Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние разложения галофитной растительности на химические свойства и микрофлору такыровидных почв при освоении их под рис

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Влияние разложения галофитной растительности на химические свойства и микрофлору такыровидных почв при освоении их под рис"

Л1САДЕНИЯ НАУК УЗБЕКСКОЙ ССР Институт почвоведения и агрохтлш

Нп правах рукописи

ИЕРАЕВА Мария Аменовна

V

ВЛИЯНИЕ РАЗЛОЖЕНИЯ ГМОЙГГЖЙ, РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МИКРОйЮНГ ТАКЫРОВИДШ ПОЧВ ПРИ ОСВОЕНИИ ИХ ПОД РИС

Специальности: 03.00.27 - почвоведение, 03.00.07 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ташкент - 1990

Работа выполнена на кафедре микробиологии Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им.К.А.Тимирязева и в лабораториях мелиоративного прогнозирования и биохимии почв ордена Трудового Красного Знамени Института почвоведения Академии наук Казахской ССР.

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ: кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.о. Б.А.КОРНИЕНКО

кандидат биологичоскнх наук .доцент 0. Д. СИДОРЕНКО

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: заслуженный работник оельского хозяйства УэССР, доктор биологичооких наук, профессор Л.Т.ТУРСЯЮВ

кандидат биологических наук, с.н.о. К.Ю.ЭГАМЕЕРДЙЕВА

ВЕДУЩЕЕ УЧРЕЖДЕНИЕ: - кафедра почвоведения факультета почвоведения, агрохшнч и задам растений Казахского Государственного ордена Трудсвого Красного ¡Знамени сельскохозяйственного' института. /

Защита ооотоитоя ". № » мши* ,1990г. в/6* час на ¡заседании Специализированного совета К 015.20.01 по присувдошш ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук в Институте почвоведения и агрохимии Академии наук Узбекской ССР. Адрес: 700179,Ташонт, ул.Камарнисо.З.

С диссертацией монно ознакомиться в библиотеке Института почвоведения и агрохимии АН УзССР. ^

Автореферат разослан " /У" Л&М'НЛ 1990г.

/

Ученый секретарь Специализированного совета,

кандидат биологических наук <^^'уЛ/%'М.М.ТАШКУЗИЕВ

ОНЦЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Одной из причин засоления почв является минерализация гало-фитной растительности, в результате чего образуются высокощелочные соединения, ухудшающие свойства почв (Келлер, 1908; Никитин, 1966). Исходя из этого Минводхозом СССР предусматривалось проводить раскарчевку саксаула и другой галофитной растительности и ее вывоз за пределы мелиорируемой территории. Мы выдвинули рабочую гипотезу, согласно которой на осваиваемой территории следует оставлять галофитную растительность с целью повышения биогенности почв и повышения их эффективного плодородия.

Актуальность работы определяется необходимостью изучения действия микробиологической деструкции галофитов на физико-химические и биологические свойства такыровидных почв, осваиваемых под рисосеяние.

Цель и задачи исследований. Цель - изучить влияние минерализации галофитной растительности на хишческие свойства, плодородие и микрофлору такыровидных почв при освоении их под рис. Задачи исследований:

I. Определить влияние разложения галофитов на солевой режим и формы щелочности почв. 2. Выяснить влияние разложения галофитов на биологическую активность и содержание органического вещества исследуемых почв. 3. Изучить влияние разложения галофитов на содержание элементов питания растений. 4. Выяснить влияние запашки галофитоз на развитие основных физиологических групп микроорганизмов. 5. Установить порог токсичности солей на эти группы микроорганизмов. 6. Определить влияние разложения галофитов на урожай риса.

Научная новизна. Установлена взаимосвязь между разложением галофитов, солевым режимом и формами щелочности такнровидньтх почв в условиях периодического затопления. Изучена микробиологическая трансформация галофитной растительности и ее роль при этом в накоплении и разложении органических веществ.'

Защищаемые положения. I. Уборка и вывоз галофитов с осваиваемых такыровидных почв не только нецелесообразны, но и вредны. 2. Процесс деструкции галофитов положительно влияет на микрофлору, участвующую в круговороте азота в затопленных почвах, деятельность денитрифицирующих микроорганизмов но служит причиной долол-нительнкх потерь молекулярного азота, а повышение активности суль-

фатредуцируицих бактерий не приводит к достижению порога токсичности по сероводороду для растений риса.

3. При разложении галофитов в почвах рисовых полей активизируется жизнедеятельность агрономически полезных групп микроорганизмов, повышается биогенность, содержание органического вещества и элементов питания, что способствует повышению урожайности риса, как интегрального показателя эффективного плодородия почвы.

4. Количество солей, выделяемых при разложении галофитов и образующиеся формы щелочности несравненно ниже, чем таковые в почвенном растворе и не оказывают практического влияния на плодородие почв.

Практическая ценность. Результаты исследований внедрены в новом рисоводческом совхозе "Же^чс" Балхашского района Алма-Атинской области. Экономический эффект составил 618 рублей с I га. Кроме того результаты могут быть использованы при составлении проектно-сметдай документации на строительство новых рисоводческих совхозов в арцдных зонах, а также в научно-исследовательских институтах и лабораториях, занимающихся проблемой рисоводства.

Апробация работы. Основные положения исследований были доложены на конференции молодых ученых в г.Кокчетаве (1965 г.) Ш Всесоюзной конференции в г.Москве "Микроорганизмы в сельском хозяйстве" (Москва, МГУ, 1986), Шестой республиканской конференции почвоведов Казахстана (Алма-Ата, 1987).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, 7 разделов, заключения, выводов, предложения производству и приложения на 37 страницах. Она изложена на 211 страницах машинописного текста и содержит 24 таблицы, 9 рисунков и 8 фотографий. Список литературы включает 200 наименований, в том числе 23 на иностранном языке.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты исследования. Исследования проводились на территории рисоводческих совхозов"Бак-Бактинский" и "Женис" в низовьях р.Или.

Для проведения опытов использованы такыровидные незасоленные легкосуглинистые и сильнозасоленные тяжелосуглинистые почвы, а также для сравнения серозем северный светлый легкосуглинистый, без признаков исходной солонцеватости и засоления. В эксперименте использовался опад типичной для такыровидных почв галофитной

растительности (саксаула, бипргуна и какфросмы).

Образцы вышеуказанных типов почв были отобраны из 0-20 см слоя и перевезены к месту закладки опытов.

Методы исследований. После измельчения, просеивания через сито исследуемые образцы почв засыпали слоем 20 см в изолированные делянки размером 0,49 м2. Повторность опыта четырехкратная.

Варианты опыта: I. Контроль. 2. Внесение побегов и листьев саксаула. 3. То же надземной и подземной части бипргуна. 4. То se каыфоросмы. В каждом из вариантов использовались раздельно - та-кыровидные почвы (незасоленная и сильнозасоленная) и серозем северный светлый.

Растительные остатки собраны вручную, измельчены (длиной 3-7 см) и доведены до воздушно-сухого состояния. Они равномерно вносились на глубину 10 см. Опад вносился из расчета 8 т/га, т.е. • примерно 8-10 летняя масса. Такое количество было выбрано с цельп получения достоверных результатов воздействия. При этом мы следовали основным агротехническим требованиям возделывания риса, существующей системе применения удобрений. Все микроделянки были затоплены одновременно. На них производился отбор образцов по фазам вегетации риса. Опыт продолжался в течение трех лет.

Методики анализов и определении - общепринятый: полевая влажность - высушиванием при Ю5°С; общий азот - по Къельдалю, содержание фосфора и калия - по Мачигину, общего и воднорастворимо-го гумуса - по Тюрину (Аринушкина, 1970); зольных элементов в растениях - по методу, описанному Л.Е.Родиным с соавторами (1968). Водная вытяжка - по Гедройиу.

Численность почвенных микроорганизмов определяли методом предельных разведений на твердых и жидких питательных средах.Применялись следующие плотные питательные среда: мясо-пептонный aran vMüA) - для учета численности и состава микрофлоры, усваивающей органические dormí азота, нитритшй агар (НА), обедненная агари-зованная среда для учета микроорганизмов, развивающихся на гума-тах (нокардий, артрабактера, микромоноспор и др.), так называемо! автохтонной микрофлоры. Подсчет производился под микроскопом при увеличении х 30.

Численность нитрифицирующих бактерий определялась на жидко;; среде "ннпградсяого (.Егоров, 1283), денитрифицирующих на среде Гнльтпя (Кузнецов, Роклнеико, 196Ь), азотфиксирующих на глмкозо-пптолнр;:"лгом среде (Калинине.кап, 1967), сульфатрс\цуц11ру?'..:;1ч бак»

- б -

терий - на среде Штурм (Штурм, 1950). Для вычисления количества микроорганизмов пользовались таблицей Мак-Крэди.

Протеазная активность и интенсивность накопления аминокислот определялись аппликационным методом, предложенным Е.Н.Мишустиным, И.С.Востровым и А.Н.Петровой (1961, 1968). Азотфиксиругацая активность определялась ацетиленовым методом,(Угаров, 1976).

Для выяснения влияния соды на численность микроорганизмов готовились питательные среды с содержанием А/агС03 0,00%, 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1,052 2,0%, 5,0%. Для анализа был взят образец такыровидной сильнозасоленной тяжелосуглинистой почвы после уборки урожая риса (глубина 0-10 см).

Дня установления влияния естественного комплекса солей на микроорганизмы был взят образец верхнего горизонта (0-10 см) такыровидной слабо-солонцевато-солончаковатой легкосуглинистой почвы и из него произведена водная вытяжка. Концентрацию солей в этой вытяжке взяли равной I (условно), а остальные концентрации (0,3; 0,1; 0,03) получены путем разбавления. Концентрацию 3 - получили путем упаривания. Затем эти вытяжки брались для приготовления питательных сред вместо дистиллированной воды. Контролем служили обычные среды. Для посева использовали 0-10 см слой такыровидной сильнозасоленной легкосуглинистой почвы.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Влияние разложения галофитов на химические свойства почв при их освоении под культуру риса

Солевой режим почв при внесении галофитов. Для такыровидной сильнозасоленной тяжелосуглинистой почвы характерно интенсивное рассоление сразу же после затопления (рисЛА). Однако интенсивность этого процесса ризлична по вариантам опыта. Для удобства анализа пришлось ввести коэффициент межфазной аккумуляции солей (МФАС), который характеризует изменение содержания солей между фазами развития риса.

Так, в фазу кущения МФАС контроля равен 0,05, а в вариантах с опадом саксаула - 0,21, с биюргуном - 0,16, с камфоросмой -0,32, Из анализа МФАС видно, что почва на контрольном варианте рассоля-ется интенсивнее, чем на опытных вариантах. К концу вегетации содержание солей составляло в контроле 5 т/га, а в опытных вариантах 15,3-16,0 т/га в слое 0,2 м. Коэффициент сезонной аккумуляции солей в контрольном варианте (0,08) на порядок ниже, чем в вари-

Рис.1. Влияние разложения галофитов на солевой реяга таккровидной сильнозасоленной (А) и незасоленной ТВ) почз.

- - контроль ------- - с биюргуном

------- с спадом саксаула - с кямфоросиой

антах с галофитани (0,24-0,25). В течение осенно-зкшего периода проявляется незначительное рассоление, сезонная аккумуляция солей от 0,66 до 0,94. Во второй год освоения за исключением последнего отбора сохраняется та же закономерность, что и в первый год, но с меньшей интенсивностью. В последнем отборе, произведенном через 10 дней после сброса роды из чеков, наблюдается незначительное повышение засолешя по сравнению с предыдущим, но содержание солей в этом отборе гораздо ниже, чем в неходкой почве. К концу второго года почвы контроля и опытных вариантов по содержанию солей практически выровнялись и перешли в разряд слабо-оасолеиных.

Кривая динамики поглощенных форм Со. всех варианте^ практически не отличается от^контроля и идет на спад к концу сезона, а кривая поглощенного /Кг аналогична кривой суммы солей и также не зависит от вариантов опыта (рнс.2Б).

Солевой режим тат.тровидной иэзасоленной почвы несколько шой, чем сильнозасолешюй (см.рисЛБ). Здесь в начале освоения к первому сроку отбора (фаза кущенчя) имеет место небольшое засоление . почв по сравнению с исходным состоянием: почвы переходят уже в разряд слабозасоленннх. Причем интенсивность засоления в вариантах с опадом галофитов несколько вше, чем на контроле. ММС контроля равен 1,27, а г вариантах с галофитами от 1,41_до 1,56. Эта

в -

. юница сохраняется до весны следующего года. Во второй год ос, шния на данной почве повторяется все закономерности изменения

рхевого реглша засоленной почвы, т.е. в начале сезона в ней вдет . зоцесс рассоления (МФЛС от 0,62 до 0,68) и ого активность к сере, ше сезона несколько сшивается (ЫШЛС колеблется около I), а в ;..энце сезони наблюдается незначительное вторичное засоление (пос-сброса воды). Из анализа кривой поглощенных формСа и На*

■ 0ИС.2А) видно повышение содержания поглощенного натрия в первый

■ щ в варианте с опадоы саксаула. Во второй год разницы между ва-лантами практически нет.

1-ЛС.2. Изменение динамики поглощенного кальция и натрия при внесении галофитов в такыровидную незасоленную (А) и сильнозасоленную (Б) почвы.

Обозначения те же, что на рис Л.

Динамика солевого режима серозема светлого в основном схожа с динамикой солевого режима такыровидной незасоленной почвы.

Формы щелочности в почвах при разложении галофитов.Результаты

исследований показали, что динамика различных форм щелочности (карбонатной, боратной и общей) практически зависит не от внесенных галофитов, а от исходного состояния почв. В целом не, в процессе промывок щелочность постепенно снижается, особенно резко после сброса воды с рисовых чеков. Л!сгь для стгаьнозасолсшшх почп в первый год возделывания риса общая щелочность повышается в фазу цветения (рис.3).

Г1-ЦЫ|ЦСИ. 07 05 Ю\ 105 07 03 09 [ИСК. 07 С8 ТоЦ(?5 07 06 03 Годы 1984 Í985 <984 085

Рис.3. Влияние разложения галофитов на общую щелочность такч-ровидной незасолешой (А) и сильнозасоленно:'! (Б) почв.

Обозначения те яе, что и на рис.1.

Максимальная величина общей щелочности во второй год, в фазу цветения, значительно ниже максимума первого года (после сброса воды). Это показывает, что внесение опада галофитов не ведет к повышению щелочности почвенного раствора.

Что же касается рН почвенного раствора, то проведенный корреляционный анализ показал отсутствие существенной связи мелду рН и формами щелочности по всем вариантам и почвам.

Динамика карбонатной щелочности во всех трех почвах идентична динамике общей щелочности (рис.4).

Боратная форма щелочности с момента затопления такырозидных почв до фазы кущения резко уменьшается. Затем изменений не происходит до конца второго года возделывания риса (рис.5). На сероземе северном светлом в течение первого года с момента затопления чеков наблюдается некоторое ее увеличение как на контроле так и в вариантах с галофитами.

Рис.4. Влияние разложения галофитов на карбонатную щелочность такыровидной незаселенной (А) и сильнозасоленной (Б) почв.

Обозначения те же, что и на рис.1.

Рис.5, Влияние разложения галофитов на боратную щелочность такыровидной незаселенной (А) и сильнозасоленной (Б) почв.

Обозначения те же, что и на рисЛ.

Влияние разложения галофитов на микрофлору почв при их осзоении под культуру риса

Аммонифицирующие бактерии. Влияние разложения галофитов на аммонифицирующие микроорганизмы оказалось положительным, особенно для незаселенной такыровидной почвы (табл.1). Внесение надуем-ной и подземной части биюргуна и камфоросмы резко увеличивает их численность по сравнению с внесением опада саксаула. Несколько иная картина наблюдается в сильно засоленной такыровидной почве: количество аммонифицирующих бактерий в контроле и варианте с внесением биюргуна оказалось одинаковым (17,0 млн/г почвы), а внесение опада саксаула и камфоросмы снизило их содержание до 13 млн/г почвы. Такая же закономерность наблюдается в сероземах северных светлых.

Последействие разложения галофитов на динамику развития аммонифицирующих бактерий в такыровидной незаселенной почве такое же, как и их действие. Таким образом, аммонифицирующие микроорганизмы активно участвуют в разложении галофитной растительности и вследствие этого образующиеся формы азота в год внесения создают благоприятные условия в питательном режиме риса.

Нитрифицирующие бактерии. Внесение галофитов не приводит к достоверным изменениям численности нитрифицирующих бактерий. Низкое та содержание (0-0,07 тыс/г почвы) макет бить следствием высокой щелочности и резкого снижения окислительно-восстановительного потенциала, обусловленного наличием слоя воды над почвой.

Денитрифицирующие бактщшп. Внесение галофитов не способствует в первый год увеличению иг численности з исследуемых почвах и она в период затопления остается крайне низком (0,006-2,5 тыс/г почвы). В последствии численность денитрифжсп торов несколько выи о и вариантах с галофитами. Можно считать, что внесение в такыро-видные почвы галофитов не может служить причиной дополнительных потерь молекулярного азота за счет деятельности денитрифицирующих бактерий в вегетационный период.

Азотфиксирующио бактерии. Внесение опада саксаула в такыро-видную незасолсштую почву повысило их численность в фазу кущения более, чем в 3 раза относительно контроля, а в фазу цветения -в 9. Внесение биюргуна и камфоросмы увеличивало их содержание в фазу кущения более чем в ¿0 раз. В остальные фазы вегетации риса число азотфиксаторов оставалось на уровне контроля. Такую разницу

Таблица I

Влияние разложения галофигов на динамику численности ашонифицирувщпх бактерия, учитываемых на МПА, млн./г почвы

Вариант опыта

Действие-

Последействие

: до 8аго-: кущение:цвегенле: после : до заго~:кущение: цветение ________щения _!_____[_____'____•_____'

Такыровддная да засоленная пзчва 7,8+0,09 П,0±0,5 12,0±0,6 18,0±1,4 10,0+1,0 20,043,0 27,0+1,2 13,0±0,3 18,8±0,9 2б,0±1,5 1б,0±1,5 22,0-; 3,3 23,0±1,3

19,0+0,1 21,0±1,0 Ж),84О,5 23,0+1,8 30,0±3,0 33,0±2,3

1б,0±0,1 18,5+0,5 28,0^1,0 21,0+1,5 23,0±3,0 20,0±3,0

Контроль +опад саксаула +бисргун +кам$оросма

Контроль 6,441,0 +опад саксаула +бисргун +кам$оросма

Контроль +опад саксаула +биюргун +кам$оросма

9,б±1,0

Такдооввдная сильнозаоолзнная почва 17,0+2,0 25,8±1,5 3б,0±0 7,0±0,4 14,5+1,0 17,0+1,5 13,040,6 14,0+1,2 18,041,8 11,0+1,2 18,042,1 20,0±1,5 16,041,3 17,041,2 23,041,3 13,041,5 20,0+2,3 24,0+1,3 13,041,5 14,041,0 36,040 18,0+1,5 18,0±2,0 27,041,9

Серозем северный светлый 14,740,3 15,441,5 40,0*3,1 8,041,0 36,043,2 37,043,0 10,7+0,4 33,0+1,2 59,041,3 23,041,7 38,0+2,6 37,043,0 14,040,3 24,044,0 55,040,8 19,041,3 20,0+0,1 24,042,0 8,040,3 5,040,5 - 9,040,1 32,0+7,4 34,0+2,0

полная : после ¡спелость], 1б01КИ_

29,041,5 31,0+1,7 34,0+3,0 34,0+3,5 31,0+2,8 34,0+3,0 20,043,0 29,0+2,0

20,041,5 16,041,5 28,043,0 29,043,0 32,041,0 32,0+2,8 36,043,5 24,041,5

43,043,0 42,041,0 37,0+3,0 39,041,0 33,0+2,0 35,0+0 37,042,5 36,042,0

можно, по—видимому, объяснить неодинаковой скоростью и характером разложения галофитной растительности, а также их разным химическим составом.

В сильнозасоленной такьтровидной почве количество азотфикса-торов в исходном состоянии в 10 раз меньше, чем в незаселенной (рис.бБ). Внесение галофитов также не способствовало повышения

05 о7 оа ю о* 07 ов <о о* о7 ов Ю пес.

Рис.б. Динамика численности азотфиксирующих микроорганизмов при внесении галофитов в такыровидную незасоленную (а), силь-нозасоленную (б) почвы и серозем светлый (в) 1994 г.: I - контроль; 2-е опадом саксаула; 3-е биюргуном; 4-е камфоросмой

их численности. По мере окультуривания и опреснения почв численность азотфиксирующих бактерий под рисом возрастает на порядок'

(РИС'7)- |

| По.

х

^ ш

I 2.0

%

о Ю&'О

ъ

15-Ю-5

4

Г^ А

^Л

ч \ Д /4

ЛДД'г ■

1иг

л ' г

г*-

ог о7 оа 09 /о оз 07 08 о* ю 05 от ое 09 /<? меа.

Рис.7. Динамика численности азотфиксирующих микроорганизмов на второй год после внесения галофитов в такыровидную незасоленную (а), сильнозасоленную (б) почвы и серозем светлый (в) в 1985г.: обозначения те же, что и на рис.б.

Таким образом, внесение галофитной растительности в такыро-виднуто незасоленную почву и серозем светлый в первый год, выполняя роль дополнительного источника энергии, способствует увеличе-шго числа азотфиксаторов. На сильнозасоленной такыровидной почве галофитная растительность несколько подавляет развитие азотфикси-рущих микроорганизмов. Последействие внесенных галофитов оказалось значительно эффективнее, чем в год внесения.

Развитие сульфлтредуцирукщих бактерий в почвах при внесении галофитов. Максимальное содержание сульфатредуцирующих бактерий в год внесения галофитов отмечается в варианте с внесением биюр-гуна в фазу кущения и цветения на такыровидных почвах и сероземе светлом, а в варианте с коифоросмой - после сброса воды. Во второй год действие галофитов до за эпления число бактерий было незначительным по всем вариантам опыта, а после затопления - количество их во все фазы вегетации превысило таковое в год внесения.

Таким образом, внесение галофитов стимулирует развитие суль-фатредуцирующих бактерий, однако не в такой степени, чтобы вызвать повышение щелочности до величин, токсичных для растений риса.

Микрофлора, учтенная на нитритом агаре. Впервые нами предпринята попытка изучить закономерности развития микрофлоры, учтенной на нитрчтном агаре в данном типе почв. Автохтонная микрофлор преобладает в исходных образцах такыровидной силыюзаооленной почвы (38,7 ин/'г почвы): основную часть ее составляет артробактер. Внесение галофитов в почву неоднозначно отразилось на развитии отой группы микрофлоры. Так, в результате запашки опада саксаула в такыровидную сильнозасоленную почву почти вдвое увеличилась численность микроорганизмов (до 73,2 ь*дн/г почвы), внесение же остатков бигоргуна и кам^оросмн привело к ее снижен™. При отом наблюдается увеличение количества микобактерий.

В такыровидной г.озасоленной почве в исходном численность автохтонной микрофлоры значительно меньше, чем в сильнозасоленной почве и сероземе светлом (12,4 млн/г почвы). Запашка опада саксаула и биюргуна увеличила ее содержание в 3 рзза. Камфоросма также положительно действует на численность этих микроорганизмов. На сероземе светлом в год внесения галофитов их общая численность после сброса воды в 2 раза вше, чем б исходном (целинном) образце, но немного ниже, чем в контроле.

На второ" год возделывания риса на такыровидной сильноэасо-ленной почве и сероземе светлом происходит снижение общзго коли-

чества микрофлоры, учтенной на нитритном агаре, особенно после сброса вод!.1. Это наблюдается как в вариантах с галофитами, так и в контроле, т.е. снижение численности микроорганизмов но связано с внесением галофитов.

В такыровидной незгсоленной почве до затопления общее число микрофлори учтенной на нитритном агаре, по всем вариантам опита снижается ко второму году разложения галофитов по сравнению с первым годом.

Влияние естественного комплекса солей почвы и внесения соды на микрофлору. Развитие микроорганизмов, выращиваемых на питательных средах, приготовленных из водной вытяжки протекает по разному в зависимости от естественного комплекса солей. При разбавлении водной вытяжки со снижением суммы солей численность микроорганизмов повышается, а при повышении снижается. Существование большинства групп микроорганизмов наблюдалось даже при увеличении концентрации солей в среде до 4%.

Нами установлено, что основные группы микроорганизмов почв рисовых полей достаточно устойчивы к действию соды. Однако при повышении ее содержания в питательных средах более 1% рост всех испытуемых групп микроорганизмов не обнаруживается. Следует отметить, что такая ингибирующая доза соды является гораздо более высокой относительно токсичности ее для растений (0,01-0,05). Следовательно, микрофлора по сравнению с высшими растениями способна переносить более высокие концентрации соды и она остается активной, участвуя в переработке органических и минеральных веществ. Однако при содержании соды свыше 0,05:5 резко снижается количество аммонифицирующих бактерий, что отрицательно сказывается на азотном питании риса.

Влияние разложения галофитов на биологическую активность и органическое вещество почв

На незаселенной такыровидной почве в контроле в год внесения галофитов процент разложения желатины на фотобумаге выше, чем в вариантах с галофитами. В первый год последействия галофитов на этой же почве наблюдалась иная картина: были отмечены отдельные незначительные очаги разжижения желатины в корнеобитаемом елее в фазу кущения. В фазу созревания незначительная протеолитическая активность постепенно понижается. Во второй год последействия галофитов этот показатель в фазу кущения такой же, что и в первый год последействия с незначительным увеличением в варианте с кам-

форостой. В фазу созревания он выше", чем в предыдущей фазе, особенно в вариантах с биюргуном'и камфоросмой.

В сильнозасоленной такыроЕИдной почве в год внесения гало-фитов в фазу кущения чротеолитическая активность крайне низка за исключением варианта с оподом саксаула. В фазу же созревания в вариантах с опадом саксаула и бшргуна она выявлена в корне' обитаемом слое. В год последействия незначительное разложение желатины произошло в верхнем слое на указанном варианте с опадом саксаула и с биюргуном. Эта же закономерность сохранилась и в фазу созревания. Во второй год последействия в вариантах с гало-фитной растительностью также отмечено разжижение желатины в кор' необитаемом слое.

Интенсивность накопления аминокислот на незаселенной такы-ровидной почве з год внесения галофитов в варианте с опадом саксаула и в контроле намного ниже, чем в варианте с биюргуном и камфоросмой. В посгедущие годы их накопление во всех вариантах опыта происходило намного интенсивнее, чем в год действия.

На сильнозасоленной такыровидной почве в год внесения галофитов после затопления содержание аминокислот незначительно. В конце вегетации оно возросло во всех вариантах опыта.

В первый и второй год последействия запашки галофитов на ° названной почве интенсивность накопления аминокислот в вариантах с галофитами после затопления выше, чем в контроле.

До начала и в течение проведения опыта в изучаемых почвах определялось содержание фракционного состава гумуса. На такыровидной незасоленной почве в конце сезона, если сравнить с исходной почвой подвергаются разложению как гуминовые так и фульво-кислоты, причем интенсивность разложения последних вше, чем гу-миновых кислот. В вариантах с галофитами по сравнению с контролем идет некоторое накопление гуминовых кислот, тогда как содержание фульвокислот практически не меняется. Негидролизуемый остаток и декальцинат во всех вариантах увеличивается по сравнению как с контролем, так и с исходной почвой. Отношение гуминовых кислот к фульвокиглотам на контроле практически не изменилось, а на вариантах с галофитами наблюдается некоторое увеличение.

Такыровидная сильнозасоленная почва в исходном состоянии содержит углерода 0,36ч, а осенью на контроле 0,65. С внесением спада саксауле, бпоргуна и камфоросмы это количество достигло

- 1.7 -

0,69-0,79$ С. В групповом составе гумуса наблюдается уменьшение содержания декальцината на контроле. Обратная картина наблюдается в вариантах с внесением опада саксаула, бшоргуна и камфоросш. Уменьшение гумипоеых кислот на такыровидамй засоленной почве идет больше, чем на незаселенной. Внесите опада саксаула, биюр-гуна и камфоросш пояогхитеяько влияет на накопление органического вещества на неэасоленкой такыровидной почве и сероземе светлом и имеет тенденцию увеличения декальцината и заметное снижение фульвокислот. Поэтому отношение гуминовых кислот к фулъвокнс-лотам становится шире. На такыровидной сильнозасоленной почво также заметно влияние галофитов, но в меньшей степеш1. Гуминовые кислоты уменьшаются более'резко, чем на незаселенной почве и вше содержание фульвокислот. Отношение С гум./фульв. меньше I.

Влияние разложешш галофитов на содержание основных элементов питания. В исходном состоянии максимум содержания общего, азота приходится на такыровиднуто силькозасолегшую почву, а мшптмум -на такнровидную незасоленную. Внесение опада галофитов в почзу положительно отражается на гидролпзуемой форме азота. Следует отметить, что в вариантах с галофиташ азота содержится больше, чем гш контроле по всем срокам наблюдения. После затопления риса во всех вариантах наблюдается снижение содержания азота. Начиная с середины вегетации и до конца ез происходит некоторое увеличение. Такое снижение азота после затопления объясняется бургом развитием нитрифицирующих и денитрифицирующих микроорганизмов. Повышенное же содержание азота в вариантах с галофитаки .по .сравнению с контролем обусловлено увеличением численности аммонифицирующих и азотфиксирующих микроорганизмов.

Максимум содержания подвижного фосфора по сравнению с исходной почвой приходится на конец первого и второго года, особенно относительно контроля. При внесении галофитов происходит накопление подвижного фосфора.

Анализ содержания подвижного калия показывает, что на такыровидной незасоленной почве его содержится во всех вариантах больше, чем в исходной почве. Практически во всех вариантах на всех почвах количество доступного для растения калия выше, чем в контрольных вариантах. Таким образом, оставленные на месте при строительстве рисовых чеков и запаханные в такырбвиднмо почвы различной степени засоления галофиты и их многолетний опад положительно влияют на накопление элементов питания ( /У,Р, К и другие зольные

элементы). Практически это является одним из составляющих биологического круговорота органического вещества, азота и зольных элементов.

Влияние разложения галофитов на урожай риса как интегральный показатель плодородия почвы. При внесении галофитной растительности в незасоленную такыровидную почву в первый год был получен положительный эффект по сравнению с контролем. Во всех вариантах опыта отмечается прибавка урожая, наибольшая - при внесении опада саксаула, в среднем 27,9 ц/га. Внесение биюргуна (27,3 ц/га) и камфоросмы (21,5 ц/га) также привело к значительному увеличению урожая. Последействие внесения галофитной растительности дало такой же эффект: тгост урожая составил в вариантах с внесением опада саксаула 6,8 ц/га, биюргуна - 11,3 ц/га и камфоросмы - 5,5 ц/га, что свидетельствует о продолжительности позитивного действия галофитов.

На такыровидной сильнозасолешой почве в первый год урожай не был получен ни в одном из вариантов (в том числе и в контрольном), что объясняется высоким содержанием солей и "вспышкой" щелочности в начальные фазы развития риса. Во второй год вегетации риса па этой почве получен высокий урожай риса, причем последей-о ствие галофитов на урожай оказалось очень существенным. По урожайности риса варианта можно расположить в следующий ряд: камфоросма -44,2 ц/га, опад саксаула - 39,6 ц/га биюргун - 18,6 ц/га контроль - 5,2 ц/га. Следовательно, при освоении такыровидных почв наличие опада галофитов в пахотном слое почвы не оказывает отрицательного влияния на урожайност.- риса, а наоборот положительно влияя на почвенные процессы и режимы способствует его увеличению.

ВЫВОДЫ

•I. Выяснено, что удаление и вывоз галофитов с осваиваемых территорий не только экономически нецелесообразны, но и вредны, поскольку запашка галофитов повышает биогенность и плодородие почв.

2. Доказано, что запахивание даже 10-летнего объема биомассы гллофитов не оказывает существенного .шияния на солевой режим та-гыровидных почв разной степени засоления, не повышает как общую, так и другие формы щелочности и ье изменяем почвенного поглощлю-ц°!'о комплекса, поскольку количество сслей, выделяемых при рпэ-п^жгпин галофитов в почве рисовых поле:'; несравненно ниже, «см та-

новое естественного комплекса солей почвенного раствора исследуемых такыровидных почв.

3. Биогенность почв и связанное с этим их плодородие возрастает при внесении галофитов за счет увеличения численности и активизации деятельности аммонифицирующих и азотфиксирущих микроорганизмов, обусловливающих образование и накопление повышенных концентраций легкогидролизуемых форм азота, способствущих улучшению азотного баланса исследуемых почв.

4. Развитие сульфатредуцирущих бактерий в некоторой степени стимулируется внесением галофитов в такыровйдные почвы, но повышением их активности не достигается порог токсичности сероводорода для растений риса.

5. Внесение различной галофитной растительности в почву неоднозначно отразилось на развитии микрофлоры, учтенной на нитритном агаре. В первый год при разложении опада саксаула увеличивается их количество, в то время как минерализация биюргуна и кам-форосмы приводят к снижению.

6. Внесение в почву галофитов, стимулируя жизнедеятельность агрономически полезных микроорганизмов, положительно влияют на накопление органических веществ, увеличивает подвижность фосфора, калия и повышает содержание азота. Все эти изменения способствуют повышению урожайности риса, как интегрального показателя эффективного плодородия почвы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ *

Проведенные исследования однозначно свидетельствуют о положительном эффекте внесения опада галофитов в осваиваемые под рис такыровйдные почвы. Поэтому необходимо предусмотреть измельчение опада саксаула и травянистой галофитной растительности перед проведением планировочных работ. Измельчение можно осуществлять, после уборки древесной растительности, роторными сенокосилками. После этого должна производиться кулисная планировка, при которой галофитная растительность остается в поверхностных горизонтах почв рисовых чеков. Сжигание галофитной растительности недопустимо. Для выравнивания агрофона необходимо после проведения кулисной планировки однократное дискование тяжелыми боронами. Последующие операции по освоению (внесение удобрений, посев, затопление и т.д.) общепринятые для данного региона.

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Микрофлора при разложении галофитной растительности в такыров1здных почвах рисовых полей Казахстана (Акдалинский массив орошения)// Материалы Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. - Проблемы интенсификации земледелия в Казахстане. Кокчетав, 1965.

2. Участие микроорганизмов при разложении галофитной растительности и солевой режим такыровидной почвы рисовых полей// Микроорганизмы в сельском хозяйстве. Тезисы докладов Ш Всесоюзной научной конференции. Москва, 1986, с.52.

3. Разложение галофитной растительности в такыровидных почвах рисовых полей и аммонифицирующие микроорганизмы// Изв.АН Каз ССР, сер.биол., 1967, № I, с.54-57.

4. Разложение галофитной растительности и солевой режим в почвах рисовых полей. Тезисы докладов Шестой республиканской конференции,почвоведов Казахстана. Алма-Ата, "Наука", 1987,

'с.86-87 (соавт.Корниенко В.Л.).

5. Азотфиксация в затопленных почвах. Тезисы докладов Шестой республиканской конференции почвоведов Казахстана. Алма-Ата, "Наукат\ 1987, с.191.

6. Влияние разложения галофитной растительности на численность азогфиксируюцих микроорганизмов при освоении такыровидных почв под рис.// Известия АН КазССР, сер.биол., 1983, !? 3, с.69-73 (соавт.Сидоренко О.Д., Мамутов Ж.У.).

7. Влияние разложения галофитов на щелочность такмротщннх почв пр!1 освоении их под культуру риса.// Известия АН КазССР, сер.биол., 1990, I, с.67-73 (соапт.Мамутов Ж.У., Сидоренко О.Д.).

/