ДИНАМИКА СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ И ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО КАРБОНАТНОГО ПРИ ПРИМЕНЕНИИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ

Авторы:Дубинина Марина Николаевна, Лыхман Владимир Анатольевич, Безуглова Ольга Степановна , Наими Ольга Ивановна, Полиенко Елена Александровна

631.43:631.417.7
Тематика: 06.01.03 Агрофизика (до 09.02.2022 г.)
Просмотры: 2317

Аннотация

Цель: изучение влияния индивидуального и совместного внесения гуминового препарата Лигногумат и микробиологического удобрения Байкал-ЭМ на структурное состояние и ферментативную активность чернозема обыкновенного.

Материалы и методы. Исследованы образцы почв методом сухого просеивания для расчета коэффициента структурности, методом мокрого просеивания для определения количества водопрочных агрегатов; проведен анализ динамики почвенного гумуса; исследована динамика каталазной и инвертазной активности.

Результаты. Динамика гумуса в течение периода исследования во всех вариантах имеет схожую картину, однако окончание периода вегетации 2011 г. демонстрирует статистически достоверное увеличение количества гумуса на 0,25 % при совместном внесении в почву гуминового препарата и концентрата микроорганизмов, в этом же варианте в тот же период отмечено увеличение активности каталазы до 29 мл О₂/(г·мин) по сравнению с 20 мл О₂/(г·мин) на контроле. Внесение микроорганизмов выявило также корреляцию гумуса с инвертазной активностью: вариант 4 продемонстрировал увеличение этого показателя до статистически достоверных 18 мг глюкозы/(г·24 ч) при отсутствии значительной разницы в динамике в других вариантах. Структурные характеристики почвы проявили наибольшую отзывчивость к обработкам Лигногуматом и Байкалом-ЭМ, внесение их в почву привело к увеличению коэффициента структурности до 2,75 по сравнению с 1,6–1,7 в контрольном варианте и при внесении Лигногумата по листу. Содержание водопрочных агрегатов в контрольном варианте и при фолиарной обработке на протяжении всего эксперимента находилось в диапазоне 70–75 %, в то время как обработка почвы препаратами привела к увеличению водопрочности структуры до 90 %.

Выводы. Чернозем оказался отзывчив к внесению Лигногумата, особенно в сочетании с Байкалом-ЭМ, непосредственно в почву, что связано со стимулированием собственной почвенной микрофлоры вносимым концентратом микроорганизмов.

doi: 10.31774/2712-9357-2022-12-1-177-194

Ключевые слова

чернозем обыкновенный, Лигногумат, гуминовый препарат, микробиологическое удобрение, содержание водопрочных агрегатов, коэффициент структурности, каталаза, инвертаза, гумус

Для цитирования

Динамика структурного состояния и ферментативной активности чернозема обыкновенного карбонатного при применении биологически активных препаратов / М. Н. Дубинина, В. А. Лыхман, О. С. Безуглова, О. И. Наими, Е. А. Полиенко // Мелиорация и гидротехника. 2022. Т. 12, № 1. С. 177–194. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2022-12-1-177-194.

Об авторах

М. Н. Дубинина – научный сотрудник, Федеральный Ростовский аграрный научный центр, Рассвет, Российская Федерация, dubinina-marina@rambler.ru

В. А. Лыхман – старший научный сотрудник, кандидат биологических наук, Федеральный Ростовский аграрный научный центр, Рассвет, Российская Федерация, lykvladimir@yandex.ru

О. С. Безуглова – главный научный сотрудник, доктор биологических наук, профессор, Федеральный Ростовский аграрный научный центр, Рассвет, Российская Федерация, lola314@mail.ru

О. И. Наими – старший научный сотрудник, кандидат биологических наук, Федеральный Ростовский аграрный научный центр, Рассвет, Российская Федерация, o.naimi@mail.ru

Е. А. Полиенко – ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук, Федеральный Ростовский аграрный научный центр, Рассвет, Российская Федерация, samonichewa@gmail.com

Список литературы

1. Shivlata L., Satyanarayana T. Actinobacteria in agricultural and environmental sustainability // Agro-Environmental Sustainability. Cham: Springer, 2017. P. 173–218. https:doi.org/10.1007/978-3-319-49724-2_9.

2. Chapter 9 – Future perspective in organic farming fertilization: Management and product / J. D. Flores-Félix, E. Menéndez, R. Rivas, M. de la Encarnación Velázquez // Organic Farming. Global Perspectives and Methods. Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition. 2019. P. 269–315. https:doi.org/10.1016/B978-0-12-813272-2.00010-0.

3. Soil aggregate microbial communities: Towards understanding microbiome interactions at biologically relevant scales / R. L. Wilpiszeski, J. A. Aufrecht, S. T. Retterer, M. B. Sullivan, D. E. Graham, E. M. Pierce, O. D. Zablocki, A. V. Palumbo, D. A. Elias // Applied and Environmental Microbiology. 2019. Vol. 85, № 14. https:doi.org/10.1128/AEM.00324-19.

4. Chemical properties and processes / H. P. Blume, G. W. Brümmer, H. Fleige, R. Horn, E. Kandeler, I. Kögel-Knabner, R. Kretzschmar, K. Stahr, B. M. Wilke // Scheffer/Schachtschabel Soil Science. Berlin, Heidelberg: Springer, 2016. P. 123–174. https:doi.org/10.1007/978-3-642-30942-7_5.

5. Soil structure as an indicator of soil functions: A review / E. Rabot, M. Wiesmeier, S. Schluter, H. J. Vogel // Geoderma. 2018. Vol. 314. P. 122–137. https:doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.11.009.

6. Lamandé M., Schjønning P. Soil mechanical stresses in high wheel load agricultural field traffic: A case study // Soil Res. 2018. 56. P. 129–135. https:doi.org/10.1071/SR17117.

7. The importance of plants to development and maintenance of soil structure, microbial communities and ecosystem functions / F. M. Vezzani, C. Anderson, E. Meenken, R. Gillespie, M. Peterson, M. H. Beare // Soil Tillage Res. 2018. Vol. 175. P. 139–149. https:doi.org/10.1016/j.still.2017.09.002.

8. Long-term no-till as a means to maintain soil surface structure in an agroecosystem transformed into irrigation / E. Pareja-Sánchez, D. Plaza-Bonilla, M. C. Ramos, J. Larnpurlanes, J. Alvaro-Fuentes, C. Cantero-Martinez // Soil Tillage Res. 2017. Vol. 174. P. 221–230. https:doi.org/10.1016/j.still.2017.07.012.

9. Microbes: A sustainable approach for enhancing nutrient availability in agricultural soils / A. Sahu, S. Bhattacharjya, A. Mandal, J. K. Thakur, N. Atoliya, N. Sahu, M. C. Manna, A. K. Patra // Role of Rhizospheric Microbes in Soil. Singapore: Springer, 2018. P. 47–75. https:doi.org/10.1007/978-981-13-0044-8_2.

10. Rhizospheric organic acids as biostimulants: Monitoring feedbacks on soil microorganisms and biochemical properties / S. Macias-Benitez, A. M. Garcia-Martinez, P. C. Jimenez, J. M. Gonzalez, M. T. Moral, J. P. Rubio // Front. Plant Sci. 2020. 11. 633. https:doi.org/10.3389/fpls.2020.00633.

11. Effect of humic preparation on winter wheat productivity and rhizosphere microbial community under herbicide-induced stress / O. S. Bezuglova, A. V. Gorovtsov, E. A. Polienko, V. E. Zinchenko, A. V. Grinko, V. A. Lykhman, M. N. Dubinina, A. Demidov // Journal of Soils and Sediments. 2019. 19. P. 2665–2675. https:doi.org/10.1007/s11368-018-02240-z.

12. Influence of humic preparations on the content of carbohydrates in structural units and their water resistance / V. A. Lykhman, A. I. Klimenko, M. N. Dubinina, O. I. Naimi, E. A. Polienko // E3S Web Conf. Vol. 210. Innovative Technologies in Science and Education (ITSE-2020). 2020. Article number: 04005. 12 p. https:doi.org/10.1051/e3sconf/202021004005.

13. Влияние на агрегатный состав чернозема обработки посевов баковой смесью гуминового препарата и гербицида / В. А. Лыхман, А. И. Клименко, М. Н. Дубинина, Е. А. Полиенко, О. И. Наими // Земледелие. 2020. № 8. С. 3–7. DOI: 10.24411/0044-3913-2020-10801.

14. Calvo P., Nelson L., Kloepper J. W. Agricultural uses of plant biostimulants // Plant and Soil. 2014. 383. P. 3–41. https:doi.org/10.1007/s11104-014-2131-8.

15. Advances in plant growth-promoting bacterial inoculant technology: formulations and practical perspectives (1998–2013) / Y. Bashan, L. E. de-Bashan, S. R. Prabhu, J. P. Hernandez // Plant and Soil. 2014. 378. P. 1–33. https:doi.org/10.1007/s11104-013-1956-x.

16. Vaezi A. R., Eslami S. F., Keesstra S. Interrill erodibility in relation to aggregate size class in a semi-arid soil under simulated rainfalls // Catena. 2018. 167. P. 385–398. https:doi.org/10.1016/j.catena.2018.05.003.