Influence of biofertilizers and liming on vetch-oat mixed crop productivity and change of sod-podzolic soil microbocenosis | Влияние биоудобрений и известкования на продуктивность вико-овсяной смеси и изменение микробоценоза дерново-подзолистой почвы

English. The field experiments have been conducted in 2015-2017 in the Vologda region. Effect of the treatment of organic-mineral fertilizer (OMF) pellets with microbiological biological preparations (BP) on the yield of the vetch-oat mixed crop and the structure of the microbocenosis of sod-podzolic light loam soil was investigated. The following BPs were used as modifiers of OMF: BisolbiFit containing Bacillus subtilis, strain Ch-13 (BP1), Phosphatovite based on B. mucilaginosus (BP2) and Phosphoactive that is a consortium of both microorganisms (BP3). As the background, N30P30K30 with liming (pH (KCl) 5.9) and without it (pH (KCl) 5.1) was used in the experiment. The analysis of the metagenome of soil prokaryotes was performed by high-throughput sequencing of the 16S rRNA gene (PCR). Yield in the reference plot was 2.32 t/ha (in average for 3 years), liming increased it to 2.65 t/ha. The highest yield increase (11.7% to the background and 10.6% to unmodified OMF) was achieved in the case of OMF + BP1 application. Yield in this variant was 3.87 t/ha. The use of BP3 was less effective than the use of BP1 or BP2, presumably due to antagonism between the strains. Fertilizer application increased content in the vetch-oat mix (green forage) of crude protein (by 1.24-3.34%), phosphorus and potassium. Analysis of the taxonomic structure of the prokaryotic community of sod-podzolic soil allowed the identification of dominant phylums: Acidobacteria (7.1-11.5%), Actinobacteria (13.6-20.4%), Bacteroidetes (7.2-19.3%), Proteobacteria (45.3-56.2%), Verrucomicrobia (4.3-10.3%). The greatest number of microorganisms was observed in experimental plots where OMF and BP1 on the background of liming were applied. A conclusion was made about the prospects of modification of OMF using BP, in particular BP1, and also on a noticeable increase in the effectiveness of fertilizers due to liming.

Russian. В полевых опытах, проводившихся в 2015-2017 гг. в Вологодской обл., исследовали влияние обработки гранул органо-минерального удобрения (ОМУ) микробиологическими биопрепаратами (БП) на урожайность вико-овсяной смеси и структуру микробоценоза дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы. В качестве модификаторов ОМУ применяли следующие БП: БисолбиФит на основе Bacillus subtilis Ч-13 (БП1), Фосфатовит на основе B. mucilaginosus (БП2) и ФосфоАктив - консорциум обоих микроорганизмов (БП3). В качестве фона в опыте использовали N30P30K30 с известкованием (pH(KCl) 5,9) и без него (pH(KCl) 5,1). Анализ метагенома почвенных прокариот выполняли методом высокопроизводительного секвенирования гена 16S pРНК (ПЦР). Средняя за 3 года урожайность в контроле составила 23,2 ц/га, известкование увеличило ее до 26,5 ц/га. Наибольшая в опыте прибавка урожайности (11,7% к фону и 10,6% к немодифицированому ОМУ) достигнута в варианте ОМУ+БП1. Урожайность в этом случае составила 38,7 ц/га. Применение БП3 было менее эффективным, чем использование БП1 или БП2, предположительно, вследствие антагонизма между штаммами. Внесение удобрений повысило содержание в зеленой массе вико-овсяной смеси сырого протеина (на 1,24-3,34%), фосфора и калия. Анализ таксономической структуры прокариотного сообщества дерново-подзолистой почвы позволил выделить доминирующие филумы: Acidobacteria (7,1-11,5%), Actinobacteria (13,6-20,4%), Bacteroidetes (7,2-19,3%), Proteobacteria (45,3-56,2%), Verrucomicrobia (4,3-10,3%). Наибольшая численность микроорганизмов наблюдалась в вариантах с внесением ОМУ и БП1 на фоне известкования. Сделан вывод о перспективности модификации ОМУ с помощью БП, в частности БП1, а также о заметном повышении эффективности удобрений на фоне известкования.