Влияние внесения минеральных удобрений и известкования

Одной из важных форм сельскохозяйственного загрязнения биосферы может быть внесение минеральных удобрений. Первоначально внесение минеральных удобрений оценивали как позитивный процесс окультуривания.

Основные результаты полевых исследований численности и состава микроскопических грибов в удобряемых почвах в период с 50-х до начала 80-х годов были изложены в обзоре [Марфенина, Бондаренко, 1983], в котором проанализировано более 100 публикаций. Кратко резюмируя, можно отметить, что значимые изменения численности микроскопических грибов отмечали либо при внесении очень высоких доз удобрений, либо при их длительном внесении, существенно изменяющем почвенные агрохимические показатели. Исследование изменения видового состава в этот период приводилось при однократных почвенных анализах, и для оценки изменений использовался сильно варьирующий показатель обилия видов. Поэтому данные, полученные для разных почв, мало сопоставимы, и по ним нельзя сделать однозначных выводов. Наиболее четкие результаты проявляются в опытах по длительному внесению минеральных удобрений. Они преимущественно были выполнены с полным минеральным удобрением. Как результат длительного (20-80 лет) применения NPK возможна родовая и видовая перегруппировка грибов, но отличающаяся для разных типов почв. При внесении простых минеральных удобрений отдельно или в парных сочетаниях обычно наибольшее влияние оказывает внесение азотных удобрений. Внесение их небольших доз, например, приводило к увеличению видового разнообразия представителей рода Penicillium.

Итак, внесение минеральных удобрений в производственных сбалансированных дозах, как правило, значимо не перестраивает грибные сообщества окультуренных почв.

рое увеличение числа выделяемых видов грибов при внесении полного минерального удобрения. Длительное же несбалансированное применение минеральных удобрений, особенно на кислых почвах, может приводить к снижению урожайности растений и ухудшению агрохимических и биологических свойств почв.

Наиболее отчетливые изменения грибных комплексов наблюдаются при длительном внесении несбалансированных доз удобрений, существенно изменяющих агрохимические свойства удобряемых почв. Мы изучили последствия результатов более чем 20-летнего внесения разных минеральных удобрений (N, К, NK, NPK) в кислые дерново-подзолистые почвы на экспериментальных участках АБС «Чашниково», заложенных Н.С. Авдониным. В наибольшей степени на комплексы грибов оказало влияние длительное внесение азотных удобрений, отрицательно изменяющее агрохимические свойства почвы (увеличивающее все формы кислотности, уменьшающее сумму поглощенных оснований и т.д.). Именно в этом случае отмечено некоторое снижение видового богатства и разнообразия микроскопических грибов.

В вариантах с длительным внесением азотных удобрений также изменена структура грибных комплексов: выделяется сравнительно большее число доминантных видов, а число редких - наименьшее, что прослеживается по более крутым кривым рангового распределения (рис. 15).

Рис. 15. Ранговое распределение видов микроскопических грибов в дерново- подзолистых почвах с длительным внесением минерального азота и без удобрений

Проведенные позже исследования этих длительно удобряемых дерново-подзолистых почв подтвердили полученные нами данные о приуроченности ряда видов к вариантам с определенными минеральными удобрениями и о наименьшем разнообразии выделяемых грибов в почвах с внесением N удобрений, имеющих наихудшие агрохимические свойс

тва. В дальнейшем, такими же подходами были исследованы удобряемые выщелоченные черноземы и типичные сероземы [Кураков и др., 1989] и, напротив, показано увеличение в них разнообразия грибных комплексов при внесении NPK.

Индикаторные виды почвенных грибов на внесение отдельных минеральных удобрений четко не выявляются. Можно отметить только предположение о приуроченности Р canescens к почвам, удобренным фосфором, a R funiculosum к почвам, в которые вносили азотные удобрения.

В ряде работ была сделана попытка оценки влияния минеральных удобрений на развитие почвенных токсинообразующих грибов. Как правило, внесение минеральных удобрений, улучшающее агрохимические свойства почв, приводит к уменьшению обилия грибов-токси- нообразователей. Однако неправильное применение удобрений может вызвать ухудшение агрохимических свойств почвы и усиление ее фитотоксичности в результате развития фитотоксичных видов грибов [Берестецкий, 1978; Марфенина, 1978; Мирчинк, 1988].

Влияние удобрений на почвенную микобиоту в настоящее время рассматривается не только в сельскохозяйственной практике, но и в связи с удобрением лесных угодий. Например, при внесении аммонийной селитры и мочевины в подзолы под сосняками было показано изменение состава микроскопических грибов в случае высоких доз внесения селитры (600 кг/га). При этом было выражено изменение состава видов - увеличение присутствия Р spinulosum, Oidiodendron echinulatum и уменьшение Р brevicompactum, Mortierella п/р Mortierella. Эти изменения были аналогичны описанным при загрязнении кислотными осадками [Baath et al., 1984] и, видимо, связаны с подкислением почвы при удобрении аммиачной селитрой.

Изменение состава комплексов микроскопических грибов отмечают и в районах выбросов предприятий по производству минеральных удобрений. Так, увеличение встречаемости не типичных для зональных почв видов Р funiculosum, A. ustus было установлено в дерново- подзолистых почвах Литвы как в зоне выбросов завода «Азот», так и завода по производству суперфосфатных удобрений [Лебедева, Луга- ускас, 1985].

Более существенные изменения комплексов почвенных микроскопических грибов могут наблюдаться при внесении извести. Как правило, известкование уменьшает численность почвенных грибов, а число выделяемых видов грибов может несколько увеличиваться. В наших °пытах это особенно прослеживалось на фоне азотных удобрений (табл. 6)

Таблица 6

Изменение видового богатства и разнообразия микроскопических грибов в дерново-подзолистых почвах с длительным внесением минеральных

удобрений и извести

* - данные по 3-м средам: сусло-агар, голодный агар, Среда Гетчинсона с целлюлозой.

1 - без извести; 2 - известь в 1951 и 1967 гг.

Внесение извести изменяет частоту встречаемости отдельных видов грибов. Причем на известкованных вариантах встречаемость ряда видов - выше, а в других - меньше, чем в кислых почвах. Так Aureobasidium pullulans, Acremonium charticola, R auranthiogriseum, P. jenczewskii, P simplicissimum, Rhizopus stolonifer чаще выделялись из известкованных, чем кислых удобряемых дерново-подзолистых почв.

Рис. 16. Распределение по вариантам опыта с длительным внесением минеральных удобрений видов грибов, встречаемость которых изменилась в результате известкования

При известковании может изменяться и обилие отдельных групп и видов гр^в. Так, содержание грибов рода Pemcillium выше (Рgt;0,99) в кислых дерново-подзолистых почвах по сравнению с известкованными. Напротив, содержание группы темноокрашенных грибов выше в почвах с внесением извести (Рgt;0,99). Обилие ряда видов - Р funiculosum, p janthinellum, Scopulariopsis brevicaulis значимо (Pgt;0,95) выше в кислых почвах, а содержание Р janczewskii возрастает в вариантах с известью.

Таким образом, существенная перестройка комплексов почвенных грибов в связи с внесением минеральных удобрений, в первую очередь, возможна в случае внесения несбалансированных или очень высоких доз удобрений (обычно не применяемых в сельском хозяйстве), причем на бедных почвах. Производственные же дозы, как правило, не вызывают значимых перестроек комплексов грибов. В большей степени на комплексы почвенных грибов оказывает влияние внесение извести, что может проявляться в некотором увеличении разнообразия выделяемых почвенных грибов и изменении представленности ряда их групп, родов и видов. Эти изменения наиболее отчетливо проявляются по фону минеральных удобрений, ухудшающих агрохимические свойства почв.