sibvestСибирский вестник сельскохозяйственной наукиSiberian Herald of Agricultural Science0370-87992658-462XSiberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences10.26898/0370-8799-2023-8-1sibvest-1509Research ArticleЗЕМЛЕДЕЛИЕ И ХИМИЗАЦИЯAGRICULTURE AND CHEMICALIZATIONМикробиоценоз солонца как индикатор изменения среды при замене кормовых севооборотов сеяным лугомSolonetz microbiocenosis as an indicator of environmental change when replacing forage crop rotations with sown meadowКоробоваЛ. Н.KorobovaL. N.

доктор биологических наук, профессор

Новосибирск

Larisa N. Korobova, Doctor of Science in Biology, Professor

Novosibirsk

РиксенВ. С.RiksenV. S.

младший научный сотрудник

630501, Новосибирская область, р.п. Краснообск, а/я 463

Vera S. Riksen, Junior Researcher

PO Box 463, Krasnoobsk, Novosibirsk Region,630501

Riclog@mail.ruБатуринаО. А.BaturinaO. A.

младший научный сотрудник

Новосибирск

Olga A. Baturina, Junior Researcher

Novosibirsk

Новосибирский государственный аграрный университетРоссияNovosibirsk State Agrarian UniversityRussian FederationСибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наукРоссияSiberian Federal Research Centrе of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наукРоссияInstitute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202320092023538514Copyright © Коробова Л.Н., Риксен В.С., Батурина О.А., 20232023Коробова Л.Н., Риксен В.С., Батурина О.А.Korobova L.N., Riksen V.S., Baturina O.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibvest.elpub.ru/jour/article/view/1509

На Барабинской равнине влияние севооборотов с донником и кострецом безостым на солонцы изучается в динамике более 30 лет. Отмечено, что в почве с фитомелиоративными севооборотами общие запасы солей в сравнении с исходной целиной значительно снизились. В слое почвы 0–20 см их количество уменьшилось в 3,8–4,4 раза, в слое 20–40 см – в 4,6–7,7 раза. В результате залужения участков фитомелиоративных севооборотов смесью костреца безостого и люцерны синегибридной эффект рассоления снижается (в верхнем слое в среднем на 6,4 и 9,3%, в нижнем – на 24,9% в последействии севооборота с кострецом). Выявленные изменения в засолении почвы нашли отражение в представительстве солеустойчивых и солечувствительных бактерий. Обилие мало переносящих соль представителей класса спартобактерий на залуженном участке после севооборотов с донником и кострецом снизилось в 3,2 и 3,6 раза, а относительно солелюбивых Cytophagia увеличилось в 1,6 и 2,4 раза. В сеяном лугу после севооборота с донником отмечено большее количество сложно разлагаемых растительных остатков (преимущественно злаков), о чем свидетельствует возросшее содержание ацидобактерий. У донника, судя по численности родов Gaiella из класса Thermoleophilia и Microlunatus из класса Actinobacteria, мелиоративный эффект в отношении рассоления и аэрации солонца среднего больше, чем у костреца. Залужение увеличивает в солонце среднем активность минерализации и олиготрофность почвы в слое 20–40 см сильнее, чем в слое 0–20 см в 1,6–2,2 раза. Потенциальное микробиологическое гумусонакопление под сеяным лугом уменьшается в верхнем слое участка, ранее занимаемого севооборотом с донником, и в нижнем слое – севооборотом с кострецом.

In the Baraba Plain, the influence of crop rotations with sweet clover and awnless bromegrass on solonets has been studied in dynamics for more than 30 years. It has been noted that in the soil with phytomeliorative crop rotations total salt reserves have significantly decreased in comparison with the initial virgin soil. In the 0–20 cm soil layer, their number decreased 3.8–4.4 times, in the 20–40 cm layer – 4.6–7.7 times. As a result of grassing of the phytomeliorative crop rotation plots with a mixture of awnless bromegrass and alfalfa blue-hybrid, the effect of desalinization is decreasing (in the upper layer on average by 6.4 and 9.3%, in the lower layer – by 24.9% in the aftermath of the crop rotation with awnless bromegrass). The identified changes in the soil salinity have been reflected in the representation of salt-tolerant and salt-sensitive bacteria. The abundance of low salt-tolerant representatives of the class Spartobacteria on the grassed area after crop rotations with sweet clover and bromegrass decreased by 3.2 and 3.6 times, and the abundance of the relatively salt-loving Cytophagia increased by 1.6 and 2.4 times. In the sown meadow after crop rotation with sweet clover, a higher amount of complexly decomposable plant residues (mainly cereals) was observed, as evidenced by the increased content of acidobacteria. According to the abundance of the genera Gaiella from the class Thermoleophilia and Microlunatus from the class Actinobacteria, the meliorative effect in terms of desalinization and aeration of solonets is greater in sweet clover than in bromegrass. Grassing increases mineralization activity and oligotrophic soil in solonetz on average in 20–40 cm layer more strongly than in 0–20 cm layer by 1.6–2.2 times. Potential microbiological humus accumulation under sown meadow decreases in the upper layer of the plot previously occupied by the rotation with sweet clover, and in the lower layer – by the rotation with bromegrass.

солонец среднийфитомелиорациякормовые травызалужениемикробиом16S рРНКбиологическая активность почвыmedium solonetzphytomeliorationfodder grassesgrassingmicrobiome16S rRNAsoil biological activityReferencesСемендяева Н.В., Ломова Т.Г., Утенков Г.Л. Научное обеспечение сельскохозяйственного освоения солонцовых почв юга Западной Сибири за период с 1969 по 2014 г. // Вестник НГАУ. 2015. № 1. С. 7–22.Semendyaeva N.V., Lomova T.G., Utenkov G.L. Scientific grounds of agricultural alcaline soil development in the south of Western Siberia from 1969 to 2014. Vestnik NSAU = Bulletin of NSAU, 2015, no. 1, рр. 7–22. (In Russian).Ломова Т.Г., Коробова Л.Н. Фитомелиоративное окультуривание солонцов Барабы и его влияние на биологическую активность почвы // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2015. № 1. С. 12–18.Lomova T. G., Korobova L. N. Phyto-reclamation domestication of solonetzes soils of Baraba and its effect on the biological activity of soil. Sibirskiy vestnik sel’skokhozyaystvennoy nauki = Siberian Herald of Agricultural Science, 2015, no. 1, рр. 12–18. (In Russian).Пуртова Л.Н., Киселева И.В. Влияние фитомелиорации на показатели плодородия и интегральное отражение агрогенных почв Приморья // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2019. №. 1 (203). С. 51–57. DOI: 10.25808/08697698.2019 .203.1.006.Purtova L.N., Kiseleva I.V. Influence of phytomelioration on fertility indicators and integral reflection of agrogenic soils of Primorye. Vestnik Dal’nevostochnogo otdeleniya Rossiyskoy akademii nauk = Vestnik of Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, 2019, no. 1 (203), рр. 51–57. (In Russian). DOI: 10.25808/0 8697698.2019.203.1.006.Gao W., Xu J., Zhao J., Zhang H., Ni Y., Zhao B., Tebbe C., Zhang J., Jia Z. Prokaryotic community assembly after 40 years of soda solonetz restoration by natural grassland and reclaimed farmland // European Journal of Soil Biology. 2020. Vol. 100. Р. 103213.Gao W., Xu J., Zhao J., Zhang H., Ni Y., Zhao B., Tebbe C., Zhang J., Jia Z. Prokaryotic community assembly after 40 years of soda solonetz restoration by natural grassland and reclaimed farmland. European Journal of Soil Biology, 2020, vol. 100, p. 103213.Коробова Л.Н., Риксен В.С. Залужение как экологический фактор трансформации солонца и его микрофлоры // Принципы экологии. 2022. № 2 (44). С. 58–67.Korobova L.N., Riksen V.S. Grassing as an ecological factor in the transformation of solonetz and its microflora. Printsipy ekologii = Principles of the Ecology, 2022, no. 2 (44), pp. 58–67. (In Russian).Naumova N.B., Belanov I.P., Alikina T.Y., Kabilov M.R. Undisturbed Soil Pedon under Birch Forest: Characterization of Microbiome in Genetic Horizons // Soil Systems. 2021. Vol. 5 (1). P. 14.Naumova N.B., Belanov I.P., Alikina T.Y., Kabilov M.R. Undisturbed Soil Pedon under Birch Forest: Characterization of Microbiome in Genetic Horizons. Soil Systems, 2021, vol. 5 (1), p. 14.Edgar R. C. SINTAX: a simple non-Bayesian taxonomy classifier for 16S and ITS sequences // Biorxiv. 2016. P. 074161.Edgar R. C. SINTAX: a simple non-Bayesian taxonomy classifier for 16S and ITS sequences, Biorxiv, 2016, p. 074161.Johnson W.H., Douglas M.R., Lewis J.A., Stuecker T.N., Carbonero F.G., Austin B.J., Douglas M.E. Do biofilm communities respond to the chemical signatures of fracking? A test involving streams in North-central Arkansas // BMC microbiology. 2017. Vol. 17. P. 1–12.Johnson W.H., Douglas M.R., Lewis J.A., Stuecker T.N., Carbonero F.G., Austin B.J., Douglas M.E. Do biofilm communities respond to the chemical signatures of fracking? A test involving streams in North-central Arkansas. BMC microbiology, 2017, vol. 17, рp. 1–12.Szymańska S., Borruso L., Brusetti L., Hulisz P., Furtado B., Hrynkiewicz K.. Bacterial microbiome of root-associated endophytes of Salicornia europaea in correspondence to different levels of salinity // Environmental Science and Pollution Research. 2018. Vol. 25 (25). P. 25420–25431.Szymańska S., Borruso L., Brusetti L., Hulisz P., Furtado B., Hrynkiewicz K.. Bacterial microbiome of root-associated endophytes of Salicornia europaea in correspondence to different levels of salinity. Environmental Science and Pollution Research, 2018, vol. 25 (25), pр. 25420–25431.Huber K.J., Vieira S., Sikorski J., Wüst P.K., Fösel B.U., Groengroeft A., Overmann J. Differential response of Acidobacteria to water content, soil type, and land use during an extended drought in African savannah soils // Frontiers in Microbiology. 2022. Vol. 13. P. 247.Huber K.J., Vieira S., Sikorski J., Wüst P.K., Fösel B.U., Groengroeft A., Overmann J. Differential response of Acidobacteria to water content, soil type, and land use during an extended drought in African savannah soils. Frontiers in Microbiology, 2022, vol. 13, p. 247.Sun Q., Guo S., Wang R., Song J. Responses of bacterial communities and their carbon dynamics to subsoil exposure on the Loess Plateau // Science of the Total Environment. 2021. Vol. 756. P. 144146.Sun Q., Guo S., Wang R., Song J. Responses of bacterial communities and their carbon dynamics to subsoil exposure on the Loess Plateau. Science of the Total Environment, 2021, vol. 756, p. 144146.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.