Effects of surface flooding on biological properties ofmeadow-chernozems in Kamennaya steppe

Under study were the soils developed in flat watersheds with suffusion depressions and subjected to excessive seasonal flooding in Kamennaya Steppe, Talov district and Voronezh region of Russia. Among them are migrational-mycellary chernozem (Haplic Chernozem (Clavic, Pachic) on convex microrelief elements, the clay-illuvial eluvial weakly gleyic chernozem (Luvic Stagnic Phaeozem (Clayic, Pachic) in shallow depressions with seasonal flooding for two weeks in a year and the clay-illuvial quasigley eluvial vertic chernozem (Luvic Vertic Stagnic Phaeozem (Epiloamic, Endoclayic, Pachic) in deep depressions with seasonal flooding in the period from one to three months. A complex of ecological-trophical groups of microorganisms (amilolytics, actinomyces, micromyces, denitrifiers and aerobic azotobacters) along the soil profile has been studied; soil sampling was taken at the end of the summer (in August). It is shown that the excessive surface flooding has a great influence on the following groups of microorganisms: microscopic fungi (dried aerobic microorganisms), actinomyces (continental branch of prokariot with wide ecological amplitude) and denitrifiers (typical anaerobic forms). The population of micromyces is decreasing from 5.6 to 3.5 lg KOE/g with increasing the anaerobic conditions, whereas actinomyces are increased reaching 4.2 lg KOE/g in moist horizons of hydromorphic chernozems; denitrifiers are rather active (2.5-3.6 lg КОЕ/g soil) only in soil of depressions with traces of seasonal flooding. The duration of seasonal flooding is a factor changing the structure of the microbial community in which the dominants are alternated in groups of microorganisms. The ratio between these groups of microorganisms can be used for assessing the aerobic/anaerobic conditions for their habitat in soils of the steppe zone.

гидроморфизм, биологическая активность, микробиоценоз, микроорганизмы-индикаторы, hydromorphism, biological activity, microbiocenosis, microorganisms-indicators

1. Брехова Л.И., Щеглов Д.И. Деградационные изменения водно-физических свойств черноземов ЦЧО в условиях интенсивного использования // Вестн. ВГУ. Сер. Химия, биология. 2001. № 2. С. 106-108.

2. Вадюнина А.Ф., Корчагина 3.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.

3. Зборищук Ю.Н., Зотова А.А. К гидроморфности черноземов Каменной Степи // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2006. № 2. С. 8-13.

4. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. 445 с.

5. Ильина Т.К., Фомина О.М. Авторское свидетельство № 113328а от 30.06.83. “Питательная среда для культивирования почвенных микроорганизмов”.

6. Казеев К.Ш., Стрелкова В.И. Влияние затопления растворами минеральных солей на биологические свойства черноземов Юга России // Черноземы центральной России: генезис, география, эволюция. Воронеж, 2004. С. 354-358.

7. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

8. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 223 с.

9. Козлова А.А. Сезонные изменения водно-температурного режима почв Приангарья, осложненных палеокриорельефом // Актуальные вопросы биологии в Байкальском регионе: Мат-лы межд. конф. Иркутск, 2009. Вып. 2. С. 6-10.

10. Полевой определитель почв России. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.

11. Практикум по микробиологии / Под ред. Егорова Н.С. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976. 307 с.

12. Сорокина Н.П., Иванов А.М., Ремезов В.И. Использование детальных агроэкологических карт для построения региональных моделей плодородия // География и картография почв. М., 1993. С. 262-268.

13. Стрелкова В.И. Влияние переувлажнения и засоления на биологические свойства почв юга России: Автореф. … к. б. н. Ростов-на-Дону, 2006. 24 с.

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

15. Федотова А.В., Стрелков С.П., Сорокин А.П. Пространственное варьирование физических свойств в бурых аридных почвах дельты Волги // Проблемы региональной экологии и природопользования. Естественные науки. 2011. № 2 (35). С. 95-105.

16. Хитров Н.Б., Чевердин Ю.И. Причины возникновения и география временно переувлажненных и затопленных почв Каменной Степи // Бюл. Почв. ин-та. 2007. Вып. 59. С. 3-13.

17. Хитров Н.Б., Чевердин Ю.И., Чижикова Н.П., Роговнева Л.В. Почвы Каменной Степи, имеющие признаки слитогенеза (вертигенеза) // Бюл. Почв. ин-та. 2013. Вып. 72. С. 3-25.

18. Шеин Е.В., Русанов А.М., Анилова Л.В., Достова Т.М. Изменение водного режима чернозема типичного при формировании на его поверхности пирогенного слоя // Вестн. ОГУ. 2012. № 10(146). С. 112-116.

19. World reference base for soil resources 2014. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106. FAO, Rome, 2014. 181 p.