VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Почвенные водоросли – постоянные компоненты фитоценозов любой экосистемы. Они выполняют различные функции: синтезируют органические вещества, стимулируют деятельность почвенных микроорганизмов, участвуют в фиксации атмосферного азота, аэрации почвы, в процессах самоочищения почв. Разнообразие видового состава и высокая численность определенных видов является показателем плодородия почв. Кроме того, водоросли являются биоиндикаторами загрязняющих веществ [1].

В качестве биоиндикаторов водоросли имеют ряд преимуществ перед другими почвенными организмами: во-первых, они относительно легко идентифицируются до вида, что дает возможность анализа и идентификации альгофлоры различных почв; во-вторых, они быстро реагируют на изменение почвенных условий; в-третьих, водоросли сходны с высшими растениями по реакции на изменение состояния почвы; в-четвертых, культивирование водорослей отличается простотой, эффективностью и дешевизной [2].

Одним из важнейших показателей плодородности почвы – его биологическая активность. Биологическая активность почвы определяется гумификацией и миграцией растительных отходов, мобильной способностью почвы, а так же степенью обеспечения растений необходимыми веществами.

В качестве показателей биологической активности считаются число групп различных микроорганизмов и характеристика биомассы, их продуктивность, энергетические характеристики процессов, связанных с круговоротом природных элементов.

Микробиологическая характеристика почв необходима, поскольку она позволяет выяснить влияние агротехнических приемов возделывания культур на биологические свойства длительно обрабатываемых почв. Результаты микробиологических исследований, кроме того, дают представление об особенностях микробиологических процессов, происходящих в конкретных почвах - биологической иммобилизации, денитрификации, азотфиксации и др., т.е. факторах, необходимых для прогнозирования плодородия почв и эффективности вносимых удобрений [3].

На численность и состав микроорганизмов большое влияние оказывает наличие в почве органического вещества. На первом этапе минерализации органических остатков, когда субстрат богат легкоминерализующими органическими веществами, в почве усиленно размножаются не образующие споры бактерии [4, 5]. На следующем этапе минерализации преобладают споровые бактерии. Установлено, что актиномицеты, минерализующие труднорастворимые органические вещества, развиваются тогда, когда субстрат богат ими.

Наблюдения за динамикой развития микрофлоры показывают, что при применении цианобактерий значительно повышается общее количество микроорганизмов, растущих на МПА и всех изученных сообществ микроорганизмов, что свидетельствует об усилении процессов разложения растительных остатков и освоением перегноя (табл. 1).

Полученные данные показывают, что цианобактерий оказывают стимулирующее влияние на развитие почвенной микрофлоры и резко изменяют ход микробиологических процессов в ризосфере хлопчатника. Меньшей численностью микроорганизмов характеризуется почва контрольного варианта. В опытном варианте возрастает количество аммонификаторов - показателей общей биогенности почвы, улучшается также азотное питание растений за счет усиления процессов аммонификации.

В лабораторном опыте в ранний период развития растений (первые 10 суток) мы наблюдали отсутствие азотобактера в ризосфере хлопчатника. Это можно объяснить тем, что органические вещества почвы в этот период являются более полноценными и, недостаточно усваиваются микроорганизмами, перерабатывающими перегной, и в этих условиях жизнедеятельность азотобактера проявляется недостаточно. В более поздний период (20-30 сутки) оказалось возможным появление азотобактера в ризосфере хлопчатника.

Повышение содержания микромицетов и актиномицетов в опытных вариантах указывает на активность разложения растительных остатков в почве.

Таблица 1. Влияние азотфиксирующих цианобактерий на динамику основных физиологических групп микроорганизмов в ризосфере хлопчатника.

(в тыс / г абс.сух почвы)

Вариант опыта	Сутки опыта
	10	20	30
Аммонификаторы
1. контроль N200P120K50	1800	900	3300
2. опыт-	3750	2400	5700
Олигонитрофилы
1. контроль	300	220	100
2. опыт-бактеризация ФМБ	1050	1300	900
Микромицеты
1. контроль	3	25	11
2. опыт-бактеризация ФМБ	15	75	19
Актиномицеты
1. контроль	-	2	15
2. опыт-бактеризация ФМБ	3	12	30

Следующим этапом наших исследований было изучение влияния цианобактерий на интенсивность продуцирования углекислого газа из почвы (дыхание) - как показателя ее биологической активности.

“Дыхание” – жизненно важный процесс почвы. При “дыхании” в почву из атмосферы поступает кислород и в результате сложного окислительного распада органических веществ выделяется углекислый газ, являющейся важным источником снабжения растений углеродом.

Опыты показали положительное стимулирующее влияние цианобактерий на процессы “дыхания” почвы.

Было установлено, что количество продуцированной СО₂ из почвы повышается в варианте с цианобактериями во всех периудах вегетации хлопчатника. Если в исходной почве это количество составляло 70 мг СО₂ / 100 гр почвы, то в опыте с бактериями наивысшее количество СО₂ было в фазе бутонизации и доходило до 90 мг СО₂ / 100 гр почвы. К концу вегетации, в фазу созревания в контроле количество СО₂ уменьшилось до 38 мг, а в опыте с бактериями оно достигало 65 мг.

Таким образом, исследование динамики развития микрофлоры ризосферы хлопчатника показывает, что применение цианобактерий существенно влияет на ход ее развития, активизируя микробиологические процессы в почве, особенно в ранний период развития растений. В результате значительно интенсивнее проходят процессы переработки перегноя и образования питательных веществ для растений. Кроме того, улучшается еще один показатель биологической активности почвы – ее “дыхание”, что говорит об эффективности применения цианобактерий.

Список литературы:

1. Новичкова - Иванова Л.Н. О роли почвенных водорослей в биоценозах // Развитие и значение водорослей в почвах Нечерноземной зоны: Материалы межвузовской конференции. - Пермь, 1977.- С. 62-64

2. Штина Э.А. Почвенные водоросли как экологические индикаторы // Ботанический журнал.-1990.-т. 75.- № 4.- С. 441-453

3. Звягинцев Д.Г. Микробы – активаторы и ингибиторы роста растений.: Ташкент. Фан, 1980. С. 78-80.

4. Ж.Войнова-Райкова., В.Ранков., Г.Ампова. Микроорганизмы и плодородие. – М.: Агропромиздат, 1986. С. 17-18.

5. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия. М.: Наука. 1956. – 157 с.

Код для цитирования: Скопировать