| 1 |
1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. |
Специфика химических свойств почвы в ризосфере ели |
| Результаты этапа: Объектом исследования были образцы, взятые из ризосферы ели и из внеризосферного пространства горизонта AEL подзолистой почвы. В образцах определены общие химические свойства, кислотно-основная буферность водных суспензий, содержание Al, Fe, Si в вытяжке Тамма, общая численность бактерий и длина грибного мицелия.
Основные результаты.
В ризосфере ели общая численность бактерий в 1,5 раза, а длина грибного мицелия – почти в 2 раза больше, чем вне ризосферы. В ризосфере ели по сравнению с внеризосферным пространством наблюдается достоверно более высокое содержание С орг. как в почве в целом, так и в илистой и тонкопылеватой фракциях, что можно объяснить увеличением микробной биомассы и постоянным поступлением в ризосферу отмирающих растительных остатков и корневых выделений
Почва в ризосфере ели по сравнению с внеризосферным пространством характеризуется достоверно более низкими значениями рН водной и солевой вытяжек и более высокими значения обменной кислотности вследствие более активного функционирования микроорганизмов и поступления протонов с корневыми выделениями. В ризосфере ели содержится достоверно больше обменного К, чем вне ризосферы, что можно объяснить увеличением подвижности калия в буферной системе иллиты - лабильные минералы в условиях более кислой среды и более активного функционирования биоты. Ризосфера ели по сравнению с внеризосферным пространством характеризуется значительно большей неоднородностью величин рН KCl, обменной кислотности и обменного калия. Это можно объяснить большим варьированием содержания тонких корней и связанных с ними эктомикоризных грибов и других представителей почвенной биоты. Выявлено достоверное превышение буферности к основанию а почве ризосферы по сравнению с почвой внеризосферного пространства и тенденция к накоплению подвижных соединений Fe и Al. Жаркая и сухая погода летом 2010 года способствовала большему накоплению обменных оснований, особенно в ризосфере.
|
| 2 |
1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. |
Выявление специфики минералогического состава илистых и тонкопылеватых фракций почвы ризосферы и внеризосферного пространства |
| Результаты этапа: Проведено рентген-дифрактометрическое исследование илистой и тонкопылеватой фракций, выделенных из образцов ризосферы и внеризосферного протранства горизонта AEL подзолистой почвы. По процентному содержанию отдельных групп глинистых минералов (каолинит+хлорит, иллит и лабильные минералы) илистая и тонкопылеватая фракции ризосферы значимо не отличаются от соответствующих показателей во внеризосферном пространстве, но илистая фракция ризосферы характеризуется более глубокими трансформационными изменениями иллитов и, возможно, хлоритов в смешанослойные иллит-смектитовые минералы.
Моделирование рентгеновских спектров позволо уточнить минералогический состав илистой фракции, провести количественный анализ содержания смешанослойных образований, получить представление об их структуре. В илистой фракции образцов из ризосферы содержится больше иллит-смектита и меньше иллит-вермикулита, а в их составе доли лабильных слоев по сравнению с образцом из неризосферного пространства.
Более кислая реакция среды и обогащение ризосферного пространства комплексо-образующими агентами приводят к тому, что в ризосфере более интенсивно и до более глубоких стадий происходят процессы трансформаций жестких структур в лабильные :
1) процесс смектитизации - увеличение содержания наиболее низкозарядных лабильных компонентов ила (смектитов) (происходит за счет трансформационных изменений иллит-смектитов;
2) процесс вермикулитизации – увеличение содержания вермикулитовых пакетов в составе иллит-вермикулитов (происходит за счет трансформации жестких иллитовых структур, которая сопровождается понижением заряда решетки минерала).
Удаление органического вещества из тонких фракций в результате обработки Н2О2 увеличивает интенсивность всех пиков на рентен-дифрактограммах в 2-3 раза за счет улучшения ориентации глинистых частиц в процессе приготовления препаратов. Вместе с тем, обработка Н2О2 существенно изменяет дифракционную картину от отдельных мине-ралов, особенно от почвенных хлоритов, что вызывает соответствующие изменения в оценке процентного соотношения минералов и степени хлоритизации почвенных хлори-тов.
Проведено обобщение материала по специфике химических свойств почвы ризосферы в горизонте А1 аллювиальных дерново-глеевых почв. Выявлено достоверное снижение рН водной суспензии и значимое превышение содержания С орг. в ризосфере по сравнению с внеризосферной зоной в горизонте А1. В том же горизонте установлено достоверное превышение содержания обменного К в почве ризосферы по сравнению с почвой внеризосферного пространства.
|
| 3 |
1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. |
Сравнительный анализ биологических характеристик подзолистой почвы в ризосфере и внеризосферном пространстве по следующим показателям: оценка грибной и бактериальной биомассы, состав и содержание бензол-карбоновых кислот |
| Результаты этапа: Показатели общей численности бактерий, длина грибного мицелия, а
также численность сапротрофного бактериального комплекса (СБК),
были выше в ризосфере и ниже во внеризосферном пространстве (табл.
9). Структура СБК в почве ризосферы и внеризосферного пространства
различны, в ризосфере зафиксировано большее родовое разнообразие
бактерий, особенно протеобактерий, а также высокое содержание
бактерий родов Pseudomonas и Rhodococcus (табл. 10).
Показатели актуальной и потенциальной активности азотфиксации в
ризосфере в 2-6 раз выше, чем во внеризосферном пространстве (табл. 11).
В показателях активности денитрификации различий выявлено не было
(табл.11).
Изучение функционального разнообразия микробных сообществ методом
МСТ позволило выявить различия образцов ризосферы и
внеризосферного пространства, а также более высокую гетерогенность
микробного сообщества почвы внеризосферного пространства.
Расположение образцов в пространстве признаков функциональнрго
биоразнообразия (метаболическая работа W и нестабильность d)
демонстрирует более высокое качество сообщества ризосферы,
демонстрирующего высокую стабильность и метаболическую работу по
сравнению с образцами внеризосферного пространства.
Полученные данные о высокой биологической активности (численность
бактерий, длина грибного мицелия, разнообразие бактериального
комплекса, активность азотфиксации в ризосфере) коррелируют с
данными о рН водной суспензии, содержании БКК, С орг. в тонких
фракциях и трансформационных изменениях глинистых минералов
(иллитов и хлоритов) (Соколова и др., 2015). Эти факты свидетельствуют
об активном воздействии микроорганизмов на почвенные процессы,
протекающие в ризосфере ели. |
