Почвенный и ризосферный бактериобиом пшеницы при комбинировании гуматов и золы уноса

Наталья Борисовна Наумова; Иван Петрович Беланов; Олег Александрович Савенков; Мария Викторовна Степанова; Галина Витальевна Щемелева; Ольга Анатольевна Батурина; Марсель Расимович Кабилов

doi:10.31251/pos.v6i3.218

Авторы

Наталья Борисовна Наумова ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 8/2, г. Новосибирск, 630090, Россия https://orcid.org/0000-0003-2354-5065
Иван Петрович Беланов ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 8/2, г. Новосибирск, 630090, Россия
Олег Александрович Савенков ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 8/2, г. Новосибирск, 630090, Россия https://orcid.org/0000-0001-9088-285X
Мария Викторовна Степанова ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 8/2, г. Новосибирск, 630090, Россия https://orcid.org/0009-0000-8037-3648
Галина Витальевна Щемелева ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 8/2, г. Новосибирск, 630090, Россия https://orcid.org/0000-0001-8455-0533
Ольга Анатольевна Батурина ФГБУН Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, пр. Академика Лаврентьева, 8, Новосибирск, 630090, Россия https://orcid.org/0000-0003-4115-7592
Марсель Расимович Кабилов ФГБУН Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, пр. Академика Лаврентьева, 8, Новосибирск, 630090, Россия https://orcid.org/0000-0003-2777-0833

DOI:

https://doi.org/10.31251/pos.v6i3.218

Ключевые слова:

биоразнообразие; почвенные бактерии; ризосфера; корни пшеницы.

Аннотация

Цель исследования. Изучение влияния обработки низкой дозой гумата калия на фоне внесения золы уноса (ЗУ), образующейся после сжигания каменного угля на ТЭЦ, на разнообразие почвенного бактериобиома и развитие корней пшеницы.

Место и время проведения. Микрополевой опыт был проведен в 2022 году в г. Новосибирск (Россия) на агросерой почве по рендомизированной схеме в трёхкратной повторности.

Методы. В исследовании использовали стандартные методы анализа основных почвенных свойств. Оценку структуры и биоразнообразия почвенного бактериобиома проводили с помощью метабаркодирования по гену 16S рРНК (район V3-V4).

Основные результаты. Выявлено большое разнообразие бактерий: в среднем 2472 и 2330 операционных таксономических единицы (ОТЕ) в валовой и ризосферной почве, соответственно. Всего в работе обнаружено 9120 ОТЕ, относящихся к 929 родам, 438 семействам, 416 порядкам, 104 классам и 37 типам. Четверть ОТЕ относились к типу Proteobacteria; на втором месте по богатству ОТЕ был тип Actinobacteria с (10%); далее типы Firmicutes, Bacteroidetes и Acidobacteria (каждый по 8% от общего числа ОТЕ). По относительному обилию последовательностей лидерами были Actinobacteria (38-41%), Proteobacteria (25-28%) и Acidobacteria (10-13%). Обработка гуматом калия без ЗУ никак не повлияла на относительное обилие доминирующих родов в валовой почве, но повысила почти в 2 раза обилие Sphingomonas в варианте с внесением ЗУ. В ризосферной почве внесение гумата без ЗУ заметно (в 1,8 раза) повысило относительное обилие последовательностей рода Nocardioides, а на фоне ЗУ повысило относительное обилие Sphingomonas и снизило обилие Spartobacteria_gis.

Заключение. Обработка гуматом калия в низкой дозе вызвала небольшие, положительные изменения в составе почвенного бактериобиома даже на фоне огромного биоразнообразия, присущего практически любой почве, в том числе и использованной в этой работе. Воздействие обработки экзогенным гуматом включает сложный комплекс разнообразных механизмов; для понимания влияния обработки низкими дозами гуматов на почву, растения и микроорганизмы необходимы детальные физиолого-биохимические исследования и мета-анализ имеющихся в литературе данных.