Биологическая активность окультуренных дерново-подзолистых почв в условиях различной ландшафтной сопряжённости
Биологическая активность почвы (БАП) - совокупность процессов трансформации органического и минерального вещества почвы, обусловленная деятельностью биоты. БАП имеет значение для сельского хозяйства, поскольку характеризует уровень плодородия, степень загрязнения, деградации и эрозии почвы. Изучение почв различной ландшафтной сопряженности, включающей рельеф, увлажнение и растительный покров, позволяет оценить влияние этих факторов на активность почвенной биоты и процессы разложения органического вещества. Цель исследования - изучить показатели биологической активности дерново-подзолистой почвы залежей и сенокосов в условиях различной ландшафтной сопряженности. Объекты исследования – агродерново-подзолистые почвы полей ФГБНУ Всероссийского НИИ мелириорованных земель, расположенных вблизи деревень Мятлево и Коленовка (Тверская область, Калининский район, поселок Эммаусс – далее полигоны (п.) «Мятлево» и Коленовка»). Поля п. «Мятлево» характеризуются низменным рельефом, продолжительным переувлажнением, что способствует преимущественному формированию сильноглееватых кислых почв, и представлены залежами с высоким содержанием органического вещества. Поля п. «Коленовка» располагаются на более высоких позициях с лучшим дренажем и меньшей влажностью почв и представлены сенокосами и пашнями с более низким содержанием органического вещества и дерново-подзолистыми супесчаными и песчаными почвами с различной степенью глееватости и нейтральной реакцией. Биомассу прокариот и грибов определяли методом люминесцентной микроскопии. Углерод микробной биомассы (Смик) оценивали методом субстрат-индуцированного дыхания (СИД) с использованием газоанализатора. Базальное дыхание (БД) определяли аналогично СИДу. Общая биомасса микроорганизмов в исследованных полях п. «Мятлево» составляла от 0.146 до 0.971 мг С/г почвы, достигая максимальных значений на слабокислых и нейтральных почвах с высоким содержанием органического вещества. В почвах п. «Коленовка» диапазон значений был ниже из-за лучшего дренажа и меньшего содержания органического вещества. Основная часть биомассы микроорганизмов Мятлево и Коленовки представлена грибами. Величина углерода микробной биомассы (Смик) в исследованных полях п. «Мятлево» составляла от 204 до 1497 мкг С/г почвы, а в почвах п. «Коленовка» – 159–814 мкг С/г почвы. Наибольшие значения наблюдались в почвах с высоким содержанием органического вещества, а минимальные – в песчаных почвах с низким содержанием гумуса. Величина базального дыхания в почвах п. «Мятлево» составляла 0.37–4.64 мкг CO₂-С/г/ч, а в п. «Коленовка» – 0.23–1.00 мкг CO₂-С/г/ч. Микробный метаболический коэффициент (qCO₂) варьировал от 0.85 до 5.67 в почвах п. «Мятлево» и от 0.69 до 8.01 в почвах п. «Коленовка», при этом большие значения данного показателя демонстрируют высокую интенсивность разложения органического вещества в почвах исследуемых полигонов. Проведенный анализ показал, что микробная биомасса и базальное дыхание положительно связаны с влажностью и содержанием органического вещества, в то время как метаболический коэффициент чаще возрастал в кислых почвах с низким содержанием углерода. В почвах полигона «Мятлево» ключевым фактором, определяющим БАП, являлось увлажнение, а в почвах полигона «Коленовка» – гранулометрический состав и кислотность. В целом показано, что биологическая активность почв и биомасса микроорганизмов существенно зависят от типа землепользования и ландшафтной сопряженности. Для земель с первоочередным и второстепенным порядком ввода в оборот характерны максимальные значения биомассы и численности микроорганизмов, для земель с третьестепенным порядком ввода в оборот и непригодных для с/х использования - минимальные. Низкие значения влажности, содержание ОВ и рН - главные лимитирующие факторы почвенного микробиома. Таким образом, микробиологические показатели почв могут быть использованы в качестве показателя в комплексной агроэкологической оценке ландшафтов.
1.5. Биота – основа стабильного функционирования почвы и индикатор состояния экосистем
Стенд-холл 1 (коридор 3 этажа)