Preview

Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева

Расширенный поиск

Влияние способа сельскохозяйственной обработки на микробиологические характеристики дерново-подзолистой почвы

https://doi.org/10.19047/0136-1694-2019-99-117-144

Полный текст:

Аннотация

Проведено сравнение физических, химических и микробиологических свойств дерново-подзолистой пахотной среднесуглинистой почвы в условиях применения традиционной и нулевой обработки. Объектом исследования были образцы из пахотного слоя почвы (0–10, 10–20, 20–30 см) поля № 2 многолетнего опыта Центра точного земледелия РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева, где в 2018 г. выращивали вико-овсяную смесь. Отбор образцов почвы под двумя способами обработки был проведен в июне 2018 г. в 8-кратной пространственной повторности. Была определена влажность, водоудерживающая способность, pH, процентное содержание углерода и азота. Вегетационный индекс NDVI, определенный с помощью прибора GreenSeeker HandHeld, был использован для оценки интенсивности развития посева. Методом микробиологического посева на питательные среды в образцах была оценена численность эколого-трофических групп микроорганизмов (гетеротрофные аммонификаторы, аэробные и анаэробные азотфиксаторы, денитрификаторы, олиготрофы, целлюлозолитики). Вегетационный индекс NDVI был выше для растений на вспашке. По результатам статистического анализа (t-тест для сравнения независимых выборок) различия численности большинства эколого-трофических групп микроорганизмов при сравнении образцов почвы под нулевой обработкой и под вспашкой были незначимы. В верхнем слое почвы при нулевой обработке наблюдалась бо ́ льшая численность микромицетов, в том числе целлюлозолитических и фитопатогенных, чем при традиционной обработке. Попарное сравнение образцов разных слоев выявило сходное профильное распределение обилия бактерий и грибов при разных способах обработки. Сходство микробиологических характеристик наблюдалось в условиях более высокой влажности и процентного содержания азота в почве при нулевой обработке, по сравнению с почвой под вспашкой.

Об авторах

А. Д. Железова
Почвенный институт им. В.В. Докучаева
Россия

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2



Д. И. Пассова
РГАУ – МСХА имени К. А. Тимирязева
Россия

127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49



Д. А. Никитин
Почвенный институт им. В.В. Докучаева
Россия

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2



М. А. Яшин
Почвенный институт им. В.В. Докучаева
Россия

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2



С. В. Железова
РГАУ – МСХА имени К. А. Тимирязева
Россия

127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49



Список литературы

1. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1996. 415 с.

2. Василенко Е.С., Кутовая О.В., Тхакахова А.К., Мартынов А.С. Изменение численности микроорганизмов в зависимости от величины агрегатов гумусового горизонта миграционно-мицелярного чернозема // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2014. Вып. 73. С. 85–97. DOI: 10.19047/0136-1694-2014-73-150-173.

3. Добровольская Т.Г., Звягинцев Д.Г., Чернов И.Ю., Головченко А.В., Зенова Г.М., Лысак Л.В., Манучарова Н.А., Марфенина О.Е., Полянская Л.М., Степанов А.Л., Умаров М.М. Роль микроорганизмов в экологических функциях почв // Почвоведение. 2015. Т. 2015. № 9. С. 1087–1096. DOI: 10.7868/S0032180X15090038.

4. Егоров Н.С. Практикум по микробиологии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976. 307 с.

5. Железова А.Д., Тхакахова А.К., Ярославцева Н.В., Гарбуз С.А., Лазарев В.И., Когут Б.М., Кутовая О.В., Холодов В.А. Микробиологические показатели агрегатов типичных черноземов в многолетних полевых опытах // Почвоведение. 2017. № 6. С. 711–717. DOI: 10.7868/S0032180X17060120.

6. Железова С.В., Акимов Т.А., Белошапкина О.О., Березовский Е.В. Влияние разных технологий возделывания озимой пшеницы на урожайность и фитосанитарное состояние посевов (на примере полевого опыта Центра точного земледелия РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева) // Агрохимия. 2017. № 4. С. 65–75.

7. Кирюшин В.И. Наследие В.Р. Вильямса и современные проблемы агропочвоведения // Известия ТСХА. 2014. № 1. С. 5–15.

8. Кутовая О.В., Тхакахова А.К., Чевердин Ю.И. Влияние поверхностного переувлажнения на биологические свойства лугово-черноземных почв Каменной Степи // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2016. Вып. 82. С. 56–70. DOI: 10.19047/0136-1694-2016-82-56-70.

9. Кутовая О.В., Гребенников А.М., Тхакахова А.К., Исаев В.А., Гармашов В.М., Беспалов В.А., Чевердин Ю.И., Белобров В.П. Изменение почвенно-биологических процессов и структуры микробного сообщества агрочерноземов при разных способах обработки почвы // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2018. Вып. 92. С. 35–61. DOI: 10.19047/0136-1694-2018-92-35-61.

10. Мельников А.В., Железова С.В. Традиционная вспашка или нулевая технология – что выгоднее для производства озимой пшеницы в нечерноземной зоне России? // Теоретические и прикладные проблемы АПК. 2019. Т. 39. № 1. С. 35–40. DOI: 10.32935/2221-7312-2019-39-1.

11. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология. М.: Изд-во Московского университета, 1988. 220 c.

12. Орлова Л.В., Чернов Н.Д. Научно-практическое руководство по освоению и применению сберегающего земледелия. Рекомендации. М.: Евротехника, 2006. 183 c.

13. Патыка Н.В., Круглов Ю.В., Тихонович И.А., Патыка В.Ф. Профиль полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (tRFLP) комплекса прокариотных микроорганизмов подзолистых почв // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. 2009. Т. 1. С. 187–192.

14. Поддымкина Л.М. Влияние длительного применения средств химизации на микробиологическую активность дерново-подзолистой почвы // Известия ТСХА. 2008. № 2. С. 5–17.

15. Семенов А.М., Бубнов И.А., Семенов В.М., Семенова Е.В., Зеленев В.В., Семенова Н.А. Ежедневная динамика численности бактерий и эмиссии СO2 почвы и связь их волнообразных колебаний с сукцессией микробного сообщества // Почвоведение. 2013. Т. 2013. № 8. С. 963–979. DOI: 10.7868/S0032180X13080078.

16. Степанов А.Л. Микробная трансформация парниковых газов в почвах. М.: ГЕОС, 2011. 192 с.

17. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. М.: Дрофа, 2005. 256 с.

18. Хитров Н.Б. Почвы длительного полевого опыта ТСХА // Известия ТСХА. 2012. № 3. С. 62–78.

19. Agtmaal van M., Straathof A.L., Termorshuizen A., Lievens B., Hoffland E., de Boer W. Volatile-mediated suppression of plant pathogens is related to soil properties and microbial community composition // Soil Biol. Biochem. 2018. Vol. 117. P. 164–174. DOI: 10.1016/j.soilbio.2017.11.015.

20. Babin D., Deubel A., Jacquiod S., Sørensen S.J., Geistlinger J., Grosch R., Smalla K. Impact of long-term agricultural management practices on soil prokaryotic communities // Soil Biol. Biochem. 2018. Vol. 129. P. 17–28. DOI: 10.1016/j.soilbio.2018.11.002.

21. Bissett A., Richardson A.E., Baker G., Thrall P.H. Long-term land use effects on soil microbial community structure and function // Appl. Soil Ecol. 2011. Vol. 51. P. 66–78. DOI: 10.1016/j.apsoil.2011.08.010.

22. Blanco-Canqui H, Lal R. No-Tillage and Soil-Profile Carbon Sequestration: An On-Farm Assessment // Soil Sci Soc Am J. 2008. Vol. 72. P. 693-701. DOI: 10.2136/sssaj2007.0233.

23. Bobbink R., Hicks K., Galloway J., Spranger T., Alkemade R., Ashmore M., Bustamante M., Cinderby S., Davidson E., Dentener F., Emmett B., Erisman J.W., Fenn M., Gilliam F., Nordin A., Pardo L., De Vries W. Global assessment of nitrogen deposition effects on terrestrial plant diversity: A synthesis // Ecol. Appl. 2010. Vol. 20. P. 30–59. DOI: 10.1890/08-1140.1.

24. Capelle C. van, Schrader S., Brunotte J. Tillage-induced changes in the functional diversity of soil biota – A review with a focus on German data // Eur. J. Soil Biol. 2012. Vol. 50. P. 165–181. DOI: 10.1016/j.soilbio.2017.11.015.

25. Diepeningen A.D. Van, De Vos O.J., Korthals G.W., Van Bruggen A.H.C. Effects of organic versus conventional management on chemical and biological parameters in agricultural soils // Appl. Soil Ecol. 2006. Vol. 31. P. 120–135. DOI: 10.1016/j.apsoil.2005.03.003.

26. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.-H. Compendium of Soil Fungi. Eching: IHW-Verlag, 2007. 672 p. DOI: 10.1111/j.1365-2389.2008.01052_1.x.

27. Ellis M.B. Dematiaceous Hyphomycetes // Mycological Papers. 1971. Vol. 125. P. 1–30.

28. Gras C., Hernández V. Hegemony, Technological Innovation and Corporate Identities: 50 Years of Agricultural Revolutions in Argentina // Journal of agrarian change. 2016. Vol. 16. P. 675–683. DOI: 10.1111/joac.12162.

29. Hydbom S., Ernfors M., Birgander J., Hollander J., Jensen E.S., Olsson P.A. Reduced tillage stimulated symbiotic fungi and microbial saprotrophs, but did not lead to a shift in the saprotrophic microorganism community structure // Appl. Soil Ecol. 2017. Vol. 119. P. 104–114. DOI: 10.1016/j.apsoil.2017.05.032.

30. Kaurin A., Mihelič R., Kastelec D., Grčman H., Bru D., Philippot L., Suhadolc M. Resilience of bacteria, archaea, fungi and N-cycling microbial guilds under plough and conservation tillage, to agricultural drought // Soil Biol. Biochem. 2018. Vol. 120. P. 233–245. DOI: 0.1016/j.soilbio.2018.02.007.

31. Martínez I., Chervet A, Weisskopf P., Sturny W.G., Etana A., Stettler M., Forkman J., Keller T. Two decades of no-till in the Oberacker long-term field experiment: Part I. Crop yield, soil organic carbon and nutrient distribution in the soil profile // Soil Tillage Res. 2016. Vol. 163. P. 141–151. DOI: 10.1016/j.still.2016.05.021.

32. Mishra U., Ussiri D.A.N., Lal R. Tillage effects on soil organic carbon storage and dynamics in Corn Belt of Ohio USA // Soil Tillage Res. 2010. Vol. 107. P. 88–96. DOI: 10.1016/j.still.2010.02.005.

33. Rahman M., Okubo A., Sugiyama S., Mayland H. Physical, chemical and microbiological properties of an Andisol as related to land use and tillage practice // Soil Tillage Res, 2008. Vol. 101. P. 10–19. DOI: 10.1016/j.still.2008.05.006.

34. Rainbow R., Derpsch R. Advances in no-till farming technologies and soil compaction management in rainfed farming systems // Rainfed farming systems. 2011. P. 991–1014.

35. Schmidt R., Mitchell J., Scow K. Cover cropping and no-till increase diversity and symbiotroph:saprotroph ratios of soil fungal communities // Soil Biol. Biochem. 2019. Vol. 129. P. 99–109. DOI: 10.1016/j.soilbio.2018.11.010.

36. Semenov M. V., Chernov T.I., Tkhakakhova A.K., Zhelezova A.D., Ivanova E.A., Kolganova T.V., Kutovaya O.V. Distribution of prokaryotic communities throughout the Chernozem profiles under different land uses for over a century // Appl. Soil Ecol. 2018. Vol. 127. P. 8–18. DOI: 10.1016/j.apsoil.2018.03.002.

37. Simmons B.L., Coleman D.C. Microbial community response to transition from conventional to conservation tillage in cotton fields // Appl. Soil Ecol. 2008. Vol. 40. P. 518–528. DOI: 10.1016/j.apsoil.2008.08.003.

38. Souza R.C., Hungria M., Cantão M.E., Vasconcelos A.T.R., Nogueira M.A., Vicente V.A. Metagenomic analysis reveals microbial functional redundancies and specificities in a soil under different tillage and crop-management regimes // Appl. Soil Ecol. 2015. Vol. 86. P. 106–112. DOI: 10.1016/j.apsoil.2014.10.010.

39. Upchurch R., Chiu C.Y., Everett K., Dyszynski G., Coleman D.C., Whitman W.B. Differences in the composition and diversity of bacterial communities from agricultural and forest soils // Soil Biol. Biochem. 2008. Vol. 40. P. 1294–1305. DOI: 10.1016/j.soilbio.2007.06.027.

40. Widmer F., Rasche F., Hartmann M., Fliessbach A. Community structures and substrate utilization of bacteria in soils from organic and conventional farming systems of the DOK long-term field experiment // Appl. Soil Ecol. 2006. Vol. 33. P. 294–307. DOI: 10.1016/j.apsoil.2005.09.007.


Для цитирования:


Железова А.Д., Пассова Д.И., Никитин Д.А., Яшин М.А., Железова С.В. Влияние способа сельскохозяйственной обработки на микробиологические характеристики дерново-подзолистой почвы. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2019;(99):117-144. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2019-99-117-144

For citation:


Zhelezova A.D., Passova D.I., Nikitin D.A., Yashin M.A., Zhelezova S.V. The influence of agricultural treatment type on the microbial properties of sod-podzolic soil. Dokuchaev Soil Bulletin. 2019;(99):117-144. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2019-99-117-144

Просмотров: 153


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0136-1694 (Print)
ISSN 2312-4202 (Online)