Научная статья на тему 'Микрофлора, ферментативная активность и показатели гумусного состояния агротемногумусовых подбелов в условиях фитомелиоративного опыта'

Микрофлора, ферментативная активность и показатели гумусного состояния агротемногумусовых подбелов в условиях фитомелиоративного опыта Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
75
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФИТОМЕЛИОРАНТЫ / МИКРОФЛОРА / БИОГЕННОСТЬ / ПЕРОКСИДАЗА / ПОЛИФЕНОЛОКСИДАЗА / СОДЕРЖАНИЕ И ЗАПАСЫ ГУМУСА / ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ / КАТАЛАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ / PHYTOMELIORANTS / MICROFLORA / BIOGENICITY / PEROXIDASE / POLYPHENOLOKIDASE / HUMUS CONTENT AND RESERVES / HUMIC ACIDS / CATALASE ACTIVITY

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Щапова Л. Н., Пуртова Л. Н., Киселева И. В.

Установлены изменения в численности и составе микрофлоры агротемногумусовых подбелов при возделывании различных фитомелиорантов в условиях краткосрочных полевых опытов (1 и 3 года). На вариантах с посевами трав явно выражена тенденция увеличения содержания и запасов гумуса по сравнению с контролем. Прослеживались изменения в показателях гумусного состояния и микробиологической активности почв. В условиях однолетнего опыта наиболее высокой численностью аммонифицирующих микроорганизмов выделялся вариант с гречихой, что привело к усилению активности полифенолоксидаз и, как следствие, более интенсивному накоплению гумуса. Коэффициент минерализации заметно снижался. Подвижность гуминовых кислот усиливалась по сравнению с контролем, гумусовая система находилась в нестабильном состоянии. На варианте с посевом клевера процессы минерализации выражены наиболее интенсивно из-за снижения доли аммонификаторов, но из-за низкой активности пероксидазы коэффициент гумусонакопления имел средние значения. В составе гумуса доминировала фракция, связанная с кальцием. Гумус на всех вариантах, в условиях однолетнего опыта, имел фульватно-гуматный состав. В трехлетнем фитомелиоративном опыте высокая интенсивность минерализационных процессов отмечена в почве под посевами смеси трав тимофеевка+клевер. Тип гумусообразования изменялся на гуматно-фульватный. Усиливалась подвижность гуминовых кислот. Активность ферментов в и коэффициент гумусонакопления этом варианте низкие. Наиболее благоприятное соотношение процессов минерализации и накопления гумуса установлено на варианте под люцерной изменчивой в трехлетнем фитомелиоративном опыте, для которого свойственны более высокие запасы гумуса и гуматный тип гумусообразования, высокая полифенолоксидазная активность и коэффициент гумусонакопления. Доля 2-й фракции гуминовых кислот возрастала до высоких значений, что свидетельствовало о более устойчивом состоянии гумусовой системы почв.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Щапова Л. Н., Пуртова Л. Н., Киселева И. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Microflora, enzyme activity and humus status indices of agro dark humus bleached soil under the conditions of phytomeliorative experiment

Changes in the number and composition of microflora of agro dark humus bleached soil in the cultivation of various phytomeliorants in the conditions of short-term field experiments are established (1 и 3 years) are established. On the variants with the sowing of phytomeliorants, there is a pronounced tendency for an increase in the content and reserves of humus as compared with the control. Changes in the indicators of the humus state and microbiological activity of the soils were traced. Under the conditions of one-year experience, the highest number of ammonifying microorganisms showed the variant with buckwheat. This led to increased activity of polyphenol oxidases and more intensive accumulation of humus. The mineralization ratio decreased markedly. The mobility of humic acids increased as compared with the control; the humus system was in an unstable state. In the variant with sowing of clover, the mineralization processes were most pronounced due to the decrease in the share of ammonifiсators, but due to the low activity of peroxidase, the humus accumulation coefficient had average values. The composition of humus dominated by the fraction associated with calcium. Humus on all variants, under the conditions of one-year experience, had a fulvate-humate composition. In three-years phytomeliorative experience, a high intensity of mineralization processes was observed in the soil under crops of the timothy grass + clover. The type of humus formation changed to humate-fulvate.The mobility of humic acids increased. The activity enzymes and coefficient of humus accumulation in this variant was low. The most favorable ratio of the processes of mineralization and accumulation of humus was established on the variant under the alfalfa in the three-years phytomeliorative experience, which was characterized by higher humus reserves and the humate type of humus formation, high polyphenol oxidase activity and humus accumulation coefficient. High polyphenol oxidase activity and humus accumulation coefficient are characteristic of the process. The proportion of the 2nd fraction of humic acids increased to high values, indicating a more stable state of the soil humus system.

Текст научной работы на тему «Микрофлора, ферментативная активность и показатели гумусного состояния агротемногумусовых подбелов в условиях фитомелиоративного опыта»

Региональные проблемы. 2019. Т. 22, № 3. С. 38-44. DOI: 10.31433/2618-9593-2019-22-3-38-44.

УДК 631.461+631.417.2

МИКРОФЛОРА, ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ И ПОКАЗАТЕЛИ ГУМУСНОГО СОСТОЯНИЯ АГРОТЕМНОГУМУСОВЫХ ПОДБЕЛОВ В УСЛОВИЯХ ФИТОМЕЛИОРАТИВНОГО ОПЫТА

Л.Н. Щапова, Л.Н. Пуртова, ИВ. Киселева ФНЦ биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, проспект 100-летия Владивостока 159, г. Владивосток, 690022, e-mail: [email protected]

Установлены изменения в численности и составе микрофлоры агротемногумусовых подбелов при возделывании различных фитомелиорантов в условиях краткосрочных полевых опытов (1 и 3 года). На вариантах с посевами трав явно выражена тенденция увеличения содержания и запасов гумуса по сравнению с контролем. Прослеживались изменения в показателях гумусного состояния и микробиологической активности почв. В условиях однолетнего опыта наиболее высокой численностью аммонифицирующих микроорганизмов выделялся вариант с гречихой, что привело к усилению активности полифенолоксидаз и, как следствие, более интенсивному накоплению гумуса. Коэффициент минерализации заметно снижался. Подвижность гуминовых кислот усиливалась по сравнению с контролем, гумусовая система находилась в нестабильном состоянии. На варианте с посевом клевера процессы минерализации выражены наиболее интенсивно из-за снижения доли аммонификаторов, но из-за низкой активности пероксидазы коэффициент гумусонакопления имел средние значения. В составе гумуса доминировала фракция, связанная с кальцием. Гумус на всех вариантах, в условиях однолетнего опыта, имел фульват-но-гуматный состав. В трехлетнем фитомелиоративном опыте высокая интенсивность минерализационных процессов отмечена в почве под посевами смеси трав тимофеевка+клевер. Тип гумусообразования изменялся на гуматно-фульватный. Усиливалась подвижность гуминовых кислот. Активность ферментов в и коэффициент гумусонакопления этом варианте низкие. Наиболее благоприятное соотношение процессов минерализации и накопления гумуса установлено на варианте под люцерной изменчивой в трехлетнем фитомелиоративном опыте, для которого свойственны более высокие запасы гумуса и гуматный тип гумусообразования, высокая полифено-локсидазная активность и коэффициент гумусонакопления. Доля 2-й фракции гуминовых кислот возрастала до высоких значений, что свидетельствовало о более устойчивом состоянии гумусовой системы почв.

Ключевые слова: фитомелиоранты, микрофлора, биогенность, пероксидаза, полифенолоксидаза, содержание и запасы гумуса, гуминовые кислоты, каталазная активность.

Территория Приморского края относится к зоне рискованного земледелия. Многолетние обильные и длительные осадки с последующими затяжными наводнениями вызывают существенные негативные изменения в состоянии почвенного покрова. Усиливается напряженность разнообразных миграционных процессов (от вымывания гумуса до смыва пахотных горизонтов), что приводит к негативному экологическому прессингу на почвенный покров большинства земледельческих районов Приморского края. К наиболее эффективно используемым почвам в земледелии края относятся агротемногумусовые подбелы, в которых в последнее время отмечена тенденция к снижению содержания гумуса. Возникает необходимость проведения мониторинговых исследований экологического состояния. При этом сохранение гумуса в почве, улучшение его соста-

ва и увеличение содержания выступает одной их актуальных задач в земледелии региона наряду с разработкой экологически чистых малозатратных приемов по его восстановлению. К одному из таких комплексных приемов относится фитомелио-рация - повышение почвенного плодородия, при котором используется природный потенциал самих растений [14].

Микроорганизмам принадлежит основная роль в разложении растительных остатков и образовании более сложных органических веществ. Поэтому вопросы, связанные с разработкой научных основ повышения плодородия почв, должны решаться с учетом знаний по микробиологической трансформации органического вещества. Пристальное внимание уделяется также изучению-ферментативной активности почв. Многолетними исследованиями ряда авторов показана высокая

эффективность диагностики экологического состояния почв с помощью показателей ферментативной активности. Применению ферментативной активности в качестве диагностического показателя способствует низкая ошибка опытов, простота определения и высокая чувствительность к внешним воздействиям [1, 3, 12]. В обмене веществ и энергии в почве важное место принадлежит окислительно-восстановительным ферментам. Активность этих ферментов находится в корреляционной зависимости с основными физико-химическими свойствами и микробиологическими процессами в почве. Активное участие в процессе гумусообразования из окислительно-восстановительных ферментов принимают полифенолокси-даза, пероксидаза и каталаза. Почвенные полифе-нолоксидазы играют важную роль как в процессе гумификации, так и минерализации органического вещества [8].

В.А. Дырин [2] считает, что ферменты, участвующие в процессах гумусообразования, выделяют многие группы микроорганизмов и активность их связана с общей биогенностью. Поэтому ферментативную активность можно рассматривать в качестве одного из показателей активности микрофлоры и, следовательно, интенсивности вызываемых ею процессов трансформации органического вещества. А.И. Чундерова [11], изучая активность пероксидазы и полифенолоксидазы, определила, что накопление гумуса связано с повышением активности полифенолоксидазы и уменьшением активности пероксидазы и по соотношению этих ферментов ею был определен коэффициент накопления гумуса.

Таким образом, исследования по изучению микробиологической активности и процессов гу-мусонакопления в почвах с посевами различных фитомелиорантов весьма актуальны и имеют важное практическое значение.

Цель работы - характеристика микробоце-нозов и ферментативной активности почв в условиях фитомелиоративного опыта и их влияния на процессы гумусонакопления.

В задачи исследований входило:

1. Изучение численности и состава микрофлоры в условиях фитомелиоративного опыта.

2. Исследование оксидоредуктазной активности почв (полифенолоксидаза, пероксидаза, ка-талаза) и связи её с процессами гумусонакопления.

3. Оценка изменений в содержании и составе гумуса в горизонте Ри в условиях однолетнего и трехлетнего опытов с посевами фитомелиоран-тов.

Объекты и методы исследований

Объектом исследований послужили агро-темногумусовые подбелы, сформированные на полях «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки» (пос. Тимирязевский, Уссурийский р-н, Приморский край). Почвы имели следующий набор генетических горизонтов: PU (0-25 см) - EInng (25-40) - Btg (40-65) - C (65100 см). Названия почв приведены согласно классификации 2004 г. [4]. Для горизонта PU исследуемых почв свойственна слабокислая реакция среды (рНН20 5,44), средние показатели гидролитической кислотности (5,08 м-экв/100 г почвы), очень низкая обеспеченность почв подвижным фосфором - 2,0, средняя - калием (12,6 мг/100 г почвы). Использованы оценочные градации, предложенные В.И. Ознобихиным, Э.П. Синельниковым, Н.А. Рыбачук [6, 9]. Исследования проводились в сентябре 2017 г. в горизонте PU в условиях однолетнего микроделяночного опыта (размер делянки 2х2 м) с посевами (монокультур): 1. контроль (без посева трав); 2. гречиха; 3. донник белый; 4. клевер луговой; 5. кострец безостый, а также по схеме: 1. кострец+люцерна; 2. тимофеевка+кле-вер; 3. кострец безостый; 4. люцерна изменчивая; 5. тимофеевка луговая; 6. клевер луговой.

При определении ферментативной активности почв основное внимание уделялось ферментам из класса оксидоредуктаз (пероксидазе, полифенолоксидазе, каталазе). Каталазная активность исследована газометрическим методом по А.Ш. Галстяну, полифенолоксидазная и перокси-дазная - методом Л.А. Карягиной и Н.А. Михайловской [10]. Микробиологические показатели почв определены общепринятыми в почвенной микробиологии методами [5]. Содержание гумуса определено по Тюрину, фракционно-групповой состав по Кононовой - Бельчиковой [7]. Оценка некоторых показателей гумусного состояния проведена по Д.С. Орлову с соавторами [13].

Результаты исследования и их обсуждение

Исследования показали, что из всех вариантов в однолетнем фитомелиоративном опыте высокой численностью аммонифицирующих микроорганизмов выделялся вариант с гречихой (табл. 1). Большая численность аммонификаторов способствует разложению свежего органического вещества с образованием большого содержания полифенолоксидазы. Для варианта с гречихой отмечено более интенсивное накопление гумуса и большие показатели его запасов, хотя уровень содержания гумуса согласно оценочным градациям оставался низким, однако превышал таковой в

Численность и групповой состав микроорганизмов в почве в условиях однолетнего опыта с монокультурами (тыс. КОЕ на 1 г почвы)

Quantity and group composition of microorganisms in the soil, in terms of one-year experience with monocultures (thousand CFU per 1 g of soil)

Table 1

№ делянки / Вариант Аммони-фикаторы (МПА) Грибы (Чапека) Бактерии, использ. минерал. азот (КАА) Актино-мицеты (КАА) Олиго-нитро-филы (Эшби) КМ*

1. Контроль 14000 78,0 27250 250 28300 1,9

2. Гречиха 17200 47,5 21100 250 19700 1,2

3. Донник белый 12400 71,5 26500 250 20300 2,1

4. Клевер луговой 8550 55,5 21200 300 21500 2,5

5. Кострец безостый 9800 46,0 20200 930,0 15960 2,1

Примечание: * - коэффициент минерализации

контрольном варианте (табл. 2). Гумусообразова-ние протекало по фульватно-гуматному типу, среди гуминовых кислот преобладали «свободные» фракции. Содержание гуминовых кислот, связанных с Са2+, резко уменьшилось по сравнению с контролем.

Численность микроорганизмов, утилизирующих минеральные формы азота (среда КАА), на варианте с гречихой незначительно превышает численность аммонификаторов. Процессы минерализации органического вещества выражены слабо (коэффициент минерализации равен 1,2), хотя активность фермента пероксидазы на варианте с гречихой достаточно высокая (табл. 3). Коэф-

фициент гумусонакопления также очень высокий.

Минимальная численность аммонификато-ров обнаружена в почве под клевером луговым. Содержание микроорганизмов, утилизирующих минеральные формы азота, на этом варианте опыта превышало содержание аммонификаторов более чем в два раза. В результате ярко выражены процессы минерализации органического вещества. Это подтверждают более высокие показатели активности пероксидазы по сравнению с поли-фенолоксидазой. Коэффициент гумусонакопления имел средние значения. Отмечено увеличение запасов гумуса по сравнению с другими вариантами опыта, что во многом обусловлено более высоки-

Таблица 2

Содержание, запасы и состав гумуса в условиях однолетнего фитомелиоративного опыта с монокультурами

Table 2

Content, stocks and soil humus composition in a one-year phytomeliorative experience with monocultures

№ делянки / Вариант Содержание гумуса, % Запасы гумуса в слое 0-20 см, т/га Количество гуминовых кислот, в % от Собщ. почвы СГК/ С

1* 2**

1. Контроль 3,28 69,5 11,3 18,9 1,44

2. Гречиха 3,80 92,7 22,4 1,1 1,42

3. Донник белый 3,70 83,6 20,2 6,1 1,13

4. Клевер луговой 3,70 94,0 10,6 18,8 1,37

5. Кострец безостый 3,80 79,0 19,6 0,8 1,02

Примечание: * - доля 1-й фракции гуминовых кислот, «свободных» и связанных с подвижными полуторными окислами; ** - доля 2-й фракции гуминовых кислот, связанных с Са 2+

Ферментативная активность почв в условиях однолетнего фитомелиоративного опыта с монокультурами

Table 3

Enzymatic activity in the upper soil horizon in a one-year phytomeliorative experience with monocultures

№ делянки / Вариант Перокси- даза Полифенол-оксидаза Каталаза, О2 см3 /1 г почвы за 1 мин. Кг*

мг 1,4-бензохинона/ 1 г почвы за 30 мин.

1. Контроль 2,20 0,507 3,9 23,05

2. Гречиха 3,92 1,600 3,9 40,08

3. Донник белый 2,30 0,558 4,1 24,26

4. Клевер луговой 1,90 0,600 4,2 31,58

5. Кострец безостый 3,05 0,800 4,0 26,23

Примечание: * - коэффициент гумусонакопления

ми показателями плотности сложения почв (1,27 г/см3), в то время как на контроле - 1,06 г/см3. При этом количество и запасы гумуса оставались на уровне низких значений. Гумусообразование протекало по фульватно-гуматному типу, а состав гумуса оставался практически неизменным по сравнению с контрольным вариантом: преобладали гуминовые кислоты, связанные с Са2+.

На варианте с кострецом отмечено снижение всех групп микроорганизмов по сравнению с контролем и резкое увеличение актиномицетов, разлагающих труднодоступное органическое вещество (гумус). Это, вероятно, способствовало сокращению доли гуминовых кислот в составе гумуса, показатель Сгк/Сфк снизился до 1,02. Существенно повысилась подвижность гуминовых кислот, на долю 2-й фракции, связанной с Са2+, приходилось менее 1% от общего содержания органического углерода в почве (Собщ. поч-

вы).

Микробоценоз почвы под донником белым занимал промежуточное положение по численности и активности микрофлоры. Интенсивность минерализационных процессов высокая благодаря большей численности микроорганизмов, использующих минеральный азот. Вследствие усиления минерализационных процессов существенно повысилась подвижность гуминовых кислот по сравнению с контрольным вариантом, при этом количество гуминовых кислот, связанных с Са2+, было низким. Гумусообразование протекало по фульватно-гуматному типу. Каталазная активность во всех рассмотренных вариантах была практически одинаковой (табл. 3).

Биогенность почв в трехлетнем фитоме-лиоративном опыте была несколько выше, чем в однолетнем (клевер, кострец). Численность микроорганизмов на различных вариантах опыта в

Численность и групповой состав микроорганизмов в почве в условиях трехлетнего фитомелиоративного опыта (тыс. КОЕ на 1 г почвы)

Quantity and group composition of microorganisms in the soil under conditions of three year phytomeliorative experience (thousand CFU per 1 g of soil)

Таблица 4

Table 4

№ делянки / Вариант Аммони-фикаторы (МПА) Грибы (Чапека) Бактерии, использующие минерал. азот (КАА) Актино-мицеты (КАА) Олиго-нитрофиллы (Эшби) КМ*

1. Кострец+люцерна 11 200 40,5 21 100 350 13 700 1,9

2. Тимофеевка+клевер 10 250 37,0 20 500 450 19 500 2,0

3. Кострец безостый 12 350 45,5 19 700 400 15 850 1,6

4. Люцерна изменчивая 11 300 39,0 15 300 400 11 950 1,3

5. Тимофеевка луговая 13 450 38,5 23 100 600 15 000 1,7

6. Клевер луговой 10 500 98,5 16 600 130 24 890 1,6

Примечание: * - коэффициент минерализации

Таблица 5

Содержание, запасы и состав гумуса почв в условиях трехлетнего фитомелиоративного опыта

Table 5

Content, stocks and soil humus composition in three year phytomeliorative experience

№ делянки / Вариант Содержание гумуса, % Запасы гумуса в слое 0-20 см, т/га Количество гуминовых кислот, в % от собщ. почвы С /С

1* 2**

1. Кострец +люцерна 3,70 84,4 21,5 2,3 1,46

2. Тимофеевка+клевер 3,49 81,7 14,3 5,0 0,99

3. Кострец безостый 3,60 77,0 23,5 6,8 1,97

4. Люцерна изменчивая 3,54 89,9 9,7 21,1 1,58

5. Тимофеевка луговая 3,33 75,7 11,1 15,5 1,32

6. Клевер луговой 3,28 74,1 10,5 13,3 1,24

Примечание: * - доля 1-й фракции гуминовых кислот, «свободных» и связанных с подвижными полуторными окислами; ** - доля 2-й фракции гуминовых кислот, связанных с Са 2+

целом характеризовалась близкими значениями (табл. 4). Наибольшее количество аммонификато-ров отмечено под тимофеевкой луговой, наименьшее - на варианте тимофеевка+клевер.

Очень низкая численность актиномицетов в посевах клевера является, скорее всего, следствием отсутствия свежего органического вещества. Присутствие большой численности олигонитро-филов компенсирует слабое развитие аммонифи-каторов и микроорганизмов, утилизирующих минеральные источники азота (среда КАА).

Очень высокая численность микроскопических грибов на этом же варианте может свидетельствовать о неблагополучной экологической обстановке в почве. При этом на варианте с посевами клевера зафиксированы более низкие показатели содержания и запасов гумуса (табл. 5). Такими же показателями характеризуется и вариант с посевом тимофеевки луговой. Гумусообразование на этих вариантах протекало по фульватно-гумат-ному типу. Доля гуминовых кислот, связанных с кальцием, в % от Собщ. возрастала по сравнению с вариантами со смесью трав.

В горизонте Ри агротемногумусового подбела в условиях трехлетнего фитомелиоративного опыта преобладают микробиологические процессы минерализации органического вещества.

Высокая интенсивность минерализацион-ных процессов выражена в почве под посевами смеси трав тимофеевка+клевер. Тип гумусообра-зования в горизонте Ри изменяется на гумат-но-фульватный. Усиливается подвижность гуми-

новых кислот, снижается доля гуминовых кислот, связанных с Са2+. Активность ферментов в этом варианте низкая и низкий коэффициент гумусона-копления.

Такая же интенсивность минерализаци-онных процессов наблюдается на варианте ко-стрец+люцерна. Однако содержание гумуса под кострецом с люцерной сравнительно высокое. Этому способствует повышение активности по-лифенолоксидазы (табл. 6). Тип гумуса фульват-но-гуматный. Из-за явно выраженных минерали-зационных процессов подвижность гуминовых кислот усилилась, в их составе преобладают фракции «свободных» и связанных с подвижными полуторными окислами. Это указывает на неустойчивое состояние гумусовой системы почв.

Наиболее благоприятное соотношение процессов минерализации и накопления гумуса наблюдается в варианте под люцерной изменчивой. Для данного варианта свойственны более высокие запасы гумуса и гуматный тип гумусообразова-ния. При этом доля 2-й фракции гуминовых кислот в 2 раза превышает количество «свободных» фракций, что свидетельствует о более устойчивом состоянии гумусовой системы почв. Здесь же отмечена высокая полифенолоксидазная активность, принимающая участие в синтезе гумусоподобных структур. Коэффициент гумусонакопления на варианте с люцерной, рассчитанный по соотношению активности пероксидазы и полифенолоксида-зы, имеет наиболее высокий показатель.

Ферментативная активность почв в условиях трехлетнего фитомелиоративного опыта

Table 6

Enzymatic activity of soils in three year phytomeliorative experience

№ делянки / Вариант Перокси- даза Полифенол-оксидаза Каталаза О2 см3 /1 г почвы за 1 мин. Кг*

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

мг 1,4-бензохинона/ 1 г почвы за 30 мин.

Кострец+люцерна 2,74 0,853 4,0 24,26

Тимофеевка+клевер 2,30 0,533 4,0 23,17

Кострец безостый 3,47 0,907 4,0 26,16

Люцерна изменчивая 3,47 1,466 4,2 42,25

Тимофеевка луговая 1,90 0,467 4,3 24,69

Клевер луговой 1,90 0,600 3,6 31,58

Примечание: * - коэффициент гумусонакопления

Заключение

На вариантах с посевами фитомелиорантов явно выражена тенденция увеличения содержания и запасов гумуса по сравнению с контролем без посева трав. При этом прослеживались изменения в составе гумуса.

В условиях однолетнего фитомелиоратив-ного опыта более интенсивное накопление гумуса и большие показатели его запасов отмечены для варианта с посевом гречихи. Большая численность аммонификаторов способствовала разложению свежего органического вещества и усилению активности полифенолоксидаз. Подвижность гу-миновых кислот усиливалась, а гумусобразова-ние протекало по фульватно-гуматному типу. На варианте с посевом клевера выражены процессы минерализации органического вещества почвы. Коэффициент гумусонакопления имел средние значения. В составе гумуса преобладали гуми-новые кислоты, связанные с Са2. Микробоценоз почвы под донником белым занимал промежуточное положение по численности и активности микрофлоры. Интенсивность минерализационных процессов высокая, что привело к повышению подвижности гуминовых кислот. Подобная тенденция отмечена на варианте с посевом костреца.

Биогенность почв на вариантах с клевером и кострецом в трехлетнем фитомелиоративном опыте была выше, чем в однолетнем. Преобладали микробиологические процессы минерализации органического вещества. Высокая интенсивность минерализационных процессов отмечена в почве под посевами смеси трав тимофеевка+клевер. Тип гумусообразования изменялся на гумат-

но-фульватный. Активность ферментов в этом варианте низкая и низкий коэффициент гумусонако-пления. В почве под клевером луговым выявлена высокая численность микроскопических грибов, что свидетельствовало о неблагополучной экологической обстановке.

Наиболее благоприятное соотношение процессов минерализации и накопления гумуса установлено на варианте под люцерной изменчивой, для которого свойственны более высокие запасы гумуса и гуматный тип гумусообразования. Для этого варианта характерна высокая полифенолок-сидазная активность и коэффициент гумусона-копления. Доля 2-й фракции гуминовых кислот возрастала до высоких значений, что свидетельствовало о переходе системы гумусовых веществ в более устойчивое состояние.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Галстян А.Ш. Об устойчивости ферментов почв // Почвоведение. 1982. № 4. С. 108-110.

2. Дырин В.А. Активность пероксидазы и поли-фенодоксидазы в торфе целинного и рекультивируемого участков в болотных экосистемах низинного типа // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2015. № 2 (155). С. 164-165.

3. Казеев К.Ш., Колесников СИ., Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР, 2004. 350 с.

4. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

5. Методы почвенной микробиологии и биохи-

мии / под общ. ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1991. 303 с.

6. Ознобихин В.И., Синельников Э.П. Характеристика основных свойств почв Приморья и пути их рационального использования. Уссурийск: ПСХИ, 1985. 72 с.

7. Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса: учеб. пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. 272 с.

8. Раськова Н.В. Активность и свойства перок-сидазы и полифенолокскдазы в дерново-подзолистых почвах под лесными биоценозами // Почвоведение. 1995. № 11. С. 1363-1368.

9. Рыбачук Н.А., Ознобихин В.И. Разработка методики картографической оценки трансформации и динамики агрохимических показателей пахотных почв // Труды Дальневост отд. Докучаевского о-ва РАН. Владивосток: ДВО РАН, 2005. Т. 2. С. 12-18.

10. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Наука, 2005. 252 с.

11. Чундерова А.И. Активность полифенолокси-дазы и пероксидазы в дерново-подзолистых почвах // Почвоведение. 1970. № 7. С. 22-26.

12. Ndour Ndeye Yacine Badiane, Chotte J.L, Pate E, Masse D, Rouland C. Use of soil enzyme activities to monitor soil quality in natural and improved fallows in semi-arid tropical regions // Applied Soil Ecology. 2001. Vol. 18, Is. 3. P. 229-238.

13. Orlov D.S., Biryukova O.N., Rozanova M.S. Revised system of the humus status parameters of soils and their genetic horizons // Eurasian Soil Science. 2004. Vol. 37, N 8. P. 798-805.

14. Suyundukov Yа.T., Mirkin B.M., Abdullin M.R., Sal'manova E.F., Hasanova G.R. The effect of phytoamelioration on the fertility of chernozems in the Trans-Ural part of Bashkiria // Eurasian Soil Science. 2007. Vol. 40, N 10. P. 1087-1094.

MICROFLORA, ENZYME ACTIVITY AND HUMUS STATUS INDICES OF AGRO DARK HUMUS BLEACHED SOIL UNDER THE CONDITIONS OF PHYTOMELIORATIVE EXPERIMENT

L.N. Shchapova, L.N. Purtova, I.V. Kiseleva

Changes in the number and composition of microflora of agro dark humus bleached soil in the cultivation of various phytomeliorants in the conditions of short-term field experiments are established (1 u 3 years) are established. On the variants with the sowing ofphytomeliorants, there is a pronounced tendency for an increase in the content and reserves of humus as compared with the control. Changes in the indicators of the humus state and microbiological activity of the soils were traced. Under the conditions of one-year experience, the highest number of ammonifying microorganisms showed the variant with buckwheat. This led to increased activity of polyphenol oxidases and more intensive accumulation of humus. The mineralization ratio decreased markedly. The mobility of humic acids increased as compared with the control; the humus system was in an unstable state. In the variant with sowing of clover, the mineralization processes were most pronounced due to the decrease in the share of ammonificators, but due to the low activity of peroxidase, the humus accumulation coefficient had average values. The composition of humus dominated by the fraction associated with calcium. Humus on all variants, under the conditions of one-year experience, had a fulvate-humate composition. In three-years phytomeliorative experience, a high intensity of mineralization processes was observed in the soil under crops of the timothy grass + clover. The type of humus formation changed to humate-fulvate. The mobility of humic acids increased. The activity enzymes and coefficient of humus accumulation in this variant was low. The most favorable ratio of the processes of mineralization and accumulation of humus was established on the variant under the alfalfa in the three-years phytomeliorative experience, which was characterized by higher humus reserves and the humate type of humus formation, high polyphenol oxidase activity and humus accumulation coefficient. High polyphenol oxidase activity and humus accumulation coefficient are characteristic of the process. The proportion of the 2nd fraction of humic acids increased to high values, indicating a more stable state of the soil humus system.

Keywords: phytomeliorants, microflora, biogenicity, peroxidase, polyphenolokidase, humus content and reserves, humic acids, catalase activity.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.