Научная статья на тему 'ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МИКРООРГАНИЗМОВ ТОРФЯНОЙ ПОЧВЫ'

ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МИКРООРГАНИЗМОВ ТОРФЯНОЙ ПОЧВЫ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
78
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТОРФЯНЫЕ ПОЧВЫ / ОСУШЕНИЕ / РЯЗАНСКАЯ МЕЩЕРА / КАЧЕСТВО ПОЧВЫ / МИКРООРГАНИЗМЫ / ПОЧВЕННАЯ ФАУНА / PEAT SOILS / DRAINAGE / RYAZAN MESCHERA / SOIL QUALITY / MICROORGANISMS / SOIL FAUNA

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Мусаев Ф.А., Бабушкин Вадим Анатольевич, Гаглоев Александр Черменович, Захарова О.А.

В статье исследованы осушенные торфяные почвы четырех мелиоративных объектов в разных районах региона во время проведения почвенно-мелиоративного мониторинга на протяжении последних пяти лет. Объекты расположены в пределах Рязанской Мещеры, в настоящее время землепользование на них не ведется. Методы исследований общепринятые. Микроорганизмы учитывали стандартным методом разведений и посева на питательные среды МПА (мясо-пептоннын агар), ККА (крахмало-аммиачный агар), сусло-агар (МПА+СА - среда Мишустина). Биологическая активность почв изучалась при постановке льняных полотен на глубину 0-25 см в 3-х точках участков по методике Звягинцева. Для определения почвенной фауны использовался наиболее универсальный и доступный метод почвенных раскопок с ручной разборкой выбранной земли. Учитывались объекты, которые обнаруживались невооруженным глазом и под увеличительным стеклом (дождевые черви, многоножки, личинки хрущей, жужелиц и т. п.). Достоверность исследований подтверждена обработкой результатов с использованием компьютерной программы STATISTIK 10. В почвах нами выявлены в большом количестве бактерии, усваивающие минеральные формы азота (КАА) до 3820 тыс/г сухой почвы, чуть меньше бактерий аммонификаторов до 1816 тыс/г сухой почвы, спорообразующие бактерии - бациллы составили до 286,4 тыс/г сухой почвы, актиномицеты - до 1379,6 тыс/г сухой почвы. Биологическая активность почв очень высокая от 89 до 98 %. Беспозвоночное население почв мелиорированных объектов однообразно и бедно. © Ф.А. Мусаев, В.А. Бабушкин, А.Ч. Гаглоев, О.А. Захарова, 2020 По численности преобладают коллемболы и панцирные клещи, однако, вследствие мелких размеров этих животных, их участие в формировании почвенной зоомассы ничтожно, менее 1 %. Среди более крупных представителей почвенной мезофауны как количественно, так и по биомассе, преобладали дождевые черви, меньше - почвенные насекомые - жужелицы, щелкуны, гусеницы совок, личинки и куколки двукрылых, на которых в сумме приходится 4,5 % особей и 0,7 % биомассы. Результаты исследований свидетельствовали о глубокой взаимосвязи показателей качества деградированной торфяной почвы, особенностей жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и беспозвоночных- геобионтов, что, в свою очередь, посредством трофических связей определило структуру всей экосистемы в целом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Мусаев Ф.А., Бабушкин Вадим Анатольевич, Гаглоев Александр Черменович, Захарова О.А.

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

EVALUATION OF THE RESULTS OF EXPERIMENTAL STUDIES OF PEAT SOIL MICRO-ORGANISMS

The article examines the drained peat soils of four reclamation sites in different regions of the region during soil reclamation monitoring over the past five years. The properties are located within the Ryazan Meshchora, in present land use on them is not conducted. Research methods are generally accepted. Microorganisms were taken into account by the standard method of dilution and seeding on the media MPA (meat-peptone agar), kka (starch-ammonia agar), must-agar (MPA+SA environment Mishustina). The biological activity of soils was studied when setting linen cloths to a depth of 0-25 cm in 3 points of the plots according to the Zvyagintsev method. To determine the soil fauna, the most universal and affordable method of soil excavation with manual disassembly of the selected land was used. We took into account objects that were detected with the naked eye and under a magnifying glass (earthworms, millipedes, larvae of crustaceans, ground beetles, etc.). the Reliability of the research was confirmed by processing the results using the computer program STATISTIK 10. In soils, we identified a large number of bacteria that assimilate mineral forms of nitrogen (KAA) up to 3820 thousand/g of dry soil, slightly fewer bacteria of am- monifiers up to 1816 thousand/g of dry soil, spore - forming bacteria - bacilli amounted to 286.4 thousand/g of dry soil, actinomycetes-up to 1379.6 thousand/g of dry soil. The biological activity of soils is very high from 89 to 98 %. The invertebrate population of the soils of reclaimed sites is monotonous and poor. Collembola and carapace mites predominate in number, however, due to the small size of these animals, their participation in the formation of soil zoomass is negligible, less than 1%. Among the larger representatives of the soil mesofauna, both quantitatively and by biomass, earthworms predominated, less so were soil insects - ground beetles, nutcrackers, scoop caterpillars, larvae and pupae of Diptera, which together account for 4.5 % of individuals and 0.7 % of the biomass. The research results showed a deep relationship between the quality indicators of degraded peat soil, the characteristics of the life of soil microorganisms and invertebrates-geobionts, which, in turn, determined the structure of the entire ecosystem as a whole through trophic connections.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МИКРООРГАНИЗМОВ ТОРФЯНОЙ ПОЧВЫ»

УДК 631.468 (470.313) DOI 10.24411/2311-6447-2020-10052

Оценка результатов экспериментальных исследований микроорганизмов торфяной почвы

Evaluation of the results of experimental studies of peat soil micro-organisms

Профессор Ф.А. Мусаев (ORCID 0000-0002-8414-4890),

(Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева) кафедра технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции, тел. 8-910-642-59-73 E-mail: musaev@,rgatu.ru

профессор В.А. Бабушкин (ORCID 0000-0001-7111-322Х), (Мичуринский государственный аграрный университет) кафедра технологии продуктов питания и товароведения, тел. 8-906-658-05-44 E-mail: babushkin@mgau.ru

профессор А.Ч. Гаглоев (ORCID 0000-0001-7594-0927), (Мичуринский государственный аграрный университет) кафедра зоотехнии и ветеринарии

профессор О .А. Захарова (ORCID 0000-0002-0933-0714)

(Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева) кафедра агрономии и агротехнологий, тел. (4912) 35-35-16

Professor F. A. Musaev, (Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev) chair of technology of Production and Processing Agriculture, bodies. 8-910-642-59-73 E-mail: musaev@rgatu.ru

Professor V.A. Babushkin, (Michurinsky State Agrarian University) chair of Technology for the Production of Food and Commodity Science, tel. 8-906-658-05-44 E-mail: babushkin(fl);mgau.ru

Professor A. C. Gagloev, (Michurinsky State Agrarian University) chair of Zootechny and Veterinary Medicine

Professor O.A. Zakharova (Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev) chair of agronomy and agrotechnology, tel. (4912) 35-35-16

Реферат. В статье исследованы осушенные торфяные почвы четырех мелиоративных объектов в разных районах региона во время проведения почвенно-мелиоративного мониторинга на протяжении последних пяти лет. Объекты расположены в пределах Рязанской Мещеры, в настоящее время землепользование на них не ведется. Методы исследований общепринятые. Микроорганизмы учитывали стандартным методом разведений и посева на питательные среды МПА (мясо-пептонныи агар), ККА (крахмало-аммиачный агар), сусло-агар (МПА+СА - среда Мишустина). Биологическая активность почв изучалась при постановке льняных полотен на глубину 0-25 см в 3-х точках участков по методике Звягинцева. Для определения почвенной фауны использовался наиболее универсальный и доступный метод почвенных раскопок с ручной разборкой выбранной земли. Учитывались объекты, которые обнаруживались невооруженным глазом и под увеличительным стеклом (дождевые черви, многоножки, личинки хрущей, жужелиц и т. п.). Достоверность исследований подтверждена обработкой результатов с использованием компьютерной программы STATISTIK 10. В почвах нами выявлены в большом количестве бактерии, усваивающие минеральные формы азота (КАА) до 3820 тыс/г сухой почвы, чуть меньше бактерий аммонификаторов до 1816 тыс/г сухой почвы, спорообразующие бактерии - бациллы составили до 286,4 тыс/г сухой почвы, актиномицеты - до 1379,6 тыс/г сухой почвы. Биологическая активность почв очень высокая от 89 до 98 %. Беспозвоночное население почв мелиорированных объектов однообразно и бедно.

© Ф.А. Мусаев, В.А. Бабушкин, А.Ч. Гаглоев, O.A. Захарова, 2020

По численности преобладают коллемболы и панцирные клещи, однако, вследствие мелких размеров этих животных, их участие в формировании почвенной зоомассы ничтожно, менее 1 %. Среди более крупных представителей почвенной мезофауны как количественно, так и по биомассе, преобладали дождевые черви, меньше - почвенные насекомые - жужелицы, щелкуны, гусеницы совок, личинки и куколки двукрылых, на которых в сумме приходится 4,5 % особей и 0,7 % биомассы. Результаты исследований свидетельствовали о глубокой взаимосвязи показателей качества деградированной торфяной почвы, особенностей жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и беспозвоночных-геобионтов, что, в свою очередь, посредством трофических связей определило структуру всей экосистемы в целом.

Summary, the article examines the drained peat soils of four reclamation sites in different regions of the region during soil reclamation monitoring over the past five years. The properties are located within the Ryazan Meshchora, in present land use on them is not conducted. Research methods are generally accepted. Microorganisms were taken into account by the standard method of dilution and seeding on the media MPA (meat-peptone agar), kka (starch-ammonia agar), must-agar (MPA+SA environment Mishustina). The biological activity of soils was studied when setting linen cloths to a depth of 0-25 cm in 3 points of the plots according to the Zvyagintsev method. To determine the soil fauna, the most universal and affordable method of soil excavation with manual disassembly of the selected land was used. We took into account objects that were detected with the naked eye and under a magnifying glass (earthworms, millipedes, larvae of crustaceans, ground beetles, etc.). the Reliability of the research was confirmed by processing the results using the computer program STATISTIK 10. In soils, we identified a large number of bacteria that assimilate mineral forms of nitrogen (KAA) up to 3820 thousand/g of dry soil, slightly fewer bacteria of am-monifiers up to 1816 thousand/g of dry soil, spore - forming bacteria - bacilli amounted to 286.4 thousand/g of dry soil, actinomycetes-up to 1379.6 thousand/g of dry soil. The biological activity of soils is very high from 89 to 98 %. The invertebrate population of the soils of reclaimed sites is monotonous and poor. Collembola and carapace mites predominate in number, however, due to the small size of these animals, their participation in the formation of soil zoomass is negligible, less than 1%. Among the larger representatives of the soil mesofauna, both quantitatively and by biomass, earthworms predominated, less so were soil insects - ground beetles, nutcrackers, scoop caterpillars, larvae and pupae of Diptera, which together account for 4.5 % of individuals and 0.7 % of the biomass. The research results showed a deep relationship between the quality indicators of degraded peat soil, the characteristics of the life of soil microorganisms and invertebrates-geobionts, which, in turn, determined the structure of the entire ecosystem as a whole through trophic connections.

Ключевые слова: торфяные почвы, осушение, Рязанская Мещера, качество почвы, микроорганизмы, почвенная фауна.

Keywords: peat soils, drainage, Ryazan Meschera, soil quality, microorganisms, soil fauna

Почва представляет собой особую сложную биогенную оболочку земного шара, покрывающую сушу материков, это саморегулирующаяся система, включающая минеральные вещества, органику и многочисленных живых обитателей от микроорганизмов до червей и насекомых [2, 9]. Почва является средой обитания для огромного числа микроорганизмов и основной природный резервуар, и определяют урожайность кормовых культур. Современные представления о почве основываются на положениях В. В. Докучаева и П.А. Костычева об исключительной роли живых организмов в образовании и жизни почвы [3, 5].

Деградация почвы привело к потере компонентов плодородного почвенного слоя, обеспечивающих сложные процессы минерализации и деминерализации веществ, преобразования энергии, самоочищения и самовоспроизведения. Эти процессы характерны для исследуемых в процессе мониторинга, мелиорированных торфяных почв.

На территории Рязанской области до 1230 болот общей площадью около 92,5 тыс. га [11, 12]. Климат Мещерской низменности характеризуется как умеренно теплый и неустойчиво влажный. Погодные условия отличаются неустойчивостью, но была выявлена тенденция к усилению засушливости в летний период, среднее значение гидротермического коэффициента (ГТК) лежит в пределах 0,8 ед. В процессе длительной эволюции структурные элементы фитоценозов и сами растительные сообщества адаптировались к изменяющемуся климату, потому важно иметь сведения о состоянии почвенной фауны и флоры для разработки природоохранных мероприятий.

Теоретической основой диагностики плодородия почв и разработки систем управления является представление о плодородии как о сложной кибернетической системе, характеризующейся следующими признаками: многомерностью, большим числом взаимосвязанных параметров, включающих как количественные, так и качественные характеристики, различной природой параметров (физической, физико-химической, биологической и т.д.), их изменчивостью во времени и в пространстве, обусловленной как саморазвитием, так и управляющим воздействием геосистем, частью которых они являются [8, 9, 14].

Задача восстановления почвенного плодородия является одной из самых насущных задач практической деятельности человека и одной из самых сложных проблем, стоящих перед наукой.

Известно [4, 10, 12, 17], что на плодородие почвы оказывают влияния многие факторы, однако масштабы абиотических процессов в почве несоизмеримо малы по сравнению с процессами, определяемыми жизнедеятельностью высших растений, микроорганизмов и животных.

До недавнего времени в круговоротах веществ в биогеоценозах суши учитывали участие автотрофных и гетеротрофных организмов, куда включали преимущественно микроорганизмы, минерализующие растительные остатки и пополняющие запасы элементов минерального питания в почве. Роль животных рассматривали как консументов - потребителей органического вещества, создаваемого растениями. Исследованиями М.С. Гилярова показано, что деление гетеротрофных организмов на консументов и редуцентов весьма условно, а деятельность беспозвоночных гораздо более значительна, чем считали ране [ 1, 8].

Почвенные сапротрофы ускоряют микробиологический распад, размельчая растительные остатки и увеличивая их суммарную поверхность, доступную воздействию микрофлоры, расселению которой они способствуют. Почвенная биота перемешивает органическую часть почвы с минеральной, пропуская эту смесь через свои кишечники и участвуют в улучшении структуры почвы. При активном передвижении беспозвоночных улучшаются дренирование и аэрация глубоких горизонтов почвы, интенсифицируются в них микробиологические процессы. Такая деятельность почвенных беспозвоночных свидетельствует о том, что это один из мощных факторов круговорота веществ и почвообразовательных процессов и способствующих урожайности кормовых культур [4].

В почве обитает огромное число беспозвоночных животных: простейшие, коловратки, тихоходки, нематоды, энхитреиды, дождевые черви, моллюски, мокрицы, многоножки, клещи и насекомые. Они составляют 25-30 % от общей биомассы организмов, населяющих почву; остальные 70-75 % приходятся на долю бактерий, актиномицетов и грибов [15, 18]. Живая масса почвенных беспозвоночных достигает 3,5 т/га [16, 19]. Большинство микроартропод селятся, как известно, в верхнем слое почвы глубиной до 30 см независимо от особенностей её хозяйственного использования.

Учитывая длительное влияние мелиорированной, а именно осушительной и осушительно-увлажнительной, мелиорации на торфяные почвы Рязанской Мещеры, целью нашей работы было изучение жизнедеятельности почвенных организмов и почвенной мезофауны - беспозвоночных-геобионтов и их роли в восстановлении плодородия сработанной торфяной почвы.

С целью изучения почвенных микроорганизмов и фауны и антропогенного изменения в результате мелиоративных мероприятий (осушение с 1955-56-х гг., увлажнения шлюзованием в настоящее время и др.) были исследованы осушенные торфяные почвы четырех мелиоративных объектов во время проведения почвенно -мелиоративного мониторинга на протяжении последних пяти лет [8, 12].

Мелиоративный объект «Тинки-П» расположен на территории ОПХ «Полково» в 20 км от областного центра г. Рязани. Землепользование хозяйства включает 4 114,6 га, из них - болота 60 га, осушительная система размещена на 40 га, осу-шительно-увлажнительная - на 30 га. Опытный участок входит в состав экополиго-на. О су шительно-увлажнительная система была организована в хозяйстве в 1955 г. С 1982 по 2004 гг. проводилось двойное регулирование водного режима объекта посредством орошения дождеванием с использованием машин «Фрегат» кругового действия и ДДА-100МА; с 2016 г. - шлюзованием только некоторых участков системы. Мощность торфяного слоя почвы «Тинки II» составляет 90-110 см. Торф низинный, древесно-осоковый, степень разложения 35-45 %, зольность торфа в пахотном горизонте колеблется от 15 до 18 %. Агрохимические показатели сработанной торфяной почвы: pH- 5,5-6,5, содержание Noöin;. 2,97-3,27%, фосфор валовый - 0,28-0,36 %, калий валовый - 0,09-0,11 %. Кф (коэффициент фильтрации) = 1,2 м/сут., что соответствует среднезернистым древнеаллювиальным пескам. Водно-физические свойства торфяной почвы следующие: объемная масса- 0,35-0,46 г/ см3, полная влагоемкость - 170-200 %. Уровень грунтовых вод (УГВ) =127 см.

На территории Клепиковского района расположены осушаемые с 1950-х гг. объекты «Вожа» и «Никитское». УГВ =118... 122 см. Откопка шурфа и описание профиля определили почву как сработанную, глееватую, низкоплодородную.

Мелиорированный объект «Кальское» находится в с. Ласково и тянется до с. Заборье Рязанского района. До 1950-х годов территория представляла безлесую болотистую местность. Торфяное болото «Гадовское» относилось к низинному типу и лесотопяному подтипу, а в 1956 г. на болоте «Кальское» начались осушительные мероприятия. УГВ в настоящее время равно 100 см. Почва торфянисто-глеевая выработанная.

Изыскания велись на типичных для Рязанской Мещеры мелиорируемых объектах Рязанской области.

Методология работы состояла из применения общих и специальных методов научного познания - анализа, синтеза, сопоставления, диалектического подходов. В основу методики был положен принцип анализа результатов исследований при установлении их достоверности [13].

Отбор проб почвы производился почвенным буром с глубины 0-100 см методом конверта с пошаговым изучением 0-15 см. На мелиорируемых объектах произрастали луговые травы [7, 10].

Микроорганизмы учитывали методом разведений и посева на питательные среды в лаборатории центра Госсанэпиднадзора (г. Рязань). Общую численность бактерий определяли на МПА (мясо-пептонном агаре) и ККА (крахмало-аммиачном агаре), спорообразующие на смеси равных объемов МПА и сусло-агара (МПА+СА -среда Мищустина), после пастеризации почвенной суспензии, актиномицеты на КАА, микроскопические грибы на CA (сусло-агар). Для подсчета микроорганизмов использовался счетчик колоний микроорганизмов. Биологическая активность почв изучалась при постановке льняных полотен на глубину 0-25 см в 3-х точках участков по методике Звягинцева [8].

Для исследований почвенной фауны использовался наиболее универсальный и доступный метод почвенных раскопок с ручной разборкой выбранной земли. Учитывались объекты, которые обнаруживались невооруженным глазом и под увеличительным стеклом (дождевые черви, многоножки, личинки хрущей, жужелиц и т. п.) [6].

Достоверность исследований подтверждена статистической обработкой результатов с использованием компьютерной программы STATISTIK 10 [7].

Показатели качества почвы. Ранее проведенные мониторинговые исследования осушенных торфяных почв мелиоративных объектов [2, 3, 7, 11] позволили выявить яркие признака деградации и вторичного заболачивания территорий: с середины 1950-х по 2018 годы поверхность торфяной залежи опустилась в среднем на 1,9 м.

При проведении мониторинговых исследований нами установлено значительное увеличение объёмной массы почвы с 0,12 до 0,58 г/см3 [8, 9], пороз-ность почвы была в пределах от 42 до 50 % объема почвы, коэффициент фильтрации за счет уплотнения верхних слоев торфа составил от 0,2 до 0,5 м/сут., что характерно для сильноразложившегося торфа в соответствие с классификацией Агалиной М.С. Полная влагоемкость (ПП), определенная методом заливных площадок, достигает 270 % (объект «Тинки-П») от абсолютно сухого веса, то есть снизилась почти на 50 % по сравнению с первыми годами после осушения. Масса органического вещества сейчас составила в среднем 2798 т/га при годовой убыли до 4,8 т/га. Содержание азота общего составило в среднем 305,5 мг/100 г; азота нитратного -132,6 мг/100 г сухой почвы, кальция - 0,78 мг/100 г, фосфора -0,3% от абсолютно сухого вещества, калия - 0,05 %.

Большое значение имеет изучение почвенной фауны как индикатора степени нарушения человеком биоценоза и показателя возможности его восстановления.

За почти 70-летний срок функционирования мелиоративных объектов на территории Рязанской Мещеры в почве произошли определенные изменения в численности и разнообразии почвенной микрофлоры (рисунок 1). Бактерии аммонифика-торы, развивавшиеся на МПА, отличались наиболее высокой неустойчивостью содержания в почве, их численность определена в течение вегетации от 1254 до 1816 тыс/г сухой почвы с постепенным ее убыванием к концу лета. Численность бактерий, усваивающие минеральные формы азота (КАА), несколько превосходила содержание аммонифицирующих бактерий (МПА) и в среднем составляла 2922-3820 тыс/г сухой почвы, что в 2-3 раза больше бактерий, выращенных на КАА. Соотношение численности этих групп организмов косвенно характеризовала степень активности минерализации органического вещества в почве. Численность бактерий, усваивающих минеральный (КАА) азот, в почве составлял в среднем в 2,33 раза больше, чем биоты, выросшей на МПА. Спорообразующие бактерии - бациллы являются специфической экологической группой и характеризуют интенсивность ми-нерализационных процессов на более поздних стадиях. Они обладают мощной про-теолитическо ферментативной системой и представляют «индикатор» направленности почвообразовательного процесса. Эта группа микронаселения в почве имела численность от 190 до 286,4 тыс/г сухой почвы.

Актиномицеты (лучистые грибы) широко распространены и неприхотливы, их количество выявлено до 1103,4-1379,6 тыс/г сухой почвы.

Микроскопические грибы по своему числу уступали всем остальным микроорганизмам. Грибы принимали участие в разложении растительных и животных остатков, синтезе органических соединений, формировании комковатой структуры почвы, во многом предопределяли плодородие почвы.

2500

2000

1500

1000

500

Тинки - II Вожа

I Никитское Кальское

Май Июнь Июль Август Сентябрь В

среднем

а) Численность бактерий на МПА

4500

Май Июнь Июль Август Сентябрь В

среднем

350 300 250

Тинки - II 200 Вожа 15{)

I Никитское Кальское Ю0

50

0

тт

Май Июнь Июль Август Сентябрь В

среднем

Тинки - II 8 Вожа

I Никитское Кальское

б) Численность бактерий на КАА

в) Численность спорообразующих бактерий

1600

Май Июнь Июль Август Сентябрь В

среднем

Тинки - II I Вожа I Никитское Кальское

Май

Июнь Июль Август Сентябрь В

среднем

Тинки - II Вожа I Никитское Кальское

г) Численность актиномицетов

д) численность грибов

Рис. 1. Численность бактерий в слое почвах 0-20 см, тыс/г сухой почвы

Анализируя рис. 1, четко прослеживается тенденция увеличения количества микроорганизмов в торфяных почвах мелиоративных объектов к середине лета и ее убыли к началу осени, что естественно из-за изменения погодных условий. Активность грибов, наоборот, к сентябрю резко увеличивалась.

Максимальная целлюлозоразрушающая активность отмечена в почве мелиоративного объекта «Тинки-П». Активность целлюлозоразрушения по шкале Звягинцева характеризовалась как сильная - очень сильная. Наибольшие показатели разложения льняного полотна выявлена в почве объекта Кальское - 98 %, что, на наш взгляд, связано с развитием процессов вторичного заболачивания территории, но доступ воздуха для почвенной биоты еще было достаточно.

Беспозвоночное население почв мелиорированных объектов однообразно и бедно. По численности преобладают коллемболы и панцирные клещи, однако, вследствие мелких размеров этих животных, их участие в формировании почвенной зоомассы ничтожно, менее 1%.

Среди более крупных представителей почвенной мезофауны как количественно, так и по биомассе преобладают дождевые черви. В целом на дождевых червей приходится 84,6 % всех обнаруженных представителей почвенной мезофауны, и 98,4 % по биомассе. На 1 м2 приходится 24,3 особей дождевых червей всех видов. Эти показатели весьма низки [14, 18]. Очевидно, что для преобладающей группы почвенной мезофауны - олигохет - исследуемый участок отличается крайне неблагоприятными условиями.

На втором месте после червей находятся почвенные насекомые, на которых в сумме приходится 4,5 % особей и 0,7 % биомассы. Это жужелицы, щелкуны, гусеницы совок, личинки и куколки двукрылых.

Из прочих почвенных беспозвоночных на исследуемом участке обнаружены мокрицы, многоножки (кивсяки, костянки и геофилы), сенокосцы и пауки. Численность всех беспозвоночных крайне низкая, лишь мокрицы встречались с плотностью 1 экз. на 1 м2, плотность населения остальных членистоногих оказалась существенно меньше, они встречались далеко не в каждой почвенной пробе.

Особенности фаунистического состава животного населения мелиорированных торфяников свидетельствует о нарушении трофического и водного режимов осушенных торфяных почв Рязанской Мещеры. В табл. 1 приведены результаты подсчета и установления видового разнообразия биоты на объекте «Тинки-П» как самом большом по площади.

Таблица 1

Беспозвоночная бнота в осушенной торфяной почвы мелиорированного

объекта «Тпнки-П»

Беспозвоночные Ha 1 M¿ Доля в почвенной фауне, % Доля в почвенной мезофауне, % Доля по массе, %

Aílolobophora ealligi-nosa 17,2 3,73 59,93 75,87

Lumbricus terrestris 0,9 0,20 3,14 8,81

Lumbricus rubellus 5,3 1,15 18,47 10,34

Dendrobaena octae-dra 0,9 0,20 3,14 3,37

Carabidae sp., 1. 0,1 0,02 0,35 0,03

Elateridae sp., 1. 0,2 0,04 0,70 0,11

Carabidae sp., im 0,1 0,02 0,35 0,05

Staphylinidae sp. im. 0,3 0,07 1,05 0,13

Noctuidae sp., 1 0,2 0,04 0,70 0,29

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

Díptera sp., pup. 0,1 0,02 0,35 0,02

Díptera sp., l 0,3 0,07 1,05 0,07

Oniscidae sp. 1,0 0,22 3,48 0,34

Lithobius sp. 0,9 0,20 3,14 0,07

Diplopoda sp. 0,3 0,07 1,05 0,13

Geophilus sp. 0,2 0,04 0,70 0,03

Phalanqidae sp. 0,4 0,09 1,39 0,11

Aranea sp. 0,3 0,07 1,05 0,06

Oribatida sp. 320 69,46 - 0,09

Collembola sp. 112 24,31 - 0,08

Суммарная биомасса беспозвоночных составила 13521,45 мг на 1 м2. Анализируя данные табл. 1, выявлен бедный состав беспозвоночных жителей и их малая численность. Это объясняется невысоким содержанием питательных веществ в почве вследствие развитых деградационных процессов.

Известно, населяющие почву беспозвоночные в разной степени требовательны к отдельным ее свойствам. Одни из них легко приспосабливаются к резким колебаниям свойств и режимов мелиорированных почв, другие, наоборот, особенно чувствительны. Серьезное воздействие оказывает и механический состав, потому что величина почвенных частиц определяет порозность, водопроницаемость и воздухопроницаемость, связность частиц и другие свойства почвы, имеющие первостепенное значение для животных при прокладывании ходов или проникновении в глубокие горизонты. Личинки жуков, дождевые черви, энхитреиды, многоножки часто служат признаком богатства почвы гумусовыми веществами.

Четкая связь наблюдалась между вертикальным распределением гумуса и почвенных животных (R=0,78): питательные вещества потребляются биотой, а почвенные животные оставляют экскременты, обогащая глубокие горизонты органическими веществами [3, 4, 6, 9, 11]. В свою очередь, низкая численность беспозвоночных-геобионтов определяет невысокую численность их потребителей, в частности, насекомоядных птиц, кормящихся в наземном ярусе [1, 12], которая на изучаемой территории оказывается существенно более низкой, чем в стациях с более богатыми почвами.

В результате мелиорации почв Рязанской Мещеры в течении 70-ти лет произошли принципиально важные изменения их микроморфологического строения; губчатое строение микроструктур трансформировалось в фрагментарное, слитое и фрагментарное массивное. Как показали исследования происходит усиленное разложение органических соединений с образованием гумуса и минеральных веществ, необходимых для питания растений, что будет способствовать повышению урожайность кормовых трав.

Таким образом, результаты наших исследований свидетельствуют о глубокой взаимосвязи показателей качества почвы, особенностей жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и беспозвоночных-геобионтов, что, в свою очередь, посредством трофических связей определяет структуру всей экосистемы в целом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Барановский, A.B. Численность птиц в различных типах леса национального парка «Мещерский» [Текст] / A.B. Барановский, Н.В. Авдеева // Современные наукоемкие технологии. 2012. № 4. С. 9-11.

2. Виленский Д.Г. и др. Систематическое описание почв Мещерской низменности / / Кн. «Исследование природных условий сельского хозяйства Мещерской низменности». М.: Изд-во МГУ. 1961. С.29-35.

3. Виноградов Д.В., Соколов A.A., Черкасов О.В., Лупова Е.И., Питюрина И.С. Фитосанитарное состояние посевов зерновых культур в условиях Рязанской области // Международный технико-экономический журнал, 2016. № 5. С. 57-63.

4. Гиляров М. С. Методы почвенно-зоологических исследований / М. С. Гиля-ров. М.: Наука, 1969. 134 с.

5. Головко Д. Г. Земледелие на торфяных почвах и осушаемых пойменных землях // М.: Изд-во «Колос», 1975. С.9-12.

6. Дунаев Е.А. Методы эколого-энтомологических исследований [Текст]. - М. : МоегорСЮН, 1997. 44 с.

7. Захарова O.A. Использование инновационных методов обучения в преподавании ботаники / / Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2014. № 1 (21). С. 36-40.

8. Захарова O.A. Ресурсосберегающая технология восстановления деградированных почв. Рязань, 2004. 262 с.

9. Захарова, O.A., Костин Я.В. Режим органического вещества в мелиорированной почве. Рязань: РГАТУ, 2013. 116 с.

10. Захарова O.A., Морозова Н.И., Мусаев Ф.А., Захаров A.M. Корма растительного происхождения. Учебное пособие. Рязань, 2011. - 318 с.

11. Мажайский Ю.А., Захарова O.A., Ушаков Р.Н., Костин Я.В. Экого-химическая оценка антропогенных воздействий на почвенный покров Рязанской области. Рязань, 2005. 148 с.

12. Мусаев Ф.А., Евсенкин К.Н., Добрачев Ю.П., Захарова O.A. Оценка загрязнения мелиорируемого агроландшафта азотсодержащими веществами и методы их снижения. Рязань, 2014. 158 с.

13. Нумеров, А.Д. Полевые исследования наземных позвоночных: учебное пособие / А.Д. Нумеров, А.С. Климов, Е.И. Труфанова. Воронеж: ВГУ. 2010. - 301

14. Печуркин А.С. Влияние капельного орошения на агрофизические свойства и гумусное состояние чернозема типичного тамбовской низменности / А.С. Печуркин, Л.В. Степанцова, В.Н. Красин // Сб.: Фундаментальные концепции физики почв: развитие, современные приложения и перспективы: научные труды Международной научной конференции, посвященной 90-летию со дня рождения Анатолия Даниловича Воронина. - 2019. - С. 534-537.

15. Степанцова Л.В. Влияние залежного состояния на физико-химические свойства и структуру чернозема выщелоченного севера Тамбовской области / Л.В. Степанцова, А.О. Гаврилов, В.Н. Красин // Сб.: Перспективы развития интенсивного садоводства: материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти ученого-садовода, доктора сельскохозяйственных наук, профессора, лауреата Государственной премии РФ, заслуженного деятеля науки РСФСР В.Н. Будаговского. - 2016. - С. 212-218.

16. Степанцова Л.В. Влияние внесения навозных стоков свиноводческих лагун на плодородие черноземов Тамбовской области / Л.В. Степанцова, В.Н. Красин, М.В. Воробьев // Сб.: Почвы и их эффективное использование: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения доктора сельскохозяйственных наук, заслуженного деятеля науки Российской Федерации, профессора Владимира Владимировича Тюлина. - 2018. - С. 103-111.

17. Tulu Т. Estimation of crop coefficients for compilation of PET / / International Journal of Tropical Agriculture, 1990, v. 8, № 1, p. 49-53

18. Vollenweider R. A. Assessment of mass balance // Principlys of lake management / S.E. Jorgensen and R.A. Vollenweider, eds.). (Guidelines of lake management Vol. 1.) Shiga, Japan: ILEC/UNEP Publ., 2009. P. 53-69.

19. Wu Hengan Xu Yojiu. Allocation of incremental irrigation benefits / / Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 1988, v. 114, № 4, p. 664-673.

REFERENCE

1. Baranovsky, A.V. the Number of birds in various types of forest in the Mesh-chersky national Park [Text] / A.V. Baranovsky, N. V. Avdeeva / / Modern science-intensive technologies. 2012. No. 4. Pp. 9-11.

2. Vilensky D. G. et al. Systematic description of soils of the Mescherskaya lowland / / Book "Research of natural conditions of agriculture of the Mescherskaya lowland", Moscow: MSU Publishing house, 1961, Pp. 29-35.

3. Vinogradov D. V., Sokolov A. A., Cherkasov О. V., Lupova E. I., Pityurina I. S. Phytosanitary condition of grain crops in the Ryazan region / / International technical and economic journal, 2016, no. 5, Pp. 57-63.

4. Gilyarov M. S. Methods of soil and Zoological research / M. S. Gilyarov, Moscow: Nauka, 1969. 134 p.

5. Golovko D. G. Agriculture on peat soils and drained floodplain lands / / Moscow: Kolos Publishing house, 1975. Pp. 9-12.

6. Dunaev E. A. Methods of ecological and entomological research [Text]. Moscow: Mosgorsiun, 1997, 44 p.

7. Zakharova O. A. Use of innovative teaching methods in botany teaching / / Bulletin of the Ryazan state agrotechnological University named after P. A. Kostychev. 2014. no. 1 (21). Pp. 36-40.

8. Zakharova O. A. resource-Saving technology of restoration of degraded soils. Ryazan, 2004. 262 p.

9. Zakharova, O. A., Kostin Ya. V. Mode of organic matter in reclaimed soil. Ryazan: RGATU, 2013. 116 p.

10. Zakharova O. A., Morozova N. I., Musaev F. A., Zakharov L. M.

Plant-based feed. Textbook. Ryazan, 2011 - - 318 p.

11. Mazhaysky Yu. A., Zakharova O. A., Ushakov R.N., Kostin Ya. V. Ecological and chemical assessment of anthropogenic impacts on the soil cover of the Ryazan region. Ryazan, 2005. 148 p.

12. Musaev F. A., Evsenkin K. N., Dobrachev Yu. P., Zakharova O. A. Assessment of contamination of the reclaimed agricultural landscape with nitrogen-containing substances and methods of their reduction. Ryazan, 2014. 158 p.

13. Numerov, A.D. Field studies of terrestrial vertebrates: a study guide / A.D. Numerov, A. S. Klimov, E. I. Trufanova. Voronezh: VSU, 2010, 301 p.

14. Pechurkin A. S. Influence of drip irrigation on agrophysical properties and humus state of typical Tambov lowland Chernozem / A. S. Pechurkin, L. V. Stepantsova, V. N. Krasin / / Collection: Fundamental concepts of soil physics: development, current applications and prospects: scientific papers of the International scientific conference dedicated to the 90th anniversary of the birth of Anatoly Danilovich Voronin. -2019. - P. 534-537.

15. Stepantsova L. V. the influence of the fallow condition on physicochemical properties and structure of leached Chernozem in the North of Tambov region / L. V. Stepantsova, A. O. Gavrilov, V. N. Krasin / Coll.: Prospects for the development of intensive horticulture: materials of all-Russian scientific-practical conference dedicated to the memory of the erudite-the gardener, the doctor of agricultural Sciences, Professor, laureate of the State prize of Russia, honored scientist of the RSFSR V. I. Buda-govskogo. - 2016. - S. 212-218.

16. Stepantsova L. V. Influence of introduction of pig-breeding lagoons ' manure drains on the fertility of chernozems of the Tambov region / L. V. Stepantsova, V. N. Krasin, M. V. Vorobiev / / SB.: Soils and their effective use: materials of the International scientific and practical conference dedicated to the 90th anniversary of the birth of doctor of agricultural Sciences, honored scientist of the Russian Federation, Professor Vladimir V. Tyulin. - 2018. - Pp. 103-111.

17. Tulu T. Estimation of crop coefficients for compilation of PET // International Jour-nal of Tropical Agriculture, 1990, v. 8, № 1, p. 49-53

18. Vollenweider R. A. Assessment of mass balance // Principlys of lake management / S.E. Jorgensen and R.A. Vollenweider, eds.). (Guidelines of lake management Vol. 1.) Shiga, Japan: ILEC/UNEP Publ., 2009. P. 53-69.

19. Wu Hengan Xu Yojiu. Allocation of incremental irrigation benefits // Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 1988, v. 114, № 4, p. 664-673.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.