CC BY
25БИОЛОГИЯ ПОЧВ
ГРНТИ 68.05.45
DOI: 10.51886/1999-740Х_2022_2_33
В.Т. Мамедзаде1
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕРО-КОРИЧНЕВЫХ (КАШТАНОВЫХ) ПОЧВ ПОЛУВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКОВ ЛЕНКОРАНСКОЙ ОБЛАСТИ
1Институт Почвоведения и Агрохимии НАНА, Баку,ул. М. Рагима, 5, Азербайджан, e-mail: [email protected] Аннотация. В данной статье приводятся сведения по микробиологической характеристике серо-коричневых (каштановых) почв полувлажных субтропиков Ленкоранскои области. Полученные данные анализировались в сравнительном аспекте по отдельным биотопам: в естественном и окультуренном орошаемом ценозе под зерновыми. Были сопоставлены показатели по численности и групповому составу микроорганизмов. Изучалась динамика изменения количественных показателеи микробиоты по отдельным почвенным глубинам. На основе полученных данных по численности микроорганизмов отдельных подтипов серо-коричневых почв составлялись графики, характеризующие эти изменения. Установлено, что в данных подтипах почв средняя численность микробиоты изменялась от 4,1-3,7 до 1,8-3,4 млн/г почвы. В групповом составе микроорганизмов естественных и окультуренных биотопов преобладают бактерии 75,5-74,8 %, на долю актино-мицет, спорообразующих бактерии и грибов приходится соответственно 24,7-24,2 %; 18,924,4 % и 0,3-0,5 %. Изменения количественных показателеи микроорганизмов тесно связано с гумусным состоянием изучаемых почв.
Ключевые слова: почва, ценоз, микробиоты, групповои состав и численность микроорганизмов.
ВВЕДЕНИЕ Населяющие почву различные группы микроорганизмов благодаря высокоИ физиологическои активности, участвуют в разных биохимических процессах, в том числе в превращении органического вещества и минеральных компонентов, способствуя формированию гумуса почвы.
Исследованиями многих ученых (Е.Н. Мишустин [1], Н.А. Красильников [2], Т.В. Аристовская [3] ) было установлено, что численность микроорганизмов изменяется не только в связи с сезонными изменениями экологических условии, но и в силу внутренних зако-номерностеи развития микробиоты.
Микробная масса является одним из источников питательных элементов (N;P;K). Разложение части микробнои массы, сопровождается накоплением в почве доступных для растении азота и зольных элементов, а другое часть биомассы превращается в гумусовые веще-
ства почвы. В каждой почвенно-климатической зоне условия почвообразования сказываются на численности и составе микробных ассоциации [3].
Серо-коричневые (каштановые) почвы сухо-степнои зоны, по сравнению с некоторыми почвами ариднои зоны (например, Кура-Араксинскои низменности), характеризуются более богатым микробным населением и их групповым составом [4].
Широкие исследования почвенных микроорганизмов и их метаболитов позволяют использовать микробиологические показатели для характеристики биологических процессов в почве и напряженности, протекающих в них биохимических реакции.
Почвенные микроорганизмы в комплексе с другими представителями почвенных педобионтов формируют сложные биоценозы. Благодаря их сим-биотическим взаимосвязям осуществляется превращение органических
остатков и трансформация заключенной в ней энергии биологического круговорота.
Учитывая, что серо-коричневые (каштановые) почвы находятся в пере-ходнои зоне от ариднои экосистемы к полувлажнои, нашеи целью было исследование микробиологическои характеристики этих почв как в естественных, так и окультуренных биотопах.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Микробиологические анализы проводились на серо-коричневых (каштановых) почвах полувлажных (Джалилабад) субтропиков Ленкоран-скои области - географические параметры N 390 021 54.79", Е 480 431 20.31"
В качестве объектов исследования были выбраны целинные и окультуренные биотопы - темных серо-коричневых, обыкновенных и светлых серо-коричневых почв. Для анализов из почв указанных биотопов послоино (010 см; 10-20 см; 20-30 см) отбирались пробы и помещались в стерильные стеклянные боксы. Анализы проводились по общепринятои методике Д.Г. Звягинцева [5] с соблюдением всех норм асептики.
Использование литературных источников по почвоведению и почвен-нои микробиологии позволило нам составить соответствующие графики и диаграммы.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Исследование микроорганизмов в различных типах почв имеет существенную значимость при определении влияния эколого-географического фактора на распределение почвенных микробов.
Весьма перспективным для целеи биодиагностики почв является изучение биологически активных метаболитов почвенных микроорганизмов - аминокислот, ферментов, витаминов, ростовых веществ и др.
В целом микробиологическая активность почв характеризуется рядом
показателеи: общеи численностью, групповым составом, ферментативнои активностью разложением органических остатков, накоплением белков, аминокислот, выделением углекислоты.
Количественные показатели численности микрофлоры свидетельствуют о потенциальнои возможности протекающих в почве тех или иных микробиологических процессов. Среди микроорганизмов имеются виды с широким ареалом распространения, которые могут быть использованы как индикаторы, т.е. как стенотопные виды, развивающихся в узких пределах экологических условии.
Важное значение имеет определение количественных показателеи (численности) микрофлоры и ее группового состава при определении интенсивности и направленности протекающих в почве процессов, а в конечном итоге при комплекснои биодиагностике почв [6].
В Азербайджане в различные годы на характерных типах почв проводились микробиологические исследования как морфологические, количественные и качественные показатели, так и взаимосвязь микрофлоры с органическим веществом почвы [7-9].
Проведенными микробиологическими анализами выявлено, что количественные показатели микроорганизмов существенно изменяются по отдельным слоям серо-коричневых почв. Было установлено, что в изученных темных, обыкновенных и светлых подтипах этих почв их численность резко снижается, особенно от верхних слоев (0-10 см) с количеством 5,0 млн/г почвы, к нижним слоям (30-40 см; 40-50 см; 50-60 см). На глубине 70-80-100 см в светлых и обыкновенных подтипах серо-коричневых почв численность микроорганизмов уменьшается до 2,0-1,00,8 млн/г почвы (рисунок 1).
В окультуренных вариантах этих почв под зерновыми культурами
наблюдалась аналогичная тенденция, т.е. уменьшение общеИ численности микроорганизмов от 4,8-4,0 млн/г почвы в верхних горизонтах до 2,2-1,5 млн/г почвы в нижних горизонтах.
Анализируя изменения общеи численности микроорганизмов в целинных вариантах серо-коричневых почв, становится очевидным тесная взаимосвязь микробиоты с гумусным
состоянием почвы, особенно на примере обыкновенных и светлых подтипов серо-коричневых почв [6].
В этих подтипах почв на глубине 70-80-100 см отмечалось резкое уменьшение гумуса до 1,09-0,55 % [10, 11] и значительное снижение численности микроорганизмов в среднем до 1,2 млн/г почвы.
- 5--■а в вс
4--
-
а
о с а
х
с а н и
V
В"
5
Ч
3--
2--
1--
4-
+
0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70
4-
4-
80-90 90-100 глубина, в см
Рисунок 1 - Количественное изменение микроорганизмов по слоям естественных и орошаемых серо-коричневых (каштановых) почв
В групповом составе микроорга- и 24,2 %, в количестве мелкоскопиче-
низмов в почве целинного и окульту- ских грибов и спорообразующих бакте-
ренного ценоза преобладали соответ- рии отмечалась небольшая разница со-
ственно неспорообразующие бактерии ответственно 0,5 % и 0,3 % и 18,9-24,4 %
74, 8 % и 75,5 %, актиномицеты 24,7 % (таблица 1).
Таблица 1 - Групповои состав микроорганизмов целинных и окультуренных ценозов серо-коричневых (каштановых) почв
Почва серо-коричневая (каштановая) Бактерии Бациллы Актиномицеты Грибы
% % % %
Целинный ценоз 74,8 18,9 24,7 0,5
Агроценоз орошаемые -зерновые 75,5 24,4 24,2 0,3
В орошаемых вариантах этих почв содержание гумуса уменьшалось достаточно умеренно, от 2,09 % в верхнем (0-10 см) слое, до 1,35 % в нижних (50-70 см) слоях.
Поэтому общее количество микроорганизмов по сравнению с целин-
5 --
4 -
з --
2 --
1 -■
ными вариантами оставалось на более стабильном уровне. Средняя численность микробиоты в 0-100 см слое изученных серо-коричневых почв изменяется между 4,1-3,7-1,8-3,4 млн/г почвы (рисунок 2).
Темные серо-коричневые почвы
Обыкновенные серо-коричневые почвы
3,40
Светлые серо-коричневые почвы
Орошаемые серо-коричневые почвы
Рисунок 2 - Среднее количество микроорганизмов в 0-100 см слое серо-коричневых (каштановых) почв
Таким образом, из полученных данных видно, что серо-коричневые (каштановые) почвы и их подтипы, развивающиеся в идентичных экологических условиях, имеют все же отличительные микробиологические характеристики.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Результаты исследования показали, что, изменение микробиоты по отдельным горизонтам было связано с гумусным состоянием изученных почв. Установлено, что средняя численность
микроорганизмов в темных, обыкновенных, светлых и орошаемых серо-коричневых почвах изменяется между 4,1-3,7-1,8-3,4 млн/г почвы. Выявлено, что в групповом составе микроорганизмов в почве целинных и окультуренных ценозов преобладали соответственно неспорообразующие бактерии 74,8 %-75,5 %, актиномицеты 24,7 %-24,2 %, а количество спорообразующих бактерии и микроскопических грибов изменялись между 18,9-24,1 % и 0,50,3 %.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
I Мишустин Е.А., Емцев В.Т. Микробиология. - Колос, 1978. - 344 с.
2. Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. - М.: АН СССР, 1958. - 465 с.
3 Аристовская Т.В. Теоретические аспекты проблемы численности, биомассы и продуктивности почвенных микроорганизмов// Вопросы численности биомассы и продуктивности почвенных микроорганизмов. - Л.: Наука, 1972. С. 7-20.
4 Алиева Б.Б., Мамедзаде В.Т. Взаимосвязь между микробиологиическими показателями и содержанием гумуса в горно-лесных бурых почвах. Труды общества почвоведов Азербайджана. - Баку: Элм, 2019. - Т. 10. - С. 121-127.
5 Звягинцев Д.Г. Методы почвеннои микробиологии и биохимии. - М.: МГУ 1991. - 308 с.
6. Напрасникова Е.В., Макарова Л.П. Эколого-микробиологическая и биохимическая характеристика почвенного покрова в условиях аэротехногенного загрязнения// Известия Иркутского Государственого Университета. Серия «Биология экология». - 2012. - Т. 5. - № 2. - С. 19-26.
7 Гасанова Т.А. Значение биологическои диагностики серо-коричневых (каштановых) почв естественных и окультуренных ценозов Карамарьямского плато. Автореферат канд.дисс. - Баку, 2018. - С. 20.
8 Гасымова Г.С. Почвенная микробиология. - Баку: БГУ 2008. - 205 с.
9 Салаев М.Э., Бабаев М.П., Джафарова Ч.М., Гасанов В.Г. Микроморфологические профили почв Азербайджана. - Баку «Элм», 2004. - 202 с.
10 Бабаев М.П., Гасанов В.Г., Гусеинова С.М. Морфологическая диагностика, номенклатура и систематика почв Азербайджана. - Баку: Элм, 2011. - 448 с.
II Мамедова С.З. Экологическая оценка и мониторинг почв Ленкоранскои области Азербаиджана. - Баку: Элм, 2006. - 370 с.
REFERENCES
1 Mishustin Ye.A., Yemtsev V.T. Mikrobiologiya. - Kolos, 1978. - 344 s.
2. Krasilnikov N.A. Mikroorganizmy pochvy i vysshiye rasteniya. - M.: AN SSSR, 1958. - 465 s.
3 Aristovskaya T.V. Teoreticheskiye aspekty problemy chislennosti, biomassy i produktivnosti pochvennykh mikroorganizmov// Voprosy chislennosti biomassy i produktivnosti pochvennykh mikroorganizmov. - L.: Nauka, 1972. S. 7-20.
4 Aliyeva B.B., Mamedzade V.T. Vzaimosvyaz mezhdu mikrobiologiicheskimi poka-zatelyami i soderzhaniyem gumusa v gorno-lesnykh burykh pochvakh. Trudy obshchest-va pochvovedov Azerbaydzhana. - Baku: Elm, 2019. - T. 10. - S. 121-127.
5 Zvyagintsev D.G. Metody pochvennoy mikrobiologii i biokhimii. - M.: MGU, 1991. - 308 s.
6. Naprasnikova Ye.V., Makarova L.P. Ekologo-mikrobiologicheskaya i biokhimich-eskaya kharakteristika pochvennogo pokrova v usloviyakh aerotekhnogennogo zagrya-zneniya// Izvestiya Irkutskogo Gosudarstvenogo Universiteta. Seriya «Biologiya ekologi-ya». - 2012. - T. 5. - № 2. - S. 19-26.
7 Gasanova T.A. Znacheniye biologicheskoy diagnostiki sero-korichnevykh (kashtanovykh) pochv estestvennykh i okulturennykh tsenozov Karamaryamskogo plato. Avtoreferat kand.diss. - Baku, 2018. - S. 20.
8 Gasymova G.S. Pochvennaya mikrobiologiya. - Baku: BGU, 2008. - 205 s.
9 Salayev M.E., Babayev M.P., Dzhafarova Ch.M., Gasanov V.G. Mikromorfolo-gicheskiye profili pochv Azerbaydzhana. - Baku «Elm», 2004. - 202 s.
10 Babayev M.P., Gasanov V.G., Guseynova S.M. Morfologicheskaya diagnostika, nomenklatura i sistematika pochv Azerbaydzhana. - Baku: Elm, 2011. - 448 s.
11 Mamedova S.Z. Ekologicheskaya otsenka i monitoring pochv Lenkoranskoy ob-lasti Azerbaydzhana. - Baku: Elm, 2006. - 370 s.
TYmH В.Т. Мамедзаде1
ЛЕНКОРАН ОБЛЫСЫНЫН, ЖАРТЫЛАЙ ЫЛЕАЛДЫ СУБТРОПИКТЕР1НЩ С¥Р-КЩЫР (КАШТАН) ТОПЫРАЦТАРЫНЫН, МЙКРОБЙОЛОГЙЯЛЫК;
СЙПАТТАМАСЫ
1Э¥ГА Топыра^тану жэне агрохимия институты, AZ1073, Баку М. Рагима квш. 5, Эзiрбайжан, e-mail: [email protected]
Мак;алада Ленкоран облысыньщ жартылай ылгалды субтропйктершщ сур-к;оцыр (каштан) топыракктарыныц мйкробйологйялык; сипаттамасы туралы аппарат бeрiлгeн. Алынган мэлiмeттeр жеке бйотоптардыц: дэндi дак;ылдар Yшiн табйгй жэне мэдени суармалы ценоздыц салыстырмалы аспектганде талданды:. Мйкроорганйзмдердщ саны мен топтык; курамы бойынша кeрсeткiштeр салыстырылды. Жеке-жеке топырак; терецдт бойынша мйкробйотаныц сандык; кeрсeткiштeрiнiц езгеру дйнамйкасы зeрттeлдi. Сур-к;оцыр топырак;тыц жеке кiшi тYрлeрiнiц мйкроорганйзмдершщ саны туралы алынган мэлiмeттeр непзшде осы eзгeрiстeрдi сйпаттайтын кестелер жасалды. Топырак;тыц осы кiшi тYрлeрiндe мйкробйотаныц орташа саны 4,1-3,7-ден 1,8-3,4 млн/г-га дeйiн eзгeргeнi аны;талды. Табйгй жэне eсiрiлгeн бйотоптардыц мйкроорганйзмдершщ топтык; курамында 75,5-74,8 %-га бактерйялар басым. Актйномйцет, спора тYзeтiн бактерйялар мен сацыраукула;тар Yлeсiнe тйiсiншe 24,7-24,2 %; 18,9-24,4 % жэне 0,3-0,5 % келедг Мйкроорганйзмдердщ сандык; кeрсeткiштeрiнiц eзгeрyi зерттелген топырак;тыц к;арашiрiк жагдайымен тыгыз байланысты.
ТYйiндi свздер: топырак;, ценоз, мйкробйоталар, мйкроорганйзмдердщ топтык; кура-мы жэне саны.
SUMMARY V.T. Mammadzade1
MICROBIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF GRAY-BROWN (CHESTNUT) SOILS OF SEMI-HUMID SUBTROPICS OF THE LANKARAN REGION 1Institute of Soil Science and Agrochemistry of ANAS, Baku, st. M. Ragima, 5, Azerbaijan, e-mail: [email protected]
This article provides information on the microbiological characteristics of gray -brown (chestnut) soils in the semi-humid subtropics of the Lankaran region. The data obtained were analyzed in a comparative aspect for individual biotopes: natural and cultivated irrigated cenosis under cereals. The indicators were compared by the number and group composition of microorganisms. The dynamics of changes in the quantitative indicators of the microbiota for individual soil depths was studied. On the basis of data on the number of microorganisms of individual subtypes of gray-brown soils, graphs characterizing these changes were compiled. It has been established that in these soil subtypes, the average number of microbiota varies from 4.1-3.7 to 1.8-3.4 million/g of soil. In the group composition of microorganisms of natural and cultivated biotopes, bacteria predominate 75.5-74.8 %, actinomycetes, spore-forming bacteria and fungi account for 24.7-24.2 %, respectively; 18.9-24.4 % and 0.3-0.5 %. Changes in the quantitative indicators of microorganisms are closely related to the humus state of the studied soils.
Key words: soil, cenosis, microbiota, group composition and abundance of microorganisms.
