Structure and Dynamics of Soil Microbial Communities of Natural and Transformed Ecosystems

Abstract

Soil microbial communities play an important role in ecosystems functioning and are on the field scale essential for plant nutrition and health. On a larger scale, they contribute to global element cycling. Furthermore, they are involved in the turnover processes of organic matter, the breakdown of xenobiotics and the formation of soil aggregates. An ecological state of soils depends on the structure and activity of soil microorganisms. The results of soil monitoring in various ecosystems in different climatic zones of Ukraine showed a clear trend for the correlation between the agroecological conditions and activity of microbiocenosis. The most significant influence of agricultural activity on the soil microbiota can be observed on the poorly soddy-podzolic and gray forest soils, where the crop cultivation without fertilization resulted in a decrease in the total count of microorganisms by 2.2-4.5 times. Application of agricultural measures aimed at achieving maximum productivity, specifically the combination of mineral, organic and biological fertilizers, contributes to an average 1.3-4.1 times increase in the total count of microorganisms in the soil, compared with non-fertilized variants. Soils with low content of organic matter and acidic medium, soddy-podzolic and gray forest soils were characterized by a high number of micromycetes, 136-185×103 CFU·g-1 soil, and a relatively low number of eutrophic and nitrogen-fixing microorganisms. The soil of natural ecosystems is characterized by a high total count of the microorganisms with a balanced structure of various ecological-trophic groups and balanced processes of mineralization-immobilization, organic matter decomposition, and humus accumulation.

Mapping Hot Spots of Soil Microbiome Using Gis Technology

“…Rebuilding the functional structure of soil microbial cenosis due to the influence of exogenous factors, as evidenced not only by changing the number of specific ecological-trophic groups of soil microorganisms (Symochko, 2020;O'brien et al, 2016;Demyanyuk et al, 2020), but also from direction of microbiological processes in soil of virgin ecosystems. It should be noted that at altitudes of 776 meters above sea level, significant changes occur in the structure of microbial community.…”

Valorization of Spent Mushroom Substrate: Establishing the Foundation for Waste-Free Production

“…The direction of microbiological processes in the soil was determined by the appropriate coefficients [38]:…”

Agroecology and Permaculture: Food Security, Post-War Recovery, Zero Pollution, Sustainable Development

“…Під час застосування різних агрозаходів відбувається зміна перебігу основних біохімічних процесів у ґрунті, що може спричинити активізацію мінералізації органічної речовини і викиди СО2 в атмосферу. Органічні добрива мають особливе значення для відтворення родючості ґрунту з огляду на те, що вони є необхідним компонентом та регулятором мікробіологічних процесів, а використання різних їхніх видів змінює емісію СО2 в атмосферу через зміну мікробіому ґрунту та переважання синтезу гумусу над мінералізацією органічної речовини (Бедернічек, 2017; Бедернічек & Гамкало, 2014; О. S. O. Demyanyuk et al, 2019O.…”

“…Органічні добрива мають особливе значення для відтворення родючості ґрунту з огляду на те, що вони є необхідним компонентом та регулятором мікробіологічних процесів, а використання різних їхніх видів змінює емісію СО2 в атмосферу через зміну мікробіому ґрунту та переважання синтезу гумусу над мінералізацією органічної речовини (Бедернічек, 2017; Бедернічек & Гамкало, 2014; О. S. O. Demyanyuk et al, 2019O. Demyanyuk et al, , 2020.…”