Влияние севооборота с донником на биологические и физико-химические свойства подсолонцового горизонта солонца мелкого

Донник желтый успешно возделывают на засоленных почвах. Эта культура оказывает фитомелиоративное воздействие на почву. Цель исследования – изучить влияние севооборота с донником на изменение солевого режима и микробиоту солонца мелкого средненатриевого. Работу выполняли в Новосибирской области в 2000, 2010, 2016–2020 гг. в кормовом севообороте солонцового стационара СибНИИ кормов: донник с суданской травой – донник второго года жизни – овес на зерносенаж. В слоях 0…20 и 20…40 см агрофитомелиорированной почвы были определены и сопоставлены со слоями 0…15 и 15…40 см целины содержание солей, рН, биологическая активность и разнообразие бактерий. Их таксономическую принадлежность выявляли анализом генов 16S рРНК, численность микробов круговорота азота определяли на питательных средах. Длительное выращивание трав привело к рассолению солонца. Содержание SO₄^2- в составе водной вытяжки в слое почвы 0…20 см снизилось в 1,4 раза, в слое 20…40 см – в 2,7 раза. Содержание обменного натрия уменьшилось по слоям в 5,1 и 4,6 раза до соответственно 4,2 и 8,5 % от ЕКО. Солонец мелкий стал остаточно-натриевым с рН близким к нейтральному в слое 0…20 см и слабощелочным в подсолонцовом горизонте. В слое 20…40 см почвы в 1,7 раза увеличилась численность бактерий – минерализаторов белковых соединений, в 2,9 раза снизилась олиготрофность и в 2,1 раза усилилась потенциальная микробиологическая трансформация растительных остатков в гумус. Почвенный микробиом подсолонцового горизонта стал более разнообразным и выровненным. В нем в 2,6 раза увеличилась численность протеобактерий и веррукомикробий, играющих значительную роль в круговоротах углерода и азота, особенно родов, развивающихся при значениях рН меньше 7,0 и плохо переносящих условия засоления.

1. Действие агробиологической мелиорации на солевой профиль солонцов Восточной Барабы / Н. В. Елизаров, Т. Г. Ломова, М. Т. Устинов и др. // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2019. № 1 (50). С. 18‒25. doi: 10.31677/2072-6724-2019-50-1-18-25.

2. Длительность действия химической мелиорации на свойства солонцов Барабинской равнины: монография / Н. В. Семендяева, Н. В. Елизаров, Л.П. Галеева и др.; под общ. ред. Н. В. Семендяевой. Новосибирск: Золотой колос, 2017. С. 34.

3. Константинов М. Д., Ломова Т. Г., Кухарь М. А. Фитомелиоративные луговые севообороты на солонцовых почвах Западной Сибири. Новосибирск: СО РАСХН, 2011. 104 с.

4. Ломова Т. Г., Коробова Л. Н. Фитомелиоративное окультуривание солонцов Барабы и его влияние на биологическую активность почвы // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2015. № 1 (242). С. 12‒18.

5. Коробова Л. Н., Риксен В. С., Ломова Т. Г. Микробиологические параметры как показатель агрогенной трансформации солонца среднего кормовыми севооборотами // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2023. № 2 (67). С. 51‒59. doi: 10.31677/2072-6724-2023-67-2-51-59.

6. Сэги Й. Методы почвенной микробиологии. М.: Колос, 1983. 295 с.

7. Муха В. Д. О показателях, отражающих интенсивность и направленность почвенных процессов. Харьков: Харьковский СХИ, 1980. Т. 273. С. 13‒16.

8. Undisturbed soil pedon under birch forest: Characterization of microbiome in genetic horizons / N. B. Naumova, I. P. Belanov, T. Y. Alikina, et al. // Soil Systems. 2021. Vol. 5. No. 1. P. 1‒17. URL: https://www.mdpi.com/2571-8789/5/1/14 (дата обращения: 12.11.2023). doi: 10.3390/soilsystems5010014.

9. Insights on the effects of heat pretreatment, pH, and calcium salts on isolation of rare Actinobacteria from karstic caves / B. Z. Fang, N. Salam, M. X. Han, et al. // Frontiers in Microbiology. 2017. Vol. 8. Article 1535. URL: https://www. frontiersin. org/articles/10.3389/fmicb.2017.01535/full (дата обращения: 12.11.2023). doi: 10.3389/fmicb.2017.01535.

10. Verrucomicrobial elevational distribution was strongly influenced by soil pH and carbon/nitrogen ratio / C. Shen, Y. Ge, T. Yang, et al. // Journal of Soils and Sediments. 2017. Vol. 17. P. 2449‒2456. doi: 10.1007/s11368-017-1680-x.

11. Do biofilm communities respond to the chemical signatures of fracking? A test involving streams in North-central Arkansas / W. H. Johnson, M. R. Douglas, J. A. Lewis, et al. // BMC microbiology. 2017. Vol. 17. P. 1–12. URL: https:// bmcmicrobiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12866-017-0926-5 (дата обращения: 12.11.2023). doi: 10.1186/s12866-017-0926-5.

12. Successional trajectory of bacterial communities in soil are shaped by plant-driven changes during secondary succession / M. Krishna, S. Gupta, M. Delgado–Baquerizo, et al. // Scientific reports. 2020. No. 10. Р. 1–10. URL: https://www.nature.com/articles/s41598-020-66638-x (дата обращения: 12.11.2023). doi: 10.1038/s41598-020-66638-x.