Некоторые особенности биологической активности окультуренных дерново-подзолистых почв

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Некоторые особенности биологической активности окультуренных дерново-подзолистых почв

Уровень биологической активности пахотного слоя окультуренной дерново-подзолистой почвы ряда областей был близок к уровню биологической активности выщелоченной черноземной, но ниже, чем в некоторых типах почв Центральных районов Нечерноземной зоны (луговой зернистой, лугово-болотной и др.). Суглинистые почвы Московской области более биологически активны, чем супесчаные, особенно по биохимическим показателям. Абиотичные и антропогенные факторы существенно влияют на активность микробоценоза, что следует учитывать при разработке зональных технологий земледелия.

Ключевые слова: ЛЕСО-ЛУГОВАЯ ЗОНА, ТИПЫ ПОЧВ, МЕХАНИЧЕСКИЙ СОСТАВ, МИКРООРГАНИЗМЫ, БИОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ, РЕГИОНЫ, РАЙОНЫ

Одним из факторов, формирующих и определяющих плодородие почвы, является деятельность населяющих ее микроорганизмов, активная поверхность которых достигает нескольких сот гектаров на 1 га пахотного слоя почвы. Еще академик С.П. Костычев указывал, что без исследования биодинамики познание почвы, особенно с агрономической точки зрения, не может быть полным.

Биологическая активность почвы определяется разнообразной деятельностью микробного сообщества, адаптированного к конкретным почвенно-климатическим и экологическим условиям. Однако в рамках этих исторически сложившихся условий на среду жизнеобитания микроорганизмов могут также оказывать влияние путем воздействия на водно-воздушный, тепловой, пищевой режимы антропогенные факторы, которые также могут способствовать продуктивному росту растений или ухудшать его. Для целесообразного улучшения экологических условий жизнедеятельности почвенных микроорганизмов в культурном земледелии необходимо выявлять способствующие этому приемы технологий, разрабатываемых с учетом особенностей типов почвы.

Среди различных типов почв выделяются подзолистые, сформированные в биоклиматических условиях лесолуговой зоны и характеризующиеся резко выраженной дифференциацией почвенных горизонтов, промывным водным режимом, бедностью основаниями и азотом. В земледелии этой зоны наиболее распространены дерново-подзолистые почвы.

Полученные автором в НИИСХ ЦРНЗ в разные годы микробиологические данные позволили выявить и обобщить некоторые особенности биологической активности окультуренной дерново-подзолистой почвы. Сравнение биологической активности пахотного слоя хорошо окультуренной дерново-подзолистой и черноземной почвы проводили на образцах почвы, взятых в нескольких НИИ в одно время на «сквозном» агротехническом опыте в посеве однотипных многолетних трав и усредненных по восьми вариантам в каждом из них (табл. 1).

В дерново-подзолистой почве численность микроорганизмов находилась в следующих пределах: на МПА - 6400-13400, на КАА - 24100-60600, актиномицетов 300-500, грибов 13-182 тыс./г, активность уреазы 95-520 мг N-NH₄ в кг почвы, фосфатазы 2,11-6,15 мкг фенолфталеина в 1 г почвы, инвертазы 104-254 мг сахара в 5 г почвы. В этих же пределах находились и показатели биологической активности черноземной почвы. Полученные данные свидетельствуют, что по уровню биологической активности хорошо окультуренные дерново-подзолистые почвы близки к черноземным почвам.

В лесолуговой зоне, помимо подзолистых почв, имеются и почвы других типов. Из полученных в опыте данных видно, что дерново-подзолистая почва несколько уступает по уровню биологической активности луговой зернистой, а также дерновой слоистой пойменным почвам, особенно в численности микроорганизмов на КАА, нитрификационной способности, фосфатазной активности и лишь в тенденции в ней больше актиномицетов и грибов (табл. 2). В лугово-болотной почве также большинство показателей имеет более высокие значения, чем в дерново-подзолистой, в т.ч. численность микроорганизмов на КАА, МПА, актиномицетов, нитрификационная способность. Этих же микроорганизмов больше и в осушенных приозерных торфяниках, выше и фосфатазная активность, однако численность нитрификаторов и нитрификационная способность значительно ниже.

биологический дерновый подзолистый почва

Таблица 1. Биологическая активность пахотного слоя почв различного типа

Все эти почвы почти не отличались от дерново-подзолистой по активности уреазы, и в большинстве случаев в них было больше микроорганизмов на МПА и КАА, и меньшую долю в микробиологическом сообществе занимали грибы. Соотношение показателей нитрификационная способность/уреазная активность, свидетельствующее об относительном уровне мобилизационных процессов азотного фонда почвы, показывает, что в дерново-подзолистой почве они происходили менее интенсивно по сравнению с луговой зернистой пойменной и более интенсивно - по сравнению с осушенными приозерными торфяниками.

Таблица 2. Биологическая активность окультуренных почв разных типов лесолуговой зоны

Исследования численности микроорганизмов в дерново-подзолистой суглинистой и супесчаной почвах (первые в большинстве хорошо- и вторые - среднеокультуренные), проведенные в хозяйствах некоторых районов Московской области, показали, что населенность суглинков значительно плотнее (как правило, более чем в два раза на плотных средах), выше в них более чем на 70% и нитрификационная способность (табл. 3). Различия лишь в тенденции отмечены для грибов и нитрификаторов и вообще отсутствовали у денитрификаторов. Из учитываемых 10 групп микроорганизмов наиболее многочисленными и на суглинистых, и на супесчаных почвах были фосформинерализующие микроорганизмы на МПА и, особенно, на КАА, численность их на этих почвенных разностях составляла, соответственно, в среднем 8,5-20,7 и 4,3-10,7 млн/г. Самыми многочисленными были грибы и нитрификаторы.

Таблица 3. Биологическая активность пахотного слоя дерново-подзолистых почв Московской области

Примечание: на суглинистых почвах данные получены в Одинцовском, Ленинском, Наро-Фоминском, Истринском районах, в каждом - 2-4 года; на супесчаных - в Клинском, Наро-Фоминском, Одинцовском, Ногинском, Егорьевском, Павло-Посадском районах, в каждом - 1-3 года

В зависимости от различных естественных и антропогенных факторов численность микроорганизмов колеблется в больших пределах. В суглинистой почве на исследуемых участках такие колебания были наиболее значительными у фосформинерализующих микроорганизмов (в 89 раз), а также у грибов, микроорганизмов на МПА, продуцентов фосфатазы на среде Менкиной, и наименее - у нитрификаторов и микроорганизмов на КАА (2-5 раз). В супесчаной почве наибольшие колебания в численности у нитрификаторов (в 700 раз), продуцентов фосфатазы на КАА (40 раз) и наименьшее у грибов и микроорганизмов на МПА (2-8 раз). Как видно на этих данных, колебания численности микроорганизмов проявляются по-разному на суглинистых и на супесчаных почвах.

Соотношение численности микроорганизмов на МПА с микроорганизмами на КАА и грибами на обеих почвах не различалось.

Для сопоставления средней численности основных групп микроорганизмов в суглинистых и супесчаных почвах были также исследованы подряд в течение трех лет по три стационарных участка. Почвы всех участков относятся к хорошо окультуренным. В этих условиях численность большинства учитываемых шести групп микроорганизмов в слое 0-20 см на обеих почвах была близкой. Лишь в тенденции на суглинистой почве было больше микроорганизмов на КАА и меньше грибов (табл. 4). Численное соотношение в микробиологическом сообществе из четырех групп микроорганизмов в обеих почвах практически одинаково. Так, микроорганизмов на МПА и КАА в суглинистой почве содержалось, соответственно, 21,9 и73,0% и в супесчаной - 22,7 и 71,8%.

Биохимическая же активность была явно выше на суглинках: нитрификационная способность выше на 73, активность инвертазы - на 75, фосфатазы - на 220%.

Наибольшие колебания за период исследования в численности микроорганизмов на суглинках наблюдались у нитрификаторов (в 35 раз) и грибов (13,5) и наименьшие - у микроорганизмов, выявляемых на КАА (5,8). На супесях колебания показателей были более значительными у нитрификаторов (145) и денитрификаторов (104). Относительная стабильность в обеих разностях проявилась при определении активности инвертазы (4,0- и 2,4) и выделении почвой СО₂ (3,1 и 2,6).

Итак, общий уровень биологической активности хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв разных регионов, не различаясь существенно между собой, близок к уровню биологической активности выщелоченного среднемощного чернозема.

Таблица 4. Биологическая активность дерново-подзолистых суглинистых (Немчиновка) и супесчаных (Троице-Лыково) почв

Биологическая активность дерново-подзолистой почвы несколько ниже, чем у некоторых других типов почвы Нечерноземной зоны: луговой зернистой и дерновой слоистой пойменных, лугово-болотной, осушенных приозерных торфяников. В этих почвах в большинстве случаев меньше грибов, ниже активность инвертазы, но больше микроорганизмов на МПА, КАА, выше нитрификационная способность и активность фосфотазы. Среди дерново-подзолистых почв суглинистые более биологически активны, чем супесчаные. В менее окультуренной супесчаной почве, по сравнению с суглинистой, ниже нитрификационная способность и населенность микроорганизмами, особенно выявляемыми на МПА, КАА, фосформинерализующими, актиномицетами, продуцентами фосфотазы, а в более окультуренной супесчаной почве, главным образом, ниже биохимическая активность (нитрификационная способность, активность инвертазы, фосфатазы). Показатели биологической активности однотипной окультуренной почвы, особенно численность микроорганизмов, под влиянием абиотических и антропогенных факторов очень существенно колеблются и часто соответствуют средним значениям некоторых других типов почв. Это дает основание для разработки и рекомендации приемов технологии направленного регулирования биологической активности почв.

Размещено на Allbest.ru