ГРИБКОВЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ В ПОЧВАХ ИНТЕНСИВНЫХ САДОВ ЯБЛОНИ ТАМБОВСКОЙ И ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ

Pugachev Grigory Nikolaevich

Senior Researcher, Department of Orchard Agrotechnology and Agrochemistry, Candidate of Agricultural Sciences, I.V. Michurin Federal Scientific Center,

Russia, Michurinsk

«Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-26-00232, https://rscf.ru/project/25-26-00232/»

АННОТАЦИЯ

Мониторинг фитосанитарного состояния почвы является неотъемлемым элементом технологии интенсивного сада. В процессе роста и развития яблони в симбиозе с почвенной ризосферой, под влиянием технологических приёмов на фоне особенностей конкретной почвы накапливается патогенная микрофлора. Интенсивный сад отличается более насыщенной системой применения удобрений, что, при определённых условиях,  влияет на развитие грибковой микрофлоры. Большинство фертигаторов отличаются физиологически кислой реакцией и, следовательно, значительно подкисляют почву в долгосрочной перспективе. К тому же, промывка системы капельного орошения ортофосфорной кислотой в определённой степени влияет на кислотность почвы. Воздействие данной процедуры имеет локальный характер и действует на глубину 35-45 см и на расстоянии от капельницы не более 25-30 см. Однако, данное влияние распространяется на зону размещения основной массы корневой системы и оказывает, наряду с физиологически кислыми удобрениями, подкисляющее действие. Поэтому, применение фертигации является одним из факторов стимулирования развития грибковых патогенов путём влияния на кислотность почвы. Целью настоящей работы является изучение развития грибковых патогенов в интенсивных насаждениях яблони. Для анализа использованы общепринятые методы с питательной средой Чапека. Установлено, что элементы технологии интенсивного сада, например фертигация, способствуют подкислению почвы и, как следствие, более интенсивному развитию грибковой микрофлоры.

ABSTRACT

Monitoring the phytosanitary condition of soil is an essential element of intensive orchard technology. During the growth and development of the apple tree in symbiosis with the soil rhizosphere, under the influence of agronomic practices and the specific characteristics of a given soil, pathogenic microflora accumulate. Intensive orchards are characterized by a more intensive fertilization regime, which, under certain conditions, affects the development of fungal microflora. Most fertigation systems produce a physiologically acidic reaction and, therefore, significantly acidify the soil over the long term. Additionally, flushing the drip irrigation system with orthophosphoric acid has a certain effect on soil acidity. The impact of this procedure is localized, reaching a depth of 35–45 cm and a distance of no more than 25–30 cm from the dripper. However, this effect extends to the zone where the main part of the root system is located and, together with physiologically acidic fertilizers, exerts an acidifying action. Therefore, the use of fertigation is one of the factors that stimulates the development of fungal pathogens by influencing soil acidity. The objective of this study was to investigate the development of fungal pathogens in intensive apple tree plantations. Standard methods using Czapek medium were employed. It was found that the technological elements of intensive orchards, such as fertigation, contribute to soil acidification and, consequently, to a more intense development of fungal microflora.

Ключевые слова: грибковые микроорганизмы, почва, интенсивный сад, яблоня.

Keywords: fungal microorganisms, soil, intensive orchard, apple orchard.

ВВЕДЕНИЕ

Из Российской и зарубежной литературы известно, что в последние годы возрастает вредоносность почвенной микрофлоры садовых агроэкосистем. В частности, наблюдается развитие корневой гнили яблони, возбудителями которой являются грибы рода Fusarium [1]. Мы связываем данный процесс с влиянием почвенной агротехники, например фертигации, которая, наряду с кислыми корневыми выделениями и прочими факторами, повышает кислотность почвы. Подкисление является одним из ключевых механизмов, через который фертигация может влиять на развитие грибных заболеваний, меняя среду обитания патогенов. Определяющим фактором является физиологическая реакция минеральных удобрений, используемых при фертигации. Растения поглощают положительно заряженный ион, например ион аммония (NH₄⁺) и в обмен выделяют водород (Н⁺). Классический пример – применение аммиачной селитры, которая является физиологически кислым минеральным удобрением.  Меньшим подкисляющим действием обладает, например, хелат железа (средство для профилактики хлороза), но при попадании в почву также высвобождаются ионы водорода.

На расселение в почве таких грибов как F.oxysporum, F.avenacium, Fusarium sp, Acremonium, Sclerotinia sclerotiorum, Aspergillus sp., Penicillium sp оказывает большое влияние активная кислотность почвы (рН) [2]. В более кислых почвах численность опасных грибковых патогенов значительно возрастает, что подтверждает статистический анализ, согласно которому популяция Phytopythium mercuriale имеет значительную отрицательную корреляцию с pH почвы (r = -0.62) [3]. Установлено, что подкисление почвы косвенным путём стимулирует рост Fusarium, подавляя буферность почвы в отношении патогенной микрофлоры. В кислой почве подавляется синтез противогрибковых соединений, связанных с метаболизмом серы [4].

Связь между внесением удобрений, pH и развитием болезней у яблони подтверждается экспериментом с применением извести и суперфосфата: на фоне повышения pH общее количество грибов в почве снизилось на 53%, а численность специфических патогенов Fusarium oxysporum и Fusarium solani сократилась более чем в половину [5].

Целью настоящей работы является изучение развития грибковых патогенов в почве интенсивных насаждений яблони. Актуальность исследований обусловлена возросшими темпами распространения патогенной микрофлоры в многолетних насаждениях на фоне интенсивного применения удобрений и регуляторов роста растений.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в 2024-2025 гг. в интенсивных яблоневых садах Тамбовской и Липецкой областей. В СПССПК "Тимирязевский» изучали  почву - чернозём оподзоленный, в АО "Дубовое" - чернозём типичный, в ЗАО «Агрофирма имени 15 лет Октября» - чернозём выщелоченный. Подвой - 62-396, схема размещения деревьев 4,5 × 2 м. Междурядья садов содержались под чёрным паром. Почвы по гранулометрическому составу были от среднесуглинистого до тяжелосуглинистого.  Почву для анализов отбирали 15 мая с глубины 0-10 см, 10-30 см, 30-60 см приствольных полос 12-летних садов. Агрохимические анализы почвы выполнены в соответствии с ГОСТ Р 70229-2022: гидролитическая кислотность – титриметрическим методом, обменная кислотность (рН солевой вытяжки, рНKCl) – ионометрическим методом. Определение  численности микроорганизмов проводили в чашках Петри используя питательную среду Чапека и картофельно-глюкозный агарпри разведении водной суспензии почвы 1:100; 1:10000 и 1:000000 [7]. Колониеобразующие единицы (КОЕ) вычисляли в расчёте на 1 г почвы.

РЕЗУЛЬТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Нами установлено, что регулярное выделение ионов H⁺ приводит к локальному и постепенному подкислению почвы в ризосфере (прикорневой зоне) и в зоне действия капельниц. К тому же, применение физиологически кислых фертигаторов ослабляет иммунитет корневой системы яблони и делает растение более уязвимым к патогенной микрофлоре.

В приствольной полосе в слое 0-10 см АО "Дубовое" (чернозём типичный) содержалось бактерий 3210444 КОЕ/г, грибов  321808 КОЕ/г; в слое 10-30 см – бактерий 2489061 КОЕ/г, грибов 297953 КОЕ/г; в слое 30-60 см – бактерий 1400494  КОЕ/г, грибов 17050 КОЕ/г. В ЗАО «Агрофирма имени 15 лет Октября» на чернозёме выщелоченном в слое 0-10 см приствольных полос содержалось бактерий 2403455 КОЕ/г, грибов 156166 КОЕ/г; в этой же зоне приствольных полос, но глубже (10-30 см) содержалось бактерий 592778 КОЕ/г, грибов 146927 КОЕ/г; в слое 30-60 см – бактерий 875766 КОЕ/г, грибов 508630 КОЕ/г.

Максимальное количество грибов наблюдалось в слое 30-60 см в чернозёме выщелоченном (рис. 1). Это подтверждает данные о том, что более кислая реакция почвенной среды способствует развитию грибковой микрофлоры. К тому же, влияние фертигации имеет накопительный подкисляющий эффект в зоне максимального развития коревой системы яблони.

Рисунок 1. Численность грибов в почве в зависимости от глубины и подтипа чернозёма, КОЕ/г почвы

Для сравнения нами был задействован 40-летний яблоневый сад СПССПК "Тимирязевский», где не применялась фертигация, но подкисляющее действие происходит за счёт длительного воздействия корневой системы яблони. Установлено, что в данном саду на чернозёме оподзоленном содержалось грибов 510454 КОЕ/г, бактерий 4198466 КОЕ/г. В приствольной полосе молодого сада того же хозяйства содержалось грибов 250015 КОЕ/г, бактерий 2503415 КОЕ/г в чернозёме оподзоленном. То есть, тенденция увеличения грибковой микрофлоры по мере увеличения подкисления почвы в 40-летнем саду относительно молодого сада также подтверждается. Количество колониеобразующих (пропагул) единиц грибов в старом саду в два раза больше, чем в молодом, а бактерий значительно меньше. Содержание бактерий в слое 30-60 см обратно пропорционально грибковой микрофлоре.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Более кислая реакция почвенной среды, вызванная естественным выщелачиванием карбонатов и свойственная чернозёму выщелоченному, влиянием фертигаторов или кислых корневых выделений в возрастном яблоневом саду, приводит к накоплению грибковой микрофлоры. Следовательно, необходим постоянный мониторинг pH_KCI почвы интенсивного сада, так как подкисляющий эффект от фертигации имеет накопительный эффект.

Для снижения подкисляющего эффекта и, следовательно, предотвращения накопления грибковых патогенов, рекомендуем применять, наряду с другими фертигаторами, физиологически щелочные удобрения, например кальциевую селитру.

При оценке садопригодности особое внимание следует уделять исходной кислотности почвы и кислотно-щелочному равновесию, то есть кроме рН солевой вытяжки следует определять гидролитическую кислотность почвы, сумму обменных оснований, ёмкость поглощения и рассчитывать степень насыщенности почвы основаниями. На основании данных показателей научно обоснованно известковать почву в расчёте на одну ротацию интенсивного сада.

Список литературы:

1. Елисютикова А.В., Федорович С.В., Астапчук И.Л. Геномный in silico анализ фитопатогена Fusarium curvatum L. Lombard & Crous и его вирулентности // Плодоводство и виноградарство Юга России, 2025. – № 96(6). – С. 46-53
2. Соколова Л.М. Разнообразие микроорганизмов в аллювиально луговой среднесуглинистой почве // Вестник Марийского государственного университета, 2024. – Том 10, № 1(37). – С. 53-59.
3. Mannai S.;  Benfradj N.;  Boughalleb N. Regional and seasonal variation of Fusarium and Oomycetes species associated with apple seedlings decline in Tunisian nurseries // Novel Research in Microbiology Journal, 2023. – Vol. 7(3). – рр. 2015-2033.
4. Xiaogang Li, Dele Chen, Víctor J Carrión, Daniel Revillini, Shan Yin, Yuanhua Dong, Taolin Zhang, Xingxiang Wang, Manuel Delgado-Baquerizo. Acidification suppresses the natural capacity of soil microbiome to fight pathogenic Fusarium infections // Nature Communications, 2023 Aug 22. – 14:5090.
5. Lei Zhao, Weitao Jiang, Ran Chen, Haiyan Wang, Yanan Duan, Xuesen Chen, Xiang Shen, Chengmiao Yin, Zhiquan Mao. Quicklime and Superphosphate Alleviating Apple Replant Disease by Improving Acidified Soil // ACS Omega, 2022. – Vol. 7(9). – pp. 7920-7930.
6. ГОСТ Р 70229-2022. Национальный стандарт Российской Федерации. «Почвы. Показатели качества почв» (утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 25.07.2022 N 673-ст).
7. «Методы почвенной микробиологии и энзимологии в экосистемных исследованиях» / А. В. Козлов и др. — Москва, 2023. - 152 с.