севооборота / О. И. Бородкин, Н. В. Безлер, М. А. Сумская // Плодородие. – 2011. – № 5. – С. 19–21.

13. Активность микроорганизмов дерново-подзолистой почвы в различных агроэкосистемах / Н. С. Матюк, В. А. Шевченко, А. М. Соловьев [и др.] // Плодородие. – 2020. – № 2. – С. 61–64.

14. Мосина, Л. В. Экологическая оценка влияния органических и минеральных удобрений на микрофлору дерново-подзолистой почвы и продуктивность агроценозов в экстремальных погодных условиях / Л. В. Мосина, Г. Е. Мерзлая // Известия ТСХА. – 2013. – Вып. 5. – С. 5–18.

15. Микробное сообщество дерново-подзолистой почвы после длительного применения удобрений / Т. А. Карепина, Н. А. Лисицина, Э. А. Муравин [и др.] // Плодородие. – 2012. – № 5. – С. 29–31.

16. Мельникова, Н. А. Влияние различных способов основной обработки на биологическую активность почвы при возделывании яровой пшеницы в условиях лесостепи Заволжья / Н. А. Мельникова, Е. Х. Нечаева // Электронное периодическое изд-е Междунар. науч.-практ журн. «Эпоха науки». – 2015. – № 4.

17. Майсямова, Д. Р. Влияние соломы на численность микроорганизмов чернозема обыкновенного при минимальной обработке / Д. Р. Майсямова, А. П. Лазарев // Аграрный вестник Урала. – 2008. – № 6. – С. 33–35.

18. Балабанова, Н. Ф. Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество лугово-черноземной почвы и урожайность зерна яровой пшеницы в южной лесостепи Западной Сибири: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.04 / Н. Ф. Балабанова; СибНИИСХ. – Новосибирск, 2013. – 19 с.

19. Карягина, Л. А. Влияние последействия удобрений на биологическую активность дерново-подзолистой почвы и урожай моркови / Л. А. Корягина, З. Н. Ти- ханович // Почвоведение и агрохимия. – 1974. – Вып. 11. – С. 122–126.

20. Карягина, Л. А. Особенности развития микрофлоры дерново-подзолистой песчаной почвы при ее окультуривании / Л. А. Корягина, З. Н. Тиханович // Почвоведение и агрохимия. – 1977. – Вып. 13. – С. 63–72.

21. Карягина, Л. А. Влияние условий гумификации соломы на накопление общего углерода, микрофлору и активность ферментов в дерново-подзолистой почве / Л. А. Корягина, Л. М. Стефанькина // Почвенные исследования и применение удобрений : Межведомст. тематич. сб; ред. кол.: И. М. Богдевич [и др.]. – Минск, 1987. – Вып. 18. – С. 93–102.

22. Коляда, Т. И. Влияние тиомочевины, внесенной совместно с минеральными удобрениями, на биологическую активность почвы и урожай растений / Т. И. Коляда // Почвенные исследования и применение удобрений: межведомст. тематич. сб; ред. кол.: Н. И. Смеян [и др.]. – Минск, 1973. – Вып. 4. – С. 136–142.

23. Влияние приемов окультуривания на биогенность и биологическую активность в дерново-подзолистой почве / И. А. Юшкевич [и др.]. // Почвенные исследования и применение удобрений : Межведомст. тематич. сб; ред. кол.: Т. Н. Кулаковская [и др.]. – Минск, 1975. – Вып. 6. – С. 65–72.

24. Чиканова, В. М. Влияние органических и двойных доз минеральных удобрений на биологическую активность дерново-подзолистой супесчаной почвы / В. М. Чиканова // Почвоведение и агрохимия. – 1971. – Вып. 8. – С. 165–170.

25. Атрашкова, А. В. Влияние пестицидов на микрофлору дерново-подзолистой почвы Беларуси / А. В. Атрашкова // Известия Академии агр. наук Республики Беларусь. – 2001. – № 2. – С. 61–64.

26. Концевая, И. И. Оценка состояния микробоценоза почвы при обработке пожнивных остатков микробным биопрепаратом Жыцень / И. И. Концевая, Н. М. Дайнеко, С. Ф. Тимофеев // Известия Гомельского гос. ун-та. – 2019. – № 3 (114). – С. 41–45.

27. Дайнеко, Н. М. Анализ численности микроорганизмов при использовании микробных деструкторов на пожнивные остатки соломы / Н. М. Дайнеко, С. Ф. Тимофеев // Достижения науки и образования. – 2020. – № 8 (62). – С. 11–13.

28. Щур А. В. Экологические подходы к оптимизации состава почвенного микроценоза как основа поддержания стабильной производительной способности агроэкосистем: дис. ... д-ра биол. наук: 03.02.08 / А. В. Щур; Гос. учреждение высшего профессионального образования «Белорусско-Российский университет». – Могилев, 2016. – 326 с.

29. Номенклатурный список почв Беларуси (для целей крупномасштабного картографирования) / Ин-т почвоведения и агрохимии НАН Беларуси; Проектный ин-т Белгипрозем. – Минск, 2003. – 43 с.

30. Титова, В. И. Методы оценки функционирования микробоценоза, участвующего в трансформации органического вещества: науч.-метод. пособие / В. И. Титова, А. В. Козлов. – Н. Новгород : Нижегородская с.-х. академия, 2012. – 64 с.

31. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. – 5-е изд., доп. и перераб. – М. : Агропромиздат, 1985. – 351 с.

32. Чевердин, А. Ю. Влияние бактериальных удобрений на микробиологическу. активность чернозема сегрегационного в посевах ярового ячменя / А. Ю. Чевердин, Ю. И. Чевердин, М. Ю. Сауткина // Агрохимия. – 2023. – № 11. – С. 29–35.

33. Звягинцев, Д. Г. Биология почв: учебник / Д. Г. Звягинцев, И. П. Бабьева, Г. М. Зенова – Изд. 3-е, испр. и доп. – М.: Изд-во МГУ, 2005. – 445 с.

34. Таксономический состав и организация микробного сообщества дерново-подзолистых почв после внесения соломы зерновых культур и использования препарата Баркон / О. В. Орлова, Е. Л. Чирак, Н. И. Воробьев [и др.] // Сельскохозяйственная биология. – 2019. – Т. 54. – № 1. – С. 47–64.

35. Богатырева, Е. Н. Влияние систем удобрения на содержание гумуса и подвижных гумусовых веществ в дерново-подзолистой супесчаной почве / Е. Н. Богатырева, Т. М. Серая // Современные технологии сельскохозяйственного производства: материалы XV Междунар. науч.-практ. конф., Гродно, 18 мая 2012 г., Минск : в 2 ч. / ГГАУ. – Гродно, 2012. – Ч. 1. – С. 9–11.

36. Изменение содержания и состава подвижных гумусовых веществ в дерново-подзолистых почвах под влиянием различных систем удобрения / В. В. Лапа, Т. М. Серая, Е. Н. Богатырева [и др.] // Вес. НАН Беларусi. Сер. агр. навук. – 2012. – № 4 – С. 44–48.

37. Миникаев, Р. В. Управление факторами плодородия и совершенствование системы обработки почвы в агроландшафтах Среднего Поволжья: дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.01.01 / Р. В. Миникаев; ФГБОУ ВО «Казанский гос. аграрный университет». – Казань, 2018. – 546 с.