Дата публикации: 2021

Дата публикации в реестре: 2021-04-23T13:35:40Z

Аннотация:

Морфометрическое динамическое описание роста корней прорастающего семени и состава окружающей почвенной микробиоты в зависимости от архитектуры пахотного слоя почв является важной методической и практической проблемой в агропочвоведении, агрофизике и биологии почв. В модельном физическом опыте использованы семена ячменя (сорт Михайловский). Семена укладывали в специальные бюксы из ПВХ объемом около 3 см3 на границе двух слоев различной плотности, насыпанных из гумусового горизонта (диапазон плотности почвы от 0,7 до 1,2 г/см3). Внутри бюкса создавалась оптимальная для растений влажность. Гумусовый горизонт отобран из агродерново-подзолистой почвы – Albic Glossic Retisols (Lomic, Cutanic). В период от посадки до 7 суток исследовали динамику развития корневой системы с помощью рентгеновского микротомографа «Bruker SkyScan 1172G» (Bruker, Бельгия). Созданная архитектура почвы по плотности существенно не влияла на рост и развитие корней во всех повторностях. Одновременно в динамике изучали состав почвенной микробиоты, который реконструировали по микробным маркерам (жирным кислотам и их производным). Маркеры определяли методом газовой хромотографии – масс-спектрометрии. Общая численность бактерий увеличивалась к 5-м суткам при доминировании в биоте трех филумов: Actinobacteria, Proteobacteria и Firmicutes. В филуме Actinobacteria в наибольшем количестве представлены аэробные гидролитики сложных углеводов Rhodococcus equi, в филуме Firmicutes – анаэробный гидролитик Ruminococcus sp. и анаэробный азотфиксатор Clostridium pasteurianum, а в филуме Proteobacteria – аэробный нитрификатор Nitrobacter sp. при последующем снижении численности на 7-е сутки. Увеличение обилия этих видов свидетельствует о первоначальном разрушении целлюлозной оболочки зерна, а также процессе фиксации и преобразовании азота в микробиоте прорастающего семени, необходимого для формирования С/N соотношения. Компьютерная томография позволила зафиксировать объемное распределение корней в различные периоды прорастания. На начальном этапе корни успешно осваивали все почвенное пространство вне зависимости от архитектуры пахотного слоя, созданной в экспериментах.

Тип: статьи в журналах

Источник: Вестник Томского государственного университета. Биология. 2021. № 53. С. 6-21