Плодоводство
и виноградарство Юга России
Управление плодородием почвы
Концептуальная основа интегральной стратегии регулирования параметров плодородия почв под монокультурой сада базируется на данных агрохимического и биологического мониторинга, сравнительном анализе информации и принятии решений, направленных на предотвращение ускорения круговорота биогенных элементов, потерь гумуса, усиления процессов почвоутомления, снижения биоразнообразия и т.п. Представленная статья содержит материалы, характеризующие уровень основных агрохимических показателей двух типов садовых почв, численность основных групп сапротрофного микробного комплекса агрогоризонта, результаты изучения морфологии колоний аммонифицирующих бактерий, специфику доминирования различных родов микромицетов, расчеты вариабельности численности морфо-физиологических групп почвенного микробного комплекса. Экспериментальный материал получен в полевых опытах двух агроклиматических зон Краснодарского края: субтропической и центральной. Объектом исследования служили различные по антропогенной нагрузке образцы агрогенно-измененных бурых лесных почв и агрозема структурно-метаморфического (чернозема выщелоченного): многолетняя и «молодая» залежь, почва под монокультурой сада. По данным результатов анализов почвы 2-х агроклиматических зон с диапазоном значений рН от слабо кислой до нейтральной в целом характеризовались соизмеримыми значениями численности групп микроорганизмов. Выявлено более низкое содержание прокариотных микроорганизмов (бактерий и актиномицетов) в черноземе в сравнении с бурыми лесными почвами. Изучение морфологии колоний аммонифицирующих бактерий показало различие видового состава бактериоценоза изучаемых типов садовых почв. Выявлено доминирование в бурых лесных почвах колоний бактерий более мелких форм, а в черноземе – крупных форм, с морщинистой и складчатой поверхностью. Установлено, что в черноземе выщелоченном на участках с различной антропогенной нагрузкой − «молодая» залежь и почва под плодовым садом − обильно развивались представители рода Mucor. Кроме того, доминировали грибы рода Rhizoctonia, что, вероятно, вызвано почвоутомлением и требует дальнейшего изучения.
Водная эрозия ежегодно наносит большой урон сельскохозяйственным землям всего мира. Борьба с эрозией почв – одна из важнейших государственных задач в системе мер, направленных на сохранение и преобразование ландшафта. Основными факторами развития эрозии являются: климатические, топографические, геологические, почвенные, биологические и уровень хозяйственной деятельности человека. Эрозия почв на виноградниках – одна из приоритетных проблем в современном виноградарстве. Цель проводимых нами исследований – изучить процесс развития водной эрозии почвы на виноградниках. Объект наших исследований – почвы виноградников, подверженные водной эрозии. Используемые в работе методы исследований: маршрутно-полевые обследования, лабораторное изучение водно-физических свойств почвы. В данной статье приводится описание основных факторов, обусловливающих развитие водной эрозии почвы на виноградниках. Отмечено, что водной эрозии более подвержены почвы легкого состава с низким содержанием органического вещества. Также установлено, что водная эрозия может проявляться на склонах, начиная от 1°. Показано и научно обосновано отрицательное влияние системы содержания почвы виноградников по типу черного пара. Предложены пути снижения механической нагрузки на почву и предотвращения развития деградационных процессов почв на виноградниках. Указано, что при закладке виноградников необходимо проведение почвенных исследований с целью оценки потенциала участка; необходимо провести планирование участка чтобы нивелировать микровозвышенности и микропонижения, что предотвратит дальнейшее развитие водной эрозии. Наиболее действенным методом борьбы с эрозией почвы является использование травяного покрова, что почти полностью предотвращает развитие эрозионных процессов.
Представлены результаты исследования биофункционального состояние агрогенно измененных почв двух фитоценозов: естественно подобного (насаждения кипариса) и агроценоза (персиковый сад). Обоснована актуальность проведения системного биомониторинга почв при различном сельскохозяйственном использовании. Определена основная цель работы – оценить состояние бурых лесных почв различных фитоценозов по комплексу показателей для понимания их информативности и взаимосвязи между ними. Экспериментальные участки располагались на бурых лесных почвах в условиях влажного субтропического климата Черноморского побережья. Анализировали численность представителей трех морфологических групп сапротрофного микробоценоза по горизонтам почвенного профиля. Почву для исследований отбирали в зимний период, для исследования биологической активности почв был выбран весенний период. Анализ численности микроорганизмов и показателей экофизиологического состояния осуществляли во взаимосвязи с агрохимическими показателями почв и погодными условиями. В структуре микробоценоза преобладала физиологическая группа сапротрофных бактерий, ниже была численность актиномицетов и микромицетов. Пахотный слой под персиковым садом характеризовался более низкими в сравнении с условным фоном (насаждения кипариса) значениями численности микромицетов. При этом показатели, отражающие общую функциональную активность микробоценоза, были выше в почвах агроценоза персика в сравнении с насаждениями кипариса, что демонстрирует более сбалансированный состав функционально активных популяций микробоценоза почв под персиком. В целом изученный комплекс показателей биофункционального состояния почв показывает их высокую информативность и взаимосвязь, что позволяет рассматривать их в качестве индикаторов экологического состояния почв сельскохозяйственного использования.
Рассмотрены проблемы трансформации свойств черноземных почв садовых ценозов при капельном поливе минерализованными водами. Широкое внедрение капельного орошения с внесением минеральных удобрений при возделывании плодовых насаждений по интенсивным технологиям создало ряд проблем экологического характера. Вынужденное использование минерализованных вод для полива из-за ограниченности ресурсов способствует изменению свойств черноземов. В течение последних лет фиксируются проявления угнетения плодовых растений на фоне постоянного применения фертигаций в интенсивных плодовых насаждениях. Установлено, что капельное орошение насаждений яблони минерализованной водой способствовало накоплению водорастворимых солей в основной зоне увлажнения почвы. Применение многолетнего капельного орошения в плодовых насаждениях привело к постепенному вымыванию ионов кальция из зон локального увлажнения почвы. Доля магния в почвенно-поглощающем комплексе в результате поливов увеличилась до 20,8-32,8 % от суммы поглощенных оснований. На участке с угнетенными деревьями яблони отмечено более высокое содержание обменного магния в почве по сравнению с насаждениями яблони в удовлетворительном состоянии. Повышенное содержание натрия в поливной воде привело к существенному увеличению его концентрации в местах локализации поливной воды на участках как с угнетенными, так и с деревьями яблони в удовлетворительном состоянии. Содержание обменного натрия в слое почвы 0-30 см под капельницами увеличилось до 0,94-1,74 мг-экв./100 г. почвы. Доля обменного натрия в почвенном поглощающем комплексе в зоне локального увлажнения увеличилась до 3,1-5,3 % от суммы поглощенных оснований, что свидетельствует уже о слабой степени солонцеватости почвы. Анализ продуктивности насаждений сортов яблони указывает на влияние условий произрастания деревьев на урожай и качество плодов, доля влияния почвенных условий составила 81,8-93,6 %.
В данной статье обсуждаются перспективы применения почвенной метагеномики для определения качества почв садовых ценозов. Качество почвы, наряду с ее плодородием, рассматривается как важнейшая характеристика любой почвенной экосистемы, особенно при усилении антропогенного воздействия. Развитие метагеномных исследований микроорганизмов почвы обусловлено тем, что они являются базисом для изучения экосистем, особенно сельскохозяйственного назначения. Появление новых инструментов анализа способствует изучению структурно-функциональной организации биоценозов микроорганизмов почвы. Важной особенностью метагеномных исследований является отсутствие необходимости в изоляции и культивировании микроорганизмов. Это позволяет провести более полный анализ структуры микробного сообщества почв, выявить особенности структуры ризосферной микрофлоры в зависимости от длительности выращивания многолетних растений в монокультуре и идентифицировать новые биоиндикаторы почвоутомления. В статье представлены необходимые подходы для полной структурно-функциональной оценки почвенного микробиома, обозначены цели и задачи метагеномного анализа. Показано, что исследование метагеномного анализа почв даёт возможность перехода на новый системный уровень исследования биоразнообразия почвенных экосистем. Этот переход ведёт к смене парадигмы, открывает путь к пониманию процессов, происходящих в почвах при интенсивном сельскохозяйственном использовании. Имеющиеся наработки в области метагенома почв свидетельствуют о возможности использования этой информации как интегрального показателя качества почв садовых агроценозов и их функционирования, а также перспективности применения результатов исследований для дальнейшего совершенствования методов биологизации и экологизации сельскохозяйственного производства и плодоводства в частности.