CC BY
105
DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10704 УДК 631.86; 631.871; 632.4
ВЛИЯНИЕ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ НА САПРОТРОФНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ И СУПРЕССИВНОСТЬ ПОЧВЫ
Е. Ю. ТОРОПОВА, доктор биологическихнаук1, профессор, зав. лабораторией2 (e-mail: [email protected])
М. П. СЕЛЮК1, кандидат биологических наук, научный сотрудник
С. Н. ПОСАЖЕННИКОВ3, зам. генерального директора
Новосибирский государственный аграрный университет, ул. Добролюбова, 160, Новосибирск, 630039, Российская Федерация
2Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии, ул. Институт, вл. 5, р. п. Большие Вяземы, Одинцовский р-н, Московская обл., 143050, Российская Федерация
3ЗАО «Колыбельское», ул. Садовая, 1, с. Колыбелька, Краснозерский р-н, Новосибирская обл., 632912, Российская Федерация
Резюме. Оценивали влияние сельскохозяйственных культур на численность групп сапротрофных почвенных микроорганизмов и супрессивность почвы против возбудителей корневых гнилей яровой пшеницы в южной лесостепи Новосибирской области. Исследования проводили в 2011-2016 гг. на выщелоченном и обыкновенном солонцеватом черноземе. Микроорганизмы учитывали перед посевом яровой пшеницы методом почвенных разведений, корневые гнили-дифференцированно по органам, супрессивность почвы определяли по ограничению роста фито-патогенов. Численность почвенных микроорганизмов снижалась при повторном и бессменном возделывании яровой пшеницы. Горох, рапс и донникжелтый увеличивали численность бактерий, потребляющих органический азот, по сравнению с повторным (последонника - с 3,0...13,4 до 13,7...26,3 КОЕ/гпочвы; после рапса - с 5,9 до 32,4 КОЕ/г почвы) и бессменным возделыванием пшеницы (после гороха - с 13,2 до 33,6 КОЕ/г почвы). Численность грибов изменялась аналогично. Развитие корневых гнилей яровой пшеницы в 1,5.4,0 раза превышало экономический порог вредоносности (15 %длязоны исследований). Биологическая эффективность гороха в оздоровлении растений составила 37,5 %, рапса - 44,2 %, донника желтого двухлетнего - 43,0 %. Установлены отрицательные достоверные корреляции развития корневых гнилей с количеством почвенных (r=-0,810±0,414) и целлюлозолитических (r=-0,683±0,516) микромицетов, а также бактерий, потребляющих органический (r= -0,843±0,379) и минеральный азот (r=-0,646±0,539). Супрессивность почвы после яровой пшеницы против Bipolaris sorokiniana и Fusarium sporotrichioides составила в среднем 44,4 %, после донника она увеличилась на 21,1 и 21,7 % (до 61,6 и 60,0 %) соответственно, после рапса - на 33,5 % (до 79,2 %) и 22,1% (до 75,3 %), по сравнению с повторным возделыванием пшеницы. Ключевые слова: горох, рапс, донникжелтый, яровая пшеница, почва, микромицеты, бактерии, сапротрофные микроорганизмы, корневая гниль, супрессивность.
Для цитирования: Торопова Е. Ю., СелюкМ. П., Посаженников С. Н. Влияние культурныхрастений на сапротрофные микроорганизмы и супрессивность почвы //Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 7. С. 17-20. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10704.
В современных экономических условиях при переходе к ресурсосберегающим технологиям возделывания возрастает актуальность введения в севообороты культур многоцелевого назначения, способных одновременно решать продукционные, почвоулучшающие и фитосанитарные проблемы агроценозов [1, 2, 3].
В экстремальных агроклиматических условиях южной лесостепи, занимающей 24,7 % общей площади пашни в Западной Сибири, в последние годы наметилась тенденция расширения спектра возделываемых культур с включением в севообороты помимо традиционной яровой пшеницы и пара, бобовых культур зернового (горох)
и кормового (донник желтый двухлетний) назначения, а также рапса для производства масла. Возделывание указанных культур, помимо повышения рентабельности производства, преследует цель поддержания и повышения плодородия почвы благодаря ее обогащению разнообразными растительными остатками, улучшению структуры, повышению супрессивности почвы, очищению от покоящихся структур фитопатогенов [4, 5, 6].
Фитосанитарная активность предшественников яровой пшеницы должна быть направлена в первую очередь против наиболее распространенных и вредоносных почвенных фитопатогенов - возбудителей корневых гнилей яровой пшеницы - грибов рода Fusarium и Bipolaris sorokiniana, поскольку потери урожая от них ежегодно достигают 25 %, а в отдельные годы превышают 50 % [3, 7, 8].
Основные типы почв Западной Сибири различаются по уровню антагонистической активности и супрессивности. Установлено, что наименьшей микробиологической активностью характеризуется чернозем южный степной зоны, наибольшей - лугово-черноземная почва, выщелоченный и обыкновенный черноземы занимают промежуточное положение [9]. Повышение супрессивности почвы посредством расширения биологического разнообразия культур в севооборотах - актуальная задача, именно поэтому индукция супрессивности должна стать одним из основных мероприятий при оздоровлении почв агроценозов и элиминировании почвенных фитопатогенов [10, 11].
Цель исследования - оценить влияние сельскохозяйственных культур на численность групп сапротрофных почвенных микроорганизмов и супрессивность почвы против возбудителей корневых гнилей яровой пшеницы в южной лесостепи Новосибирской области.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в южной лесостепной зоне в Краснозерском районе Новосибирской области в двух хозяйствах -ЗАО «Колыбельское» и ООО «Рубин». Из шести лет исследований (2011-2016 гг.) два года (2013, 2014 гг.) были влажными (ГТК > 1), четыре (2011, 2012, 2015, 2016) - засушливыми (ГТК < 1).
Отбор почвенных образцов проводили весной перед посевом яровой пшеницы, после устойчивого достижения среднесуточной температуры почвы выше 10 оС. Численность микроорганизмов (КОЕ/г почвы) определяли методом почвенных разведений [12]: потребляющих органический азот - на мясопептонном агаре (МПА), неорганический азот - на крахмало-аммиачном агаре (КАА) в 5-м разведении, микромицетов - на агаре Чапека (ЧА) в 3-м разведении, целлюлозолитических микрооорганизмов -на среде Гетчинсона (ГС) в 4-м разведении. Все микробиологические посевы проводили в пятикратной повтор-ности. Коэффициент минерализации азота определяли по отношению численности микроорганизмов на средах КАА/ МПА [12], супрессивность почвы - методом, разработанным в 2016 г. [13]. Учет корневых гнилей яровой пшеницы осуществляли дифференцированно по органам [14]. Экономические пороги вредоносности фитопатогенов и биологическую эффективность определяли по [14].
В ЗАО «Колыбельское» возделывают продовольственные и кормовые культуры на общей площади 7,8 тыс. га. Из них яровая пшеница сорта Баганская 95 занимает 50 %, пар - 10 %, донник желтый сорта Сибирский 2 - 5.. .13 %,
Таблица 1. Численность почвенных микроорганизмов в системе прямого посева ООО «Рубин», КОЕ/г почвы (2011-2013 гг.)
Предшественник Грибы Бактерии, х106 КАА/ МПА Актиномице-ты, х104 (КАА)
ЧА, х104 ГС, х105 КАА МПА
Горох 5,3 7,9 42,3 33,6 1,27 0,9
Пшеница по гороху 4,5 6,3 37,0 19,5 1,89 0,7
Монокультура пшеницы
с 2003 г. 0,7 0,4 20,4 13,2 1,55 2,3
НСР05 0,11 0,9 0,6 1,0 0,4
кукуруза - 5 %, на остальной площади высевают многолетние (люцерна, кострец, эспарцет) и однолетние (овес, суданка и др.) травы. Обработка почвы под яровую пшеницу различалась по предшественникам: после донника проводили культивацию на 15.. .20 см с последующим весенним боронованием, при подготовке пара - три культивации на 10 см и одну глубокую обработку чизельным плугом на 30 см с последующим боронованием перед посевом, при повторном возделывании пшеницы - прямой посев по стерне.
В ООО «Рубин» возделывают все сельскохозяйственные культуры по технологии прямого посева No-till в течение 8.10 лет на общей площади 14,5 тыс. га в короткоротационных севооборотах типа горох - пшеница - пшеница и рапс - пшеница - пшеница, а также при монокультуре (пшеница).
Почвенный покров в обоих хозяйствах пестрый, доминируют чернозем выщелоченный и обыкновенный солонцеватый. Содержание гумуса в среднем 4,7 % (1,8.5,7 %), рН - 6,5.8,2. Обеспеченность азотом -от 6,4 до 313,6 мг/кг (низкая и средняя), подвижным фосфором по Николову - от 21 до 197 мг/кг (средняя и повышенная), калием - высокая.
Статистическую обработку данных проводили методами дисперсионного и парного корреляционного анализа (вычисляли коэффициент корреляции и его ошибку) с использованием пакетов программ SNEDECOR [15] и STATISTICA 6.0 для Windows.
Результаты и обсуждение. Учет численности са-протрофных почвенных микроорганизмов, проведенный в 2011-2013 гг. в системе прямого посева сельскохозяйственных культур в ООО «Рубин», показал, что возделываемые растения оказывали значительное влияние на численность сапротрофных почвенных микромицетов. Минимальная в опыте численность грибов на ЧА отмечена после монокультуры пшеницы, в среднем ниже в 7,7 раза, по сравнению с другими предшественниками (табл. 1). Наибольшая величина этотго показателя установлена после гороха, что свидетельствует о повышении микробиологической активности почвы в результате чередования культур с различным химическим составом растительных остатков.
На ГС минимальную в опыте численность микромицетов также наблюдали после монокультуры пшеницы, максимальную - после гороха, разница между этими вариантами составила 19,8 раза. Количество микромицетов на ГС после всех предшественников было ниже, чем на ЧА, в 7,9 раза, что свидетельствует об относительно низкой целлюлозо-литической активности почвы в условиях южной лесостепи Новосибирской области на черноземе обыкновенном.
Численность микроорганизмов, развивающихся с использованием минеральных источников азота (на КАА), по активности которых можно судить о минерализационных процессах в почве, также зависела от предшествующей культуры. Максимальная в опыте численность бактерий на КАА отмечена после гороха, минимальная - после монокультуры, разница составила 2,1 раза. Напротив, численность актиномицетов - активных минерализа-
торов трудноразлагаемого органического вещества была самой высокой после монокультуры, где скапливались растительные остатки яровой пшеницы, медленно разлагаемые бактериями, особенно при недостатке азота в почве.
Наибольшая численность бактерий, потребляющих органические формы азота, также была отмечена после гороха. После пшеницы по гороху и монокультуры она была ниже на 42,0 % и 60,7 % соответственно, что, по-видимому, отражает поступление органических веществ в почву. Коэффициент минерализации азота во всех вариантах был выше 1, что свидетельствует об интенсивной минерализации растительных остатков в почве южной лесостепи Новосибирской области при прямом посеве сельскохозяйственных культур.
В 2015-2016 гг. после введения в севообороты ООО «Рубин» рапса произошло усиление размножения всех групп почвенных микроорганизмов, по сравнению с зерновым предшественником (табл. 2). Так, численность сапротрофных почвенных микромицетов на ЧА увеличилась в 2,4 раза, что, по-видимому, объясняется накоплением растительных остатков в почве при использовании технологии No-till. Численность бактерий, потребляющих неорганические соединения азота (на КАА), увеличилась под действием корневых выделений и растительных остатков рапса в 1,9 раза; потребляющих органические формы азота (на МПА), - в 5,5 раз. Численность целлюлозолитических микроорганизмов возросла на19.. .34 %. Таким образом, в экстремальных условиях южной лесостепи Новосибирской области введение в состав возделываемых культур рапса перспективно, поскольку, обладая фитомелиоративными свойствами, он будет способствовать усилению микробиологической активности почвы.
Таблица 2. Численность почвенных микроорганизмов в системе прямого посева ООО «Рубин» после введения рапса, КОЕ /г почвы (2015-2016 гг.)
Предше- Грибы Бактерии, х106
ственник ЧА,х10*\ГС,х105 КАА 1 МПА I ГС
Пшеница Рапс НСР05 4,5 4,2 10,6 5,0 0,78 0,92 17,0 32,6 3,9 5,9 3,8 32,4 5,1 3,8 0,8
Численность почвенных микроорганизмов на всех средахв почве с полей ЗАО «Колыбельское» оказалась заметно ниже, чем в ООО «Рубин», что может быть связано с улучшением водного режима при технологии прямого посева сельскохозяйственных культур [1, 16] и высокой зависимостью численности микроорганизмов от влажности почвы [3].
Больше всего грибов и бактерий, потребляющих органические формы азота была отмечена после донника (табл. 3). Так, численность бактерий на МПА в этом варианте была в 2,0.5,1 раз выше, чем после пшеницы. Наибольшее количество бактерий, потребляющих неорганические формы азота, отмечали после пара. Коэффициент минерализации (КАА/МПА) по паровому предшественнику находился на уровне 3,8.5,9, что свидетельствует о накоплении нитратов после пара в результате активного разложения органических остатков. После донника эта величина в среднем по годам составила 2,9, что может быть связано с уплотнением почвы и наличием в ней большого количества растительной массы, которая,
Таблица 3. Численность почвенных микроорганизмов в ризосфере яровой пшеницы на фазе кущения в ЗАО «Колыбельское», КОЕ /г почвы
Предше- Грибы на ЧА, *103 Бак- Бак- Целлюло-
терии терии золитические
ственник на МПА, на КАА, микроорга-
Х103 Х104 низмы, Х104
2013 г.
Черный пар 2,7 5,3 24,7 3,7
Донник 3,0 15,3 17,3 2,0
Пшеница 1,7 3,0 12,0 3,0
НСР05 0,6 1,2 2,3 0,5
2014 г.
Черный пар 3,8 10,6 39,7 9,9
Донник 4,5 26,3 29,1 12,1
Пшеница 2,2 13,4 18,7 10,7
нср05 0,8 2,2 3,4 1,1
2015 г.
Черный пар 3,9 17,7 104,6 15,5
Донник 3,1 13,7 92,2 6,9
Пшеница 5,6 6,1 26,2 3,8
НСР05 0,48 3,3 25,9 1,6
особенно в засушливых условиях, не всегда успевала разложиться к следующему вегетационному периоду.
Таким образом, пар и донник желтый значительно увеличивали численность всех групп почвенных сапро-трофных микроорганизмов, большая часть которых обладает антагонистической активностью против возбудителей корневых гнилей яровой пшеницы [9, 16, 17].
Статистическая обработка результатов многолетних учетов по схеме двухфакторного дисперсионного анализа позволила установить доли влияния предшественников и условий года на численность компонентов почвенного микробоценоза (табл. 4).
Таблица 4. Доля влияния предшественников и погодных условий на сапротрофные почвенные микроорганизмы (по Снедекору), %
Группа микроорга- Погодные ус- Предше-
низмов ловия года (А) ственник (В)
Грибы на ЧА 43,2* 40,8*
Микроорганизмы на ГС 64,3* 18,2*
Бактерии на КАА 87,8** 7,6*
Актиномицеты на КАА 84,7** 6,1*
Бактерии на МПА 12,2* 30,6*
*р < 0,05; **р < 0,01.
Доля влияния погодных условий отражает стабильность групп почвенных микроорганизмов в контрастных условиях южной лесостепи Новосибирской области. Наибольшее влияние погодные условия оказывали на целлю-лозолитические микроорганизмы, бактерии - потребители неорганического азота и актиномицеты, они подвергались наиболее сильной депрессии в засушливые годы.
Самое значительное снижение численности в засушливых условиях (ГТК 0,46.. .0,88), по сравнению с более влажными (ГТК 1,04.1,65), отмечено в группе целлюлозолитиче-ских микроорганизмов - в 27,3 раза. Численность бактерий на КАА в засушливые годы уменьшалась, по сравнению с увлажненными, в 16,8 раз, актиномицетов - в 13,0 раз.
Относительно меньше зависели от погодных условий бактерии, потребляющие органические формы азота, и микроскопические грибы. На численность этих групп микроорганизмов заметное влияние оказали возделываемые сельскохозяйственные культуры -30,6 и 40,8 % соответственно.
Учеты, проведенные в ООО «Рубин» показали, что при прямом посеве яровой пшеницы развитие корневой гнили увеличивалось по предшественникам от гороха к монокультуре пшеницы, разница между ними состави-
ла 1,6 раза. Максимальное в опыте развитие болезни отмечено после монокультуры пшеницы, превышение экономического порога вредоносности (ЭПВ, 15 %) достигало 2,6 раза. Несколько ниже величина этого показателя была в варианте с пшеницей по гороху - в 2,0 раза выше ЭПВ. Биологическая эффективность гороха, по сравнению с зерновым предшественником, в подавлении корневых гнилей составила 37,5 %.
Возделывание яровой пшеницы после рапса позволило снизить развитие корневых гнилей в среднем по органам до уровня, близкого к ЭПВ. Биологическая эффективность возделывания пшеницы по рапсу в отношении корневой гнили, по сравнению с зерновым предшественником, составила 44,2 %.
В течение 5 лет исследований в ЗАО «Колыбельское» яровая пшеница на опытных полях в значительной степени поражалась корневыми гнилями. Развитие болезни в 1,5.4,0 раза превышало ЭПВ, что соответствует уровню умеренной эпифитотии. Биологическая эффективность донника как предшественника против корневой гнили яровой пшеницы к концу вегетации составляла 32,1. 66,0 % (в среднем 43,0 %), по сравнению с повторным возделыванием яровой пшеницы.
Корреляционный анализ показал тесную отрицательную связь численности сапротрофных почвенных микромице-тов с развитием корневой гнили яровой пшеницы на фазе кущения: г=-0,810±0,414 (р < 0,05). Это свидетельствует о наличии в микоценозе почвы южной лесостепи Новосибирской области достаточно высокого количества антагонистических грибов, подавляющих паразитическую активность возбудителей корневых гнилей яровой пшеницы. Связь численности целлюлозолитических микромицетов с развитием корневой гнили яровой пшеницы была умеренной и отрицательной, г=-0,683±0,516 (р < 0,05). Коэффициент корреляции между численностью микроорганизмов, потребляющих минеральные формы азота и развитием корневых гнилей яровой пшеницы составил г= -0,646±0,539 (р < 0,05), потребителями органических форм азота и развитием заболевания - г= -0,843±0,379 (р < 0,05). Это означает, что в почве южной лесостепи Новосибирской области бактерии, потребляющие органические формы азота, обладают достоверной антагонистической активностью в отношении возбудителей корневых гнилей яровой пшеницы.
По результатам двухлетних исследований на территории ООО «Рубин», мы выявили достоверные различия супрессивности почвы в отношении В. вогокШапа после возделывания рапса, по сравнению с пшеницей: рапс увеличил ее в среднем на 33,5 %. Следует отметить довольно высокую супрессивность почвы в хозяйстве, где культуры около 10 лет возделывают по технологии N0-1111, что связано с накоплением растительных остатков, способствующих размножению сапротрофных микроорганизмов, особенно
Таблица 5. Супрессивность почвы южной лесостепи Новосибирской области против основных почвенных фитопатогенов, %
Предшественник Bipolaris sorokiniana Fusarium sporotrichioides
2014 г. 2015 г. среднее 2014 г. 2015 г. среднее
ООО «Рубин»
Пшеница 42,3 49,1 45,7 49,9 56,5 53,2
Рапс 74,9 83,5 79,2 71,2 79,4 75,3
НСР05 5,9 6,3 6,1 6,2 6,4 6,5
ЗАО «Колыбельское»
Пар 58,4 72,2 65,3 52,6 69,5 61,1
Донник 54,5 68,6 61,6 54,1 65,9 60,0
Пшеница 38,9 42,1 40,5 34,6 41,9 38,3
НСР05 4,1 4,8 5,1 4,3 4,2 4,9
в верхнем слое почвы. Супрессивность почв в отношении Г. врого^а^оШев возросла после рапса на 22,1% (табл. 5).
В ЗАО «Колыбельское» после яровой пшеницы супрессивность почвы к фитопатогенам была на уровне слабой или средней. После фитосанитарных предшественников (пар и донник) - средней, только в 2015 г. после пара была отмечена сильно выраженная супрессивность против В. вогокШапа. Донник увеличил супрессивность почвы против исследованных фитопатогенов на 21,1...21,7 %, по сравнению с пшеницей. В целом результаты учетов свидетельствуют о достоверных (р < 0,05) различиях супрессивности почвы после возделывания фитосанитарных предшественников, по сравнению с повторным посевом яровой пшеницы, как по отношению к В. вогок1п1апа, так и к Г. вpoгotгiahioiCeв.
Выводы. Численность почвенных микроорганизмов при повторном и бессменном возделывании яровой пшеницы значительно снижалась: сапротрофных
грибов - в 7,7 раз, целлюлозолитических микроорганизмов - в 19,8 раз, потребителей минерального азота - в 2,1 раза, потребителей органического азота - на 60,7 %, по сравнению с бобовым предшественником.
Горох, рапс и донник желтый увеличивали численность всех групп сапротрофных почвенных микроорганизмов, особенно грибов и бактерий, потребляющих органический азот, по сравнению с повторным и бессменным возделыванием пшеницы, при этом рост супрессивности почвы против Bipolaris sorokiniana и Fusarium sporotrichioides после донника составил 21,1 и 21,7 %, после рапса - 33,5 и 22,1%.
Сапротрофные почвенные микроорганизмы подавляли развитие корневых гнилей яровой пшеницы. Установлены отрицательные достоверные корреляционные связи с развитием корневых гнилей количества почвенных микромицетов (r=-0,810±0,414), целлюлозолитических микромицетов (r=-0,683±0,516), бактерий, потребляющих органический (r= -0,843 ±0,379) и минеральный азот (r=-0,646±0,539).
Литература.
1. Кирюшин В. И. Минимизация обработки почвы: перспективы и противоречия //Земледелие. 2006. № 5. С. 12-14.
2. Торопова Е. Ю., Посаженников С. Н., Мармулева Е. Ю. Системная фитосанитарная роль предшественников в южной лесостепи Новосибирской области // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2014. № 4. С.4-11.
3. Милащенко Н. З., Завалин А. А., Самойлов Л. Н. Освоение систем интенсивных технологий производства зерна пшеницы с научным сопровождением // Земледелие. 2015. № 7. С. 8-10.
4. Коробова Л. Н., Танатова А. В. Реакция почвенной микрофлоры на длительное применение разных по уровню интенсификации технологий растениеводства // Растениеводство и селекция. 2010. № 2. С. 17-21.
5. Кукишева А. А. Влияние экологических факторов на микрофлору и ферментативную активность дерново-подзолистой почвы Томской области и чернозема выщелоченного Алтайского края: автореф. дис.... канд. биол. наук. Новосибирск, 2011. 20 с.
6. Факторы индукции супрессивности почвы/Е. Ю. Торопова, О. А. Казакова, М. П. Селюки др. //Агрохимия. 2017. № 4. С. 58-71.
7. Глинушкин А. П., Соколов М. С., Торопова Е. Ю. Фитосанитарные и гигиенические требования к здоровой почве. М.: Агрорус, 2016. 288 с.
8. Impact of agronomic practices on populations of Fusarium and other fungi in cereal and noncereal crop residues on the Canadian Prairies / M. R. Fernandez, D. Huber, P. Basnyat, etc.// Soil & Tillage Research. 2008. Vol. 100. No. 1. Pp. 60-71.
9. Павлова О. И. Особенности выживания и паразитической активности возбудителя гельминтоспориозной корневой гнили зерновых культур в разных типах почв Западной Сибири: автореф. дис...канд. с.-х. наук. М., 1988. 20 с.
10. Торопова Е. Ю., Соколов М. С., Глинушкин А. П. Индукция супрессивности почвы - важнейший фактор лимитирования вредоносности корневых инфекций //Агрохимия. 2016. № 8. С. 44-55.
11. Bailey K. L., Lazarovits G. Suppressing soil-borne diseases with residue management and organic amendments// Soil & Tillage Research. 2003. Vol. 72. No. 2. С. 169-180.
12. Сэги Йо Методы почвенной микробиологии / пер. с венг. И. Ф. Куренного; под ред. и с предисл. акад. ВАСХНИЛ Г. С. Муромцева. М.: Колос, 1983. 294 с.
13. Торопова Е. Ю., Кириченко А. А. Способ определения супрессивности почвы // Пат. 2 568 913 С1: Рос. Федерация; № 2014126924/15; опубл. 20.11.2015. Бюл. № 32.
14. Чулкина В. А., Торопова Е. Ю., Стецов Г.Я. Интегрированная защита растений: фитосанитарные системы и технологии /под ред. М. С. Соколова и В. А. Чулкиной. М.: Колос, 2009. 670 с.
15. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. Краснообск: ГУП РПО СО РАСХН, 2009. 222 с.
16. Дридигер В. К. Технология прямого посева в Аргентине // Земледелие. 2013. № 1. С. 21-24.
17. Кузнецова Т. Т., Кривощекова Т. Г. Роль микрофлоры в регулировании популяции Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker в севообороте и при бессменном возделывании пшеницы в южной лесостепи Западной Сибири// Эпифитотиология инфекционных болезней растений: науч.-техн. бюл.: ВАСХНИЛ, Сиб. отд-ние. 1985. Вып. 39. С. 13-20.
INFLUENCE OF CULTIVATED PLANTS ON SAPROTROPH MICROORGANISMS AND SOIL SUPPRESSION
E. Yu. Toropova12, M. P. Selyuk1, C. N. Posadzennikiov3
'Novosibirsk State Agrarian University, ul. Dobrolyubova, 160, Novosibirsk, 630039, Russian Federation
2All-Russian Research Institute of Phytopathology, ul. Institut, vl. 5, r.p. Bol'shie Vyazemy, Odintsovskii r-n, Moskovskaya obl.,143050, Russian Federation
3ZAO «Kolybelskoe», ul. Sadovaya, 1, s. Kolybel'ka, Krasnozerskii r-n, Novosibirskaya obl., 632912, Russian Federation Abstract. The authors assessed the effect of crops on the population of groups of saprotroph soil microorganisms and soil suppression against the causative agents of root rot of spring wheat in the south forest-steppe of Novosibirsk region. The study was carried out in 2011-2016 on the leached and ordinary solonetzic black soil. The microorganisms were calculated before the sowing of spring wheat by the soil dilution method; the root rot was accounted differentially for all organs; the soil suppression was determined by the inhibition of phytopathogen growth. The population of soil microorganisms decreased with repeated and permanent spring wheat cultivation. Pea, rape and melilot increased the number of bacteria consuming organic nitrogen in comparison with the repeated (after melilot - from 3.0-13.4 CFU/g to 13.7-26.3 CFU/g; after rape - from 5.9 to 32.4 CFU/g soil) and permanent wheat cultivation (after pea - from 13.2 to 33.6 CFU/g soil). Fungi population changed in a similar way. The expansion of spring wheat root rot was 1.5-4.0 times higher than the economic threshold of harmfulness (15% for the research area). The biological efficiency of pea in plant improvement was 37.5%, of rape -44.2%, of biennial melilot - 43%. It was determined reliable negative correlations between root rot development and population of soil micromycetes (r = -0.810 ± 0.414), cellulolytic micromycetes (r = -0.683 ± 0.516), bacteria consuming organic nitrogen (r = -0.843 ± 0.379) and bacteria consuming mineral nitrogen (r = -0.646 ± 0.539). The soil suppression after spring wheat against Bipolaris sorokiniana and Fusarium sporotrichioides was on average 44.4%, after melilot it increased by 21.1% (up to 61.6%) and 21.7% (up to 60.0%), respectively; after rape it grew by 33.5% (up to 79.2%) and by 22.1% (up to 75.3%), respectively, in comparison with the repeated cultivation of wheat. Keywords: pea; rape; melilot; spring wheat; soil; micromycetes; bacteria; saprotroph microorganisms; root rot; suppression. Author Details: E. Yu. Toropova, D. Sc. (Biol.), prof., head of laboratory (e-mail: [email protected]); M. P. Selyuk, Cand. Sc. (Biol.), research fellow; C. N. Posadzennikiov, deputy general director.
For citation: Toropova E. Yu., Selyuk M. P., Posadzennikiov C. N. Influence of Cultivated Plants on Saprotroph Microorganisms and Soil Suppression. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 7. Pp. 17-20 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10704.
