Microbiological activity of typical chernozem in cultivation of agricultural crops using agrobiotechnology

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article presents the results of a study of the microbial cenosis of typical slightly eroded chernozem under crops of corn for grain and oats under conditions of the use of agrobiotechnologies, including the treatment of seeds, soil, plants and post-harvest residues with microbiological preparations based on Trichoderma and Lactobacillus, as well as the use of nitrogen fertilizers and lime against the background of surface incorporation by-products. The research was carried out on the territory of the Federal State Budgetary Institution “Kursk FATS” (Medvensky district, Kursky district, Panino village) in two fields. In 2022, in the first field (grain crop rotation) oats (Avena sativa L.) variety “Borets” (predecessor – buckwheat) were cultivated, in the second (grain crop rotation) – hybrid corn (Zea mays L.) variety “Delitop” ( predecessor – winter wheat). The soil of the experimental field is typical low-humus, slightly eroded, heavy loamy chernozem on carbonate loess-like loam. It was established that during the harvesting phase under corn and oats, regardless of the factors (microbiological preparations, nitrogen fertilizers and lime) of the experiment, the soil was characterized by an increase in the number of saprophytic microflora and micromycetes compared to the phase of crop germination. The introduction of microbiological preparations based on Trichoderma and Lactobacillus with nitrogen fertilizers and by-products contributed to an increase in soil biogenicity, which on average during the growing season exceeded the control by 43.9 and 57.2%, respectively, under corn and oats. The maximum number of microscopic fungi was noted with the combined use of Trichoplant, SK and Biogor-Zh with mineral nitrogen, but the soil under oats in terms of the content of fungal microflora was 8.9 thousand CFU/g soils exceeded their amount under corn crops. The highest value of the transformation coefficient of organic matter was observed when by-products were inoculated with microbiological preparations with lime, regardless of the culture and timing of determination (phases of germination and harvesting of crops).

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. A. Chuyan

Federal Agricultural Kursk Research Center

Author for correspondence.
Email: natalia-chuyan@yandex.ru

Grand PhD in Agricultural Sciences

Russian Federation, Kursk

A. A. Dyukareva

Federal Agricultural Kursk Research Center

Email: natalia-chuyan@yandex.ru

PhD Student, Junior Researcher

Russian Federation, Kursk

G. M. Breskina

Federal Agricultural Kursk Research Center

Email: natalia-chuyan@yandex.ru

PhD in Agricultural Sciences

Russian Federation, Kursk

References

  1. Andronov E.E., Ivanova E.A., Pershina E.V. i dr. Analiz pokazatelej pochvennogo mikrobioma v processah, svyazannyh s pochvoobrazovaniem, transformaciej organicheskogo veshchestva i tonkoj regulyaciej vegetacionnyh processov // Byulleten’ Pochvennogo instituta im. V.V. Dokuchaeva. 2015. № 80. S. 83–94.
  2. Gamzikov G.P. Agrohimiya azota v agrocenozah. Novosibirsk: RASHN, Sibirskoe otdelenie, 2013. 790 s.
  3. Gvozdeva M.S., Volkova G.V. Ocenka effektivnosti biologicheskih protravitelej protiv semennoj i pochvennoj infekcii na ozimoj pshenice // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2020. T. 34. № 7. S. 43–48.
  4. Dzyuin A.G. Vliyanie solomy v sochetanii s mineral’nymi, organicheskimi i sideral’nymi udobreniyami na biologicheskuyu aktivnost’ pochvy // Agrohimiya. 2022. № 11. S. 72–79. https://doi.org/ 10.31857/S0002188122110059
  5. Emcev V.T., Mishustin E.N. Mikrobiologiya. 5-e izd., pererab. i dop. M. Drofa, 2005. 445 s.
  6. Kazeev K.Sh., Kolesnikov S.I. Biodiagnostika pochv: metodologiya i metody issledovanij. Rostov-na-Donu: Izdatel’stvo Yuzhnogo federal’nogo universiteta, 2012. S. 48.
  7. Pusenkova L.I., Il’yasova E.Yu., Lastochkina O.V. i dr. Izmenenie vidovogo sostava mikroflory rizosfery i fillosfery saharnoj svekly pod vliyaniem biopreparatov na osnove endofitnyh bakterij i ih metabolitov // Pochvovedenie. 2016. № 10. S. 1205–1213.
  8. Rusakova I.V. Izuchenie ekologicheskogo sostoyaniya mikrobnogo soobshchestva dernovo-podzolistoj pochvy pri dlitel’nom primenenii solomy i mineral’nyh udobrenij // Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh i fundamental’nyh issledovanij. 2018. № 6. S. 120–124.
  9. Terekhov A.S., Zenova G.M., Kozhevin P.A., Mihajlova N.V. Mul’tisubstratnoe testirovanie populyacij pochvennyh aktinomicetov // Vestnik Mosk. un-ta. Ser. 17, pochvovedenie. 2011. № 2. S. 10–13.
  10. Titova V.I., Kozlov A.V. Metody ocenki funkcionirovaniya mikrobiocenoza pochvy, uchastvuyushchego v transformacii organicheskogo veshchestva / nauchno-metodicheskoe posobie. Nizhnij Novgorod: Nizhegorodskaya s.-h. akademiya, 2012. 64 s.
  11. Faizova V.I., Ckhovrebov V.S., Lysenko V.Ya. i dr. Primenenie mikrobnyh preparatov na chernozeme obyknovennom v zone neustojchivogo uvlazhneniya Central’nogo Predkavkaz’ya. // Zemledelie. 2020. № 3. S. 27–29.
  12. Hamova O.F., Tukmacheva E.V., Shuliko N.N. Vliyanie primeneniya mineral’nyh udobrenij, solomy i inokulyaciya semyan na mikrofloru rizosfery ozimoj pshenicy i ee urozhajnost’. // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020. № 6 (188). S. 49–58.
  13. Cheverdin A.Yu. Vliyanie biopreparatov na osnove associativnyh mikroorganizmov na plodorodie chernozema obyknovennogo i urozhajnost’ yachmenya v CChR / Diss. na soiskanie uch. st. kand. s.-h nauk 06.01.01. – obshchee zemledelie, rastenievodstvo. Kamennaya Step’, 2021. 167 s.
  14. Cherepuhina I.V., Bezler N.V., Kolesnikova M.V. Zavisimost’ effektivnosti ispol’zovaniya solomy zernovyh kul’tur s dopolnitel’nymi komponentami ot pogodnyh uslovij goda // Agrohimiya. 2019. № 6. S. 64–71.
  15. Yumashev H.S., Zaharova I.A. Mikrobiologicheskaya aktivnost’ vyshchelochennogo chernozema pri razlichnyh sposobah utilizacii solomy // Plodorodie. 2018. № 2. S. 33–35.
  16. Emelyanov S.A., Mandra Y.A., Gudiev et al. Effekts of Anthropogenic Environmental and Food Safety // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016. Vol. 7. No.6. P. 718-724.
  17. Fliessbach A., Mäder P. Microbial biomass and sizedensity fractions differ between soils of organic and conventional agricultural systems // Soil Biol. Biochem. 2000. V. 32. No. 6. P. 757–768.
  18. Schulz S., Brankatschk R., Dumig A. et al. The role of microorganisms at different stages of ecosystem development for soil formation // Biogeosciences. 2013. V. 10. P. 3983–3996.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Biogenicity (MPA + CAA) of soil in the germination phase, million CFU/g of soil.

Download (98KB)
3. Fig. 2. Indicators of intensity (Ktr. – transformation coefficient) and direction of microbiological mobilization of nitrogen (Kmin. – mineralization coefficient) in the soil under corn.

Download (95KB)
4. Fig. 3. Indicators of intensity (Ktr. – transformation coefficient) and direction of microbiological mobilization of nitrogen (Kmin. – mineralization coefficient) in the soil under oats.

Download (109KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».