Почвенный микробиом, представляющий собой сложное сообщество микроорганизмов, является важнейшим компонентом наземных экосистем. Бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и простейшие, входящие в его состав, в значительной степени обеспечивают процессы разложения органического вещества, участвуют в круговороте биогенных элементов (углерод, азот, фосфор и т.д.), способствуют формированию пространственной структуры почв и поддержанию их плодородия. Функционирование почвенного микробиома определяется как естественными, так и антропогенными факторами. Среди природных факторов наиболее значимыми являются тип почвы и климатические условия [1,2]. В то же время, различные виды антропогенного воздействия – сельскохозяйственное землепользование, вырубка лесов, урбанизация – могут внести существенные изменения в условия жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. В связи с этим особую актуальность приобретает систематический мониторинг состояния почвенного микробиома в различных условиях землепользования. Данное исследование посвящено изучению влияния типов почв и землепользования на микробные и ферментативные свойства в зоне смешанных и широколиственных лесов южного Подмосковья. В качестве объектов были выбраны дерново-подбуры и серые суглинистые почвы. Дерново-подбур, встречающийся на территории Приокско-Террасного Биосферного заповедника, был изучен в двух типах экосистем: смешанный лес и луг. Серая суглинистая почва, преобладающая на территории бывшей опытно-полевой станции ИФХиБПП РАН, была исследована в условиях широколиственного леса, луга, залежи (20-летний постагрогенный березняк) и пашни. Отбор образцов почвы производился по фиксированным слоям почвенного профиля (до глубины 100 см). В ходе анализа физико-химических свойств определялись гранулометрический состав, показатель pH, а также концентрация органического углерода и общего азота (метод сухого сжигания). Микробные свойства почв, такие как содержание микробной биомассы и скорость базального дыхания, оценивали по 10-см слоям. Кроме того, в верхнем 5-см слое методом флуорогенно-меченых субстратов измеряли активность гидролитических ферментов, участвующих в циклах углерода, азота и фосфора. Было установлено, что вид землепользования влияет на свойства рассматриваемых почв и активность их микробного сообщества в верхних слоях (0 – 5 см). С увеличением глубины микробная и ферментативная активность снижалась. Следует отметить, что наибольшая метаболическая активность микробиома характерна для верхних слоев почв лесных ценозов, в то время как наименьшая соответствовала пашне. Было установлено, что активность микроорганизмов тесно связана с содержанием органического вещества. Кроме того были выявлены значительные различия активности в структуре ферментного пула. В песчаном дерново-подбуре данные показатели в лесу и на лугу существенно не различались. В суглинистой почве наибольшая ферментативная активность зафиксирована в лесном и луговом ценозах, тогда как на антропогенно-нарушенных территориях (пашня, залежь) она была значительно ниже. Таким образом, антропогенная нагрузка существенно трансформирует биологические свойства почв. Проведенное исследование вносит вклад в понимание роли почвенной микробиоты в функционировании естественных экосистем и в процессах естественного восстановления агроэкосистем, что может служить основой для разработки рекомендаций по устойчивому землепользованию в регионе южного Подмосковья.

1. Hartmann M., Six J. Soil structure and microbiome functions in agroecosystems // Nature Reviews Earth & Environment. Nature Publishing Group, 2023. Vol. 4, № 1. P. 4–18.
2. Prabhakaran A., Meenatchi R., Pal S., Hassan S., Bramhachari P.V., Kiran G.S., Selvin J. Soil microbiome: Characteristics, impact of climate change and resilience // Understanding the Microbiome Interactions in Agriculture and the Environment / ed. Veera Bramhachari P. Singapore: Springer Nature, 2022. P. 285–313.

Работа выполнена в рамках Госзадания ФИЦ ПНЦБИ РАН (№122040500037-6)