Количественный и качественный состав микрофлоры орошаемых сероземов светлых Мактааральского района Южно-Казахстанской области Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

БИОЛОГИЯ ПОЧВ

УДК 631.427.22

Сейтменбетова А.Т.

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ И КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ МИКРОФЛОРЫ ОРОШАЕМЫХ СЕРОЗЕМОВ СВЕТЛЫХ МАКТААРАЛЬСКОГО РАЙОНА ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКОЙ

ОБЛАСТИ

Казахский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии им. У.У. Успанова, 050060 Алматы, проспект аль-Фараби 75 В, Казахстан,

e-mail: seytmenbetova77@mail.ru Аннотация. В статье приведен количественный и качественный состав микроорганизмов орошаемых сероземов светлых Мактааральского раиона Южно-Казахстанскои области. Отмечены основные физиологические группы: бактерии, актиномицеты, микроскопические грибы. Изучено изменение численности микроорганизмов в зависимости от степени засоления и внесения биопрепарата.

Ключевые слова: микроорганизмы, биоиндикаторы, хлопчатник, бактерии, актино-мицеты, грибы.

ВВЕДЕНИЕ Известно, что благодаря жизнедеятельности почвенных микроорганизмов происходит разложение и минерализация животных и растительных остатков с образованием гумусовых веществ, биологическии круговорот минеральных элементов, а также процессы самоочищения почвы от ксенобиотиков (пестициды, гербициды, нефтепродукты и другое), попадающих в результате хозяи-ственнои деятельности человека.

Микроорганизмы почвы весьма разнообразны по составу своеи биоло-гическои деятельности. В почве они образуют сложныи биоценоз, в котором одни из них успешно сосуществуют друг с другом, а другие являются антагонистами.

Соотношения между разными физиологическими группами микроорганизмов в разных типах почв и в зависимости от антропогеннои нагрузки неодинаковы и могут быстро изменяться под деиствием тех или иных факторов, что в свою очередь позволяет использовать их в диагностических целях в качестве биоиндикаторов состояния среды.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ Объектом исследовании являются орошаемые сероземы светлые Мак-

тааральского района Южно-Казахстанской области, п. Атакент.

Изучение количественного и качественного состава почвенных микроорганизмов проводилось в 2014 году на участках с различными степенями засоления (слабо- и среднезасоленньш). На участке со среднеи степенью засоления был заложен полевои опыт с внесением биоудобрения Green эко в дозах 50, 100 и 150 кг/га.

Green эко - экологически чистыи продукт представляющии собои комплексное концентрированное органо-минеральное удобрение, полученное выделением из органических материалов гуминовых кислот с добавлением комплекса микроэлементов и полезных почвенных микроорганизмов. Известно, что его состав способствует увеличению прорастания семян, укреплению и развитию корневои системы, сокращению вегетационного периода и сроков созревания плодов, увеличению массы плодов, обильнои завязи и обильному плодоношению, повышению устоичи-вости растении к засухе, заморозкам и различным заболеваниям.

Для диагностики микронаселения почвы пробы отбирались стерилизованным ножом в простерилизован-

ные бумажные пакетики. Глубина отбора проб составила 0-20 см и 20-30 см.

Учет микроорганизмов проводили общепринятым в микробиологии методом посева почвеннои суспензии на твердые питательные среды [1]: МПА - мясо-пептонныи агар, КАА -крахмало-аммиачныи агар, среду Чапека. На МПА и КАА учитывали спорооб-разующие бактерии и актиномицеты, на среде Чапека - микроскопические грибы. Подсчет проросших колонии микроорганизмов и их видовую принадлежность определяли на четвертые -пятые сутки инкубации.

Видовои состав почвенных микроорганизмов выполнен на основе их морфологических, культуральных и физиологических своиств по определителям Н.А. Красильникова [2] и Д. Бердже [3].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В микрофлоре почвы основными физиологическими группами являются бактерии, актиномицеты и микроскопические грибы [4].

Бактерии это одноклеточные организмы шаровиднои (кокки), цилиндрической извитои или переходнои между ними формои. Поступление питательных веществ и выделение продуктов жизнедеятельности у данных микробов осуществляется всеи поверхностью тела. Численность бактерии значительно возрастает в непосред-

ственной близости к ризосфере растений.

Актиномицеты - одноклеточные микроорганизмы, палочковидные клетки которых обладают способностью ветвиться. Деятельность актиномице-тов направлена на разложение различных органических веществ, в том числе клетчатки и лигнина. Среди актино-мицетов преобладают аэробы, поэтому их содержание заметно уменьшается в чрезмерно увлажненных почвах. Некоторые актиномицеты выделяют антибиотики, подавляющие деятельность бактерии.

Микроскопические грибы состоят из ветвящихся нитеи (гиф), образующих тело гриба (мицелии). Грибы разрушают клетчатку, лигнин и участвуют в разложении белков. При этом образуются органические кислоты, увеличивающие почвенную кислотность. Так же как актиномицеты, грибы преимущественно являются аэробами.

В зональных типах почв содержание спороносных бактерии и численность актиномицетов увеличивается с севера на юг, грибов - с юга на север [5].

Изучение микрофлоры орошаемых сероземов светлых различных сте-пенеи засоления под посевами хлопчатника проводилось по численности спо-рообразующих бактерии, актиномице-тов и микроскопических грибов (рисунок 1).

.а * j

s ■ ж

рШ

ш ч

Рисунок 1 - Общии вид бактерии, актиномицетов и микроскопических грибов орошаемых сероземов светлых различных степенеи засоления Мактааральского раиона Южно-Казахстанскои области (0-10 см, п. Атакент, 2014 г.)

Полученные результаты (рисунок 2) показали, что в весеннии срок исследования в изучаемых слоях почвы (0-20; 20-30 см) в вариантах с применением биологического удобрения Green эко различных доз 50, 100 и 150 кг/га наблюдается активизация микробиоло-гическои деятельности. Так, наибольшая численность бактерии, растущих на мясопептонном и крахмало-аммиачном питательных средах отмечена в верхнем 0-20 см слое почвы варианта Green эко 150 кг/га, где она составила 31,1 млн./г. почвы, что на 24,5 млн./г. почвы больше, чем в варианте без внесения биологического удобрения.

Количество актиномицетов

(19,2 млн/г почвы), растущих на крахмало-аммиачнои среде, в данном слое почвы так же выше на 15,9 млн/г почвы, микроскопических грибов (15,3 млн/г почвы), растущих на среде Чапека - на 7,5 тыс./г почвы. В нижележащем 20-30 см

слое почвы численность бактерий выше на 6,5 млн/г. почвы, актиномицетов - на 3,54 млн/г. почвы.

Количество бактерии в вариантах с малыми (50 кг/га) и средними (100 кг/га) дозами Green эко в слое 0-20 см варьировало в пределах 4,9-7,6 млн/г почвы, актиномицетов - 2,4-8,3 млн/г почвы, микроскопических грибов - 7,7-8,0 тыс./г почвы, что было почти на одном уровне с вариантом без внесения биологического удобрения (рисунок 2).

С глубинои (20-30 см) на этих же вариантах опыта численность микроорганизмов варьировала от 11,3 тыс./г почвы до 5,1 млн/г почвы, что выше контрольного варианта.

При сравнении вариантов с различными степенями засоления наименьшие показатели бактерии и актиномицетов отмечены в слабозасо-ленном участке (0,3-0,6 млн/г почвы) (рисунок 2).

35 30 25 20 15 10 5 0

31,1

10,5 10 11 п'3 о ,

6 6 7'8 7<7 8 7,6 ' 8 6,5 7

-J °гА I.I I 1.1 Ы III ill

0-20 см 20-30 см 0-20 см 20-30 см 0-20 см 20-30 см 0-20 см 20-30 см 0-20 см 20-30 см

Слабозасоленный Среднезасоленный Green эко 50 кг/га Green эко 100кг/га Green эко 150кг/га участок участок

■ Бактерии, млн./г. почвы ■ Актиномицеты, млн./г. почвы Грибы, тыс./г. почвы

Рисунок 2 - Общая численность микроорганизмов орошаемых сероземов светлых различных степенеи засоления Мактааральского раиона Южно-Казахстанскои

области (весна, 2014 г.)

В летнии срок исследования отмечен повышенныи рост микроскопических грибов по всем вариантам опыта (рисунок 3). Наибольшая численность даннои группы микроорганизмов установлена в варианте с применением Green эко в дозе 50 кг/га, где в слое 0-20 см она составила 16,3 тыс./г почвы, в слое 20-30 см - 18,0 тыс./г

почвы. В вариантах со средними (100 кг/га) и высокими (150 кг/га) дозами биопрепарата Green эко количество грибов на 2,0-3,7 тыс./г почвы выше, чем в варианте без внесения. Количество оставшихся двух групп (бактерии и актиномицеты) по вариантам опыта находится почти на одном уровне (рисунок 3).

20 15 10

4,7 5 2,8

14,5

16,3

14,3

10

9,3

V 4 5,1 6 4j3 4,3

ill i.l III HA III

13,3

3,5

2,5

0-20 см 20-30 см 0-20 см 20-30см 0-20см 20-30см 0-20см 20-30см 0-20см 20-30см

Слабо засоленный Среднезасоленный Green эко 50 кг/га Green эко 100 кг/га Green эко 150 кг/га участок участок

■ Бактерии, млн./г. почвы ■ Актиномицеты. млн./г. почвы ■ Грибы, тыс./г. почвы

Рисунок 3 - Общая численность микроорганизмов орошаемых сероземов светлых различных степенеи засоления Мактааральского раиона Южно-Казахстанскои

области (лето, 2014 г.)

По данным рисунка 4 осенью наблюдается некоторое снижение био-химическои деятельности всех изучаемых групп почвенных микроорганизмов. Исключение составил вариант с Green эко 150 кг/га, где общая численность бактерии в слое 0-20 и 20-30 см отмечена на максимальном уровне -13,1 и 15,2 млн/г почвы, что на 6,6 и 12,7 млн/г почвы выше, чем в варианте без внесения биопрепарата.

Изучение качественного состава почвенных микроорганизмов показало, что в составе бактерии доминирующее положение на всех вариантах опыта

заняли спорообразующие формы - ам-монификаторы Bac. mesentericus и Bac. megatherium. Известно, что эти бактерии обладают очень высокои фитоток-сическои активностью, то есть способностью подавлять прорастание растении в стадии раннего развития.

Среди актиномицет наиболее часто встречены Act. albus, менее - Act. glo-bisporus.

Микроскопические грибы, растущие на среде Чапека были представлены родами Penicillium, Fusarium и Aspergillus. В меньшеи степени обнаружены роды Mucor и Trichoderma

20 15 10 5 0

15,2

13Д

rip L и и2-52;9 Us 21,7

Ii I» In ■-- ■■■ In III ■■- I» !■■

0-20см 20-30см 0-20см 20-30см 0-20см 20-30см 0-20см 20-30см 0-20см 20-30см

Слабозасоленный Среднезасоленный Green эко 50 кг/га Green эко 100 кг/га Green эко 150 кг/га участок участок

Бактерии, млн./г. почвы ■ Актиномицеты, млн./г. почвы ■ Грибы, тыс./г. почвы

Рисунок 4 - Общая численность микроорганизмов орошаемых сероземов светлых различных степенеи засоления Мактааральского раиона Южно-Казахстанскои

области (осень, 2014 г.)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В целом, в 2014 году орошаемые сероземы светлые характеризуются высокои биогенностью. В сезоннои динамике состав микроорганизмов различен. В весеннии период исследования микрофлора объектов исследования составила следующии убывающии ряд: бактерии > микроскопические грибы > актиномицеты; летнии - микроскопические грибы > бактерии > ак-тиномицеты; осеннии - бактерии > ак-тиномицеты - микроскопические грибы.

Известно, что данная динамика микробиологических процессов зависит от множества факторов, среди которых первостепенное значение имеет наличие в почве органических остатков, колебания температуры и влажности почвы, реакции среды, доступа кислорода воздуха, а также засоления. Кроме того, в результате хозяиствен-нои деятельности человека меняются условия обитания микроорганизмов, что в свою очередь приводит к изменению соотношения их основных физиологических групп. Поэтому одним из необходимых условии повышения плодородия почвы является внесение биологических удобрении, способствующих размножению полезных микроорганизмов.

Выявлено, что внесение биологического удобрения Green эко в различных дозах 50, 100 и 150 кг/га оказало активизирующее деиствие на численность почвеннои микрофлоры. По предварительным данным, в весеннии срок исследования наибольшая численность бактерии отмечена в верхнем 0-20 см слое почвы варианта Green эко 150 кг/га, где она составила 31,1 млн/г почвы, что на 24,5 млн/г почвы больше, чем в варианте без внесения биологического удобрения. Количество акти-номицетов в данном слое почвы так же выше на 15,9 млн/г почвы, микроскопических грибов - на 7,5 тыс./г почвы.

В летнии срок исследования отмечен повышенныи рост микроскопических грибов по всем вариантам опыта. Наибольшая численность грибов установлена в варианте с применением Green эко в дозе 50 кг/га, где в слое 020 см она составила 16,3 тыс./г почвы, в слое 20-30 см - 18,0 тыс./г почвы. В вариантах со средними и высокими дозами биопрепарата Green эко количество грибов на 2,0-3,7 тыс./г почвы выше, чем в варианте без внесения.

Осенью наблюдается некоторое снижение биохимическои деятельности всех изучаемых групп почвенных микроорганизмов, за исключением варианта с Green эко 150 кг/га, где общая численность бактерии в слое 0-20 и 2030 см отмечена на максимальном уровне - 13,1 и 15,2 млн/г почвы.

Изучение качественного состава микрофлоры орошаемых сероземов светлых показало, что доминирующее положение на всех вариантах опыта заняли спорообразующие формы - ам-монификаторы Bac. mesentericus и Bac. megatherium. Среди актиномицет наиболее часто встречены Act. аlbus, менее - Act. globisporus, микроскопические грибы были представлены в боль-шеи степени родами Penicillium, Fusarium и Aspergillus, меньшеи - Mucor и Trichoderma.

Известно, что возбудителями большинства болезнеи хлопчатника являются именно грибы, которые при бессменном возделывании культуры накапливаются в почве.

Для защиты растении и предотвращения распространения патоген-нои микрофлоры необходимым мероприятием является обязательное введение хлопково - люцерновых севооборотов, в которых посевы хлопчатника занимали бы не более 70 %. Также рекомендуется вводить в эти севообороты кукурузу, джугару, рожь, озимыи рапс, озимыи горох и рис. Помимо этого, необходимо выполнять различные

агротехнические приемы, направленные на получение здоровых и дружных всходов (сев на заданную глубину, рыхление послеполивнои корки) и улучше-

ние условии развития растении в период их вегетации (соблюдение поливного режима, уничтожение сорняков) [6].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Аникиев В.В., Лукомская К.А. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. - М.: Просвещение, 1983. - 127 с.

2 Красильников Н.А. Определитель бактерии и актиномицетов. - М.: АНССР, 1949. - 462 с.

3 Бердже Д. Определитель микробов. - Киев: АН УССР, 1936. - 77 с.

4 Карамшук З.П. Обработка почвы, микроорганизмы и урожаи. - Алматы: Каинар, 1979. - 104 с.

5 Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерии. - Л.: ЛГУ 1989. - 248 c.

6 [Электронныи ресурс]. - Режим доступа: http://rupest.ru/opisanie/ hlopchatnik/bolezni/bolezn-631.html

ТУШН Сеитменбетова А.Т.

ОН^СТЖ КАЗАХСТАН ОБЛЫСЫ МАКТААРАЛ АУДАНЫНЫН, СУАРМАЛЫ АШЬЩ С¥Р ТОПЫРАК;ТАРЫНДАFЫ МИКРОФЛОРАЛАРЫНЫН, САНДЫК; ЖЭНЕ САПАЛЫ;

К¥РАМЫ

9.О. Оспанов атындагы К,азак, топырацтану жэне агрохимия гылыми-зерттеу институты, 050060, Алматы, эл-Фараби дацгылы, 75 В, К^азацстан,

e-mail: seytmenbetova77@mail.ru

Мак;алада Оцгустж Казахстан облысы Мак;таарал ауданыньщ суармалы ашык; сур топырактарындагы микроорганизмдердщ сандык; жэне сапалык; курамы берыген. Олардыц негiзгi физиологиялык; топтары: бактериялар, актиномицеттер, микроскопиялык; сацыраук;улак;тар тiркелiндi. Топырактыц туздану дэрежесi мен ендiрiлген биопрепараттардыц микроорганизмдердщ сандык; eзгерiстерiне эсерi зерттелшдь

TyuiMdi свздер: микроорганизмдер, биоиндикаторлар, ма;та, бактериялар, актиномицеттер, сацырау;ула;тар.

SUMMARY Seytmenbetova A.T.

QUANTITATIVE AND QUALITATIVE STRUCTURE OF MICROFLORA IRRIGATED GRAY

SOILS LIGHT MAKTAARAL DISTRICT OF THE SOUTH KAZAKHSTAN REGION Kazakh Research Institute of Soil Science and Agrochemistry after U.U. Uspanov, 050060 Almaty, 75 Val-Farabi avenue, Kazakhstan, e-mail: seytmenbetova77@mail.ru

In article is given a qualitative and quantitative structure of microorganisms irrigated gray soils light Maktaaral district of the South Kazakhstan region. The main physiological groups of bacteria, actinomycetes, microscopic fungi. The change in the number of microorganisms according to the degree of salinity and making a biological preparation is studied.

Key words: microorganisms,bioindicator, cotton, bacteria, actinomycetes, mushrooms.