L'influence des engrais carbonés-humiques sur la dynamique de la microflore du sol sous les cultures de blé

Développement de la microflore du sol

Les observations de la dynamique du développement de la microflore dans les champs de sol forestier gris clair occupés par des cultures de blé montrent que sous l'influence des engrais carbonés-humiques, le nombre total de micro-organismes dans les horizons arables des zones fertilisées augmente considérablement (tableau 1).

Développement de la microflore du sol dans un sol différemment fertilisé occupé par du blé

Les sols non fertilisés sont caractérisés par une faible biogénicité. Les meilleurs taux de croissance et de développement des micro-organismes poussant sur un milieu nutritif ont été observés dans les zones fertilisées avec de l’eau ammoniacale. Le nombre total de micro-organismes dans le contexte de différentes doses d'engrais carbonés-humiques était pratiquement le même, mais assez élevé par rapport au témoin.

Plus tard, le nombre total de micro-organismes dans le sol forestier gris diminue quelque peu ; Cependant, la dépendance émergente de leur nombre au type et à la dose des engrais étudiés persiste jusqu'à la fin de la saison de croissance.

Effet sur divers groupes de micro-organismes

L'augmentation du nombre total de microflores du sol au cours de la période initiale d'interaction de l'eau ammoniacale avec le sol se produit en raison des ammonifiants porteurs de spores, qui sont les plus résistants à l'action antiseptique de l'ammoniac. Les micro-organismes se développant sur l'AMP se sont bien développés dans un sol fertilisé avec de l'eau ammoniacale, réalisant ensuite une minéralisation énergétique de la matière organique du sol et de la masse de microbes tués par l'ammoniac.

Les engrais carbonés-humiques, malgré le fait que le charbon ait été traité avec de l'ammoniac jusqu'à ce qu'il soit complètement saturé, n'ont pas un tel effet antiseptique sur la microflore du sol. Ainsi, dans le contexte des engrais carbonés-humiques, se sont développés de manière intensive des champignons et des bactéries nitrifiantes, particulièrement sensibles à l'action antiseptique de l'ammoniac.

Avec une dose plus élevée d'engrais carbonés-humiques, la quantité totale de flore fongique augmente et sa diversité d'espèces change quelque peu.

Le développement des agents pathogènes de la fermentation de l’acide butyrique était également actif pour tous les types d’engrais étudiés. Ainsi, sous l'influence des engrais testés, des changements importants se produisent dans le développement des micro-organismes, qui sont d'une grande importance dans la mise en œuvre des processus de développement des résidus végétaux et la formation de substances humiques.

Il est généralement admis que les bactéries nitrifiantes sont le seul agent responsable des processus de formation de nitrate. Par conséquent, la prise en compte du développement des nitrificateurs est d’une grande importance pour caractériser l’action des engrais étudiés.

Dans les conditions de nos expériences, le nombre de bactéries nitrifiantes (sur gélose lessivée avec sel d'ammonium-magnésium d'acide phosphorique) augmente dans le contexte d'une dose plus élevée d'engrais carbonés-humiques.

Leur développement sur fond d'eau ammoniacale, surtout dans la première moitié de la saison de croissance, était faible. Cependant, par rapport aux indicateurs présents dans un sol non fertilisé, l'eau ammoniacale a quelque peu activé les processus de mobilisation de l'azote dans le sol.

Le faible développement des processus de nitrification dans les sols non fertilisés et leur activation par les engrais étudiés indiquent un manque de matière énergétique pour la nitrification dans les sols forestiers gris clair.

La teneur en azote minéral dans les zones fertilisées avec une dose plus élevée d'engrais carbonés-humiques a augmenté jusqu'à 4 % par rapport à l'azote total dans la première période de l'étude et jusqu'à 3,5 % dans la deuxième période, tandis que dans les zones fertilisées avec de l'eau ammoniacale, la teneur en azote minéral était légèrement inférieure au début et presque deux fois plus faible à la fin de l'étude. Par conséquent, l’effet des engrais carbonés-humiques sur les processus de mobilisation de l’azote mobile dans le sol est plus efficace que l’effet de l’eau ammoniacale (tableau 2).

Mobilisation de l'azote dans le sol

L'utilisation d'un nouveau type d'engrais organique a eu un certain effet sur la dynamique du développement des actinomycètes enregistrés dans un milieu amidon-ammoniaque. Ainsi, la croissance de leurs colonies sur des boîtes témoins était à peine perceptible, alors que sur fond d'eau ammoniacale, leurs colonies atteignaient des tailles importantes et présentaient une plus grande diversité d'espèces. Dans les échantillons de sol fertilisés avec différentes doses d’engrais carbonés-humiques, aucune différence n’a été observée dans l’intensité du développement des actinomycètes.

Cependant, lors de la détermination de l'effet des engrais étudiés sur le nombre de représentants individuels des deux principales communautés de la microflore du sol, aucune différence particulière n'a été trouvée pour les types d'engrais testés. Cependant, l'intensité des processus d'ammonification utilisant des engrais carbonés-humiques n'atteint pas l'intensité de ces processus dans les sols fertilisés avec de l'eau ammoniacale.

Une activité d'ammonification élevée du sol fertilisé avec de l'eau ammoniacale indique l'activation des processus de décomposition de la matière organique se produisant sous l'influence de l'ammoniac. Cette conclusion est confirmée par le développement actif croissant des actinomycètes et des bactéries cellulosiques dans le sol qui a reçu de l’eau ammoniacale comme engrais vers la fin de la saison de croissance. De plus, une étude de la dynamique de transformation des substances humiques a établi une augmentation significative à cette époque de la teneur en humus hydrosoluble dans les sols fertilisés avec de l'eau ammoniacale.

Sur la base des données de l'étude de l'association microbienne qui détruit la cellulose, il est possible de juger de l'effet stimulant des engrais carbonés-humiques sur le développement des micro-organismes qui composent cette association (tableau 3).

Ainsi, dans un sol non fertilisé, des champignons et des bactéries ont participé à la destruction des fibres au cours du stade du tallage du blé. Et dans le sol fertilisé à ce moment de l’étude, les champignons n’apparaissaient pas du tout.

Dans la seconde moitié de la saison de croissance, avec une augmentation de la teneur en formes de matière organique difficiles à minéraliser telles que les composés humiques, des champignons apparaissent et le nombre de bactéries cellulosiques et d'actinomycètes augmente. À ce stade, les composés humiques introduits dans le sol avec les engrais carbonés-humiques subissent des changements importants (tableau 4).

Dans les échantillons de sol fertilisés avec des engrais carbonés-humiques, la teneur en acides humiques libres et en fractions de leurs formes mobiles augmente. Dans le même temps, on observe une augmentation de la teneur en composés humiques hydrosolubles, passant d'un taux d'engrais plus faible à un taux plus élevé, dont l'accumulation indique une augmentation des processus de minéralisation de la matière organique du sol lui-même.

L'effet direct de l'ammoniac sur la composition du complexe bioorgano-minéral du sol lors de l'utilisation d'eau ammoniacale augmente considérablement l'intensité de la minéralisation de l'humus. La destruction observée de la matière organique du sol se produit en raison de fractions représentées par des composés mobiles d'acides humiques.

Lors de l'utilisation d'engrais carbonés-humiques, au contraire, on observe une accumulation d'acides humiques (tableau 5).

Microorganismes qui détruisent les fibres

Dynamique des composés humiques

Ainsi, la matière organique du sol fertilisée avec de l’eau ammoniacale devient plus accessible à la microflore du sol et donc sa minéralisation se produit plus rapidement.

Une idée de l'intensité et de la direction de la transformation des composés de l'humus est également fournie par les données qui déterminent la biogénicité du sol et la densité de sa population microscopique par unité de matière organique et d'azote (tableau 5).

Nombre total de micro-organismes

Comme le montrent les calculs donnés dans le tableau 5, la couverture du sol par la vie atteint ses dimensions les plus importantes dans les échantillons de sol fertilisés avec de l'eau ammoniacale. En ce qui concerne les différents taux d'engrais carbonés-humiques, il n'y a pas de différences significatives dans la teneur en micro-organismes dans 1 g de sol sec. Cependant, par rapport aux sols non fertilisés, les engrais carbonés-humiques activent l’activité microbiologique. Le nombre total de micro-organismes augmente de dix fois lors de l’utilisation d’engrais carbonés-humiques.

Le nombre de micro-organismes par unité de matière organique et par unité d'azote du sol dans un sol fertilisé indique une intensité élevée des processus microbiologiques et détermine le taux d'inclusion de l'humus et des composés contenant de l'azote dans de nouveaux cycles biologiques.

Les différences de densité de micro-organismes par unité d'humus et d'azote dans un sol différemment fertilisé déterminent également des durées différentes de la période d'activité biologique intensive. Dans les sols fertilisés avec des engrais carbonés-humiques, les processus microbiologiques se déroulent de manière plus uniforme tout au long de la saison de croissance.

L'action de l'eau ammoniacale est caractérisée par un déroulement irrégulier des processus microbiologiques individuels, apparemment dû au fait que l'ammoniac, pendant la période initiale d'interaction avec le sol, le stérilise partiellement et modifie l'état de la matière organique, provoquant une mobilité accrue de l'humus et un regroupement parmi les micro-organismes du sol.

Le tableau 6 présente les données caractérisant l'effet des engrais étudiés sur l'activité des processus de nitrification, prises en compte dans le sol différemment fertilisé avant l'expérience (sol témoin dans chaque variante expérimentale) et après l'avoir maintenu dans des conditions optimales d'humidité et de température pendant un mois (tableau 6).

Une grande accumulation de nitrates lorsque le sol est maintenu dans des conditions favorables au développement des nitrificateurs s'établit dans les échantillons fertilisés avec des humates de carbone. L'augmentation de l'activité nitrifiante des sols forestiers gris, lors de l'utilisation d'engrais carbonés-humiques, est déterminée par l'action des humates d'ammonium contenus dans les engrais comme matière énergétique, provoquant une augmentation simultanée de l'activité microbiologique générale.

Dans les sols fertilisés avec de l'eau ammoniacale, les processus de nitrification aux premiers stades de l'étude ont été supprimés par l'action antiseptique de l'ammoniac. Par conséquent, dans le sol qui a reçu de l'ammoniac comme matière énergétique pour le processus et qui a été maintenu dans des conditions optimales de température et d'humidité, la quantité de nitrates dans les premiers stades de développement du blé n'a pas dépassé leur quantité dans le sol témoin de cette variante expérimentale.

Dans le même temps, les plantes avec un fond d'eau ammoniacale présentaient les différences de couleur et de puissance les plus caractéristiques précisément pendant cette période. De toute évidence, durant cette période de développement du blé, la principale forme de nutrition azotée pour les plantes était la forme ammoniacale. Au cours des périodes ultérieures de l'étude, l'effet de l'eau ammoniacale a été noté sur l'accumulation de nitrates, mais sans avantages par rapport aux options d'engrais carbonés-humiques.

Activité des processus microbiologiques

L'augmentation de l'énergie de la capacité nitrifiante du sol lors de l'utilisation d'engrais carbonés-humiques dans des conditions de faibles précipitations annuelles et de printemps secs est un facteur qui caractérise le nouveau type d'engrais organique comme un engrais hautement efficace.

Principales conclusions

Des recherches ont montré que les engrais carbonés-humiques :

• Augmente le nombre total de micro-organismes du sol de 10 à 15 fois par rapport à un sol non fertilisé
• Favorise le développement des bactéries nitrifiantes, augmentant la teneur en NO3 _dans le sol
• Augmente la teneur en acides humiques du sol de 30 à 50 %
• Assurer un flux plus uniforme des processus microbiologiques pendant la saison de croissance
• Augmente la disponibilité de l'azote pour les plantes, notamment sous forme de nitrates
• Stimule le développement des actinomycètes et des bactéries destructrices de la cellulose
• Impact moins agressif sur la microflore du sol par rapport à l'eau ammoniacale