Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ КНДР

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ КНДР"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА., ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЩИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗЕШШИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Ы.В. ЛСМСККОВА

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ КНДР

Специальность 03.00.07 - микробиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

факультет почвоведения

На правах рукописи

Кш Нов Гир

УЖ ез1.4б

Москва - 1935

Работа выполнена на кафедре биологии почв факультета Почвоведения Московского государственного университета ш.М.В.Ломоносова.

Научный руководитель: доктор биологических наук

Ведупее учреждение - Хабаровский комплексный научно-исследовательский институт ДШЦ АН СССР, г»Хабаровск

Защита состоится " 1X " М/гЬ#>л 1985 года в ч. м. на заседании специализированного Совета K053.05.I6. MIT им. М.В. Ломоносова в аудитории М-2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения ШУ.

Автореферат разослан " i " 1985 года.

Приглашаем Бас принять участие в обсуждении диссертации на заседании специализированного Совета по почвоведению в МГУ ш. U.B. Ломоносова, а отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: II9899, Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения, Ученый Совет.

U.U. УМАРОВ

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

В.И. Дуда

кандидат биологических наук Л.Л. Великанов

Ученый- секр арь слециализжрованн'' Совета

"Ч1Т""

Одной ка важнейшее пройдем, стоящих перед Корейской кародао-демократкческов республикой, является дальнейший польем сельского хозяйства, tas как без прочной сельскохоэяйственной базы невозможно ускорение темпов социаллотического строительства.

^tpTajpfPOCTb проблемы. Одним из ^»тгг вопросов современной почвенной микробиологии является изучение микробиологического соо-тояния почв при антропогенном воздействии, к в частности, сод ш-янием сельскохозяйственного использования. Дяя рационального использования земель, а также для повышения их продуктивности и еконо-мнческой аффективноети сельского и лесного хозяйства, большое значение имеет всестороннее знание свойств почв, как основа для научного обоснования мероприятий по повышенно их плодородия.

В последнее время, в связи с широко проводимой в КНДР химизацией сельского хозяйства, особое внимание привлекают вопросы повышения эффективности применения минеральных удобрений и предотвращения загрязнения окруказдей среды* В частности, в связи о интенсивным многовековом использованием почв рисовииков, важное значение приобретает интегральная оценка современными методами кх микробиологического состояния с целью прогнозирования их плодородия в условиях химизации.

Однако до настоящего времени изучению роли микроорганизмов в почвах Корея уделялось мало внимания; имеются лишь отрывочные сведения. Основная часть исследований микроорганизмов почв этого региона проведена в притакоокеанской частя Дальнего Во стога СССР (Сущхина, 1949î Денисова, 1964; Зимина, £972; Голодяев, 1972; Щапова, 1972; Тея Хак Уун, 1977) в Японии (s«ic*i, 1962; Yoahid* , 1963; Iahímw», 1964).

Пель работы. Дать развёрнутую микробиологическую характеристику почв средней частя Корейского полуострова, длительное время интенсивно используемых в сельскохозяйственном производстве.

Осилвячя aajyprç у^ад™*^- I. Изучение численности, состава и биомассы бактериального населения интенсивно используемых почв средней части Корея. 2. Определение численности, биомассы и видового состава гриЗного населения интенсивно используемых почв средней части Кореи. 3. Оценка ферментативной активности почв средней части Кореи, 4, Изучение особенности азотфиксацнв и денитрн-фикации в системе "растение риса -почва -микроорганизмы". ёчеН

С*.»; ;.) ■! с avíux.

В*..*:- 'ßj^. bf'AW-

Йвпгтпядта ПОДОЖВЯИЯ. I. ВПврШ9 ДЕШО. развёрнутая МИКробКОД0-

гисеская характеристика интенсивно используемыг в сельской хозяйстве почв средней части КНДР, 2. Биологическая активность почв Кореи существенно различается в зависимости от типа почвы я ее се-лъскахоэяйственного использования. 3. Многовековая культура затопляемого pica приводит в целом к существенному обеднении структуры микробного сообщества почв», которое трахается в снижении численности основных груш микроорганизмов, почта полному отсутствии грабов, уменьшена» ферментативной активности и вызывает ухудшение плодородия пота.

Научная новизна работа. Впервые при использовании согрешавши: методов подучены сведения об уровне численности я биомассы основных групп микроорганизмов а дана количественная характеристика биологической активности почв Корейского полуострова.

Практическая ценность. Подученные результаты посдужат основой для развёртывания научно-исследовательских работ по комплексной оценке микробиологического состояния почв Кореи, а такие будут ис- -пользованы в лекционных курсах по биологии почв и обпей микробиологии ва биологическом факультете университета имени Ким Ир Сева (г. Пхеньян),

X

Дтпуидтгд работц. Материалы диссертации были доложены на Всесоюзной научной конференции "Современные методы исследования почв" (Москва, 1983), на Всесоюзной научной конференции "Почвы речных долин к дельт, их рациональное использование я охрана" (Ыосква,19&4), а также на заседании кафедры биологии почв факультета Почвоведения 107 (1984). \

Ш&щанвв*. По теме диссертации опубликовано 3 статьи.

ivi-bp^ TwrtftfTi- Диссертация состоит аз введения, ¿г глав, заключения и выводов. Материалы диссертации излажена ва ///• страницах машинописного текста, в ней содержитсярисунков, ¿¿-т&йяиц и список литературы из ¿f^r названий.

Автор выражает своп признательность доктору биологических наук М.М. Ума роду к кандидату биологических наук ф.П. Гононкогу за советы и консультации, а также сотрудникам кафедры биологии почв факультета Почвоведения МГУ за помощь в поддержку.

ОБЪЕКТЫ И Ю№ ИССЛЕДОВАНИЯ ■

Объектами исследований служили образца почв« отобранных в аг-роэкосхстшах средней части Корея (Пгеньянская область, уезды Сено, ЧерЗн, Хамчху, Хвапчху н Ончхон) и относящихся к следуодям почвев-ным типам: бурая лесная суглинистая иа элюво-делхшии известняка под садом; бурая лесная глинистая на элдво-делювия известняка под пашней; бурая лесная глинистая яа элюво-делювия базальта затопляемая под рис; аллювиальная болотная глинистая солончаковатая на аллввиально-ыорскиг отложениях затопляемая под рис; аллювиальная луговая суглинистая ва аллввиальних отлажешкх под рисом; пркморсмй солончак глинистый на морских отложениях затопляемый под ряс. Отбор почвенные образцов для микробиологического анализа проводили во генетическим горизонта* дважды -весной 1982 г. н летом 1983 г.

Групповой состав, общуп численность и биомассу микроорганизмов определяли разными методами -путем noowa разведенка почвенной суспензии ва агаризованнне питательные среда (МПА, Эшби, Фёдорова-Каля-нинской, КАЛ, сусло-агар и Чапека), прямым лишнесцонтно-микроско-пическим методом по Д.Г. Звягинцеву (1978) и методом инициированного микробного сообщества с использованием скавиипдего электронного микроскопа (ГУзев и др., 1980).

Идентификацию культур грибов проводили с использованием определителей Бекхера и др. (i960), Литвинова (1967) и Мирчинк (1976).

Определение активности азотфиксации и двнитрификадни проводит газохроматогрефкческими методами, разработанными ва кафедре биологии почв факультета Почвоведения ШУ.

Ферыентативаую активность почв (каталаза, дегидрогеназа, уре-аза и иввертаза) определяли по методам А.Ш, ХЬлстяна (1974) в модификации кафедра биологии почв факультета Почвоведения ШТ (Метода,.., 1980):

Изучение активности азотфиксации и дендтрвфикагогя в ризосфере искусственно зараженных диаэотрофнымя бактериями растений риса проводили в модельннг опытах с использованием "гнотобиотическжг" систем (Балаядро и др., 1977). Для этого отбирали целые неповрежденные семена, освобождали от вершей оболочки, стерилизовали с поверхво-сти раствором A9NO3 * абсолютным этанолом в проращивали иг в течение 3 суток при 28°С. Стерильные проростки высотой около I см высаливали по 25 экземпляров ва поверхность стерильного песка в стеклянное флаконы емкость» 250 1U, закрытые ватными пробками. В качестве питательного раствора использовали стерильную среду Фёдорова-

Калининской без источника углерода. После высадок проростков шо-кулвроваля нх чистыми я сиеддтпия кудьтуромн азотфшхсврртях микроорганизмов. Контролем служли сосуды без микроорганизмов и без растений. В течение 45 дней измеряли активность азотфиксации в

Д&НЯТрИфШ£аХФД«

| РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУДДКНИЕ

Распространение микроорганизмов в почвах средней часта Кореи

Как известно, продуктивность почв в значительна степени зависит от интенсивности биологической трансформация органического вещества, причём адты из главных агентов этого процесса являются почвенные микроорганизмы. В результате воздействия рельефа, климата и комплекса других зкологических факторов на территории Кореи сформировались различные почва, которые несомненно характеризуются и определенными ттушшровгаыи почвенные микроорганизмов.

Однако до настоящего времени сведение о закономерностях распространения микроорганизмов я о проявляемой ими активности s почвах Кореи нет.

Общая численности мт^оггаттазирп в турржт flnrw>».

Учёт классическим методой посева на питательные среды показал, что общее количество микроорганизмов в верхних горизонтах изученных почв Кореи исчисляется в средней сотнями тысяч на I г воздушно -Сухов почвы (табл. I). Яри атом тяболее высокого уровня численность микроорганизмов (среда Этби) достигала в бурых лесных почвах под пашей -1595 тыс/г почвы, а наименьшей их численность была в солончаке под рисом, в которой она не превышала 320 тнс/r почвы. На среде ЦПА. численность микроорганизмов была такие максимальной в бурых лесных почвах под пашей ( 682 тыс/г почвы), а мнительной - в болотной почве под рисом (168 тыс/г почвы).

Результаты анализов показали, что so всех изученных почвах в составе микробных сообществ преобладаю бактерия, за вшш в порядке убывания следуют актиномицеты s грабы. Численность всех групп микроорганизмов закономерно уменьшается ло профан», прячем в бурых лесных почвах под садом и пашей более резко, чем в почвах под рисом. Наиболее вероятно это вызвано тем, что механический состав а нижележащих слоях этих почв более тяжелый (вероятно вследствие яре-

Твблядв I. Результат учета микроорганизмов по профилю различных почв Кореи методой посева на питательные среда ( тыс/г воздушно-сухой почвы )

Почва Горизонт ж глубина CU Питательные с p e л н Ш Э-лЗи Федорова- ш, Калининской Сусло-агар Соотношение ш/ш

Бурая лаская суглинистая h 0 -20 650,0 1290,5 421,0 549,5 3,5 M

ва элюво-делвБИИ извест- h 30-40 182,5 410,0 155,3 119,4 2,6

няка под садок h 30-100 143,0 353,0 118,8 34,6 0,1

Бурая лесная глинистая 5 -15 662,5 1595,7 425,6 671,4 3,2 1,2

ва элюво-далотш извест- h 30-40 150,5 268,9 84,5 135,1 2,5

няка сод пашей h 70-80 57,3 109,9 19,7 53,3 0,5

Б/рая лесная глинистая 0 -20 342,6 480,0 91Д 322,9 2,5 0,9

да эливо-дашвди базали- % 60-80 114,5 216,8 54,5 65,0 2,0

та затопляемая под pic h 80-100 41,0 П5,4 12,9 24,3 1.2

Аллювиальная болотная глазастая ссшсячавоватая яа атвиальио-морсидс охлахеиизх

затопляемая под рио

0 -20 168,8 382,3 107,1 182,0 1Д 1Д

Аддпвиалькая луговая суглинистая в а ашшюлышк отлакзваях затошиивя под рис

5 -15 186,9 499,5 53,5 302,9 3,6 1.6

Приморский солончак ий- Ад 10-20 264,5 320,3 32,4 89,5 1,1 0,3

вис tuS ва морских ошае- Bj 45-55 272,4 260,5 30,0 25,0 0,4

ниях затопляемый под pie 70-80 120,0 80,0 12,8 12,4 0,1

в

процессов лесскважа), кроме того, с увеличением глубины профиля наблюдается к резкое падение содердандя гумуса, что также приводит к ухудшению условий для развития микроорганизмов.

Разницу в общей численности микроорганизмов в бурах лесных ' почвах под пашей и под рисом можно объяснить существенными различиями в температурном режиме эткг почв, в содержании гумуса, в режиме влажности, в их структура а т.д.

Численность и биомасса микроорганизмов по данным прямого счета. Помимо чашечного метода, численность бактерий и грибов в почвах Кореи была определена в с использованием прямых методов. При этом было установлено, что она выше примерно ва один порядок, чем по данным чашечного метода и колеблется в пределах 200-516 или /г воздушно-сухой почвы (табл. 2)*

Таблиц 2, Численность в биомасса бактерий в грибов в почвах средней части Кореи

Бактерии Микроскопические

Почва -:-Г Т? М И-:—

Число Биомасса Длина гиф Биомасса млн/г п. мг/кг ПГ|- см/г п. ......мг/кг п.

Бурая лесная под садом 434,7£ 4,2 8,8+ 1,7 125,0+^,2 18,5*2,3

Еурая лесная под пашней 516,5±, 2,7 10,3£ 0,7 237,5±И,7 35,3±8,2

Бурая лесная пса рисом 474,5+ 0,6 7,5+ ОД 87,5 ± 4,8 17,4^3,4

Болотная под рисом 258,5+ 1,2 5,1+ 0,1 104,2,6 21,2+1,8

Луговая под рисом 347,8+ 3,8 6,9+ 1,5 163,0+ 7,6 33,0+5,3

Солончак под рисом 206,0^ 0,2 4,1^ 0,1 24,5 + 0,7 10,1+р,5

Максимальное содержание микроорганизмов обнаружено в бурой лесной почве под пашней, а минимальное, -в солончаке под рисом, в которых биомасса бактерий составляет соответственно, Ю мг/кг и 4 мг/кг воздушно-сухой почвы. Джина гиф грибов в различных почвах Кореи колеблется от 24 см до 237 см ва I г почвы, а биомасса их в средней составляет около 22,6 мг на I кг воэдупшо-сухой почвы. Максимальная биомасса грибов отмечена в бурых лесных почвах под пашней, где она была в 3 раза больше, чем в наиболее бедных грибами солончаках под рисом.

Большое влияние на развитие грибов и бактерий оказывает характер сельскохозяйственного использования почв. В бурых лесных почвах

под посевами пропашник чгльтур наблццается наибольшая численность ж биомасса этих микроорганизмов. В то же время минимальной численностью и биомассой грибов в бактерий характеризуются засоленные почва под рисом. В целом, почвы рисовииков вне зависимости от типа почва, характеризуются минимальной биомассой к численностью всех груш микроорганизмов, что позволяет утверждать об отрицательном няияниж многолетней культуры затопляемого риса на микроб иологическуи деятельность в почве. В составе бактериального населения преобладали представители p.p. Arthrob ас t er, Peeudomonae, Beijerlnckie, BaclUu*.

Видовой состав грибов в почвах средней части Кореи.

Из всех образцов почв Кореи наша были выделены культуры доми-нирупцих видов грибов и составлена коллекция чистых культур. Согласно полученным данным, видовой состав грибов в изучаемых почвах Кореи довольно разнообразен. Среди них доминировали представители 9 видов грибов (табл. 3).

Таблица 3. Частота встречаемости отдельных видов грибов в почвах средней части Кореи (число колоний, обнаруживаемых в каждом образце)

П „„о mt ч в а

Виды грибов

Общее число колоний

6,70 8,50 2,80 1Д0

0,71 0,50 0,70 0,33

2,30 0,33 1,0 0,30

0,33 0,33 0,70 0,30 1,0

2,50 3,0 0,30 0,70

1,0 1,70 0,70

в т.ч.:

¿ар* - tuiaigatus Дар. versicolor Asp. aiger Pen. chryeofienutt Hunicola grlaea Pen. luteum Pen. cyclopiuD Pen. ee-suweidense Pen. digitatun

1,0 5,70 0,33

0,70 0,33 0,33

0,33 0,33

0,30 0,33

Наибольшее число видов было обнаружено в бурой лесной почве под пасшей, тогда как в почвах рисовых полей обнаруживаются только грибы

рода Aspergillus (А«р.versicolor, Asp. alger ). Характерным

ЯВЛЯвТСЯ TO, что ВИДЫ Hiaiioola grisee, F*ll. cjclopiie обвагужжва-кгтся только в бурых лесных почвах под пааней, тогда как в «тих хе почвах аса рисом присутствовал Pen. digit «tie. При этсш ввдн х*р.versicolor ,Лвр.roiigatue обнаруживаются во всех образцах, то есть имеют IOOi-ную встречаемость, практически хек хе урошеи встречаемости характери зуе т ся A*p.miger. Поскольку все перочлелеп-ниэ виды грибов обнаруживаются у более чем 50£ образцов, то их можно считать типичными для жзучыщися почв. Вхды Hmicola gri*e», 7м. digitsttm, Рек. cyciopivai, Pea.ea-nuveidenie характеризуются низким процентом встречаемости и, следовательно, не являются типичными длз лантттд почв Кореи.

Таким образом, подученные вами результаты позволят считать, что количество грибов в бурых лесных почвах под пашей выше, чем в почвах рисовых полей. Очевидно, возделывание затопляемого роса приводит в целом к изменение страша микробного сообщества почвы, которое выражается в резком сипении содержания грибов.

Иатчмпм MtTTCTWiBrvrY) тг-.кпття ппттв лпедней части Кореи методом FTTTfmnmnpflHHoro мшуодбвотр сообщества,

Одним из современных методов интегральной опенки микробиологического состояния почв является метод инициированного микробного сообщества, который позволяет оценить микробиологическое состояние почв и прогнозировать его изменение под влиянием различных антропогенных воздействий (Гуэев о сотр., 1980).

Нами была дана опенка микробиологического состояния ваяболее распространенных в Корее Сурах лесных почв на основе изучения структуры инициированного аквлолитического микробного сообщества непосредственно в почве с помощью сканирущего электронного микроскопа. Электронно-микроскопическое исследование почвенного амидолжтического микробного сообщества позволило решить ряд вопросов: определить размеры спор и толщину гиф грибного нипелия; оцепить плотность заселения зерен крахмала различными микроорганизмами. Подробное изложение этих приводится в диссертации.

Полученные материалы свидетельствута о том, что скааирупций электронный микроскоп, благодаря таким его особенностям, как высокая разрешающая способность, большая глубина фокуса, возможность работы в широком диапазоне увеличений, позволяет выявить большинство представителей микробного сообщества, изучить их морфологические особенности, выявить обилие и соотношение биомассы микроорганизмов. Почвы Кореи впервые изучались с применением »того инструмента.

шдатвсиа акшшость почв свдщЯ части кореи

Роль микроорганизмов в биогеоценозах многогранна -благодаря гх деятельности протекают самые разнообразные процессы превращения веществ. Все эти процессы в цело« определяет характер и направленность биологического круговорота в биогеоценозах, поскольку в каждой почве, характеризупцейся строго определенными свойствами, создамся специфические условия для жизнедеятельное ти определенные групп микроорганизмов (Клевенская о соавт., 1979).

Для микробиологической характеристики почв и выявления на этой основе закономерностей почвообразования ж формирования почв важно не только определение количественного содершнвя ж качественного' состава обиталцих в них микроорганизмов, во в оценка их суммарной биологической активности. Получаемые при такой оценка сведения позволяют осуществить долгосрочные прогноза микроб дологического состояния „ почв я зависящей от этого динамики их плодородия.

Ажтжвиость аэотгЕцт^ТГИ и П

ти Корее.

Важной и широко используемой из-за высокой информативности характеристикой биологической активности почв агробиогеоцевозов является активность процессов азотфиксации к денатрифивацки (Умаров, 1982)

С помощь» ацетиленового метода нами была изучена активность этжх процессов в почвах веет типов средней частя Кореи. Результаты измерения активности азотфиксации (ШЭД ж дешгтрифжкацка (1ША) в этих почвах представлены в таблице 4.

Таблица 4. Потенциальная активность азотфиксации (ПОД) я денитрификации (ПД®А) в почвах средней часта Кореи

Почва

/час кг/час

(ШЩ. / ЛАФА)

Еурая лесная цод садом 12,8 ± 0,4 32,4 £ 2,8 -2,53

Бурая лесная под пашней 23,5 ± 0,7 42,5 + 3,7 -1,80

Зурая лесная под рисом 9,5 ±.0,1 36,3 ±. 4,6 -3,32

Болотная под рисом 11,0 £ 0,3 47,0 ±, 3,5 - -4,27

Дуговая под рисом 12,4 + ОД 50,5 ±. 2,5 -4,07

Солончак ПОД рисом 4,6 ±0,2 25,0 ±, 1,8 -5,43

Максимальная потенциальная активность азотфиксации выявлена в бурой

лесной почва под пашей, где она достигает 23,5х1СГ^мг Н /кг почвы в час* МининалытиЙ уровень потенциальной азотфиксатги обнаружен в солончаке под рисом -4,6 х Ю~3иг«/кг почвы в час, а другие почвы имели пропаду точные величины азотфиксадии. Таким образен, по активности ааотфиксации изученные почвы Кореи различаются довольно сильно,

В то же время величина газообразных потерь азота из почв Кореи колебалась в сравнительно узких пределах: от 25 до 50 ипУкг почва па чае. Максимального значения потенциальная активность денитрифи-кадии достигает в луговой почве под рас ом, где она составляла около 50 110"3мгН/кг почвы/чао, а минимального значения в солончаке сод рисом -25 I КГ^игН/кг почвы/час.

С цель» оценки размеров поступления или убыли азота из почвы вами предложено соотношение ЩЩ/ШФ1, позволявшее сравнить потенциальную активность дчтх взаимно противоположных процессов -азотфк-ксации и деяятрифинацин, Согласно подученным данным, инициальными потерями азота характеризовалась бурая лесная почва под пашней, гае этот коэффициент не превышает 1,80, тогда как в болотной почве под рисом он составы 4,2?.

Следует особо подчеркнуть, что в целом интенсивность потерь азота в почвах рисовников значительно выше, чем в почвах под другими сельскохозяйственными нульгурами. Поскольку в почвах рисовни-ков уроьень потенциальной азотфиксации невелик, то это позволяет предполагать, что и в природных условиях накопление азота в них идет очень медленно. В то хе время в этих почвах довольно интенсивно идет освобождение газообразных форс азота в результате деятельности девитрофикаторов и нхтрификаторов, что способствует удуддеиию азотного баланса.

Таким образам, избыточное увлажнение почв рисовников является основной причиной больших размеров потерь азота ж ухудшения их азотного баланса*

йвияттшм.авптяш,ша 1йидвз2..часта.,К'?ш*

Как известно, ферментативная активность является одним вэ важных показателей биологической активности почв (Купревич, Щербакова, 1968; Галстян, 15*70), поскольку установлено, что она находится в функциональной зависимости от. микробиологического состояния почвы. Показатели активности некоторых ферментов широко используются в качестве критериев биологической активности почв и уровня их плодородия. В почвах Кореи ферментативная активность сока не определялась.

Определение активности ферментов проводилось нами по методам

А.Ш. Галотяна (1974), в модификации кафедры бжологжи почв факультета Почвоведения НЕТ (1980). Определял актовое» следящих ферментов: уреаэы, иатадазн, делдрогеназы х жнвертазн.

Результаты жзучепжя актжвяостж ферментов я почвах средне! чао-гд Кореж представлена в таблжце 5. Било установхено, что бурга лесные почвы вод садом ж пашней заметно отличаются со активности катала эы от шчв рисовых полай. Было покааапо также, что активность катода вы в же следованных почвах резко падает во профилю.

Таблица б.' Ферментативная активность почв средней части Кореи

Каталаза Дегидрогеназа Уреаза Иивертаза а о ч в а О-с-З/г мгТВф/ТОг в - кгНЙз/10 мг глшозн

/мжн за 24 часа г а/24 ч /г ц/24 ч

Еурая лесная под садам 3.4 3,0 25,в 12,7

Бурая лесная под пашей 2,9 9,5 28,1 12,4

Еурая лесная под рисом 2,5 11,5 19.8 И.8

Болотная под рисом 0,9 4.5 21,5 8,5

Дуговая вод рисом 1.5 5,0 20,4 10,2

Солончак вод рисом 2,2 10,0 8.7 5,6

Наиболее высока она в вершей горизонте (АТТЙТ[) бурых лесных шчв. В нижележащих горизонтах (Вр зтиг почв она. бистро падает (в 2 -3,5 pasa), тогда как в болотной х луговой почвах енххеиие происходит постепенно.

Определение активности дегидрогенавы показало, что наиболеевысока она в бурой лесной почве вод рисом, несколько ниже в солончаке вод рисом ж самая низкая в бурой лесной почве под садом.

Активность уреаэн в изученных почвах возрастает от солончаков ж болотной почвы к бурш лесных почвам вод пашей, т.е. в соответствии о изменением содержания гумуса, азота, значений {5 и численности микроорганизмов.

Изучеыиэ активности жнаертазы в почвах Кореи показало, что высокой активность!) характеризуются бурив лесные почвы под садом и пашней, а минимальной -солончак, под рисом.

По шкале Д. Г. Звягинцева (1973) изученные почвы Корея относятся к почвам средней обогащена ости по дегидрогеназе и уреаэе, к бедным по кнвертаэе и катадазе.

Авализ экспериментальных трникт позволяет заключить, что активно-

сгь почвенных фехкентов средней части Кореи тесно коррелирует с численностью микроорганизмов, с содершниеы элементов минерального питания в гумуса. Активность катадазы к уреааы может быть использована в качестве критериев оценки биологического состояния почв в их плодородия.

ВЛИЯНИЕ ЭШШРШМГ ФАКТОРОВ

на шаюпгаажую аиишость почв

ТУГШт т^ардргт в ят.яос'д почтя па азотйикстпопта атгтят^гр. почв Кореи.

Как известно, на процесс аэотфяксяция в почве оказывает влияние сложный комплекс физико-хииическях факторов среды, среди которых наибольшее значение имеет влажность и температура почвы, наличие легкодоступного источника энергии (Уыаров, 1932).

В модальных опытах мы научали потенциальную активность азотфик-сацки (НАШ) в бурой лесной почве при жамевевии влажности почвы в пределах от 60£ до. полной влагоемкости. Результаты, полученные в опытах, показали чётко выраженное стицудирупцее влияние повышенного увлажнения почва ва уровень еб азотфиксирущей активности (рис. X).

АА х КР^мтИ /кг п/час

12 3 4 5 сутки

Рис.1. Азотфкксирущая активность бурой десной почвы при различной влажности I '.Ю0%, Ш 80?, Л

При влажности в от полной влагоемкости активность азотфиксации при добавлении легводютупного энергетического субстрата (глюкозы)

остается практически неизменной -на уроше около 8 х ПГ^иг азот / кг почвц/час, По пере увеличения влажности почва активность аэотфи-тоация возрастает в при полной вдагоемкости почва она достигает максимума -29 х Юте азот/кг почвы/час. При создании режима "затопления" азотфиксация понижалась. Поскольку бурые лесные почвы наиболее широко представлены на территории Кореи, то, исходя из ваших даянкк, мохш. прогнозировать, поддерживая оптимальный уровень влажности и аэрации можно усилить жизнедеятельность ыикроорганизмов-азотфиксаторов и повысить активность процесса азотфиксации.

Изучение зависимости нжтрогеназной активности бурок лесных почв от температуры показано на рисунке 2.

Ржс*2. Влияние температуры на аяотфиксидпцу» активность буров лесной почвы I :30°, П :20°, Ш :5°, 17 :0°.

Цаксимальнуг активность процесса азотфиксация отмечали ори 30°, но достаточно высокий уровень процесса сохранялся при,20° ж 40°* Существенное уменьшение скорости СдН^редукции начиналось ори понижении темпере гурт 20° х далее да 5°. При ташературе о0 нитрогеназная активность обваружеаа не была. Увеличение темперетурт выше 40°такхе привадило к резкому уменьшению активности азотфиксаджи. Одновременно продуктивность процесса сократилась ва этих вариантах в 2 - 3 раз соответственно по сравнению о продуктивностью ааотфив-сации при оптимальннг темпере турах,

Дт^чтаи птигяитааюип- ж штцапАП-ттт -рггИпаст« яд

НГГЙ ЙКЛШПЭД.ТЬ*

Как известно, большое внимание сейчас удаляется проблеме оптя-цмаутди соотношения между "биологическим" и минеральным азотом в растений. Эта проблеме является одной из наиболее актуаль-

янх для современного сельского хозяйства КНДР* поокольку до настоящего времен! остается открытым вопрос о доле участия микроорганизмов в балансе азота в почвах Корея.

В задачи нашего исследования пгодкдо изучение участия процесса азотфжксациш в азотном балансе бурш лесных почв Корея ва фоне шесеняя различных доз я фор! органических х миверальнях азотянх удобрений. Влияние внесения некоторых органических соединений на азотфиксирупцую активность бурой лесной почвв сод пашей показано

Рио.З. Влияние органических субстратов на азотфхкси-рухщуо активность бурой лесной почвы.

I -сахароза, 2 -глюкоза, 3 -целлюлоза, 4 -солома

Органические субстраты повивают активность азотфиксащп по-разаацу, в зависимости от хс природы. Максимальная активность аютфжксацжж выявлена при добавления сахарозы я глтозв. В вариантах с цажлюло-зой я соломой активность азотфиксадих била ниже в первую неделе наблюдений. Однако затем в вариантах с соломой активность азотфякса-ции постепенно возрастала, что свидетельствует о развития популяции почвенных микроорганизмов, утидизнруодих сохоыу, вследствие чего растет я активность азотфиксациж.

Из «""тяг ваблвдений следует, что микробиологическое разложение соломы в почве способ отцу ет повышению азотфиксяцц за счбт создания лучяяг условий для развития ассоциаций целлило зора зрутапцжх х аэот-фикежругвдх бактерий.

Нами изучалось влияние минеральных удобрений (К* Р,К ) на активность азотфжксают в бурых лесных почвах Кореи при внесении в концентрациях, соответстнущих следущим прохзводственннм дозам : N 60 кг/га, Р 90 кг/га, К 30 кг/га. Из подученных результатов наиболее ря^™« представляется следущее: активность азотфиксации в вариантах с фосфорными удобрениями (К^ЕР04, Са(Н2Р04)2 ) била при-

мерно в 2 - 2,5 раза выше, чем в вариантах с азотными удобрениями (КК03, (Мн4)2 304) (рис. 4 >.

и х N /яг/тас

35

25

15

Рис

(мнл S04 KK0j} к2нр04 Ca(HgP04)g KCl .4. ВдитЫй минеральных удобрений на азотфяхспрулопо активность бурой десной почш средней части Корея

Ишгстя.дъвая активность азотфиксацкя обнаружена в варианте с (JUHPO^) -до 35•10~3мгМ/кг/яас. _________"

Ках отмечалось в обзоре литературы, в последнее время, с появлением новых методов определения азотфиксадии, было показано, что нередко дефицит фосфора является одной из главных причин невысокой активности азотфиксация в почве. Даяние навях опытов могут иметь значение в практике сельского хозяйства КЕДР, где используются высокие доза минеральных азотных удобрений, но нередко недостаёт фосфорных ж Щ|Днп удобрений. Запядю» рисовой соломы в почвах рисовяиков > Корен кокет бнть рекомендована как способ повышения азотфиксация и, следовательно, как путь повышенна плодородия этих почв.

Кяяняя TWfiTmirt писа та ааоттЕтачгститс активность и - — " риэосдевв Гмптгммтд гудятв я рястия» рте - мяяр&оргаяяяин).

В последнее время уделяется много »тр"»"« возможности ксполь-anaango ккЕрооргаяизыов-азотфяксаторов ДМ инокуЛЯЦЖЯ небобовнх растений о цель» улучшения их азотного питания. Дня выяснения вопроса о способности чистых х смешанных нультур азотфяксирувдшс бактерий, наделенных из почв Кореи, колонизировать корни растений риса нами бела изучена активность азотфиксация в ризосфере растений риса при ино^ияциж кс различными микроорганизмами.

Наблюдения показали (рис. 5). что инокуляция стерильных расге-

вий практически всегда ведёт к улучшению роста растений. Одновременно с этим возрастает и активность аэотфиксацин в ризосфере, что позволяет предполагать активное участие внесенных бактерий в азотном литании растений риса.

АА х мкг /кг песок/час 3,0

2,5

2,0

1,5

1.0

0,5

5 10 15 20 25 30 35 40; 45 сутки

Рис.5.Активность азотфиксации в системе растение раса-микроорганизмы. 1-смешанвая культура азотфжксирупдиг бактерий Св«1-j егшсм.* + дрсям) с растением, П-чистая культура аэотфи-ксирущих бактерий о растением, Ш-в смешан-

ной культуре аэот^гксигугацих бактерий в отсутствие риса.

Характерным было также ж то, что инокужяхия смешанными культурами всегда оказывала больший сгицулжрдглций эффект на растения а ввзкваяа более внеокую активность аютфкксацжж.

выводи

1. Впервые дана характеристика микробиологической активности почв средней части Корейского' полуострова.

2. Установлено, что микробсологическая активность средней части Кореи существенно изменяется в зависимости от типа почвы ■ ее сельскохозяйственного использовании. Наибольшая она в бурых лесных почвах под пашней, наамеяывая - в солончаке под рисом.

3. В почвах основных типов Кореи метолом прямого мжкросхопяро-вания быта определена численность и по ней рассчитана биомасса бактерий н грибов; в бурой лесной почве вал ашшей бактериальная бжлса-сса составила 10,3 мг/кг почва, а гриЗная 35,3 мг/хг почвы, в соло» нчаке под рисом соответственно - 4,1 мг и 10,1 кг/кг почвы.

4. Многовековое возделывание затопляемого ржса приводит к понижению ферментативной активности и активности азотфиксают почв, снижению микробиологической активности и выражается в обеднении микробного сообщества почвы.

5. Установлено, что в почвах рисовников активность азотфиксации сравнительно невелика, тогда как процессы денитрнфщсации протекают

в 4-5 раз сильнее, чем в почвах пашни, что способствует ухудшению их азотного баланса.

6. Впервые подучены данные об активности многих почвенных ферментов Кореи. Выявлена корреляция их активности с численностью микроорганизмов и плодородием почв Кореи.

По материалам тгиссерташщ ^публикованы слетлдгие работы:

1. Ким Н.Г. Современные методы изучения азотфиксации и денитри-фикацкя. - В кн. : "Современные методы исследования почв", М, Над, М1У,

1983, с.70-71, (в соавторстве).

2. Ким Н.Г. Микробиологическая характеристика почв центральной части КНДР. Вестник МГУ, сер. Почвоведения, 1984, * 4, е. 31-35.

3. Ким Н.Г. Микробиологические показателя интенсивно используемых пойменных почв центральной части КНДР. - В кн.:"Почвы речных долин и дельт, их рациональное использование и охрана". М, Изд. МГУ,

1984,

Пади, к г«атн 1,0f fS" Ф. 6C>SC/!b

Фн^. II. JI, JjO УЧ.Ч1.1Д. Л. 40

Эшкла tOÛ$ Тир»* $0

Орлей« «Змяк 1Ьчгт»> идоягелмггяо М(Н<,мим;м1т У1нккфс*)т?та 10:1009, Москит ул. Opuein. 5/7. Тиингр»ф|т ордене <3мк ПочОт» МГУ,

/ОТЯ? Мог Ленинск и*