Структура микробного ценоза

Судя по количественному учету различных физиологических групп микроорганизмов, входящих в состав микробного ценоза обыкновенного чернозема, различные способы и глубины обработки почвы приводят

не только к количественному варьированию общего числа микроорганизмов, учтенных на твердых питательных средах, но и вызывают заметное изменение в структуре микробного ценоза (табл. 13).

13. Влияние различных способов и глубины обработки почвы на численность микроорганизмов в 1 г. абсолютно сухой почвы,

слой 0-40 см, (среднее за 10 лет)

Микро

организмы

Вспашка на 20-22 см

Вспашка на 25-27 см

Вспашка на

30-32 см

Вспашка на

35-37 см

Обработка

плоскорезом

Безотвальное

рыхление на

25-27 см

На МПА,

млн шт.

7,42

6,27

5,47

5,61

6,08

6,10

Разница

0

-1,15

-1,95

-1,82

-1,34

-1,32

На КАА, млн шт.

14,8

13,9

12,6

12,7

12,3

13,6

Разница

0

-0,90

-2,20

-2,10

-2,50

-1,20

Актино-

мицеты,

млн шт.

4,17

3,97

3,49

3,50

3,57

3,93

Разница

0

-0,20

-6,80

-0,67

-0,74

-0,24

Грибы, тыс. шт.

12,86

15,67

15,76

12,11

11,43

11,19

Разница

0

+2,81

+2,90

-0,76

-1,43

-1,67

Целлюло

зоразлага

ющие,

тыс. шт.

65,88

57,28

56,29

53,27

54,53

58,50

Разница

0

-8,60

-9,19

-12,61

-11,35

-7,38

Нитрифи-каторы, шт.

282,93

355,20

277,45

199,10

181,05

219,20

Разница

0

+72,27

-5,48

-83,83

-101,88

-63,73

Сумма

26,48

24,25

21,66

21,90

22,03

23,73

Такие изменения в структуре почвенных микроорганизмов приводят к снижению мобилизационных процессов и уменьшению содержания подвижных питательных веществ, в частности азота, в пахотном слое указанных вариантов.

Так, по вспашке на глубину 20-22 см микроорганизмы, усваивающие органические формы азота, составляют 33,3 %, микроорганизмы, ассимилирующие минеральные формы азота - 56,7 %, актиномицеты -

10,1 %. Такая структура микробного ценоза характеризует довольно высокую степень мобилизационных процессов.

Углубление вспашки до 35-37 см снижает активность микроорганизмов, усваивающих органические формы азота, на 1,82 млн штук, уменьшает долю микроорганизмов, нуждающихся в минеральных формах азота, на 2,1 млн штук и актиномицетов на 0,67 млн штук. В такой же закономерности изменяется и структура микробного ценоза при плоскорезной обработке (рис. 4).

Общая численность микроорганизмов при различных способах и глубине основной обработки в слое почвы 0-40 см, млн шт. в 1 г абсолютно сухой почвы (среднее за 10 лет)

Рис. 4. Общая численность микроорганизмов при различных способах и глубине основной обработки в слое почвы 0-40 см, млн шт. в 1 г абсолютно сухой почвы (среднее за 10 лет)

Угнетение нитрификаторов и азотобактера при глубоких вспашках и безотвальных обработках, может служить подтверждением вышеизложенного. Наибольшее количество нитрификаторов отмечено по вспашке на глубину 25-27 см - 355,2 штук. При увеличении глубины вспашки до 30-32 см их было только 277,5 штук. Дальнейшее углубление обработки почвы до 35-37 см снизило количество нитрификаторов до 199,1 штук.

Результаты исследований свидетельствуют, что при краткосрочном применении изучаемых приемов обработки почвы общая численность микроорганизмов в слое почвы 0-40 см изменялась незначительно. И в период созревания ячменя находилась в пределах от 70,2 млн клеток при рыхлении почвы стойками СибИМЭ до 96,7 млн клеток в 1 г абсолютно сухой почвы при чизелевании на глубину 20-22 см, тогда как при отвальной обработке почвы на такую же глубину она составляла 90,5 млн клеток в 1 г абсолютно сухой почвы. Как известно, изменение численности микроорганизмов и их профильное распределение зависит от поступления и распределения свежего энергетического материала в почвенном профиле. Приемы обработки почвы чизелем, орудием типа «параплау», стойками СибИМЭ приводили к незначительному увеличению микробиологической активности в слое почвы 0-10 см вначале вегетации и снижению во второй половине вегетационного периода. Поверхностное распределение основной массы растительных остатков активизирует их разложение в начале вегетационного периода, что связано с лучшим прогреванием почвы при достаточном количестве влаги. При этом устойчивость работы микробного комплекса в значительной степени определяется условиями внешней среды (влажностью, температурой и т. д.). Пересыхание верхнего слоя почвы, отсутствие поступления свежего органического вещества в более глубокие слои приводит к снижению численности микроорганизмов и интенсивности биологических процессов в нижних слоях почвы. При вспашке происходит относительно равномерное перемешивание верхнего биологически активного слоя почвы и растительных остатков в пределах обрабатываемого профиля, что создает благоприятные условия для активизации, направленности и стабильности микробиологической деятельности в течение вегетационного периода.

Анализ структуры микробного ценоза показывает, что по обработке почвы чизельными орудиями, орудием типа «параплау», стойками СибИМЭ численность микрофлоры, разлагающей гумусовые вещества, выше на 34,3-80,2 %, чем при вспашке, так же отмечается ухудшение условий для развития целлюлозоразлагающих микроорганизмов. Эти обработки почвы также не способствовали улучшению условий для синтеза гумусовых веществ. Условный коэффициент гумификации, рассчитываемый по отношению зимогенной микрофлоры к автохтонной (табл. 14) показывает, что в начале вегетационного периода синтез гумусовых веществ идет одинаково по отвальной и безотвальной обработке, с некоторым улучшением условий гумификационных процессов в поверхностном слое 0-10 см при безотвальной обработке плоскорезом, стойками СибИМЭ, и на варианте без основной обработки. В дальнейшем, во второй половине вегетационного периода, условия для синтеза гумусовых веществ по обработке почвы с применением плоскореза, орудия типа «параплау», стоек СибИМЭ, а особенно при нулевой обработке почвы значительно ухудшаются. Снижение гумификационных процессов по этим способам обработки происходит за счет активизации микрофлоры, разлагающей гумусовые вещества, в нижележащих слоях почвы 20-40 см.

14. Коэффициент гумификации (зимогенная/автохтонную) при различных способах и глубине основной обработки почвы под

подсолнечник (1989-1991 гг.)

Слой почвы, см

Вспашка на 20-22 см

Вспашка+ Чизелевание на 45 см

Чизелевание на

20-22 см

Чизелевание

на 45 см

Обработка

параплау

на 20-22 см

Обработка

плоскорезом

на 20-22 см

Обработка

СибИМЭ на

20-22 см

Без обработки

2-4 пары настоящих листьев

0-10

1Д1

1,39

0,83

0,90

0,98

1,47

1,36

1,61

20-40

1Д7

1,64

1,39

0,95

1,42

1,24

1,02

1,18

0-40

1,10

1,37

1,18

1,00

1,16

1,46

1,26

1,34

Созревание семян

0-10

5,04

4,59

6,01

2,81

4,14

1,59

1,81

2,21

20-40

5,40

4,24

3,73

2,12

2,00

1,51

1,89

1,42

0-40

4,66

4,58

4,61

2,46

2,94

1,74

1,88

1,69

Увеличение глубины безотвальной обработки черноземов - чизеле-вание на 45 см не приводило к улучшению условий синтеза гумусовых веществ. При чизелевании на глубину 45 см коэффициент гумификации составлял - 2,46. Наложение глубокого чизелевания на фон вспашки также не сказывалось на ходе гумификационных процессов, коэффициент гумификации был на уровне вспашки на глубину 20-22 см. Наибольшее снижение гумификационных процессов во второй половине вегетационного периода происходит при исключении основной обработки почвы, что обусловлено пересыханием верхнего слоя, обогащенного свежим органическим веществом, и смещением микробиологических процессов в нижние слои почвы с меньшим содержанием свежего органического вещества, что и является причиной более интенсивного развития группы микроорганизмов, разлагающих труднодоступные органические соединения.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >