Структура ґрунтової мікобіоти сільськогос¬по¬дарських полів з різним ступенем деградації земель
Анотація
Досліджено рівень токсичності ґрунтів та інтегральну оцінку шкоди, заподіяної інтенсивною технологією обробітку ґрунту. Ступінь деградації ґрунтів класифіковано за рівнем зниження природної родючості. Класифікацію ґрунтів виконано методом біотестування за допомогою інфузорії стилоніхії (Stylonychia mynilis Ehrenberg, 1838). Таксономічну належність видів мікроміцетів визначено методом світлової мікроскопії з ґрунтових зразків верхнього (0-15 см) шару ґрунту. Структуру та рівень ґрунтових грибних комплексів визначено у процесі дослідження зміни мікобіоти ґрунтів на територіях різного ступеня деградації агробіоценозів методом побудови кореляційних плеяд. Окрім цього, встановлено кореляційні зв'язки між частотою трапляння певного виду та ступенем деградації ґрунту. Контролем слугували аналогічні типи ґрунтів, на яких були застосовані регенеративні No-till-технології. Показано, що недеградовані ґрунти відрізняються широким різноманіттям видів мікроскопічних грибів родів Penicillium та Aspergillus. У спектрі ідентифікованих видів більшість представлені з частотою трапляння від 0,5 до 12,7 %. Тільки Trichoderma viride, Penicillium citrinum, Penicillium lilacinum, Penicillium brevi-compsctum, Penicillium verrucosum var. cyclopium та Mucor angulisporus і Mucor hiemalis визначені з частотою трапляння 27,9-32,5 %. Комплекси мікроміцетів у недеградованих землях представлені світлозабарвленими видами, які характерні для природних ґрунтів. У сильно деградованих ґрунтах сформувалися стійкі комплекси мікроміцетів, структурними родами в яких є патогени та токсиноутворювачі. Деградовані ґрунти характеризуються "уніфікацією мікроміцетного складу", різким зниженням видового біорізноманіття, наявністю більш ніж 50 % патогенних видів та 40 % токсиноутворювачів. No-till-технологія є одним з ефективних заходів рекультивації деградованих земель та перспективною у використанні для сільськогосподарського виробництва.
Посилання
Balan, N. O., & Tkachyk, S. O. (2020). Identification of pathogenic mycobiota of breeding samples of annual sunflower in the Black Sea Steppe of Ukraine. Scientific Papers of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet, 28, 182–194. https://doi.org/10.47414/np.28.2020.211072
Biliavska, L. O., Nadkernychna, O. V., & Kopilova, O. B. (2017). Phytohormones biosynthesis by soil molds Cladosporium cladosporioides. Mikrobiol. Z., 79(3). 3–13. https://doi.org/10.15407/microbiolj79.03
Chebanova, V. (2019). Dynamics of enzymatic activity of typical black earth under application of different types of fertilizers. Ekolohichni nauky, 1(24), 82–86. https://doi.org/10.32846/2306-9716-2019-1-24-1-14
Dimova, M. I., & Yamborko, N. A. (2019). Phytotoxicity of chernozem soil contaminated with hexachlorobenzene. Current issues of agricultural microbiology: Math. All-Ukrainian Scientific and Practical Internet Conference. Chernihiv, 46–48. [In Ukrainian].
Domsch, K. H., Gams, W., & Anderson, T. H. (1980). Compendium of soil fungi. Vol. 1. Academic Press (London) Ltd.
Doran, J. W. (1980). Soil microbial and biochemical changes associated with reduced tillage. Soil Science Society of America Journal, 44(4), 765–771. https://doi.org/10.2136/sssaj1980.03615995004400040022x
Dubovy, V. I., Dubovy, O. V., & Patyka, V. P. (2020). Soil microbiota of greenhouses and greenhouses during the long-term period of its use. Innovative technologies of cultivation, storage and processing of horticulture and crop production: Math. VI International scientific and practical conference. Uman National University of Horticulture, 79–82. [In Ukrainian].
Ellis, M. B., & Ellis, J. P. (1987). Microfungi on land plants: An identification handbook. Croom Helm, London, Sydney.
Eun-Ji Oh, Ji-Su Park, Jin Yoo, Suk-Jin Kim, Sun-Hee Woo, & Keun-Yook Chung. (2017). Effect of tillage system and fertilization method on biological activities in soil under soybean cultivation. Korean Journal of Environmental Agriculture, 36(4), 223–229. https://doi.org/10.5338/KJEA.2017.36.4.42
Frisvad, J. C., & Samson, R. A. (2004). Polyphasic taxonomy of Penicillium subgenus Penicillium. A guide to identification of food and air-borne terverticillate Penicillia and their mycotoxins. Studies in mycology, 49(1), 1–174.
Gaddeyya, G., Niharika, S., Bharathi, P., & Ratna Kumar, P. K. (2012). Isolation and identification of soil mycoflora in different crop fields in Salur Mandal. Adv Appl Sci Res., 3(4), 2020–2026.
Gospodarenko, G. M., Nikitina, O. V., & Kryvda I. U. (2013). The contents and stocks of mobile forms of potassium in the soil after long application of fertilizers in the field rotation. Visn. Sumsʹkogo nac. agrar. univ., 26(11), 51–56. [In Ukrainian].
Harris, K., Young, I. M., Gilligan, C. A., Otten, W., & Ritz, K. (2003). Effect of bulk density on the spatial organisation of the fungus Rhizoctonia solani in soil. FEMS Microbiology Ecology, 44(1), 45–56. https://doi.org/10.1111/j.1574-6941.2003.tb01089.x
Holyaka, M. A., Voloshchuk, N. M., Bilous, A. M., Holyaka, D. M., Vasylyshyn, R. D., & Bilous, S. Yu. (2017). Species composition of mycobiota of betula pendula roth coarse woody debris of Ukrainian Polissya. Mikrobiol. Z., 3(79) 84–97. [In Ukrainian]. URL: https://nbuv.gov.ua/UJRN/MicroBiol_2017_79_3_10
Iutynska, G. O., Biliavska, L. O., Babich, O. A., Tsygankova, V. A., & Babich, A. G. (2019). Plant protection and bioregulation in modern agriculture. "Diamond trading". Warszawa, Poland.
Kaminsku, V. F., et al. (2015). Agriculture in the 21st century. Problems and their solutions. Kyiv, Edelveis. [In Ukrainian].
Kara, O., & Bolat, I. (2007). Influence of soil compaction on microfungal community structure in two soil types in Bartin Province, Turkey. Journal of basic microbiology, 47(5), 394–399. https://doi.org/10.1002/jobm.200710341
Kopiy, M. L., & Kopiy, L. I. (2017). Formed plant communities influence on the biodiversity of soil biota and heavy metals content within Novyj Rozdil sulfur quarry. Scientific Bulletin of UNFU, 27(4), 95–99. https://doi.org/10.15421/40270421
Korenblum, E., Dong, Y., Szymanski, J., Panda, S., Jozwiak, A., Massalha, H., Meir, S., Rogachev, I., & Aharoni, A. (2020). Rhizosphere microbiome mediates systemic root metabolite exudation by root-to-root signaling, Proceedings of the National Acade-my of Sciences, 117(7), 3874–3883. https://doi.org/10.1073/pnas.1912130117
Kwiatkowski, C. A., & Harasim, E. (2020). Chemical properties of soil in four-field crop rotations under organic and conventional farming systems. Agronomy, 10(7). https://doi.org/10.3390/agronomy10071045
Kwiatkowski, C. A., Harasim, E., Feledyn-Szewczyk, B., & Joniec, J. (2022). The antioxidant potential of grains in selected cereals grown in an organic and conventional system. Agriculture, 12(9). https://doi.org/10.3390/agriculture12091485
Leontev, D. V. (2008). Floristic analysis in mycology. Kharkov, Ranok-NT. [In Russian].
Lisovyi, M. M., Targonia, V. S., Fedorchuk, S. V., Klymenko, T. V., Trembitska, O. I., Zhuravel, S. V., & Bakalova, A. V. (2018). Technology of bioproduction (based on biotechnologies): textbook. Zhytomyr, ZhNAEU. [In Ukrainian].
Malinovska, I. M. (2019). Stability of microbial communities of fallows of different durations. Current issues of agricultural microbiology: Math. All-Ukrainian Scientific and Practical Internet Conference. Chernihiv, 67–69. [In Ukrainian].
Marcos, M. S., & Olivera, N. L. (2016). Microbiological and biochemical indicators for assessing soil quality in drylands from Patagonia. In book: Biology and Biotechnology of Patagonian Microorganisms, 91–108. https://doi.org/10.1007/978-3-319-42801-7_6
Medvediev, V. V. (2017). About some debatable and unresolved problems in soil research. Kharkiv, FOP Brovin O.V. [In Ukrainian].
Miller, G. M., Bills, G. F., & Foster, M. S. (2004). Biodiversity of Fungi: Inventory and monitoring methods. Elsevier Academic Press, Amsterdam.
Myrchynk, T. H. (1988). Pochvennaia mykolohyia. MHU.
Oliferchuk, V. P., & Shukel, I. V. (2022). The structure of micromycete complexes in ecotopes of sulfur quarries in the western region of Ukraine. Balanced nature management, 4, 129–140.
Oliferchuk, V., Kendzora, N., Hotsii, N., Shukel, I., Olejniuk-Puchniak, O., Samarska, M., Nahurskyi, O., & Vasiichuk, V. (2023). Changes in the structure of soil microscopic fungi in the territories of Yavoriv and Podorozhenie sulfur quarries. Ecological Engineering & Environmental Technology, 3, 120–134. https://doi.org/10.12912/27197050/159629
Oliferchuk, V., Kendzora, N., Shukel, I., Samarska, M. & Olejniuk-Puchniak, O. (2023). The role of V-strategist endophytes in stimulating the formation of mycorrhizal interactions and soil regeneration. submitted: December 11th, 2022 Reviewed: January 9th, 2023 Published: March 25th, 2023. https://doi.org/10.5772/intechopen.109912
Pogromska, YA. A. (2019). The microbiological activity of chernozem ordinary depending on the technological load of the soil. Bulletin of Uman National University of Horticulture, 2, 33–38. https://doi.org/10.31395/2310-0478-2019-2-33-38
Rosas-Medina, M., Maciá-Vicente, J. G., & Piepenbring, M. (2019). Diversity of fungi in soils with different degrees of degradation in Germany and Panama. Mycobiology, 48(1), 20–28. https://doi.org/10.1080/12298093.2019.1700658
Samaniego-Gaxiola, J. A., & Chew-Madinaveitia, Y. (2007). Diversity of soil fungi genera in three different condition agricultural fields in La Laguna, Mexico. Revista Mexicana de biodiversidad, 78(2), 383–390.
Sterkenburg, E., Bahr, A., Brandström Durling, M., Clemmensen, K. E., & Lindahl, B. D. (2015). Changes in fungal communities along a boreal forest soil fertility gradient. New Phytologist, 207(4), 1145–1158. https://doi.org/10.1111/nph.13426
Tedersoo, L., May, T. W., & Smith, M. E. (2010). Ectomycorrhizal lifestyle in fungi: global diversity, distribution, and evolution of phylogenetic lineages. Mycorrhiza, 20, 217–263. https://doi.org/10.1007/s00572-009-0274-x
Trus, O. M. (2018). Biological activity of podzolized chernozem after prolonged application of fertilizers in the field crop rotation. Agrobiology, 1, 106–114. [In Ukrainian].
Trus, O. M., Prokopenko, E. V., & Polishchuk, T. V. (2021). Biological activity of soil, its importance for soil fertility and plant nutrition. Transactions of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi national university, 5(130), 36–41. https://doi.org/10.30929/1995-0519.2021.5.36-41
Tsyhichko, H. O., & Makliuk, O. I. (2015). The dynamics of chemical activity of typical chernozem organic and conventional farming systems. Agrochemicals & Soil., 82, 91–97.
Tsyliuryk, O. I., Shevchenko, S. M., Gonchar, N. V., Shevchenko, O. M., Derevenets-Shevchenko, K. A., & Svetset, N. V. (2022). Soil biological activity of short rotation crop at the maximum saturation with sunflower. Scientific and Technical Bulletin of the Institute of Oilseed Crops NAAS, 30, 105–115.
Tsylyurik, O. I., Kulik, A. F., & Gonchar, N. V. (2017). Biological activity of soil under different methods of its cultivation and fertilization in sunflower crops. Bulletin of the Dnipropetrovsk State Agrarian and Economic University, 2(44), 42–48.
Tsyuk, O. A., Kyrylyuk, V. I., & Yushchenko, L. P. (2017). Viochemical activity of typical chernozem in different farming systems. Mikrobiol. Z., 79(3), 65–71. https://doi.org/10.15407/microbiolj79.03.065
Wahegaonkar, N., Salunkhe, S. M., Palsingankar, P. L., & Shinde, S. Y. (2011). Fungal diversity from soils of Aurangabad, MS, India. Ann Biol Res., 2(2), 198–205.
Yurieva, O. M., Dragovoz, I. V., Leonova, N. O., Biliavska, L. O., Syrchin, S. O., & Kurchenko, I. M. (2018). Biosynthesis of phytohormones by Penicillium funiculosum strains from different ecological niches. Mikrobiol. Z., 80(2), 44–55. https://doi.org/10.15407/microbiolj80.02.044
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
