Микробоценоз чернозема выщелоченного и динамика органического вещества при минимизации обработки почвы в условиях Зауралья | Leached chernozem microbocenosis and the organic matter dynamics when minimizing tillage in the climate of the Trans-Urals

Russian. Изучали реакцию почвенной микрофлоры чернозема выщелоченного на длительное применение минимальной, нулевой систем обработки почвы, а также изменение почвенного органического вещества в условиях Центральной лесостепи Зауралья. Исследование проводили в Курганской области в длительном стационарном полевом опыте, в 4-польном зернопаровом севообороте. Образцы почвы отбирали под последней культурой севооборота на делянках без удобрений и на фоне внесения N40. По данным за 8 лет установили, что с переходом от ежегодной вспашки (отвальная система обработки) к прямому посеву яровой пшеницы в стерню (нулевая система) общее количество микробной биомассы в почве увеличивается с 366+-30 до 486+-1 мг/кг. На стерневом фоне отмечается снижение численности физиологических групп микроорганизмов: аммонифицирующих бактерий с 7011 до 3842 тыс. КОЕ/г почвы, или в 1,8 раза; амилолитических бактерий и актиномицетов с 9747 до 5820 (1,7 раза); нитрификаторов с 6,4 до 3,0 тыс. КОЕ/г почвы (2,1 раза). Количество денитрификаторов увеличилось с 456 до 10740 тыс. КОЕ/г почвы, что свидетельствует об обеднении почвы азотом. С применением азотных удобрений (среднегодовая доза N40) на фоне нулевой системы обработки общее количество микробной биомассы повышается на 16%, микроорганизмов, утилизирующих органические соединения азота на мясо-пептонном агаре (50%), потребляющих минеральный азот на крахмало-аммиачном (76%) и на 110% нитрификаторов по отношению к вариантам без удобрений. При возделывании яровой пшеницы по нулевой технологии минеральный азот способствует повышению в пахотном слое почвы численности изучаемых групп микроорганизмов. Установлена положительная роль нулевой системы обработки в снижении интенсивности процессов минерализации органического вещества чернозема и поддержании более высокого уровня общего и лабильного гумуса. Нулевая обработка не позволяет достичь уровня целины по причине низкого поступления в почву растительных остатков.

English. Leached chernozem microflora reaction on minimum and zero tillage systems, and soil organic matter changes in central forest-steppes of Trans-Urals were studied. Research was conducted in Kurgan region in long stationary field experiment, in 4-course grain and fallow rotation. Soil samples were collected under last rotation crop on allotments without fertilizers and at N40 application. According to data for 8 years it was proved that total soil microbial biomass amount increases from 366+-30 to 486+-1 mg/kg when changing annual ploughing (moldboard tillage system) to direct spring wheat seeding for stubble (zero system). The stubble system causes the decrease in the number of physiological groups of the following microorganisms: ammonifying bacteria from 7011 up to 3842 thousand CFU/gm of soil or by 1.8 times; amylolytic bacteria and actinomycetes from 9747 up to 5820 (by 1.7 times); nitrifiers from 6.4 to 3.0 thousand CFU/gm of soil (by 2.1 times). The amount of denitrifiers increases from 456 to 10740 thousand CFU/gm of soil, and this indicates the soil nitrogen impoverishment. When using nitrogen fertilizers (the average dose is N40) combined with the zero tillage system, the total amount of the microbial biomass increases by 16%, the microorganisms utilizing nitrogen organic compounds for beef-extract agar (50%), the microorganisms consuming mineral nitrogen for starch-and-ammonia one (76%) and the nitrifiers (110%) in comparison with the variants without fertilizers. When cultivating spring wheat according to the zero technology, mineral nitrogen causes the number increase of the studied groups of microorganisms in the topsoil. The positive role of the zero-tillage system to reduce the mineralization intensity of the organic matter of chernozem to maintain higher levels of total and labile humus was determined. The zero tillage does not allow to achieve the level of virgin lands because of low amounts of crop residues in the soil.