WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Черепухина Ирина Вячеславовна

Микробиологические и биохимические процессы

в черноземе выщелоченном при использовании микромицета-целлюлозолитика с соломой ячменя

Специальность 03.02.13 – почвоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Воронеж, 2012

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы им. А.Л. Мазлумова» Россельхозакадемии.

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

Безлер Надежда Викторовна

Официальные оппоненты:

Надежкин Сергей Михайлович, доктор биологических наук, профессор, Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур Россельхозакадемии, заведующий лабораторией применения агрохимических средств.

Ступаков Алексей Григорьевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры земледелия и агрохимии Белгородской сельскохозяйственной академии им. В.Я. Горина

Ведущая организация: Воронежский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени В.В. Докучаева (Воронежская обл., Таловский район)   

Защита состоится «26» декабря 2012 г. в 14 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.038.02. при Воронежском государственном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, Университетская пл., 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного университета

Автореферат разослан «23» ноября 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Л.И. Брехова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В настоящее время в почву вносят недостаточное количество органических удобрений, что приводит к нарушению баланса гумуса и ухудшению почвенного плодородия. Одним из путей пополнения запасов гумуса в агрофитоценозах зернопаропропашных севооборотов является использование соломы зерновых культур в качестве органического удобрения, так как запашка ее биологического урожая увеличивает приход органического вещества в 1,5-2 раза, а также повышает микробиологическую активность почвы. [Авров О.Е., 1979; Федоров В.А., 1980; Багаутдинов Ф.Я., Хазиев Ф.Х., Мукатанов А.Х., 1985; Дедов А.В., 1999, 2000; Лазарев А.П., Абрашин Ю.И., 2000; Сергеев Г.Я., 2006; ПРИКАЗ Управления по экологии и природопользованию Воронежской обл. от 12.03.2007 N 132 "Об утверждении рекомендаций по утилизации пожнивных остатков и соломы"; Колесникова М.В., 2009; Солдатова С.С., 2011]. Только в Воронежской области излишки соломы составляют от 2 до 3,5 млн. т. В тоже время, она является источником элементов минерального питания. В ее состав входит: 0,5% азота, 0,2% фосфора, 0,8% калия, а также сера, кальций, магний и различные микроэлементы (бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт и др.). Так, при средней урожайности соломы 4 т/га в почву поступает 1800 кг/га углерода, 14-22 кг/га азота, 3-7 кг/га фосфора, 22-55 кг/га калия [Мишустин Е.Н., 1971; Кольбе Г., Штумпе Г., 1972; Применение соломы зерновых культур на удобрение в Томской области, 2004; Агрохимический бюллетень №2, 2006; Русакова И.В., 2011].

Запашка соломы благоприятно действует на биологическую активность почвы, при этом происходит накопление гумусовых веществ, а также элементов питания, необходимых растениям [Емцев В.Т., Ницэ Л.К., 1981; Гамаюнова В.В., 1986; Cai Xiaobu, Qian Cheng, Zhang Yuan, Pu Qiong, 2004; Дедов А.В., 2007]. Положительное влияние соломы на плодородие почвы зависит от наличия необходимых условий для ее разложения. Поскольку соотношение углерода и азота в соломе очень широкое – C:N 70-90:1, скорость ее разложения замедляется. На начальных этапах ее деструкции происходит иммобилизация азота и накапливаются токсические соединения в почве [Мишустин Е.Н., 1971; Кольбе Г., Штумпе Г., 1972; Верниченко Л.Ю., Мишустин Е.Н., 1980; Пшебельский В.В., Гаврилюк М.С., 1980; Емцев В.Т., Ницэ Л.К., 1981; Щербаков А.П., Рудай И.Д., 1983; Raina J.N., Goswami K.P., 1989; Лобков В.Т., 1994; Зезюков Н.И., 1999; Комаревцева Л.Г., 2005; Коржов С.И., 2007; Дедов А.В., 2007].

В ЦЧР в условиях недостаточного увлажнения скорость микробиологического разложения соломы в почве затягивается на несколько лет. Ускорить этот процесс и предотвратить негативные последствия от запашки соломы можно при помощи специализированного штамма микромицета-целлюлозолитика и дополнительных компонентов для активизации его жизнедеятельности. При этом в почве останутся продукты полураспада, которые могут быть включены в процесс синтеза молекул гумуса.

Цель исследований: установить степень влияния запашки соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком на микробное сообщество почвы, ее ферментативную активность, процесс гумификации и формирование потенциального и эффективного плодородия почвы в зернопаропропашном севообороте.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

  • выявить воздействие запашки соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком на динамику численности микрофлоры почвы, участвующей в процессах трансформации органических остатков и круговороте азотных и фосфорных соединений;
  • определить влияние разложения соломы под действием микромицета-целлюлозолитика на динамику активности ферментов, участвующих в трансформации соединений азота;
  • установить взаимосвязь использования соломы и микромицета-целлюлозолитика с динамикой активности ферментов, принимающих участие в процессах гумусообразования;
  • определить степень влияния запашки соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком содержание гумуса в почве;
  • выявить последействие запашки соломы с микромицетом-целлюлозолитиком на урожайность культур парового звена севооборота.

Научная новизна.

Впервые выявлено, что интродуцированный в почву при запашке соломы ячменя аборигенный штамм микромицета-целлюлозолитика, выделенный из чернозема выщелоченного, успешно освоил субстрат. Это подтверждается динамикой его численности. Установлено, что одновременно возрастает количество диазотрофов, консортивно связанных с ним (на 75,8% по сравнению с контролем).

Численность микроорганизмов, принимающих участие в малом круговороте фосфора, повысилась на 43,2 %, что способствовало улучшению режима питания озимой пшеницы и сахарной свеклы.

Выявлено, что микромицет-целлюлозолитик стабилизирует численность почвенных микромицетов на оптимальном для чернозема выщелоченного уровне: 60-80 тыс. КОЕ в 1 г абсолютно сухой почвы.

Впервые экспериментально установлено повышение численности зимогенной микрофлоры при интродукции в почву микромицета-целлюлозолиттика с дополнительными компонентами и соломой ячменя.

Показано, что совместное внесение в почву соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком и другими компонентами способствует активизации гумификационных процессов, что подтверждается соотношением полифенолоксидазной и пероксидазной активности почвы. Условный коэффициент гумификации возрастает на 30,3% (в контроле Кгум. составил 0,92). Ускорение процесса деструкции соломы отражает накопление гумуса в парующей почве.

Впервые выявлено положительное последействие совместного внесения в почву соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком, азотным удобрением и питательной добавкой на продуктивность культур зернопаропропашного севооборота.

Практическая значимость.

Результаты исследований могут быть использованы в производстве при применении соломы ячменя в качестве удобрения. Микромицет-целлюлозолитик способствует ускорению разложения соломы, активизации почвенной микрофлоры, а также накоплению гумуса в почве (0,3-0,4 %). Благодаря активному развитию диазотрофов повысится содержание в почве доступного для растений азота.

Использование микромицета-целлюлозолитика при запашке соломы, за счет консорциума целлюлозолитики-диазотрофы, будет способствовать стабилизации агрофитоценоза, что выразится в снижении фитотоксичности почвы и повышении продуктивности культур зернопаропропашного севооборота.

Положения, выносимые на защиту:

1. Внесение в почву с соломой ячменя микромицета-целлюлозолитика, азотного удобрения и питательной добавки активизирует развитие микроорганизмов, принимающих участие в малом круговороте азота.

2. Использование ячменной соломы с дополнительными компонентами способствует повышению уровня активности ферментов-оксидоредуктаз, благодаря действию которых усиливаются процессы гумификации.

3. Под воздействием микромицета-целлюлозолитика и других компонентов ускоряется трансформация внесенной в пар соломы и повышается продуктивность последующих культур севооборота.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы были представлены на Всероссийском симпозиуме с международным участием «Современные проблемы физиологии, экологии и биотехнологии микроорганизмов» (МГУ, Москва, 2009), Всероссийской научной конференции XIII Докучаевские молодежные чтения «Органо-минеральная матрица почв» (СпбГУ, Санкт-Петербург, 2010); Международной научно-методической конференции Геосети России и стран СНГ «Состояние и перспективы агрохимических исследований в Географической сети опытов с удобрениями» (ВНИИА, Москва, 2010); IX Международной научно-методической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (Мичуринский аграрный университет, Мичуринск-наукоград, 2010); Всероссийской научной конференции, посвященной 40-летнему юбилею Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН «Биосферные функции почвенного покрова» (Пущино, 2010); Научно-практической конференции Курского отделения межрегиональной общественной организации «Общество почвоведов имени В.В. Докучаева» «Актуальные проблемы почвоведения, экологии и земледелия» (ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, Курск, 2010); Всероссийской научной конференции XVI Докучаевские молодежные чтения, посвященной 165-летию со дня рождения В.В. Докучаева «Почвы в условиях природных и антропогенных стрессов» (СпбГУ, Санкт-Петербург, 2011); 15-ой Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология – наука XXI века» (Пущино, 2011); I Международной заочной конференции «Устойчивое развитие АПК: рациональное природопользование и инновации) (ПетрГУ, Петрозаводск, 2011); Научной сессии Воронежского государственного университета (ВГУ, Воронеж, 2012); Всероссийской научной конференции с международным участием «VI Съезд общества почвоведов им. Докучаева» (Петрозаводск-Москва, 2012) и заседаниях Ученого совета ГНУ ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова (2009-2012 г.г.).

Работа являлась частью тем НИР ГНУ ВНИИСС Россельхозакадемии: №04.08.02.06 «Изучить динамику микробиологической деструкции соломы зерновых культур в почве, численность редуцентов гумуса и процемм гумусообразования» в 2010 году, №04.08.03.03 «Изучить особенности формирования и функционирования микробного сообщества чернозема выщелоченного в паровом звене зерносвекловичного севооборота» и №04.08.03.04 «Пополнить и изучить коллекцию эффективных микроорганизмов черноземов в ЦЧР, способствующих восстановлению естественных регуляторных фунцкий микробных сообществ в свекловичных агроценозах» в 2011 году.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 статей, в том числе 2 в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 8 глав, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основной материал изложен на 170 страницах компьютерного текста, содержит 8 таблиц и 17 рисунков. Список использованной литературы включает 260 наименований, в том числе 27 иностранных. Приложение содержит 14 таблиц.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.с.-х.н. Безлер Надежде Викторовне за помощь в работе. Автор благодарен сотрудникам лаборатории эколого-микробиологических исследований почв; отдела биотехнологии, лаборатории биохимии и молекулярной биологии Всероссийского научно-исследовательского института сахарной свеклы им. А.Л. Мазлумова, а также сотрудникам кафедры почвоведения и управления земельными ресурсами за ценные консультации, помощь и поддержку при написании диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Методика и условия проведения исследований

Исследования проводили на опытных полях Всероссийского научно-исследовательского института сахарной свеклы имени А.Л. Мазлумова в 2009-2011 годах. В лаборатории эколого-микробиологических исследований почв в 2001 году из чернозема выщелоченного был выделен аборигенный штамм микромицета-целлюлозолитика. Лабораторные и полевые исследования показали его положительное влияние на ускорение разложения соломы озимой пшеницы [Безлер Н.В., Колесникова М.В., 2008].

Для изучения его действия на трансформацию соломы другого вида зерновой культуры – ячменя, в 2009 году был заложен полевой опыт в зернопаропропашном севообороте. Почвенные образцы отбирали в пару в 2009-2011 г.г. (после запашки соломы ячменя – прямое действие), в посевах озимой пшеницы в 2010-2011 г.г. и сахарной свеклы в 2011 г. (последействие деструкции соломы).

Общая площадь полевого опыта составила 432 м2, каждой делянки – 27 м2. Норма внесения соломы – 4 т/га, азотного удобрения – 40 кг д.в. на гектар, питательной добавки – 200 л/га, микромицет-целлюлозолитик вносили на делянки в виде инокулюма.

Почвенные образцы отбирали в динамике (в мае, июле и сентябре) агрохимическим буром до глубины 25 см.

В условиях лабораторного опыта в свежих образцах почвы мы определяли активность следующих ферментов: каталазы, пероксидазы, полифенолоксидазы, уреазы (по Галстяну А.Ш.), фосфатазы (по Галстяну А.Ш., Арутюнян Э.А.) [Хазиев Ф.Х., 2005].

Учет численности микроорганизмов различных физиологических, таксономических и эколого-трофических групп проводили методом высева почвенной суспензии разной степени разведения на элективные питательные среды [Сеги Й., 1983; Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И., 2004; Звягинцев Д.Г., 2005].

Численность аммонификаторов учитывали на мясо-пептонном агаре (МПА), микроорганизмов, использующих минеральный азот – на крахмало-аммиачном агаре (КАА), олигоазофиллов – на среде Эшби. Целлюлозолитические микроорганизмы выделяли на среде Виноградского. Автохтонную группу микроорганизмов определяли на нитритном агаре (НА), зимогенную микрофлору – расчетным методом. Численность споровых бацилл – на мясо-пептонном сусле. Количество фосфобактерий – на среде Менкиной, микромицетов – на подкисленной среде Чапека [Шлегель Г., 1987; Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И., 2004]. 

Были определены основные химические и физико-химические почвенные показатели: общее содержание гумуса по методике И.В. Тюрина, содержание щелочногидролизуемого азота по методу Корнфилда, подвижного фосфора и обменного калия – методом Чирикова, ГОСТ 26204-91, общего азота – по Кьельдалю, ГОСТ 26213-84, влажность почвы весовым методом [Аринушкина Е.В., 1970; Агрохимические методы исследования почв, 1975; Воробьева Л.А., 1998]. 

Озимую пшеницу убирали поделяночно с учетом показателей продуктивности, сахарную свеклу – вручную поделяночно с последующим подсчетом и взвешиванием корнеплодов. Сахаристость корнеплодов определяли на автоматической линии VENEMA.

Объектом исследований был чернозем выщелоченный малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый на покровных карбонатных лессовидных суглинках. Реакция раствора верхней части профиля близкая к нейтральной (рН солевой вытяжки – 5,4), вниз по профилю реакция среды приближалась к нейтральной, на глубине 80-100 см рН=6,95. Величина гидролитической кислотности в верхнем горизонте составила 2,8-3,6 мг-экв/100 г почвы, закономерно снижаясь с глубиной до 0,6 мг-экв/100 г почвы в слое 80-100 см. В слое 0-20 см сумма Са2++Mg2+ была в пределах 36,2-34,1 мг-экв/100 г почвы, в сумме поглощенных оснований преобладал кальций. Степень насыщенности основаниями почвенно-поглощающего комплекса в пахотном горизонте достигает 91-93% [Холопкин И.Н., 2010]. По содержанию гумуса исследуемую почву можно отнести к малогумусной, так как в верхней части профиля отмечено значение 5,14%. С глубиной содержание гумуса снижается. Содержание валового азота в верхней части профиля (0-20 см) 0,27-0,30 %, подвижного фосфора 115,4-121,8 мг/кг, обменного калия 119,3-128,7 мг/кг, что по шкале Ганжары Н.Ф. (2002) можно охарактеризовать повышенной обеспеченностью почвы подвижным фосфором и обменным калием [Колесникова М.В., Черепухина И.В., 2010].

Годы проведения исследований отличались засушливыми условиями. Это выражалось в снижении количества осадков, их эпизодическом выпадении в виде ливней и высокой суммой эффективных температур (> 3000). Гидротермический коэффициент на протяжении трех лет исследований был ниже средних многолетних показателей. Так, в 2009 году ГТК составил 0,6. Период вегетации сельскохозяйственных растений 2010 года характеризуется экстремально засушливыми условиями. Гидротермический коэффициент 2010 года был ниже среднего многолетнего показателя. За июнь-август он составил 0,4-0,5. Погодные условия 2011 года были менее засушливыми (ГТК = 0,94).

Обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа [Доспехов Б.А., 1985] и с использованием программ «Дисперсия» и Microsoft Excel.

Влияние запашки соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком на микробиологическую активность почвы

Микробное сообщество почвы и продукты его жизнедеятельности участвуют в круговороте веществ, влияя на минерализацию органических остатков и превращая нерастворимые формы в доступные для растений соединения. При этих процессах происходит активное выделение микробных метаболитов – продуктов, участвующих в синтезе гумуса и представляющих собой индикаторы современных процессов почвообразования. Живые организмы и их метаболиты в ряде случаев могут быть более чуткими показателями по сравнению с данными физических и химических анализов почвенного образца [Войнова-Райкова Ж. и др., 1986; Гельцер Ю.Г., 1990].

Внесение соломы в почву увеличивает содержание энергетического материала для микроорганизмов, что способствует более активной деятельности почвенной микрофлоры и обогащению ее видового состава. В процессе микробиологического разложения органических удобрений в почве формируется значительное количество самых разнообразных промежуточных продуктов их распада, которые используются в новообразовании гумусовых веществ.

Динамика численности зимогенной и автохтонной групп микроорганизмов

В процессе формирования гумусовых соединений принимает участие зимогенная группа микроорганизмов, она поставляет  материалы, из которых синтезируются молекулы гумуса, а также ферменты, катализирующие синтез образующихся молекул [Шлегель Г., 1987].

В результате исследований установлено, что в почве пара в начале вегетационного периода в контроле без запашки соломы численность зимогенной микрофлоры составляла 24,4 млн. КОЕ в 1 г абсолютно сухой почвы (а.с.п.). В июле с активизацией микробиологических процессов в почве количество этой микрофлоры возросло до 30,6 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. К сентябрю их оказалось на 31,2% больше, чем в июле. Что происходит благодаря веществам, поступающим в почву в процессе трансформации оставшихся пожнивных остатков ячменя. Под озимой пшеницей число зимогенных микроорганизмов приближалось к показателю, наблюдавшемуся в начале вегетационного периода прошлого года. В мае было обнаружено 33,7, в июле – 32,5 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. В посевах сахарной свеклы численность этой группы микроорганизмов продолжала снижаться. И характеризовалась наибольшими значениями в мае и сентябре и наименьшими – в июле (табл. 1).

Солома, внесенная в почву без дополнительных компонентов, способствовала повышению численности зимогенной микрофлоры от мая, где их было 22,3 к июлю (32,4 млн. КОЕ в 1 г а.с.п.). В сентябре наличие трудноразлагаемых веществ, содержащихся в соломе, препятствовало дальнейшему развитию учитываемой группы микроорганизмов. Их содержание было ниже контроля на 32,4%. На следующий год в посевах озимой пшеницы численность зимогенных микроорганизмов практически не изменилась и оставалась ниже контроля в мае на 2,72, в июле – на 5,46 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. Под сахарной свеклой в начале и середине вегетации культуры количество микрофлоры, участвующей в синтезе гумусовых веществ, было на уровне 22,7 млн. КОЕ в 1 г а.с.п., к сентябрю оно увеличилось в 1,7 раза и превысило контроль на 10,5 млн. КОЕ в 1 г а.с.п.

Запашка соломы с азотным удобрением способствовала постепенному повышению численности зимогенной микрофлоры от 26,8 до 35,1 и до 39,5 соответственно в мае, июле и сентябре. Под озимой пшеницей наибольшее их  количество было отмечено в начале вегетационного периода – 55,6 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. (в контроле – 33,7 млн. КОЕ в 1 г а.с.п.), в июле оно снизилось до 32,3 млн. КОЕ. В посевах сахарной свеклы в мае были выявлены близкие показатели численности зимогенной микрофлоры. В июле со снижением влажности почвы при использовании соломы с азотом до 10,7%, уменьшилось и количество исследуемой группы микроорганизмов – 13,1.

Таблица 1 – Динамика численности зимогенной и автохтонной микрофлоры (2009-2011 г.г.)

Срок

отбора

Вариант

Пар

Под озимой пшеницей

Под сахарной свеклой

Зимогенная микрофл.,

млн. КОЕ в 1 г а.с.п.

Автохтонная микрофл.,

млн. КОЕ в 1 г а.с.п.

Зимогенная микрофл.,

млн. КОЕ в 1 г а.с.п.

Автохтонная микрофл.,

млн. КОЕ в 1 г а.с.п.

Зимогенная микрофл.,

млн. КОЕ в 1 г а.с.п.

Автохтонная микрофл.,

млн. КОЕ в 1 г а.с.п.

май

Контроль

24,4

4,28

33,7

3,63

26,1

0,56

Солома

22,3

4,32

31,0

3,73

22,7

0,95

Солома+N

26,8

5,18

55,6

4,99

29,2

1,08

Солома+N+мц+ПК

микромицет-целлюлозолитик+ПК

21,8

3,56

45,7

3,27

21,1

1,19

июль

Контроль

30,6

6,07

32,5

6,97

15,9

0,92

Солома

32,4

7,81

27,0

7,87

22,7

0,69

Солома+N

35,1

4,61

32,3

5,10

13,1

1,12

Солома+N+мц+ПК

43,5

4,27

46,1

9,21

25,9

0,94

сентябрь

Контроль

44,5

5,80

26,1

8,77

Солома

30,1

6,66

36,6

9,24

Солома+N

39,5

4,78

54,7

11,2

Солома+N+мц+ПК

38,3

4,02

46,9

12,1

НСР05

ФакторА*

-

0,68

-

1,29

-

0,55

НСР05

ФакторБ**

-

0,79

-

-

-

0,64

А* – срок наблюдения

Б** – действие микромицета-целлюлозолитика на разложение соломы

Добавление к субстрату микромицета-целлюлозолитика, азота и питательной добавки стимулировало развитие зимогенной микрофлоры. Ее численность в пару повысилась от 21,8 в мае до 43,5 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. к июлю, что превысило контроль на 26,7%. В сентябре развитие зимогенной микрофлоры стабилизировалось, ее численность составила 38,3 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. На следующий год в процессе роста и развития озимой пшеницы численность микроорганизмов, принимающих участие в синтезе гумуса, не изменялась и была на уровне 45,7 и 46,1 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. соответственно в мае и июле. Однако их количество было выше, чем при внесении соломы без дополнительных компонентов на 14,7 и 19,1 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. В начале вегетации сахарной свеклы численность зимогенной микрофлоры понизилась в 2,2 раза относительно их численности под предыдущей культурой севооборота. Пожнивные остатки озимой пшеницы способствовали развитию рассматриваемой группы микроорганизмов: в июле их было обнаружено на 38,9 % больше, чем в контроле и на 12,5%, чем при запашке одной соломы, а в сентябре соответственно на 51,6 и 21,9 %.

Таким образом, запашка соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком, азотным удобрением и питательной добавкой стимулирует развитие зимогенной микрофлоры.

Автохтонная микрофлора участвует в деструкции гумуса [Шлегель Г., 1987].

В результате исследований выявлено, что в почве пара численность автохтонной микрофлоры постепенно возрастала с 4,28 в мае до 6,07 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. в июле, в сентябре их развитие замедлилось. Под озимой пшеницей с усилением неблагоприятного воздействия температурного режима и уменьшением влажности, эта группа микроорганизмов активизировалась. В июле их численность резко увеличилась до 6,97 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. Под сахарной свеклой она составила 0,56 в мае, 0,92 в июле и 8,77 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. – в сентябре.

Запашка одной соломы в наибольшей степени влияла на развитие рассматриваемой группы микроорганизмов. Численность ее в июле и сентябре была выше, чем в контроле без внесения соломы соответственно на 1,74 и 0,86 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. В посевах озимой пшеницы к июлю количество автохтонных микроорганизмов возросло до 7,87 и превысила контроль на 0,90 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. На третий год разложения соломы была отмечена аналогичная динамика численности этих микроорганизмов.

Внесение азотного удобрения при запашке соломы в пару снизило негативное влияние субстрата, численность автохтонной микрофлоры уменьшилась в июле и сентябре на 24,1 % и 17,6 %, под озимой пшеницей оставалась неизменной: в мае – 4,99, в июле – 5,10 млн. КОЕ в 1 г а.с.п.

Запашка соломы ячменя с азотным удобрением, микромицетом-целлюлозолитиком и ПК замедлила процесс деструкции гумусовых веществ. Так, в пару количество микроорганизмов, разрушающих гумус, было ниже, чем при использовании одной соломы на 17,6 %, и на 31,3 %, чем при использовании соломы с азотным удобрением. До конца вегетационного периода такая динамика сохранялась.

Таким образом, запашка ячменной соломы с микромицетом-целлюлозолитиком в пару улучшает условия ее разложения, при которых отмечено наименьшее развитие микрофлоры, участвующей в деструкции гумусовых веществ. В то время как при внесении одной соломы автохтонная группа микроорганизмов активизируется.

Динамика численности диазотрофов в почве при запашке соломы ячменя

с дополнительными компонентами

Микроорганизмы, усваивающие молекулярный азот, называются диазотрофами. Все они имеют сходный биохимический механизм фиксации азота воздуха.

Деструкция соломы приводит к накоплению в почве продуктов разложения целлюлозы (низкомолекулярных углеводов), которые являются энергетической основой для жизнедеятельности диазотрофов.

Численность диазотрофов в пару на контроле увеличилась к концу периода наблюдений от 0,01 до 1,10 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. К маю следующего года в посевах озимой пшеницы она снизилась в 2,2 раза. В июле сложились экстремально засушливые условия, поэтому к концу вегетации культуры неблагоприятные факторы внешней среды оказали превалирующее воздействие на численность диазотрофов, которая уменьшилась до 0,01 – 0,25 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. В посевах сахарной свеклы наблюдалось закономерное распределение численности фиксаторов азота по сезонам. Так, в контроле в мае было обнаружено 0,90 млн. КОЕ, в июле, при ГТК = 0,5, свидетельствующем об очень засушливых условиях, диазотрофы практически не развивались, к сентябрю вновь произошло их накопление (1,38 млн. КОЕ в 1 г а.с.п.) (рис.1).

Запашка в почву соломы без использования дополнительных компонентов в пару в начале вегетационного периода способствовала росту численности диазотрофов до 0,55 (в контроле 0,01 млн. КОЕ в 1 г а.с.п.). В летний период наблюдений она снизилась до 0,13, возрастая к сентябрю до 1,35 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. и превысив контроль на 18,5 %. В мае под озимой пшеницей наблюдалось некоторое снижение численности фиксаторов азота до 0,90 млн. КОЕ. Этому, возможно, поспособствовало понижение количества осадков и увеличение температуры воздуха. Динамика микрофлоры, фиксирующей азот, в посевах сахарной свеклы имела однонаправленный характер по всем изучаемым вариантам опыта. Она была максимальной в начале и конце вегетации культуры, так как именно в эти периоды складываются наиболее благоприятные условия для протекания микробиологических процессов в почве. Однако при запашке одной соломы наблюдалась тенденция к отрицательному ее действию на рост диазотрофов в мае, благодаря тому, что их численность снизилась до 0,59 млн. КОЕ и была ниже, чем в контроле на 0,31 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. В июле и сентябре не было выявлено достоверных различий между вариантами.

Рис. 1. Динамика численности диазотрофов в почве (2009-2011 г.г.)

В пару внесение с соломой азотного удобрения никак не повлияло на численность диазотрофов. Их динамика в этом варианте полностью повторяла контроль (коэффициент корреляции 0,94). Только на следующий год под озимой пшеницей в мае было отмечено положительное воздействие дополнительно внесенного азота, здесь численность исследуемой микрофлоры увеличилась на 78,3 %. Это свидетельствует о накоплении соединений азота в почве, доступного для питания растений. На третий год разложения соломы с азотным удобрением в посевах сахарной свеклы в начале периода вегетации культуры наблюдалось увеличение влажности почвы, в среднем в 2 раза, относительно остальных вариантов исследования. Поэтому при температуре 19,5С и влажности почвы 25,7 % мы наблюдали повышение числа азотфиксаторов до 1,48 (в контроле 0,90; при использовании одной соломы – 0,59 млн. КОЕ в 1 г а.с.п.).

Использование соломы совместно с микромицетом-целлюлозолитиком, азотом и ПК уже в пару стимулировало развитие диазотрофов. В течение трех сезонов наблюдения их численность возросла от 0,14 в мае, до 3,82 в июле и до 4,48 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. к севу озимой пшеницы в сентябре, что было выше, чем в контроле на 92,8; 83,5; 75,4 % соответственно. Что подтверждает положительное воздействие микромицета-целлюлозолитика на ускорение трансформации соломы, благодаря чему происходит рост микроорганизмов, фиксирующих азот.

На следующий год исследований в посевах озимой пшеницы весной показатели численности диазотрофов после внесения соломы с азотом и внесения соломы с микромицетом-целлюлозолитиком и дополнительными компонентами, сравнялись: 2,3 и 2,2 млн. КОЕ в 1 г а.с.п., однако они были выше контрольного варианта соответственно в 4,6 и 4,4 раза. Действие совместной запашки соломы ячменя с дополнительными компонентами в посевах сахарной свеклы, благодаря поступившим пожнивным остаткам предыдущей культуры, к июлю способствовало росту численности фиксаторов азота до 0,36 млн. КОЕ в 1 г а.с.п., что выше их количества в контроле на 97,2 %.

Таким образом, трансформация соломы ячменя под воздействием микромицета-целлюлозолитика на начальных этапах ее разложения способствует росту численности диазотрофов и поддержанию ее на более высоком уровне в течение трех лет, что стимулирует процесс фиксации азота в почве.

Динамика численности микромицетов в почве

Важным полифункциональным компонентом почвенной биоты является группа почвенных микроскопических грибов. Они принимают существенное участие в почвенных процессах трансформации органических полимеров [Билай В.И., 1984].

В ходе исследований была выявлена общая динамика численности микроскопических грибов в пару. Весной их количество увеличилось, что обусловлено улучшением влажности почвы, летом численность рассматриваемой микрофлоры снизилась, в сентябре снова возросла, здесь было отмечено наибольшее значение 83,5 тыс. КОЕ в 1 г а.с.п. – в контрольном варианте. Под озимой пшеницей численность микромицетов практически не менялась относительно предшествующего периода наблюдений. Под сахарной свеклой количество их уменьшилось всего на 4,9 % в мае, а в июле уже на 54,1 % относительно содержания в июле прошлого года.

Внесение в почву соломы на начальных этапах деструкции способствовало увеличению численности микромицетов на 2,50 – в мае и на 5,28 тыс. КОЕ в 1 г а.с.п. – в июле относительно контроля. Под озимой пшеницей солома сдерживала развитие микроскопических грибов, в почве к июлю их было обнаружено на 28,7 % меньше, чем в контроле. В посевах сахарной свеклы был отмечен резкий рост численности микромицетов с мая от 47,2 тыс. до 133,6– 137,3 тыс. КОЕ в 1 г а.с.п. в июле и сентябре. При этом следует учитывать, что фитопатогены составляют до 25 % от общей численности микромицетов [Билай В.И., 1986].Это связано с накоплением большого количества сахаров в посевах сахарной свеклы, поскольку большая часть грибов является сахаролитиками. 

Использование соломы совместно с азотным удобрением привело к уменьшению количества микромицетов в пару относительно контроля на 10,4 в мае, на 9,44 в июле и на 3,91 тыс. КОЕ в 1 г а.с.п. в сентябре. На следующий год солома с азотом в наибольшей степени способствовала снижению числа микромицетов в почве. В июле их стало меньше на 34,3 %, чем в контроле и на 30,8 %, чем при запашке соломы с микромицетом-целлюлозолитиком. Однако на третий год последействие разложения соломы с минеральным удобрением способствовало значительному увеличению численности микромицетов к сентябрю (112,3 тыс. КОЕ в 1 г а.с.п.).

Запашка ячменной соломы и специализированного микроорганизма в пару в мае и июле не привела к значительным колебаниям численности микромицетов и только к осени достоверно снизила их количество на 22,9 тыс. КОЕ в 1 г а.с.п. относительно контроля (НСР05 7,04). На второй год разложения соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком в весенний период наблюдений численность микромицетов увеличилась на 7,3 тыс. КОЕ в 1 г а.с.п. по сравнению с внесением соломы без дополнительных компонентов. В июле она снизилась (75,2 тыс. КОЕ) до уровня контрольного варианта (79,2 тыс. КОЕ в 1 г а.с.п.). Под сахарной свеклой в мае не было отмечено значительных изменений. Летом количество микромицетов уменьшилось до 53,7 тыс. КОЕ в 1 г а.с.п. и было ниже на 59,8 % , чем при трансформации одной соломы. К сентябрю такая динамика сохранялась, но различие между вариантами составило 36,1%.

Таким образом, запашка соломы с микромицетом-целлюлозолитиком, азотным удобрением и питательной добавкой способствует стабилизации численности микроскопических грибов (значительная часть которых может быть факультативными фитопатогенами) в пару и под сахарной свеклой к концу вегетационного периода.

Динамика численности целлюлозоразрушающей микрофлоры в почве

Процесс распада целлюлозы представляет существенный интерес для познания процесса почвообразования. Вместе с тем, солома зерновых культур на 70 % состоит из целлюлозы. А главными ее разрушителями в почве, являются целлюлозолитические микроорганизмы.

Увеличение количества целлюлозоразрушающих микроорганизмов, которые требуют дополнительного азота, указывает на то, что микробиологические процессы направлены на увеличение азотфиксирующей способности почв [Щербаков А.П., Кутовая Н.Я., Девятова Т.А., 1993; Багаутдинова Г.Г. Нурмухаметов Н.М., Киреева Н.А., 2006].

Их численность в черноземе невелика, в пару в контроле она оставалась в пределах от 2,49 в мае до 1,70 – в июле и увеличилась до 2,74 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. – в сентябре. Под озимой пшеницей прослеживалась обратная динамика с наименьшим значениям в мае и наибольшим в июле, соответственно: 1,63 и 3,36 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. В посевах сахарной свеклы на контроле, при внесении соломы и соломы с азотным удобрением были получены близкие значения численности целлюлозоразрушающей микрофлоры (рис. 2).

Рис.2. Динамика численности целлюлозолитиков в почве (2009-2011 г.г.)

Запашка одной соломы в пару практически не повлияла на численность целлюлозолитиков в почве. Так, была выявлена лишь тенденция к росту числа этой группы микроорганизмов с 1,97 в мае, до 2,08 в июле и до 2,54 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. – в сентябре. Весной в посевах озимой пшеницы динамика численности целлюлозолитиков повторяла динамику контрольного варианта. Под сахарной свеклой в мае их количество сократилось в 4,5 раза (0,59 млн. КОЕ в 1 г а.с.п.) относительно значения, отмеченного перед уборкой озимой пшеницы. В дальнейшем наблюдался рост численности целлюлозолитиков от 1,72 в июле к 5,49 млн. КОЕ в 1 г почвы в сентябре.

Добавление к соломе азотного удобрения снизило численность целлюлозолитических микроорганизмов в пару на 49,4 % в мае и 68,9 % в сентябре при сравнении с контролем. В середине периода наблюдений внесенный азот способствовал некоторому росту их количества до 2,96 (в контроле – 1,70 млн. КОЕ в 1 г а.с.п.). Под озимой пшеницей на второй год разложения солома с азотом способствовала активизации жизнедеятельности целлюлозоразрушающей микрофлоры, их численность составила 3,36 в мае и 5,09 млн. КОЕ в июле, что на 51,5 и 34,0 % превышало контроль.

Интродукция микромицета-целлюлозолитика с азотом и питательной добавкой способствовала увеличению в почве пара численности целлюлозоразрушающей микрофлоры. В течение трех сроков наблюдения их количество возрастало от 2,66 – в мае, до 4,04 – в июле, и до 4,60 – в сентябре, что выше контроля на 0,17; 2,33 и 1,85 млн. КОЕ в 1 г а.с.п., соответственно. Это согласуется с высоким количеством диазотрофов в этот же период наблюдений. Последействие запашки соломы с азотом, микромицетом-целлюлозолитиком и ПК в посевах озимой пшеницы способствовало росту численности целлюлозолитиков. Под сахарной свеклой наибольшая численность этой группы была отмечена в июле – 4,79 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. при совместном использовании соломы и микромицета-целлюлозолитика, что на 2,97 больше, чем в контроле, и на 3,07 млн. КОЕ в 1 г а.с.п., чем при использовании соломы без дополнительных компонентов. Это объясняется поступившими пожнивными остатками после уборки предшествующей озимой пшеницы.

Таким образом, интродукция микромицета-целлюлозолитика с дополнительными компонентами способствует его закреплению на субстрате и активному разложению. Адаптированность аборигенного штамма к условиям повышения температуры, низкой влажности позволили микроорганизму проявлять активность и спустя 3 года после запашки соломы, не смотря на засушливые условия, сложившиеся в годы исследований.

Динамика численности фосфобактерий в почве

Фосфобактерии используют энергетические связи органических соединений фосфора. В процессе их жизнедеятельности высвобождается фосфорная кислота, которая поступая в почвенный раствор, улучшает фосфорное питание растений.

Результаты исследований показали, что в пару в контроле происходило плавное увеличение числа фосфобактерий: от 0,58 и 0,74 до 1,25 млн. КОЕ в 1 г а.с.п.. Через год в посевах озимой пшеницы их количество снижалось к июлю в соответствии с погодными условиями, когда влажность почвы уменьшилась на 2% относительно весенних месяцев. Под сахарной свеклой после зимнего периода в мае снова бурно развиваются фосфобактерии до 1,02, с последующей стабилизацией на уровне 0,13-0,24 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. (рис. 3).

Рис.3. Динамика численности фосфобактерий в почве (2009-2011 г.г.)

Схожая динамика численности фосфобактерий в пару обнаружена при использовании соломы и соломы с азотом (коэффициент корреляции 0,98). И если в мае их количество было больше контроля на 0,26 и 0,51 млн. КОЕ, то в июле оно постепенно уменьшалось и уже было ниже в 2,1 и 1,4 раза, в сентябре такая тенденция сохранилась.

Под озимой пшеницей в мае количество фосфобактерий значительно не изменилось с сентября прошлого года: в контроле – 1,25-1,03; при внесении соломы – 0,76-0,84; соломы с азотным удобрением – 0,92-1,29. В посевах сахарной свеклы выявлена однонаправленная динамика численности фосфобактерий по всем вариантам, с наибольшими значениями в начале периода вегетации и последующим снижением – к концу. Достоверных различий после запашки соломы и соломы с азотным удобрением выявлено не было.

Разложение соломы ячменя под воздействием микромицета-целлюлозолитика способствовало повышению численности фосфобактерий в почве пара в мае до 1,48 млн. КОЕ в 1 г а.с.п., что выше контроля в 2,5 раза и в 1,8 раза относительно использования соломы без дополнительных компонентов. Однако к концу вегетационного периода их количество стабилизировалось на уровне 0,76 – 1,25 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. Под озимой пшеницей в мае был отмечен рост их численности до 2,15 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. (в контроле – 1,03). С их последующим снижением в июле до 0,58 млн. КОЕ в 1 г а.с.п., однако это значение преобладало над вариантами без использования микромицета-целлюлозолитика. На третий год последействие разложения соломы ячменя с дополнительными компонентами также способствовало увеличению количества фосфобактерий. В мае оно превышало контроль в 1,7, в июле – в 2,9, в сентябре – в 5,0 раз.

Таким образом, активное развитие фосфобактерий при трансформации ячменной соломы с микромицетом-целлюлозолитиком, азотным удобрением и питательной добавкой, способствует переводу органофосфатов почвы в доступную для питания растений форму.

Влияние запашки солоМы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком на ферментативную активность почвы

В процессе формирования почв все биохимические реакции, связанные с превращением веществ и энергии, осуществляются при участии ферментов – катализаторов белковой природы [Щербаков А.П., Протасова Н.А., Беляев А.Б., Стахурлова Л.Д., 1996].

Растительные органические остатки, поступая в почву, попадают в сферу сложнейших превращений, которые носят биокаталитический характер. Так, под действием ферментов органические вещества почвы распадаются до различных промежуточных и конечных продуктов минерализации. При этом для микроорганизмов и растений питательные элементы переходят в биологически доступное состояние. Из низкомолекулярных соединений в результате реакций полимеризации и конденсации образуются гумусовые вещества, а также освобождается энергия [Александрова Л.Н., 1980; Хазиев Ф.Х., 1982; Щербакова Т.А., 1983; Аристовская Т.В., Чугунова М.В., 1989; Масько А.А., Галушко Н.А., Потоцкая Л.А., 1992].

Динамика активности полифенолоксидазы и пероксидазы

Анализ полифенолоксидазной (ПФО) и пероксидазной (ПО) активности почвы дает возможность оценить направленность процесса гумификации.

Процессы синтеза гумуса катализируют полифенолоксидазы за счет окисления моно-ди-трифенолов, образующихся в процессе распада растительных остатков (в том числе соломы) до хинонов в присутствии кислорода воздуха и конденсации последних с продуктами жизнедеятельности микроорганизмов (аминокислотами и пептидами) в результате чего формируются первичные молекулы гумусовых веществ [Муромцев Г.С., 1976; Возняковская Ю.М., Попова Ж.П, Воронова И.Т., 1990; Масько А.А., Щербакова Т.А., Галушко Н.А., Кленицкая И.А., 1992; Багаутдинова Г.Г. Нурмухаметов Н.М., Киреева Н.А., 2006].

Результаты исследований показали, что активность полифенолоксидазы в пару на контроле снижалась от мая к сентябрю с 12,5 до 6,55 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа, или в 2 раза. Затем под озимой пшеницей стабилизировалась: 8,50 и 8,75, соответственно. И далее под сахарной свеклой активность ПФО увеличилась в мае на 2,50 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа относительно значения в июле под предыдущей культурой севооборота. В сентябре была выявлена наибольшая полифенолоксидазная активность почвы – 14,3 мг пурпурогаллина (рис. 4).

На первых этапах разложения, внесенной в почву соломы без дополнительных компонентов, было выявлено снижение ПФО активности в пару в мае на 2,65 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа по сравнению с контролем. Динамика активности фермента в почве при разложении одной соломы в почве достоверно не отличалась от контрольного варианта на протяжении следующих четырех сроков наблюдения: в мае и июле в пару и под озимой пшеницей. В посевах сахарной свеклы в мае наметилась тенденция к снижению полифенолоксидазной активности до 9,00 или на 2,25 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа. В июле она увеличилась на 25% и превышала этот показатель во всех остальных вариантах, а в сентябре резко снизилась до 5,75 мг, что ниже контроля в 2,5 раза.

При использовании соломы с азотным удобрением  в пару выявлена сезонная динамика полифенолоксидазной активности: в мае 10,7 мг, в июле снизилась до 7,1 мг, в сентябре снова возросла до 9,9 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа. Под озимой пшеницей она увеличилась на 0,83 мг (НСР05 = 0,62), в июле стабилизировалась на том же уровне. Под сахарной свеклой отмечалось постепенное снижение полифенолоксидазной активности почвы с 9,50 до 7,90 мг пурпурогаллина.

Рис.4. Динамика полифенолоксидазной активности почвы (2009-2011 г.г.)

В пару при воздействии микромицета-целлюлозолитика на разложение соломы ячменя было отмечено увеличение ПФО активности относительно других способов внесения соломы. Так, в мае она находилась на уровне контроля 12,1 и 12,5 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа. В июле при общем снижении активности ПФО, использование микромицета-целлюлозолитика наметило тенденцию к росту этого показателя и превышало контроль на 1,20 мг пурпурогаллина в 1 г почвы за 24 часа. К сентябрю активность фермента была выше контроля на 37,2 и применения одной соломы на 26,0%. Последействие разложения соломы с дополнительными компонентами показало дальнейший рост активности полифенолоксидазы от 10,4 в пару (в сентябре), с небольшим снижением – 10,0 – в посевах озимой пшеницы (в мае) и до 14,2 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа – перед уборкой озимой пшеницы и было выше, чем при использовании одной соломы в 1,41 и применения соломы с азотом в 1,35 раза. Именно в этот период произошло увеличение численности спорообразующих микроорганизмов, которые развиваются на более поздних этапах разложения органического вещества. Под сахарной свеклой в мае активность фермента снизилась на 24,5% относительно предыдущего срока наблюдений и снова увеличилась к сентябрю до 13,0 мг, что превысило действие одной соломы на 7,35 мг, действие соломы с азотом – на 5,10 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа.

Таким образом, запашка соломы с дополнительными компонентами способствует увеличению полифенолоксидазной активности почвы уже к середине вегетационного периода в пару. Однако ее наибольшая активность выявляется только на следующий год последействия разложения соломы также в летний период наблюдений на 38,5% выше контроля, что может свидетельствовать о большем накоплении гумусовых молекул.

Пероксидазы осуществляют окисление органических веществ почв за счет кислорода перекиси водорода и других органических перекисей, образующихся в почве в результате жизнедеятельности микроорганизмов и действия некоторых оксидаз. Таким образом, они оказывают влияние на процесс минерализации гумуса [Муромцев Г.С., 1976; Хазиев Ф.Х., 1991].

В ходе исследований было установлено, что в пару активность пероксидазы в почве контрольного варианта в мае и сентябре оставалась в пределах 9,10-10,1 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа, в июле она достоверно увеличивалась на 2,17 мг относительно весеннего срока отбора почвенных образцов (НСР05=1,34), что связано с накоплением перекисей в результате жизнедеятельности микроорганизмов. На следующий год активность фермента в течение вегетации озимой пшеницы значительно не изменилась и осталась на уровне 11,5 – в мае и 10,8 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа – в июле. Под сахарной свеклой отмечено заметное увеличение активности ПО почвы, в мае она возросла на 41,3 % по сравнению с прошлым годом, что возможно связано с большим количеством трудноразлагаемых пожнивных остатков озимой пшеницы, оставшихся на поле. В июле, когда за три декады выпало 38,8 мм осадков и при влажности почвы 12,1 % активность пероксидазы падает на 3,2 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа. К сентябрю процессы минерализации гумуса, в которых участвует рассматриваемый фермент, усилились, а пероксидазная активность увеличилась в 1,6 раза (рис. 5).

Рис. 5. Динамика пероксидазной активности почвы (2009-2011 г.г.)

Внесение в почву ячменной соломы способствовало стабилизации активности ПО в пару в течение вегетационного периода, но с тенденцией к повышению, соответственно: 9,20; 9,43;9,83 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа в мае, июле и сентябре. Под озимой пшеницей в мае она увеличилась на 21,4% относительно осенних показателей прошлого года. В июле активность пероксидазы оставалась равной значениям контрольного варианта: 10,8 и 11,5 мг пурпурогаллина (НСР05=3,21), что обусловлено низкой влажностью почвы в этот период. Последействие разложения соломы под сахарной свеклой способствовало понижению пероксидазной активности почвы с 9,75 – в мае, 12,0 – в июле и до 14,2 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа – в сентябре, что было ниже контроля соответственно в 1,9; 1,3 и 1,8 раза. Это возможно происходит благодаря тому, что спустя три года после запашки в пар солома ячменя достаточно разложилась, чтобы снизить процесс минерализации гумусовых веществ почвы.

При запашке соломы с азотом процесс разрушения гумусовых веществ наиболее активно протекал в середине вегетационного периода, так как пероксидазная активность почвы в этот период заметно увеличилась (12,6) и была выше контроля на 1,33 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа. В сентябре она понизилась в 1,6 раза. В посевах озимой пшеницы в мае отмечен рост активности ПО, которая превышала контроль на 1,9 мг. Под сахарной свеклой процессы деструкции гумуса заметно снизились, благодаря органическим веществам соломы. Активность пероксидазы в мае уменьшилась до 3,75 мг, что ниже контроля на 79,6%, в июле – 10,0 мг (ниже контроля на 34,2 %), в сентябре – 21,0 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа (разница с контролем – 16,0 %).

Использование микромицета-целлюлозолитика для ускорения разложения соломы способствовало некоторому увеличению пероксидазной активности в начале вегетационного периода в пару – 10,5 (в контроле – 9,10 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа), на дальнейших стадиях разложения происходило подавление ПО активности почвы. Так, в июле и сентябре в пару этот показатель был ниже контроля соответственно в 1,3 и 1,8 раза. В следующем году под озимой пшеницей в мае такая тенденция сохранялась, в июле пероксидазная активность почвы возросла. Так как в мае в посевах сахарной свеклы сдерживающий эффект на активность пероксидазы почвы сохранялся, то можно предположить, что большее влияние на протекание гумификационных процессов в июле прошлого года оказали экстремально засушливые условия. В июле третьего года разложения пероксидазная активность была на одном уровне при запашке соломы с дополнительными компонентами и соломы только с азотным удобрением, однако оставалась ниже контроля на 5,2 мг пурпурогаллина на 1 г почвы за 24 часа. В сентябре активность фермента возросла по всем вариантам и стала выше предыдущего периода наблюдений в 2,1 раза.

Преобладание процесса окисления органического вещества над процессами превращения органических соединений в компоненты гумуса определяет направленность биохимических процессов в сторону синтеза или разложения гумусовых веществ и может быть выражено отношением полифенолоксидазной активности к пероксидазной. Условный коэффициент гумификации (Кгум) (ПФО к ПО) > 1 указывает на преобладание процессов синтеза, значение коэффициента гумификации < 1 говорит о процессах деструкции гумуса [Возняковская Ю.М., Попова Ж.П., 1990].

Результаты исследований показали, что коэффициент гумификации в пару в течение вегетационного периода на контроле снижался. Здесь же отмечено самое низкое содержание  общего гумуса в почве – 4,93 %. Если в мае преобладали процессы синтеза гумусовых веществ и коэффициент был равен 1,38, то в июле произошло его снижение 0,73, с дальнейшим понижением в сентябре – 0,65. Такое смещение процессов в сторону преобладания деструкции гумуса подтверждается соотношением зимогенной и автохтонной микрофлоры (коэффициент корреляции – 0,88). В посевах озимой пшеницы коэффициент гумификации несколько увеличился: в мае до 0,74, в июле до 0,81, однако оставался меньше единицы, в то же время, содержание гумуса снизилось до 4,89 %. Под сахарной свеклой такая тенденция сохранялась, кроме того, к концу вегетационного периода коэффициент гумификации снижался до 0,57, то есть на 23 % относительно соотношения ПФО/ПО в июле. Однако содержание гумуса несколько увеличивалось – 5,08%, что возможно связано с поступлением пожнивных остатков озимой пшеницы (рис. 6).

При запашке соломы в почве пара в мае коэффициент гумификации составил 1,08, что свидетельствует о равенстве процессов синтеза и деструкции гумуса, а содержание гумуса было выше, чем в контроле и составило 5,25%. В июле и сентябре он стал снижаться соответственно до 0,82 и 0,78. Под сахарной свеклой весной и летом коэффициент приблизился к единице – 0,92 и 1,00, а также превысил контроль на 0,31 и 0,26. Однако уже осенью он был равен 0,40, что на 60% ниже, чем в июле, а значит, процессы разрушения гумуса значительно преобладали над его синтезом, что подтверждается снижением гумуса в почве до 4,76 %.

Внесение соломы с азотным удобрением способствовало активизации гумификационных процессов, Кгум. в мае составил – 1,11, к июлю снизился на 45,5%, а в сентябре вновь стал больше единицы и превысил контроль в 1,9 раза, внесение одной соломы – в 1,7 раза. Также заметно увеличилось и содержание гумуса в почве – 5,37 %. Что свидетельствует о преобладании гумификационных процессов в почве, особенно при дополнительном внесении азота. Под озимой пшеницей он несколько снизился до 0,81 в мае и 0,94 – в июле. Под сахарной свеклой процессы синтеза гумуса активизировались благодаря пожнивным остаткам озимой пшеницы, это подтверждается соотношением ПФО к ПО, равным 2,11. Это выше контроля в 3,5 раза. В июле соотношение выровнялось (коэффициент гумификации – 1,00), а в сентябре сместилось в сторону деструкции гумуса (К гум.= 0,53). Что свидетельствует об исчерпании структурных фрагментов молекул, которые могут быть использованы в синтезе гумуса, содержание которого было несколько ниже, чем в контроле – 5,06 %.

Рис. 6. Коэффициент гумификации (2009-2011 г.г.)

Внесение соломы с дополнительными компонентами способствовало уже в мае в почве пара смещению соотношения ПФО/ПО к значению, превышающему единицу (1,16), в июле оно понизилось до 1,10, однако было выше контроля на 33,6 %, использования соломы – на 25,5 %, и совместного внесения соломы с азотом – на 49,1 %. В сентябре отмечено наибольшее значение коэффициента гумификации равное 1,92. Параллельно увеличилось и содержание гумуса – до 5,52 %. На следующий год в посевах озимой пшеницы в мае отношение ПФО к ПО оставалось высоким (1,32) и превышало контроль на 43,9 %. В июле из-за экстремально засушливых погодных условий произошло его снижение до 0,93, что значительно не повлияло на количество гумуса в почве – 5,41 %. Весной, в посевах сахарной свеклы, отмечен максимум коэффициента гумификации – 2,83 за счет поступивших в почву пожнивных остатков, которые остались после уборки озимой пшеницы и повышенной численности целлюлозолитиков в этот период. В июле отношение ПФО к ПО снизилось до 1,00, как и по всем вариантам с внесением соломы. В сентябре стало меньше единицы, что свидетельствует об исчерпании субстрата и преобладании процесса деструкции гумусовых веществ. О чем свидетельствует и содержание гумуса, равное его количеству в контроле – 5,08 %.

Таким образом, внесение соломы с азотом, микромицетом-целлюлозолитиком и питательной добавкой способствует активизации гумификационных процессов, коэффициент гумификации повысился к середине вегетационного периода первого года разложения, что подтверждает преобладание синтеза гумуса над его распадом. А значит и о положительном влиянии микромицета-целлюлозолитика на разложение соломы, так как продукты, образующиеся при ее трансформации, могут быть использованы в гумификационных процессах в почве.

Динамика уреазной активности почвы

Процесс трансформации азотсодержащих органических соединений, сопровождающийся выделением аммиака и углекислоты, совершается при участии фермента уреаза. Действие уреазы строго специфично, она гидролизует только мочевину, которая попадает в почву в составе растительных остатков, органических и минеральных удобрений. Азот в форме иона аммония, образовавшийся в результате биохимических реакций, служит непосредственным источником азотного питания для высших растений [Щербаков А.П., 1976; Хазиев Ф.Х., Агафарова Я.М., 1977; Хазиев Ф.Х., 1982; Щербакова Т.А., 1983; Девятова Т.А., 2008].

Результаты исследований показали, что динамика активности уреазы в пару была подвержена сезонным колебаниям. В контроле она была наименьшей относительно других исследуемых вариантов в мае и сентябре: 1,90 и 1,77 мг NH3 в 1 г почвы за 24 часа. Под озимой пшеницей она снизилась на 0,59 мг NH3 относительно осеннего значения в пару (НСР05 = 0,25). В июле активность фермента увеличилась до 1,90. Тенденция к росту активности сохранилась и под сахарной свеклой на третий год наблюдений. В июле, с понижением влажности до 12,1 %, резко снизилась активность уреазы в 2,7 раза относительно майских значений (рис. 7).

Уреазная активность почвы в пару при запашке соломы без дополнительных компонентов повторяла динамику контрольного варианта, снижаясь в июле при увеличении температуры и подсушивании пахотного горизонта, и несколько повышаясь в сентябре. Под озимой пшеницей увеличивалась с 0,85 в мае и до 1,25 мг NH3 в 1 г почвы за 24 часа – в сентябре. Под сахарной свеклой удерживалась на одном уровне без значительных колебаний: 2,75; 2,50; 3,25 мг NH3 в 1 г почвы за 24 часа в мае, июле и сентябре соответственно.

Рис.7. Динамика уреазной активности почвы (2009-2011 г.г.)

Использование азота при запашке соломы способствовало снижению уреазной активности. К середине вегетационного периода в пару она снизилась на 0,18 мг NH3 в 1 г почвы за 24 часа относительно контроля (НСР05 = 0,07). Под озимой пшеницей в мае продолжала снижаться до 1,93 и до 1,03 мг NH3 в 1 г почвы за 24 часа – в июле. Только на третий год последействия разложения соломы с азотным удобрением к концу периода вегетации сахарной свеклы произошло увеличение активности уреазы до 5,75 мг NH3, или на 50,6 % относительно контроля. 

Использование соломы с микромицетом-целлюлозолитиком, азотным удобрением и питательной добавкой привело к повышению уреазной активности почвы в пару к концу вегетационного периода. В мае она была на уровне 2,07, в июле отмечено снижение до 1,68, а в сентябре – увеличение активности фермента до 2,20 мг NH3 в 1 г почвы за 24 часа. Что превысило активность уреазы в варианте без использования соломы соответственно на 0,17; 0,28; 0,43 мг NH3 в 1 г почвы за 24 часа (НСР05 0,07). Последействие разложения соломы ячменя с дополнительными компонентами также положительно сказывается на уреазной активности почвы. В мае в посевах озимой пшеницы значение этого показателя превысило контроль на 45,9, а использование одной соломы – на 61,0 %, в июле – на 30,9 и 54,5 %. Под сахарной свеклой наблюдались максимальные значения активности фермента за все годы исследований. В мае уреазная активность достигла высоких значений при запашке соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком – 5,00 мг NH3 в 1 г почвы за 24 часа, что было выше, чем при использовании соломы без дополнительных компонентов в 1,8 раза. В июле произошло общее снижение уреазной активности (с 4,00 до 1,50 мг в контроле, и с 5,00 до 1,75 мг NH3 в 1 г почвы за 24 часа – при внесении соломы с микромицетом-целлюлозолитиком). Это, вероятно, может способствовать накоплению гидролизуемого и органического азота в почве [Щербакова Т.А., 1983]. В сентябре запашка соломы с азотом способствовала росту активности фермента до 5,75 мг, а с микромицетом и дополнительными компонентами – 4,50 мг NH3 в 1 г почвы за 24 часа. Это косвенно свидетельствует об ускорении деструкции соломы в последнем случае, так как субстрат и продукты его полураспада были использованы диазотрофами в более ранний период.

Таким образом, запашка соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком, азотом и питательной добавкой способствовала увеличению численности микроорганизмов, принимающих участие в трансформации органических соединений азота, что на второй и третий год исследований содействовало повышению уреазной активности.

Влияние запашки соломы с микромицетом-целлюлозолитиком на процессы

накопления щелочногидролизуемого азота

Фракция щелочногидролизуемого азота, определяемая по Корнфилду, является наиболее ценной среди форм азота, так как по ее запасам можно судить о потенциальном содержании этого элемента в доступной для растений форме, что имеет  значение для характеристики уровня плодородия.

Определение щелочногидролизуемого азота дает возможность учесть часть минерального азота и ближайшие резервы усвояемых аминосахаров, амидов и моноаминокислот. Если минеральные формы характеризуют текущий запас усвояемого азота, то легкогидролизуемый азот дает представление о мобильных органических соединениях, используемых растениями в течение всего вегетационного периода [Адерихин П.Г., Щербаков А.П., 1974; Илялетдинов А.Н., Мамилов Ш.З., 1976; Щербаков А.П., 1983; Щербакова Т.А., 1983; Гончарова Л.Ю., Безуглова О.С., Вальков В.Ф., 1990].

В ходе исследований было установлено, что в пару содержание щелочногидролизуемого азота в контроле снижалось к середине периода наблюдений: от 76,6 (в мае) до 70,1 (в июле) и в сентябре существенно не менялось – 71,4 мг/кг (НСР05=3,3). С развитием озимой пшеницы на следующий год количество азота сократилось на 12,6 мг/кг относительно осеннего значения. То же наблюдается и под сахарной свеклой: с июля к маю следующего года количество азота уменьшается на 22,6 %, что связано с его использованием культурами при формировании урожая. Однако в июле наблюдалось небольшое увеличение до 51,8 (или на 4,9 мг/кг относительно весеннего периода наблюдений) и до 60,2 мг/кг – в сентябре (табл. 2).

Таблица 2 – Содержание щелочногидролизуемого азота в почве, мг/кг (2009-2011 г.г.)

Культура,

срок отбора

Вариант

ПАР

ОЗ.ПШ.

САХ. СВ.

май

июль

сент.

май

июль

май

июль

сент.

Контроль

76,6

70,1

71,4

58,8

60,6

46,9

51,8

60,2

Солома

69,8

68,9

67,5

64,1

63,6

46,9

54,6

51,8

Солома+N

70,2

72,8

71,5

64,1

66,4

58,1

60,2

61,6

Солома+N+мц+ПК

78,0

74,3

74,4

68,5

73,9

55,3

63,0

60,2

НСР05  (ФакторА*)

3,26

-

1,85

НСР05 (ФакторБ**)

3,76

2,42

2,13

А* - срок наблюдения

Б** - действие микромицета-целлюлозолитика на разложение соломы

Запашка соломы ячменя без дополнительных компонентов способствовала снижению содержания щелочногидролизуемого азота в пару в мае до 69,8, в июле – до 68,9, в сентябре – до 67,5 мг/кг, что было ниже контроля соответственно на 6,8; 1,2 и 3,9 мг/кг. Это связано с иммобилизацией его микроорганизмами при разложении соломы. В мае под озимой пшеницей тенденция к снижению этой формы азота сохраняется, однако из-за накопившихся продуктов разложения соломы количество его превышало контроль на 5,3 – в мае и на 3,0 мг/кг – в июле. Через год содержание щелочногидролизуемого азота сократилось в 1,3 раза по сравнению с его количеством, наблюдаемым в предыдущий период отбора почвенных образцов. В июле остатки озимой пшеницы привнесли материал для накопления доступного азота. Но так как сахарная свекла в процессе своего развития использует питательные элементы, в число которых входит и щелочногидролизуемый азот, то в почве его содержание в начале вегетационного периода снизилось до уровня контроля (46,9 мг/кг), в июле возросло до 54,6 и перед уборкой культуры не изменилось – 51,8 мг/кг (НСР05=3,30).

Дополнительное внесение с соломой азотного удобрения способствовало более активному накоплению щелочногидролизуемого азота, чем это происходило при внесении одной соломы. Так, к середине вегетационного периода его содержание в варианте с использованием азотного удобрения превышало количество в варианте без каких-либо дополнительных компонентов на 3,9 мг/кг, к сентябрю – на 4,0 мг/кг. Под озимой пшеницей его запасы закономерно уменьшились, в мае содержание фракции щелочногидролизуемого азота было равным применению одной соломы – 64,1 мг/кг и только превышало контроль на 5,3 мг/кг, в июле его количество возросло до 66,4 и было выше контроля на 5,8 мг/кг.

При внесении в почву соломы с дополнительными компонентами в пару наблюдалось накопление щелочногидролизуемого азота в течение всего периода вегетации. Его запасы превышали контроль в мае на 1,4, в июле –  на 4,2, в сентябре – на 2,9 мг/кг, что в пересчете на гектар составило 4,6; 13,9 и 9,8 кг/га. Отмечено, что в посевах озимой пшеницы последействие разложения соломы ячменя при использовании специализированного микромицета и дополнительных компонентов также положительно сказывалось на накоплении доступной для растений формы азота. Так, в мае его количество превышало контроль на 31,8 кг/га, а использование соломы и соломы с азотным удобрением – на 14,5 кг/га. В июле перед уборкой озимой пшеницы содержание щелочногидролизуемого достигло уровня прошлого года – 73,9 мг/кг (или 243,7 кг/га), его накопилось больше соответственно на 43,9; 34,0 и 24,8 кг/га. В посевах сахарной свеклы запасы щелочногидролизуемого азота снижались от начала к концу вегетации в процессе его выноса с формирующимся урожаем культуры. Однако использование соломы с микромицетом-целлюлозолитиком и на третий год разложения способствовало  повышению содержания этой формы азота в середине вегетационного периода (63,0 мг/кг). Что вероятно связано с продуцированием физиологически активных веществ диазотрофами, численность которых в июле резко возросла (коэффициент корреляции 0,87) и фиксации азота в атмосфере.

Таким образом, запашка соломы ячменя с дополнительными компонентами в пару в наибольшей степени способствовала накоплению фракции щелочногидролизуемого азота, который был использован для питания последующих культур севооборота.

Влияние запашки соломы с микромицетом-целлюлозолитиком на продуктивность культур зернопаропропашного севооборота

Интегрирующим показателем уровня эффективного плодородия почвы является урожай возделываемых культур.

В результате исследований выявлено, что на контроле урожайность озимой пшеницы составила 25,2 ц/га. Что близко к средним статистическим показателям для Воронежской области. Также выявлено прямое воздействие накопления фракции щелочногидролизуемого азота на формирование урожая озимой пшеницы (коэффициент корреляции равен 0,90) (табл. 3). Внесение соломы ячменя без дополнительных компонентов вызвало снижение урожайности озимой пшеницы на 3,8 ц/га из-за накопления токсичных для растений веществ [Лобков В. Т., 1994]. Добавление азотного удобрения к соломе существенных изменений в продуктивности культуры не вызвало. Урожайность озимой пшеницы составила 21,1 ц/га. Последействие разложения соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком на второй год после ее запашки способствовало росту продуктивности озимой пшеницы. Урожайность культуры повысилась до 27,5 ц/га, что выше на 2,4 ц/га относительно контроля и на 6,2 ц/га относительно варианта с использованием одной соломы.

Урожайность сахарной свеклы на фоне без удобрений составила 34,9 т/га. Запашка соломы в почву повысила урожайность на 3,3 т/га. Совместное использование соломы ячменя с азотным удобрением не оказало достоверного влияния продуктивность культуры. После запашки соломы ячменя в пару совместно с микромицетом-целлюлозолитиком, азотом и питательной добавкой отмечено повышение урожайности сахарной свеклы до 43,5 т/га (прибавка урожая – 8,6 т/га). При этом наблюдается тенденция повышения сахаристости. Сбор сахара повысился на 1,7  т/га.

Это объясняется увеличением содержания щелочногидролизуемого азота в почве (коэффициент корреляции 0,77) и продуцированием физиологически активных веществ диазотрофами, численность которых под сахарной свеклой резко возросла к середине вегетационного периода, что согласуется с данными Колесниковой М.В., Безлер Н.В. (2009)

Таблица 3 – Продуктивность озимой пшеницы и сахарной свеклы в зависимости от способа внесения соломы (2010-2011 г.г.)

Вариант

Урожайность озимой

пшеницы, ц/га

Урожайность

сахарной

свеклы, т/га

Сахаристость, %

Сбор

сахара, т/га

Контроль

25,2

34,9

18,11

6,32

Солома

21,4

38,2

18,19

6,96

Солома + N

21,1

34,2

18,28

6,25

Солома + N + м-ц + ПК

27,5

43,5

18,31

8,04

НСР05

-

5,8

-

1,23

Таким образом, использование микромицета-целлюлозолитика способствует уменьшению токсического действия веществ, выделяющихся при разложении соломы, активизирует процессы накопления щелочногидролизуемого азота, участвующего в формировании урожая последующей культуры севооборота. За счет чего на второй год наблюдается увеличение продуктивности озимой пшеницы на третий – сахарной свеклы.

Выводы:

  1. Использование соломы ячменя в качестве органического удобрения вместе с микромицетом-целлюлозолитиком и дополнительными компонентами способствует накоплению специфических органических веществ в почве и повышает ее эффективное и потенциальное плодородие.
  2. Специализированный микроорганизм и дополнительные компоненты пролонгируют  активное развитие зимогенной микрофлоры на три года. Ее численность сохраняется неизменной на уровне 36,1 млн. КОЕ в 1 г а.с.п. В то время как в почве контрольного варианта (без использования соломы) численность этой группы микроорганизмов снижается в среднем на 27,6% к третьему году исследований, при внесении соломы без дополнительных компонентов – на 12,8%.
  3. Запашка соломы с азотным удобрением, микромицетом-целлюлозолитиком и питательной добавкой способствует увеличению условного коэффициента гумификации, рассчитанному по соотношению активности полифенолоксидазы и пероксидазы, который уже в первый год разложения соломы превышает единицу (Кгум.=1,39), что подтверждает преобладание синтеза гумуса над его распадом, а значит, может свидетельствовать и о положительном влиянии микромицета-целлюлозолитика на разложение соломы, так как продукты, образующиеся при ее трансформации, могут быть использованы в гумификационных процессах в почве.
  4. Использование ячменной соломы совместно с микромицетом-целлюлозолитиком, стимулируя жизнедеятельность почвенной микрофлоры, положительно сказывается на биохимических превращениях органических остатков, и, в конечном итоге, на накоплении гумусовых веществ в почве к концу первого года разложения внесенного субстрата до 5,52% (в контроле – 4,93%).
  5. Интродуцированный микромицет-целлюлозолитик активно развивается и увеличивает численность целлюлозолитических микроорганизмов в почве, которая сохраняется на протяжении трех лет, несмотря на засушливые условия, сложившиеся в годы исследований.
  6. Под воздействием микромицета-целлюлозолитика на начальных этапах разложения ячменной соломы отмечен рост численности диазотрофов на 75,8% в сравнении с запашкой одной соломы или соломы с азотным удобрением. Их количество поддерживается на более высоком уровне в течение трех лет.
  7. Запашка соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком, азотом и питательной добавкой способствует увеличению уреазной активности почвы. В первый год трансформации на 14,6%, во второй год – на 37,4% и в третий – на 26,7% относительно контроля.
  8. Применение соломы с микромицетом-целлюлозолитиком повышает содержание щелочногидролизуемой формы азота в почве, что вероятно связано с продуцированием физиологически активных веществ диазотрофами, численность которых также растет.
  9. Внесение соломы ячменя и дополнительных компонентов способствовало увеличению в почве численности фосфобактерий на 52,5% в сравнении с запашкой одной соломы.
  10. Использование микромицета-целлюлозолитика способствует снижению токсического действия веществ, выделяющихся при разложении соломы, за счет чего на второй год разложения наблюдается увеличение продуктивности озимой пшеницы на третий – сахарной свеклы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

  1. Безлер Н.В. Микробиологические и биохимические аспекты аммонификации при запашке соломы зерновых культур в почву / Н.В. Безлер, М.В. Колесникова, И.В. Черепухина // Современные проблемы физиологии, экологии и биотехнологии микроорганизмов / Материалы Всероссийского симпозиума с международным участием. – М.: МАКС Пресс, 2009. – С.24.
  2. Безлер Н.В. Солома зерновых культур как источник пополнения гумуса почвы Н.В. Безлер, М.В. Колесникова, И.В. Черепухина // Органо-минеральная матрица почв / Материалы Всероссийской научной конференции XIII Докучаевские молодежные чтения. – СПб.: Издательский дом С.-Петерб. гос. ун-та, 2010. – С. 61-62.
  3. Черепухина И.В. Динамика микробиологических процессов, формирующих запасы доступных соединений азота при разложении соломы ячменя в почве / И.В. Черепухина, Н.В. Безлер, М.В. Колесникова // Состояние и перспективы агрохимичских исследований в Географической сети опытов с удобрениями. – Материалы Международной научно-методической конференции Геосети России и стран СНГ. – М.:ВНИИА, 2010. – С. 129-130.
  4. Колесникова М.В. Динамика численности диазотрофов при интродукции микромицета-целлюлозолитика в почву при запашке соломы / М.В. Колесникова, И.В. Черепухина, Н.В. Безлер // Интродукция нетрадиционных и редких растений/ IX Международная научно-методическая конференция. – Мичуринск-наукоград РФ, Мичуринский аграрный университет, 2010. - С. 298-301.
  5. Колесникова М.В. Биодеградация соломы в почве и некоторые микробиологические процессы, формирующие эффективное плодородие / Колесникова М.В., И.В. Черепухина, Н.В. Безлер // Биосферные функции почвенного покрова // Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной 40-летнему юбилею Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН. -  Пущино, 2010. – С. 156-158.
  6. Безлер Н.В. Использование соломы зерновых при возделывании сельскохозяйственных культур для повышения плодородия почвы / Н.В. Безлер, И.В. Черепухина, М.В. Колесникова / Актуальные проблемы почвоведения, экологии и земледелия // Материалы научно-практической конференции Курского отделения межрегиональной общественной организации «Общество почвоведов имени В.В. Докучаева». – Курск: ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2010. – С. 15-16.
  7. Черепухина И.В. Биокаталитическая способность почвы при использовании соломы в качестве органического удобрения / И.В. Черепухина // Почвы в условиях природных и антропогенных стрессов / Материалы Всероссийской научной конференции XVI Докучаевские молодежные чтения, посвященной 165-летию со дня рождения В. В. Докучаева. – Санкт-Петербург, 2011.-  С. 247-248.
  8. Холопкин И.Н. Влияние внесения в почву свекловичного жома на микроорганизмы, участвующие в формировании эффективного и потенциального плодородия И.Н. Холопкин, И.В. Черепухина, М.В. Колесникова // Почвы в условиях природных и антропогенных стрессов / Материалы Всероссийской научной конференции XVI Докучаевские молодежные чтения, посвященной 165-летию со дня рождения В. В. Докучаева. – Санкт-Петербург, 2011.-  С. 245-247.
  9. Безлер Н.В. Последействие запашки соломы на численность микроорганизмов, участвующих в трансформации соединений азота / Н.В. Безлер, И.В. Черепухина // Биология – наука XXI века / 15-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых. – Пущино, 2011. – С. 387.
  10. Безлер Н.В. Динамика численности микроорганизмов, формирующих эффективное плодородие почвы при запашке соломы ячменя / Н.В. Безлер, И.В. Черепухина // Устойчивое развитие АПК: рациональное природопользование и инновации / Материалы I Международной заочной конференции. – Петрозаводск, ПетрГУ, 2011. – С. 56-58.
  11. Безлер Н.В., Черепухина И.В. Состояние микробного сообщества чернозема выщелоченного в экстремально засушливых условиях // VI Съезд общества почвоведов им. Докучаева / Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием. Книга 1. – Петрозаводск-Москва, 2012. – С.184-185.
  12. Черепухина И.В. Динамика микробиологических и биохимических процессов синтеза-распада гумуса при использовании соломы зерновых культур в качестве удобрения / И.В. Черепухина, Н.В. Безлер, М.В. Колесникова // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием. Книга 1. – Петрозаводск-Москва, 2012. – С. 388-389.
  13. Безлер Н.В. Некоторые биокаталитические процессы в почве при использовании в качестве органического удобрения соломы Н.В. Безлер, И.В. Черепухина // Плодородие. – 2012. – №3. – С. 32-34.
  14. Безлер Н.В. Солома ячменя как органическое удобрение в зернопаропропашном севообороте / Н.В. Безлер, И.В. Черепухина // Сахарная свекла. – 2012. - №6. – С.24-27. 

Работы №13,14 опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.