Scientific journal
International Journal of Applied and fundamental research
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

CHANGE OF NUMBER SI-LITOTHROPHIC BACTERIA IN THE LIGHT-GREY FOREST SOIL UNDER THE INFLUENCE OF DIATOMITE ORE IN THE CONDITIONS OF GRAIN CROPS CULTIVATION

Kozlov A.V. 1 Davydova Yu.Yu. 1
1 Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical University
1562 KB
In work results of researches about influence of high-siliceous breed of diatomite of the Inzensky field on number silicate the litothrophic bacteria of the light gray forest sandy loamy soil, participating in biochemical transformation of soil silicates are considered. Results are received in the two-factor vegetative experience put on the light gray forest sandy loamy soil. The scheme of experience included control without fertilizers, a background of full mineral fertilizer of culture (NPK background) and four examinees of a dose of diatomite – D1, D2, D3 and D4 (1.5, 3.0, 4.5 and 6.0 g/kg of the soil for crops of a spring-sown field and 2.0, 4.0, 6.0, 8.0 g/kg of the soil for crops of corn), which studied against fertilizers and on not fertilized background. By results of experiments it has been shown that use of the studied agricultural ore – diatomite of the Inzensky field promotes increase of number of the soil microorganisms dissolving silicon connections while the background of fertilizers increases their activity. Apparently, the background of NPK promotes optimization of the general conditions of food of all microbic pool of the soil that, in turn, raises his mobilization biochemical metabolism.
spring-sown field
corn
vegetative experience
soil silicate bacteria
light gray forest soil
diatomite

В современных агрохимических исследованиях проблема изучения новых источников питания растений сходится с изучением микробиологических аспектов влияния удобрений на вещество почвы. В частности это касается таких кремнийсодержащих веществ как диатомиты. Применяемые как удобрения, они способствуют укреплению колоса зерновых, а также снижению полегаемости и пораженности посевов за счет повышения прочности соломины и укреплением ее химической составляющей (кремнецеллюлозной мембраны эпидермиса) [3, 4, 5, 6].

С другой стороны, в рамках этого вопроса известно, что почвенный микробный комплекс за счет своих мощных кислотных и ферментных свойств, участвует в процессе разрушения минералов почвы, следствием чего является постепенное восполнение запасов подвижных силикатов за счет повышения содержания доступного кремния [1, 2, 7].

Малоизученным остается способность силикатных микроорганизмов принимать участие в разложении кремнийсодержащих агроруд – диатомитов, применяемых с известной целью повышения продуктивности культурных растений.

Цель исследования

В рамках данной проблемы была поставлена цель изучить в условиях вегетационного опыта влияние различных доз диатомита на численность силикатных микроорганизмов почвы зерновых культур.

Материалы и методы исследования

В 2015 году было заложено два вегетационных опыта с яровой пшеницей сорта Курская 2038 и кукурузой сорта РООС-299 по одной схеме исследования, включающей контроль без удобрений (вар. 1), фон NРК (вар. 6) и четыре испытуемые дозы диатомита – Д1, Д2, Д3 и Д4 (1.5, 3.0, 4.5 и 6.0 г/кг почвы для посевов яровой пшеницы и 2.0, 4.0, 6.0, 8.0 г/кг почвы для посевов кукурузы), которые изучали на фоне удобрений (вар. 7-10) и на неудобренном фоне (вар. 2-5).

Опыт был заложен на светло-серой лесной легкосуглинистой почве (АПАХ), до закладки характеризующейся как низкогумусированная (1.9 %), слабокислая (5.4 ед. рН) с повышенным содержанием подвижных соединений фосфора (140 мг/кг) и калия (124 мг/кг). В опыте использовали сосуды Митчерлиха на 5 кг почвы под пшеницу и на 10 кг под кукурузу. Опыт заложен в четырехкратной повторности.

Объект изучения – диатомит Инзенского месторождения (Ульяновская область) с химической характеристикой ( % на сух. вещество): общего SiO2 – 82.5, в том числе аморфного SiO2 – 42.0; Р2О5 – 0.05; К2О – 1.06; СаО – 0.28; MgO – 0.76 и др. В качестве фона (вар. 6-10) использовали Nаа (34.6 %), Рс (26.0 %) и Кх (58.0 %) в дозе по 0.2 г/кг д.в. каждого элемента.

Для оценки влияния диатомита на изменение количества силикатных микроорганизмов почвы определяли их численность чашечным методом на алюмосиликатном агаре с отделением ризосферной части почвы по Красильникову. Микробиологический анализ почвы выполнен в свежих образцах, отбор которых проводился в фазу цветения опытных культур. Биологическая повторность в эксперименте четырехкратная, аналитическая повторность проведения лабораторных анализов – пятикратная.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты учета численности микроорганизмов почвы яровой пшеницы и кукурузы, способных усваивать и мобилизировать силикаты почвы и вносимой высококремнистой породы, приведены на рис. 1 и 2.

kozl1.tif

Рис. 1. Влияние диатомита на численность силикатных микроорганизмов в почве под яровой пшеницей

kozl2.tif

Рис. 2. Влияние диатомита на численность силикатных микроорганизмов в почве под кукурузой

Несмотря на явные различия в биомассе корней после уборки культур, при сравнении рисунков видно, что и ризосфера и неризосферная почва яровой пшеницы в большей степени заселена силикатной микрофлорой, чем почва под растениями кукурузы.

Результаты показывают, что в целом увеличение численности микроорганизмов, способных растворять кремниевые соединения, при внесении диатомита выше на фоне минеральных удобрений. При этом в почве под растениями пшеницы фон удобрений способствует повышению численности микрофлоры именно в ризосферной ее части, чего не скажешь об их численности в ризосфере растений кукурузы.

Максимальное количество силикатных микроорганизмов как в почве растений пшеницы, так и в почве под кукурузой, на неудобренном фоне наблюдается при тройной дозе кремниевого вещества (4.5 и 6.0 г/кг), в то время как на фоне NPK – уже при двойной дозе (3.0 и 4.0 г/кг почвы).

При расчетах статистической достоверности полученных результатов анализа математически обоснованное повышение числа КОЕ силикатных микроорганизмов в неризосферной почве под растениями пшеницы также снижается с тройной дозы изучаемого вещества на неудобренном фоне до двойной на фоне удобрений. В ризосфере же таковой является двойная доза диатомита на фоне NPK и одинарная на неудобренном фоне.

Достоверное увеличение численности силикатных микроорганизмов в неризосферной почве под растениями кукурузы начинается при двукратной дозе как в неудобренной почве, так и на фоне NPK. Аналогичная картина наблюдается и в ризосфере растений кукурузы.

Заключение

Таким образом, применение изучаемой агроруды – диатомита Инзенского месторождения способствует повышению численности почвенных микроорганизмов, растворяющих кремниевые соединения, в то время как фон удобрений повышает их активность. По-видимому, фон NPK способствует оптимизации общих условий питания всего микробного пула почвы, что, в свою очередь, повышает его мобилизационный биохимический метаболизм.