Bulletin Samara State Agricultural AcademyBulletin Samara State Agricultural AcademyИзвестия Самарской государственной сельскохозяйственной академии1997-32252782-4225Samara State Agrarian University64093410.55170/1997-3225-2024-9-4-29-36AGRICULTUREСЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВОResearch ArticleBiological activity of chernozem soils of the Samara agrarian carbonic polygonБиологическая активность черноземных почв Самарского аграрного карбонового полигонаhttps://orcid.org/0000-0003-3774-1235TrotsNatalya M.ТроцНаталья Михайловна
Russian Federation

Doctor of Agricultural Sciences, Professor

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

troz_shi@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5818-8638NechaevaElena Kh.НечаеваЕлена Хамидулловна
Russian Federation

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

EXNechaeva@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9791-4690StepanovaYulia V.СтепановаЮлия Владимировна
Russian Federation

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Yul8075@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0008-7710-5560ErmolaevaJamila R.ЕрмолаеваДжамиля Рашидовна
Russian Federation

Candidate of Technical Sciences

кандидат технических наук

ermolaeva.djamilya@yandex.ruSamara State Agrarian University, Ust-KinelskyСамарский государственный аграрный университетSamara National Research University named after Academician S.P. KorolevСамарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева051120249429360411202404112024Copyright ©; 2024, Trots N.M., Nechaeva E.K., Stepanova Y.V., Ermolaeva J.R.Copyright ©; 2024, Троц Н.М., Нечаева Е.Х., Степанова Ю.В., Ермолаева Д.Р.2024Trots N.M., Nechaeva E.K., Stepanova Y.V., Ermolaeva J.R.Троц Н.М., Нечаева Е.Х., Степанова Ю.В., Ермолаева Д.Р.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://bulletin.ssaa.ru/1997-3225/article/view/640934

An important biological property of the soil is its regenerative ability, which is the basis for agricultural reproduction of soil fertility. It depends not only on individual chemical or physical parameters, but also on the functioning of the soil biota, the cycle of processes in the “plant–soil” system. The change of vegetation cover leads to a change in the composition of soil biota, disruption of the circulation of substances and a decrease in bioproductivity. The purpose of the research is to study the biological activity of the microbial community of soils of an agricultural carbon landfill located in the central agroecological zone of the Samara region. The diagnosis of the number of microorganisms of various ecological and trophic groups was carried out by the classical method of sowing on agarized elective nutrient media of various composition. The number of organisms-ammonifiers – protein destructors of various natures, amylolytic microorganisms – immobilizers of readily available carbon, assimilating mineral forms of nitrogen, accounting for the number of micromycetes was carried out on Chapek medium, actinomycetes - on starch–ammonia agar. The quantitative composition of soil microorganisms inhabiting the chernozem soils most characteristic of the region in natural ecosystems, as well as in the gradient of their change from natural to natural, has been determined. The biological activity of soils affected by agricultural activity and soils of the natural ecosystem has been studied. It has been established that anthropogenic load has a negative effect on the number of microorganisms inhabiting the soils of agrocenoses. The coefficient of soil mineralization under agricultural crops (spring wheat, winter wheat, peas, sunflower) varied from 1.2 to 1.9, which indicates an increase in the activity of soil microflora aimed at mineralization of nitrogen compounds in the soil under anthropogenic load.

Важное биологическое свойство почвы – ее регенеративная способность, являющаяся основой сельскохозяйственного воспроизводства плодородия почвы. Она зависит не только от отдельных химических или физических показателей, но и от функционирования почвенной биоты, цикличности процессов в системе «растение–почва». Смена растительного покрова приводит к изменению состава почвенной биоты, нарушению круговорота веществ и снижению биопродуктивности. Цель исследований – изучить биологическую активность микробного сообщества почв аграрного карбонового полигона, расположенных в центральной агроэкологической зоне Самарской области. Диагностику численности микроорганизмов различных эколого-трофических групп проводили классическим методом посева на агаризованные элективные питательные среды различного состава. Определяли численность организмов-аммонификаторов – деструкторов белка различной природы, амилолитических микроорганизмов – иммобилизаторов легкодоступного углерода, ассимилирующих минеральные формы азота, учет количества микромицетов проводили на среде Чапека, актиномицетов – на крахмало-аммиачном агаре. Определен количественный состав почвенных микроорганизмов, населяющих наиболее характерные для региона чернозёмные почвы в естественных экосистемах, а также в градиенте их изменения от естественных к пахотным. Изучена биологическая активность почв, затронутых сельскохозяйственной деятельностью, и почв природной экосистемы. Установлено, что антропогенная нагрузка оказывает негативный эффект на численность микроорганизмов, населяющих почвы агроценозов. Коэффициент минерализации почвы под сельскохозяйственными культурами (яровая пшеница, озимая пшеница, горох, подсолнечник) варьировал в пределах от 1,2 до 1,9, что свидетельствует об усилении активности почвенной микрофлоры, направленной на минерализацию соединений азота в почве при антропогенной нагрузке.

microbial communitysoil microorganismsagrocenosisanthropogenic loadmineralization coefficientMiddle Volga regionмикробное сообществопочвенные микроорганизмыагроценозантропогенная нагрузкакоэффициент минерализацииСреднее ПоволжьеOrlova, L. V., Fomin, A. A. & Toigildin, A. L. et al. (2024). A new paradigm for the development of agriculture. International Agricultural Journal. (3(399)). 357-360. DOI 10.55186/25876740_2024_67_3_357 (in Russ).Орлова Л. В., Фомин А. А., Тойгильдин А. Л. и др. Новая парадигма развития сельского хозяйства // Международный сельскохозяйственный журнал. 2024. № 3(399). С. 357-360. DOI 10.55186/25876740_2024_67_3_357.Trots, N. M. & Bokova, A. A. (2023). Correlation analysis of yield and quantity of crop and root residues in crop rotations . Innovative achievements of science and technology of agroindustrial complex 23' : collection of scientific papers of the International scientific and practical conference. (pp. 14-19). Kinel : Samara State Agrarian University (in Russ).Троц Н. М., Бокова А. А. Корреляционный анализ урожайности и количества пожнивных и корневых остатков в севооборотах // Инновационные достижения науки и техники АПК : Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции. Кинель : Самарский государственный аграрный университет, 2023. С. 14-19.Orlova, L. V., Zakharova, E. A. &Trots, N. M. et al. (2023). Assessment of the state of the agrochemical state of the soil using the vegetation index. Innovations in agriculture and ecology 23': collection of scientific papers. (pp. 281-286). Ryazan : Ryazan State Agrotechnological University named after P. A. Kostychev (in Russ).Орлова Л. В., Захарова Е. А., Троц Н. М. и др. Оценка состояния агрохимического состояния почвы с помощью вегетационного индекса // Инновации в сельском хозяйстве и экологии : Материалы II Международной научно-практической конференции. Рязань : Рязанский государственный агротехнологический университет им. П. А. Костычева, 2023. С. 281-286.Redin, D. V., Ermakova, N. A. & Stepanova, Yu. V. (2023). Protection of coniferous plants from sunburn in the conditions of the Middle Volga region. Samara AgroVektor (Samara AgroVector), 3, 3, 38-4. doi: 10.55170/29493536_2023_3_3_38 (in Russ).Редин Д. В., Ермакова Н. А., Степанова Ю. В. Защита хвойных растений от солнечных ожогов в условиях Среднего Поволжья // Самара Агровектор. 2023. Т. 3. № 3. С. 38-43. doi: 10.55170/29493536_2023_3_3_38.Ivashchenko, K. V., Sushko, S. V. & Dvornikov, Yu. A. et al. (2023). Reserves of soil organic carbon at zero tillage in the conditions of the Middle Volga region. Agrochemistry. (12). 47-56. DOI 10.31857/S0002188123110066 (in Russ).Иващенко К. В., Сушко С. В., Дворников Ю. А. и др. Запасы почвенного органического углерода при нулевой обработке почвы в условиях среднего Поволжья // Агрохимия. 2023. № 12. С. 47-56. DOI 10.31857/S0002188123110066.Minin A.N., Nechaeva E. Kh., Stepanova Yu. V. (2021). Breeding and variety research of sweet cherry in the conditions of the forest-steppe zone of Samara region (Bulletin of the Ulyanovsk state agricultural academy), 3, 112-118. DOI 10.18286/1816-4501-2021-3-112-118 (in Russ).Минин А.Н., Нечаева Е.Х., Степанова Ю.В. Селекция и сортоизучение черешни в условиях лесостепной зоны Самарской области // Вестник Ульяновской ГСХА. 2021. № 3. С. 112-118. DOI 10.18286/1816-4501-2021-3-112-118.Koshelev, V. V., Kukharev, O. N., Kosheleva, I. P.& Ilyina, G. V. (2023). The survival rate of winter wheat plants at different levels of mineral nutrition (Field of the Volga region), 4 (68), 1003. DOI 10.36461/NP.2023.68.4.004 (in Russ).Кошеляев В.В., Кухарев О.Н., Кошеляева И.П., Ильина Г.В. Выживаемость растений озимой пшеницы при различных уровнях минерального питания // Нива Поволжья. 2023, 4 (68), с. 1003. DOI 10.36461/NP.2023.68.4.004Orlova, L. V., Trots, N. M. & Platonov, V. I. et al. (2023). Assessment of greenhouse gas emissions and carbon reserves with zero processing of chernozem in the conditions of the forest-steppe zone of the Middle Volga region. Agrochemistry. (7). 44-54. DOI 10.31857/S0002188123070086 (in Russ).Орлова Л. В., Троц Н. М., Платонов В. И. и др. Оценка эмиссии парниковых газов и запасов углерода при нулевой обработке чернозема в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья // Агрохимия. 2023. № 7. С. 44-54. DOI 10.31857/S0002188123070086.Trots, N. M., Orlov, S. V., Gerasimov, E. S. & Bokova, A. A. (2023). Accumulation of crop and root residues in crop rotations using No-till technology in the conditions of the forest-steppe zone of the Middle Volga region. Bulletin Samara State Agricultural Academy. (1). 25-31. DOI 10.55170/19973225_2023_8_1_25 (in Russ).Троц Н. М., Орлов С. В., Герасимов Е. С., Бокова А. А. Накопление пожнивных и корневых остатков в севооборотах при применении технологии No-till в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2023. № 1. С. 25-31. DOI 10.55170/19973225_2023_8_1_25.Sushko, S. V., Balashov, E. V. & Buchkina, N. P. et al. (2022). Assessment of the effectiveness of resource-saving technologies in increasing the sequestration of organic carbon by agricultural soils in the conditions of the Middle Volga region (on the example of zero tillage). Modern problems of soil protection agriculture 22': Collection of reports of the VI International Scientific and Practical Conference. (pp. 130-134). Kursk : Kursk Federal Agrarian Scientific Center (in Russ).Сушко С. В., Балашов Е. В., Бучкина Н. П. и др. Оценка эффективности ресурсосберегающих технологий в повышении секвестрации органического углерода сельскохозяйственными почвами в условиях Среднего Поволжья (на примере нулевой обработки почвы) // Cовременные проблемы почвозащитного земледелия : Сборник докладов VI Международной научно-практической конференции. Курск : Курский федеральный аграрный научный центр, 2022. С. 130-134.Belyaev, V. I., Varlagin, A.V. & Dridiger, V. K. et al. (2022). The global climate agenda. Soil protection resource-saving (carbon) agriculture as a standard of international and national strategies for soil conservation and agricultural carbon markets. International Agricultural Journal. (65(1)). DOI 10.55186/25876740-2022-6-1-26 (in Russ).Беляев В. И., Варлагин А. В., Дридигер В. К. и др. Мировая климатическая повестка. Почвозащитное ресурсосберегающее (углеродное) земледелие как стандарт межнациональных и национальных стратегий по сохранению почв и аграрных карбоновых рынков // International Agricultural Journal. 2022. Т. 65, № 1. DOI 10.55186/25876740-2022-6-1-26.