Экологическое изучение микробиологических процессов и повышение плодородия почв в Каракалпакстане

Экологическое изучение микробиологических процессов и повышение плодородия почв в Каракалпакстане Отенова Ф. Т.1, Тамамбетова Ш. Б.2,

Ещанов К.3, Гулдурсунбаева А. Т.4

]Отенова Фарида Толегеновна / Otenova Farida Tolegenovna - кандидат биологических

наук, доцент;

2Тамамбетова Шахигул Байратдиновна / Tamambetova Shahigul Bayratdinovna -

ассистент;

3Ещанов Каримбай / Eshanov Karimbay - ассистент;

4Гулдурсунбаева Адиба Талгатовна / Guldursunbayeva Adiba Talgatovna - студент, кафедра методики преподавания биологии, факультет естественных предметов, Нукусский государственный педагогический институт, г. Нукус, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье рассмотрены вопросы изучения применения рисовой соломы как биоудобрения при рисосеянии. Рис на фоне высоких минеральных удобрений более половины потребных ему элементов питания получает из запасов почвы, из продуктов минерализации органического вещества. Установлено, что применение измельченной рисовой соломы активизирует деятельность микроорганизмов всех физиологических групп.

Abstract: in the article the questions about the using of rice straw as a biofertilizer while rice sowing are considered. Rice, on background of brigh mineral fertilizers, takes more than the half of needed elements of seeding from ground spares, from products of organic materials mineralization. It has been revealed that, the using of pulverized rice straw supports the activity of microorganisms of all physiological groups.

Ключевые слова: Приаралье, рисовое поле, рис, рисовая солома, микроорганизмы, биоудобрение, минерализация, физиологические группы.

Keywords: Aral Sea area, rice sield, rice, rice straw, microorganisms, biofertilizer, mineralization, physiological groups.

Республика Каракалпакстан расположена в низовьях Амударьи и на юге Аральского моря, что является эпицентром Аральского экологического кризиса. Учитывая деградации экосистем региона, остро стает вопрос рационального использования дополнительного энергетического материала для активизации микробиологических процессов, улучшения плодородия почвы и повышения урожайности риса.

Улучшение плодородия почвы и повышение урожайности сельскохозяйственных культур в условиях научно -технического прогресса продолжает оставаться актуальнейшей проблемой. При этом игнорирование микробного фактора совершенно недопустимо, т. к. микробам в почвенных процессах принадлежит исключительно важная роль.

Особо важное значение имеют микробиологические процессы при выращивании риса. Агротехника этой специфической высокоурожайной культуры, широко возделываемой в Южном Приаралье, базируется на широком применении высоких доз удобрений. Однако особое значение при возделывании риса имеет органическое вещество как источник энергетических ресурсов.

Рисовое поле - сложная экологическая система, состоящая из оросительной воды, подаваемой на поле, и поливной воды, т. е. той, что формируется после контакта с почвой. Уровень влияния на это определяется генетическим типом почвы, степенью засоления, продолжительностью контактов. Почва, находящаяся

под воздействием длительного затопления, отличается гетерогенностью и сложностью протекающих в ней биохимических процессов [1, р. 125-168].

Рис, как известно, даже на фоне высоких минеральных удобрений более половины потребных ему элементов питания получает из запасов почвы, из продуктов минерализации органического вещества. Источником органических веществ для ежегодного обогащения почвы могут служить растительные остатки, в частности, солома. Известно, что на каждую тонну риса сырца приходится 1200 кг соломы и около 200 кг лузги, таким образом, в рисосеющих хозяйствах накапливается большие количество отходов рисоводства.

Солома - незерновая часть урожая - представляет собой листья и стебли, оставшиеся после обмолота урожая зерновых культур. Важным показателем состояния соломы является ее влажность. Сухая солома содержит до 14 % влаги, средней сухости - 15-16 %, влажная - 16-20 %, сырая - свыше 20 % [5, с. 14-15].

Солома состоит в основном из трех групп органических соединений: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Целлюлоза представляет собой глюкозу, связанную в мицеллярные молекулы. Г емицеллюлозы образованы из пентозанных сахаров, играют роль связующего материала. Лигнины - полимеры ароматических соединений, придающие растительному материалу прочность, жесткость, устойчивость к разложению. Кроме основных групп органических соединений солома содержит небольшое количество белка, восков, сахара, соли и нерастворимую золу [6, 190 с.].

Микроорганизмы являются совершенно необходимым компонентом любого биогеоценоза. Именно благодаря деятельности микробов формируется плодородие почв. Затопленные почвы рисовых полей отличаются высоким плодородием, благодаря активным мобилизационным процессам. Чрезвычайно важной является правильная оценка деятельности почвенных микроорганизмов [2, с. 20.3, с. 72-97].

В аридной зоне Южного Приаралья, в силу специфических почвенноклиматических условий, учитывая огромную пластичность микроорганизмов, их большую изменчивость, хороший отклик на условия среды, в которой они функционируют, необходимо было уточнить маркеры почвенного благополучия при новом агротехническом приеме - применение рисовой соломы как биоудобрения при рисосеянии. Использование рисовой соломы как органического удобрения под культуру риса получило широкое распространение (Россия, Италия, Франция, Венгрия, Юго-Восточная Азия, Япония).

Нами были проведены мелко деляночные опыты на территории экспериментальной базы КК НПО «Рис» (Шуртанбай). Сильно измельченную солому вносили из расчета 5 т/га за месяц перед посевом риса в поверхностный слой почв разной степени солености. Применяли общепринятую агротехнику выращивания (минеральные удобрения в виде (NH4)2 SO4 - 250 кг/га, суперфосфат 150 кг/га, K2O - 120кг/га). Посев риса, уход за посевами, водный режим соответствовали агрорекомендациям. Опыты сопровождались

микробиологическими и агрохимическими анализами.

Опыты сопровождались микробиологическими и агрохимическими анализами. Применяли общепринятую агротехнику выращивания: посев риса, уход за посевами, водный режим соответствовал принятым агрорекомендациям. Почвенные образцы отбирали с пахотного горизонта (0-15см) до посева, по фазам вегетации риса, после уборки урожая.

Результаты анализов водной вытяжки показывают, что верхний слой хорошо окисленный, имеющий коричневую окраску, содержит 0,86 % солей. Следующий слой, с темной окраской, имеет несколько большую минерализацию, чем поверхностный, однако содержание водорастворимых солей не превышает 1 %, что характеризует почву как слабозасоленную. В анионном составе преобладают хлориды и сульфаты, в катионной части доминируют щелочноземельные катионы.

Как показывают результаты, для почв рисовых полей характерна значительная гетерогенность поверхностного слоя (0-10см), где восстановленные зоны чередуются с окисленными. И редокс -потенциал значительно колеблется. Увеличение подвижности питательных элементов связано с падением окислительно-восстановительного потенциала. На незасоленной почве идет главное снижение ОВП при внесении соломы, а в засоленных резкое. Снижение ОВП при внесении соломы не только способствует образованию аммиачного азота, но и создает благоприятные условия для поглощения рисом других элементов питания, за счет увеличения разницы потенциалов между корнем и почвой.

Внесением соломы можно регулировать течение почвенных процессов и усиливать мобилизацию питательных веществ. Солома, вносимая в почву, обогащает ее перегноем и улучшает структуру почвы. Дополнительное внесение органики стимулирует развитие микробиологических процессов.

Содержание аммонификаторов в разные периоды вегетации риса в контрольных вариантах без внесения рисовой соломы и почвах разной степени солености и анализ их динамики показал, что сразу после затопления происходит резкое увеличение их численности (почти в 10 раз). По количеству аммонифицирующих микроорганизмов остается высоким. Снижение происходит в фазе кущения почти на всех почвах. Внесение рисовой соломы вызывает активизацию аммонификаторов. Внесение в поверхностный слой пахотного горизонта соломы вызывает увеличение численности в этой прослойке, на глубине заделки. Особенно это заметно в начальные фазы вегетации риса. В незасоленных и слабозасоленных почвах обнаруживаются значительные количества микроорганизмов этой группы. В среднезасоленных почвах влияние соломы на группу аммонификаторов также велико. Внесение рисовой соломы в сильнозасоленные почвы вызывало некоторое снижение этой группы микроорганизмов, что, очевидно, связано с общей токсичностью солей для жизнедеятельности микроорганизмов.

Содержание доминирующих видов споровых бактерий: в незасоленных почвах при внесении соломы преобладали Bacillus megaterium, Bacillus cereus v. mycoides, Bacillus brevis, то есть те группы споровых, которые свидетельствуют об улучшении плодородия почв. В сильнозасоленных почвах в опытном варианте с соломой преобладали Bac. cereus, Bac. subtilis.

Внесение рисовой соломы благоприятно влияет на почвенные условия и мобилизацию питательных элементов в затопленных почвах рисовых полей Каракалпакстана, происходит увеличение уровня азотных соединений, обогащение гумусом [2, с. 20. 4, с. 14-15].

Таким образом, применение измельченной рисовой соломы активизирует деятельность микроорганизмов всех физиологических групп. На незасоленных, слабо и среднезасоленных почвах происходит активизация аммонификационного процесса, усиливается иммобилизация азота, азотфиксация, однако высока и денитрификация.

Литература

1. Watanave I., Farasaka C. Microbial ecology of flooded rice soil //Adr. Microb.Ecol. 1981. Р. 125-168.

2. Абсаттаров Н., Отенова Ф. Диагностическая роль микроорганизмов при оценке биогенности почв с различными экологическими условиями. // Проблемы современной микробиологии и биотехнологии». Тезисы докладов. -Ташкент, 1999, С. 20.

3. Константинова Л. Г. и др. Регулирование биологических процессов при возделывании риса на сильнозасоленных почвах. В пред. кн., 1991. С. 72-97.

4. Отенова Ф. Т. Использование рисовой соломы под культуру риса. // Ж: Аграрная наука. Москва, 2001, № 4, С. 14-15.

5. Солдат И., Лукин С., Гетманцев М. Рациональное использование соломы и пожнивных остатков в агроландшафтном земледелии ЦЧЗ. 2004.

6. Стейнфорт А. Солома злаковых культур. 1983, 190 с.