Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2021

Идентификатор DOI: 10.36718/1819-4036-2021-9-16-23

Ключевые слова: soil microorganisms, agrocenoses, abundance dynamics, microbial communities’structure, phytopathogenic fungi, bacteria-destructors, почвенные микроорганизмы, агроценозы, динамика численности, структура микробных сообществ, фитопатогенные грибы, бактерии-деструкторы

Аннотация: Цель исследования - оценка структуры микробных сообществ агрочерноземов Красноярской лесостепи на опытных полях учхоза «Миндерлинское» ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ и Мининского полевого стационара КрасНИИСХ ФИЦ КНЦ СО РАН. Исследование почвенной микрофлоры проводили в вегетационный период 2020 г. Анализ микробиологических показателей образцов почвы проводили общепринятыми методами. Оценивали количественные показатели эколого-трофических групп микроорганизмов: копиотрофов - на мясопептонном агаре, прототрофов - на крахмало-аммиачном агаре, олиготрофов - на почвенном агаре, азотфиксаторов и олигонитрофилов - на агаре Эшби. Рассчитывали коэффициенты минерализации и олиготрофности. Численность почвенных микромицетов определяли на картофельно-декстрозном агаре. Посев почвенных суспензий производили в трехкратной повторности из разведений до 10⁶. Идентификацию микромицетов проводили на основании морфологических признаков. Идентификацию чистых культур доминирующих бактерий проводили методом времяпролетной масс-спектрометрии с использованием масс-спектрометра MALDI-TOF MS Microflex. Установлены высокие значения коэффициентов минерализации и олиготрофности для почв учхоза «Миндерлинское» - 1,85±0,05 и 0,94±0,02 и низкие значения для почв Мининского стационара - 2,30±0,01 и 0,82±0,03 соответственно. Выделены и идентифицированы виды бактерий, доминирующие в течение полевого сезона в районах с различными агрохимическими характеристиками почвы. Установлены различия в таксономическом составе микробных сообществ в районах исследования: в почвах учхоза «Миндерлинское» преобладали виды рода <i>Bacillus</i> (<i>B. simplex</i>, <i>B. marisflavi</i> и <i>B. pumilus</i>), в почвах Мининского полевого стационара доминировали <i>Pseudomonas mandelii</i>, <i>Bacillus safensis</i>, <i>Rhodococcus erythropolis</i>, <i>Arthrobacter polychromogenes</i> и <i>Arthrobacter parietis</i>. Присутствие в микробных популяциях видов, описанных ранее как деструкторы полиароматических углеводородов, полигидроксиалканоатов и других органических соединений, указывает на высокий деградационный потенциал агрогенных почв. Среди популяции микромицетов во всех почвенных пробах в течение полевого сезона доминировали виды рода <i>Penicillium</i>. Показано, что почвы учхоза «Миндерлинское» обладают высоким уровнем суппрессивности, благодаря большой популяции грибов рода <i>Trichoderma</i>, сдерживающей развитие фитопатогенных микромицетов <i>Alternaria </i>и <i>Fusarium</i>. The purpose of the study is to assess the structure of microbial communities in agrochernozems of the Krasnoyarsk forest-steppe on the experimental fields of the Minderlinskoye farm of the Krasnoyarsk GAU and the Minino field station of the Krasnoyarsk Research Institute of Agriculture, KSC SB RAS. The study of soil microflora was carried out during the growing season of 2020. Analysis of microbiological parameters of soil samples was conducted by conventional methods. The quantitative indicators of ecological and trophic groups of microorganisms were assessed: copiotrophs - on mesopatamia agar, prototrophs - on starch-ammonia agar, oligotrophs - on soil agar, nitrogen fixers and oligonitrophils - on Ashby agar. The coefficients of mineralization and oligotrophy were calculated. The number of soil micromycetes was determined on potato-dextrose agar. Sowing of soil suspensions was carried out in triplicate from dilutions up to 10⁶. Identification of micromycetes was performed on the basis of morphological characteristics. Pure cultures of dominant bacteria were identified by time-of-flight mass spectrometry using a MALDI-TOF MS Microflex mass spectrometer. The high values of the coefficients of mineralization and oligotrophy for the soils of the Minderlinskoe experimental farm were established - 1.85±0.05 and 0.94±0.02 and low values for the soils of the Minin station - 2.30±0.01 and 0.82±0.03 respectively. The species of bacteria that dominate during the field season in areas with different agrochemical soil characteristics have been isolated and identified. Differences in the taxonomic composition of microbial communities in the study areas were established: species of the genus <i>Bacillus</i> (<i>B. simplex</i>, <i>B. marisflavi</i>, and <i>B. pumilus</i>) prevailed in the soils of the Minderlinskoye experimental farm, while in the soils of the Minino field station <i>Pseudomonas mandelii</i>, <i>Bacillus safensis</i>, <i>Rhodococcus erythropolis</i>, <i>Arthrobacter polychromogenes</i> and <i>Arthrobacter parietis</i> dominated. The presence in microbial populations of species previously described as destructors of polyaromatic hydrocarbons, polyhydroxyalkanoates, and other organic compounds indicates a high degradation potential of agrogenic soils. Species of the genus <i>Penicillium </i>dominated among the micromycete population in all soil samples during the field season. It has been shown that the soils of the Minderlinskoye experimental farm have a high level of suppression due to the large population of fungi of the genus <i>Trichoderma</i>, which inhibits the development of phytopathogenic micromycetes <i>Alternaria</i> and <i>Fusarium</i>.

Журнал: Вестник КрасГАУ

Выпуск журнала: № 9

Номера страниц: 16-23

ISSN журнала: 18194036

Место издания: Красноярск

Издатель: Красноярский государственный аграрный университет

• Прудникова Светлана Владиславна (Сибирский федеральный университет)
• Стрельцова Надежда Владимировна (Сибирский федеральный университет)
• Романов Василий Николаевич (Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН»)
• Кураченко Наталья Леонидовна (Красноярский государственный аграрный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК