CC BY
17УДК 631.427
Елешев Р.Е., Малимбаева А. Д. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ТЕМНО-КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ И СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Казахский национальный аграрный университет, 050010 Алматы, пр. Абая 8,
Казахстан, e-mail: [email protected] Аннотация. Длительное и систематическое применение минеральных удобрении на темно-каштановои почве по разному действуют на биологическую активность почвы под позднеи капустои, выращеннои в интенсивном овощном севообороте Ключевые слова: каталаза, инвертаза, фосфатаза, уреаза.
ВВЕДЕНИЕ Минеральные удобрения увеличивают численность бактерии, актино-мицетов и грибов в почве, хотя некоторые исследователи не подтверждают возрастание общеи их численности, а порои отмечают ее убывание. Минеральные удобрения, вносимые в умеренных дозах, активизируют жизнедеятельность микроорганизмов многих физиологических групп. В почвах возрастает количество аэробных и анаэробных азотфиксаторов, денитрифика-торов, аммонификаторов, целлюлозо-разрушающих бактерии, актиномице-тов и грибов. Но иногда наблюдается угнетение отдельных групп микроорганизмов и снижение активности проводимых ими процессов: азотфиксации, разложения целлюлозы и фосфорорга-нических соединении.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ Исследования проводились на стационаре КазНИИ картофелеводства и овощеводства в условиях 4-польного интенсивного овощного севооборота, заложенного в 1992 году Изучалась культура - капуста. В статье представлены 2-х годичные данные 2012-2013 гг.
Опыт развернут в пространстве и во времени. Севооборот проходит 6-ю ротацию. Чередование культур в 4-
польном интенсивном овощном севообороте, заложенном в 1992 году на темно-каштановои почве: 1. Капуста белокочанная (поздняя), 2. Огурец, 3. Томат, 4. Корнеплоды (морковь, свекла столовая). Площадь опытнои делянки составила 67,2 м2 (4,2 м х 16 м), по-вторность 4-х кратная. Схема внесения удобрении под капусту:
1. Контроль (без удобрении),
2. ^оРзоКзо (одинарная доза),
3. ^2оРбоКбо (двоиная доза),
4. ^8оР9оКдо (троиная доза).
Виды удобрении, вносимые в интенсивном овощном севообороте: мочевина (46 % д.в.), двоинои суперфосфат (40 % д.в.), хлористыи калии (5860 % д.в.).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты наших исследовании показали, что длительное и систематическое применение минеральных удобрении в интенсивном овощном севообороте различно деиствуют на активность ферментов в темно-каштановои почве.
Минеральные удобрения повышают активность инвертазы, фосфата-зы и уреазы, снижают активность ката-лазы, а активность фермента дегидро-геназы по вариантам опыта изменяется мало (таблица 1).
Таблица 1 - Биологическая активность темно-каштановой почвы при длительном и систематическом применении минеральных удобрении
Активность ферментов
инвертаза уреаза каталаза дегидрогеназа Фосфатаза
Вариант Слои почвы, мг глюкозы на 1 г мг NH4 на 1 г мл КМпО4 мг ТФФ на 1 г почвы за 24 мг Р2О5 на 1 г почвы
опыта см почвы за 4 часа почвы за сутки на 1 г почвы за 20 мин часа за час
Контроль 0-20 15,6 2,1 12,3 6,4 4,6
20-40 9,6 1,7 8,6 3,3 2,3
N1 Р1К1 0-20 18,3 3,3 11,1 6,0 6,6
20-40 10,1 2,1 7,7 2,9 3,1
N2 Р2 К2 0-20 20,6 3,9 10,3 6,1 7,3
20-40 12,1 2,1 7,1 2,6 5,1
N3 Рз Кз 0-20 24,1 5,5 9,1 5,3 8,5
20-40 13,9 3,1 5,6 3,5 4,6
Анализы показали, что активность ферментов в темно-каштановои почве под посевами позднеи капусты, возделываемои в интенсивном овощном севообороте возрастала. Активность инвертазы, уреазы и фосфатазы возрастала от одинарных до троиных доз полного удобрения. Так, активность инвертазы составила 18,3-24,1 мг глюкозы на 1 г почвы за 4 часа, уреазы 3,35,5 мг NH4 на 1 г почвы за сутки и фосфатазы 6,6-8,5 мг Р2О5 на 1 г почвы за час, относительно контроля 15,6, 2,1 и 4,6 мг. Снижение активности каталазы на удобренных вариантах относительно контроля (12,3 мл) составило 11,19,1 мл КМпО4 на 1 г почвы за 20 минут.
Снижение активности каталазы от применения удобрении отмечают многие исследователи. Так, исследования А.Ш. Галстяна [1] подтверждают это явление и объясняют это тем, что подавление активности каталазы в почве происходит под деиствием кислотных остатков вносимых удобрении. Ка-талаза - двухкомпонентныи фермент, простетическая группа которых содержит атом железа. Кислотные остатки, вносимых удобрении имеют большое химическое родство с атомом железа.
Они то и вытесняют гидроксильныи ион гематина и исключают возможность образования промежуточных пе-рекисных соединении. Следовательно, не происходит присоединения перекиси водорода к ферменту, что приводит к инактивации каталазы.
Отзывчивыми показателями фер-ментативнои активности и показателями эффективного и потенциального плодородия почвы при применении удобрении является активность гидролитических ферментов инвертазы и уреазы, а также фосфатазы.
Динамика численности микроорганизмов в почве при длительном применении минеральных удобрений
На современном этапе развития науки, техники и сельского хозяиства невозможно представить себе отрасль, где микробиологические процессы не имели бы значения. На своиствах и жизнедеятельности микроорганизмов основаны технологические процессы в различных отраслях промышленности и сельскохозяиственного производства. Микроорганизмы активно участвуют в круговороте веществ в природе. Возможно, именно они могут решить проблемы питания, охраны окружающеи среды.
Возникает необходимость глубокого анализа характера микробиологических процессов, идущих в почвах; знания основных функции, присущих микроорганизмам; умение ориентироваться и оценивать возможные последствия воздеиствия тех или иных агротехнических приемов в целом на характер микрофлоры и деятельность микроорганизмов. В дальнеишем это позволит выбрать наиболее перспективные из них, успешно управлять процессами повышения плодородия почвы и уро-жаиности сельскохозяиственных культур.
Минеральные удобрения, вносимые в умеренных дозах, активизируют жизнедеятельность организмов многих физиологических групп. В почвах возрастает количество аэробных и анаэробных азотфиксаторов, денитрифика-торов, аммонификаторов, целлюлозо-разрушающих бактерии, актиномице-тов и грибов. Но иногда минеральным удобрениям дается негативная оценка по их деиствию на биологическую активность почвы в целом. Наблюдается и угнетение минеральными удобрениями отдельных групп микроорганизмов и снижение активности проводимых ими процессов: азотфиксации, разложения целлюлозы и фосфорорганических соединении.
Однако, многие исследователи своими экспериментальными данными подтверждают положительное деи-
ствие удобрении на биологическую активность почвы. так, на дерново-подзолистои почве в звене севооборота: картофель, ячмень, озимая рожь под влиянием минеральных удобрении отмечено, что минеральные удобрения не только не ингибируют развитие микрофлоры, но даже стимулируют рост микроорганизмов в почве [2]. Процессы размножения бактерии и других микроорганизмов продолжались даже при довольно высоких дозах минеральных удобрении.
Аналогичные данные получены в стационарных агрохимических опытах и в других типах почвы. Так, на серозем-но-луговых почвах в хлопково-люцерновом севообороте, в среднем за 3 года получены следующие экспериментальные данные: количество аммонифицирующих, нитрифицирующих и клетчаткоразрушающих бактерии на контрольном варианте без удобрении составило в 5200 тыс./г на абсолютно сухую почву. На 3 и 2 вариантах с минеральными удобрениями их количество составили 11100-15600, 9-12 и 6-9 соответственно [3].
При определении в наших опытах на темно-каштановои почве количество аммонифицирующих, нитрифицирующих и клетчаткоразрушающих бактерии растет с возрастающими нормами минеральных удобрении (таблица 2).
Варианты опыта Микроорганизмы
аммонифицирующие бактерии, нитрифицирующие бактерии Клетчаткооб-разрушающие бактерии
Контроль (б/у) 7200 5 4
N1 Р1 К1 15400 12 8
Ы2Р2 К2 18700 20 11
N3 Рз Кз 19500 22 15
Таблица 2 - Динамика численности микроорганизмов в темно-каштановои почве при применении минеральных удобрении (в тыс./г на абсолютно сухую почву)
Так, при применении минеральных удобрении от одинарных, двоиных и троиных норм количество аммонифицирующих, нитрифицирующих и клет-чаткообразрушающих бактерии увеличилось (в тыс./г на абсолютно сухую почву): 15400-19500, 12-22 и 8-15, тогда как на контрольном варианте без удобрении их количества 7200, 5 и 4 соответственно.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Следовательно, минеральные удобрения не только не ухудшают агрохимические, агрофизические и биологические своиства почвы, но при правильном их применении даже улучшают их, способствуя повышению плодородия пахотных темно-каштановых почв.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Галстян А.Ш. К оценке степени плодородия почвы ферментативными реакциями. В кн. Микроорганизмы в сельском хозяйстве . -М.:МГУ 1963. - С. 327-335.
2 Тазабеков Е.Т. Ферментативная активность почв Республики Казахстан и пути их регулирования - Алматы, 1998. -С. 114-119.
3 Минеев В.Г. Эколого-агрохимические аспекты биологизации земледелия/ Плодородие и качество продукции при биологизации земледелия. Материалы научно-практическои конференции. - Москва, 1996. - С. 45-48.
REFERENCES
1 Galstyan A.Sh. K otsenke stepeni plodorodiya pochvy fermentativnymi reak-tsiyami. V kn. Mikroorganizmy v selskom khozyaystve . -M.:MGU, 1963. - S. 327-335.
2 Tazabekov Ye.T. Fermentativnaya aktivnost pochv Respubliki Kazakhstan i puti ikh regulirovaniya - Almaty, 1998. -S. 114-119.
3 Mineyev V.G. Ekologo-agrokhimicheskiye aspekty biologizatsii zemledeliya/ Plodorodiye i kachestvo produktsii pri biologizatsii zemledeliya. Materialy nauchno-prakticheskoy konferentsii. - Moskva, 1996. - S. 45-48.
TYfflH
Елешев Р.Е., Малимбаева А.Д.
каркынды кекен1СТ1 ауыспалы епст1пнде куцпрт ;ара-кон,ыр
ТОПЫРАКТЫН, БИОЛОГИЯЛЫК БЕЛСЕНД1Л1Г1НЕ МИНЕРАЛДЫ ТЫЦАИТКЫШТАРДЫЦ ЭСЕР1 К,азак, улттыц аграрлыкуниверситет1 050010 Алматы, Абая дацгылы 8, К,азак,стан, e-mail: [email protected]
К,арцынды KeKeHicmi ауыспалы егiстiгiнде Ky^ipm кара-коцыр топырацтыц биологиялык белсендлЫне минералды тыцайткыштар эр тyрлi эсер emedi.
ТYйiндi сездер: каталаза, инвертаза, фосфатаза, уреаза.
SUMMARY Eleshev R.E., Malimbaeva A.D.
BIOLOGICAL ACTIVITY OF DARK CHESTNUT SOIL IN THE
LONG-TERM AND SYSTEMATIC APPLICATION OF MINERAL FERTILIZERS
Kazakh National Agrarian University, 050010, Almaty, Abai avenue, 8, Kazakhstan, e-mail: [email protected]
Protracted and systematic application of mineral fertilizers on dark chestnut soil differently operate on biological activity of soil under the late cabbage grown in an intensive vegetable crop rotation
Key words: katalaza, invertaza, fosfataza, ureaza
