РОЗВИТОК МІКРООРГАНІЗМІВ ТА СПРЯМОВАНІСТЬ БІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ЧОРНОЗЕМІ ВИЛУЖЕНОМУ ЗА МОДЕЛЮВАННЯ ДЕФІЦИТУ СВІЖОЇ ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ ТА ВПЛИВУ МІНЕРАЛЬНОГО АЗОТУ

Objective. Study the peculiarities of the development of microorganisms and trends of biological processes in the soil under the influence of mineral nitrogen under the conditions of simulation of the deficiency of fresh organic matter. Methods. Microbiological, agrochemical, gas chromatographic, st...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2018
Автори:	Волкогон, В.В., Британ, Т.Ю., Пиріг, О.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2018
Теми:	гумус деструкція гумусових сполук ґрунтові мікроорганізми органічна речовина ґрунту
Онлайн доступ:	https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/2
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Agriciltural microbiology
Завантажити файл:

Репозитарії

Agriciltural microbiology

_version_	1871465450210066432
author	Волкогон, В.В. Британ, Т.Ю. Пиріг, О.В.
author_facet	Волкогон, В.В. Британ, Т.Ю. Пиріг, О.В.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "В.В. Волкогон", "institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН" }, { "author": "Т.Ю. Британ", "institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН" }, { "author": "О.В. Пиріг", "institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН" } ]
author_sort	Волкогон, В.В.
baseUrl_str	https://smic.in.ua/index.php/journal/oai
collection	OJS
datestamp_date	2026-07-22T10:10:39Z
description	Objective. Study the peculiarities of the development of microorganisms and trends of biological processes in the soil under the influence of mineral nitrogen under the conditions of simulation of the deficiency of fresh organic matter. Methods. Microbiological, agrochemical, gas chromatographic, statistical. Results. In the conditions of the vegetative experiment under the simulation of the deficiency of fresh organic matter (preparation of soil in accordance with the method of determining the content of humus) in the leached chornozem, the effect of increasing doses of mineral nitrogen on the dynamics of the number of representatives of certain ecological trophic groups of microorganisms and the course of soil-biological processes that accompany the mineralization of humus was studied. Nitrogen fertilizers, under given conditions, stimulate the development of ammonifiers, microorganisms that mainly utilize mineral compounds of nitrogen, denitrifiers, cellulolytic bacteria, activates biological nitrogen and carbon dioxide emission processes. In this case, the need for carbon to provide metabolic processes of microorganisms can meet only at the expense of destruction of humus compounds. When the fresh organic matter is introduced in the soil in the form of straw chopped to sawdust, as well as under the growth of barley, the activity of biological denitrification is reduced. At the end of the experiment, the content of total carbon in the soil has a clear tendency to decrease with increasing doses of mineral nitrogen – according to the variants: without fertilizers, control – 2.97&nbsp;%, 13&nbsp;mg N/kg of soil – 2.91&nbsp;%, 26&nbsp;mg N/kg – 2.88&nbsp;%, 39&nbsp;mg N/kg – 2.85&nbsp;%. Conclusion. Under the deficiency of fresh organic matter in leached chornozem, the depleted use of mineral nitrogen fertilizers, especially in large quantities, leads to the creation of a situation where microorganisms for the maintenance of metabolic needs use carbon-preservative organic compounds. The use of mineral nitrogen, not coordinated with the required amount of fresh organic matter, leads to the initiation of dehumidification processes. To prevent such effects, environmentally sound fertilizer systems for crops should include systematic entry of fresh organic matter into the soil.
doi_str_mv	10.35868/1997-3004.28.3-16
first_indexed	2025-07-17T12:23:21Z
format	Article
fulltext	3 ЗАГАЛЬНА ТА ҐРУНТОВА МІКРОБІОЛОГІЯ Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. С. 3–16. ISSN 1997-3004 УДК 579.64:631.427:631.452:631.86/87 РОЗВИТОК МІКРООРГАНІЗМІВ ТА СПРЯМОВАНІСТЬ БІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ЧОРНОЗЕМІ ВИЛУЖЕНОМУ ЗА МОДЕЛЮВАННЯ ДЕФІЦИТУ СВІЖОЇ ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ ТА ВПЛИВУ МІНЕРАЛЬНОГО АЗОТУ В. В. Волкогон, Т. Ю. Британ, О. В. Пиріг Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН вул. Шевченка, 97; м. Чернігів, 14035, Україна; e-mail: rifam@ukrpost.ua Мета. Дослідити особливості розвитку мікроорганізмів та спрямованість біологічних процесів у ґрунті за впливу мінерального азоту в умовах моделювання дефіциту свіжої орга- нічної речовини. Методи. Мікробіологічні, агрохімічні, газохроматографічні, статистичні. Результати. В умовах вегетаційного досліду за моделювання в чорноземі вилуженому дефі- циту свіжої органічної речовини (підготовка ґрунту відповідно до методики визначення вмі- сту гумусу) досліджено вплив зростаючих доз мінерального азоту на динаміку чисельності представників окремих еколого-трофічних груп мікроорганізмів та перебіг ґрунтово-біоло- гічних процесів, що супроводжують мінералізацію гумусу. Азотне добриво за даних умов стимулює розвиток амоніфікаторів, мікроорганізмів, що засвоюють переважно мінеральні сполуки азоту, денітрифікаторів, целюлозоруйнівних бактерій, активізує процеси біологіч- ної денітрифікації та емісії СО2. За такої умови потреби у вуглеці для забезпечення мета- болічних процесів мікроорганізми можуть задовольняти лише за рахунок деструкції гумусо- вих сполук. За надходження до ґрунту свіжої органічної речовини у вигляді подрібненої до пиловидних частин соломи, а також за вирощування ячменю ярого активність біологічної денітрифікації зменшується. Наприкінці досліду вміст загального вуглецю в ґрунті має чіт- ку тенденцію до зменшення у міру зростання доз мінерального азоту — відповідно до варі- антів: без добрив, контроль — 2,97 %, 13 мг N/кг ґрунту — 2,91 %, 26 мг N/кг — 2,88 %, 39 мг N/кг — 2,85 %. Висновки. За дефіциту свіжої органічної речовини в чорноземі вилуже- ному застосування мінеральних азотних добрив, особливо у значних кількостях, призводить до створення ситуації, коли мікроорганізми для забезпечення метаболічних потреб викори- стовують вуглець консервативних органічних сполук. Застосування мінерального азоту, не узгоджене з необхідною кількістю у ґрунті свіжої органічної речовини, призводить до ініці- ювання процесів дегуміфікації. Для запобігання таким наслідкам екологічно обґрунтовані си- стеми удобрення сільськогосподарських культур повинні передбачати систематичне надхо- дження до ґрунту свіжої органічної речовини. Ключові слова: гумус, деструкція гумусових сполук, ґрунтові мікроорганізми, органічна речовина ґрунту. Вступ. Як відомо, інтегральним показ- ником ґрунтової родючості є вміст гумусу, який одночасно є акумулятором вуглецю (і, відповідно, енергії), а також носієм тимча- сово зв’язаних сполук біогенних елементів. У зв’язку з цим, одним із найактуальніших завдань сучасного землеробства є необхід- ність обґрунтування шляхів відновлення вмі- сту та якості гумусу в ґрунтах. Цього можна досягти за внесення відповідної кількості свіжої органічної речовини, підвищення ін- тенсивності її гуміфікації, а також створення таких умов у ґрунті, які б послаблювали мі- нералізацію складних органічних сполук та © В. В. Волкогон, Т. Ю. Британ, О. В. Пиріг, 2018 4 сприяли оптимізації фракційного складу гу- мусу [1; 2]. Серед факторів, які активно впливають на мінералізацію гумусу, виділяють: інтен- сивний обробіток ґрунту (наприклад, за до- тримання чистого пару, вирощування проса- пних культур, недотримання сівозмін (що обмежує надходження кореневих та після- збиральних решток до ґрунту), застосування мінеральних добрив [3]. Щодо останнього чинника, слід зауважити, що прямих аналі- тичних підтверджень деструктивного впливу туків на вміст гумусу в ґрунті немає. Літера- турні джерела свідчать про зниження вмісту гумусу в ґрунтах порівняно з вихідними зна- ченнями за системного застосування мінера- льних добрив в умовах тривалих польових дослідів [4; 5]. За даними Ротамстедської до- слідної станції [6], у досліді з беззмінною пшеницею за період більш ніж 100 років, у ґрунті ділянок, які отримували лише мінера- льний азот, вміст органічного азоту і вугле- цю в 2–2,5 рази нижчий, ніж у ґрунті ділянок з щорічним внесенням гною. Численні дос- лідження підтверджують ці дані і, отже, ро- биться висновок про неможливість компен- сації втрат органічної речовини ґрунтів лише за внесення мінеральних добрив, але про пряму їх дію на процеси дегуміфікації у пуб- лікаціях не йдеться. У зв’язку з цим, актуаль- ними є дослідження впливу мінеральних до- брив на процеси дегуміфікації. Аналіз останніх досліджень і публіка- цій. Серед добрив, як чинника можливого впливу на дегуміфікацію ґрунтів, особливу увагу слід звернути на мінеральний азот, оскільки колообіги азоту і вуглецю тісно пов’язані між собою, вуглець і азотні сполу- ки є складовою гумусу, а співвідношення С : N визначає спрямованість низки ґрунто- во-мікробіологічних процесів у ґрунті, у т. ч. й синтезу гумусу. Вважається, що в ґрунті оптимізація процесів мінералізації-синтезу органічної речовини проявляється за спів- відношення С/N на рівні 20–30/1 [3; 7]. Вод- ночас внесення азотних добрив у ґрунт за дефіциту свіжої органічної речовини суттєво звужує це співвідношення, що теоретично повинно викликати руйнування мікрооргані- змами гумусових сполук для отримання вуг- лецю. Проте зменшення вмісту гумусу в ґру- нтах за використання азотних добрив (особ- ливо високих їх доз) пов’язується з іншими механізмами. Так, вважається, що застосу- вання високих норм мінерального азоту супроводжується швидкою мінералізацією свіжих органічних решток у ґрунтах, що призводить до зниження коефіцієнтів їх гу- міфікації. Відповідно зменшується показник такої статті балансу гумусу як гуміфікація рослинних решток, що впливає на поступове зменшення запасів гумусу в ґрунтах агроце- нозів [3; 8]. Це твердження не викликає сум- ніву, але не перекреслює існування інших механізмів впливу мікроорганізмів на де- струкцію складних органічних сполук у ґру- нті. Водночас залишається нез’ясованою роль мікроорганізмів у процесах мінераліза- ції-синтезу за відсутності в ґрунті свіжої ор- ганічної речовини. Саме тому для встановлення можливості прямого впливу мікроорганізмів на мінералі- зацію гумусу під час внесення в ґрунт азот- них добрив потрібно проводити дослідження за умови дефіциту в ньому (чи повної відсу- тності) свіжої органічної речовини. Мета досліджень — з’ясувати особли- вості розвитку мікроорганізмів та спрямова- ність біологічних процесів у ґрунті за дії мі- нерального азоту в умовах моделювання де- фіциту свіжої органічної речовини. Матеріали та методи досліджень. Вивчення впливу різних норм азотних доб- рив на процеси, що супроводжують мінера- лізацію гумусу за моделювання дефіциту ор- ганічної речовини в чорноземі вилуженому та її надходження, проводили в умовах моде- льного (вегетаційного) досліду. Агрохімічна характеристика ґрунту: вміст гумусу (за Тю- ріним) — 3,03 %, загального азоту — 0,3 %, Р2О5 (за Кірсановим) — 15 мг/100 г ґрунту, К2О (за Масловою) — 13 мг/100 г ґрунту; рНвод. 5,9–6,5. У ґрунті створювали умови дефіциту органічної речовини (ґрунт позбав- ляли рослинних решток, процедура аналогі- чна прийомам його підготовки до визначен- ня вмісту гумусу). Схема досліду складалася з чотирьох бло- ків, у яких передбачено однакові варіанти. І. Без мінерального азоту: 1. Ґрунт без додаткового забезпечення органічною речовиною і без рослин. 2. Ґрунт без додаткового забезпечення органічною речовиною + вирощуван- ня рослин. 3. Ґрунт із додатковим забезпеченням ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 5 органічною речовиною, без рослин. 4. Ґрунт із додатковим забезпеченням органічною речовиною + вирощуван- ня рослин. ІІ. Аналогічні варіанти з дозою мінера- льного азоту N40 (13 мг/кг). ІІІ. Аналогічні варіанти з дозою мінера- льного азоту N80 (26 мг/кг). ІV. Аналогічні варіанти з дозою мінера- льного азоту N120 (39 мг/кг). Як додаткову органічну речовину у від- повідних варіантах досліду використовували розмелену до пиловидних часток солому пшениці озимої (1,6 г/кг ґрунту, що дорівнює 520 мг вуглецю/кг ґрунту). Така кількість со- ломи еквівалентна застосуванню її в польо- вих умовах на рівні 5,8 т/га. До ґрунту додавали суміш Прянишнико- ва без азоту. Мінеральний азот (аміачну селі- тру) вносили у відповідних варіантах досліду в еквівалентних до польових норм (N40, N80 і N120) кількостях — 13, 26 і 39 мг/кг. У дослідах використовували пластикові посудини з 1 кг ґрунту. У відповідних варіа- нтах вирощували ячмінь ярий сорту Гонар. Повторність – шестикратна. Упродовж 60 днів у ґрунті підтримували вологість на рівні 60 % від повної вологоєм- ності. В динаміці у ґрунті визначали чисель- ність представників окремих фізіолого-тро- фічних груп мікроорганізмів (амоніфікато- рів, бактерій, що засвоюють переважно мі- неральні сполуки азоту, денітрифікаторів, целюлозоруйнівних бактерій) за відповідни- ми методиками [9; 10]. Визначали потенцій- ну активність біологічної денітрифікації [11]. Для оцінки емісії вуглекислого газу за- стосовували метод закритих камер [10; 11]. Вміст СО2 та N2O у газових пробах визначали на газовому хроматографі «Цвет- 500 М» з детектором теплопровідності. На початку досліду та через 60 днів екс- позиції у ґрунті (відповідно до варіантів) ви- значали загальний вміст вуглецю та лабіль- ної фракції гумусу згідно з ДСТУ 4289:2004 «Метод визначення органічної речовини» [12] та ДСТУ 4732:2007 «Методи визначення доступної (лабільної) органічної речовини» [13]. Проведення досліду здійснювали за Б. Доспєховим [14]. Статистичну обробку експериментальних даних проводили мето- дом двофакторного дисперсійного аналізу за використання комп’ютерної програми (Mic- rosoft Office Excel 2003–2007). Результати та їх обговорення. Визна- чення в динаміці чисельності денітрифікува- льних мікроорганізмів демонструє їх зрос- тання у міру збільшення кількості міне- рального азоту в ґрунті. Солома спочатку стимулює розвиток денітрифікаторів, а нада- лі сприяє зменшенню їх чисельності в ґрунті. Вирощування ячменю також забезпечує тен- денцію до зменшення чисельності представ- ників цієї еколого-трофічної групи мікро- організмів. Безперечно, це пояснюється як зменшенням кількості субстрату для забез- печення життєдіяльності денітрифікаторів унаслідок зв’язування частини мінеральних сполук азоту, так і їх засвоєнням рослинами. Визначення в динаміці потенційної ак- тивності біологічної денітрифікації в ґрунті також свідчить про зростання показників у міру збільшення в ґрунті концентрації міне- рального азоту (рис. 1). За такої умови слід відзначити вплив рослин і соломи (і особли- во в поєднанні) на зменшення емісії N2O. Чисельність амоніфікаторів у ґрунті зро- стає за появи свіжої органічної речовини (соломи та кореневих ексудатів). Водночас абсолютні показники зростають у міру збі- льшення агрохімічного навантаження на ґрунт (рис. 2). Проте чи не найцікавішим є збільшення популяції амоніфікувальних мікроорганізмів у контрольних варіантах усіх блоків досліду, за відсутності соломи і кореневих ексудатів рослин. За цих умов вуглець для забезпечен- ня розвитку амоніфікаторів може надходити лише з одного джерела — гумусу. Зазначене значною мірою підтверджу- ється також і результатами визначення чисе- льності мікроорганізмів, які використовують для метаболізму переважно мінеральні спо- луки азоту (рис. 3). Оскільки на крохмале- аміачному агарі визначається чисельність ге- теротрофних бактерій, слід зробити висно- вок, що в умовах дефіциту свіжої органічної речовини вони використовують як джерело вуглецю гумус. Отже, зростання чисельності мікроорганізмів у міру збільшення доз міне- рального азоту може свідчити про підсилен- ня руйнування гумусових сполук. ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 6 ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 0 10203040506070 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів Б ез д об ри в 0 10203040506070 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 26 0 10203040506070 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 13 010203040506070 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 39 Р ис . 1 . В пл ив м ін ер ал ьн ог о аз от у, с ол ом и т а ви ро щ ув ан ня я чм ен ю н а д ин ам ік у по т ен ці йн ої а кт ив но ст і д ен іт ри ф ік ац ії . нмоль N2O / г ґрунту за добу нмоль N2O / г ґрунту за добу нмоль N2O / г ґрунту за добу нмоль N2O / г ґрунту за добу 7 ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 0 10203040506070 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів Б ез д об ри в 0 10203040506070 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 26 0 10203040506070 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 13 0 10203040506070 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 39 Р ис . 2 . В пл ив м ін ер ал ьн ог о аз от у, с ол ом и т а ви ро щ ув ан ня я чм ен ю н а д ин ам ік у чи се ль но ст і ам он іф ік ув ал ьн их б ак т ер ій . млн КУО / г сухого ґрунту млн КУО / г сухого ґрунту млн КУО / г сухого ґрунту млн КУО / г сухого ґрунту 8 ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 05 10152025303540 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів Б ез д об ри в 05 10152025303540 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 26 05 10152025303540 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 13 0510152025303540 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 39 Р ис . 3 . В пл ив м ін ер ал ьн ог о аз от у т а за б ез пе че нн я ґр ун т у св іж ою о рг ан іч но ю р еч ов ин ою н а чи се ль ні ст ь м ік ро ор га ні зм ів , щ о за св ою ю т ь пе ре ва ж но м ін ер ал ьн і сп ол ук и аз от у. млн КУО / г сухого ґрунту млн КУО / г сухого ґрунту млн КУО / г сухого ґрунту млн КУО / г сухого ґрунту 9 Слід зазначити, що основним чинником регулювання процесів мінералізації-синтезу в ґрунті є не стільки надходження свіжої ор- ганічної речовини у вигляді подрібненої со- ломи, скільки наявність мінеральних сполук азоту. Підтвердженням вищезазначеному є показники коефіцієнтів мінералізації-іммо- білізації (визначаються як співвідношення чисельності мікроорганізмів, які засвоюють переважно мінеральні сполуки азоту до кіль- кості амоніфікаторів) (табл. 1). Як відомо, показники Км-і, менші за 1,0, свідчать про низькі темпи процесів, переви- щення зазначеної позначки характеризує про- ходження небажаної інтенсивності мінералі- зації-іммобілізації. Представлені в табл. 1 результати розрахунків Км-і демонструють низькі темпи мінералізації органічної речо- вини у варіантах без мінерального азоту, які різко зростають за внесення аміачної селітри навіть у невисокій нормі. Збільшення концентрації мінеральних сполук азоту в ґрунті (за внесення N26 та N39) ще більшою мірою забезпечує зростання Км-і (і, відповідно, мінералізаційних процесів). Про зміни напруженості мінералізацій- них процесів можна судити також і за чисе- льністю целюлозолітичних бактерій у ґрунті (табл. 2). Проте кількість представників за- значеної групи мікроорганізмів свідчить та- кож і про активність деструкції соломи у відповідних варіантах. Тісно корелюють з чисельністю мікроор- ганізмів показники емісії СО2 (рис. 4). Зі збільшенням дози мінерального азоту емісія вуглекислого газу зростає. Для порів- няння: показники емісії СО2 у контрольному варіанті блоку без добрив відрізняються від активності у відповідному варіанті блоку до- сліду з внесенням N39 більш ніж у два рази. Таблиця 1. Значення коефіцієнтів мінералізації-іммобілізації в ґрунті за впливу міне- рального азоту, соломи та вирощування ячменю Варіанти досліду Строки відбору зразків 15 днів 30 днів 45 днів 60 днів Без добрив Без рослин і соломи, контроль 0,34 0,32 0,29 0,22 Рослини 0,19 0,16 0,11 0,05 Солома 0,32 0,24 0,20 0,16 Рослини + солома 0,16 0,09 0,06 0,03 N13 Без рослин і соломи 0,76 0,71 0,67 0,58 Рослини 0,68 0,63 0,55 0,51 Солома 0,74 0,71 0,58 0,53 Рослини + солома 0,77 0,73 0,68 0,66 N26 Без рослин і соломи 1,10 1,02 0,95 0,79 Рослини 0,77 0,74 0,70 0,66 Солома 0,92 0,85 0,82 0,63 Рослини + солома 1,00 0,98 0,94 0,91 N39 Без рослин і соломи 1,29 1,27 1,23 1,20 Рослини 1,01 0,97 0,94 0,92 Солома 1,02 0,91 0,84 0,78 Рослини + солома 0,78 0,75 0,73 0,71 ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 10 Таблиця 2. Вплив мінерального азоту і джерел свіжої органічної речовини на чисель- ність целюлозолітичних бактерій, млн / г сухого ґрунту Варіанти досліду Строки відбору зразків 15 днів 30 днів 45 днів 60 днів Без добрив Без рослин і соломи, контроль 1,4 0,9 0,8 0,6 Солома 5,8 3,2 2,3 1,8 Рослини 1,6 1,4 1,3 1,1 Солома + рослини 6,4 4,5 3,7 2,9 N13 Без рослин і соломи 7,0 5,4 4,6 3,8 Солома 15,6 14,2 12,3 11,6 Рослини 6,3 5,9 5,2 4,6 Солома + рослини 15,1 14,8 13,5 12,8 N26 Без рослин і соломи 7,7 6,3 5,7 4,3 Солома 14,6 13,5 12,9 10,2 Рослини 8,2 6,2 5,6 4,2 Солома + рослини 16,3 15,9 14,3 12,9 N39 Без рослин і соломи 18,1 17,4 16,8 14,6 Солома 18,7 17,8 16,3 11,6 Рослини 17,8 16,9 14,7 12,4 Солома + рослини 19,4 18,2 17,8 15,3 Свій внесок в емісію вуглекислого газу привносить наявність у ґрунті соломи, поєд- нання двох чинників (соломи і азоту) забез- печує найбільші показники емісії вуглекис- лого газу з ґрунту (рис. 4). Проте зростання емісії вуглекислого газу у контрольних варі- антах у міру збільшення доз добрив може свідчити лише про одне – за дефіциту свіжої органічної речовини мінеральний азот про- вокує розклад консервативної органічної ре- човини (гумусу). Вирощування рослин ячме- ню сприяє деякому зменшенню емісії СО2 у всіх блоках досліду. Отже, дослідження в динаміці розвитку представників окремих еколого-трофічних груп мікроорганізмів та процесів, які вони здійснюють, свідчать про суттєві зміни в мікробних угрупованнях за збільшення кон- центрації мінерального азоту в умовах дефі- циту свіжої органічної речовини в ґрунті, а також забезпечення його енергетичним субстратом. Визначення вмісту загального гумусу та лабільної його частини на початку досліду та наприкінці (через 60 днів) свідчить про певні зміни показників (табл. 3). Порівнюючи вміст загального вуглецю між блоками досліду, слід відзначити тенде- нцію до його зменшення у міру зростання доз мінерального азоту — у ряду N0, N13, N26, N39 маємо такі показники: 2,97 %, 2,91 %, 2,88 % і 2,85 %. Зазначені зміни не виходять за межі статистичної похибки, проте тенден- ція до зменшення вмісту Сзаг. чітка. У межах блоків досліду також спостері- гаються деякі зміни, проте вони значно мен- ші, ніж це має місце у контрольних варіантах блоків. Інша ситуація складається за визначен- ня вмісту лабільних форм гумусу. Так, мож- на констатувати, що кількість лабільного ву- глецю зменшилася через 60 діб, якщо по- ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 11 ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 Б ез р о сл и н і со л о м и , к о н тр о л ь Р о сл и н и С о л о м а Р о сл и н и + со л о м а 1 5 д н ів 3 0 д н ів 4 5 д н ів 6 0 д н ів Б ез д об ри в 0 10203040506070 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 26 0 10203040506070 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 13 0 10203040506070 Б ез р ос ли н і со ло м и , к он тр ол ь Р ос ли н и С ол ом а Р ос ли н и + со ло м а 15 д н ів 30 д н ів 45 д н ів 60 д н ів N 39 Р ис . 4 . Е м іс ія С О 2 з а м од ел ю ва нн я в ґр ун т і д еф іц ит у св іж ої о рг ан іч но ї ре чо ви ни , її н ад хо д ж ен ня т а рі зн их р ів ні в за б ез пе че нн я м ін е- ра ль ни м а зо т ом . мг С-СО2 / посудину за годину мг С-СО2 / посудину за годину мг С-СО2 / посудину за годину мг С-СО2 / посудину за годину 12 Таблиця 3. Вміст вуглецю у ґрунті за моделювання умов дефіциту свіжої органічної речовини та різних рівнів забезпечення азотом Варіанти досліду Вуглець загальний, % Вуглець лабільний, мг/100 г ґрунту на початку досліду наприкінці досліду на початку досліду наприкінці досліду Без добрив Без рослин і соломи, контроль 3,03 2,97 384 340 Рослини 2,95 319 Солома 3,01 354 Рослини + солома 3,05 356 N13 Без рослин і соломи 3,03 2,91 384 302 Рослини 2,93 281 Солома 2,98 319 Рослини + солома 2,96 320 N26 Без рослин і соломи 3,03 2,88 384 281 Рослини 2,88 253 Солома 2,93 298 Рослини + солома 2,90 294 N39 Без рослин і соломи 3,03 2,85 384 250 Рослини 2,83 222 Солома 2,87 263 Рослини + солома 2,85 265 НІР05 по досліду 0,18 20 для джерел вуглецю 0,09 10 для доз мінерального азоту 0,09 9 рівняти з вихідним значенням. Чітко прослі- джується зменшення показників як за конт- рольними варіантами досліду, так і безпосе- редньо всередині блоків. Зокрема, вирощу- вання рослин сприяє зменшенню вмісту лабільного вуглецю, соломи — деякому збі- льшенню. Поєднання двох джерел надхо- дження вуглецю в систему — соломи і рос- лин (кореневих ексудатів) — не забезпечує вірогідних змін показників. Досліджуючи вміст лабільних сполук гумусу в ґрунті, ми очікували зростання по- казників, виходячи з логіки мінералізації консервативних органічних сполук — якщо зменшується кількість вуглецю загального, то повинен зрости вміст вуглецю лабільного. Проте вірогідне зменшення кількості лабіль- них сполук гумусу може свідчити, що саме вони були використані мікроорганізмами в процесі їх розвитку. Як вже зазначалося, окремими авторами на основі тривалих польових дослідів вже давно зроблено висновок про зниження вміс- ту гумусу за постійного використання міне- ральних добрив, проте цим лише констату- ється сам факт існування процесу дегуміфі- кації. Крім цього, повідомляється про хімічні механізми впливу туків на зменшення вмісту гумусу в ґрунті. Так, зокрема, зазначається ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 13 [15], що як гідролітично лужні, так і фізіоло- гічно кислі мінеральні добрива негативно впливають на вільні та неміцно зв’язані з R2O3 гумінові та фульвокислоти за рахунок зростання в складі гумусу рухомих фракцій і спрощення структури гумусових кислот. Повідомляється, що систематичне засто- сування мінеральних добрив спричиняє пос- лаблення зв’язку гумусових кислот із Ca2+, зменшує частку азоту в складі гумусових ре- човин, призводить до посилення рухомості та мінералізації складових частин гумусу [16; 17]. Т. І. Григора зазначає, що внесення до ґрунту лише мінеральних добрив призводило до посилення втрат ґрунтом Ca2+ і зростання у складі гумусу рухомих фракцій гумінових і фульвокислот [18]. Формування органічних сполук переважно типу фульвокислот за впливу мінеральних добрив також показано в дослідженнях інших авторів [19]. Є. С. Гасановою встановлено, що за дії мінеральних добрив змінюється будова, хімі- чні властивості молекул гумінових кислот у напрямі сильнішого розвитку бокових аліфа- тичних структур. За таких умов зменшується питома частка стійких бензойних фрагментів у гумусі незрілих (нестійких) гумусових кис- лот, які легше мінералізуються [20]. Водночас вплив біологічних чинників, зокрема мікроорганізмів, як таких, що здатні викликати біологічну дегуміфікацію ґрунтів за надлишку мінеральних сполук азоту і дефіциту свіжої органічної речовини в ґрун- ті, практично не вивчено. Наші дослідження доповнюють розуміння процесів мінералі- зації гумусу. Розвиток представників окре- мих груп мікроорганізмів, насамперед амо- ніфікаторів та бактерій, що засвоюють пере- важно мінеральні сполуки азоту, зростання емісії СО2 в ґрунті, позбавленому свіжої органічної речовини, свідчить, що в мінера- лізації гумусу за умов дефіциту свіжої орга- нічної речовини та надмірному забезпеченні мінеральними сполуками азоту можуть брати участь і безпосередньо мікроорга- нізми. Висновки. За дефіциту свіжої органічної речовини в ґрунті застосування мінеральних азотних добрив, особливо у значних кількос- тях, призводить до створення ситуації, коли мікроорганізми для забезпечення метаболіч- них потреб використовують вуглець консер- вативних органічних сполук. Застосування мінеральних азотних добрив, не узгоджене з вмістом у ґрунті свіжої органічної речовини, призводить до порушення функціонування процесів мінералізації-синтезу. За такої умови можуть виникати значні екологічні ризики, оскільки мінеральний азот, з одного боку, сприяє росту урожайності сільськогосподар- ських культур, а з іншого, руйнуючи органі- чну складову ґрунтів, знижує їх родючість. У практичній площині, для запобігання таким наслідкам, екологічно обґрунтована система удобрення повинна передбачати системати- чне надходження до ґрунтів свіжої органіч- ної речовини для підтримання бездефіцитно- го балансу гумусу. ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА 1. Бацула О. О., Головачов Є. А., Дерев’ян- ко Р. Г. Забезпечення бездефіцитного балансу гумусу в ґрунті / За ред. О. О. Бацули. К. : Уро- жай, 1987. 128 с. 2. Лыков А. М. Воспроизводство плодоро- дия почв в Нечерноземной зоне. М. : Россельхо- зиздат, 1982. 143 с. 3. Берестецкий О. А., Возняковская Ю. М., Доросинский Л. М. Биологические основы пло- дородия почвы. М. : Колос, 1984. 287 с. 4. Шевцова Л. К. Гумусное состояние и азотный фонд основных типов почв при дли- тельном применении удобрений: автореф. дис. … д-ра биол. наук / МГУ. Москва, 1989. 48 с. 5. Дебрук И., Фишбек Г., Кампе В. Зерновые культуры. Актуальные проблемы. М. : Колос, 1981. 127 с. 6. Jenkinson D. S. Organic matter and nitrogen in soils of the Rorhamsted Classicol Experiments. J. Sc. Food Agr. 1973. № 24. Р. 1149–1150. 7. Waksman S. A. Soil microbiology. London : Chapman & Hall, Limited. 1952. 356 p. https://doi.org/10.1002/jpln.19540660213 8. Туев Н. А. Гумус в почвенном плодоро- дии и микробиологические процессы его мине- рализации. Тр. ВНИИСХМ. 1984. Т. 54. С. 40–54. 9. Теппер Е. З., Шильникова В. К. Практи- кум по микробиологии. М. : Колос, 1979. 216 с. 10. Асеева И. В., Бабьева И. П., Бызов Б. А. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Д. Г. Звягинцева. М. : МГУ, 1991. 304 с. 11. Експериментальна ґрунтова мікробіоло- гія : монографія / Волкогон В. В., Надкернич- на О. В., Токмакова Л. М та ін.; за наук ред. В. В. Волкогона. К. : Аграрна наука, 2010. 464 c. 12. ДСТУ 4289:2004. Якість ґрунту. Метод визначення органічної речовини: [Чинний від ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 14 2004–04–30]. Київ : Держспоживстандарт Укра- їни, 2005. 18 c. 13. ДСТУ 4732:2007. Якість ґрунту. Методи визначення доступної (лабільної) органічної ре- човини: [Чинний від 2008–01–01]. Київ : Держ- споживстандарт України, 2006. 15 с. 14. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результа- тов исследований. М. : Агропромиздат, 1985. 351 с. 15. Гомонова Н. Ф., Овчинникова М. Ф. Вли- яние длительного применения минерального удобрения и известкования на химические свой- ства, групповой и фракционный состав гумуса. Агрохимия. 1986. № 1. С. 85–90. 16. Мазур Г. А., Григора Т. І. Групово-фрак- ційний склад і запаси гумусу в сірому лісовому ґрунті у зв’язку з інтенсивністю його викорис- тання. Вісник Харківського національного аграр- ного університету ім. В. В. Докучаєва. 2011. № 1. С. 178–181. 17. Мазур Г. А., Григора Т. І., Ткаченко М. А. Гумусний стан сірого лісового ґрунту залежно від хімічної мінералізації та системи удобрення. Збірник наукових праць ННЦ «Інститут земле- робства УААН». 2009. Вип. 1–2. С. 3–8. 18. Григора Т. І. Вплив агротехнологій на інтенсивність гумусоутворення в сірих лісових ґрунтах. Збірник наукових праць ННЦ «Інс- титут землеробства УААН». 2006. Вип. 3–4. С. 7–12. 19. Цапко Ю. Л., Іванова В. І., Андрійчен- ко О. А. Зміни якісного складу гумусу чорнозему опідзоленого Правобережного Лісостепу під впливом різних систем добрив. Агрохімія і ґрун- тознавство. 1992. Вип. 54. С. 12–15. 20. Гасанова Е. С., Стекольников К. Е., Ко- тов В. В. Фракционный и групповой состав гу- муса чернозёма выщелоченного и его трансфор- мация под влиянием агротехнических приёмов. Доклады по экологическому почвоведению. 2010. Вып. 13, № 1. С. 19–29. Отримано 25.09.2018 UDC 579.64:631.427:631.452:631.86/87 DEVELOPMENT OF MICROORGANISMS AND TRENDS OF BIOLOGICAL PROCESSES IN LEACHED CHORNOZEM UNDER SIMULATION OF DEFICIENCY OF THE FRESH ORGANIC MATTER AND THE INFLUENCE OF MINERAL NITROGEN V. V. Volkohon, T. Yu. Brytan, O. V. Pyrih Institute of Agricultural Microbiology and Agroindustrial Manufacture, NAAS, Chernihiv e-mail: rifam@ukrpost.ua Objective. Study the peculiarities of the development of microorganisms and trends of biologi- cal processes in the soil under the influence of mineral nitrogen under the conditions of simulation of the deficiency of fresh organic matter. Methods. Microbiological, agrochemical, gas chromato- graphic, statistical. Results. In the conditions of the vegetative experiment under the simulation of the deficiency of fresh organic matter (preparation of soil in accordance with the method of deter- mining the content of humus) in the leached chornozem, the effect of increasing doses of mineral nitrogen on the dynamics of the number of representatives of certain ecological trophic groups of microorganisms and the course of soil-biological processes that accompany the mineralization of humus was studied. Nitrogen fertilizers, under given conditions, stimulate the development of ammonifiers, microorganisms that mainly utilize mineral compounds of nitrogen, denitrifiers, cellu- lolytic bacteria, activates biological nitrogen and carbon dioxide emission processes. In this case, the need for carbon to provide metabolic processes of microorganisms can meet only at the expense of destruction of humus compounds. When the fresh organic matter is introduced in the soil in the form of straw chopped to sawdust, as well as under the growth of barley, the activity of biological denitrification is reduced. At the end of the experiment, the content of total carbon in the soil has a clear tendency to decrease with increasing doses of mineral nitrogen – according to the variants: without fertilizers, control — 2.97 %, 13 mg N / kg of soil — 2.91 %, 26 mg N / kg — 2.88 %, ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 15 39 mg N / kg — 2.85 %. Conclusion. Under the deficiency of fresh organic matter in leached chor- nozem, the depleted use of mineral nitrogen fertilizers, especially in large quantities, leads to the creation of a situation where microorganisms for the maintenance of metabolic needs use carbon- preservative organic compounds. The use of mineral nitrogen, not coordinated with the required amount of fresh organic matter, leads to the initiation of dehumidification processes. To prevent such effects, environmentally sound fertilizer systems for crops should include systematic entry of fresh organic matter into the soil. Key words: humus, destruction of humus compounds, soil microorganisms, organic matter of soil. REFERENCES 1. Bacula, O. O. (Ed.). (1987). Zabezpechennia bezdefitsytnoho balansu humusu v grunti [Mainte- nance of a positive humus balance in the soil]. Kyiv: Urozhaj [in Ukrainian]. 2. Lykov, A. M. (1982). Vosproizvodstvo plodorodiya pochv v nechernozemnoy zone [Repro- duction of soil fertility in the Nonchernozem zone]. Moskva: Rosselkhozizdat [in Russian]. 3. Berestetskiy, O. A., Vozniakovskaia, Yu. M., & Dorosinskiy, L. M. (1984). Biologicheskiie osno- vy plodorodiia pochvy [Biological basis of soil fertil- ity]. Moskva: Kolos [in Russian]. 4. Shevtsova, L. K. (1989). Gumusnoie sosto- ianiie i azotnyi fond osnovnykh tipov pochv pri dlitelnom primenenii udobrenii [The humus condi- tion and the nitrogen fund of the main soil types while the long-term fertilizers application]. (Extend- ed abstract of Doctoral thesis). MGU, Moskva, Rus- sian [in Russian]. 5. Debruk, I., Fishbek, G., & Kampe, V. (1981). Zernovyie kultury. Aktualnyie problemy [Cereal crops. Actual problems]. Moskva: Kolos [in Rus- sian]. 6. Jenkinson, D. S. (1973). Organic matter and nitrogen in soils of the Rorhamsted Classicol Exper- iments J. Sc. Food Agr, 24, 1149–1150. 7. Waksman, S. A. (1952). Soil microbiology. London: Chapman & Hall, Limited. https://doi.org /10.1002/jpln.19540660213 8. Tuyev, N. A. (1984). Gumus v pochvennom plodorodii i mikrobiologicheskiie protsessy yego mineralizatsii [Humus in soil fertility and microbio- logical processes of its mineralization]. Tr. VNIISKHM, 54, 40–54 [in Russian]. 9. Tepper, E. Z., & Shil’nikova, V. K. (1979). Praktikum po mikrobiologii [Mikrobiology Manual]. Moskva: Kolos [in Russian]. 10. Zviagintseva, D. G. (Ed.). (1991). Metody pochvennoi mikrobiologii i biokhimii [Methods of soil microbiology and biochemistry]. Moskva: MGU [in Russian]. 11. Volkogon, V. V. (Ed.). (2010). Ek- sperymentalna gruntova mikrobiologiia: monografi- ia [Experimental soil microbiology : Monograph]. Kyiv: Agrarna nauka [in Ukrainian]. 12. DSTU 4289:2004. Yakist gruntu. Metod vyznachennia organichnoi rechovyny [The quality of the soil. Method of determination of organic matter], Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy, 2005 [in Ukrainian]. 13. DSTU 4732:2007. Yakist gruntu. Metody vyznachennia dostupnoii (labilnoi) organichnoi rechovyny [The quality of the soil. Methods of de- termination of available (labile) organic matter], Ky- iv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy, 2006 [in Ukra- inian]. 14. Dospekhov, B. A. (1985). Metodika pole- vogo opyta s osnovami statisticheskoy obrabotki re- zultatov issledovanii [Methods of field experiment with the basics of statistical processing of research results]. Moskva: Agropromizdat [in Russian]. 15. Gomonova, N. F., & Ovchinnikova, M. F. (1986). Vliianiie dlitelnogo primeneniia mineral- nogo udobreniia i izvestkovaniuia na khimicheskiie svoistva, gruppovoi i fraktsionnyi sostav gumusa [The influence of longstanding application of miner- al fertilizer and chalking on the chemical properties, group and fractional composition of humus]. Agrokhimiya, 1, 85–90 [in Russian]. 16. Mazur, G. A., & Grygora, T. I. (2011). Grupovo-fraktsiinyj sklad i zapasy humusu v siromu lisovomu grunti u zviazku z intensyvnistiu yogo vy- korystannia [Group fraction composition and humus stocks in gray forest soil due to the intensity of its usage]. Visnyk Harkivs'kogo nacional'nogo agrar- nogo universytetu im. V. V. Dokuchajeva, 1, 178– 181 [in Ukrainian]. 17. Mazur, G. A., Grygora, T. I., & Tkachenko, M. A. (2009). Gumusnyi stan siroho lisovogo gruntu zalezhno vid himichnoi mineralizatsii ta systemy udobrennia [Humus condition of gray forest soil de- pending on chemical mineralization and fertilization system]. Zbirnyk naukovyh prats NNC «Instytut zem- lerobstva UAAN», 1–2, 3–8 [in Ukrainian]. 18. Grygora, T. I. (2006). Vplyv agrotekh- nologii na intensyvnist humusoutvorennia v sirykh lisovykh gruntakh [Influence of agrotechnologies on the intensity of humus formation in gray forest soils]. Zbirnyk naukovyh prats NNC «Instytut zem- lerobstva UAAN», 3–4, 7–12 [in Ukrainian]. ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28. 16 19. Capko, Yu. L., Ivanova, V. I., & An- driichenko, O. A. (1992). Zminy yakisnogo skladu humusu chornozemu opidzolenoho Pravoberezhno- ho Lisostepu pid vplyvom riznykh system dobryv [Changes in the qualitative composition of the hu- mus of the black soil of the bleached Right-bank Forest-steppe under the influence of various fertiliz- er systems]. Agrohimija i g'runtoznavstvo, 54, 12–15 [in Ukrainian]. 20. Gasanova, E. S., Stekolnikov, K. E., & Ko- tov, V. V. (2010). Fraktsionnyi i gruppovoi sostav humusa chernozioma vyshchelochennogo i yego transformatsiia pod vliianiiem agrotekhnicheskikh priyiomov [Fractional and group composition of humus of leached chernozem and its transformation under the influence of agrotechnical methods.]. Doklady po ekologicheskomu pochvovedeniiu, 13(1), 19–29 [in Russian]. Received 25.09.2018 ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2018. Вип. 28.
id	oai:ojs2.smic.in.ua:article-2
institution	Agriciltural microbiology
keywords_txt_mv	keywords
language	Ukrainian
last_indexed	2026-07-23T01:02:13Z
publishDate	2018
publisher	Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	smicinua/c4/563a98bca2fb162f4831bdd30ff6eec4.pdf
spelling	oai:ojs2.smic.in.ua:article-22026-07-22T10:10:39Z DEVELOPMENT OF MICROORGANISMS AND TRENDS OF BIOLOGICAL PROCESSES IN LEACHED CHORNOZEM UNDER SIMULATION OF DEFICIENCY OF THE FRESH ORGANIC MATTER AND THE INFLUENCE OF MINERAL NITROGEN РОЗВИТОК МІКРООРГАНІЗМІВ ТА СПРЯМОВАНІСТЬ БІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ЧОРНОЗЕМІ ВИЛУЖЕНОМУ ЗА МОДЕЛЮВАННЯ ДЕФІЦИТУ СВІЖОЇ ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ ТА ВПЛИВУ МІНЕРАЛЬНОГО АЗОТУ Волкогон, В.В. Британ, Т.Ю. Пиріг, О.В. humus, destruction of humus compounds, soil microorganisms, organic matter of soil гумус, деструкція гумусових сполук, ґрунтові мікроорганізми, органічна речовина ґрунту Objective. Study the peculiarities of the development of microorganisms and trends of biological processes in the soil under the influence of mineral nitrogen under the conditions of simulation of the deficiency of fresh organic matter. Methods. Microbiological, agrochemical, gas chromatographic, statistical. Results. In the conditions of the vegetative experiment under the simulation of the deficiency of fresh organic matter (preparation of soil in accordance with the method of determining the content of humus) in the leached chornozem, the effect of increasing doses of mineral nitrogen on the dynamics of the number of representatives of certain ecological trophic groups of microorganisms and the course of soil-biological processes that accompany the mineralization of humus was studied. Nitrogen fertilizers, under given conditions, stimulate the development of ammonifiers, microorganisms that mainly utilize mineral compounds of nitrogen, denitrifiers, cellulolytic bacteria, activates biological nitrogen and carbon dioxide emission processes. In this case, the need for carbon to provide metabolic processes of microorganisms can meet only at the expense of destruction of humus compounds. When the fresh organic matter is introduced in the soil in the form of straw chopped to sawdust, as well as under the growth of barley, the activity of biological denitrification is reduced. At the end of the experiment, the content of total carbon in the soil has a clear tendency to decrease with increasing doses of mineral nitrogen – according to the variants: without fertilizers, control – 2.97&nbsp;%, 13&nbsp;mg N/kg of soil – 2.91&nbsp;%, 26&nbsp;mg N/kg – 2.88&nbsp;%, 39&nbsp;mg N/kg – 2.85&nbsp;%. Conclusion. Under the deficiency of fresh organic matter in leached chornozem, the depleted use of mineral nitrogen fertilizers, especially in large quantities, leads to the creation of a situation where microorganisms for the maintenance of metabolic needs use carbon-preservative organic compounds. The use of mineral nitrogen, not coordinated with the required amount of fresh organic matter, leads to the initiation of dehumidification processes. To prevent such effects, environmentally sound fertilizer systems for crops should include systematic entry of fresh organic matter into the soil. Мета. Дослідити особливості розвитку мікроорганізмів та спрямованість біологічних процесів у ґрунті за впливу мінерального азоту в умовах моделювання дефіциту свіжої органічної речовини. Методи. Мікробіологічні, агрохімічні, газохроматографічні, статистичні. Результати. В умовах вегетаційного досліду за моделювання в чорноземі вилуженому дефіциту свіжої органічної речовини (підготовка ґрунту відповідно до методики визначення вмісту гумусу) досліджено вплив зростаючих доз мінерального азоту на динаміку чисельності представників окремих еколого-трофічних груп мікроорганізмів та перебіг ґрунтово-біологічних процесів, що супроводжують мінералізацію гумусу. Азотне добриво за даних умов стимулює розвиток амоніфікаторів, мікроорганізмів, що засвоюють переважно мінеральні сполуки азоту, денітрифікаторів, целюлозоруйнівних бактерій, активізує процеси біологічної денітрифікації та емісії СО2. При цьому потреби у вуглеці для забезпечення метаболічних процесів мікроорганізми можуть задовольняти лише за рахунок деструкції гумусових сполук. За надходження до ґрунту свіжої органічної речовини у вигляді подрібненої до пиловидних частин соломи, а також за вирощування ячменю ярого активність біологічної денітрифікації зменшується. Наприкінці досліду вміст загального вуглецю в ґрунті має чітку тенденцію до зменшення по мірі зростання доз мінерального азоту – відповідно до варіантів: без добрив, контроль – 2,97&nbsp;%, 13&nbsp;мг&nbsp;N/кг ґрунту – 2,91&nbsp;%, 26&nbsp;мг&nbsp;N/кг – 2,88&nbsp;%, 39&nbsp;мг&nbsp;N/кг – 2,85&nbsp;%. Висновки. За дефіциту свіжої органічної речовини в чорноземі вилуженому застосування мінеральних азотних добрив, особливо у значних кількостях, призводить до створення ситуації, коли мікроорганізми для забезпечення метаболічних потреб використовують вуглець консервативних органічних сполук. Застосування мінерального азоту, не узгоджене з необхідною кількістю у ґрунті свіжої органічної речовини, призводить до ініціювання процесів дегуміфікації. Для запобігання таким наслідкам екологічно обґрунтовані системи удобрення сільськогосподарських культур повинні передбачати систематичне надходження до ґрунту свіжої органічної речовини. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2018-07-10 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/2 10.35868/1997-3004.28.3-16 Agricultural microbiology; Vol. 28 (2018): Agriciltural microbiology; 3-16 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 28 (2018): Сільськогосподарська мікробіологія; 3-16 1997-3004 10.35868/1997-3004.28 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/2/1 Авторське право (c) 2018 V.V. Volkohon, T.Yu. Brytan, O.V. Pyrih https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
spellingShingle	гумус деструкція гумусових сполук ґрунтові мікроорганізми органічна речовина ґрунту Волкогон, В.В. Британ, Т.Ю. Пиріг, О.В. РОЗВИТОК МІКРООРГАНІЗМІВ ТА СПРЯМОВАНІСТЬ БІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ЧОРНОЗЕМІ ВИЛУЖЕНОМУ ЗА МОДЕЛЮВАННЯ ДЕФІЦИТУ СВІЖОЇ ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ ТА ВПЛИВУ МІНЕРАЛЬНОГО АЗОТУ
title	РОЗВИТОК МІКРООРГАНІЗМІВ ТА СПРЯМОВАНІСТЬ БІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ЧОРНОЗЕМІ ВИЛУЖЕНОМУ ЗА МОДЕЛЮВАННЯ ДЕФІЦИТУ СВІЖОЇ ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ ТА ВПЛИВУ МІНЕРАЛЬНОГО АЗОТУ
title_alt	DEVELOPMENT OF MICROORGANISMS AND TRENDS OF BIOLOGICAL PROCESSES IN LEACHED CHORNOZEM UNDER SIMULATION OF DEFICIENCY OF THE FRESH ORGANIC MATTER AND THE INFLUENCE OF MINERAL NITROGEN
title_full	РОЗВИТОК МІКРООРГАНІЗМІВ ТА СПРЯМОВАНІСТЬ БІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ЧОРНОЗЕМІ ВИЛУЖЕНОМУ ЗА МОДЕЛЮВАННЯ ДЕФІЦИТУ СВІЖОЇ ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ ТА ВПЛИВУ МІНЕРАЛЬНОГО АЗОТУ
title_fullStr	РОЗВИТОК МІКРООРГАНІЗМІВ ТА СПРЯМОВАНІСТЬ БІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ЧОРНОЗЕМІ ВИЛУЖЕНОМУ ЗА МОДЕЛЮВАННЯ ДЕФІЦИТУ СВІЖОЇ ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ ТА ВПЛИВУ МІНЕРАЛЬНОГО АЗОТУ
title_full_unstemmed	РОЗВИТОК МІКРООРГАНІЗМІВ ТА СПРЯМОВАНІСТЬ БІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ЧОРНОЗЕМІ ВИЛУЖЕНОМУ ЗА МОДЕЛЮВАННЯ ДЕФІЦИТУ СВІЖОЇ ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ ТА ВПЛИВУ МІНЕРАЛЬНОГО АЗОТУ
title_short	РОЗВИТОК МІКРООРГАНІЗМІВ ТА СПРЯМОВАНІСТЬ БІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ЧОРНОЗЕМІ ВИЛУЖЕНОМУ ЗА МОДЕЛЮВАННЯ ДЕФІЦИТУ СВІЖОЇ ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ ТА ВПЛИВУ МІНЕРАЛЬНОГО АЗОТУ
title_sort	розвиток мікроорганізмів та спрямованість біологічних процесів у чорноземі вилуженому за моделювання дефіциту свіжої органічної речовини та впливу мінерального азоту
topic	гумус деструкція гумусових сполук ґрунтові мікроорганізми органічна речовина ґрунту
topic_facet	humus destruction of humus compounds soil microorganisms organic matter of soil гумус деструкція гумусових сполук ґрунтові мікроорганізми органічна речовина ґрунту
url	https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/2
work_keys_str_mv	AT volkogonvv developmentofmicroorganismsandtrendsofbiologicalprocessesinleachedchornozemundersimulationofdeficiencyofthefreshorganicmatterandtheinfluenceofmineralnitrogen AT britantû developmentofmicroorganismsandtrendsofbiologicalprocessesinleachedchornozemundersimulationofdeficiencyofthefreshorganicmatterandtheinfluenceofmineralnitrogen AT pirígov developmentofmicroorganismsandtrendsofbiologicalprocessesinleachedchornozemundersimulationofdeficiencyofthefreshorganicmatterandtheinfluenceofmineralnitrogen AT volkogonvv rozvitokmíkroorganízmívtasprâmovanístʹbíologíčnihprocesívučornozemíviluženomuzamodelûvannâdefícitusvížoíorganíčnoírečovinitavplivumíneralʹnogoazotu AT britantû rozvitokmíkroorganízmívtasprâmovanístʹbíologíčnihprocesívučornozemíviluženomuzamodelûvannâdefícitusvížoíorganíčnoírečovinitavplivumíneralʹnogoazotu AT pirígov rozvitokmíkroorganízmívtasprâmovanístʹbíologíčnihprocesívučornozemíviluženomuzamodelûvannâdefícitusvížoíorganíčnoírečovinitavplivumíneralʹnogoazotu

Репозитарії

Схожі ресурси