Введение. Микроорганизмы почвы – обязательная составная часть любой экосистемы. В окультуренной почве их численность может доходить до нескольких миллиардов в 1 г почвы, а общая масса – до 10 т на 1 гектаре [1–3]. Микроорганизмы имеют мощный ферментативный аппарат, в функции которого входит контроль круговорота веществ и обеспечение постоянного функционирования экосистем [4–7]. В онтогенезе растения значение микроорганизмов многофункционально. Согласно исследованиям Ю.М. Возняковской [8], иммобилизация, трансформация биогенных элементов, процессы гумификации, выветривания первичных минералов и другое осуществляются почвенными микроорганизмами. Важным фактором, определяющим гомеостаз почвенной биоты в агроэкосистеме, является применение агрохимических средств, в частности удобрений. Стимулирующее влияние минеральных удобрений на общее количество микроорганизмов в почве отмечено многими исследователями [4, 6, 9–11]. Увеличение численности микроорганизмов, по мнению Е.Н. Мишустина и др. (1983), связано с поступлением энергетического материала в почву на удобренных делянках: листовой опад, корне-пожнивные остатки растений [12]. Установлено, что активность почвенной биоты зависит от формы, вида минеральных удобрений, сочетания элементов питания в них и дозы [10–14].Обязательным компонентом наземных экосистем являются почвенные водоросли. Наиболее распространены представители четырех отделов: из эукариотов – зеленые (Chlorophyta), желто-зеленые (Xanthophyta) и диатомовые (Diatomeae) водоросли, из прокариотов – цианобактерии (Cyanobacteria), или сине-зеленые водоросли. Реже встречаются пирофитовые, эвгленовые, золотистые и красные водоросли.Около 1195 видов водорослей встречаются в почвах России [15]. Они являются автотрофной частью почвы, активно взаимодействуя с компонентами биоценоза. Функционал почвенных водорослей широк: гумусонакопление, транслокация элементов питания, участие в процессах почвообразования [16–17]. В целинных почвах умеренной полосы России водоросли накапливают биологический азот в количестве 17–24 кг/га. Особенностью ценозов почвенных водорослей являются дополнительные характеристики почвы, дающие возможность заметить начинающиеся в ней изменения, в том числе и антропогенные. Таким образом, почвенные водоросли могут быть использованы для биоиндикации и биотестирования почвы [18]. Преимущество водорослей как инструмента мониторинга перед гетеротрофной микрофлорой состоит в том, что они легко исследуются микроскопированием [15, 18].Цель исследования – изучение реакции альгофлоры чернозема выщелоченного на агротехнологию с разным уровнем применения средств химизации в зернотравяном севообороте. Задачи: выявление действия и последействия минеральных и органических удобрений на альгофлору почвы, определение наиболее чувствительной группы водорослей на агрохимическую нагрузку почвы.Объекты и методы. Объектом исследования была численность альгофлоры чернозема выщелоченного в зависимости от интенсивности применения средств химизации в зернотравяном севообороте. Стационарный многофакторный опыт был заложен в 1986 г. в южной лесостепной зоне Западной Сибири на основе шестипольного зернотравяного севооборота, развернутого во времени и пространстве (люцерна 3 г.ж. – пшеница – пшеница – овес), методом расщепленных делянок по схеме 3×2×2, повторность вариан­тов – 4-кратная. Изучались три фактора: средства химизации (минеральные удобрения в умеренной и повышенной дозах раздельно и в комплексе с гербицидами), навоз, солома. На их основе при раздельном внесении и в различных сочетаниях оценивались технологии возделывания сельскохозяйственных культур: биологическая, комбинированная и интенсивная. Минеральные удобрения вносились локально до посева. Почвенный гербицид «Трефлан» применяли перед посевом люцерны для защиты от однолетних злаковых и некоторых двудольных сорняков. Навоз КРС в дозе 10 т/га севооборотной площади вносили после уборки замыкающей севооборот культуры осенью, под основную обработку почвы. Солома вносилась после уборки зерновых в количестве, соответствующем урожаю в вариантах опыта [14].Опытный полигон представлен черноземом выщелоченным среднемощным тяжелосуглинистым со следующими характеристиками: содержание гумуса (по Тюрину) – 6,4–6,6 %, валовых форм азота и фосфора – 0,32 и 0,20 %, подвижных фосфора и калия – 104–119 и 350–420 мг/кг почвы (по Чирикову) соответственно, рН – 6,5–6,7.Отбор альгологических проб проводился специальным буром в поверхностном слое почвы с повторностями на каждом варианте опыта в фазу бутонизация – начало цветения люцерны в 2000–2003 гг. Для оценки влияния средств химизации использовали количественный показатель, применяемый в альгологии, – численность клеток цианобактерий и почвенных водорослей, включая зеленые, желто-зеленые и диатомовые. Число клеток оп­ределяли методом прямого счета на микроскопе МБИ-6 [18]. Обработку результатов вели методом С.И. Виноградского в модификации Э.А. Штиной с дополнениями К.А. Некрасовой и Е.А. Бусыгиной [19].Результаты и их обсуждение. Исследования, проведенные в стационарном опыте, показали, что максимальная общая численность живых клеток (102,4 тыс. клеток/г почвы) отмечена в почве на неудобренном фоне минерального питания. При внесении минеральных удобрений в дозе N20P90 общая численность водорослей снизилась на 29 %, в варианте N40P120K40 в комплексе со средствами защиты растений («Трефлан») от сорной растительности – на 70 % в сравнении с неудобренным фоном (табл. 1).  Таблица 1Численность цианобактерий и почвенных водорослей под люцерной первого года вегетации в зависимости от применения минеральных и органических удобрений, тыс. клеток/г почвы Внесено удобрений,кг д.в./гаОрганическиеудобренияСистематическая группаОбщаячисленностьЗеленые и желто-зеленыеСине-зеленыеДиатомовыеБиологическая технологияБез удобренийКонтроль91,45,55,5102,4Навоз96,7––96,7Солома81,75,13,395,6Навоз+солома90,5–5,596,0Комбинированная технологияN20P90Контроль62,33,37,272,8Навоз70,9––70,9Солома54,6–3,357,9Навоз+солома66,7–3,370,0Интенсивная технологияN40P120K40 +гербицидыКонтроль25,6–5,631,2Навоз49,55,55,560,5Солома45,66,25,557,3Навоз+солома51,37,28,867,3Здесь и далее: прочерк – отсутствие клеток водорослей.  Внесение минеральных удобрений и средств защиты растений уменьшило общую численность живых клеток водорослей с 102,4 до 31,2 тыс. клеток/г почвы. Это связано с ингибированием их роста минеральными веществами и гербицидом. К тому же мощная биомасса растений на удобренных фонах затеняет почву, снижая тем самым фотосинтетическую продуктивность водорослей.Использование органических удобрений (навоза, соломы) фактически не повлияло на численность живых клеток водорослей в почве при использовании биологической и комбинированной технологий в сравнении с контролем. Однако следует отметить, что внесение органических удобрений не сняло депрессирующего действияазотно-фосфорных удобрений на альгофлору почвы. На фоне N40P120K40 + гербициды применение навоза и соломы способствовало увеличению численности почвенных водорослей на 84–114 % по отношению к удобренному контролю.Для оценки последействия минеральных, органических удобрений и гербицидов на альгофлору чернозема выщелоченного были выполнены исследования почвы под люцерной третьего года вегетации (табл. 2).  Таблица 2Численность цианобактерий и почвенных водорослей под люцерной третьего года вегетации в зависимости от применения минеральных и органических удобрений, тыс. клеток/г почвы Внесено удобренийкг д.в./гаОрганическиеудобренияСистематическая группаОбщаячисленностьЗеленыеи желто-зеленыеСине-зеленыеДиатомовые123456Биологическая технологияБез удобренийКонтроль63,89,219,092,0Навоз104,313,520,3138,1Солома99,917,637,2154,7Навоз+солома161,69,648,1219,3Окончание табл. 2123456Комбинированная технологияN20P90Контроль200,113,425,0238,5Навоз160,125,725,7211,4Солома188,1–2,9191Навоз+солома201,2–14,2215,4Интенсивная технологияN40P120K40 +гербицидыКонтроль210,7–8,7219,2Навоз102,8–5,9108,7Солома109,7–11,5121,2Навоз+солома79,4–8,587,9  Общая численность живых клеток водорослей в варианте без удобрений составила 92,0 тыс. клеток/г почвы. На второй год последействия применения минеральных удобрений, а также минеральных удобрений и гербицидов токсикологического эффекта на альгофлору почвы не наблюдалось, напротив, отмечено увеличение биогенности почвы. Количество почвенных водорослей возросло на 159 и 138 % соответственно. Сравнение численности живых клеток в почве под люцерной первого года вегетации с аналогичными вариантами показало увеличение их на 228 % в варианте N20P90 и на 603 % в варианте N40P120K40. Последействие органических удобрений в большей степени проявилось на фоне биологической технологии. Применение навоза и соломы как раздельно, так и в сочетании было достаточно эффективно. Максимальная численность клеток почвенных водорослей наблюдалась в варианте навоз + солома – 219,3 тыс. клеток/г почвы. Это выше на 138 %, чем в варианте без удобрений. Для вариантов раздельного внесения навоза и соломы количество клеток увеличилось на 50 и 68 % к контролю соответственно. На интенсивном (N40P120K40 + гербициды) и комбинированном (N20P90) фонах численность клеток почвенных водорослей в этих же вариантах изменилась незначительно. Из рисунка 1 видно увеличение численности клеток почвенных водорослей при внесении навоза и соломы и стимулирующее влияние органических удобрений на количество клеток на второй год последействия агрохимических средств.    Рис. 1. Численность цианобактерий и почвенных водорослей под люцерной первого и третьего года вегетации в зависимости от вида органических удобрений, тыс. клеток/г почвы  Доминирующее место в общей численности альгогруппировки черноземной почвы под люцерной третьего года вегетации принадлежит виду зеленых и желто-зеленых водорослей, их доля составляет 66–97 % от общего количества. Наиболее чувствительной группой водорослей к агрохимикатам являются синезеленые (цианобактерии).Интегральным показателем эффективности применения агрохимических средств является урожайность сельскохозяйственных культур. Научно обоснованный выбор вида, дозы и срока использования их позволяет получить максимальный прирост растениеводческой продукции и контролировать экологическое состояние агроценоза [20–26]. В исследованиях установлено положительное влияние удобрений, с увеличением суммарной их дозы урожайность сухого вещества люцерны возрастала на 0,24–0,58 т/га (рис. 2).    Рис. 2. Влияние минеральных и органических удобрений на урожайность люцерны третьего года вегетации (НСР05 частных средних – 0,21 т/га сухого вещества)  Максимальный прирост урожайности культуры получен от последействия навоза КРС в дозе 10 т/га севооборотной площади – 0,90 т/га сухого вещества. Солома не оказывала существенного влияния на продуктивность люцерны. Минимальное проявление дигрессии альгогруппировки почвы на второй год последействия агрохимических средств подтверждает их экологическую безопасность, а прирост урожайности культуры – эффективность.Заключение. Краткая характеристика биогенности чернозема выщелоченного и анализ имеющихся материалов по влиянию агрохимических средств на микробиологические процес­сы в почве свидетельствуют о дигрессии численности клеток водорослей непосредственно в год внесения; на второй и третий год вегетации люцерны численность альгогруппировки почвы под культурой значительно увеличилась. Установлено, что от общего количества живых клеток на долю зеленых и желто-зеленых приходилось 66–97 %. Наиболее чувствительной группой водорослей на применение средств химизации являлись синезеленые (цианобактерии). Определение численности водорослей почвы позволяет проводить экологический мониторинг безопасности и целенаправленный контроль эффективности применения минеральных, органических удобрений и средств защиты растений в агроценозе.