№ 5 (2023)

Оценили влияние отвальной и минимальных технологий обработки агрочерноземов на активность ферментов азотного цикла, и их роль в превращении азотсодержащих органических соединений. Наиболее значимые различия в сезонной динамике содержания фракции трудногидролизуемых соединений азота обнаружены в почве агроценоза ячменя при всех видах обработки почвы. При использовании поверхностного дискования динамика их содержания была обусловлена активностью протеазы. Выявлена высокая обеспеченность почвы легкогидролизуемым азотом, что указывало на отсутствие потребности в азотных удобрениях. Зависимость динамики содержания легкогидролизуемых соединений азота от активности протеазы была неоднозначной. В условиях применения минимальной обработки почвы формирование легкогидролизуемых соединений азота находилось в обратной зависимости от процесса протеолиза. Плоскорезный способ рыхления обусловил повышение уровня активности уреазы относительно отвальной вспашки и поверхностного дискования.

Динамику накопления биомассы и высоты растений озимой ржи (Secale cereale L.) изучали в условиях многолетнего стационарного полевого эксперимента (2022 г.), заложенного на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве (1982 г.). Систематическое внесение минеральных удобрений (вариант 2 – N65Р50К50, вариант 3 – N100Р75К75) оказало существенное влияние на высоту и биомассу растений на всех этапах вегетации (8 временных точек в течение 50-ти сут). Для описания динамики биомассы и высоты растений Secale cereale L. хорошо подошли сигмоидная (логистическая) и линейная модели, которые позволили вычислить такие параметры, как максимальные биомасса и высота (M₂, г : H₂, см), максимальныея скорости (V_max, г ⋅ сут^–1 (см ⋅ сут^–1)) и средние скорости (b, г ⋅ сут^–1 (см ⋅ сут^–1)). Величины V_max нарастания сырой биомассы растений в вариантах 2 и 3 превысило данный показатель для контрольного варианта в 1.7–2.0 раза, V_max нарастания высоты растений варьировалась в пределах 4.2–4.6 см ⋅ сут^–1, не зависела от внесения минеральных удобрений. Внесение минеральных удобрений привело к увеличению средней скорости нарастания биомассы растений озимой ржи (b, г ⋅ сут^–1) по отношению к контролю, более чем в 2 раза.

В настоящее время широкое применение гербицидов в сельском хозяйстве создает серьезную проблему дальнейшего использования загрязненных почв для выращивания различных типов растений сельскохозяйственного назначения. Развивая исследования алюмосиликатов, как детоксикантов остатков гербицидов, содержащихся в почве, в настоящей работе изучено влияние монтмориллонита К-10 (МРТ) на вегетирующие растения ярового рапса и кукурузы. Показано, что внесение МРТ в почву перед посевом в невысоких дозах оказывало мощное стимулирующие действие на развитие растений, как в присутствии в почве остатков метсульфурон-метила, так и в отсутствии гербицида в почве. Дозы примененного МРТ составляли всего 100–200 кг/га, что создавало перспективу широкого применения монтмориллонитовых (бентонитовых) глин в растениеводстве.

Грибы являются одним из основных источников биотических индукторов иммунитета растений, но среди этой группы микроорганизмов отмечают и наибольшее число фитопатогенов. Проведены 2-летние исследования динамики состава и структуры грибного сообщества в почве и агрохимических характеристик почвы молодого яблоневого сада интенсивного типа. Изучение грибного пула в контроле (фон, без растений) показало, что содержание почвенных сапротрофов и целлюлозолитиков в 2 раза превышало обилие этих групп в корневой зоне молодой яблони. Продемонстрированы важность роли экссудатов растений для формирования микобиоты корневой зоны, ее участие в дифференциации почвенного микробного сообщества и формировании “фитогенной области”, где корневые выделения влияют на деятельность и распределение эколого-трофических групп грибов. В зоне интенсивного роста корней в слое 10–20 см почвы отмечено резкое уменьшение содержания макроэлементов (азота, фосфора, калия).

Механохимическая модификация субстанции флороксана с помощью глицирризиновой кислоты позволила увеличить растворимость препарата и расширить спектр и эффективность его действия.

Стабильное функционирование сельскохозяйственных земель невозможно без поддержания плодородия почвы. Однако на полях зачастую остается много пожнивных остатков, которые достаточно долго разлагаются и превращаются в доступную органику. Для повышения скорости разложения пожнивных остатков зерновых культур (пшеницы, ячменя и других) необходимо внесение препаратов-биостимуляторов. Биостимуляторы представляют собой разнообразные вещества, которые стимулируют разложение органических веществ и благоприятно воздействуют на почвенную микробиоту. В статье рассматривается влияние Bacillus sp. на процессы разложения пожнивных остатков пшеницы как самостоятельно, так и совместно с биочаром. Цель исследования – оценить фитотоксичность чернозема обыкновенного при разложении пожнивных остатков озимой пшеницы под влиянием Bacillus sp. и биочара. Для оценки экологического состояния почвы применяли следующие методы исследования: оценку скорости разложения целлюлозы (определение целлюлозолитической активности), оценку экологического состояния почвы (интенсивности эмиссии СО₂, изменения интенсивности начального роста и развития озимого ячменя (Hordeum Vulgare L.)). Внесение Bacillus sp. × 100 и совместное применение биочара и Bacillus sp. стимулировало разложение целлюлозы до 14–15% от фонового содержания. Инокуляция Bacillus sp. на биочаре была эффективна уже при рекомендуемой дозе как для разложения целлюлозного полотна, так и для восстановления экологического состояния почвы, демонстрируя синергетический эффект. Полученные результаты необходимо использовать при проведении мероприятий по повышению плодородия почв сельскохозяйственных угодий и экологическом мониторинге состояния почв.

Биопротекторные материалы для сельского хозяйства являются важной частью современного мира. Для их разработки используют широкий спектр различных соединений. Например, диоксид титана помимо защитных свойств положительно влияет на усваиваемость питательных веществ, улучшает эффективность удобрений и, соответственно, позволяет снизить их потребление, что особенно важно в современном мире. Однако прямое введение диоксида титана является малоэффективным из-за процессов его потери. Наилучшим вариантом является пролонгированное выделение, обеспечивающее требуемую для растения концентрацию диоксида титана в почве. Введение в полимерную матрицу диоксида титана может решить эту задачу за счет постепенного высвобождения. В свою очередь к такой полимерной матрице предъявляется целый ряд требований их свойств. Возможным решением может быть хитозан – нетоксичный, неиммуногенный, антимикробный, биологически безопасный и биодеградируемый материал. В работе рассмотрено получение композиционного материала “хитозан–диоксид титана” в гранулярной форме. Исследована эффективность материала с массовыми соотношениями хитозана к диоксиду титана 1 : 1, 2 : 1 и 3 : 1, а также хитозана без диоксида титана. Исследована структура и механические свойства полученных композиционных материалов.

Обобщены и проанализированы современные знания о перспективности применения бактерий рода Pseudomonas в качестве продуцентов эффективных микробиологических препаратов для биоконтроля фитопатогенных организмов. Ризосферные псевдомонады являются потенциальными объектами агробиотехнологии в связи с наличием у них необходимых для биоконтроля и фитостимуляции физиолого-биохимических особенностей. К этим особенностям относятся толерантность к активным формам кислорода, хемотаксис в отношении корневых экссудатов, биосинтез сидерофоров и антибиотических метаболитов различной природы. Представители рода Pseudomonas известны своим большим метаболическим разнообразием, что позволяет им колонизировать широкий спектр экологических ниш, включая ризосферу. Виды Pseudomonas, изолированные из ризосферы, обладают более широкой катаболической активностью, чем изолированные из основной массы почвы, особенно в отношении определенных сахаров, полиолов и аминокислот, которые можно найти в корневых экссудатах. Широкое метаболическое разнообразие позволяет бактериям получить повсеместное распространение, образуя защитные биопленки и колонизируя различные экологические ниши. При этом улучшаются водоудерживающая способность, плодородие и пористость почвы, а также условия минерального питания растений за счет повышения доступности N, P, K и Fe. В работе подробно описаны основные биологически активные метаболиты, продуцируемые псевдомонадами и их роль в подавлении фитопатогенов и фитостимуляции. В исследованиях использована материально-техническая база УНУ “Технологическая линия для получения микробиологических средств защиты растений нового поколения” (https://ckp-rf.ru/catalog/usu/671367/).