ВЛИЯНИЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ NO-TILL НА МИКРОБОЦЕНОЗ РИЗОСФЕРЫ ПШЕНИЦЫ ОЗИМОЙ Мельничук Т.Н.,Алексеенко Н.В.,Абдурашитов С.Ф.,Абдурашитова Э.Р.,Томашова О.Л.

Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма


Номер: 3-1
Год: 2016
Страницы: 152-156
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

система земледелия, No-till, ризосфера, пшеница озимая, численность микроорганизмов, farming system, No-till, rhizosphere, winter wheat, the number of microorganisms

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Исследования влияния традиционной системы земледелия и No-till на численность микроорганизмов основных эколого-трофических групп ризосферы пшеницы озимой при выращивании в условиях Степи Крыма показали ее изменения, которые зависели и от фазы развития растения.

Текст научной статьи

Микроорганизмы являются важным источником в трофической цепи для многих организмов, в том числе и растений. Корневая зона отличается наибольшей активностью, в которой оказываются как положительные, так и отрицательные стороны взаимодействия микроорганизмов с растением. Среди факторов позитивного взаимодействия наиболее существенными являются оптимизация питательного режима растений (обеспечение основными биогенными элементами и микроэлементами), фитогормональная регуляция роста и развития растений, биоконтроль фитопатогенов и вредителей, индукция резистентности растений к болезням, биодеструкция поллютантов. Численность почвенных микроорганизмов, а также их биологическое разнообразие в значительной степени зависят от действия различных факторов [1, 642; 2, 24; 3, 2176]. Агротехнологии в условиях современного земледелия также влияют на активность и направленность биологических процессов и в микробиоме почвы [4, с. 53]. Использование в условиях южной Степи системы земледелия Nо-till, которая является перспективной, как ресурсосберегающая и экологически целесообразная [5, 123; 6, 154], требует изучения ее влияния на состояние почвы, а также на изменения в микробоценозе ризосферы растений. Цель исследований состояла в определении влияния традиционной системы земледелия и No-till на численность микроорганизмов основных эколого-трофических групп ризосферы пшеницы озимой при выращивании в условиях Степи Крыма. Материалы и методы исследований. Исследования проводили на черноземе южном Степи Крыма в условиях стационарного полевого опыта, заложенного в 2013 году всеми полями севооборота. Изучали эффективность применения современной ресурсосберегающей системы земледелия No-till в сравнении с традиционной для региона. Технологией возделывания озимой пшеницы (Triticum aestivum (L.)) запланирован сорт Заграва Одесская. Традиционная система земледелия включала следующие агротехнические мероприятия: обработку почвы на 10-12 см, посев сеялкой СН-16, ширина междурядья - 15 см. Срок сева 15-16 октября 2014 года, норма высева семян составила 5 млн.шт./га. Уход за посевами пшеницы озимой включал в себя весеннюю обработку в фазу кущения (11 апреля 2015 г.) баковой смесью гранат - 0,012 г/га + фенизан - 0,12 л/га. При системе земледелия No-till посев осуществлялся сеялкой JOHN DEERE 1590, ширина междурядья - 19 см. Уход за посевами озимых культур включал осеннюю обработку глифосатом 29 сентября 2014 (за 2 недели до сева) препаратом ураган-форте 2 л/га (расход рабочей жидкости 100 л). Весенняя обработка гербицидами в фазу кущения (11 апреля 2015 г.) проведена так же, как и при традиционной системе - баковой смесью препаратов гранат - 0,012 г/га + фенизан - 0,12 л/га. Для анализа проводили отбор почвы ризосферы (прикорневой слой до 0,5 см) в следующие фазы развития растений: кущение, колошение, созревание. Определяли количество колониеобразующих единиц (КОЕ) микроорганизмов основных эколого-трофических групп (азотфиксаторов, микромицетов, целлюлозолитиков, актиномицетов, общую численность бактерий, использующих для своего роста органические и минеральные формы азота), используя общепринятые методы в микробиологии [7, 8]. Обработку полученных результатов проводили статистическими методами (дисперсионного и корреляционного анализа и т.д.) [9] с использованием компьютерных программ Excel 2007, Statistica 6,0. Актиномицеты активно участвуют в разложении растительных остатков. Увеличение их количества на пшенице и ячмене наблюдали в фазы кущения и созревания (табл. 1). Таблица 1 Влияние систем земледелия на численность актиномицетов ризосферы сельскохозяйственных культур по фазам их развития Вариант опыта Количество актиномицетов, млн. КОЕ в 1 г а.с.п. кущение колошение созревание Озимая пшеница сорта Заграва Одесская Традиционная 36,0±3,60 5,97±1,63 28,47±4,07 No-till 46,37±7,13 6,03±1,0 46,37±3,57 В процессе исследований показано, что количество микроорганизмов различных эколого-трофических групп изменялось в ризосфере под воздействием системы земледелия No-till и зависело от фазы развития растения. Так, численность микроорганизмов, использующих преимущественно органические соединения азота, в ризосфере растений увеличивалась от 1,5 раза в фазу кущения до 12,7 раза в период созревания пшеницы озимой под влиянием No-till в сравнении с традиционной системой земледелия (рис. 1). Рис. 1. Численность микроорганизмов ризосферы пшеницы озимой, использующих преимущественно органические соединения азота Увеличение количества микроорганизмов, использующих преимущественно минеральные соединения азота, наблюдали в фазы колошения и созревания растений в ризосфере пшеницы озимой, выращенной с применением No-till, относительно традиционной системы земледелия. Превышение их численности в фазу колошения составило 2,6 раза, тогда как в фазу созревания - 4,2 раза (рис. 2). Количество микроорганизмов этой эколого-трофической группы в фазу созревания растений на порядок возрастало в сравнении с предыдущей фазой развития, что свидетельствует об увеличении в ризосфере пшеницы озимой содержания соответствующих питательных веществ. Рис. 2. Численность микроорганизмов ризосферы пшеницы озимой, использующих преимущественно минеральные соединения азота Увеличение почти в два раза общей численности целюлозоразрушающих микроорганизмов отмечено в почве ризосферы созревших растений (табл. 1). Микромицеты также являются активными целлюлозолитиками, но среди них встречаются и фитопатогенные формы. Снижение численности микромицетов при использовании No-till относительно традиционной системы земледелия отмечено в фазу созревания пшеницы, что может быть свидетельством оздоровления почвы. Таблица 1 Влияние систем земледелия на численность целлюлозоразрушающих микроорганизмов ризосферы пшеницы озимой сорта Заграва Одесская по фазам развития Вариант опыта Количество микроорганизмов по фазам развития растений кущение колошение созревание целюлозоразрушающих микроорганизмов, млн. КОЕ в 1 г а.с.п. Традиционная 23,76±3,47 42,19±5,50 11,79±1,08 No-till 16,05±1,24 25,24±7,33 21,04±0,94 микромицетов, тыс. КОЕ в 1 г а.с.п. Традиционная 23,04±1,90 10,45±1,87 30,50±1,86 No-till 27,46±0,94 15,44±1,64 17,83±1,55 Важную роль в обеспечении растений биологическим азотом играют азотфиксаторы. Численность азотфиксирующих микроорганизмов увеличивалась при использовании No-till на пшенице в фазы колошения и созревания, где превышение относительно традиционной технологии составило 1,6 раза и 9 раз соответственно (табл. 2). Таблица 2 Влияние систем земледелия на численность азотфиксирующих микроорганизмов ризосферы пшеницы озимой сорта Заграва Одесская по фазам развития Вариант опыта Количество микроорганизмов по фазам развития растений кущение колошение созревание азотфиксирующих микроорганизмов, млн. КОЕ в 1 г а.с.п. Традиционная 31,68±0,22 7,54±0,23 14,56±0,15 No-till 21,58±0,28 11,79±0,20 134,07±0,28 азотобактера, % Традиционная 98,67±1,33 76,67±2,40 86,67±3,53 No-till 99,33±0,67 86,67±3,33 92,0±2,31 Это может быть свидетельством более активного потребления азота растениями в предыдущие периоды развития пшеницы в этих условиях. Так, в фазу кущения пшеницы озимой, выращенной по No-till отмечали увеличение суммы хлорофиллов a и b в листьях растений, что зависит от содержания азота в почве [10, 20]. Применение системы земледелия No-till способствовало снижению интенсивности минерализационных процессов в почве ризосферы пшеницы, во все фазы развития растений, о чем свидетельствуют показатели коэффициента минерализации (табл. 4). Наиболее высоким значением отмечен коэффициент минерализации в фазу созревания пшеницы озимой, выращенной по традиционной системе земледелия и составил 1,6. Применение No-till способствовало снижению этого показателя в три раза. Таблица 4 Влияние систем земледелия на направленность минерализационных процессов в почве ризосферы пшеницы озимой сорта Заграва Одесская по фазам развития растений Вариант опыта Коэффициент минерализации кущение колошение созревание Традиционная 0,83 0,36 1,6 No-till 0,53 0,35 0,53 Таким образом, результаты исследований свидетельствуют об изменении количества микроорганизмов различных эколого-трофических групп почвы ризосферы пшеницы озимой под воздействием системы земледелия No-till, которое зависело от фазы развития растения.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.