Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

ИЗМЕНЕНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ SI-ЛИТОТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ В СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ДИАТОМОВОЙ РУДЫ В УСЛОВИЯХ ВЫРАЩИВАНИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

Козлов А.В. 1 Давыдова Ю.Ю. 1
1 ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина»
В работе рассмотрены результаты исследований о влиянии высококремнистой породы диатомита Инзенского месторождения на численность силикатных литотрофных бактерий светло-серой лесной легкосуглинистой почвы, участвующих в биохимическом преобразовании почвенных силикатов. Результаты получены в двухфакторном вегетационном опыте, заложенном на светло-серой лесной легкосуглинистой почве. Схема опыта включала контроль без удобрений, фон полного минерального удобрения культуры (фон NРК) 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 и на неудобренном фоне. Результатами экспериментов было показано, что 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.
яровая пшеница
кукуруза
вегетационный опыт
почвенные силикатные бактерии
светло-серая лесная почва
диатомит
1. Зак Г.А. Освобождение калия из алюмосиликатов почвы «силикатными» бактериями / Г.А. Зак // Микроорганизмы в сельском хозяйстве (Труды Межвузовской научной конференции МГУ им. Ломоносова). – М.: Изд-во моск. ун-та, 1963. – С. 298-306.
2. Козлов А.В. Влияние высококремнистых пород на структуру, численность и ферментативную активность целлюлозосапротрофного микробного пула дерново-подзолистой почвы в условиях выращивания озимой пшеницы и картофеля / А.В. Козлов, А.Х. Куликова // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2016. – № 1 (33). – С. 56-65.
3. Козлов А.В. Влияние кремнийсодержащих стимуляторов роста на биологическую продуктивность и показатели качества озимой пшеницы и картофеля / А.В. Козлов, И.П. Уромова, А.Х. Куликова // Вестник Мининского университета. – 2011. – № 1-1 (13). – С. 31.
4. Козлов Ю.В. Эффективность соединений кремния при возделывании зерновых культур в условиях Смоленской области: автореф. дис…канд. биол. наук : 06.01.04 / Козлов Юрий Владимирович. – Москва, 2010. – 19 с.
5. Матыченков В.В. Влияние кремниевых удобрений на растения и почву / В.В. Матыченков, Е.А. Бочарникова, Я.М. Аммосова // Агрохимия. – 2002. – № 2. – С. 86-93.
6. Матыченков В.В. Роль подвижных соединений кремния в растениях и в системе почва-растение: автореф. дис. … докт. биол. наук : 03.00.12, 03.00.27 / Матыченков Владимир Викторович – Пущино, 2008. – 34 с.
7. Пашкевич Е.Б. Роль кремния в питании растений и в защите сельскохозяйственных культур от фитопатогенов / Е.Б. Пашкевич, Е.П. Кирюшин // Проблемы агрохимии и экологии. – 2008. – № 2. – С. 52-57.

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.


Библиографическая ссылка

Козлов А.В., Давыдова Ю.Ю. ИЗМЕНЕНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ SI-ЛИТОТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ В СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ДИАТОМОВОЙ РУДЫ В УСЛОВИЯХ ВЫРАЩИВАНИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 6-5. – С. 895-897;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=9722 (дата обращения: 25.09.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074