Почва – дом для микроорганизмов: как создать в нем баланс?

О том, почему так важно повышать супрессивность почв, рассказывает наш эксперт Эмилия Александровна Пикушова, к. б. н., профессор КубГАУ имени И. Т. Трубилина.

Почва – среда, которая характеризуется большим количеством пищевых цепочек. В частности, растительные сообщества являются продуцентами органического вещества, от возврата которого в почву зависит жизнь многих ее обитателей.

Из фотосинтезирующих микроорганизмов, находящихся в почве, важную роль играют сине-зеленые водоросли. Они единственные из фотоавтотрофов, кто обогащает почву азотом. Кроме того, в список продуцентов можно отнести и отмирающую микробиоту, которая также пополняет почву органическим веществом.

Но для разложения органического вещества необходимы редуценты: бактерии, микроскопические грибы, отличающиеся типом питания. Абсолютную пользу приносят облигатные сапротрофы: микроорганизмы, питающиеся только отмершими тканями растений. Речь идет о представителях родов Fusarium, Penicillium, Rhizopus, Mucor и некоторых других. Эти микромицеты участвуют в разложении простых углеводов, органических кислот, хитина, белков, целлюлозы, пополняя почву макро– и микроэлементами, а также гуминовыми кислотами.

На фото: Эмилия Пикушова 

В свою очередь, факультативные или условно-патогенные сапротрофы (гемибиотрофы) могут питаться как на отмерших тканях, так и на живых растениях или прорастающих семенах. Таким образом, грибы родов Fusarium, Alternaria, Cladosporium и другие являются условными патогенами. Их переход к паразитическому образу жизни зависит от состояния растений. Посевы, ослабленные любыми стрессовыми факторами (снижение содержания гумуса, увеличение плотности и кислотности почвы, засуха, затопление, повреждение вредителями, поражение болезнями и др.), становятся более уязвимыми к заселению условными сапротрофами. Например, накопление грибов рода Fusarium, особенно Fusarium oxysporum, связано с подкислением почвы.

Факультативные виды подготавливают пищу для представителей следующего звена в цепочке – условно супрессивных микромицетов (грибы родов Trichoderma, Chaetomium, Aspergillus, Penicillium и др.). Почему они называются условными? Потому что при определенных условиях могут переходить к паразитическому образу жизни. Это особенно характерно для грибов родов Aspergillus и Penicillium, вызывающих плесневение семян кукурузы, подсолнечника, гороха и других культур. Они выделяют большое количество токсинов, которые влияют на прорастание семян и полезную микрофлору. Грибы перечисленных родов, как утверждают почвенные микологи, являются биоиндикаторами почвенного утомления. Это подтверждено в лаборатории КубГАУ в результате проведения многочисленных микологических анализов образцов почвы из ризосферы озимой пшеницы на черноземах выщелоченном и обыкновенном в различных агроклиматических зонах Краснодарского края.

Характерно, что в звене условно супрессивных микромицетов наиболее уязвимыми являются грибы рода Trichoderma – самые важные в комплексе.

Хорошо развитая корневая система растений выделяет в почву высокоэнергетические органические кислоты, гормоны, а также органические вещества, которые являются пищей для следующего звена пищевой цепочки – бактерий. Роль этих одноклеточных микроорганизмов неоценима! Они извлекают из органического вещества и минералов, находящихся в почве, макро– и микроэлементы, необходимые для питания растений.

Многообразие видов включает в себя бактерии, которые извлекают азот из почвенного воздуха или обеспечивают им растения через симбиотические связи, участвуют в процессах нитрификации и денитрификации, определяют антифитопатогенный потенциал почвы. Кроме того, бактерии играют большую роль в формировании структуры почвы, а также обогащении приземного воздуха углекислым газом, необходимым для увеличения интенсивности фотосинтеза.

Следовательно, от биоразнообразия и количества микроорганизмов, находящихся в почве, зависят сохранение и увеличение показателей ее плодородия. В том числе структура, плотность, водно-воздушный режим, накопление гуминовых и фульвокислот и другие факторы.

Значительная часть видов составляет антифитопатогенный потенциал почвы, снижающий вредоносность возбудителей корневых и прикорневых гнилей.

Высокая активность сапротрофных грибов и бактерий ускоряет деструкцию послеуборочных остатков, а также уменьшает запас патогенов с факультативно-сапротрофным типом питания (септориоз, пиренофороз, фузариоз, фомопсис и др.).

Но это биоразнообразие и количество видов, в свою очередь, зависят от плодородия почвы. В деградированной почве растут значения плотности, снижаются количество органического вещества и концентрация кислорода, происходит подкисление почвенной среды. А это губительно для многих микроорганизмов, особенно для бактерий.

И здесь мы получаем гордиев узел, который аграрии пытаются разрубить переходом на поверхностную обработку почвы или No-Till, увеличением доз внесения минеральных удобрений, выращиванием самых урожайных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур… Забывая об основе основ – микробиологической активности почвы! Повторим: если она низкая, с потерей многих видов, участвующих в почвообразовательном процессе, это приводит к нарушению структуры, уплотнению, подкислению, увеличению количества факультативных сапротрофов, снижению антифитопатогенного потенциала и другим негативным последствиям.

Проблему надо решать планомерно и комплексно. Чтобы восстановить и поддерживать качественные условия жизни в почве, необходимо оптимизировать применение каждого приема, направленного на сохранение и повышение ее плодородия. Отсутствие такого подхода выражается в дальнейшем развитии деградационных процессов, особенно в черноземах.

Одним из способов увеличения микробиологической активности почвы является искусственная колонизация полезными организмами – бактериями с различным типом питания и антифитопатогенными микроскопическими грибами. В этом плане возрастает значение деятельности АО «Щелково Агрохим», которая связана с созданием микробиологических препаратов, направленных на ускорение деструкции послеуборочных остатков, обогащение почвы азотом и повышение антифитопатогенного потенциала.

Высокий эффект от применения этих препаратов достижим в хозяйствах, где принимаются меры для сохранения и повышения почвенного плодородия и создаются условия для интенсивного размножения микроорганизмов. При этом добиться желаемых результатов можно только при грамотном применении препаратов!