Восстановление микробиологической активности почв после гербицидного стресса | Restoration of soil microbiological activity after herbicide stress

English. This paper presents the results of a study the effect of biochar, carbon sorbent obtained from sewage sludge and sawdust, on the restoration of soil microbiome after herbicide treatment. At the genus level, 28 representatives were found in the original soil, 35.7% of which were aerobes. Of these, Gaiella and Methylotenera predominated. The most abundant of the anaerobic were Veillonella and Faecalibacterium. The proportion of microorganisms affected by the herbicide was 71.4%. 32% of microorganisms completely disappeared from the soil microbial community, 39.3% recovered after the biochar introduction. There was a recovery almost to the original value of microorganism numbers in the genera Veillonella, Faecalibacterium, Gaiella, Ilumatobacter, Gemmatimonas. The number of Azotobacter increased by 7.3 times. In the soil subjected to herbicide action, the proportion of microorganisms exhibiting catalase activity decreases or completely disappears. Members of the Gaiella genus, known as catalase-positive bacteria, were absent in herbicide-treated soil. Their population resumed after soil treatment with biochar. Intrasporangium, also being catalase positive, were reduced by more than 4 times under the action of the herbicide. Cleaning the soil with a biosorbent made it possible to restore their numbers by 56%. The introduction of biochar from sewage sludge and sawdust into the soil activated the soil microbiota. The assessment of alpha-diversity by the Shannon index showed a 1.5-fold decrease in the species diversity of the microbial community of the soil treated with the herbicide. Cleaning the soil with biochar restored population and diversity of the soil microbiome, to the Shannon index of 2.4.

Russian. Представлены результаты исследования влияния углеродного сорбента (биочара) из осадков сточных вод и древесных опилок на восстановление почвенного микробиома после гербицидного воздействия. На уровне рода в исходной почве было обнаружено 28 представителей, из которых 35,7% составили аэробы. Из них преобладали бактерии Gaiella и Methylotenera. Из анаэробных больше всего было Veillonella и Faecalibacterium. Доля подверженных влиянию гербицида микроорганизмов составила 71,4%. Исчезли полностью из почвенного микробного сообщества 32%, восстановились после внесения биочара – 39,3%. Наблюдалось восстановление практически до первоначального значения микроорганизмов родов Veillonella, Faecalibacterium, Gaiella, Ilumatobacter, Gemmatimonas, численность Azotobacter увеличилась в 7,3 раза. В почве, подвергнутой обработке гербицидом, снижается или полностью исчезает доля микроорганизмов, проявляющих каталазную активность. Представители рода Gaiella, известные как каталазоположительные бактерии, отсутствовали в почве с гербицидом. После обработки почвы биоуглем их популяция возобновилась. Intrasporangium, также, будучи каталазоположительными, сократились более чем в 4 раза под действием гербицида. Очистка почвы биосорбентом позволила восстановить их численность на 56%. Внесение в почву биоугля из осадков сточных вод и древесных опилок активизировало почвенную микробиоту. Оценка альфа-разнообразия по индексу Шеннона показала снижение видового разнообразия микробного сообщества почвы, обработанной гербицидом, в 1,5 раза. Очистка почвы биочаром восстанавливала почвенный микробиом, при этом индекс Шеннона составил 2,4.