7–9 ноября 2018
Международная выставка сельскохозяйственной техники, оборудования и материалов для производства и переработки сельскохозяйственной продукции Получите электронный билет

Влияние длительного интенсивного и экстенсивного земледелия на формирование грибного сообщества почвы

Земледелие, химизация и агроэкология / 19 апреля 2012


Показано, что состав грибного сообщества почвы зависит от многолетнего уровня интенсификации и, в меньшей степени, от предшественника.

С экологических позиций в рамках агроценоза как подсистему выделяют крупную единицу микробных сообществ – сообщество микроскопических грибов. Это важнейший ком­понент почвенного покрова, участвующий в почвообразовательных процессах и функционировании почвы (Мирчинк, 1988; Newell, 1992 и др.). Микроскопические грибы осуществляют деструкцию органических ве­ществ, участвуют в процессах трансформации минеральных элементов, сосредотачивая их запасы в своей биомассе, в синтезе гумусовых веществ, вли­яют на стру­ктуру почвы и ее физико-химические характеристики (Литвинов, 1991). Они взаимодействуют с высшими растениями, образуя микоризу или вызывая заболевания. Отмечена способность грибов к детоксикации органических загрязнителей среды, почвенных мутагенов и антимутагенов (Головлева, 1976; Gurijeyalakshmi, 1987).

Для грибного сообщества почвы характерно взаимодействие с биотическими и абио­тическими компонентами экосистемы, оно реагирует на изменения физической среды и отличается высокой подвижностью.

Целью данной работы стало изучение особенностей формирования грибного сообщества в выщелоченном черноземе на фоне длительной экстенсивной и интенсивной систем земледелия. Видовое разнообразие основных доминантов сапротрофного комплекса агроценоза яровой пшеницы изучено в сравнении с эталонной почвой.

Место исследования − северная лесостепь Новосибирского Приобья, где, согласно адаптивно-ландшафтным системам земледелия Новосибирской  области (2002), зерновые культуры следует выращивать на интенсивном фоне. Влияние интенсивного фона изучали в Учхозе НГАУ «Тулинское». Здесь уже более 20 лет введены 5–7-польные севообороты, один раз за ротацию вносят фосфорные и ежегодно азотные удобрения, под кукурузу – навоз, обязательно протравливают семена фунгицидами и применяют гербициды. Все это меняет условия жизни почвенных грибов. Сравнивали 2 варианта интенсивного земледелия «пшеница по пшенице» и «пшеница по кукурузе» с рядом расположенным участком, где экстенсивно уже более 5 лет возделывается пшеница по пшенице. Сорт яровой пшеницы на всех полях − Баганская 95. Эталоном при исследовании служило грибное сообщество рядом расположенной многолетней залежи со сроком восстановления более 75 лет.

Образцы почвы отбирали из пахотного слоя (0-20 и 20-40 см) или горизонта А1 1 раз за сезон, в июле, в период максимальной первичной продуктивности. Показатели структуры сообщества микроскопических грибов определяли в смешанных образцах, выделяя грибы на среде Чапека-Докса. Изоляты грибов идентифицировались до вида старшим научным сотрудником ГНУ СибНИПТИП, кандидатом биологических наук Т.Т. Кузнецовой. Для характеристики a-разнообразия сообществ использовали индексы видового богатства d и доминирования с (Одум, 1986).

В комплексе доминантов (по обилию) в сообществах микроскопических грибов изученных вариантов выявлено 18 видов микромицетов из 5 родов: Alternaria, Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Trichoderma.

Больше всего, 11 видами, был представлен род Penicillium. Это виды P. cremeo-griseum Chalabuda; P. canescens Sopp.; P. glauco-lanosum Chalabuda; P. fuscum (Sopp) Thom; P. politans Westling.; P. restrictum Gilman. et. Abbot; P. purpurescens (Sopp) Rap. et Thom; P. rugulosum Thom; P. rubrum Stoll; P. variabile Sopp; P. velutinum Zentralbl.

Видов рода Aspergillus, Trichoderma, Fusarium среди доминантов выделено по 2: A. fumigatus Fres; A. niger van Tieghem; F. heterosporum Nees; F. oxysporum var orthoceras (App. et Wr.) Bilai; T. harzianum Rifai; T. viride (Pers.). Род Alternaria был представлен 1 доминирующим видом – A. alternata (Fr) Keissi.

По составу видов грибные сообщества выщелоченного чернозема вариантов интенсивных технологий значительно отличались от сообщества многолетней залежи. В верхнем слое почвы коэффициенты их сходства (Кs) составили 18% и 28%, что интерпретируется как резкие границы различий (Быков, 1983). Еще более значительные отличия в доминантах грибов были характерны для слоя почвы 20-40 см, где у обеих пар Кs приблизился к 15%. Почва с длительным экстенсивным возделыванием яровой пшеницы не имела ни одного общего с эталонной залежью доминирующего вида гриба.

В агроценозе комплекс грибных доминантов зависел от предшественника. После яровой пшеницы в вариантах с экстенсивной и интенсивной системой земледелия в составе микромицетов выявилось видимое сходство (Кs=50%), но только в верхнем слое почвы. В нижнем слое грибное сообщество анализируемых пар резко отличалось и имело Кs=22,2%.

Многолетний уровень интенсификации выравнивал состав грибных сообществ гораздо сильнее, чем предшественник. В верхнем слое почвы интенсивных вариантов «пшеница по пшенице» и «пшеница по кукурузе» наблюдали сходство грибных доминантов в пределах 50%. При этом в нижнем слое, в отличие от влияния предшественника, Кs достигал 57%, что по принятой градации соответствует слабым границам различий.

Установлено, что длительное экстенсивное возделывание пшеницы по пшенице формирует грибное сообщество, в котором непропорционально большое число особей всего у нескольких видов, особенно в слое 20-40 см (рис. 1). В почве с интенсивной системой земледелия, особенно с предшественником кукурузой выраженного эффекта доминирования в сообществе грибов нет.

Видовое богатство грибов, наоборот, в почве вариантов интенсивного земледелия превосходит уровень экстенсивного варианта. Значительнее ограничивается грибное разнообразие при нарушении почвенных условий в нижних слоях почвы.

Рис. 1. Изменение видового богатства и уровня доминирования почвенных грибов под влиянием длительных интенсивных и экстенсивных систем земледелия

Таким образом, нами установлено, что состав грибного сообщества выщелоченного чернозема меняется гораздо сильнее под влиянием длительно применяющегося уровня интенсификации земледелия, чем под влиянием предшественника. При определенной системе земледелия прослеживается четкая тенденция приобретения видовой специфики грибными сообществами почвы в слое 20-40 см.  

А.В. Хрипунько
Новосибирский государственный аграрный университет

Источник: BORONA.net



Другие статьи