CC BY
39
scientific support and management of agrarian and industrial complex УДК 631.46:631.445.4:631.84
DOI: 10.24412/2587-6740-2021-1-12-16
ИЗМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО ОТ ДЕЙСТВИЯ БИОПРЕПАРАТОВ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Н.А. Чуян, Г.М. Брескина, А.В. Кузнецов
ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр», г. Курск, Россия
В статье рассматриваются результаты исследований по изучению влияния микробиологических препаратов (Грибофит + Имуназот) и минеральных удобрений при раздельном и комплексном их использовании на фоне внесения в почву измельченных растительных остатков на изменение биологической активности чернозема типичного в посевах ячменя и гречихи. Исследования проводились на опытном поле ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр», расположенном в с. Панино Медвенского района Курской области. Целлюлозолитическую активность почвы определяли по степени распада и убыли сухой массы льняной ткани, выдержанной в почве за определенный период времени по методу Мишустина Е.Н. и др. В течение вегетационного периода (с апреля по ноябрь) в почву были заложены хлопчатобумажные полотна на глубину 0-20 см в трехкратной повторности в три срока вегетационного периода 2019 г. по ячменю и гречихе. Максимальные величины биологической активности по ячменю отмечены во втором сроке на варианте с внесением минеральных удобрений, где степень разложения превышала контроль в 1,9 раза и на 7,3%% была выше по сравнению с биопрепаратами. По гречихе наблюдалась слабая степень разложения целлюлозы в почве, и она значительно уступала показателям биологической активности по сравнению с посевами ячменя, в частности по третьему сроку — в 2 раза. В третьем сроке выдержки тканей в почве внесение биопрепаратов способствовало развитию активности микроорганизмов, разрушающих целлюлозу по сравнению с контролем на 6,3%% в посевах ячменя и на 5,2%% по гречихе. Установлено, что значительная доля вклада факторов в варьирование показателя биологической активности отмечена по срокам определения — 62%%, далее преимущество сохранялось за культурами — 22%%. Доля участия минеральных удобрений составила 12%%, а биопрепаратов — 4%%.
Ключевые слова: биопрепараты (Грибофит + Имуназот), минеральные удобрения, побочная продукция, целлюлозолитическая активность, ячмень, гречиха.
Введение
Повышение интенсивности разложения послеуборочных растительных остатков — актуальная проблема современного земледелия. Применение биопрепаратов по стерне увеличивает скорость разложения послеуборочных растительных остатков, обогащает почву органическим веществом, повышает биологическую активность почвы, что способствует улучшению водного, воздушного и питательного режима [1, 2, 3].
Отмечено увеличение количества микрофлоры под влиянием ризобактерий [4], которые могут стать мощным инструментом в современных агробиотехнологиях [5]. Существенный рост биологической активности почвы возможен при использовании микробных препаратов [6, 7].
Установлено, по экспериментальным данным, что численность микроорганизмов, участвующих в разложении растительных остатков, в целом была выше при инокуляции соломы биопрепаратами по сравнению с необработанной соломой. Отмечено, что эффективность биопрепаратов увеличивается в комбинации с компенсирующими дозами азота [8].
Скорость разложения послеуборочных растительных остатков зависит от видовой представительности и биомассы микроорганизмов, специализирующихся на деструкции органических молекул [9], от состава и структуры послеуборочных растительных остатков. Общую направленность микробиологических процессов в почве достаточно полно отражает скорость разложения клетчатки.
Выявлено, что применение регуляторов роста и водорастворимых микробиоудобрений оказывало стабильное стимулирующее действие на целлюлозоразрушающую активность почвенных микроорганизмов [10, 11].
Поэтому биопрепараты в полной мере влияют не только на развитие растений, но и на био-
12 -
© Чуян Н.А., Брескина Г.М., Кузнецов А. В., 2021 Международный сельскохозяйственный журнал, 20
логическое состояние почвы, определяемое, согласно нашему эксперименту, по интенсивности целлюлозолитической активности, являющейся интегральным показателем биологической активности почвы.
Цель исследования
Цель проводимого нами исследования — изучить влияние микробиологических препаратов (Грибофит + Имуназот) и минеральных удобрений (1М10 аммиачной селитры) на фоне внесения в почву измельченных растительных остатков на изменение биологической активности чернозема типичного в посевах ячменя и гречихи.
Условия и методика исследования
Опыт по действию микробиологических биопрепаратов и минеральных удобрений, внесенных с побочной продукцией, на качество чернозема типичного и продуктивность культур был заложен в 2017 г. на опытном поле ФГБНУ «Курский ФАНЦ», расположенном в с. Панино Медвенского района Курской области. Влияние измельченных растительных остатков на изменение биологической активности почвы за 2019 г. изучали в вариантах с внесением азотных удобрений или биопрепаратов (Грибофит + Имуназот) и комплексного внесения микробиологических препаратов с минеральными удобрениями.
В экспериментах 2019 г. выращивали сорта ярового ячменя Суздалец в зернопропашном севообороте (ЗП), предшественником которого являлся подсолнечник масличный Имерия, и гречихи Деметра в зерновом севообороте (ЗС) по предшественнику — ярового ячменя Суз-далец. После уборки предшествующих культур всю побочную продукцию (измельченные растительные остатки) использовали в качестве удобрения путем поверхностной заделки их в почву.
I, том 64, № 1 (379), с. 12-16.
Опыты закладывали в соответствие с общепринятыми методиками [12] в трехкратной повторности, культуры выращивали по рекомендуемым агротехнологиям.
Схема опыта в обоих севооборотах была одинаковой и включала следующие варианты: 1. Измельченные растительные остатки (контроль); 2. Измельченные растительные остатки + азотные удобрения из расчета 10 кг д.в. N на 1 т соломы зерновых культур и подсолнечника; 3. Измельченные растительные остатки, обработанные биопрепаратами Грибофит (5 л/га) и Имуназот (3 л/га) + обработка почвы перед посевом биопрепаратами Грибофит (5 л/га) и Имуназот (3 л/га) + обработка посевов 2 раза в течение вегетации биопрепаратами Грибофит (5 л/га) и Имуназот (3 л/га); 4. Измельченные растительные остатки + азотные удобрения из расчета 10 кг д.в. N на 1 т соломы + измельченные растительные остатки, обработанные биопрепаратами Грибофит (5 л/га) и Имуназот (3 л/га) + обработка почвы перед посевом биопрепаратами Грибофит (5 л/га) и Имуназот (3 л/га) + обработка посевов 2 раза в течение вегетации биопрепаратами Грибофит (5 л/га) и Имуназот (3 л/га).
Основные действующие компоненты биотехнологии применяемых в опыте биопрепаратов — это культуры двух микроорганизмов: гриба Trichoderma, представленного в форме биопрепарата Грибофит, и ризосферных бактерий Pseudomonas, в форме микробиологического препарата Имуназот.
Грибофит — это экологически безопасный биофунгицид, ростостимулятор, фосфатмоби-лизатор. Препарат содержит споры и мицелий гриба Trichoderma, а также продуцируемые грибом в процессе производственного культивирования биологически активные вещества (антибиотики, ферменты, витамины, фитогормоны). Имуназот — биологический фунгицид, росто-стимулятор, фосфатмобилизатор контактного и
научное обеспечение и управление агропромышленным комплексом
Ш
системного действия. Обладает ростстимулиру-ющей активностью, повышает всхожесть и энергию прорастания, способствует усиленному развитию корневой системы растений [13].
Обработку биопрепаратами измельченных растительных остатков почвы перед посевом и вегетирующих растений проводили опрыскивателем ОП-2000/24. Внесение аммиачной селитры осуществляли навесным разбрасывателем РН-0,8. Измельченные растительные остатки заделывали в почву дисковой бороной на глубину 10-12 см, через 40-60 дней после этого проводили основную отвальную обработку почвы.
Почва опытного поля — чернозем типичный слабоэродированный тяжелосуглинистый на карбонатном лессовидном суглинке. При закладке эксперимента в пахотном слое почвы среднее содержание гумуса (по Тюрину) составляло 4,98±0,15%. Реакция почвенной среды нейтральная. Содержание обменного кальция составляло 22,0-23,3 мг-экв/100 г почвы, подвижных (по Чирикову) форм фосфора и калия — 8,8-12,0 и 9,7.. .11,2 мг/кг соответственно, общего азота (по Кьельдалю) — 0,22-0,23%, обменного аммония (по методу ЦИНАО (ГОСТ 26487-85) — 10,9-13,2 мг/кг, нитратного азота (по методу Гранвальд-Ляжу) — 4,8-5,1 мг/кг почвы.
Агрометеорологические условия в период исследования характеризовались неустойчивыми влагообеспеченностью и температурным режимом. Среднемесячная температура 2019 г. с апреля по июнь была выше нормы в среднем на 2,9 0С, а с июля по сентябрь — ниже нормы на 1,1 0С. С апреля по август выпало недостаточное количество осадков, гидротермический коэффициент (ГТК) был равен 0,85, а в период май-июнь он находился на уровне 0,46, поэтому для роста возделываемых культур и микроорганизмов, вносимых с биопрепаратами, складывались неблагоприятные условия.
Целлюлозоразрушающая способность почвы — широко принятый показатель биологической активности, который определяется степенью распада и убылью сухой массы льняной ткани, выдержанной в почве определенный период времени [14].
В течение вегетационного периода (с апреля по ноябрь) в почву были заложены хлопчатобумажные полотна на глубину 0-20 см в трехкратной повторности в три срока вегетационного периода 2019 г. Первый и второй срок заложения тканей под ячменем и гречихой не совпадали из-за биологических особенностей возделывания культур. В посевах ячменя исследования проводились с 22 апреля по 7 июня (I период), с 7 июня по 25 августа (II период), а в посевах гречихи — с 15 мая по 28 июня (I период), с 28 июня
по 25 августа (II период). После уборки данных культур и заделки послеуборочных остатков — III период с 3 сентября по 15 октября. Для закладки полотен использовали инструмент для закладки в почву ткани и фотобумаги при изучении биологической активности почвы [15]. С его помощью в почве делали разрез, не нарушая при этом целостность почвенного покрова.
Полученные результаты обрабатывали методами математической статистики с применением дисперсионного анализа в программе Microsoft Office Excel 2010.
Результаты исследования
На скорость и интенсивность разложения соломы существенное влияние оказывают условия температуры и влагообеспеченности, определяющие активность почвенных микроорганизмов [10]. Отмечено, что процесс минерализации наиболее чувствителен к изменению температуры и влажности на начальной стадии разложения [7, 16].
Анализ метеорологических данных за 2019 г. исследования показал, что на момент закладки опыта с конца апреля и в течение первых 30 дней температура воздуха изменялась от 9,2 до 16,8 0С. В весенний период почва прогревалась медленно, разница между воздушной и почвенной температурой достигала 5-6 0С. Поэтому на момент разбивки опыта активность целлюлозоразрушающих микроорганизмов в исследуемых вариантах по двум культурам (ячменя и гречихи) была низкой.
Результаты исследований показали, что внесение в почву органических (заделка послеуборочных остатков культур в поверхностный 8-10 см слой почвы) и минеральных (N10 аммиачной селитры) удобрений и обработка семян, посевов культур гречихи и ячменя микробиологическими препаратами повлияли на интенсивность целлюлозолитической активности почвы. Это обосновывается различными показателями разложения льняных полотен, заложенных в три срока за период вегетации культур ячменя и гречихи (рис. 1, 2).
Применение биопрепаратов в посевах ячменя, независимо от сроков закладки полотен, обеспечивало увеличение активности целлюло-зоразрушающей биоты по сравнению с контролем на 4, 11,2 и 5,27%, соответственно первому, второму и третьему срокам определения.
Максимальные величины биологической активности по ячменю отмечены во втором сроке на варианте с внесением минеральных удобрений, где степень разложения превышала контроль в 1,9 раза и на 7,3% была выше по сравнению с биопрепаратами (рис. 1).
Положительное влияние на разложение целлюлозы оказало и комплексное применение биопрепаратов с азотом (1М10) аммиачной селитры по всем срокам, где наблюдается активное действие целлюлозоразрушающих микроорганизмов по сравнению с контролем на 4,2, 12,5 3,2%, соответственно первому, второму и третьему срокам закладки полотен.
Целлюлозолитическая активность при совместном внесении минеральных удобрений и биопрепаратов сохранялась на уровне использования одних биопрепаратов, но уступала варианту с минеральными удобрениями на 0,7, 6,9 и 5,6%, соответственно срокам закладки полотен.
Интенсивность разложения целлюлозы за период вегетации культуры гречихи характеризовалась как слабая. Процент разложения первого срока закладки полотен на всех вариантах опытного участка превышал контроль на 8,2, 4,8 и 2,7%, соответственно вариантам совместного внесения минеральных удобрений и биопрепаратов, минеральных удобрений и биопрепаратов, вносимых отдельно. Второй срок выдержки полотна в почве имел максимальные величины целлюлозолитической активности по всем факторам опыта по сравнению с другими сроками определения (рис. 2).
В среднем по опыту как для ячменя, так и для гречихи выявлена следующая закономерность: в третьем сроке выдержки тканей в почве наблюдалось резкое снижение активности целлю-лозоразрушающих микроорганизмов. Мы связываем данное обстоятельство с изменением климатических условий третьего периода определения разложения целлюлозы, характеризующегося недостаточной влагообеспеченностью почвы, высокой температурой воздуха.
К тому же целлюлозолитическая активность, как и другой микробиологический показатель, характеризуется высокой динамичностью и сезонной изменчивостью, возможно органическое вещество послеуборочных остатков к третьему сроку определения в большей степени трансформировалось в микробную биомассу и лабильные гумусовые вещества, соответственно произошла и смена действующим групп микроорганизмов, отвечающие за дальнейшую деструкцию растительного материала [3, 17].
Характеристика изменения биологической активности по культурам, с учетом количества отбора образцов, показала существенные изменения (НСР05 — 3,3) от действия минеральных удобрений, биопрепаратов и их совместного внесения. Биопрепараты способствовали активности целлюлозоразрушающих микроорганизмов по сравнению с контролем на 6,3% в посевах ячменя и на 5,2% по гречихе (табл. 1).
Рис. 1. Изменение интенсивности разложения ткани под ячменем в различные сроки их выдержки в поверхностном слое почвы
Рис. 2. Изменение интенсивности разложения ткани под гречихой в различные сроки их выдержки в поверхностном слое почвы
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 1 (379)/ 2021
scientific support and management of agrarian and industrial complex
Отмечалось усиление деятельности цел-люлозоразрушающих микроорганизмов на варианте с применением азота аммиачной селитры по сравнению с внесением биопрепаратов на 4% по ячменю. Независимо от культур внесение минеральных удобрений способствовало, по сравнению с контролем, увеличению целлюлозолитической активности почвы на 10,3 и 5,3%, соответственно по ячменю и гречихи.
Процесс разложения целлюлозы при комплексном использовании биопрепаратов с минеральными удобрениями был на уровне внесения одних биопрепаратов. Лишь по гречихе наблюдалась тенденция повышения биологической активности в варианте совместного внесения биопрепаратов и минеральных удобрений на 1,0% по сравнению с одними биопрепаратами и на 0,9% по сравнению с минеральными удобрениями.
Таблица 1
Интенсивность целлюлозолитической активности (ЦА) по культурам с учетом повторностей опыта, %
Варианты опыта А* В С ЦА Среднее
Культура БП** МУ 1*** г 3
Контроль 1 . . 17,4 14,2 17,1 16,2
МУ 1 . 1 г8,7 25,5 25,2 26,5
БП 1 1 . 26,1 2.,. 21,4 22,5
МУ + БП 1 1 1 г4,8 г.,7 18,9 21,5
Контроль г . . 10,7 13,9 1.,4 11,7
МУ г . 1 16,4 16,8 17,8 17,.
БП г 1 . 18,8 17,5 14,5 16,9
МУ + БП г 1 1 19,5 16,1 18,1 17,9
НСР„5 3,3
*А — культуры: 1 — ячмень, 2 — гречиха.
**БП — биопрепараты (Грибофит + Имуназот); МУ — минеральные удобрения (Ы1 аммиачной селитры). ***Повторности закладки тканей по вариантам опыта.
Таблица 2
Различия показателя целлюлозолитической активности (<ЩА) между культурами по срокам и вариантам опыта, %
Сроки БП МУ Ячмень Гречиха dЦА
1 . . 15,1 11,6 -3,5
1 . 1 г. г.,1 .,1
1 1 . 19,1 19,8 .,7
1 1 1 19,3 21,6 2,3
18,4 18,3 -0,1
г . . 22,1 19,1 -3,.
г . 1 40,6 23,4 -17,2
г 1 . 33,3 23,9 -9,4
г 1 1 33,7 22,7 -11,.
3г,4 гг,3 -10,г
3 . . 11,5 4,3 -7,2
3 . 1 18,7 7,4 -11,3
3 1 . 15,2 7 -8,2
3 1 1 11,5 9,3 -2,2
14,г 7,0 -7,г
БП — биопрепараты (Гоибофит + Имуназот); МУ — минеральные удобрения (N.. аммиачной селитры).
ЦА,%
■ сроки
22 62 П культура
ж □ БП
■ МУ
Рис. 3. Доля вклада факторов в варьирование целлюлозолитической активности (ЦА) чернозема типичного, %
14 -
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 1 (379) / 2021
Анализ изменения целлюлозолитической активности по культурам с учетом повторностей закладки тканевых образцов показал, что активность микрофлоры, разлагающей целлюлозу, интенсивнее проходила в почве по ячменю, независимо от сроков выдержки льняных полотен в почве и факторов опыта (табл. 2).
Различия в развитии целлюлозоразлагаю-щих микроорганизмов в поверхностном слое почвы между двумя культурами ячменем и гречихой, возможно, связаны с неравномерным расположением экспериментальных участков в опыте. Опытное поле с посевами ячменя имеет некоторую затененность со стороны лесополосы, по причине выраженного уклона в направлении к лесополосе, тем самым, поле ячменя несколько меньше было подвержено процессу пересыхания, где влажность почвы по ячменю была выше на 3-5% по сравнению с участком, занятым гречихой, что благоприятствовало развитию биологической активности почвы.
Следует отметить, что в поверхностном слое почвы по ячменю наблюдалось наибольшее накопление негумифицированного органического вещества — на 0,62-2,18 т/га по сравнению с участком гречихи, независимо от факторов опыта, которое служит источником питания и развития микрофлоры, разлагающей целлюлозу [18].
Проведение корреляционно-регрессионного анализа показало тесную связь показателя интенсивности разложения целлюлозы у исследуемых факторов.
ЦА, % = 11,0 + 47,28х1 - 12,75х12 - 5,65х2 + + 1,88х3 + 4,12х4; 0,90,
где х1 — сроки, х2 — культура, х3 — биопрепараты, х4 — минеральные удобрения.
С4татистический анализ за три срока определения целлюлозолитической активности, в среднем за период вегетации культур ячменя и гречихи, показал, что значительная доля вклада факторов в варьирование показателя биологической активности отмечена по срокам определения — 62%, далее преимущество сохранялось за культурами — 22% (рис. 3).
Менее активно проявили себя минеральные удобрения, доля их участия в интенсивности разложения целлюлозы была в 2 и 3 раза меньше, соответственно по сравнению с факторами: культуры и сроки определения.
Биопрепараты, как фактор, значительно уступали по своему действию на биологические процессы разложения целлюлозы, вклад в варьирование целлюлозолитической активности составил всего 4%, что обусловлено сложившимися климатическими условиями вегетации культур.
Выводы
1. Представленные данные по целлюлозо-литической активности свидетельствуют о том, что действие микробиологических биопрепаратов (Грибофит + Имуназот), минеральных удобрений на фоне внесения побочной продукции ячменя и гречихи и их предшественников способствовало увеличению биологической активности почвы.
2. Наибольший эффект на целлюлозораз-рушающую способность почвенных микроорганизмов на участке по ячменю был обеспечен на варианте с внесением минеральных удобрений, где степень разложения превышала контроль в 1,9 раза и на 7,3% была выше по
www.mshj.ru
научное обеспечение и управление агропромышленным комплексом
сравнению с биопрепаратами, независимо от сроков определения.
3. По гречихе наблюдалась слабая степень разложения целлюлозы почвы, и она значительно уступала показателям биологической активности -в 2 раза по сравнению с посевами ячменя, в частности по третьему сроку ее определения. По ячменю в третьем сроке отмечено повышение биологической активности в варианте совместного внесения биопрепаратов и минеральных удобрений на 1,0 и 0,9% по сравнению с одними биопрепаратами и минеральными удобрениями, соответственно и по сравнению с контролем — на 6,2%.
4. Третий срок определения, в среднем по опыту, как для ячменя, так и для гречихи характеризовался резким снижением активности цел-люлозоразрушающих микроорганизмов, что объясняется сложившимися погодными условиями данного периода наблюдений.
5. По степени влияния на целлюлозолитиче-скую активность чернозема типичного исследуемые факторы располагались в следующем ряду: сроки определения (3 срока закладки полотен) > культуры (ячмень и гречиха) > минеральные удобрения (1М10 аммиачной селитры) > биопрепараты (Грибофит + Имуназот).
Литература
1. Мудрых Н.М., Самофалова И.А. Опыт использования растительных остатков в почвах Нечерноземной зоны России (обзор) // Пермский аграрный вестник. 2017. № 1 (17). С. 88-97.
2. Рябчинская Т.А., Зимина Т.В. Средства, регулирующие рост и развитие растений, в агротехнологиях современного растениеводства // Агрохимия. 2017. № 12. С. 62-92. doi: 10.7868/S0002188117120092
3. Schlaeppi, K., Bulgareli, D. (2015). The plant microbi-ome at work. Mol. Microbe Interact, vol. 28, no. 3, pp. 212-217.
4. Хамова О.Ф., Черемисин А.И., Дергачева Н.В. Эффективность применения биопрепаратов комплексного действия при возделывании сортов картофеля в условиях южной лесостепи Западной Сибири // Агрохимия. 2016. № 9. С. 33-38.
5. Анохина Т.О., Сиунова Т.В., Сизова О.И., Захарчен-ко Н.С., Кочетков В.В. Ризосферные бактерии рода Pseudomonas в современных агробиотехнологиях // Агрохимия. 2018. № 10. С. 54-66. doi: 10.1134/S0002188118100034
6. Сулейманов С.Р., Низамов Р.М. Продуктивность подсолнечника и микробиологическая активность почвы под воздействием биопрепаратов в условиях Республики Татарстан // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 8.С.39-42.
7. Mayer, J., Scheid, S. et al. (2010). How effective are Effective microorganisms R EM? Results from a field study in temperate climate. Applied Soil Ecology, vol. 46 (2), pp. 230-239.
8. Русакова И.В. Биопрепараты для разложения растительных остатков в агроэкосистемах // Juvenis scientia. 2018. № 9. С. 4-9. doi: 10.32415/jscientia. 2018.09.01
9. Свиридова О.В., Воробьева Н.И., Проворов Н.А., Орлова О.В., Русакова И.В., Андронов Е.Е., Пищик В.Н., Попов А.А., Круглов Ю.В. Выравнивание почвенных условий для развития растений при деструкции растительных остатков микробными биопрепаратами // Сельскохозяйственная биология. 2016. Т. 51. № 5. С. 664-672. doi: 10.15389/agrobiology. 2016. 5. 664 rus.
10. Мнатсаканян А.А., Лукьяненко П.П., Мухина М.Т. Действие микроудобрения и регулятора роста на из-
менение микробиологической активности чернозема выщелоченного на посевах озимой пшеницы // Плодородие. 2017. № 1 (94). С. 35-37.
11. Esther, O.J., Hong, T.X., Hui, G.C. (2013). Influence of straw degrading microbial compound on wheat straw decomposition and soil biological properties. African Journal of Microbiology Research, vol. 7 (28), pp. 3597-3605.
12. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
13. Лазарев В.И. Влияние микробиологических препаратов Грибофит и Имуназот на микробиологическую активность почвы // Достижения научно-технического прогресса агропромышленному комплексу: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Курск: Изд-во Курской ГСХА, 2017. С. 30-33.
14. Мишустин Е.В., Востров И.П., Петрова А.Н. Методика определения целлюлозоразрушающей активности почвы. М.: Наука, 1987. 375 с.
15. Дудкина Т.А., Дудкин И.В. Инструмент для проведения исследований по биологизации почвы // Агрохимический вестник. 2018. № 4. С. 71-74. doi: 10.24411/0235-2516-2018-10033
16. Omar de Kok-Mercado (2015). Microbial decomposition of corn residue in two lo Mollisols. Graduate Theses and Dissertations. Available at: http: // lib.dr.iastate.edu/ etd/14770
17. Shcenckzu, Schweinsberg-Mickan M., Muller, T. (2009). Impact of effective microorganisms and other bio-fertilizers on soil microbial characteristics, organic matter decomposition, and plant growth. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, vol. 172, issue 5, pp. 704-712.
18. Fiepbach, A., Mader, P. (2000). Microbial biomass and size density fractions differ between soils of organic and conventional agricultural systems. Soil Biol. Biochem, vol. 32, no. 6, pp. 757-768.
Об авторах:
Чуян Наталия Анатольевна, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории агропочвоведения, ОРСЮ: http://orcid.org/0000-0002-4212-3142, chuyan.6546@yandex.ru
Брескина Галина Михайловна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории агропочвоведения, ОРСЮ: http://orcid.org/0000-0003-2381-312X, breskina-galina@yandex.ru
Кузнецов Алексей Викторович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории агропочвоведения, ОРСЮ: http://orcid.org/0000-0002-0230-7503, kuzneczov.1983@mail.ru
CHANGES IN THE BIOLOGICAL ACTIVITY OF TYPICAL CHERNOZEM UNDER THE INFLUENCE OF BIOLOGICAL PREPARATIONS AND MINERAL FERTILIZERS
N.A. Chuyan, G.M. Breskina, A.V. Kuznetsov
Federal Agricultural Kursk Research Center, Kursk, Russia
The article considers the results of the research on the influence of microbiological preparations (Gribophyt + Imunazot) and mineral fertilizers in their separate and complex use against the background of crushed plant residues applied in the soil on the change in the biological activity of typical chernozem in cultivated barley and buckwheat. The study was conducted in the experimental field of Kursk Federal Agricultural Research Center, located in the village of Panino, Medvensky district of Kursk region. The cellulosolytic activity of the soil was determined by the degree of decay and loss of the dry mass of flax fabric, aged in the soil for a certain period of time by the method of Mishustin E.N. et al. During the growing season (from April to November), cotton linen pieces were laid in the soil to a depth of 0-20 cm in three tiers in three terms of the growing season of 2019 for barley and buckwheat. The maximum values of biological activity for barley were observed in the second term in the variant with applied mineral fertilizers, where the degree of decomposition exceeded the control 1.9 times and was by 7.3% higher as compared to biological preparations. For buckwheat there was a weak degree of cellulose decomposition in the soil, and it was significantly less than the indicators of biological activity in comparison with barley, in particular for the 3rd term where it was 2 times. In the third period of the fabric aging in the soil the application of biological preparations contributed to the development of the activity of microorganisms that destroyed cellulose compared to the control by 6.3% in barley and by 5.2% in buckwheat. It was found that a significant share of the contribution of factors to the variation of the indicator of biological activity was marked by the timing of determination, i.e. 62%, then the advantage was preserved for crops, i.e. 22%. The share of mineral fertilizers was 12%, and biological preparations 4%.
Keywords: biological preparations (Gribophyt + Imunazot), mineral fertilizers, by-products, cellulosolytic activity, barley, buckwheat.
References
1. Mudrykh, N.M., Samofalova, I.A. (2017). Opyt ispol'zovaniya rastitel'nykh ostatkov v pochvakh Necherno-zemnoi zony Rossii (obzor) [Experience of using plant residues in soils of the Non-Chernozem zone of Russia (review)]. Permskii agrarnyi vestnik [Perm agrarian journal], no. 1 (17), pp. 88-97.
2. Ryabchinskaya, T.A., Zimina, T.V. (2017). Sredstva, reguliruyushchie rost i razvitie rastenii, v agrotekhnologi-yakh sovremennogo rastenievodstva [Means regulating the growth and development of plants in agrotechnologies of modern crop production]. Agrokhimiya [Agricultural chemistry], no. 12, pp. 62-92. doi: 10.7868/S000218811712 0092
3. Schlaeppi, K., Bulgareli, D. (2015). The plant microbi-ome at work. Mol. Microbe Interact, vol. 28, no. 3, pp. 212-217.
4. Khamova, O.F., Cheremisin, A.I., Dergacheva, N.V. (2016). Ehffektivnost' primeneniya biopreparatov komplek-snogo deistviya pri vozdelyvanii sortov kartofelya v uslovi-yakh yuzhnoi lesostepi Zapadnoi Sibiri [Effectiveness of the application of complex action biological preparations
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 1 (379) / 2021
scientific support and management of agrarian and industrial complex
in the cultivation of potato varieties in the southern forest-steppe of Western Siberia]. Agrokhimiya [Agricultural chemistry], no. 9, pp. 33-38.
5. Anokhina, T.O., Siunova, T.V., Sizova, O.I., Zakharch-enko, N.S., Kochetkov, V.V. (2018). Rizosfernye bakterii roda Pseudomonas v sovremennykh agrobiotekhnologiyakh [Rhizospheric bacteria of the Pseudomonas genus in modern agrobiotechnologies]. Agrokhimiya [Agricultural chemistry], no. 10, pp. 54-66. doi: 10.1134/S0002188118100034
6. Suleimanov, S.R., Nizamov, R.M. (2015). Produktivnost' podsolnechnika i mikrobiologicheskaya aktivnost' pochvy pod vozdeistviem biopreparatov v usloviyakh Respubliki Tatarstan [Sunflower productivity and soil microbiological activity under the influence of biological preparations under the conditions of the Republic of Tatarstan]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of the AIC], vol. 29, no. 8, pp. 39-42.
7. Mayer, J., Scheid, S. et al. (2010). How effective are Effective microorganisms R EM? Results from a field study in temperate climate. Applied Soil Ecology, vol. 46 (2), pp. 230-239.
8. Rusakova, I.V. (2018). Biopreparaty dlya razlozheniya rastitel'nykh ostatkov v agroehkosistemakh [Bioprepara-tions for decomposition of plant residues in agroecosys-tems]. Juvenis scientia, no. 9, pp. 4-9. doi: 10.32415/jscientia. 2018.09.01
9. Sviridova, O.V., Vorob'eva, N.I., Provorov, N.A., Orlo-va, O.V., Rusakova, I.V., Andronov, E.E., Pishchik, V.N., Popov,
About the authors:
A.A., Kruglov, Yu.V. (2016). Vyravnivanie pochvennykh uslovii dlya razvitiya rastenii pri destruktsii rastitel'nykh ostatkov mikrobnymi biopreparatami [Leveling of soil conditions for plant development during the destruction of plant residues by microbial biopreparations]. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya [Agricultural biology], vol. 51, no. 5, pp. 664-672. doi: 10.15389/agrobiology. 2016. 5. 664 rus.
10. Mnatsakanyan, A.A., Luk'yanenko, P.P., Mukhina, M.T. (2017). Deistvie mikroudobreniya i regulyatora rosta na izmenenie mikrobiologicheskoi aktivnosti chernozema vyshchelochennogo na posevakh ozimoi pshenitsy [Effect of micro-fertilizers and growth regulator on changes in the microbiological activity of leached chernozem in winter wheat cultivation]. Plodorodie [Fertility], no. 1 (94), pp. 35-37.
11. Esther, OJ., Hong, T.X., Hui, G.C. (2013). Influence of straw degrading microbial compound on wheat straw decomposition and soil biological properties. African Journal of Microbiology Research, vol. 7 (28), pp. 3597-3605.
12. Dospekhov, B.A. (1985). Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezul'tatov issledovanii) [Methodology of field experiments (with the principles of statistical processing of research results)]. Moscow, Agro-promizdat Publ., 351 p.
13. Lazarev, V.I. (2017). Vliyanie mikrobiologicheskikh preparatov Gribofit i Imunazot na mikrobiologicheskuyu aktivnost' pochvy [Influence of microbiological preparations Gribophyt and Imunazot on microbiological activity of the soil]. In: Dostizheniya nauchno-tekhnicheskogo
progressa agropromyshlennomu kompleksu: materialy Vse-rossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [The achievements of scientific and technical progress for agriculture: Proceedings of All-Russia scientific and practical conference]. Kursk, Publishing house of Kursk state agricultural academy, pp. 30-33.
14. Mishustin, E.V.,Vostrov, I.P., Petrova, A.N. 1987. Metodika opredeleniya tsellyulozorazrushayushchei aktivnosti pochvy [Methods of determining the cellulose-destroying activity of the soil]. Moscow, Nauka Publ., 375 p.
15. Dudkina, T.A., Dudkin, I.V. (2018). Instrument dlya provedeniya issledovanii po biologizatsii pochvy [A tool for conducting research on soil biologization]. Agrokhimi-cheskii vestnik [Agrochemical herald], no. 4. pp. 71-74. doi: 10.24411/0235-2516-2018-10033
16. Omar de Kok-Mercado (2015). Microbial decomposition of corn residue in two lo Mollisols. Graduate Theses and Dissertations. Available at: http: // lib.dr.iastate.edu/ etd/14770
17. Shcenckzu, Schweinsberg-Mickan M., Muller, T. (2009). Impact of effective microorganisms and other bio-fertilizers on soil microbial characteristics, organic matter decomposition, and plant growth. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, vol. 172, no. 5, pp. 704-712.
18. Fiepbach, A., Mader, P. (2000). Microbial biomass and size density fractions differ between soils of organic and conventional agricultural systems. Soil Biol. Biochem, vol. 32, no. 6, pp. 757-768.
Natalia A. Chuyan, doctor of agricultural sciences, leading researcher of the laboratory of agropedology, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4212-3142, chuyan.6546@yandex.ru
Galina M. Breskina, candidate of agricultural sciences, senior researcher of the laboratory of agropedology, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-2381-312X, breskina-galina@yandex.ru
Alexey V. Kuznetsov, candidate of agricultural sciences, senior researcher of the laboratory of agropedology, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-0230-7503, kuzneczov.1983@mail.ru
chuyan.6546@yandex.ru
СИСТЕМЫ АВТОНОМНОГО УПРАВЛЕНИЯ
Первая гибридная система автовождения, сочетающая преимущества технологий высокоточной навигации и машинного зрения
РСМ Агротроник Пилот 1.0 РСМ Агротроник Пилот 2.0
Станьте первыми и оформите предзаказ уже сегодня
ШШ
подробности - по горячей линии
8 800 250 60 04
Звонок бесплатный на территории России
www.rostselmash.com
□астсЕппмдш
Агротехника Профессионалов
1б
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 1 (379) / 2021
www.mshj.ru
