Влияние длительного применения различных удобрений на популяции микроорганизмов и ферментативную активность почвы

Аннотация

В статье приведены результаты исследований, проведенных в длительных стационарных опытах в провинции Хэйлунцзян (Китай) и Амурской области (Россия) на двух типах почв. Рассмотрено влияние шести способов внесения удобрений, т.е. без удобрений, навоз, пшеничная солома, минеральные удобрения, солома + минеральные удобрения, навоз + минеральные удобрения, на количество почвенных микроорганизмов, активность ферментов и урожайность пшеницы с целью обеспечения теоретического обоснования для рационального внесения удобрений. Результаты на темной луговой почве показали, что от общего числа микроорганизмов бактерии составляли от 85,1 до 97,1%, актиномицеты – от 2,4 до 14,1%, а микроскопические грибы – от 0,3 до 0,6%, на луговой черноземовидной – 98,3, 1,5, 0,2% соответственно. Применение навоза значительно увеличило количество бактерий, грибов и актиномицетов, а также существенно повысило ферментную активность уреазы, каталазы, фосфатазы и сахаразы. Достоверная положительная корреляционная связь отмечена между каталазой и уреазой, а также между бактериями, уреазой и урожайностью пшеницы. Установлено, что органические удобрения в сочетании с минеральными способствуют повышению урожайности пшеницы и улучшают качество почвы.

Ключевые слова: enzyme activity, fertilizer system, number of soil microorganisms, yield, активность ферментов, количество почвенных микроорганизмов, система удобрений, урожайность

Об авторах

Список литературы

1. Zhang W. Advances of studies on soil microbial diversity and environmental impact factors / W. Zhang, H. Wei, H. Gao, Y. Hu // Chinese Journal of Ecology. – 2005. – № 1. – P. 48–52.
2. Pankhurst C.E. Biodiversity of soil organisms as an indicator of soil health / C.E. Pankhurst, C. Pankhurst, B.M. Doube et al. // Biological indicators of soil health. – 1997. – P. 297–324.
3. Wang H. Research progress of soil microorganisms and ammonia-oxidizing bacteria under long-term fertilization in China / H. Wang, M. Xu, X. Ma, Y. Duan // Soil and Fertilizer in China. – 2018. – № 2. – P. 1–12.
4. Zhang Q. Effects of different fertilization treatments on soil biological characteristics and walnut yield and quality / Q. Zhang // Northwest Agricultural and Forestry University. – 2021.
5. Zou X. Effects of long-term fertilization on the microbial community structure and nitrogen cycling function of paddy soil / X. Zou, B. Yi, Q. Zhang, H. Di // Journal of Plant Nutrition and Fertilizer. – 2020. – № 26 (12). – P. 2158–2167.
6. Синеговская В.Т. Микробоценозный состав луговой черноземовидной почвы в посевах сои и пшеницы при длительном внесении удобрений / В.Т. Синеговская, Е.В. Банецкая // Плодородие. – 2022. – № 1. – С. 46–49.
7. Sun F. Effects of long-term fertilization on microbial biomass carbon and nitrogen and microbial carbon source utilization in red soil / F. Sun, W. Zhang, M. Xu et al. // Journal of Applied Ecology. – 2010. – № 21 (11). – P. 2792–2798.
8. Nanda S.K. Effects of continuous manuring on microbial population, ammonification and CO2 evolution in a rice soil / S.K. Nanda, P.K. Da, B. Behera // Oryza. – 1998. – № 25 (4). – Р. 413–416.
9. Stark C.H. Differences in soil enzyme activities, microbial community structure and short-term nitrogen mineralisation resulting from farm management history and organic matter amendments / C.H. Stark, L.M. Condron, M. O'Callaghan et al. // Soil biology and biochemistry. – 2008. – № 40 (6). – Р. 1352–1363.
10. Feng B. Effects of different farming methods on soil enzyme activity, microbial biomass and community composition / B. Feng, Qinger, J. Gao et al. // Journal of Northern Agriculture. – 2021. – № 49 (03). – P. 64–73.
11. Li J. Effects of biological fertilizer HZ-24 on the growth of Astragalus membranaceus and the number of soil microorganisms and enzyme activity / J. Li, W. Wang, X. Zhao // Soil and Crops. – 2022. – № 11 (02). – P. 200–208.
12. Cui A. Response of cotton yield, soil microbial quantity and enzyme activity to cotton field intercropping system / A. Cui, L. Sun, S. Liu et al. // Jiangsu Agricultural Science. – 2022. – № 50 (02). – P. 53–58.
13. Tan J. Effects of rotation of green manure on soil microbial quantity and enzyme activity in semi-arid areas of the Loess Plateau / J. Tan, S. Fu, L. Nan et al. // Grassland and Lawn. – 2020. – № 40 (05). – P. 116–123.
14. Microbiology Laboratory, Nanjing Institute of Soil Research. Chinese Academy of Sciences Soil Microbiological Research Method. – Science Press, 1985.
15. Li J. Changes of soil microbiological characteristics under long-term different fertilization systems / J. Li, B. Zhao, X. Li et al. // Journal of Plant Ecology. – 2008. – № 4. – P. 891–899.
16. Wang L. Research progress in soil enzymology / L. Wang, F. Wang, C. Guo et al. // Soil. – 2016. – № 48 (01). – P. 12–21.
17. Liu Y. Effects of long-term fertilization on soil phosphatase activity in paddy fields and drylands in yellow soil / Y. Liu, Y. Li, Y. Zhang et al. // Soil Bulletin. – 2022. – № 53 (04). – P. 948–955.
18. Xie H. Effects of deep straw burying on soil sucrase activity at different nitrogen fertilizer levels / H. Xie, H. Yu, Y. Chen et al. // China Agronomy Bulletin. – 2021. – № 37 (24). – P. 79–83.
19. Wang J. Study on the relationship between soil catalase activity and nutrients in vegetable greenhouse / J. Wang, C. Lu, S. Lu et al. // Journal of Gansu Science. – 2018. – № 30 (02). – P. 45–49.
20. Hu P. Effects of different water and nitrogen treatments on potato quality and soil urease activity / P. Hu, J. Yin, X. Wei, C. Wang // Jiangsu Agricultural Science. – 2022. – № 50 (06). – P. 87–92.
21. Gryta A. Genetic and metabolic diversity of soil microbiome in response to exogenous organic matter amendments / A. Gryta, M. Frc, K. Oszust // Agronomy. – 2020. – № 4. – Р. 32–42.
22. Li J. Effect of fertilization mode on the number of microorganisms and enzyme activity in the rhizosphere soil of tea tree / J. Li, L. Lin, F. Zhang, X. Wan // Research on Soil and Water Conservation. – 2019. – 26 (03). – P. 22–28.
23. Li K. Effects of different fertilization treatments on soil microbial quantity and enzyme activity in solar greenhouse / K. Li, Z. Wang, X. Xu, H. Yang // Journal of Northwest Forestry University. – 2019. – № 34 (02). – P. 56–61.
24. Zhou L. The indicative role of soil microbiological characteristics on soil health / L. Zhou, M. Ding // Biodiversity. – 2007. – № 15 (2). – P. 162–171.
25. Elsoury H.A. Soil enzymes and microbial activity as influenced by tillage and fertilization in wheat production / H.A. Elsoury, A.E. Shouman, S.A.E. Abdelrazek et al. // Egyptian Journal of Soil Science. – 2015. – № 55 (1). – Р. 53–65.
26. Zhang F. Effects of different fertilization modes on yield, nutrient absorption and utilization and soil enzyme activity of cabbage / F. Zhang, J. Jie, Y. Liu et al. // China Soil and Fertilizer. – 2022. – № 6. – P. 73–81.
27. Wu X. Effects of different fertilizer treatments on maize yield and soil enzyme activity / X. Wu, X. Zhou, F. Cao et al. // China Soil and Fertilizer. – 2015. – № 1. – P. 44–49.