руссель с микроорганизмы и жизнь почвы
Микроорганизмы и жизнь почвы
Описание книги
Популярное изложение основ и современного состояния почвенной микробиологии. Описаны группы организмов и механизм процессов, происходящих с их участием в почве, а также значение жизнедеятельности почвы для ее плодородия и для растений. Почва — основа всякой жизни на Земле. Гуляя каждый день по улицам, аллеям парков и садов, любуясь красотой полей и лугов, мы обычно не задумываемся над сущностью и характером субстрата, по которому ходим. Восхищаясь необыкновенным разнообразием окрасок и форм раст.
Популярное изложение основ и современного состояния почвенной микробиологии. Описаны группы организмов и механизм процессов, происходящих с их участием в почве, а также значение жизнедеятельности почвы для ее плодородия и для растений. Почва — основа всякой жизни на Земле. Гуляя каждый день по улицам, аллеям парков и садов, любуясь красотой полей и лугов, мы обычно не задумываемся над сущностью и характером субстрата, по которому ходим. Восхищаясь необыкновенным разнообразием окрасок и форм растений или животных, мы не подозреваем, что в почве скрыты жизненные формы, обилие которых не менее фантастично. Мир почвенных микроорганизмов для большинства из нас представляется нереальным, абстрактным и далеким. А ведь растения и животные, с которыми мы встречаемся ежедневно,— это только небольшая часть организмов, обитающих на нашей планете и составляющих видимое убранство Земли. Каждый комочек здоровой и плодородной почвы содержит миллиарды невидимых обитателей. От этих микроскопических организмов зависит существование всей растительности на поверхности Земли. Обилие форм почвенных микроорганизмов и в то же время огромная роль этих микроорганизмов в поддержании жизни на нашей планете — это интересная область исследований, освещенная в книге Книга предназначена для широкого круга читателей, связанных с сельским хозяйством. Книга «Микроорганизмы и жизнь почвы» автора Руссель С. оценена посетителями КнигоГид, и её читательский рейтинг составил 0.00 из 10.
Для бесплатного просмотра предоставляются: аннотация, публикация, отзывы, а также файлы для скачивания.
Микроорганизмы в почве роль и значение
Микроорганизмы в почве роль и значение
Полезные микроорганизмы в почве незаменимы для нормального круговорота веществ в природе. Кроме того, роль микроорганизмов в почве неоценима при почвоовоспроизведении и формировании плодородия. Развиваются они не только в самом грунте, но и в растительных остатках, которые разлагаются в земле. Вредные микроорганизмы, случайно попадающие в грунт, как правило, быстро погибают.
Количество полезных микроорганизмов в почве
Для повышения плодородия самое большое значение имеют микроорганизмы в почве, которые разлагают органические вещества, превращая их в гумус. Без них остатки растений, листву, торф, навоз и другие органические компоненты растения просто бы не могли использовать.
Чем больше в почве гумуса, тем она плодороднее. Роль микроорганизмов содержащихся в почве, настолько высока, что, плодородие земли, в которую длительное время не вносили органические удобрения, постепенно падает.
Какова ещё роль микроорганизмов в почве и как они влияют на плодородие? Бактерии, содержащиеся в земле, обладают выраженной способностью поглощать воду.
Разложение органических веществ на простейшие питательные элементы происходит в верхнем разрыхленном слое почвы, где достаточно воздуха для жизнедеятельности микроорганизмов. Поэтому навоз или компост не следует закапывать глубоко, достаточно лишь перемешать их с почвой на глубину до 5 см.
Количество микроорганизмов в почве на 1 килограмм садовой земли составляет несколько сотен миллионов. Преимущественно, такими почвенными микроорганизмами являются бактерии.
Почва – это своего рода фабрика гниения, где растительные и животные остатки превращаются в питательные вещества.
Изменение количества почвенных микроорганизмов зависит и от времени года: весной и осенью их больше, зимой и летом меньше
Внесение микроорганизмов в садовую почву
Для удобрения почвы на грядки вносят навоз или компост, можно использовать и торф. Хороший способ обогащения почвы гумусом — выращивание зеленых растений-удобрений (клевер, вика, горох), которые перед цветением запахивают в землю.
В настоящее время разработана специальная технология земледелия, которая основана на внесении таких микроорганизмов в садовую почву и полном отказе от других способов удобрения.
Скошенные или вырванные сорняки не обязательно складывать в компостные кучи, можно их сразу использовать как мульчу на грядках, а также под деревьями и кустарниками, или же собирать в небольшие кучки. Листва, скошенные сорняки, мелкие веточки — все это будет кормом для червей, почвенных насекомых и бактерий. Но не нужно чересчур увлекаться, забрасывая весь участок скошенной травой, — такие кучки должны занимать не более 20—30% площади сада. Не стоит и переживать о возможных вредителях, которые там могут прятаться, ведь если они захотят испортить вам настроение, они приползут и прилетят с соседних участков, полей или из лесополосы. Впрочем, среди растений есть и такие, которых вредители боятся сами.
Лофант тибетский
Агастахис морщинистый, Aga- stachys rugosa, Louphantus tibeticus. Семейство многоколосников. Реликтовое растение. Иммуностимулятор.
По данным биохимических исследований он является мощнейшим иммуностимулятором пролонгического действия, равных которому в растительном мире пока не обнаружено. В отличие от женьшеня его воздействие на организм носит более мягкий и продолжительный характер, его лекарственные свойства нарастают постепенно и продолжаются длительное время. Самое главное его достоинство это то, что он, воздействуя непосредственно на иммунную систему, заставляет ее более активно воздействовать на наши секреторные органы и следовательно поднимать наши внутренние защитные силы.
Вы можете заказать семена лофанта и фитосборы на его основе по почте, через «Контакты» или «Заказ продукции». могу выслать семена, лек. сборы трав с Лофантом, настойки и лечебные бальзамы на его основе + брошюра по выращивания Лофанта тибетского, дабы не выбросить на ветер столь драгоценные семена, т. к. технология выращивания растений из семян требует выполнения определенных мероприятий.
Цена 1 грамма семян 120р. Набор для дачи, сада, дома — 270р, для пасеки — 520р. Все предоплата!
Цена фитосборов с Лофантом от 90 до 180р за пакет 100г.
Расторопша 1г — 10р.
Маралий корень 10шт — 25р.
Барбарис красный 20шт — 10р.
Лофант тибетский 1г — 120р.
Лафант анис-й (пряность) 0.5г — 10р.
Амарант 1.0г — 10р.
Донник 1г — 10р.
Лук алтайский перьевой 1г — 10р.
Фасоль ярко-красная 10шт — 5р.
Фасоль пищевая 20шт — 5р.
Бобы черные 10 шт — 10р.
Горох сладкий 10шт — 1р.
Соя посевная 20шт — 5р.
Фацелия, седерат 1г — 10р.
Чернокорень лекар-й 10 шт. — 10р.
Роль микроорганизмов в почве
РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ
Почва является основным средством производства в сельском хозяйстве. Все продукты сельского хозяйства состоят из органических веществ, синтез которых происходит в растениях под воздействием, главным образом, солнечной энергии. Разложение органических остатков и синтез новых соединений, входящих в состав перегноя, протекает при воздействии ферментов, выделяемых разными ассоциациями микроорганизмов. При этом наблюдается непрерывная смена одних ассоциаций микробов другими.
Основными поставщиками питательных веществ для растений являются аэробные микроорганизмы, которым дляосуществления процессов жизнедеятельности необходим кислород. Поэтому увеличение рыхлости, водопроницаемости, аэрации при оптимальной влажности и температуре почвы обеспечивает наибольшее поступление питательных веществ к растениям, что и обуславливает их бурный рост и увеличение урожайности.
Однако растениям для нормального роста и полноценного развития необходимы не только макроэлементы, такие как калий, азот, фосфор, но и микроэлементы, например, селен, который выступает как катализатор в различных биохимических реакциях и без которого растения не в состоянии сформировать действенную иммунную систему. Поставщиками микроэлементов могут быть анаэробные микроорганизмы — это микроорганизмы, которые живут в более глубоких почвенных пластах и для которых кислород—яд. Анаэробные микроорганизмы способны по пищевым цепям «поднимать» необходимые растениям микроэлементы из глубинных слоев почвы.
В окультуренных плодородных почвах бурно развиваются не только микрофлора, но и почвенная фауна. Животные в почве представлены дождевыми червями, личинками различных почвенных насекомых и живущими в почве грызунами. Из числа микроскопической фауны черви являются наиболее активными почвообразователями. Они живут в поверхностных горизонтах почвы и питаются растительными остатками, пропуская через свой кишечный тракт большое количество органического вещества и минеральной составляющей почвы.
Микроорганизмы в почве образуют сложный биоценоз, в котором различные их группы находятся между собой в сложных отношениях. Одни из них успешно сосуществуют, а другие являются антагонистами (противниками). Антагонизм их обычно проявляется в том, что одни группы микроорганизмов выделяют специфические вещества, которые тормозят или делают невозможным развитие других.
Цель ЭМ-технологии заключается в создании оптимальных условий для развития полезной микрофлоры, приводящей к оздоровлению почвы, а также в повышении плодородия почвы и урожайности возделываемых культур.
Также читайте в данном разделе:
водный растворкластерного серебра Арговит био.Основной компонент, входящий в Витаргол Форте — протеинат серебра (современный модифицированный протаргол).Мощнейшее противовирусное, противовоспалитель-ное и противо-бактерицидное средство.
Показания к применению:
Кластерное серебро «Витаргол показано в качестве биологически-активной добавки к пище — источника биосеребра, для восполнения дефицита серебра в организме, повышения иммунитета и защитных свойств организма, а также для профилактики и дополнения к комплексной терапии различных инфекционно-воспали-тельных заболеваний — простуда, грипп, гайморит, аденоиды, кишечные инфекции, грибок, конъюнктивит, герпес и других…
Каменное масло!
– удивительное и очень ценное природное вещество. Его целебные свойства настолько обширны, что его можно применять практически при всех заболеваниях, т.к. в первую очередь оно действует на иммунную систему, т.е. повышает защитные силы организма.
В китайской мифологии каменное масло — пища бессмертных. Это прекрасно сбалансированный природный комплекс водорастворимых минералов с широким спектром микроэлементов.
КМ не оказывает вредного побочного воздействия на организм, а наоборот,
!
Это не только НАРОДНОЕ утверждение, но и заключение ведущих онкологических институтов.
Раствор коллоидного серебра
«Князь серебряный»
Показания: Рекомендован в качестве источника коллоидного серебра, эффективного натурального антисептического средства с широким спектром антибактериального, противови-русного и противогрибкового действия для стимуляции неспецифического иммунитета и профилактики вирусных инфекций. К серебру не развивается резистентность патогенной микро- флоры. Не оказывает токсичного действия.
Расторопша 1г — 10р.
Маралий корень 10шт — 25р.
Барбарис красный 20шт — 10р.
Лофант тибетский 1г — 120р.
Лафант анис-й (пряность) 0.5г — 10р.
Амарант 1.0г — 10р.
Донник 1.0г — 10р.
Лук алтайский перьевой 1г — 20р.
Фасоль ярко-красная 10шт — 5р.
Фасоль пищевая 20шт — 5р.
Бобы черные 10 шт — 10р. Горох сладкий 10шт — 1р.
Соя посевная 20шт — 5р.
Фацелия, седерат 1г — 10р.
Чернокорень лекарственный — 10р.
Значение микроорганизмов почвы и их роль
Благодаря жизнедеятельности почвенных микробов, большинство которых являются редуцентами, происходит разложение и минерализация животного и растительного опада с образованием гумусовых веществ, процесс самоочищения почвы от ксенобиотиков, попадающих в нее в результате хозяйственной деятельности человека (пестициды, нефтепродукты, нитроароматические вещества, пластмассы, полиэтилен и т.д.). С помощью микроорганизмов почвы осуществляется биологический круговорот многих минеральных элементов (углерод, кислород, сера, азот, фосфор, железо и марганец).
Микробы поддерживают на определенном уровне состав азота в почве. Из-за неравномерных потерь (вымывание водой, улетучивание в атмосферу) содержание азота в почве сильно уменьшилось бы, если бы микробы постоянно не возвращали молекулярный атмосферный азот в почву в результате процесса азотфиксации.
Разложение органических остатков и синтез новых соединений, входящих в состав почвы, протекают при воздействии ферментов, выделяемых разными ассоциациями микроорганизмов. Ни минералы, ни органика сами по себе не переходят в усвояемую форму для растений. Эту функцию выполняют обитатели почв, и в первую очередь — микроорганизмы. Микробные ассоциации не только разлагают органические остатки на более простые органические и минеральные соединения, но и активно участвуют в синтезе высокомолекулярных соединений — перегнойных кислот, которые образуют запас питательных веществ в почве.
Ведущим признаком почвообразовательного процесса считается образование гумуса. Гумус представляет собой группу высокомолекулярных соединений, химическая природа которых ещё точно не установлена. Выделяют четыре группы соединений: гуминовые кислоты, гумины, фульвокислоты и гиматомелановые кислоты. Важную роль в образовании гумуса играют почвенные микроорганизмы. С одной стороны микроорганизмы разлагают различные остатки, в первую очередь растительного происхождения, формируя структурные компоненты гумусовых веществ. Кроме того, они сами в процессе своей жизнедеятельности выделяют вещества, которые являются структурными компонентами гумуса. Отмирая, микроорганизмы поставляют в почву большое количество органики, которая вносит существенный вклад в гумусообразование.
Почвенные бактерии образуют три основных класса ( А. Н. Красильников ): Actinomycetae, Eubacteriae и Myxobacteriae, которые включают в себя различные по форме и функциям микроорганизмы.
Микроскопические организмы почвы выполняют множество различных функций. Например, они в анаеробных условиях активно ферментируют комплексные органические соединения, преобразуя их в простые молекулярные соединения, которые легко усваиваются растениями. Важное значение в повышении урожайности растений и улучшении плодородия почвы имеют микробы-антагонисты. Это особая группа бактерий, грибов, дрожжей и других микроорганизмов, которая вырабатывает различные биологически активные вещества (БАВ), в первую очередь антибиотические вещества, подавляющие рост и развитие патогенной микрофлоры.
Микроорганизмы в почве образуют сложный биоценоз, в котором различные их группы находятся между собой в сложных отношениях. Одни из них успешно сосуществуют, а другие являются антагонистами. Цель ЭМ-технологии заключается в создании оптимальных условий для развития полезной микрофлоры приводящей к оздоровлению почвы, повышению её плодородия и урожайности возделываемых культур.
Микроорганизмы участвуют также в изменениях структуры и химического состава органической фракции почвы. Так, все процессы образования новых веществ и биологической минерализации идут благодаря длинной цепи последовательных и тесно переплетающимися между собой реакций, осуществляемых микроорганизмами. При этом минеральные элементы могут переходить из окисленного состояния в восстановленное, и обратно. Часть веществ вовлекается в состав резервных веществ почвы – гумусовых кислот.
Обычно биологические реакции обратимы. Как правило, они образуют цепи повторяющихся биологических процессов. Соотношения между разными физиологическими группами микроорганизмов в разных типах почв и в зависимости от антропогенной нагрузки неодинаковы и могут быстро изменяться под действием тех или иных факторов, что может служить диагностикой состояния почвы. В результате антропогенной нагрузки на почвы в связи с их хозяйственным использованием меняются условия обитания микроорганизмов, а, следовательно, изменяется соотношение основных физиологических групп микроорганизмов.
Наряду с полезными формами микроорганизмов имеются и вредные, которые уменьшают запасы питательных веществ, разрушают в почве азот или же поражают корневую систему.
Активность развития микроорганизмов зависит прежде всего от наличия в почве органических остатков, температуры и влажности почвы, доступа кислорода воздуха и других факторов.
Не все почвы содержат большие количества микроорганизмов. В некоторых почвах количество микробов так ничтожно, что для повышения урожая приходится прибегать к так называемым бактериальным удобрениям, к которым относятся азотобактерин, фосфоробактерин и силикатный бактерии. Азотобактерин, развиваясь в зоне корневой системы, извлекает из воздуха азот и обогащает им почву. Содержащиеся в фосфоробактерине бактерии способствуют усвоению из почвы фосфора, находящегося в труднорастворимых для питания растений формах. Наконец силикатный бактерии способствует лучшему поглощению из почвы калия.
Учитывая огромную роль микроорганизмов в питании растений, необходимо искусственно создавать в почве такие условия, которые способствуют их размножению, а следовательно, и повышению плодородия почвы.
Описанные выше факторы, обусловливающие климатические и почвенные условия, в которых развивается виноградное растение, действуют не самостоятельно, а в общем комплексе. Исключение из общего комплекса факторов хотя бы одного нарушает условия для нормального роста, развития^-и плодоношения винограда. Поэтому при разработке системы агромероприятий необходимо учитывать всю сумму факторов в их взаимосвязи и взаимозависимости.
Для нормального питания растений необходимы не только вода, минеральные питательные вещества и углекислота воздуха, но и определенные температурные условия, световой и воздушный режим. Процесс минерального питания растений, как известно, неразрывно связан с деятельностью почвенных микроорганизмов. Деятельность почвенных микроорганизмов в свою очередь связана с наличием в почве органических веществ, воздушно-водным и температурным режимом почвы и развитием плодовых растений.
Микроорганизмы в почве роль и значение
Опорный конспект
ОСНОВЫ ПОЧВЕННОЙ МИКРОБИОЛОГИИ. СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ.
Предмет и задачи почвенной микробиологии.
Почвенная микробиология– это наука, изучающая роль микроорганизмов в процессах почвообразования, создания структуры почвы и почвенного плодородия в целом.
Задачи почвенной микробиологии:
| 1.Определение численности и качественного состава микрооганизмов по генетическим горизонтам почвы в географическом аспекте. |
| 2.Выявление влияния почвенных факторов (химического состава, структуры, влажности, аэрации, температуры, величины рН и др.) на распределение и численность м/о. |
| 3.Изучение зависимости качественного и количественного состава м/о почвы от хозяйственной деятельности человека – способа обработки почвы, чередования культур, внесения удобрений, орошения, дренажа и др. |
| 4.Исследование направленности, скорости, взаимосвязи биохимических процессов, происходящих в почве при участии м/о. |
| 5.Выявление сложных отношений почвенных микробов между собой и высшими растениями. |
Методы почвенной микробиологии.
1.Метод приготовления жидких и твердых питательных сред на основе молока, мясного бульона, пивного сусла и др.
2.Методы стерилизации питательных сред, посуды, инструментов, рабочих столов и помещений.
3.Использование специальных инструментов (шпатели, петли, иглы) и посуды.
4.Метод приготовления чистых культур бактерий.
5.Метод количественного учета бактерий с помощью разведений и в камере Горяева.
6.Используют элективные среды для выделения определенных видов микробов.
7.Создают банки различных видов м/о.
8.Метод определения количества углекислого газа, выделяемого бактериями.
9.Метод изучения роста и накопления вторичных метаболитов.
10.Метод изучения ферментативной активности микробов.
Значение почвенных микроорганизмов.
1.С помощью м/о происходит создание почвенного плодородия. Они способны разлагать органические вещества, минерализовать их, освобождать почву от остатков органических веществ (погибшие животные и растения), превращая их в доступные для растений формы минеральных элементов – азот, фосфор, серу, железо. М/о осуществляют не только разложение, но и синтез веществ, например синтез гумуса, определяющего рыхлую, комковатую структуру почвы и создающего резерв питательных элементов для растений.
2.М/о почвы, многократно отмирая, служат пищей для других групп организмов, служат основой для накопления гумуса почвы, что важно при первичном почвообразовании. Образуя на поверхности почвы пленки, цианобактерии и другие водоросли предохраняют почву от эрозии.
3.Особое значение в плодородии почвы имеют также м/о, способные фиксировать инертный в биологическом отношении газообразный азот воздуха и вовлекать его в метаболизм растений и биологический круговорот в природе.
4.Благодаря выделению различных кислот м/о почвы способствуют выветриванию горных пород и растворению недоступных для корней растений минеральных соединений. Они выделяют в окружающую среду гормоны, витамины, антибиотики.
Микробиологические и биохимические процессы в черноземе выщелоченном при использовании микромицета-целлюлозолитика с соломой ячменя тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.13, кандидат биологических наук Черепухина, Ирина Вячеславовна
Оглавление диссертации кандидат биологических наук Черепухина, Ирина Вячеславовна
Глава 1. Состояние изученности проблемы. Органические удобрения
Глава 2. Солома как удобрение
2.1. Использование соломы зерновых культур в качестве удобрения
2.2. Сроки, способы, нормы внесения соломы
2.3. Химический состав и микробиологическое разложение 26 соломы
2.4. Токсическое действие соломы
2.5. Скорость разложения соломы
2.6. Запашка соломы и биологическая активность почвы
2.7. Влияние внесения соломы на содержание гумуса в почве
2.8. Способы ускоренного разложения соломы
Глава 3. Характеристика объектов и методов исследования
3.1. Почвенно-климатические условия проведения исследований
3.1.1. Почвенный покров изучаемой территории
3.1.2. Погодные условия в годы проведения исследований
3.2. Методика проведения полевых и лабораторных исследований
Глава 4. Влияние запашки соломы ячменя с микромицетомцеллюлозолитиком на микробиологическую активность почвы 61 4.1. Динамика численности микроорганизмов, осуществляющих малый круговорот азота в почве при трансформации соломы ячменя совместно с микромицетом-целлюлозолитиком
4.1.1. Динамика численности олигоазофилов в почве
4.1.2. Динамика численности диазотрофов в почве
4.1.3. Динамика численности аммонификаторов и иммобилизаторов в почве
4.2. Влияние запашки соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком, азотным удобрением и питательной добавкой на гумификационные процессы в почве
4.3. Влияние запашки соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком на динамику численности микроорганизмов, разрушающих сложные полимерные соединения в почве
4.3.1. Динамика численности микромицетов и актиномицетов в почве
4.3.2. Динамика численности спорообразующих бактерий в почве
4.3.3. Динамика численности целлюлозоразрушающей микрофлоры в почве
4.4. Влияние запашки соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком, азотным удобрением и питательной добавкой на процессы синтеза фосфорных соединений
Глава 5. Влияние внесения соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком на ферментативную активность почвы
5.1. Влияние запашки соломы ячменя совместно с азотом, микромицетом-целлюлозолитиком и питательной добавкой на полифенолоксидазную и пероксидазную активность почвы
5.2. Влияние запашки соломы ячменя совместно с азотом, микромицетом-целлюлозолитиком и питательной добавкой на каталазную активность почвы
5.3. Влияние запашки соломы ячменя совместно с различными компонентами на уреазную активность почвы
5.4. Влияние запашки соломы ячменя совместно с азотом, микромицетом-целлюлозолитиком и питательной добавкой на фосфатазную активность почвы
Глава 6. Запашка соломы ячменя с микромицетомцеллюлозолитиком и процессы накопления щелочногидролизуемого азота
Глава 7. Процессы накопления гумусовых веществ при запашке соломы с микромицетом-целлюлозолитиком
Глава 8. Влияние запашки соломы с микромицетом-целлюлозолитиком на продуктивность культур зернопаропропашно-го севооборота 127 Выводы 130 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 132 ПРИЛОЖЕНИЯ
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Почвоведение», 03.02.13 шифр ВАК
Продуктивность сахарной свёклы в зависимости от разложения соломы озимой пшеницы под воздействием микромицетов-целлюлозолитиков 2009 год, кандидат сельскохозяйственных наук Колесникова, Марина Владимировна
Влияние ячменной соломы, свекловичного жома, целлюлозолитического микромицета в зернопаропропашном севообороте на плодородие чернозема выщелоченного 2013 год, кандидат наук Холопкин, Игорь Николаевич
Формирование микробного сообщества и фунгистазиса чернозема выщелоченного в условиях агрофитоценозов 2011 год, кандидат биологических наук Бородкин, Олег Игоревич
Влияние приемов биологизации на динамику лабильных форм органического вещества и урожайность культур 2004 год, кандидат сельскохозяйственных наук Сотников, Борис Александрович
Регулирование плодородия чернозема типичного при использовании побочной продукции в условиях лесостепи ЦЧЗ 2010 год, кандидат наук Чуян, Наталия Анатольевна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Микробиологические и биохимические процессы в черноземе выщелоченном при использовании микромицета-целлюлозолитика с соломой ячменя»
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 агро-фитоценозах зернопаропропашных севооборотов является использование соломы зерновых культур в качестве удобрения, так как запашка ее биологического урожая увеличивает приход органического вещества в 1,5-2 раза, а также повышает микробиологическую активность почвы. [Авров O.E., 1979; Федоров В.А., 1980; Багаутдинов Ф.Я., Хазиев Ф.Х., Мукатанов А.Х., 1985; Дедов A.B., 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 утвреждении рекомендаций по утилизации пожнивных остатков и соломы»; Колесникова М.В., 2009; Солдатова С.С., 2011].
Внесение 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, 1986; Cai Xiaobu, Qian Cheng, Zhang Yuan, Pu Qiong, 2004; Дедов A.B., 2007 и др.]. При разложении соломы выделяется диоксид углерода, что активизирует фотосинтетические процессы в посевах [Зезюков Н.И., 1991].
В ЦЧР в условиях недостаточного увлажнения скорость микробиологического разложения соломы затягивается на несколько лет. Ускорить процесс ее трансформации и тем самым предотвратить негативные последствия от внесения соломы можно при помощи специализированного штамма мик-ромицета-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 процессы трансформации целлюлозы и других соединений, микробное сообщество почвы, ее ферментативную активность, процесс гумификации и формирование потенциального и эффективного плодородия почвы в зернопаропропашном севообороте.
Для достижения цели поставлены следующие задачи: 6 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 на содержание гумуса в почве; установить влияние последействия запашки соломы с микромицетом-целлюлозолитиком на урожайность культур парового звена севооборота. Научная новизна.
Впервые выявлено, что интродуцированный при запашке в почву 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).
Повысилась численность микроорганизмов, принимающих участие в малом круговороте фосфора, 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 зимо-генной микрофлоры при интродукции в почву микромицетацеллюлозолиттика с дополнительными компонентами и соломой ячменя. 7
Показано, что совместное внесение в почву соломы ячменя с микроми-цетом-целлюлозолитиком, азотным удобрением и питательной добавкой 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 ее деструкции характеризует и накопление в парующей почве гумуса.
Впервые выявлено положительное последействие совместного внесения в почву соломы ячменя с микромицетом-целлюлозолитиком, азотным удобрением и питательной добавкой на продуктивность культур зернопаро-пропашного 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 доступного для растений азота в почве.
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 ферментовоксидоредуктаз, благодаря действию которых усиливаются процессы гумификации.
3. Под воздействием микромицета-целлюлозолитика и других компонентов происходит увеличение скорости трансформации внесенной в пар соломы и повышение продуктивности последующих культур севооборота.
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,
Представленная работа являлась частью тем НИР ГНУ ВНИИСС Россе льхозакадемии: № 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 агроцено-зах» в 2011 году.
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.