Микробиологический мониторинг состояния дерново-подзолистой почвы после прекращения применения минеральных удобрений

Козлова, Юлия Евгеньевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Микробиологический мониторинг состояния дерново-подзолистой почвы после прекращения применения минеральных удобрений
ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Микробиологический мониторинг состояния дерново-подзолистой почвы после прекращения применения минеральных удобрений"

0!Дзагельн:Ь-Й

'•'¡/\ТНЫЙ ' На правах рукописи

ЭКЗЕМПЛЯР I

КОЗЛОВА Юлия Евгеньевна

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ ПОСЛЕ ПРЕКРАЩЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

Специальность 03.00.07 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва-2005 г.

Работа выполнена на кафедре биологии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Д.Г. Звягинцев

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Д.И. Никитин кандидат биологических наук A.B. Головченко

Ведущее учреждение: Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А.Тимирязева

Защита диссертации состоится "_" декабря 2005 года в 15 час. 30 мин.

в аудитории М-2 на заседании Диссертационного совета К.501.001.05 при МГУ им. М.В.Ломоносова

Адрес: 119992, Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ им. М.В.Ломоносова, факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ

Автореферат разослан "_" ноября 2005 года

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании Диссертационного совета. Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: 119992, Москва, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В.Ломоносова, факультет почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь

Диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор

Г.М. Зенова

gpoH . 2H7JU

2-2466

Актуальность темы. Одним из главных факторов воздействия на почвы агроэкосистем является широкомасштабное применение минеральных удобрений и известкования, которые оказывают существенное влияние на активность, состав и структуру комплекса почвенных микроорганизмов (Звягинцев, 1989; Матаруева, 1998; Arneberant, 1994; Donnison et al., 2000; Dilly, 2001 и др.). Поддержание жизнедеятельности микробиоты положительно отражается на продуктивности почвы. Вместе с тем, длительное применение высоких доз минеральных удобрений не всегда дает положительные результаты. Двойственная природа действия минеральных удобрений заключается в том, что, снабжая растения питательными веществами, удобрения обеспечивают повышение урожая; в то же время, постепенно ухудшая агрохимические и биологические свойства почвы, они в перспективе могут понижать ее плодородие (Авдонин, Лебедева, 1970; Мирчинк, 1988; Минеев, 2000; Prasad et al., 1995). Падение урожайности культур указывает на потерю стабильности агроэкосистемы. Это конечная стадия отклика на имеющиеся возмущения, которым предшествуют изменения других параметров, в первую очередь, физико-химических и биологических свойств почв. Поэтому необходим мониторинг за состоянием почвы, разработка критериев оценки состояния микробного комплекса и его способности к самовосстановлению после прекращения использования минеральных удобрений.

Целью работы было определение структурно-функциональных параметров микробного комплекса дерново-подзолистых почв через 8-10 лет после прекращения длительного применения минеральных удобрений.

Задачи исследования:

1. Определить запасы микробной биомассы (грибной, бактериальной), интенсивность базального дыхания, потенциальную активность азотфиксации и денитрификации в дерново-подзолистой почве через 10 лет после прекращения применения минеральных удобрений и извести.

2. Охарактеризовать изменения видовой структуры комплекса микроскопических грибов и амилолитического микробного сообщества в почве за прошедший период.

3. Изучить функциональное разнообразие микробных комплексов контрольной и удобряемой ранее дерново-подзолистой почвы.

4. Оценить изменения устойчивости микробного комплекса дерново-подзолистой почвы к минеральным удобрениям после 10-летнего периода прекращения их применения.

Научная новизна. Впервые показано, что для оценки восстановления микробного комплекса удобряемых почв необходим комплексный подход, который, помимо таких интегральных показателей как дыхание, запасы микробной биомассы, должен включать структурно-функциональный анализ сообществ микроорганизмов, определение активности процессов азотного цикла и устойчивости микробного да^щвКАДкМШнительному

1 библиотека

I cnmiiW &/*-> » оэ »«O/J i

внесению минеральных удобрений. Установлено, что через 10 лет после прекращения длительного (40 лет) применения различных сочетаний минеральных удобрений в дерново-подзолистых почвах (внутри фонов) произошло нивелирование различий по бактериальной биомассе, потенциальной активности азотфиксации и денитрификации. Известкованные варианты по своим микробиологическим свойствам оказались наиболее стабильными и сохранили значения биологических показателей на прежнем более высоком уровне. Произошло сближение по составу и структуре микробных сообществ удобряемых ранее почв и контрольной почвы. В удобряемых ранее почвах, снизилась доля токсинообразующих видов. Анализ спектра потребляемых субстратов микробными сообществами почв свидетельствует о существенных изменениях исходной функциональной целостности системы и незавершенности ее восстановления за прошедший 10-летний период.

Практическая значимость. Полученные материалы дают представление о микробиологическом состоянии дерново-подзолистых почв ранее длительно удобряемых и выведенных из интенсивного сельскохозяйственного использования. Эту информацию необходимо использовать при разработке экологически обоснованных норм применения удобрений на этих почвах. Подходы к изучению агроэкосистем, апробированные в работе, могут быть рекомендованы при проведении экологического мониторинга почв агроэкосистем. Наиболее информативным является комплексный подход, включающий определение биоразнообразия и биологической активности. Материалы диссертации включены в курс лекций по «Почвенной биотехнологии» на кафедре биологии почв ф-та Почвоведения МГУ.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на Всероссийской молодежной научной конференции «Растение и почва» (Санкт-Петербург, 1999), на III Съезде Докучаевского общества почвоведов (Суздаль, 2000), чтениях, посвященных 200-летию МОИП (Москва, 2005), на заседаниях кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ.

Материалы диссертации изложены в 6 печатных работах.

Объем работы. Диссертация включает введение, обзор литературы, экспериментальную часть, заключение и выводы. Материалы диссертации изложены на .... страницах машинописного текста. Список литературы включает..... источников, из них .... -зарубежные.

Автор выражает глубокую признательность заведующему кафедрой агрохимии д.с.н., академику РАСХН В.Г. Минееву, д.б.н. A.B. Куракову, к.б.н. М.В. Горленко, к.б.н. Н.В. Костиной, к.б.н. Т.Г. Добровольской, д.б.н. O.E. Марфениной, к.б.н. А.Е. Ивановой, к.б.н. сотруднику кафедры агрохимии факультета почвоведения МГУ Н.Ф. Гомоновой, за постоянное внимание, ценные консультации и помощь в работе. Автор выражает глубочайшую признательность к.б.н. М.Х. Оразовой и всему коллективу кафедры биологии ночв за сотрудничество и поддержку.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование микробиологических и агрохимических свойств дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы проводили на стационарном полевом опыте, заложенном в 1950 г. (УОПЭЦ МГУ «Чашниково», Солнечногорский р-н, Московская обл.). Отбор образцов проводили в 1998-2001 гг. через 8-10 лет после прекращения применения удобрений на всех вариантах опыта.

Схема опыта включала варианты с раздельным и совместным внесением азотных, калийных и фосфорных удобрений: контроль (почва без удобрений), N. К, Р, ЫК, РК, ЫРК по неизвесткованному и

известкованному фону. Известь (доломитный известняк) вносили из расчета одной гидролитической кислотности соответствующих вариантов опытов в 1955, 1961, 1969, 1976, 1987 годах. Удобрения в форме аммиачной селитры, хлористого калия и двойного суперфосфата применяли в период с 1950 по 1991 годы в дозах Ы90РбоК,оо (с 1950 по 1967 гг.), НюРбоКво (с 1968 по 1971 гг.) и ЫюоРюоКюо (с 1972 по 1991 гг.). Использовали 4-польный севооборот: подсолнечник, ячмень, вико-овсяная смесь, озимая рожь.

Изучение большинства биологических показателей проводили на наиболее контрастных по своим химическим свойствам вариантах опыта: контроль, N. №К по неизвесткованному и известкованному фонам.

В работе применяли инструментальные методы (газовая хроматография, люминесцентная микроскопия, мультисубстратное тестирование) и традиционные микробиологические приемы (Звягинцев, 1991).

Для оценки микробной биомассы и показателей биологической активности в почвах использовали сметанные образцы пахотного горизонта (из 10 индивидуальных). Образцы просеивали через сито (2 мм) и хранили в холодильнике при 4°С не более 1-3 дней до проведения микробиологических анализов.

Определение биомассы бактерий и грибов в почвах проводили с использованием метода люминесцентной микроскопии с калькофлюором белым и акридином оранжевым. Длину мицелия, количество грибных спор и бактерий определяли при прямом микроскопировании (микроскоп МЛ-4). Для расчетов биомассы принимали вес сухого вещества 1 бактериальной клетки объемом 0,1 мкм - 2 Ю-14 г, 1 м грибного мицелия диаметром 5 мкм — 3,9-10 г, а грибной споры диаметром 5 мкм - 1-Ю'11 г (Кожевин, 1989; Звягинцев, 1991).

Биомассу грибов и бактерий определяли также с применением модификации субстрат-ипдуцированного метода (СИД) с антибиотиками (циклогексимид (4 мг/г) и хлорамфеникол (4 мг/г)). Глюкозу и антибиотики вносили в почву за 12 часов до проведения измерений и инкубировали ее при 5°С, за 1 час до начала измерений образцы выдерживали при комнатной температуре (25° С) (Звягинцев, 1991).

Базальное (фоновое) дыхание почвы определяли по скорости эмиссии С02 в лабораторных условиях в свежих образцах при 25°С. Величину метаболического коэффициента Qr определяли как отношение скоростей базального (БД) и субстрат-индуцированного дыхания QR =БД/СИД (Wardle, Parkinson, 1990).

Интенсивность процессов азотфиксации, денитрификации и дыхания оценивали методами газовой хроматографии (Звягинцев, 1991). Изучение концентрации газов (СО2, N20) проводили на газовом хроматографе (Хром 3700-4), этилена - на CHROM - 41 с пламенно-ионизационным детектором.

Функциональное разнообразие микробных сообществ почв изучали методом мультисубстратного тестирования (МСТ) (Горленко, Кожевин, 2005). Почвенную суспензию инокулировали в ячейки микрокюветы с минеральной основой среды Чапека. В каждой из ячеек содержался один из 47 источников органического углерода, представляющих различные классы органических соединений и ячейка без источника С. Кюветы инкубировали < в термостате (28°С, 48-72 ч). Степень утилизации субстратов микробными сообществами оценивали по накоплению окрашенного формазана, образуемого из бромистого трифенилтетразолия. Окрашенность ячеек определяли спектрофотометрически. Стабильность микробных сообществ характеризовали по коэффициенту d (адаптационный критерий устойчивости системы), представляющего собой абсолютную величину и являющегося параметром трехпараметрической модели рангового распределения потребления субстратов микробным сообществом почв. F(n)= Е0- bend", где n = ln(N), N - номер ранга; F(n) = ln(yN) - интенсивность потребления субстрата ранга N; е - основание натурального логарифма; Е0, b, d - параметры. В благополучных избыточных системах d принимает значения от 0,01 до 0,1; в устойчивых стабильных системах от 0,1 до 0,4; в системах с истощенными ресурсами 0,4 до 0,8 и кризисных системах от 0,8 до 1 (Горленко, Кожевин, 2005).

Для изучения структуры комплекса микроскопических грибов посев проводили в 10 кратной повторности индивидуальных образцов в течение 3-х лет в разные сроки (1998-2000 гг). Типичными считали те виды, которые имели временную частоту встречаемости не менее 30%. На основе обилия типичных видов определяли структуру грибных сообществ, характер рангового распределения видов, рассчитывали синэкологические показатели - индекс разнообразия и выравненности Шеннона, коэффициент сходства Серенсена (Звягинцев, 1991; Мэгарран, 1992).

Идентификацию микроскопических грибов осуществляли по культурально-морфологическим признакам по соответствующим для конкретной систематической группы определителям грибов: Пидопличко, 1972; Кириленко, 1978; Билай, Коваль, 1988; Booth, 1971, 1977; Ellis, 1971; Gams, 1971; Pitt 1991; Domsh et al., 1993 и др.

Определение структуры инициированных амилолитических сообществ. Для инициации развития микробного сообщества на

поверхности почвенной пластинки создавали тонкий слой крахмала. Структуру микробного сообщества характеризовали по степени представленности микроорганизмов, определяемой по площади покрытия организмом субстрата. Доминантами считали организмы, занимающие 20 % площади крахмальной полоски, часто встречающимися - 5-20 % и редко встречающимися - менее 5 %. Для исследования сообщества использовалась световая микроскопия, а также традиционные методы выделения и идентификации микроорганизмов (Гузев и др., 1981; Кураков и др., 1983). Микробную токсичность почвы определяли по задержке прорастания семян и угнетению роста проростков кресс-салата (Lepidium sativum L), помещенных на поверхность почвенной пластинки в зоне развития на крахмале микроорганизмов. В контрольных вариантах тест-растения раскладывали на почву без крахмала (100 штук на каждом варианте). Опыт ставили в 9-кратной повторности. Почву с семенами инкубировали в условиях влажной камеры и комнатной температуры. В качестве показателей развития тест-растения определяли: уровень прорастания семян через сутки (%), длину корней и проростков.

Изучение устойчивости микробных сообществ почв к минеральным удобрениям проводили в лабораторных экспериментах. В почвы различных вариантов полевого опыта вносили - азотнокислый аммоний, хлористый калий и однозамещенный фосфат кальция в последовательно возрастающих дозах. Исследовали изменение структуры инициированных амилолитических микробных сообществ в этих почвах, определяли величину зоны гомеостаза и дозу, вызывающую микробный токсикоз почв (Кураков, 1983; Кураков и др., 1989). По величинам зоны гомеостаза и доз, обусловливающих токсикоз почвы, сравнивали устойчивость микробных комплексов различных почв к минеральным удобрениям. Величину зоны гомеостаза определяли по минимальной дозе удобрений, вызывающей изменения в структуре сообществ. Повторность в опытах 9-кратная.

Статистическая обработка результатов проведена с использованием пакетов профамм STATISTICA for Windows (StatSoft Inc., 1996) и EXCEL 5,0.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Агрохимическая характеристика вариантов длительного стационарного полевого опыта по изучению влияния и последействия минеральных удобрений и извести на свойства дерново-подзолистой почвы

В результате многолетнего применения минеральных удобрений и извести (40 лет) на дерново-подзолистой почве созданы агрофоны четко дифференцированные по химическим характеристикам: уровню

кислотности, содержанию подвижных форм алюминия, фосфора и калия, степени насыщенности почв основаниями (табл. 1).

Таблица 1

Химические свойства дерново-подзолистой почвы, длительно получавшей минеральные удобрения и известь 1

Год Неизвесткованная почва Известкованная почва

Контроль |N | NPK Контроль |N |NPK

1991* 2000**

1991 2000

4,5 4,5

3.2 3,0

5,5

5.3

3,8 3,5

4,0 4,2

10,6 10,8

pH солевой вытяжки

4,2 6,9 6,8

4,2 6,4 6,2

[жный AI мг/100 г

5,8 0,5 1,2

4,8 0,8 0,9

3,5 15,7 10,0 6,2

5,0 13,8 6,2 5,6

Гидролитическая кислотность мг экв. /100 г

Подвижный фосфор (Р205), мг/100 г

5,8 5,6

5Д 4,6

1,0 0,9

1,3 0,9

Степень насыщенности основаниями, %

6,9 6,4

0,3 0,9

18,0 16,0

1,2 0,9

1991 53,6 42,9 47,8 87,8 88,6 89,5

2000 55,0 44,5 56,5 87,2 84,1 85,8

Гумус, %

1991 2,0 2,05 2,4 2,3 2,2 2,7

2000 2,0 2,02 2,2 2,3 2,3 2,4

Подвижный калий (КгО) мг/100 г

1991 3,5 4,0 15,5 10,0 6,0 20,5

2000 4,0 3,7 14,2 6,0 7,5 15,8

Минеев В.Г., Козлова Ю.Е., Кураков A.B., Гомонова Н.Ф., Звягинцев Д.Г., 2001.

* 1991 - параметры почвы, получавшей удобрения в течение 40 лет.

** 2000 - параметры почвы через 10 лет после прекращения применения

азотного и полного минерального удобрений (последнее известкование в 1987 г.).

Отличия в свойствах почв, сформировавшиеся после длительного применения удобрений и извести, не претерпели значительных изменений в течение 10 лет после прекращения их использования. Сохранилась высокая контрастность между контрольным и удобряемыми ранее вариантами (N1, №К) опыта по обеспеченности питательными элементами, а также известкованного и неизвесткованного фона по кислотности. Различия в содержании гумуса и уровне гидролитической кислотности также остались между фонами. В тоже время, в почвах известкованного фона отмечено некоторое снижение величины рН и содержания подвижных форм калия.

Микробиологическая характеристика дерново-подзолистой почвы после прекращения длительного применения минеральных удобрений

Микробная биомасса в дерново-подзолистых почвах

Существенных колебаний микробной биомассы в различных вариантах дерново-подзолистой почвы в течение вегетационного сезона не выявлено (табл. 2). Была установлена значимая разница в запасах микробной биомассы между контрольной неизвесткованной почвой и известкованными вариантами дерново-подзолистой почвы: неудобряемой и получавшей ранее минеральный азот (уровень значимости < 0,01). Меньшая биомасса в известкованной почве обусловлена в большей степени снижением запасов мицелия грибов, чем повышением в этих почвах биомассы грибных спор и бактерий.

Таблица 2

Запасы микробной биомассы в пахотном горизонте дерново-подзолистой почвы

Вариант опыта Биомасса* мкг/г почвы

мицелия грибов спор грибов всего грибов бактерий грибов и бактерий

Контроль 483-620** 229-308 712-927 23-92 874

N 384-550 181-224 564-774 13-52 699

ЫРК 532-718 150-233 682-951 36-144 901

Известь 193-321 307-394 500-715 40-122 684

Изв^ 272-381 267-334 539-715 37-119 675

Изв+№К 485-606 238-267 513-842 80-179 848

* - метод люминесцентной микроскопии;

** - пределы варьирования биомассы микроорганизмов в течение вегетационного сезона

1 - принятое в таблицах и рисунках сокращенное обозначение известкованного фона

Исключение составляла известкованная почва, где ранее применяли полное минеральное удобрение. В ней биомасса мицелия преобладала над биомассой спор, а биомасса бактерий была максимальна.

Для мониторинга состояния микробного комплекса важно знание не только суммарной биомассы, но и ее биоморфологической структуры. Преобладающим компонентом микробной биомассы исследуемых почв являются грибы. Биомасса грибов в структуре общей микробной биомассы варьировала от 84% в известкованной почве с внесенным ранее полным минеральным удобрением до 95% в дерново-подзолистой почве с минеральным азотом (табл. 3).

Таблица 3

Структура микробной биомассы в пахотном горизонте дерново-подзолистой почвы

Микробная биомасса* Вариант опыта

Контроль N ЫРК Известь Изв+Ы Изв+ЫРК

Мицелий грибов, % 62,5 66,0 67,3 37,8 40,8 52,6

Споры грибов, % 31,4 29,3 22,7 51,0 49,0 31,8

Бактерии, % 6,1 4,7 10,0 11,2 10,2 15,6

Общая биомасса, мкг/г 874 699 898 729 772 834

* - метод люминесцентной микроскопии

В структуре их биомассы доля спор в окультуренных почвах значительно выше, чем в почве под лесом. Это свидетельствует о том, что более половины (по биомассе) грибов находится в почвах агроэкосистем в покоящемся состоянии, т.е. функционально менее активны.

Оценка биомассы методом субстрат-индуцированного дыхания выявила подобные закономерности. В дерново-подзолистых пахотных почвах независимо от сезона и систем удобрений доминировали грибы, биомасса которых составляла 75% и 85% от общих запасов микробной биомассы в известкованных и неизвесткованных вариантах опыта, соответственно (рис.1).

весна

лето

осень

Изв+ЫРК Изв+Ы Известь ХРК N

Контроль

га-

з-

ах) 400 600

мкг О г почвы

200 400 600 мкг С/г почвы

0 200 400 600 800 мкг С/г почвы

■ бактерии □ грибы

Рис. 1. Сезонная динамика микробной биомассы в дерново-подзолистой почве (метод субстрат-индуцированного дыхания)

Установлено, что различия в величинах микробной биомассы между отдельными вариантами известкованного и неизвесткованного фонов сохранились. При этом микробная биомасса в удобряемых ранее почвах и соответствующих им контрольных фоновых вариантах не различалась. Была выявлена достоверная связь между биомассой бактерий и

проведенным ранее известкованием (рис. 2). Биомасса бактерий в известкованной почве всех вариантов опыта была в 1,5-2,5 раза выше, чем в неизвесткованной (уровень значимости < 0,005). Сравнительный анализ результатов с данными предыдущих исследований (Марченко, 1980) этих почв показал, что через 10 лет после прекращения применения удобрений различия по бактериальной биомассе между контрольными и удобренными почвами соответствующих фонов нивелировались. Следовательно, микробная биомасса длительно удобряемых почв через 10 лет после снятия этой антропогенной нагрузки возвращается к исходному уровню, что свидетельствует о восстановлении свойств микробной системы по этому показателю.

-т-1-1

0 50 100 150 200

, _ n мкг С/г почвы

I весна В лето LI осень

Рис. 2. Запасы бактериальной биомассы в дерново-подзолистой почве (метод субстрат индуцированного дыхания)

Итак, контрольные и удобряемые ранее почвы по запасам микробной биомассы существенно не отличались. Различия установлены только между отдельными вариантами почв известкованного и неизвесткованного фона. Наиболее существенны они по запасам бактериальной биомассы, которая тесно коррелирует с агрохимическими свойствами почв: рН, содержанием гумуса и суммой обменных оснований (г=0,86-0,94, при уровне значимости < 0,05).

Активность дыхания дерново-подзолистой почвы

Активность базального дыхания между вариантами опыта достоверно не различалась (рис. 3). Весной и летом эмиссия была одинаково низкой во всех вариантах и варьировала в пределах 0,42-0,54 мкг С-С02 /г час. Максимальная активность дыхания отмечена во всех почвах в осенний период, что связано с поступлением растительных остатков.

i - доверительный интервал

И весна плето ■ осень

Рис. 3. Интенсивность дыхания дерново-подзолистой почвы

Для оценки устойчивости микробного сообщества была рассчитана величина микробного метаболического коэффициента (Wardle, Parkinson, 1990), которая может служить показателем нарушенности почв (Ананьева, 2003). Считается, что чем ниже величина метаболического коэффициента, тем более устойчива почвенная система к различным воздействиям (Wardle, Parkinson, 1990; Insam et al., 1991).

За все время наблюдения значения QR варьировали в интервале от 0,071 до 0,335 практически во всех вариантах опыта (табл. 4).

Таблица 4

Значения микробного метаболического коэффициента (QR) в дерново-подзолистой почве разной степени окультуренности

Вариант почвы Or Среднее значение Qr

Контроль 0,071-0,290 0,191

N 0,09-0,306 0,217

NPK 0,095-0,317 0,209

Известь 0,093-0,326 0,219

Изв+N 0,089-0,315 0,208

Изв+NPK 0,099-0,335 0,223

Наименьшие средние значения Ок были зарегистрированы на контрольном неизвесткованном участке дерново-подзолистой почвы. Незначительные различия между вариантами опыта по величине метаболического коэффициента свидетельствуют об успешном восстановлении устойчивости системы за 10 лет после снятия нагрузки, однако, этот процесс пока полностью не завершен.

Потенциальная активность азотфиксации и денитрификации в дерново-подзолистой почве

Потенциальная азотфиксирующая активность была всегда достоверно выше в известкованных почвах и максимальных значений достигала в почве с полным минеральным удобрением, где была максимальна биомасса бактерий (рис. 4). Минимальный ее уровень отмечали в неизвесткованной почве, получавшей ранее минеральное азотное удобрение. Установлена высокая корреляционная зависимость между активностью азотфиксации и биомассой бактерий и содержанием гумуса (г=0,82 при уровне значимости<0,05).

180

120

(Ч

I *

Контроль

отк Изв иш*1ч Шв+дак

Рис. 4. Потенциальная активность азотфиксации в дерново-подзолистой почве

Аналогичные закономерности установлены при определении потенциальной активности денитрификации в этих почвах. Денитрификация была в 1,5-3 раза выше в известкованных почвах, чем в соответствующих вариантах почв неизвесткованного фона (рис. 5).

4,0

3,5

3,0

г и 2,5

«£" 2,0

г 1,5

!г

ж 1,0

0,5

0,0

I I

Контроль N ГЧРК Изв ИщЯУ Иэв+1ЧРК

Рис. 5. Потенциальная активность денитрификации в дерново-подзолистой почве

Таким образом, при изучении процессов азотфиксации и денитрификации показано, что их активность выше в вариантах почв

известкованного фона и максимальна в почве, куда ранее вносили полное минеральное удобрение.

Итак, через 10 лет после прекращения использования минеральных удобрений и извести различия в запасах микробной биомассы, потенциальной активности азотфиксации и денитрификации между удобряемыми ранее и контрольными почвами внутри фонов практически нивелировались, что свидетельствует о возвращении почв к состоянию соответствующих агрофонов, не получавших удобрения. Наибольшей биологической активностью и плодородием характеризовался вариант почвы, получавшей ранее полное минеральное удобрение по известкованному фону.

Разнообразие и структура комплексов микроскопических грибов дерново-подзолистой почвы

Видовой состав грибов в длительно удобряемых ранее дерново-подзолистых почвах включает около 60 видов, относящихся к 34 родам. Наиболее представлен по разнообразию видов был род Pénicillium (22 вида). Использование показателей встречаемости и обилия позволило выявить комплекс типичных для этих почв видов грибов (табл. 5). Во всех вариантах опыта из почв с минеральными удобрениями с высокой временной частотой встречаемости (от 33 до 100%) выделялись Cladosporium cladosporioides, Gliocladium catenulatum, Humicola grisea, Pénicillium janczewskii, Pénicillium janthinellum, Trichoderma hamatum, Trichoderma koningii, a также грибы родов Mucor, Fusarium, Mycelia sterilia (со светло- и темноокрашенным мицелием). Достаточно высокие величины временной встречаемости были характерны для микромицетов Acremonium roseum, Geomyces pannorum, Pénicillium commune, Pénicillium thomii, которые также можно отнести к типичным видам для данных почв. Следует отметить высокое относительное обилие вида Pénicillium janthinellum Biourge (пересмотрен в вид Pénicillium simplicissimum (Oudem.) ТЬощ) в кислых неизвесткованных почвах всех вариантов опыта. Показатели обилия этого вида составили 17% в контрольной неизвесткованной почве и 40% в кислой почве с минеральным азотным удобрением (табл.5).

В известкованных почвах доминировали виды Humicola grisea, Pénicillium janczewskii, Geomyces pannorum. Максимальные показатели относительного обилия грибов в этих почвах были значительно ниже, чем в кислых почвах и не превышали 16%. Комплексы микроскопических грибов, выделенные в разные сроки исследования из образцов исследуемых почв, по видовому разнообразию существенно не различались (табл. 6). Показатели выровненности Е как мера неоднородности сообществ (Мэгарран, 1992) позволили оценить различия в структуре описанных комплексов микромицетов. Более высокие показатели выровненности сообщества отмечены в известкованных почвах, чуть ниже эти показатели

Таблица 5

Структура комплекса типичных видов микроскопических грибов дерново-подзолистой почвы различной степени окультуренности через 10 лет после прекращения длительного применения минеральных удобрений (даны значения обилия видов в %)

Неизвесткованная почва Известкованная почва

Вид Контроль N NPK Контроль N NPK

Acremonium roseum Petch * 0,3 1,0 3,7 6,5 6,2 0,5

Cladosporium cladosporioides (Fres.) de Vries 2,6 0,5 2,7 5,3 0,5 2,3

Coniothyrium sporulosum (W. Gams & Domsch) Aa 0,32 2,7 0,3 1,6 2,1 0

Fusarium sambucinum Fuckel 6,9 5,2 3,6 2,3 9,0 1,8

Geomyces pannorum (Link) Sigler & Carmich. 0,8 0,3 0,5 10,4 1,0 1,3

Gliocladium catenulatum J.C. 1,3 4,2 1,9 1,4 2,0 2,4

Gilman & E.V. Abbott

Humicola grisea Traaen 1,8 3,9 3,4 12,3 4,2 4,5

Micromucor ramannianus \ar. 3,7 1,7 0,5 0 0,5 0

ramannianus (A. Meiler) Arx *

Mucor hiemahs Wehmer. * 2,1 0,8 1,4 1,4 0,5 0,6

Mycelia sterilia (Mucedinaceae) 2,4 0,9 1,1 2,6 1,5 1,3

Paecilomyces marquandii (Massee) Hughes 0,0 0,3 0,5 3,2 3,5 1,9

Pénicillium chrysogenum Thom 2,6 0,4 0,5 0,3 4,1 3,3

Pénicillium commune Thom * 3,9 0,1 2,1 0,1 0 1,9

Pénicillium decumbens Thom * 01 4,7 4,2 0 1,5 0

Pénicillium expansum Link 3,5 0,6 1,3 3,7 0,7 0,2

Pénicillium funiculosum Thom * 1.4 0,5 0,3 0,5 0,2 0,3

Pénicillium janczewskii Zalessky 3,7 0,5 1,5 7,9 10,9 5,5

Pénicillium janthinellum Biourge1 17,0 40,0 30,3 0,5 1,3 0,3

Pénicillium melinii Thom 1,6 0 1,2 0,2 1,4 3,2

Pénicillium thomii Maire * 0,9 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3

Pénicillium waksmanii K.M. 0,1 0,1 0 2,5 4,1 1 2,0

Zalessky

Scopulariopsis acremonium (Delacr.) Vuill 4,1 1,9 0,5 0,9 1,3 1,3

Trichoderma hamatum (Bonord.) 4,3 5,0 4,4 9,5 5,2 13,3

Bainier

Trichoderma koningii Oudem. 3,9 3,8 3,9 3,5 3,7 0,9

Trichoderma viride Pers * 1,77 M 1,7 1,4 1,9 0,4

- по современным представлениям пересмотрен в вид Pénicillium simplicissimum (Oudem.) Thom

* Типичные редкие виды (временная частота встречаемости - 30-60%)

были на неизвесткованных почвах (табл.6). Следует подчеркнуть увеличение значений показателей видового разнообразия и выровненности комплексов грибов, выделенных из почв после прекращения их интенсивного использования (табл. 6). Однако для характеристики разнообразия большую ценность имеет не только количество выделенных видов, но и их относительное обилие.

Таблица 6

Индексы видового разнообразия Шеннона (Н) и выровненности (Е) комплексов микроскопических грибов дерново-подзолистой почвы

Вариант почвы Индекс разнообразия Шеннона (Н) Индекс выровненности (Е)

1 2 1 2

Контроль 2,91 3,31 0,77 0,82

N 2,25 3,24 0,77 0,75

NPK 2,53 3,42 0,78 0,77

Известь 2,69 3,25 0,79 0,81

Изв+N 2,57 3,41 0,82 0,84

Изв+NPK 2,56 3,32 0,89 0,83

1 - удобрения вносили в течение 30 лет (анализ в 1976 г).

2 - удобрения не вносят в течение последних 10 лет с 1990 г, даны средние значения показателей (анализы 1998-2000 г).

Сравнительный анализ кривых рангового распределения видов в комплексе микроскопических грибов по данным 1976 и 2000 годов показал, что за прошедший период в комплексе возрастает число видов с низким обилием и его выровненность. Это наблюдается в вариантах, где ранее применялись азотное и полное минеральное удобрения, как по кислому, так и по известкованному фону (рис. 6).

Расчет коэффициента сходства Серенсена показал, что возрастает сходство между контролем и удобряемыми вариантами, как на кислом, так и на известкованном фоне. Если в период применения удобрений коэффициент сходства колебался в пределах 0,43-0,63 в зависимости от варианта опыта, то сейчас его значения составили 0,62-0,76. Анализ структуры комплекса микроскопических грибов показал, что возрастание сходства произошло за счет снижения обилия и встречаемости токсинобразующих видов Pénicillium funiculosum, P. purpurogenum и Talaromyces flavns. Ранее по встречаемости и обилию они являлись доминирующими видами в этих почвах, а теперь должны быть отнесены к типичным редким и случайным видам.

100 10 1

0,1 -0,01 -

10 15 20 25 30 35

0 5 10 15 20 25 30 35 40

^ 100

1 0,01 ' <5 0

2000 г

■197бг

100 10 1

0,1 h 0,01 -

10 15 20 25 30 35

Ранг вида

Рис. 6. Кривые рангового распределения относительного обилия видов в комплексах микроскопических грибов в дерново-подзолистой почве: А -неизвесткованная почва, Б - известкованная почва; I -почва с минеральным азотом N. II -почва с полным минеральным удобрением ЫРК.

Инициированное амилолитическое микробное сообщество дерново-подзолистых почв

Изучение структуры и состава инициированного амилолитического микробного сообщества вариантов дерново-подзолистой почвы проведенное ранее показало, что длительное внесение азотных, калийных и азотно-калийных удобрений по неизвесткованному фону привело к значительным негативным изменениям - повышению встречаемости и обилия фитотоксичных грибов Pénicillium fitniculosum, P. janthinellum, P. vermiculatum, P. purpurogenum (рис. 7). Аналогичным образом, но значительно слабее, воздействуют на состав и структуру микробных сообществ азотно-фосфорное, калийно-фосфорное и полное минеральное удобрения (Кураков, 1983). Известкование дерново-подзолистой почвы коренным образом меняет видовой состав микробных сообществ: исчезают токсинообразующие пенициллы и развиваются грибы Monilia geophila, Mycogone nigra, Arthrobotrys oligospora, актиномицеты рода Streptomyces и

Известкованная почва

Контроль P,NP,KP

N,K,NK, NPK

Неизвесткованная почва

Контроль Р

NP, KP,

NPK

N,K,NK

Рис. 7. Структура инициированного микробного сообщества дерново-подзолистой почвы при длительном применении минеральных удобрений по известкованному и неизвесткованному фону 1983 г. (Кураков, 1983): А - доминирующие виды; Б - часто встречающиеся виды; В - редко встречающиеся виды:

1 -Bacillus sp., 2 - Mycogone nigra, 3 - Aspergillus ustus, 4 - Monilia geophila, 5 - Streptomyces секции Cinereus серии Âchromogenes, 6 - Coniothyrium sp., 7 - Arthrobotrys oligospora, 8 - Gymnoascus sp., 9 - Trichoderma viride, 10 Pénicillium lanosum, 11 - Chaetomium sp., 12 - Oidiodendron griseum, 13 -Pénicillium janthinellum, 14 - Gliocladium catenulatum, 15 - P. purpurogenum, 16 - P. funiculosum, Il-P. vermiculatum

Известкованная почва

Контроль N,K,NK

P.NP,

KP,NPK

Неизвесткованная почва

Контроль N.K,

Р, NP, КР, Ж

NPK

11 12

Рис. 8. Структура инициированного микробного сообщества дерново-подзолистой почвы через 10 лет после прекращения длительного использования минеральных удобрений -2000 г:

А - доминирующие виды; Б - часто встречающиеся виды; В - редко встречающиеся виды:

1 Bacillus sp., 2 - Streptomyces секции Cinereus серии Achromogenes, 3 -Monilia geophila, 4 -Coniothyrium sp., 5 - Chaetomium sp., 6 - Mycogone nigra и Humicola grisea, 1 - Trichoderma koningi, 8 - Trichoderma hamatum, 9 -Mucor spp., 10 - Fusarium sambucinum, 11 - Gliocladium catenulatum, 12 -Pénicillium (P. chrysogenum, P. melinii, P. spp.), 13 - Pénicillium janthinellum, 14 — P. rugulosum, 15 - P. funiculosum, 16 - Talaromyces flavus

бактерии рода Bacillus. Микробный токсикоз на известкованных почвах не проявлялся. Таким образом, минеральные удобрения и известь по-разному воздействуют на одни и те же микроорганизмы. Применение минеральных удобрений «смещает» микробное сообщество известкованной почвы по структуре и видовому составу к сообществу контрольной неизвесткованной почвы.

Прекращение использования минеральных удобрений в течение 10 лет не привело к полному нивелированию различий в структуре амилолитических микробных сообществ почв различных вариантов опыта (рис. 8). В инициированном микробном сообществе неизвесткованной дерново-подзолистой почвы в контрольном варианте и удобрявшейся ранее Р, NP, КР и NPK доминировал Pénicillium janthinellum и часто встречались: Streptomyces секции Cinereus серии Achromogenes, Monilia geophila, Coniothyrium sp, Chaetomium sp, Mycogone nigra, Gliocladium catenulatum, Pénicillium spp. В почвах, где ранее применяли азотные, калийные и азотно-калийные удобрения инициированное микробное сообщество представлено, как и ранее, токсичными грибами P. janthinellum и Talaromyces flavus, P. funiculosum, часто встречались: Gliocladium catenulatum, Pénicillium spp. (рис. 8). Следует отметить, что заметно возросла степень сходства микробных сообществ этих вариантов опыта с контролем. Наибольшая разница в составе и структуре инициированных микробных сообществ сохранилась между известкованными и неизвесткованными почвами. Состав и структура микробных сообществ почв контроля стали сходными с вариантами с NPK, NP и КР, но не с почвами N, К и NK вариантов.

В настоящее время различия в структуре микробных сообществ контрольных и удобряемых почв были связаны с 1 доминирующим и 2 часто встречающимися организмами, а ранее отличались по представленности 2-3 доминирующих и 3-4 часто встречающихся организмов. Произошло сближение по составу и структуре микробных сообществ удобряемых ранее известкованных почв и контрольной почвой. Не выявлено разницы в структуре микробных сообществ почв, на которых ранее применялось полное минеральное удобрение и контрольным известкованным вариантом. Полученные данные свидетельствуют о том, что после прекращения применения минеральных удобрений начался процесс восстановления структуры микробного комплекса, но 10-летний период недостаточен для его завершения.

Устойчивость микробного сообщества дерново-подзолистой почвы к воздействию минеральных удобрений

Важным критерием восстановления свойств микробного сообщества была оценка его устойчивости к дополнительному внесению минеральных удобрений в лабораторных опытах. На основе анализа изменений структуры микробных сообществ и проявлений микробной токсичности при дополнительном внесении удобрений была оценена устойчивость

микробной системы дерново-подзолистой почвы к данному антропогенному фактору. Известно, что длительное применение минеральных удобрений вызывает снижение сопротивляемости микробного комплекса к этому воздействию, переходу его в неустойчивое состояние и проявлению почвой фитотоксических свойств. Резко уменьшается величина дозы полного минерального удобрения, которая вызывает структурные перестройки в сообществе и микробную токсичность. В случае систематического использования только азотных удобрений микробная система почвы полностью теряла устойчивость к минеральным удобрениям. Известкование предотвращало возникновение микробного токсикоза при применении минеральных удобрений. Однако, устойчивость удобряемой известкованной почвы к дополнительному внесению удобрений заметно ниже (1,5 раза), чем известкованного контроля (Кураков, 1983).

Прекращение использования удобрений в течение 10 лет существенно повысило устойчивость удобряемых почв к данному антропогенному воздействию (табл. 7). Если длительное применение N и ЫРК привело к

Таблица 7

Устойчивость микробного сообщества дерново-подзолистой почвы к минеральным удобрениям

Вариант Зона гомеостаза микробной системы, доза удобрения, кг/га Доза минеральных удобрений, вызывающая микробный токсикоз, кг/га

1 2 1 2

Неизвесткованная дерново-подзолистая почва

Контроль 300 300 1000 1000

ЫРК 30 100 150 300

N 0 30 0 300

Известкованная дерново-подзолистая почва

Контроль 500 500 1500 1500

ЫРК 300 500 1000 1000

N 300 400 1000 1000

1 - удобрения вносили в течение 30 лет с 1950-1982 г

2 - удобрения не вносят в течение последних 10 лет с 1991 г.

элиминации зоны гомеостаза у микробных сообществ и микробной токсичности почв, то в настоящее время микробная система восстановила зону гомеостаза до величины 30 и 100 кг/га для N и МРК, соответственно. Микробный токсикоз (степень снижения прорастания ссмян и роста проростков более чем на 50 %) проявляется при внесении удобрений в дозе 300 кг/га. Эти показатели, по-прежнему, значительно ниже, чем для микробного сообщества контрольной неизвесткованный почвы, где величина зоны гомеостаза достигает 300 кг/га, а микробный токсикоз проявляется при однократной дозе 1000 кг/га ЫРК. Устойчивость

микробного сообщества на удобряемых ранее почвах известкованного фона к минеральным удобрениям также увеличилась (табл. 7).

Итак, прекращение применения удобрений инициирует процесс восстановления биологических свойств почв, что проявляется в нивелировании различий в структуре и составе микробных сообществ удобряемых и контрольных почв, возрастании их устойчивости к дополнительному внесению минеральных удобрений, снижении степени микробной токсичности почв. Период в 10 лет недостаточен для самовосстановления удобряемых дерново-подзолистых почв, так как устойчивость микробного комплекса к дополнительной нагрузке ниже в удобряемых ранее почвах, чем контрольных, и на ряде кислых почв (с внесением N, К и NK) сохраняются проявления микробной фитотоксичности. Полученные результаты свидетельствуют о важности введения в комплексную почвенно-агрохимическую и эколого-токсикологическую оценку почв контроля устойчивости микробного комплекса почв к удобрениям. В качестве таких критериев может быть использован анализ изменений видовой структуры микробных сообществ и их фитотоксическая активность.

Функциональное разнообразие микробных сообществ дерново-подзолистых почв

Для выяснения закономерностей изменения функциональных профилей микробных сообществ почв данные мультисубстратного тестирования были подвергнуты кластерному анализу (рис. 9).

Установлено, что микробные сообщества почв с полным минеральным удобрением резко отличаются по усвоению различных субстратов от контрольных почв и почв с минеральным азотом по обоим фонам, образуя отдельные кластеры. Это указывает на сохранение эффекта длительного воздействия полного минерального удобрения на микробиоту почвы.

субстраты все

Изв+NPK |

NPK- ' |-

Контроль _

Изв+N |_ _

Изв -1___

N —|_

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Linkage Distance

Рис. 9. Дендрограмма сходства (по Варду) микробных комплексов в агроценозе дерново-подзолистой почвы (метод МСТ)

Анализ устойчивости системы в отношении потребляемых субстратов по величине коэффициента (ё), указывает на существенные различия контрольной почвы (<1 = 0,1) и почвы с минеральным азотом (с! = 0,84) и известкованной почвы с полным минеральным удобрением (<1 = 0,95). Такие высокие значения показателя и их значительное отличие от величины в контрольной почве свидетельствуют о существенных изменениях исходной функциональной целостности системы и незавершенности ее восстановления (рис. 10).

30 ЗсайегрМ (Кк 49у*6с)

Рис. 10. Положение образцов в пространстве ранговых распределений

Почвы остальных вариантов занимают промежуточное положение, коэффициент устойчивости лежит в интервале 0,45-0,62. Известкованные почвы с полным минеральным удобрением занимают по этому показателю, как и по многим другим, отдельное место в ряду исследуемых образцов. Данные метода МСТ позволяют четко выявить значимые различия между почвами различной степени окультуренности, что позволяет использовать его при мониторинге.

ВЫВОДЫ

1. Через 8-10 лет после прекращения длительного применения минеральных удобрений во всех вариантах опыта на дерново-подзолистых почвах (контроль, N. ЫРК) произошло нивелирование различий по запасам бактериальной биомассы, потенциальной активности азотфиксации и денитрификации. Различия сохранились только между известкованными и неизвесткованными почвами, как получавшими ранее минеральные удобрения, так и контрольными

вариантами, что свидетельствует о возвращении почв к состоянию соответствующих агрофонов, не получавших удобрения.

2. В результате прекращения применения минеральных удобрений и извести выросло разнообразие комплекса микроскопических грибов и его сходство с контрольной почвой. В удобряемых ранее почвах, снизилась доля токсинобразующих видов: Pénicillium funiculosum, Р purpurogenum. Проявление микробной токсичности обнаружено только на варианте кислой дерново-подзолистой почвы, получавшей ранее NK, а ранее его отмечали и на неизвесткованной почве с полным минеральным удобрением.

3. На основе анализа структуры амилолитического микробного сообщества показано возрастание устойчивости микробной системы дерново-подзолистой почвы к минеральным удобрениям. Увеличилась зона гомеостаза и доза удобрения, приводящая к микробному токсикозу. Однако, они, по-прежнему, значительно ниже, чем в неудобряемой почве, что свидетельствует о незавершенности процесса восстановления биологических свойств почв.

4. Изучение спектра потребляемых субстратов микробными сообществами почв и расчет коэффициента устойчивости свидетельствует о существенных изменениях исходной функциональной целостности системы и незавершенности ее восстановления за прошедший 8-10-летний период.

5. Сравнительный анализ используемых критериев показал, что для оценки устойчивости и восстановления микробных комплексов необходим системный подход, заключающийся в использовании параметров, позволяющих охарактеризовать структурно-функциональную организацию микробных сообществ и их способность к восстановлению.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Козлова Ю.Е. Структура амилолитического микробного сообщества и фитотоксические свойства дерново-подзолистой почвы в период последействия удобрений // Тезисы докладов всероссийской молодежной научной конференции «Растение и почва». Санкт-Петербург, 1999. С. 104.

2. Козлова Ю.Е. Устойчивость микробной системы дерново-подзолистой почвы к минеральным удобрениям // Тезисы докладов Ш съезда Докучаевского общества почвоведов. Москва, 2000. Кн. 2, С. 28.

3. Гранкова А.Ю., Малык Е.А., Козлова Ю.Е. Особенности микробной трансформации углерода и азота в процессе самовосстановления агроэкосистем дерново-подзолистой почвы // Тезисы докладов Ш съезда Докучаевского общества почвоведов. Москва, 2000. Кн. 2, С. 12.

4. Минеев В.Г., Козлова Ю.Е., Кураков A.B., Гомонова Н.Ф., Звягинцев Д.Г. Последействие минеральных удобрений на микробиологические и агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы // Доклады РАСХН. 2001. №4. С. 19-21.

5. Кураков A.B., Козлова Ю.Е. Устойчивость микробного комплекса дерново-подзолистых почв к действию минеральных удобрений // Почвоведение. 2002. № 5. С. 595-600.

6. Козлова Ю.Е., Костина Н.В. Микробиологическая активность дерново-подзолистой почвы после прекращения применения минеральных удобрений // Доклады Московского общества испытателей природы. Москва, 2005. С. 120-121.

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ИДЫ 00510 от 01.12.99 г. Подписано к печати 27.10.2005 г. Формат 60x90 1/16. Уел печ.л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 710 Тел. 939-3890. Тел./факс 939-3891. 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2-й учебный корпус, 627 к

РЫБ Русский фонд

2006-4 22466

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Козлова, Юлия Евгеньевна

ВВЕДЕНИЕ.3

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7

1.1. Устойчивость микробных сообществ почв к антропогенным воздействиям.7

1.2. Влияние удобрений и известкования на физико-химические свойства почв.11

1.3. Реакция микробного сообщества почвы на применение удобрений и извести.14

1.3.1. Влияние интенсификации сельского хозяйства на микробную биомассу.21

1.3.2. Влияние минеральных удобрений и известкования на численность почвенных микроорганизмов.26

1.3.3. Влияние минеральных удобрений на состав и структуру микробных сообществ.32

1.4. Роль почвенных микроорганизмов в возникновении токсикоза почв в агроценозах.39

1.5. Микробиологические свойства ранее длительно удобряемых почв.43

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.47

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования.48

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ .56

3.1. Агрохимическая характеристика вариантов длительного стационарного полевого опыта по изучению влияния и последействия минеральных удобрений и извести на свойства дерново-подзолистои почвы

3.2. Микробиологическая характеристика дерново-подзолистой почвы после прекращения применения минеральных удобрений.

3.2.1. Численность микроорганизмов и запасы микробной биомассы в дерново-подзолистой почве.58

3.2.2. Активность (базального) дыхания дерново-подзолистой почвы.66

3.2.3. Потенциальная активность азотфиксации и денитрификации в дерново-подзолистой почве.68

3.2.4. Разнообразие и структура комплексов микроскопических грибов дерново-подзолистой почвы . 71

3.2.5. Инициированное амилолитическое микробное сообщество дерново-подзолистых почв.79

3.2.6. Устойчивость микробной системы дерново-подзолистой почвы к воздействию минеральных удобрений.84

3.2.7. Функциональное разнообразие микробных сообществ дерново-подзолистых почв.86

Введение Диссертация по биологии, на тему "Микробиологический мониторинг состояния дерново-подзолистой почвы после прекращения применения минеральных удобрений"

Сохранение плодородия и высокой продуктивности культур возможно за счет способности агроэкосистем, обусловленной, главным образом, деятельностью человека, поддерживать оптимальные значения своих параметров (Реймерс, 1994; Соколов, Семенов, 1998). Одним из главных факторов воздействия на почвы агроэкосистем является широкомасштабное применение минеральных удобрений и известкования, которые оказывают существенное влияние на активность, состав и структуру комплекса почвенных микроорганизмов (Микроорганизмы.,1989; Матаруева, 1998; Arnebrant, 1994; Donnison et al., 2000b; Dilly, 2001 и др.). Поддержание жизнедеятельности микробиоты в определенных масштабах положительно отражается на продуктивности почвы. Вместе с тем, длительное применение высоких доз удобрений не всегда дает ожидаемую прибавку урожая. Двойственная природа действия минеральных удобрений заключается в том, что, снабжая растения питательными веществами, удобрения обеспечивают повышение урожая; в то же время, постепенно ухудшая агрохимические и биологические свойства почвы, они в перспективе могут понижать ее плодородие (Авдонин, Лебедева, 1970; Мирчинк, 1988; Минеев, 2000; Prasad et al., 1995). Длительное применение минеральных удобрений существенно влияют на состав, структуру комплекса почвенных микроскопических грибов, что часто сопровождается увеличением содержания токсинообразующих видов (Марфенина, Бондаренко, 1983; Мирчинк, 1988). Падение продуктивности культур указывает на потерю стабильности агроэкосистемы. Это конечная стадия отклика на имеющиеся возмущения, которым предшествуют изменения других параметров, в первую очередь, физико-химических и биологических свойств почв. Поэтому необходим мониторинг за состоянием почвы и разработка критериев оценки состояния микробного комплекса и его способности к самовосстановлению после прекращения использования минеральных удобрений.

Решение этих экологических проблем возможно лишь с помощью научно-обоснованных подходов, позволяющих отразить состояние почвы. В качестве оценки состояния почв при применении минеральных удобрений широко используются показатели биологической активности, такие как: скорость базального дыхания (basal) (Insam et al., 1989), субстрат-индуцированного дыхания (SIR), величина метаболического коэффициента (qC02), (Wardle, Parkinson, 1990; Insam et al., 1991), активность процессов азотного цикла. Кроме того, важнейшим показателем оценки состояния почв, определяющим интенсивность круговорота веществ в экосистеме, направление почвообразовательного процесса и способность почв к самоочищению, является величина биомассы микроорганизмов, а также соотношение грибов и бактерий в структуре биомассы (Ананьева и др., 1994; Паринкина, Клюева, 1995; Bardgett, McAlister, 1999; Dilly et al., 2001). Исследование структуры комплекса почвенных микроорганизмов и ее изменение при различных антропогенных воздействиях важно, как с точки зрения возможности микробной диагностики почвы и изучения микробного разнообразия, так и с точки зрения контроля за их развитием в почве. Однако, до настоящего времени отсутствует системный подход к использованию этих параметров при мониторинге состояния микробного сообщества почв после прекращения длительного применения минеральных удобрений.

Настоящее исследование представляет собой очередной этап работ по изучению влияния минеральных удобрений на свойства почв, проводимых на кафедре агрохимии (Авдонин, Минеев, Гомонова) и биологии почв в 5080 годы (Мирчинк, Степанова, Марфенина, Кураков, Гузев и др.). Результаты этих исследований были использованы при мониторинге состояния микробного сообщества почв после прекращения длительного применения минеральных удобрений.

Целью работы было определение структурно-функциональных параметров микробного комплекса дерново-подзолистых почв через 8-10 лег после прекращения длительного применения минеральных удобрений.

Задачи исследования:

Установлено, что через 10 лет после прекращения длительного (40 лет) применения различных сочетаний минеральных удобрений в дерново-подзолистых почвах (внутри фонов) произошло нивелирование различий по бактериальной биомассе, потенциальной активности азотфиксации и денитрификации. Известкованные варианты по своим микробиологическим свойствам оказались наиболее стабильными и сохранили значения биологических показателей на прежнем более высоком уровне. В удобряемых ранее почвах снизилась доля токсинообразующих видов. Анализ спектра потребляемых субстратов микробными сообществами почв свидетельствует о существенных изменениях исходной функциональной целостности системы и незавершенности ее восстановления за прошедший 10-летний период.

Таким образом, прекращение применения удобрений инициирует процесс восстановления биологических свойств почв, что проявляется в нивелировании различий в структуре и составе микробных сообществ удобряемых ранее и контрольных почв, возрастании устойчивости к дополнительному внесению минеральных удобрений, снижении степени микробной токсичности почв. Период в 10 лет недостаточен для самовосстановления удобряемых дерново-подзолистых почв.

Автор выражает глубокую признательность заведующему кафедрой агрохимии д.с.н., академику РАСХН В.Г. Минееву, д.б.н. А.В. Куракову, к.б.н. М.В. Горленко, к.б.н. Н.В. Костиной, к.б.н. Т.Г. Добровольской, д.б.н. О.Е. Марфениной, к.б.н. А.Е. Ивановой, к.б.н. сотруднику кафедры агрохимии факультета почвоведения МГУ Н.Ф. Гомоновой, за постоянное внимание, ценные консультации и помощь в работе. Автор выражает глубочайшую признательность к.б.н. М.Х. Оразовой и всему коллективу кафедры биологии почв за сотрудничество и поддержку.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Козлова, Юлия Евгеньевна

выводы

1. Через 8-10 лет после прекращения длительного применения минеральных удобрений во всех вариантах опыта на дерново-подзолистых почвах (контроль, N, NPK) произошло нивелирование различий по запасам бактериальной биомассы, потенциальной активности азотфиксации и денитрификации. Различия сохранились только между известкованными и неизвесткованными почвами, как получавшими ранее минеральные удобрения, так и контрольными вариантами, что свидетельствует о возвращении почв к состоянию соответствующих агрофонов, не получавших удобрения.

2. В результате прекращения применения минеральных удобрений и извести выросло разнообразие комплекса микроскопических грибов и его сходство с контрольной почвой. В удобряемых ранее почвах, снизилась доля токсинобразующих видов: Penicillium funiculosum, P. purpurogenum. Проявление микробной токсичности обнаружено только на варианте кислой дерново-подзолистой почвы, получавшей ранее NK, а ранее его отмечали и на неизвесткованной почве с полным минеральным удобрением.

94 1 позволяющих охарактеризовать структурно-функциональную организацию микробных сообществ и их способность к восстановлению.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Почва, как природная система, постоянно подвергается различным воздействиям. Агроиспользование почв является мощным экологическим фактором изменения ее свойств. Изучение изменения структуры и активности микробного сообщества почв при различных воздействиях позволяет понять функционирование природной системы и предотвратить нежелательные изменения в ней (Ананьева, 2003). Выбор биологических показателей для оценки устойчивости агроэкосистем к действию минеральных удобрений является достаточно сложным, т.к. их чувствительность к изменению экологических условий, скорость анализа существенно различаются, а временные и пространственные флуктуации численности и активности микробного сообщества затрудняют интерпретацию результатов. Тем более необходим тщательный и продуманный подход к изучению и оценке состояния почв агроэкосистем после вывода их из активного сельскохозяйственного использования. Ведь сложившаяся ситуация отсутствия минеральных удобрений ставит перед учеными задачу по сохранению достигнутого уровня плодородия почв.

Наиболее обещающим показателем для оценки состояния почв может служить активность микробных сообществ (Ohtonen, 1994). Изучение ранее запасов и динамики микробной биомассы для характеристики почвенной активности и в дальнейшем оценки устойчивости микробоценозов при различных системах удобрений и известковании выявило некоторые закономерности ее изменения. Наибольший эффект на общую биомассу и ее структуру оказывает интенсивная механическая обработка почв - вспашка (Ladd et al., 1994; Francis et al., 2001). Вовлечение почв в сельскохозяйственный оборот приводит к снижению грибной биомассы (Popova, 1993; Bardgett, McAlister, 1999; Bardgett et al., 1999b; Donnison et al., 2000/ Однако^ на количество бактерий и их биомассу обработка и глубина вспашки не оказывают влияния (Полянская и др., 1995; Pankhurst et al., 1995; Frey et al., 1999). Следующим по значимости является фактор времени, учитывающий сезонные изменения микробной биомассы. Обычно сезонные колебания микробной биомассы характеризуются летним максимумом и зимним минимумом (Помазкина и др., 2004; Bardgett et al., 1999). В дерново-подзолистой почве наблюдалось низкое содержание микробной биомассы летом, осенью ее запасы удваивались (Свешникова и др., 2001). Однако, значительных изменений биомассы при внесении минеральных удобрений обнаружено не было. Значения микробной биомассы менялись лишь при высоких уровнях воздействия минеральных удобрений. Наибольшее воздействие на содержание и структуру микробной биомассы, а также на соотношение биофильных элементов оказывает минеральный азот. В одних случаях азотные удобрения снижали биомассу микроорганизмов (Arnebrant et al., 1996; Не et al., 1997), в других приводило к увеличению биомассы грибов (Miah et al., 2000).

Микробная биомасса в исследуемой нами почве различных вариантов опыта практически не различалась. Только общая микробная биомасса в контрольной дерново-подзолистой почве была достоверно выше биомассы в известкованных вариантах: контрольном и с минеральным азотом, это происходило за счет достоверного снижения длины мицелия грибов в известкованных вариантах, а, следовательно, и его биомассы.

Отмечено, что грибы играют более важную роль в протекании биологических процессов в бедных и неудобряемых почвах, чем в интенсивно используемых. Увеличение запасов микробной биомассы происходит в большей степени за счет увеличения биомассы грибов, а не бактерий (Кутузова и др., 2001; Свешникова и др., 2001; Bardgett et al., 1999b).

Преобладающим компонентом микробного комплекса исследуемых нами почв являлись грибы. Биомасса их в исследуемых почвах колебалась от 84% в известкованной почве с внесенным ранее полным минеральным удобрением до 95% в дерново-подзолистой почве с минеральным азотом. Для почвенных грибов наиболее информативно раздельное определение биомасс спор и мицелия, которое дает возможность оценить и состояние грибов в почве (Марфенина, 1994). В этом случае биомасса спор может дать представление о покоящемся запасе (пуле) грибов. Изменение же биомассы мицелия может отражать в целом активизацию или ингибирование грибов в почве. Еще точнее это может быть определено с учетом метаболически активного (живого) мицелия. Нами установлено, что во всех исследуемых почвах весьма велика доля грибных спор в общих запасах грибной биомассы. Известкование дерново-подзолистых почв изменило структуру грибной биомассы. Наблюдалось уменьшение биомассы грибного мицелия и увеличение биомассы спор, что свидетельствует о том, что грибы находятся в почвах агроэкосистем в покоящемся состоянии. Исключение составили варианты с полным минеральным удобрением, в которых биомасса мицелия была всегда выше биомассы спор. Доля растущего мицелия грибов (прижизненное окрашивание флюоресцеин диацетатом с последующей инкубацией) составляла 5-15% от полученного с калькофлюором и снижалась при известковании (Козлова и соавт., 2001). Увеличение доли грибных спор в общих запасах микробной биомассы было установлено при известковании окультуренных почв Владимирского ополья. Угнетение развития грибного мицелия привело к резкому увеличению доли биомассы спор (Свешникова и др., 2001). Итак, недостатком этого показателя для характеристики состояния микробного сообщества почв является невысокая чувствительность к воздействию минеральных удобрений.

Поэтому было предложено использовать величину микробного метаболического коэффициента для характеристики почв агроэкосистем (Благодатская и др., 1995; Ананьева, 2003). В литературе существуют противоречивые сведения о зависимости qC02 и микробной биомассы почв. Одни отмечали тесную зависимость этих показателей для почв одной экосистемы (Wardle, Ghani, 1995), в других работах говорится о том, что величина qC02 не коррелирует с микробной биомассой (Sakamoto, Oba, 1994). Ананьева (2003) установила невысокую пространственную изменчивость qC02 и высокую его чувствительность к воздействиям на почву, что позволяет считать qC02 (характеристикой индексом, показателем, критерием) состояния почвы как биологического объекта. Незначительные различия между вариантами опыта по величине метаболического коэффициента свидетельствуют об успешном восстановлении устойчивости системы за 10 лет после снятия нагрузки, однако, этот процесс пока полностью не завершен. Тем более, что ранее было установлено, что для дерново-подзолистой почвы фактор обработки, или агроиспользование было значимым, т.е. сельскохозяйственное использование этих почв оказывало существенное влияние на устойчивость микробного сообщества.

Как было сказано выше, выбор показателей для характеристики состояния и устойчивости микробных сообществ и почв в целом является очень важным. Сопряженное изучение активности азотфиксации и денитрификации позволяет дать представление не только об азотном статусе, но и оценить его изменения. Как правило, при внесении азотных удобрений интенсифицируются процессы аммонификации, нитрификации (Хазиев, 1982; Карягина и др. 1991; Кутузова и др., 2001; Biederbeck, 1996) и денитрификации (Умаров, 1986; Nohrstedt et al., 1994; Ryan et al., 2000), a процесс азотфиксации тормозится. В настоящее время активность азотфиксации в почве исследуемых вариантов не зависела от интенсивности использования данных территорий. При изучении активности процессов азотфиксации и денитрификации в исследуемых нами почвах было установлено, что потенциальная активность азотфиксации и денитрификации была выше в вариантах почв известкованного фона и максимальных значений достигала в почве, куда ранее вносили полный комплекс удобрений. Таким образом, за прошедший период, когда на данной территории было прекращено применение интенсивных приемов возделывания, активность азотфиксации в разных вариантах опыта выровнилась и осталась на достаточно высоком уровне. Достаточно высокий уровень потенциальной активности денитрификации может быть связан с увеличением плотности популяций денитрифицирующих бактерий, о чем свидетельствует высокая положительная корреляция активности денитрификации и биомассы бактерий (г=0,96 при уровне значимости< 0,001). Ранее уже отмечалось, что размеры газообразных потерь азота в дерново-подзолистых почвах были связаны с численностью денитрифицирующих бактерий, а влияние концентрации нитратного азота не было столь значимым (Кураков и др., 2000).

Большинство исследований по изучению численности различных групп организмов в почвах, где применяли минеральные удобрения, было проведено с использованием традиционных методов - выделение их из почвы на твердые питательные среды. При этом в ряде работ было установлено, что обычно общая численность почвенных микроорганизмов и их активность после удобрения почвы возрастают (Степанова, 1963; Мишустин, 1972; Марфенина, 1976; Дульгеров и др., 1982; Гордеева, Новоселов, 1998; Матаруева, 1998; Dilly, 2001). В удобренных почвах наблюдали увеличение количества бактерий разных физиологических групп, а также актиномицетов (Касимова, 1972; Марченко, 1980;

Павлюкова, Кучма, 1992; Myskow et al., 1994; Biederbeck et al., 1996). В проведенных нами исследованиях по изучению численности микроорганизмов с использованием метода прямой люминесцентной микроскопии было установлено, что сезонные особенности, а также влияние различных минеральных удобрений и известкования на распределение численности бактерий, а также на численность грибов были выражены слабо. Следует отметить увеличение численности бактерий в 2-3 раза в летний период во всех исследуемых почвах опыта. Отсутствие каких-либо изменений численности бактерий при внесении минеральных удобрений не было обнаружено при прямом учете, ранее проводимом Баасом и Арнебрантом (Baath, Arnebrant, 1994). Чаще всего тенденция к возрастанию численности микроорганизмов проявляется при внесении полного минерального удобрения и отмечается для различных типов почв (Марфенина и др., 1980; Дульгеров и др., 1982; Скворцова, Гомонова, 1990). Однако длительное применение азотных удобрений может снизить численность бактерий, численность грибов при этом существенно не меняется (Lovell et al., 1995) или их количество увеличивается (Мирчинк, 1988; Минеев, Ремпе, 1990; Guillemat, Montegut, 1960; Alexander, 1977; Miah et al., 2000).

Особенности структуры микробных сообществ исследуемых нами почв, особенно амилолитического, тесно связаны с внесенными ранее минеральными удобрениями и проведенным известкованием. По-прежнему, наибольшие различия в составе и структуре инициированного амилолитического микробного сообщества сохранились между известкованными и неизвесткованными почвами. Оценка устойчивости почв на основе изменений структуры микробных сообществ и проявлений микробной токсичности показала, что возросла их устойчивость к дополнительному внесению минеральных удобрений. Характеристика видового состава комплексов микроскопических грибов на основе кластерного анализа позволила оценить их стабильность во времени в почвах с различными физико-химическими характеристиками и подтвердила существующие различия между неизвесткованными и известкованными вариантами дерново-подзолистых почв. Анализ функциональных профилей микробных сообществ исследуемых почв выявил резкие различия почв с полным минеральным удобрением от других вариантов опыта по усвоению субстратов. Таким образом, использование показателей, позволяющих охарактеризовать структурно-функциональную организацию микробных сообществ, позволило нам выявить существующие между исследуемыми вариантами опыта различия. Это дает преимущественное право использования этих показателей при мониторинге за состоянием почв, выведенных из активного сельскохозяйственного использования.

В настоящей работе впервые оценена способность микробного комплекса длительно удобряемой дерново-подзолистой почвы восстанавливать свои свойства и поддерживать гомеостаз в агроэкосистеме после прекращения использования минеральных удобрений. Сравнительный анализ используемых критериев показал, что для оценки процессов восстановления микробного комплекса необходим комплексный подход, который помимо интегральных показателей дыхания, микробной биомассы, активности процессов азотного цикла включает анализ видовой структуры комплекса микроорганизмов, определение устойчивости микробной системы к дополнительному внесению минеральных удобрений.

Впервые экспериментально показано, что прекращение применения удобрений инициирует процесс восстановления биологических свойств почв, что проявляется в нивелировании различий в структуре и составе микробных сообществ удобряемых и контрольных почв, возрастании их устойчивости к дополнительному внесению минеральных удобрений, снижении степени микробной токсичности почв. Период в 10 лет недостаточен для самовосстановления удобряемых дерново-подзолистых почв.

Полученные материалы дают представление о микробиологическом состоянии ранее длительно удобряемых дерново-подзолистых почвах, выведенных из интенсивного сельскохозяйственного использования. Эту информацию необходимо использовать при разработке экологически обоснованных норм применения удобрений на этих почвах. Подходы к изучению агроэкосистем, апробированные в работе, могут быть рекомендованы при проведении экологического мониторинга почв агроэкосистем.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Козлова, Юлия Евгеньевна, Москва

1. Авдонин Н.С. Агрохимия. М., МГУ. 1982. 344 с.

2. Авдонин Н.С. Повышение плодородия кислых почв. М.: Колос, 1969.

3. Авдонин Н.С., Лебедева Л.А. Влияние длительного применения удобрений и известкования на свойства кислых почв // Агрохимия. 1970. № 7. С. 3-11.

4. Ананьева Н.Д. Микробиологические аспекты самоочищения и устойчивости почв. М.: Наука. 2003. 223 с.

5. Ананьева Н.Д., Благо датская Е.Б., Орлинский Д.Б., Мякшина Т.Н., Брынских М.Н. Оценка антропогенного воздействия на почву с использованием крупномасштабного картографирования территории // Почвоведение. 1994. № 3. С. 101-107.

6. Аристовская Т.В. Микробиология подзолистых почв. М., Л.: Наука, 1965. 187 с.

7. Арманд А.Д. «Сильные» и «слабые» системы в географии и экологии // Устойчивость геосистем. М., 1983. С. 50-61.

8. Беккер З.Э. Физиология и биохимия грибов. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1988.230 с.

9. Берестецкий О.А. Роль культурных растений в формировании культурных сообществ почв. Автореф. док. дисс. М.,1982. 48 с.

10. Билай В.И. Фузарии. Киев: Наукова думка, 1977. 442 с.

11. Билай В.И., Коваль Э.З. Аспергиллы. Киев: Наукова думка, 1988. 204 с.

12. Билай В.И., Пидопличко Н.М. Токсинообразующие микроскопические грибы. Киев: Наукова Думка, 1970. 291 с.

13. Благодатская Е.В., Ананьева Н.Д., Мякшина Т.Н. Характеристика состояния микробного сообщества почв по величине метаболического коэффициента // Почвоведение. 1995. № 2. С. 205-210.

14. Благодатская Е.В., Богомолов И.Н., Благодатский С.А. Изменение экологической стратегии микробного сообщества почвы, инициированное внесением глюкозы // Почвоведение. 2001. № 5. С. 600-608.

15. Благодатский С.А., Ларионова А.А., Евдокимов И.В. Вклад дыхания корней в эмиссию С02 из почвы // Дыхание почвы. НЦБИ РАН. Пущино, 1993. С. 26-32.

16. Благодатский С.А., Ларионова А.А., Евдокимов И.В. Действие минеральных соединений азота на интенсивность дыхания и эффективность роста микроорганизмов в почве // Почвоведение. 1992. № 9. С. 88-96.

17. Бондаренко Н.Г. Микробиологическое состояние дерново-подзолистой почвы при использовании минеральных удобрений и извести. Автореф. Дисс. .канд.биол.наук, 1980. 25 с.

18. Бурдюков В.Г., Телюкин В.А. Биологическая активность почвы при разных условиях питания растений // Агрохимия. 1983. № 4. С. 90-94.

19. Былинкина В.Н. Фишкова Э.С. Влияние длительного применения удобрений на микрофлору черноземных почв // Труды ВНИИ с.-х. микробиологии. 1953. Т. 13. С. 28-32.

20. Бычкова Л.А. Последействие различных систем удобрения на азотный режим дерново-подзолистой почвы. Автореф. .дис.канд.биол.наукМ., 1999.26с.

21. Воронин А.Д., Зайцева Т.Н., Тюгай 3. Влияние длительного применения минеральных удобрений и извести на физическое состояние дерново-подзолистых почв // Продуктивность почв Нечерноземной зоны и пути ее увеличесния. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. С. 71-79.

22. Гаджиева М.А. Влияние удобрений на развитие грибов и их состав в прикорневой зоне озимой пшеницы // Известия АН Аз.ССР. № 3. С. 110-117.

23. Галимова Р.А. Сезонная динамика численности микроорганизмов в длительно удобряемых светло-каштановых почвах Алма-Атинской области // Известия АН Каз.ССР,сер.биология. 1971. № 3. С. 35-42.

24. Герт Н.Б., Мамочкина Л.И. Опыт применения метода мультисубстратного тестирования для оценки функциональной структуры микробного сообщества // Микробиология почв и земледелия. Санкт-Петербург. 1998. С. 67.

25. Гомонова Н.Ф. Влияние извести и длительного применения минеральных удобрений на активность уреазы и урожай некоторых культур // Вестник Моск. ун-та. Сер. Почвоведение. 1977. № 4. С. 80-85.

26. Гомонова Н.Ф. Влияние 25-летнего применения минеральных удобрений на агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы в метровом профиле // Агрохимия. 1980. № 10. С. 38-46.

27. Гомонова Н.Ф. Влияние 30-летнего применения минеральных удобрений на урожай и плодородие дерново-подзолистой почвы // В сб. продуктивность почв Нечерноземной зоны и пути ее увеличения. Изд-во Моск. ун-та, 1984 С. 116-123.

28. Гомонова Н.Ф. Воспроизводство плодородия дерново-подзолистых почв после длительного применения минеральных удобрений // В кн. «Современное развитие научных идей Д.Н. Прянишникова». М., Наука, 1991. С. 58-72.

29. Гомонова Н.Ф. Дегидрогеназная активность дерново-подзодлистой почвы при длительном применении минеральных удобрений и извести // Биологические науки. 1979. № 7. С. 90-94.

30. Гомонова Н.Ф. Нитрифицирующая активность и уровень плодородия дерново-подзолистой почвы при длительном применении минеральных удобрений и извести // Химия в сельском хозяйстве. 1981. Т. 19. №3. С. 19-23.

31. Гомонова Н.Ф., Овчинникова М.Ф. Влияние длительного применения минеральных удобрений и известкования на химические свойства, групповой и фракционный состав гумуса дерново-подзолистой почвы // Агрохимия. 1986. №1. С. 85-90.

32. Гордеева Т.Х., Новоселов С.И. Влияние доз азотного удобрения на ризоценоз озимой ржи // Экология и генетика популяций. Йошкар-Ола, 1998. С. 210-212.

33. Горленко М.В., Афанасьева М.М. Почвенные микроскопические грибы и актиномицеты антагонисты Helmintosporium sorokinianum II Микол. и фитопатол. 1977. Т. 11. № 6. С. 492-498.

34. Горленко М.В., Кожевин П.А. Мультисубстратное тестирование природных микробных сообществ. М.: МАКС Пресс, 2005. 88 с.

35. Гродзинский A.M. , Богдан Г.Н., Головко Э.А., Дзюбенко Н.Н., Мороз П.А., Прутенская Н.И. Аллелопатическое почвоутомление. Киев: Наукова Думка, 1979. 247 с.

36. Гродзинский A.M. Проблема почвоутомления и аллелопатия // В сб. «Физиолого-биохимические основы взаимодействия растений в фитоценозах». Киев: Наукова Думка, 1974. вып. 5. С. 3-9.

37. Гузев B.C., Бондаренко Н.Г., Вызов Б.А., Мирчинк Т.Г., Звягинцев Д.Г. Структура инициированного микробного сообщества как интегральный метод оценки микробиологического состояния почвы // Микробиология. 1980а. Т. 49. № 1. С. 134-139.

38. Гузев B.C., Бондаренко Н.Г., Мирчинк Т.Г. Амилолитическое микробное сообщество окультуренной дерново-подзолистой почвы // Вестн. Моск.ун-та, Сер. 17. Почвоведение, 1980b. № 4. С. 24-32.

39. Гузев B.C., Бызов Б.А., Звягинцев Д.Г. Амилолитическое микробное сообщество в черноземе // Микробиология. 1981. Т. 50. Вып. 4. С. 693-699.

40. Добровольский Г.В. Структурно-функциональная роль почвы в устойчивости наземных экосистем // Экология и почвы. Избранные лекции I-VII школ. Пущино, 1998. С. 9-15.

41. Драбкова В.Г. Темпы природного и антропогенного эвтрофирования озер // Восстановление экосистем малых озер С.-П.: Наука, 1994 С. 48-53.

42. Дудка И.А. Определитель почвенных сумчатых грибов. Киев: Наукова думка, 1978. 263 с.

43. Дурынина Е.П. Роль почвы в устойчивости растений к патогенным грибам в агроценозах. М., 2001. 401 с.

44. Дурынина Е.П., Великанов Л.Л. Почвенные фитопатогенные грибы. М.: Изд-во МГУ, 1984. 107 с.

45. Дурынина Е.П., Пахненко О.А. Микотоксины и их инактивация в агроэкосистемах // Удобрения и химические мелиоранты в агроэкосистемах. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. С. 441-456.

46. Епанчинов А.В. Микрофлора почвы под кукурузой после применения удобрений // Прикл. биохимия и микробиология. 1976. Т. 12. № 6. С. 927-933.

47. Звягинцев Д.Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии. М.: МГУ, 1991.303 с.

48. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М., 1987. 256 с.

49. Звягинцев Д.Г., Добровольская Т.Г., Зенова Г.М., Полянская JI.M. Чернов И.Ю. Теоретические основы экологической оценки микробных ресурсов почв // Почвоведение. 2002. № 4. С. 65-73.

50. Зенова Г.М., Звягинцев Д.Г. Антропогенные изменения структуры комплекса почвенных актиномицетов // Почвоведение. 1998. № 6. С. 680-688.

51. Иванникова JI.A. Эмиссия С02 из почвы при поступлении в нее различных органических материалов // Дыхание почвы. НЦБИ РАН. Пущино, 1993. С. 52-58.

52. Илялетдинов А.Н., Сергеева P.M. Бессменное возделывание сахарной свеклы и кукурузы причина токсикоза орошаемой светло-каштановой почвы // В сб. «Фитотоксические свойства почвенных микроорганизмов». Л.: ВНИИ с.-х. Микробиологии, 1978. С. 137-146.

53. Калининская Т.А., Миллер Ю.М. Pao В.Р., Белов Ю.М. Активность несимбиотической азотфиксации в почвах рисовых полей / Повышение плодородия почв рисовых полей. М., 1977. С. 97-106.

54. Карягина JI.A., Воробьева Е.Н. Влияние различных систем удобрений на микробиологический режим дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1980. № 11. С. 65-69.

55. Карягина JI.A., Костюкевич Л.И., Богдевич И.М. и др. Влияние известкования на биологическую активность и баланс гумуса в дерново-подзолистой суглинистой почве // Почвоведение. 1991. № 10. С. 84-91.

56. Карягина Л.А., Стефанькина М.М., Воробьева Е.Н., Тимошенко Г.П. Влияние удобрений на изменение биологического состояния дерново-подзолистой почвы // Почвенные исследования и применение удобрений. 1981. Вып. 12. С. 17-24.

57. Касимова Г. С. О вилянии различных составов минеральных удобрений на микрофлору почв // Учен. зап. Азерб. ун-та, сер. биол.наук. 1972. №4. С. 14-23.

58. Каутская Л.Б. Некоторые микробиологические показатели чернозема мощного слабовыщелоченного при длительном применении минеральных удобрений // Микроорганизмы как компонент биогеоценоза. Алма- Ата. 1982. С. 115-116.

59. Кефели В.И. Калевич А.Е., Филимонова М.В. Продуктивность растений и плодородие почв как биосферное явление // Почвоведение. 1995. № 1. С. 43-49.

60. Кириленко Т.С. Атлас родов почвенных грибов. Киев: Наукова думка, 1977.128 с.

61. Кириленко Т.С. Определитель почвенных сумчатых грибов. Киев: Наукова Думка, 1978. 263 с.

62. Клебанович Н.В., Мороз Г.В. Влияние известкования на микрофлору и микробиологические особенности дерново-подзолистых почв Белоруссии //Почвоведение. 1998. № 1. С. 74-77.

63. Кожевин П.А. Микробные популяции в природе. М.: Изд-во МГУ, 1989. 191 с.

64. Колошко О.И. Численность и видовой состав аммонифицирующих бактерий показатели биологической активности торфяно-болотных почв // Вестн. Белорус, ун-та, сер. 2. 1982. № 1. С. 25-29.

65. Красильников Н.А. Микроорганизмы почв и высшие растения. М: Изд-во АН СССР, 1958. 462 с.

66. Кудеяров В.Н., Благодатский С.А., Ларионова А.А. Изменение внутрипочвенных потоков азота при внесении азотных удобрений // Агрохимия. 1990. № 11. С. 47-53.

67. Кудеяров В.Н., Хакимов Ф.И., Деева Н.Ф., Ильина А.А., Кузнецова Т.В., Тимченко А.В. Оценка дыхания почв России // Почвоведение. 1995. № 1.С. 33-42.

68. Кураков А.В. Минеральные удобрения как фактор воздействия на микробную систему почв. Дисс.канд.биол.наук. М., 1983. 193 с.

69. Кураков А.В., Гузев B.C., Мирчинк Т.Г. Влияние основных биогенных элементов на амилолитическое микробное сообщество выщелоченного чернозема//Микробиология. 1983. Т. 52. № 4. С. 638-645.

70. Кураков А.В. Костина Н.В., Егоров B.C., Басария Э.Г., Умаров М.М., Минеев В.Г. Биомасса и активность денитрифицирующих бактерий в дерново-подзолистых почвах при внесении минеральных удобрений // Почвоведение. 2000. № 5. С. 584-589.

71. Кураков А.В. Попов А.И., Евдокимов И.В., Култышева Е.М. Нитрифицирующая активность микроскопических грибов на питательных средах и в почве // Вестник Моск. ун-та, Сер. почвоведение, 1995. № 1. С. 54-62.

72. Курганова Е.В. Плодородие почв и эффективность минеральных удобрений в Московской области. М.: Изд-во Московского университета, 1999. 152 с.

73. Кутузова Р.С., Сирота Л.Б., Орлова О.В., Воробьева Н.И. Микробное сообщество и анализ почвенно-микробиологических процессов в дерново-подзолистой почве // Почвоведение. 2001. № 3. С. 320-332.

74. Ларионова А.А., Розанова Л.Н., Евдокимов И.В., Ермолаев A.M. Баланс углерода в естественных и антропогенных экосистемах лесостепи // Почвоведение. 2002. № 2. С. 177-185.

75. Лебедева Л.А., Егорова Е.В. Активность ферментов в дерново-подзолистой почве и качество кормовых культур при длительном и однократном применении минеральных удобрений // Биологические науки. 1983. №7. С. 101-105.

76. Лугаускас А.Ю., Шляужене Д.Ю. Микромицеты и клевероутомление почв // Микробиологические процессы в почвах и урожайность сельскохозяйственных культур. Материалы к секции респ.конф. Вильнюс, 1986. С. 217-219.

77. Макаров Б.Н. Дыхание почвы и роль этого процесса в углеродном питании растений // Агрохимия. 1993. № 8. С. 94-104.

78. Мамилов А.Ш., Бызов Б.А., Степанов А.Л., Звягинцев Д.Г. Дифференцированный учет грибной и бактериальной биомассы в почве при разложении растительных остатков // Почвоведение. 2000. № 12. С. 1457-1462.

79. Маринеску К.М., Демченко Е.Н., Кравчук И.А., Танас Т.М., Маринеску С.И. Микробиологические аспекты агроэко логического мониторинга почв // Тез докл. IV Всесоюзной научной конференции Микроорганизмы в сельском хозяйств. Пущино, 1992. С. 129-130.

80. Марфенин Н.Н. Проблемы устойчивости биологических систем. Харьков, 1990.218 с.

81. Марфенина О.Е. Антропогенные изменения комплексов микроскопических грибов в почвах. Автореф. дисс.докт.биол.наук. М., 1999. 49 с.

82. Марфенина О.Е. Влияние длительного применения минеральных удобрений и извести на микрофлору дерново-подзолистых почв. Дисс. канд.биол.наук, 1976. 161 с.

83. Марфенина О.Е. Микологический мониторинг почв: возможности и перспективы // Почвоведение. 1994. № 1. с. 75-80.

84. Марфенина О.Е., Бондаренко Н.Г. Влияние минеральных удобрений на почвенные микроскопические грибы // Биол.науки. 1983. № 4. С. 6-15.

85. Марфенина О.Е., Бондаренко Н.Г., Мирчинк Т.Г. Характеристика комплекса микроскопических грибов при длительном удобрении и известковании // Биологические науки. 1980. № 1. С. 97-102.

86. Марфенина О.Е., Мирчинк Т.Г. Микроскопические грибы при антропогенном воздействии на почву // Почвоведение. 1988. №9. С. 107-112.

87. Марченко А.И. Микробиологическая характеристика дерново-подзолистой почвы при длительном применении минеральных удобрений и извести. Дисс. канд.биол.наук. Москва, 1980. 132 с.

88. Матаруева И.А. Об оценке микробиологической активности дерново-подзолистых почв // Почвоведение. 1998. № 1. С. 78-87.

89. Матаруева И.А. Состояние почвенной экосистемы при различном режиме поступления органического вещества в почву // Ученые аграрники с.-х. производству: Мат. Научно-практич. Конф. Кострома, 1995. С. 109-112.

90. Мерзлая Г.Е., Афанасьев Р.А. Агроэкологическая эффективность различных систем удобрений на дерново-подзолистых почвах // Почвоведение. 1995. № 8. С. 1022-1026.

91. Микроорганизмы и охрана почв. Под ред. Звягинцева Д.Г. М.: Изд-во Моск.ун-та, 1989. 206 с.

92. Мингазова Н.М. Антропогенные изменения и восстановление экосистем малых озер (на примере Среднего Поволжья). Дисс. док.биол.наук. Казань, 1999.

93. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. М.: Агропромиздат, 1990.287 с.

94. Минеев В.Г. Экологические функции агрохимии в современном земледелии // Агрохимия. 2000. № 5. С. 5-13.

95. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Дурынина Е.П., Зенова Г.М., Скворцова И.Н. Изменение биоразнообразия в агроэкосистеме при длительном антропогенном воздействии // Доклады Россельхозакадемии. 1997. № 4. С. 18-20.

96. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Зенова Г.М., Скворцова И.Н. Изменение свойств дерново-подзолистой почвы и ее микробоценоза при интенсивном антропогенном воздействии // Почвоведение. 1999а. № 4. С. 455-460.

97. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Скворцова И.Н., Виноградова К.А., Лему Е.Т. Агрохимические, микробиологические и фитотоксические свойства дерново-подзолистой почвы в период последействия удобрений // Агрохимия. 1999b. № 7. С. 19-23.

98. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Скворцова И.Н., Дж. Диксон Влияние органических и минеральных удобрений в период их последействия на агрохимические и микробиологические свойства дерново-подзолистой почвы // Агрохимия, 1998. № 12. С. 5-6.

99. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Изменение микробоценоза и токсичность почв при применении высоких доз минеральных удобрений // Биология почв антропогенных ландшафтов. Днепропетровск: ДДУ, 1995. С. 21-32.

100. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Агрохимия, биология и экология почвы. М.: Росагропроиздат, 1990. 206 с.

101. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Эколого биологическая оценка применения средств Химизации на разных типах почв // Почвоведение. 1995. № 8. С. 1011-1021.

102. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Экологические последствия длительного применения повышенных и высоких доз минеральных удобрений // Агрохимия. 1991. № 3. С.35-49.

103. Мирчинк Т.Г. О грибах, обусловливающих токсичность дерново-подзолистых почв различной степени окультуренности // Микробиология. 1957. Т. 26. № 1.С. 78-85.

104. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология. М.: МГУ, 1988. 220 с.

105. Мирчинк Т.Г. Распространение грибов-токсинообразователей в некоторых типах почв и образование токсинов в естественных условиях // В сб. Микроорганизмы в сельском хозяйстве. М.: Изд-во МГУ, 1963. С. 336-352.

106. Мирчинк Т.Г., Бондаревская Ф.Г. Фитотоксины почвенных сапрофитных грибов // В сб. Микроорганизмы в сельском хозяйстве. М.: Изд-во МГУ, 1970. С. 312-323.

107. Мирчинк Т.Г., Гузев B.C. Продуктивность почв Нечерноземной зоны и пути ее увеличения. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. С. 80-95.

108. Михновская А.Л., Басова А.И. Микрофлора черноземов лесостепи Украины // В сб. Систематика, экология и физиология почвенных грибов. Киев: Наукова Думка, 1975. С. 77-89.

109. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия М.: Наука, 1972. 343 с.

110. Мишустин Е.Н. Пути улучшения азотного баланса пахотных почв СССР и выполнение продовольственной программы. Изв. АН СССР. Серия биол. 1983. № 3. С. 325-344.

111. Мишустин Е.Н., Пушкинская О.И Эколого-географические закономерности в распространении почвенных микроскопических грибов // Изв. АН СССР, Сер.биол. 1961. Т. 25. С. 641-660.

112. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. М.: Мир. 1992. 184 с.

113. Никитишен В.И. Изменение плодородия серых лесных почв ополий под влиянием длительного внесения удобрений // Почвоведение. 2002. № 2. С. 205-215.

114. Никитишен В.И., Дмитракова Л.К., Заборин А.В. Продуктивность использования растениями калия на фоне длительного внесения удобрений и агроценозах // Агрохимия. 1996. № 2. С. 11-20.

115. Новиков В.В. Особенности биологических циклов азота и углерода в условиях длительного антропогенного воздействия // Тез.докл. всероссийской молодежной научной конференции Растение и почва. 1999.с. 163-164.

116. Овчинникова М.Ф., Гомонова Н.Ф., Зенова Г.М. Изменение свойств почвы и продуктивности агроценозов при длительном применении различных систем удобрений // Почвоведение. 2005. № 1. С. 104-112.

117. Орлов Д.С., Бирюкова О.И. Гумусное состояние почв Нечерноземной зоны Европейской части РСФСР // В сб. Продуктивность почв Нечерноземной зоны и пути ее увеличения. Из-во Моск. ун-та, 1984. С. 62-70.

118. Паринкина О.М., Клюева Н.В, Микробиологические аспекты уменьшения естественного плодородия почв при их сельскохозяйственном использовании // Почвоведение. 1995. № 5. С. 573-581.

119. Пидопличко Н.М. Грибы паразиты культурных растений. Определитель. Т. 3. Пикнидиальные грибы.Киев: Наукова думка, 1978. 215 с.

120. Полянская JI.M., Гейдебрехт В.В., Звягинцев Д.Г. Биомасса грибов в различных типах почв // Почвоведение. 1995. №5. С. 566-572.

121. Помазкина Л.В., Котова Л.Г., Лубнина Е.В., Зорина С.Ю., Лаврентьева А.С. Устойчивость агроэкосистем к загрязнению фторидами. Иркутск: Издательство Института географии СО РАН. 2004. 225 с.

122. Помазкина Л.В., Лубнина Е.В. Сезонная и многолетняя динамика содержания углерода микробной биомассы в пахотных почвах лесостепи Прибайкалья // Почвоведение. 2002. № 2. С. 186-192.

123. Прокошев В.И., Вьюгина Т.А. Влияние минеральных удобрений на вымывание элементов питания из почвы / В сб. Вопросы известкования почв. Пермь, 1976. Вып. 3. С. 40-42.

124. Раськова Н.В. Изменение ферментативного комплекса почв под влиянием антропогенного фактора // В кн. «Экологическая роль микробных метаболитов». М.: Изд-во МГУ, 1986. С. 41-56.

125. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). М.: Молодая гвардия, 1994. 367 с.

126. Ремпе Е.Х., Филимонов Д.А., Стрельникова Р.А. Влияние температуры, влажности и реакции почвы на размер газообразных потерь азота удобрений и микробиологические процессы в почве // Агрохимия. 1980. № 11. С. 9-14.

127. Реймерс Н.Ф. Популярный биологический словарь. М.: Наука, 1991. 537 с.

128. Самсонова В.П., Мешалкина Ю.Л., Дмитриев Е.А. Структура пространственной вариабельности агрохимических свойств пахотной дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1999. № 11. С. 1359-1366.

129. Самцевич С.А., Стефанович Л.И. О токсичности почвы под бобовыми и небобовыми растениями при внесении азотных удобрений // В сб. «Фитотоксические свойства почвенных микроорганизмов». Л., ВНИИ с.-х. микробиологии, 1978. С. 146-158.

130. Саникидзе Г.С. О влиянии удобрений на микробиологические процессы в почве плантаций благородного лавра // Микробиология. 1964. Т. 33. №2. С. 112-117.

131. Свешникова А. А., Полянская Л.М., Лукин С.М. Микробные комплексы почв различных угодий Владимирской области // Почвоведение. 2001. №4. С. 461-468.

132. Скворцова И.Н., Гомонова Н.Ф. Микроорганизмы почвы, развивающиеся в олиготрофных условиях // Доклады РАСХН. 1990. № 1. С. 30-34.

133. Скворцова И.Н., Самсонова В.П., Стеценко А.В., Павленко Н.В. Характеристика дерново-подзолистой почвы под лесом и пашней по соотношению аэробных и анаэробных бактерий // Почвоведение. 2001. № 1. С. 97-100.

134. Смагин А.В. К теории устойчивости почв // Почвоведение. 1994. № 12. С. 26-33.

135. Смагин А.В. Режим функционирования динамических биокосных систем//Почвоведение. 1999. № 12. С. 1433-1447.

136. Соколов О.А., Семенов В.М. Устойчивость экосистем к воздействию антропогенных факторов // Экология и почвы. Избранные лекции I-VII школ. Пущино, 1998. С. 93-113.

137. Степанова Л.Н. Роль почвенных бактерий в токсичности дерново-подзолистых почв. Автореф. Дис. .канд.биол.наук. М., 1963. 22 с.

138. Тишков А.А. Факторы и механизмы устойчивости геосистем. М., 1989. 186 с.

139. Умаров М.М. ассоциативная азотфиксация. М., 1986. 153 с.

140. Хабибулина Ф.М. Почвенные микромицеты в условиях интенсивной рекреационной нагрузки // Сб. Международной конференции «Проблемы антропогенного почвообразования». 1997. Т. 1. С. 117-119.

141. Хазиев Ф.Х. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв. М., Наука, 1982. 203 с.

142. Черных И.Н. Агрохимические пути воспроизводства плодородия дерново-подзолистой почвы после длительного (36 лет) применения минеральных удобрений. Дисс. канд.биол. наук. М., 1989. 287 с.

143. Шильников И.А., Лебедева Л.А. Известкование почв. М. Агропромиздат, 1987. 172 с.

144. Явтушенко В.Е., Цуриков Л.Н., Шмырева Н.Я. Баланс и трансформация азота удобрений в эродированной дерново-подзолистой почве центрального Нечерноземья // Почвоведение. 1999. № 11. С. 13671375.

145. Alexander М. Introduction to soil microbiology // New-York, Chichester, Brisbane, Toronto. 1977. 467 p.

146. Anderson T.-H., Domsch K.H. Applicattion of eco-physiological quotients (q C02 and qD) on microbial biomasses from soils of different cropping histories // Ibid. 1990. V. 22. N 2. P. 251-255.

147. Anderson T.-H., Domsch K.H. Maintenance requirements of actively metabolizing microbial populations under in situ conditions // Ibid. Soil Biol.Biochem. 1985. V. 17. N 2. P. 197-203.

148. Antil R.S., Lovell R.D., Hatch D.J., Jarvis S.C. Mineralization of nitrogen in permanent pasture amended with fertilizer or dung // Biology and Fertility of Soils. 2001. V. 33. Iss 2. P. 132-138.

149. Arnebrant K. Nitrogen amendments reduce the growth of extramatrical ectomycorrhizal mycelium//Mycorrhiza. 1994. V. 5. Iss 1. P. 7-15.

150. Arnebrant K., Baath E., Soderstom В., Nohrstedt H.O. Soil microbial activity in 11 Swedish coniferous forests in relation to site fertility and nitrogen fertilization // Scan. J. Forest Res. 1996. V. 11. Iss 1. P. 1-6.

151. Arnebrant K., Baath E., Soderstrom B. Changes in microfungal community structure after fertilization of Scots pine forest soil with ammonium nitrate or urea // Soil Biol. Bioch. 1990. V. 22. Iss 3. P. 309-312.

152. Baath E., Arnebrant K. Growth-rate and response of bacterial communities to pH in limed and ash treated forest soils // Soil Biol. Bioch. 1994. V. 26. Iss 8. P.995-1001.

153. Baath E., Arnebrant K. Microfungi in coniferous forest soils treated with lime or wood ash // Biology and Fertility of Soils. 1993. V. 15. Iss 2. P. 91-95.

154. Bagyaraj D.J., Rangaswami G. Effect of heavy doses of ammonium sulphate on the microflora of soil and the rhizosphere of ragi // Mysore Journ. Agricult.Sci. 1968. V. 2 p. 40.

155. Bardgett R.D., Frankland J.C., Whittaker J.B. The effects of agricultural management on thee soil biota of some upland grasslands // Agriculture Ecosystems & Environment. 1993. V. 45. Iss 1-2. P. 25-45.

156. Bardgett R.D., Hobbs P.J., Frostegard A. Changes in soil fungal-bacterial biomass ratios following reductions in the intensity of management of an upland grassland // Biol. Fert. Soils. 1996. V. 22. Iss 3. P. 261-264.

157. Bardgett R.D., James L., LeemansD.K. Microbial biomass and activity in a grassland soil amended with different application rates of silage effluent // Bioresource Technology. 1995a. V. 52. Iss 2. P. 175-180.

158. Bardgett R.D., Kandeler E., Tscherko D., Hobbs P.J., Bezemer T.M., Jones Т.Н., Thompson L.J. Below ground microbial community development in a high temperature world // Oikos. 1999a. V. 85. Iss 2. P. 193-203.

159. Bardgett R.D., Leemans D.K. The short effects of cessation of fertilizer applications, liming, and grazing on microbial biomass and activity in a reseeded upland grassland soil //Biol. Fert. Soils. 1995b. V. 19. Iss 2-3. P. 148-154.

160. Bardgett R.D., Lovell R.D., Hobbs P.J., Jarvis S.C. Seasonal-changes in soil microbial communities along a fertility gradient of temperate grassland // Soil Biol. Biochem. 1999b. V. 31. Iss 7. P. 1021-1030.

161. Bardgett R.D., McAlister E. The measurement of soil fungal : bacterial biomass ratios as an indicator of ecosystem self-regulation in temperate graslands // Biol. Fert. Soils. 1999. V. 29. Iss 4. P.282-290.

162. Barron G.L. The genera of Hyphomycetes from soil. The Williams&Wilkins company. Baltimore. 1968. 364 p.

163. Beese F., Hartmann A., Beck Т., Rackwitz R., Zeller L. Microbial community structure and activity in agricultural soils under different management //J. Plant Nutr. Soil Sci. 1994. V. 157. Iss 3. P. 187-195.

164. Biederbeck V.O., Campbell C.A., Ukrainetz H., Curtin D., Bouman O.T. Soil microbial and biochemical properties after 10 years of fertilization with urea and anhydrous ammonia // Can. J. Soil Sci. 1996. V. 176. Iss 1. P. 7-14.

165. Blagodatskaya E.V., Anderson Т. H. Interactive effects of pH and substrate quality on the fungal-to-bacterial ratio and QC02 of microbial communities in forest soils // Soil /Biol. Biochem. 1998. V. 30. P. 1269-1274.

166. Blue W.G., Kno C.E., Westgate P.L. Influence of soil profile characteristics and nutrient concentrations of fungi and bacteria in Leon fine sand // Soil science. 1955. V. 80. N4. P. 303-308.

167. Booth C. Fusarium / Laboratory guide to the identification of the major species. Commonwealth mycological institute. Kew. Surrey. 1977. 58 p.

168. Booth C. The genus Fusarium / Commonwealth mycological institute. Kew. Surrey. 1971.237 р.

169. Brodie E., Edwards S., Clipson N. Bacterial community dynamic across a floristic gradient in a temperate upland grassland ecosystem // Microbiol. Ecol. 2002. V. 44. P. 260-270.

170. Brodie E., Edwards S., Clipson N. Soil fungal community structure in a temperate upland grassland soil // FEMS Microbiol. Ecol. 2003. V.45.P. 105-114.

171. Brye K.R., Norman J.M., Bundy L.G., Gower S.T. Nitrogen and carbon leaching in agroecosysterms and their role in denitrification potential // J. Environ. Qual. 2001. V. 30. Iss 1. P. 58-70.

172. Dilly O. Metabolic and anabolic responses of arable and forest soils to nutrient addition // J. Plant Nutr. Soil Sci. 2001. V. 164. Iss 1. P. 29-34.

173. Domsh K.H., Gams W., Andersen Т.Н. Compendium of soil fungi. London: Acad 1993. V. 1. 859 p.

174. Donnison L.M., Griffith G.S., Bardgett R.D. Determinants of fungal growth and activity in botanically diverse haymeadows: effects of litter type and fertilizer additions // Soil Biol. Bioch. 2000a. V. 32. Iss 7. P. 289-294.

175. Donnison L.M., Griffith G.S, Hedger J., Hobbs P.J., Bardgett R.D. Management influences on soil microbial and fungal communities of botanically diverse haymeadows in northern England and Wales // Soil Biol. Bioch. 2000b. V. 32. Iss 7. P. 253-263.

176. Elc H., Andesson S., Arnebrant K., Soderstom B. Growth and assimilation of NH4+ and NO3" by Paxillus involutus in association with Betula pendula and

177. Picea abies as affected by substrate pH // New Phytologist. 1994. V. 128. Iss 4. P. 629-637.

178. Ellis M.B. Dematiaceous Hyphomycetes / Commonwealth mycological institute. Kew. Surrey. 1971. 608 p.

179. Eom A.H., Hartnett D.C., Wilson G.W.T., Figge D.A.H. The effect of fire, mowing and fertilizer amendment on arbuscular mycorrhizas in tallgrass prairie // Amer.Midland Natur. 1999. V. 142. Iss 1. P. 55-70.

180. Fettell N.A., Gill H.S. Long-term effects of tillage, stubble and nitrogen management on properties of red-brown earth // Aust. J. Exp. Agricul. 1995. V. 35. Iss 7. P.923-928.

181. Fog K., The effect of added nitrogen on the rate of decomposition of organic mater // Biol. Rev. 1988. V. 63. P. 433-462.

182. Francis G.S., Tabley F.J., White K.M. Soil degradation under cropping and its influence on wheat yield on a weakly structured New-Zealand silt loam // Aust. J. Soil Res. 2001.V. 39. Iss 2. P. 291-305.

183. Frey S.D, Elliott E., Paustian K. Bacterial and Fungal abundance and biomass in conventional and no-tillage agroecosystems along two climatic gradients // Soil Biol. Biochem. 1999. V. 31. Iss 4. P. 573-585.

184. Frostegard A., Baath E., Tunlid A. Shifts in the structure of soil microbial communities in limed forest as revealed by phospholipid fatty acid analysis // Soil Biol. Biochem. 1993. V. 25. Iss 6. P.723-730.

185. Gams W. Cephalosporium-artige Schimmelpilze (Hyphomycetes) Jena: Fischer Verlag. 1971. 262 p.

186. Garciagil J.C., Plaza C., Solerrovira P., Polo A. Long-term effects of municipal solid waste compost application on soil enzyme activities and microbial biomass // Soil Biol. Biochem. 2000. V. 32. Iss 13. P. 1907-1913.

187. Garrett S.D. Pathogenic root-infecting fungi // L.: Cambridge, University Press. 1970. 294 p.

188. Goladi J.T., Agbenin J.O. The cation exchange properties and microbial carbon, nitrogen and phosphorus in savanna alfisol under continuous cultivation // J.Sci. Food Agric. 1997. V. 75. Iss 4. P. 412-418.

189. Gothe L., Soderberg H., Sjolander Т., Nohrstedt H.O. Effects on water chemistry, benthic invertebrates and brown trout following forest fertilization in central Sweden //Scan. J. Forest Res. 1993. V. 8. Iss 1. P. 81-93.

190. Guggenberger G.,.Frey S.D, Six J., Paustian K., Elliott E.T. Bacterial and Fungal cell-wall residues in conventional and no-tillage agroecosystems // Soil Biol. Biochem. 1999.

191. Guillemat J., Montegut J. The effect of mineral fertilizers on some soil fungi // The Ecology of soil fungi. Liverpool: university Press. 1960. P. 98-111.

192. Harney S., Widden P. The ecology of Paecilomyces farinosus in 2 balsam fir forests infested with spruce budworm // Can. J. Bot. J. Can. 1991. V. 69. Iss 3. P. 512-515.

193. He Z.L., Wu J., Odonnell A.G., Syers J.K. Seasonal responses in microbial biomass carbon, phosphorus and sulfur in soils under pasture // Biol. Fert. Soils. 1997. V. 24. Iss 4. P. 421-428.

194. Jennings D.H. The physiology of fungal nutrition. Cambridge University Press, UK. 1995.231 р.

195. Jonasson S., Michelsen A., Schmidt I.K. Nielsen E.V. Callaghan T.V. Microbial biomass C, N and P in 2 Arctic soils and responses to addition of NPK fertilizer and sugar implications for plant nutrient uptake //Oecologia. 1996. V. 106. Iss 4. P. 507-515.

196. Kandeler E., Stremmer M., Klimanek E.M. Response of soil microbial biomass, urease and xylanase within particle-size fractions to long-term soil-management // Soil Biol. Biochem. 1999. V. 31. Iss 2. P.261-273.

197. Katai J., Helmeczi В., Bessenyei M., Nagy M. Effect of irrigation and fertilization on the microscopic fungi of the soil // Soil Biol. And Coser.Biosphere/Budapest, 1984. V. 1. P. 133.

198. Kaufman D.D., Williams L.E. Effect of mineral fertilization and soil reaction on soil fungi // Phytopathology. 1964. V. 54. № 2. P. 134.

199. Kaufman D.D., Williams L.E. Influence of soil reaction and mineral fertilization on numbers and types of fungi antogonistic to four soil-borne plant pathogens // Phytopathology. 1965. V. 55. № 5. P. 570.

200. Kennedy N., Connoly J., Clipson N. Impact of lime, nitrogen and plant species on fungal community structure in grassland microcosms // Environ. Microbiol. 2005. V. 7. P. 780-788.

201. Kernaghan G., Berch S., Carter R. Effect of urea fertilization on ectomycorrhizae of 20-year-old Tsuga heterophylla // Can. J. Forest Res. 1995. V. 25. Iss 6. P. 891-901.

202. Khanizadeh S., Hamel C., Kianmehr H., Buszard D., Smith D.L. Efect of 3 vesicular-arbuscular mycorrhizae species and phosphorus on reproductive growth of 3 strawberry cultivars // J.Plant Nutr. 1995. V. 18. Iss 6. P. 1073-1079.

203. Masciadaro G., Ceccanti В., Ronchi V., Bauer C. Kinetic-parameters of degydrogenase in the assessment of the response of soil to vermicompost and inorganic fertilizers // Biology and Fertility of Soils. 2000. V. 32. Iss 6. P.479-483

204. Meiwes К.J. Application of lime and wood ash to decrease acidification of forest soils // Water Air Soil Pol. 1995. V. 85. Iss 1. P. 143-152.

205. Miah M.Y., Kanazawa S., Chiu C.Y., Hayashi H., Chino M. Microbial distribution and function across wheat rhizosphere with oxamide and ammonium sulfate as N sources // Soil Sci. Plant Nutr. 2000. V. 46. Iss. 4. P. 787-796.

206. Miethling R., Wieland G., Backhaus H., Tebbe C.C. Variation of microbial rhizosphere communities in response to crop species, soil origin, and inoculation with Sinorhizobium meliloti L 33 // Microbial. Ecol. 2000. V. 41. P. 43-56.

207. Miller J.H., Giddens J.E. Foster A.A. A survey of the fungi of forest and cultivated soils of Georgia//Mycologia. 1957. V. 49. P. 779-808.

208. Mishra R.R. Effect of certain chemical fertilizers on the rhizosphere mycoflora of Oryza sativa Linn. 3. Phosphate fertilizers -super phosphate. Mycopathologia et Mycologia applicata. 1972. V. 46. N 1. P. 97-102.

209. Mozafar A., Anlcen Т., Ruh R., Frosard E. Tillage intensity, mycorrhizal and nonmycorrhizal fungi, and nutrient concentrations in maize, wheat, and canola // Soil Biol. Biochem. 1999. V. 31. Iss 4. P. 573-585.

210. Mtiller G. Bodenmikbiologische Aktivitatsparametr in Abhangichkeit von den Standortsfaktoren und der pelanzilichen Ertragabildung // Transaction of the 10-th international congress of soil science. Abt. III. 132. N 5, p. 456-470.

211. Myskow W., Stachyra A., Zieba S., Masiak D. // Microbiol Res. 1994. V. 149. P. 321-325.

212. Nohrstedt H.O. Residual effects of N fertilization on soil-water chemistry and ground vegetation in Swedish Scots pine forest // Env.Pollution. 1998. V. 102. Iss SI. P. 77-83.

213. Nohrstedt H.O., Ring E., Klemedtsson L., Nilsson A. Nitrogen losses and soil-water acidity after clear-felling of fertilized experimental plots in a pinus-sylvestris stand // Forest Ecol. Managm. 1994. V. 66. Iss. 1-3. P. 69-86.

214. Ohtonen R. Accumulation of organic matter along a pollution gradient: application of Odum's theory of ecosystem energies // Microbial Ecol. 1994. V. 27. N1. P. 43-55.

215. Paul K.I., Black A.S., Conyers M.K. Effect of plant residue return on the development surface soil pH gradients // Biol. Fert. Soils. 2001. V. 33. Iss 1. P. 75-82.

216. Pennanen Т., Strommer R., Markola A., Fritze H. Microbial and plant community structure across a primary succession gradient // Scand. J. Forest Res. 2001. V. 16. Iss 1. P. 37-43.

217. Pitt J. A laboratory guide to common Penicillium species. Commonwealth scientific and industrial research organization. N.S.W. Australia. 1991. 187 p.

218. Pitt J. The genus Penicillium and its teleomorphic states Eupenicillium and Talaromyces. Academic Press. London, New York, Toronto. 1979. 634 p.

219. Pomazkina L.Y., Lubnina E.V., Zorina S.Y., Kotova L.G. Dynamics of C02 evolution in forest soil of the Baical forest steppe // Biol. Fert. Soils. 1996. V. 23. Iss 3. P.327-331.

220. Popova L.V. Effect of fertility levels on soil microfungi // Eur. Soil Sci. 1993. V. 4. Iss 4. P. 96-100.

221. Prasad P., Basu S., Behera N. A comparative account of the microbiological characteristics of soils under natural forest, grassland and cropfield from eastern India // Plant and Soil. 1995. V. 175. Iss 1. P. 85-91.

222. Rao J.L.N., Rao V.R. Nitrogenase activity in the rice rhizosphere soil as affected by Azospirillum inoculation and fertilizer nitrogen under upland conditions // Curr.Sci. (India). 1983. V. 52. N 14. P. 686-688.

223. Raper K.B., Fennel D.I. The genus Aspergillus. The Williams&Wilkins company. Baltimore. 1965. 686 p.

224. Raper K.B., Thom C., Fennel D.I. A manual of the Penicillia. The Williams&Wilkins company. Baltimore. 1949. 875 p.

225. Rice W.A., Paul A., Wetter L.R. The role of anaerobiosis in asymbiotic nitrogen fixation // Can.J. of Microbiology. 1967. № 7. P. 829-836.

226. Rifai M.A. A revision of the genus Trichoderma // Mycol.Paper. 1962. V. 116. P. 3-56.

227. Ryan M.C., Kachanoski R.G., Gillham R.W. Overwinter soil-nitrogen dynamics in seasonally frozen soils // Can. J. Soil Sci. 2000. V. 80. Iss 4. P. 541-550.

228. Saggar S., Hedley C.B., Giddens K.M., Salt G.J. Influence of soil-phosphorus status and nitrogen addition on carbon mineralization from C-14-labeled glucose in pasture soils // Biology and Fertility of Soils. 2000. V. 32. Iss 3. P. 209-216.

229. Sakamoto K., Oba Y. Effect of fungal to bacterial biomass ratio on the relationship between C02 evolution and total soil microbial biomass // Biol. Fertil. Soils. 1994. V. 17. N 1. P. 39-44.

230. Saric Z. Vticaj razlicitih Rolicina i odnosa nekih doza i kombinacija NPK na biogenost cernozema pod suncokreton // Agrohemija. 1973. V. 1-2. P. 49-60.

231. Schjonning P., Christensen B.T., Carstensen B. Physical and chemical properties of a sandy loam receiving animal manure, mineral fertilizer or no fertilizer for 90 years // Europ. J. Soil Sci. 1994. V. 45. Iss 3, P. 257-268.

232. See L.S., Alexander I.J. The response of seedlings of 2 dipterocarp species to nutrient additions and ectomycorrhizal infection // Plant and Soil. 1994. V. 163. Iss 2. P. 299-306.

233. Shnurer J., Rosswall T. Fluorescein diacetate hydrolysis as a measure of total microbial activity in soil and litter // Appl.and Env. Microbiol. 1982. V. 43 .N 6. P. 1256-1261.

234. Vandestel M., Merckx R., Vlassak К Microbial biomass and activity in soil fluctuating water contents // Geoderma. 1993. V. 56. Iss 1-4. P. 617-626.

235. Wallander H., Arnebrant K., Dahlberg A. Relationships between fungal uptake of ammonium, fungal growth and nitrogen availability in ectomycorrhizal Pinus sylvestris seedlings // Mycorrhiza. 1999. V. 8. Iss 4. P. 215-223.

236. Wardle D.A., Parkinson D. Interaction between microclimatic variables and the soil micribial biomass // Biology and Fertility of Soils. 1990. V. 9. P. 273-280.

237. Wardle D.A., Parkinson D., Waller J.E. Interspecific competitive interactions between pairs of fungal species in natural substrates // Oecologia. 1993a. V. 94. Iss 2. P. 165-172.

238. Wardle D.A., Yeates G.W., Watson R.N., Nicholson K.S. Response of soil microbial biomass and plant litter decomposition to weed management strategies in maize and asparagus cropping systems // Soil Biol. Biochem. 1993b. V. 25. Iss 7. P. 857-868.

239. Wardle D.A., Ghani A. A critique of the microbial metabolic quotient (qC02) as a bioindicator of disturbance and ecosystem development // Soil Biol. Biochem. 1995. V. 27. № 12. P. 1601-1610.

240. Watanabe I., Deguzman M.R., Cabrera D.A. The effect of nitrogen fertilizer on N2.fixing in the paddy field measured by in situ acetylene reduction assay//Plant and Soil. 1981. V. 59. N1. P. 135-139.

241. Willson T.C., Paul E.A., Harwood R.R. Biologically active soil organic matter fraction in sustainable cropping systems // Appl. Soil Ecol.2001. V. 16. Iss 1. P. 63-76.

242. Wolters V.Biological processes in two beech forest soils treated with simulated acid rain a laboratory experiment with Isotowa Tigrina (insecta, collembola) // Soil Biol. Biochem. 1991. V. 23. № 4. P. 381-390.

243. Zelles L., Bai Q.Y., Ma R.X. et al. Microbial biomass, metabolic activity and nutritional status determined from fatty acid patterns and polyhydroxybutyrate in agriculturally-managed soils // Ibid. 1994. V. 26. P. 439446.

Информация о работе

Козлова, Юлия Евгеньевна
кандидата биологических наук
Москва, 2005
ВАК 03.00.07

Диссертация

Микробиологический мониторинг состояния дерново-подзолистой почвы после прекращения применения минеральных удобрений - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Микробиологический мониторинг состояния дерново-подзолистой почвы после прекращения применения минеральных удобрений - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы