Микробиологическая оценка состояния почвенного покрова агролесомелиоративных ландшафтов Каменной Степи = Microbiological Analysis of the Soil Cover of the Kamennaya Steppe Agroforestry Landscapes

Содержание микробной биомассы является наиболее информативным индикаторным признаком для ранней диагностики состояния почв. Почвенные микроорганизмы поддерживают гомеостаз лесных экосистем благодаря уникальной способности быстро адаптироваться к меняющимся условиям среды. В статье представлены результаты микробиологической оценки почв, проводимой в рамках комплексных мониторинговых исследований лесных экосистем Каменной Степи. В качестве объектов служили различные объекты агролесомелиоративного стационара: залежь косимая 1882 г.; лесная полоса № 40 1903 г. закладки, расположенная на водораздельном участке; лесная полоса № 133 1950 г. посадки; лесная полоса № 131 1959 г. посадки. Дополнительно в схему исследований были включены пахотные участки, прилегающие к лесным полосам № 40, 133 (водораздел, склон). Целью исследования являлось определение биологической активности почв Каменной Степи, а также направленности и интенсивности почвенно-биологических процессов при агролесокультурном обустройстве территории. Общую численность и структуру эколого-трофических групп микробного сообщества определяли по методике Е.З. Теппер путем высева на плотные питательные среды. Показано, что почвенный покров под древесными насаждениями характеризуется более высоким содержанием аммонификаторов и актиномицетов. Интенсивное сельскохозяйственное использование земель существенным образом снижает интенсивность микробиологических процессов. Проведенные исследования позволяют утверждать, что наиболее благоприятные условия для развития микромицетов складываются в почвах под древесной и аборигенной степной растительностью. Вовлечение черноземов в активное сельскохозяйственное производство приводит к снижению численности грибной микрофлоры. Выявлено повышенное содержание нитрификаторов на пахотных участках. Угодья с древесной растительностью и степными ценозами имели меньшие показатели и несколько уступали агрогенным почвам. Ежегодная обработка почв имеет решающее значение и способствует увеличению активности колоний бактерий рода Azotobacter на пахотных участках. Под древесными культурами и степной растительностью в большинстве случаев она значительно меньше, для исследуемых почв рассчитаны коэффициенты минерализации. В связи с тем, что данные коэффициенты во всех исследуемых объектах выше единицы (за исключением поля, находящегося под озимой пшеницей и граничащего с лесополосой № 133), можно сделать вывод, что процессы минерализации почвенного органического вещества преобладают над разложением органических остатков. Для цитирования: Сауткина М.Ю., Чевердин Ю.И. Микробиологическая оценка состояния почвенного покрова агролесомелиоративных ландшафтов Каменной Степи // Лесн. журн. 2019. № 6. С. 62–78. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536- 1036.2019.6.62 Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания Всероссийского научно-исследовательского института лесной генетики, селекции и биотехнологии.
The microbial biomass content is the most informative indicator for early detection of soil condition. Soil microorganisms support the homeostasis of forest ecosystems due to the unique ability of rapid adaptation to changing environmental conditions. The article presents the results of soil microbiological assessment carried out within the framework of comprehensive monitoring studies of the forest ecosystems of the Kamennaya Steppe. The following objects of the agroforestry permanent study area served as options: a mowing fallow of 1882; forest belt no. 40 of 1903 laying out, located on the watershed area; forest belt no. 133 of 1950 planting; and forest belt no. 131 of 1959 planting. Additionally, arable lands adjacent to forest belts no. 40 and 133 (watershed, slope) were included in the research scheme. The research purpose was to determine the biological activity of soils of the Kamennaya Steppe, as well as the direction and intensity of soil and biological processes in agroforestry arrangement of the territory. The total number and structure of ecological and trophic groups of the microbial community were determined by the method of E.Z. Tepper by seeding on solid nutrient media. It is shown that the soil cover under the tree plantation is defined by a higher content of ammonifiers and actinomycetes. Intensive agricultural land use significantly reduces the intensity of microbiological processes. The undertaken studies allow stating that the optimum conditions for the development of micromycetes are formed in soils under woody and native steppe vegetation. The involvement of chernozems in active agricultural production leads to a decrease in the number of fungal flora. A high concentration of nitrifiers was revealed in arable lands. The lands with woody vegetation and steppe cenoses had lower indices and were somewhat inferior to agrogenic soils. Annual soil cultivation is crucial and drives up the activity of bacterial colonies (genus Azotobacter) on arable lands. The activity is much lower under the tree crops and steppe vegetation in most cases. Mineralization coefficients are calculated for the studied soils. Due to the fact that these coefficients in all the studied objects are above one (except the field under winter wheat and bordering the forest belt no. 133), it follows that the mineralization processes of soil organic matter prevail over the decomposition of organic residues. For citation: Sautkina M.Yu., Cheverdin Yu.I. Microbiological Analysis of the Soil Cover of the Kamennaya Steppe Agroforestry Landscapes. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2019, no. 6, pp. 62–78. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.62 Funding: The research was carried out within the framework of the state assignment of the All-Russian Research Institute of Forest Genetics, Breeding and Biotechnology.

Электронное издание «Микробиологическая оценка состояния почвенного покрова агролесомелиоративных ландшафтов Каменной Степи = Microbiological Analysis of the Soil Cover of the Kamennaya Steppe Agroforestry Landscapes» (бесплатно). Скачать номера в формате PDF.