Дыхательный отклик живой фазы на стресс как критерий оценки состояния почвы
https://doi.org/10.26898/0370-8799-2020-5-10
Аннотация
Изучена возможность разработки шкалы для оценки степени деградации почвы на основе измерения дыхательного отклика ее живой фазы на внесение естественного питательного субстрата – соломы. Исследования проведены в Новосибирской области. Почва – чернозем выщелоченный среднесуглинистый среднегумусный. Варианты опыта: многолетняя залежь (целина); бессменный пар; пахотная почва; газон, сформированный более 20 лет назад путем отсыпки чернозема выщелоченного, удаленного с сельскохозяйственных полей; старая тропа на этом газоне; лес (дополнительный контроль). На основе эмпирических оценок определен уровень антропогенной нагрузки. Образцы почвы отбирали осенью 2018, 2019 гг. после уборки яровой пшеницы. В лабораторном опыте в почву вносили сухую измельченную пшеничную солому (содержание углерода 40%, азота 0,54%) в дозе 3 г/кг. Почву инкубировали при температуре 25 °С, влажности 60% от полной полевой влагоемкости для каждого варианта. Учет продукции СО2 проведен адсорбционным методом. Длительность опыта 30 дней. Под дыхательным откликом принята относительная величина повышения продуцирования СО2 при внесении соломы (опыт) в сравнении с почвой без добавок (контроль) в процентах. В опыте дыхательный отклик был обратно пропорционален уровню антропогенной нагрузки на почву. Показатель в варианте с максимальной антропогенной нагрузкой (бессменный пар) составил 250–300%, в варианте с минимальной нагрузкой (многолетняя залежь) – 0–10%. Ранжирование объектов исследования по изучаемому критерию проведен при помощи многомерного анализа методом главных компонент. Предложена предварительная шкала для оценки степени деградации почвы. Почву оценивали как недеградированную или слабодеградированную при дыхательном отклике, равном 0–25%, среднедеградированную – 25–50, в сильной степени деградированную – выше 50%.
Об авторе
А. А. Данилова
Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук
Россия
Россия
Данилова А.А., доктор биологических наук, главный научный сотрудник
630501, Новосибирская область, р.п. Краснообск, а/я 463
Список литературы
1. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. 740 с.
2. Nannipieri P., Ascher J., Ceccherini М.Т., Landi L., Pietramellara G., Renella G. Microbial diversity and soil functions // European Journal of Soil Science. 2003. Vol. 54. P. 655–670.
3. Orwin K.H., Wardle D.A. New indices for quantifying the resistance and resilience of soil biota to exogenous disturbances // Soil Biology & Biochemistry. 2004. Vol. 36. P. 1907–1912.
4. Botton S., van Heusden M., Parsons J.R., Smidt H., van Straalen N. Resilience of Microbial Systems Towards Disturbances // Critical Reviews in Microbiology. 2006. Vol. 32. P. 101–112.
5. Palozzi J.E., Lindo Z. Are leaf litter and microbes team players? Interpreting home-field advantage decomposition dynamics // Soil Biology and Biochemistry. 2018. Vol. 124. P. 189– 198. DOI: 10.1016/j.soilbio.2018.06.018.
6. Habtewold J.Z., Helgason B.L., Yanni S.F., Janzen H.H., Ellert B.H., Gregorich E.G. Litter composition has stronger influence on the structure of soil fungal than bacterial communities // European Journal of Soil Biology. 2020. Vol. 98. P. 103–190. DOI: 10.1016/j.ejsobi.2020.103190.
7. Li D., Bingzi Zhao B., Dan C., Olk D.C., Zhang J. Soil texture and straw type modulate the chemical structure of residues during four-year decomposition by regulating bacterial and fungal communities // Applied Soil Ecology. 2020. Vol. 155. DOI: 10.1016/j.apsoil.2020.103664.
8. Bao Y., Feng Y., Stegen J.C., Wu M., Chen R., Liu W., Zhang J., Li Z., Lin X. Straw chemistry links the assembly of bacterial communities to decomposition in paddy soils // Soil Biology and Biochemistry. 2020. Vol. 148. DOI: 10.1016/j.soilbio.2020.107866.
9. Kuzyakov Y., Blagodatskaya E. Microbial hotspots and hot moments in soil: Concept & review // Soil Biology & Biochemistry. 2015. Vol. 83. P. 184–199.
10. Paul E.A. The nature and dynamics of soil organic matter: Plant inputs, microbial transformations, and organic matter stabilization // Soil Biology & Biochemistry. 2016. Vol. 98. P. 109– 126. DOI: 10.1016/j.soilbio.2016.04.00100380717.
11. Wal A. van der, Boer W. de. Dinner in the dark: Illuminating drivers of soil organic matter decomposition // Soil Biology & Biochemistry, 2017. Vol. 105. Р. 45–48. DOI: 10.1016/j.soilbio.2016.11.006 0038-0717.
12. Thiele-Bruhn S., Schloter M., Wilke B-M, Beaudette L.A., Martin-Laurent F., Nathalie Cheviron N., Mougin C., Jörg Römbke J. Identification of new microbial functional standards for soil quality assessment // Soil, 2020. Vol. 6. P. 17–34. DOI: 10.5194/soil-6-17-2020.
13. Данилова А.А. Биодинамика пахотной почвы при различном содержании органического вещества (на примере чернозема выщелоченного Приобья): монография. Новосибирск: СФНЦА РАН, 2018. 158 с.
14. Li P., Zhang T., Wang X., Dongsheng Yu D. Development of biological soil quality indicator system for subtropical China // Soil & Tillage Research. 2013. Vol. 126. P. 112–118. DOI: 10.1016/j.still.2012.07.011.
15. Шарков И.Н. Совершенствование абсорбционного метода определения СО из почвы в полевых условиях // Почвоведение. 1987. № 1. С. 127–138.
Рецензия
Для цитирования:
Данилова А.А. Дыхательный отклик живой фазы на стресс как критерий оценки состояния почвы. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2020;50(5):87-93. https://doi.org/10.26898/0370-8799-2020-5-10
For citation:
Danilova A.A. Respiratory response of living phase to stress as a criterion for assessment of soil condition. Siberian Herald of Agricultural Science. 2020;50(5):87-93. (In Russ.) https://doi.org/10.26898/0370-8799-2020-5-10
Просмотров:
308
Послать статью по эл. почте 