Влияние лантана на целлюлозолитическую активность серой лесной почвы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние лантана на целлюлозолитическую активность серой лесной почвы

Чимитдоржиева И.Б.*, Абашеева Н.Е.**, Рузавин Ю.Н.*, Дармаева Н.Н.*

*Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Р.

**Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН

Аннотация

В серой лесной почве в вегетационных опытах изучено влияние лантана на целлюлозолитическую активность почвы. В опытах было показано, что внесение лантана в почву усиливает разложение клетчатки, а также увеличивает численность целлюлозоразлагающих микроорганизмов. При этом повышался урожай зеленой массы кукурузы.

Ключевые слова: целлюлоза, почва, микроорганизмы, вегетационный опыт, урожай, кукуруза

Введение

В структуре почвенного покрова сельскохозяйственных угодий серые лесные - это лучшие почвы. Островное распространение и отсутствие оподзоленного горизонта является одним из региональных особенностей этих почв [1]. Носителями редкоземельных элементов (РЗЭ) в них являются апатит, алланит, монацит, титанит, при этом содержание лантана (La₂O₃) в этих минералах широко варьирует от 0,23 до 8,9 мас. % [2]. Из литературных источников по изучению эффективности лантана известно, что при внесении его в почву увеличивается урожайность растений, улучшается их качество (химический и биохимический состав) и устойчивость к заболеваниям, при этом активизируется деятельность почвенной микрофлоры и стимулируется биологическая активность почв в целом. [3, 4, 5].

Почвы Забайкалья характеризуются невысокой численностью микроорганизмов. Наибольшая их активность отмечается в верхних слоях пахотных почв, в период максимального выпадения осадков и высоких температур, которые отмечаются в июле-августе.

Целлюлоза - это один из главных компонентов растительных остатков, разложение которого является естественным деструкционным процессом. Активное окисление целлюлозы происходит в тех почвах, где наблюдается повышенное содержание подвижного азота и других элементов питания. Целлюлоза разрушается в почве разными группами микроорганизмов: бактериями, грибами, актиномицетами. Микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности используют клетчатку в качестве источника энергии, превращая ее в питательные вещества для многих физиологических групп микроорганизмов, которые участвуют в разрушении клетчатки, нуждаются в высоком уровне азотного питания [6, 7]. Внесение органических удобрений усиливает биологическую активность почвы, активизирует разложение клетчатки [8]. Из литературных источников известно, что целлюлозолитическая активность почвы зависит от обеспеченности целлюлозоразрушающих микроорганизмов нитратным азотом [9].

Целью наших исследований явилось изучение целлюлозолитической активности серой лесной почвы в посевах кукурузы в вегетационных опытах.

Методы и объекты исследований

Исследования влияния лантана на целлюлозолитическую активность почвы и урожай кукурузы проводили в вегетационных опытах по З.И. Журбицкому [10] в эмалированных сосудах емкостью 6 литров. В качестве посевной культуры использовали кукурузу (Zea mays L.), гибрид РОСС-191, семена которой высевались по 10 штук в сосуд. Сорт холодостойкий, среднеранний, высевают в регионе на зеленый корм. К моменту уборки в фазу выметывания метелки оставляли по 3 растения.

Разложение клетчатки изучали аппликационным методом, льняное полотно закладывали в сосуды на 45 дней. Целлюлозолитическую активность рассчитывали взвешиванием по разнице полотна, до и после закладки [11]. Лантан вносили в почву в расчете на элемент в дозах 3 и 6 мг/кг. Аммиачную селитру и калий хлористый вносили в растворе, двойной гранулированный суперфосфат - в сухом виде. Схема опыта включала 3 варианта: 1. NPK - фон (контроль); 2. NPK - La 3 мг/кг; 3. NPK - La 6 мг/кг. Повторность опыта - четырехкратная. Агрохимические анализы выполнены по общепринятой методике [12].

Объект исследования - почва серая лесная неоподзоленная, агрохимическая характеристика почвы представлена в табл. 1.

Таблица 1. Агрохимическая характеристика серой лесной почвы

Результаты и их обсуждение

Клетчатка является безазотистым органическим веществом, характеризуется высокой стойкостью к деструкции микроорганизмами, поэтому может характеризовать активность целлюлозоразрушающих микроорганизмов. Мобилизационные процессы наиболее активно выражены в окультуренных почвах, а также зависят от климатических факторов.

Полученные результаты по разложению льняного полотна показали, что наибольший процент разрушения клетчатки был отмечен в варианте с дозой 6 мг/кг и составил 82%, что подчеркивало очень сильную биологическую активность, при дозе 3 мг/кг - 72%, что означало сильную, в контрольном варианте - 40% - среднюю, по градации Д.Г. Звягинцева [13] (табл. 2).

целлюлоза биологический почва растение

Таблица 2. Целлюлозолитическая активность серой лесной почвы

Как видно из табл. 2, под влиянием лантана происходило увеличение и численности целлюлозолитиков. На протяжении всей вегетации кукурузы численность целлюлозоразрушающих микроорганизмов при разных дозах элемента увеличивалась, что способствовало усилению разрушения клетчатки.

Таким образом, целлюлозолитическая активность почв зависит от обеспеченности почв питательными элементами, гидротермических условий, а также активности почвенной микрофлоры.

Список использованных источников

1. Убугунов Л.Л. Литвинцева А.И. Земельные ресурсы Байкальской природной территории. Ин-т общей и эксперим. биологии СО РАН. - Улан-Удэ. - 2002. - 67 с.

2. Рипп Г.С., Кобылкина О.В., Дорошкевич А.Г., Шаракшинов А.О. Позднемезозойские карбонатиты Западного Забайкалья. - Улан-Удэ: Издательство БНЦ СО РАН. - 2000. - 232 с.

3. Абашеева Н.Е. Биологическая роль лантансодержащего микроудобрения в системе «почва-растения» // Материалы науч.-практ. конф. по агрохимии «Д.Н. Прянишников и развитие агрохимии в Сибири». - Улан-Удэ. - 2003. - С. 261.

4. Bahadur K., Iyootishmati U. Effectof irea acetate on microbial fixalanthanum sulfate // Zentr. Bl. Bacterial, Parasitienk, Ynfektions-kranh and Hyd.Abt.2. - 1976. Bd.Bl. - P. 157-162.

5. Чимитдоржиева И.Б., Маладаев А.А., Абашеева Н.Е., Убугунов Л.Л. Влияние лантана на микробиологическую активность азота в каштановой почве в посевах кукурузы // Агрохимия. - 2007, № 4. - С. 1-6.

6. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия. - М.: Наука. - 1972. - 343 с.

7. Наплекова Н.Н. Аэробное разложение целлюлозы микроорганизмами в почвах Западной Сибири. - Новосибирск: Наука, Сиб.отд-ние. - 1974. - 250с.

8. Чимитдоржиева Г.Д., Абашеева Н.Е. Особенности пищевого режима серых лесных почв Прибайкалья и эффективность минеральных удобрений // Агрохимия. - 1981, № 1. - С. 96-102.

9. Мишустин Е.Н. Ассоциации почвенных микроорганизмов. - М.: Наука. - 1975. - 105 с.

10. Журбицкий З.И. Теория и практика вегетационного метода. - М.: Наука. - 1968. - 266 с.

11. Востров И.С., Петрова А.Н. Определение биологической активности почвы различными методами // Микробиология. - 1961, т. 30 вып. 4. - С. 12-15.

12. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука. - 1975. - 656с.

13. Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкала для оценки некоторых показателей // Почвоведение. - 1978, № 6. - С. 48-54.

14. Чимитдоржиева И.Б., Абашеева Н.Е., Рузавин Ю.Н., Дармаева Н.Н. Влияние лантана на целлюлозолитическую активность серой лесной почвы // АгроЭкоИнфо. - 2018, №3.

Размещено на Allbest.ru