Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биологическая активность чернозема выщелоченного северной лесостепи Приобья при минимализации основной обработки и применении пестицидов

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Биологическая активность чернозема выщелоченного северной лесостепи Приобья при минимализации основной обработки и применении пестицидов"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНА ЛЕНИНА СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОХИМИИ

На правах рукописи Щ |ЭД,4611631.445,4 (571.14)

ДАНИЛОВА Альбина Афанасьевна

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЧЕРНОЗЁМА ВШЩСНЕННОРО СЕВЕШОЙ ЛЕСОСТЕПИ ПРИОБЬЯ ПРИ МИНЩАЛИЗАЦИИ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИИ ПЕСТИЦВДЭВ

(Специальность 03.00.27 - почвоведение)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск - 1991

Работа выполнена в лаборатории круговорота веществ a arpo црййзах Сибирского НИИ земледелия и химизации сельского хозяй ивй Сибирского отделения Росоельхозакадемии

Йаучный руководитель» академик ВАСХНИЛ, доктор биологичео ; ких наун, профессор В.Й.Киршин

Официальные оЬпонентш

' доктор биологических наук

И.Л.Клевенская

доктор биологических наук Н.Н.Наплекова : ¡ -

Ведущее учревдеюш Всесоюзный НИИ сельскохозяйственной ЙИКрОбИОЛОГИИ .

Защита состоится 1991г. ...__ ч. на за-

седании специализированного совета К-002.15.01 при Институте. пбивовйдения и агрохимии.СО АН СССР (630099, Новосибирск,9Э, ул.Советская,18, конференц-аал).

, С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института почвоведения и агрохимии СО АН СССР.

Автореферат разослан 1991 г.

Ученый секретарь

специализированного совета B __

кандидат биологических наук В.В.гамхе

о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Особенностью современного этапа разви-рия земледелия Сибири является переход к интенсивным технологи-ш возделывания культур. Оптимизация свойств почвы и регулировав фитосанитарного состояния посевов достигается при этом за ¡чет механической обработки и применении средств химизации. Как !Звестно, частое механическое воздействие на почву уменьшает её )розионную устойчивость, а химизация может быть причиной загряз-!бния среди остатками пестицидов и их метаболитов. Поэтому поиск »птиыального сочетания уровней механического и химического воэ-^йствия на почву с учетом экономики производства, экологии ере-» р! и качества продукции является важной задачей почвекно-агрохи-ютеаких исследований.

Проблема приобретает особуи актуальность в условиях коротко-»0 вегетационного периода Сибири, поскольку реальна опасность на-сопления в почзе токсичных соединений и нарушение функционирова-1ия её микробного комплекса, Изученность этой проблемы в региона срайне недостаточна.Имеются лить отдельные сведения о влиянии шоголетнего применения пестицидов при миниыализации основной об-заботки на микробиоту выщелоченного чернозёма Алтайского края Деркач, 1973).

Цель исследований заключалась в установлении закономерностей изменения биологической активности чернозёма выщелоченного ¡еверной лесостепи Приобья при минимализации основной обработки ) сочетании о- применением пестицидов.

Задачи исследований.

1. Выявить численность основных эколсго-трофических групп «икроорганизмов.и определить интенсивность минерализационных процессов в почве при различных способах основной обработки.

2. Исследовать изменение ферментативной активности почвы в аависимости от степени минимализации механической обработки.

3. Изучить влияние применяе1шх в интенсивных технологиях 1естицидов на показатели численности и активности микробного шмплекса почвы.

4. Установить характер связи между способом основной ойра-5отки и урознем токсичности пестицидов для почвзиийх микроорга-гозмов.

5. Оценить изменение биологической активности почвы под вли-гнием многолетнего применения комплекса пестицидов в сочетании

с минималиэацией основной обработки.

Научная новизну. Впервые в Западной Сибири изучено влияние минимализации основной обработки в сочетании с многолетним применением комплекса пестицидов, рекомендованных для использования, в интенсивных технологиях возделывания зерновых, на биологическую активность почвы. Установлены количественные параметры её снижения на выщелоченном чернозёме оеверной лесостепи Приобья при замене отвальной вспашки различными способами безотвальной об работай.Многлетнее применение комплекса пестицидов на этих фонах не .способствует дальнейшему падению биологической . активности поч вы. Показано,что ыиниыализация основной обработки выщелоченного чернозёма повышает токоичность пестицидов для почвенных микроорга низмов. При этом за ротацию пятипольного зерно-парового севооборо та в почве при минимальной обработке возникает некоторая вкоток-сикологическая напряженность.

Практическая пначимость .Полученные дсядае могут быть использованы для совершенствования теоретических основ и обоснования экологически безопасных агротехнических приемов повышения почвенного плодородия, в интенсивных технологиях возделывания зерновых в лесостепи Приобья,

. Эадзэдаамке положения. '

1. По биологической активности слоя почвы 0-40 см различные способы основной обработки образуют убывающий рад: отвальная вспашка, чередование вспаши о плоскорезной обработкой, глубокое безотвальное {шление, ежегодная мелкая плоскорезная и минимальная обработки. Снижение биологической активности выщелоченного чернозёма ори замене вспашки минимальной обработкой не ограничивают урожайность зерновых ври-внесении азотных удобрений в дозе

И интенсивной химической прополке посевов.

2, Ыиюшалыведия"йеханической обработки обусловливает повышение чувствительности микробного комплекса почвы к действию пестицидов. : " '

.•, Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Всесоюзной конференции молода* ученых "Актуальные вопросы интенсификации сельокого хозяйства" (Новосибирск,1989 р.); йа семинаре отдела биогеоценологии ИПА СО АН СССР {1987г.на заседаниях Ученого Совета СибНЮШим ГО ЗАСХНИЛ в 1986-1908 гг.

Публикации.По теме диссертации опубликовано .5 работ. ; .

иб-м*«.диссертации, Работа состоит,из введения, .5.-глав и вы-

юдов, изложена на 155 стр. машинописи, иллюстрирована 32 табл. I 16 рис. Список литературы включает 203 наименования.

, ОБЪЕКТЫ И МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 1986 - 1988 гг. на опытном стаци-iHape Сибирского НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства 10 ВАСШШ1 в ОПХ "Элитное" Новосибирской области в пятипольном 19вооборотв1 пар-пшеница-пшекица-овес-пшеккца, В этом опыте,за-юженнои в 1981г., изучалиоь Б оистем основной обработки почвы, [редставляющие последовательные ступени миниыализации от. тради-[ионной вспашки до мелкой предпосевной культивации по схеме: I) овальная вспашка на 25-27 см на пару и на 20-22 см в остальных! [олях севооборота, 2) отвальная, вспашка в пару и плоскорезная 60->аботка на 10-12 см в остальных полях севооборота ( чередование); t) ежегодное безотвальное рыхлоние на 25-27 см, 4) ежегодная (лоскорезная обработка на 10-12 см, 5) без основной обработки, [редпосевная культивация на 7-8 см (минимальная обработка).

• На фоны основной обработки наложены два варианта химической щиты растений: традиционный - в фазу кущения посевы опрыскива-iT гербицидом 2,4-Д в дозе 0,9 кг/га д.в. и интенсивный- - приыо-1яют-.'гербицид иллоксан в фазу 3-4 листьев в дозе 0,9 кг/га д.в., ,4-Д, как на традиционном фоне, системный фунгицид тилт в фазу »зввртывания флагового листа в дозе 0,15 кг/га д.в.

Модельные исследования проводили в лабораторном и полевом пытах, заложенных в 4 кратной повторности по схеме: I) контроль ¡63 пестицидов, 2) иллоксан, 3) 2,4-Д, 4) тилт, 5) иллоксан -ь ,4-Д + тилт (интенсивная технология),В первом испытывали реко-ендованнук.двойную',десятикратную дозы, во втором - рекомендован-[ую и двойную дозы пестицидов на вспашке и минимальной обработке.

Почва - чернозём выщелоченный, среднеоуглинистый, средне-гащный с содержанием гумуса в пахотном слое около 65», общего лота 0,3454, подвижных форы фосфора 29, калия 13 мг/100 г., РН юдной и солевой вытяжек соответственно 7,0 и 6,0.

Численность микроорганизмов учитывали на стандартных пита-■ельных средах: на MÏÏA и КАА - утилизирующих соответственно ор-■анический и минеральный азот; ПА и агаре Эшби - олиготрофов и 1лигонитрофилов; агаре Гетчиноона с фильтровальной бумагой -(вллюлозоразрушаюших аэробов; выщелоченном агаре с двойной ам-юнийно-магниевой солью фосфорной кисг.отУ - нитрифицирующих ав-

тотрофов» на нитритном агаре - представителей автохтонной микрофлор. Количество грибных зачатков учитывали на агаре Чапека со стрептомицином. Инвертазную активность почвы определяли по Вознесенскому и др. (1962), протеазную - по Галстяну (1987), дегид-рогеназную - по постановлению ТГХ в ТФ£, каталазнум - газометри-чески, продуцирование С02 - по Етатнову в модификации Шаркова (1987), степень разложения клетчатки в почве - по прописи Мишуо-тина, Петровой (1963). Экспериментальные данные обработаны методом ортогональных полиномов Чебышева (Снедекор, 1964).

Образцы почв отбирали буром ежемесячно с мая по сентябрь до глубины 40 см через каздыа 10 см. Анализировали индивидуальные и смешанные образцы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Структура и функции микробного комплекса почвы Структура микробного комплекса.В выщелоченном чернозёма северной лесостепи Приобья численность бактерий (МПА) составляет приблизительно 10,0,. актиномицет^ (КАА) - 4,3 млн/г почвы, грибов (агар Чапека) - около 60 тип/г. Коэффициент минерализации (MÜ/VKAA) приближается к 2, олиготрофности (ПА/МПА) - к 3, олиго-нитрсф'льнссти (Эшби/ША) - к 4. , •

Результаты исследования показали снижение обоеменениости почвы микробными клетками пропорционально степени минимализ&ции основной обработки. Так, численность микроорганизмов в слое лоч-зн 0-40 см в ряду вспашка, чередование, глубокое рыхление, мелкий плоскорез и минимальная обработка соответственно равнялась (млн/см2) i на КАА - 1060,740,600,560,530{ на ПА - 1520,1020,940, 920,900; иа агаре Гетчинсока- - 3,6, 3,1, 2,8* 2,5, 2,7* на нитритном агаре - 1490, 1390, ИЗО. I0C0.

Проведена опенка количественных и качественных характеристик временной и профильной динамики численности микроорганизмов.

Качественные характеристики временной динамики не зависели от способа основной обработки. В паровом поле (1087г.) зависимост численности от времени описывалась параболической кривой с макси мумом в середине сезона,то есть при оптимальной влажности почвы определялась ходом температуры. На первой и четвертой пшеницах после пара количество микроорганпмов, учитываемых на средах МПА KAÁ, ПА и Заби, в зависимости от срока отбора образцов изменялас по параболической кривой с минимумом в моле»связанным с иссушени

и почвы. Численность целдюлозоразрушшцих аэробов не зависела т влажности почвы, что обусловлено, вероятно, большим процент-ым содержанием актиномицетов в этом комплексе. Установлено, что инимализация основной обработки может способствовать сдвигу аксимума численности данной группы микроорганизмов к более поз-ним срокам по сравнению ао вспашкой,

Варианты опыта различались по количественным параметрам вре-енной динамики* при минимализации обработки падала амплитуда олебания : ■.-( • • .численности во времени.

Варианты различались также по характеру кривой, описывающей вменение количества микроорганизмов о глубиной, На минимальной. бработке зависимость была преимущественно прямолинейной, на вс+ ашке - параболической о максимумом в слое 10-20 см Суравн.)

Вспашка: "} » 0,93 1

У- 19,4 + 3,2В - 2,4В2 + 14,2А2 - 2,4 А2В -4,7А3

Минимальная обработка: г и 0,98

У» 22,8 -6,3В -3,бА + 10,2А2 - 2,9А3 , где У - численность икроорганизмов на КАА, В - глубина, А - срок отбора образцов.

Способ обработки оказывала наиболее существенное влияние на аселенность слоя'почвы 20-40 см. (табл.1).

Таблица I

Численность микроорганизмов в почве в зависимости от системы основной обработки,среднее за 1986-1930 гг.'1

лой,см Микроорганизмы.утилизирующие азот Нитрифицирующие Целлюлозо-разрушащие

органический * С МПА) минеральный • (Ш)

млн/г тыс/г

0-10 Т6,7 . 10,7 13,0 та

10-20 вд- , ш м 52+2 54,9

20-30 № 19,9 ТзТё з я- 63,9 26^9

30-40 И %8 .§3

римечание'.Над чертой -вспашка, под чертой-минимальная обработка

Таким образом,минимализации обработки привела к уменьшению гощности биологически активного слоя почвы.Числонность микроорга-

низмов.учитываемых на МПА и КАА соответственно снизилась на 30 и 50*. нитрифицирующих и 'целлюлоразрушахшрос - 30 и 20$.

Соотношение основных таксономических групп не зависело от способа основной обработки. Наблюдалось некоторое снижение отношения КАА/МЛА на стерневых фонах по сравнению со вспашкой. Коэффициенты ПА/МПА и Эшби/МПА на всех вариантах были близкими.Отсюда можно сделать вывод, что минимализация основной обработки не привела к существенным структурным изменениям в микробном ком плексе выщелоченного чернозёма.

Функции микробного комплекса. Интегральный показатель интенсивности минерализационных процессов в почве - продуцирование СО^ определяли еженедельно в течение двух лет. При миншализации основной обработай он снижался. Так, на вспашке с 15 мая по 15 сентября 1987г. выделилось 2658 кг/га С-С09, на стерне - 2375. В 1988 г. соответственно - 2299 и 2003. Несмотря на некоторое расхождение абсолютных величин минералигациокных потерь углерода из почвы по годам,обусловленное различием погодных условий, разница между вариантами в оба срока исследования была примерно Одинаковой и составляла около 300 кг/га С-С02.

Скорость разложения льняного полотна в почве определялась прееде 5сего полем севооборота. На четвертой пшенице посла пара (1§86 г.) потеря массы ткани за месяц была наименьшей (от 5 дй 19Я от исходной), что, видимо, связано с низкой влажностью и недостатком азота в почве. Наиболее благоприятные условия дл^ протекания процесса (потеря массы до 30?'») складывались в паровом поле (1987 г."). Замена вспашки минимальной обработкой приводила к достоверному снижению интенсивности разложения клетчатки прежде всего ь. слое 20-40 см, различия в слоо 0-20 см отмечались не всегда. В целом в слое 0-40 см на стерневом фоне скорость процесса была примерно на ЗОЯ ниже, чек на вспашке.

Интенсивность нитрификации при различных способах обработки использовали как результирующий показатель изменения скорости мобидигациошшх процессов в почве, непосредственно влияющий на урожайность культурных растений. Ослабление нитрификации в почве при ыинималиэгщии обработки приводило к уменьшению запасов нитратного азота в слое 0-40 см примерно 3-6 раз по сравнению со вспашкой, что ограничиваю продуктивность зерновых.

' Таким образом, падение численности микроорганизмов в исследуемой почве при ыинимализации обработки сопровождалось ослабле-

шем в ней интенсивности мобилизационных процессов.

Полученные данные в основном подтверздаюг выводи,сделанные юследователями в других регионах (Тихомирова и др.,1977;Сеятс-(ая,Мощенкр,1982{Рязанова,1984 и др.).При этом статистическая щенка качественных и количественных параметров динамики числен-юсти микробиоты при миниыализации обработки сделана нами впервые.

2. Ферментативная активность почвц

При минимализации обработки ферментативная активность вшце-юченного чернозёма снизилась. Гак,в указанном ряду вариантов шыта {табл.2 ) протеазная активность о слое почвы 0-40 ом соот-шственно равнялась: 30,28,25,23,20 мг глицина; инвертазная -¡163, 1934, 1989, 1772, 1767 мг глюкозы} дегвдрогвназнал - 858, ¡65 , 528,450 , 422 мкг Тй> в см^. Из.'гидролай наибольшую чувс-

Таблица 2

Ферментативная активность почвы при различных способах основной обработки,среднее за 1986-1988 гг.

5лой,см Вспашка Чередо- Глубокое Плоскорез мелкий Минималь-

вание тнхление ная

Протеаза, мг глицина/г сут.

0-10 1,12 0,88 0,92 0,85 0,83

[0-20 0,74 0,77 0,95 0,82 0,79

»-30 0,68 0,71 0,39 0,52 0,36

Ю-40 0,53 0,43 0,28 0,13 0

Инвэртаза, иг глюкозы/г сут. ■

0-10' 62,2 58,7 63,3 55,7 55,6

[0-20 58,4 48,3 62,9 54,6 ,60,9

>0-30 50,6 43,4 40,0 40,8 38,0

Ю-40 45,1 43,0 • 32,7 26,1 22,2

Дегидрогеназа, мг Т®/100 г сут.

0-10 23,4 19,2 19,0 19,2 15,9

[0-20 22,6 13,6 15,8 13,4 14,8

Ю-30 20,7 14,4 9,6 8,3 7,5

30-40 19,0' 9,3 8,1' 4,1 4,1

Каталаза, мл О2/Г мин.

0-10 '5,3 , 5,6' 5,5 5,8 5,5

[0-20 5,0 5,0 5,1 -5,4 5,8

ЭД-30 6,7 4,5 4,6 4,4 . 5,3

30-40 3,7 3,7 • 3,9 3,1 9 4,0

твительность к изменению способа механической обработки проявили протеаза, снижение активности которой свидетельствует о торможении мобилизации азота уже в начальных этапах его превращения в почве. Значительное падение активности дегидрогеназы указывает на ослабление метаболической активности микробиоты почвы. Снияе нив инвертазной активности было незначительным,каталазная - не зависела от способа обработки.

, Способность почвы к иммобилизации ферментных белков является её неотъемлемым свойством, определяющим во многом уровень плодородия(Щербакова,1983).По данным Раськовой(1986),при окультуривании ферментативная активность почвы не только повышается, но и возрастает её устойчивость к ингибирующеыу действию внешних факторов.

Способность выщелоченного чернозёма к фиксации ферментов о оценивали по уровню протеазкой активности после соответствующей тепловой обработки почвы(Алиев,1975{Туль?кая,Звягинцев,1986 и др Как .следует из данных табл.3, в слой почвы 0-20 см при вспашке

•;.'■'.• Таблица 3

Структура протеазного комплекса почвы в зависимости от , ., способа основной обработки ■

Активность, мг глицина г/сут.

Слой,см Суммарная Лабильная к высушиванию Лабильная к прогр|ваню9 Термостабильная (В)

I 2 1 1 2 г 2 I 2

Вспашка

0-10 1,26 100 0,45 36 0,35 28 0,46 :36

10-20 ТОО 0,53. 44 0,22 . 19 0,44 37

20-30 1,03 100 0,47 45 . 0,10 10 0,46 45

30-40 0,71 100 0,39 Ь5 . 0,17 24 0,15 21

0-10 1,36 Минимальная обработка 100 0,64 47 0,30 22, 0,42 31

10-20 1,18 1СЮ 0,67 57 0,24 20 0,27 23

20-30 0,51 100 0,23 45- 0,13 35 . 0,10 20

30-40 0.15 100 , 0»15 100 0 . 0

Примечание.1-абсолготные значения,2 от суммарной активности

поступает несколько меньше свобо; чых ферментов (А) ,чем на минимал: ной обработке,что, видимо, связано с перераспределением растительного опада и микраоргэчизмов.Однако, судя по величине актив-

ности протеазы, фиксированной в твердой фазе почвы<В),при минимальной обработке устойчивость ферментативной активности к воздействию ингибирующего фактора температуры ниже, чем на вспашке, что свидетельствует о снижении способности почвы к фиксации ферментов. В слой 20-40 см на стерневом фоне поступает ферментов в нёскоявко.раз меньше, чем на вспашке. Величина термостабильной активности сократилась при этом в 6 раз.

Итак, минимализация основной обработки способствует уменьшению мощности ферментативно активного слоя шщелоченного чернозёма и ослаблению способности его предотвращать инактивацию ферментов.

Поиск причин снижения биологической активности почвы при ми-нимализации механической обработки показал, что изменение влажности,температуры,аэрации не могут иметь решающего значения в этом процеосе. Основная причина этого явления, вероятно, заключается в распределении растительных остатков в корнеобитаемом слое. При близком значении общего запаса мортмассы в слое 0-25 см (157 ц/га на вспашке, 14б-на стерне)варианта опыта существенно различались по её содержанию в слоях 0-10 и Ю-25см. Так, на вспышке 6094 мортмассы находилось в слое 10-25см, а на минимальной обработке это количество обнаружено в слое 0-10см, т.о. , отказ от вспашки привел к сокращению поступления в нижнюю часть пахотного слоя свежих источников пищи для микроорганизмов.

Анализ урожайных данных (табл. 4)показывает, что на первой

' • Таблица 4

Урожайность пшеницы в зависимости от системы основной обработки и уровня химизации, среднее за 1986-1988- гг.,ц/га

Культура

Фон удобрения

2.4-Л Иллоксан+2 ,4-Д+тилт

I 1 1 2 I 2

42*0 39,0 45,5 47,4

44,1 42,1 43,9 44,0

14,1 9,4 19,2 12,4

31,4 26,0 39,8 , 37,2

32,4 26,3 ■10,3 37,2

Пшеница по пару

Четвертая пшеница;

Без удобрен

^120 за Р0™^ Без удобрений

/Уоо перед посевом

^20^80

Примечание. I- вспашка, 2- минимальная обработка

культуре после пара сннжение интенсивности мобилизационных процессов не злияло на продуктивность лленицы, тогда как ка четвор-

той культуре заметно ограничивало её. При внесении азотного удоб-ренуя урожайность повшатась, однако на минимальной обработке оставалась ниже, чем на вспашке, что обусловлено в основном с засоренностью посевов,интенсивная химическая прополка способствовала выравниванию урожайности на обоих фонах.

Таким образом, применение интенсивной технологии возделывания зерновых позволяет предотвратить некоторые издержки минимализации ■обработки и стабилизировать урожайность культур.Однако при этом возникает проблема оценки влияния пестищдов на экологическое состояние агроценоза, в том числе на биологическую активность почвы

• 3, Структура и функции микробного комплекса почвы при ыи-нкмализации основной обработки в сочетании с применением пестицидов

Судя по' литературным данным, чувствительность микроорганиз-ыбз к действию пестицидов при минимализации основной обработки почвы может изменяться по-разному. Так, в опытах Николаенко.Геллер (1383) она уменьшалась, Баздырева.Лютова (1988)- повышалась, Дефкача (1973) не изменялась.

Этот вопрос изучен нами в лабораторных и полевых условиях.

Результаты лабораторного опыта. Рекомендуемые по технологии, а также двойные и десятикратные им дозы иллоксана, 2,4-Д и тилта в оптимальных гидротермических условиях не влияли на численность микроорганизмов, учитываемых на МПА и КАА. Численность нитрифицирующих явтотрофов в начальный период опыта по мере повышения пестицидной нагрузки снижалась, а к концу его (60-90е сут.)-несколько возрастала. Рост целлюлозоразрушащих аэробов кратковременно (не более 30 оут.) подавлялся под действием 2,4-Д при всех его дозах.Иллоксан и тилт оказывали на них такое же действие при доаах, превышающих рекомендованные в 2 и 10 раз. , ,

Интенсивность минерализационных процессов в почве продуцирование С02 кратковременно (не более 14 сут.) снижалась под влиянием рекомендованных доз 2,4-Д. Иллоксан и тилт при этих дозах были нетоксичными. При повышенных дозах все испытуемые пестициды ингибирдвали продуцирование С0^ почвой. Выравнивание показателя на всех вариантах с контролем происходило через 80 суток после начала опыта. Кратковременные отклонения скорости процесса от контроля не отразились на суммарной величине С-СО2, выделившегося в течение 50 суточного опыта. Активность нитрификации в начале опыта снижалась, а затем несколько возрастала. Скорость раз-

поженил ткани в почве под влиянием всех доз 2,4-Д повышалась почти в 2 раза в течение 30 суток после внесения препарата.

Накладка пеотицццов согласно рекомендованной технологии не эказывала дополнительного токсического эффекта на микробиоту.

Результаты полевого мелкоделяночного опыта. В полевых усло-зиях, когда гидротермический режим не всегда благоприятен для развития микроорганизмов, токсичность пестицидов проявилась по >тношечию большинства эколого-трофических групп.

Отклонения показателей от контроля наблюдались обычно в пер-юй половине вегетационного периода, что. указывает на относительную кратковременность действия пестицидов на микробиоту почвы.

Численность микроорганизмов, учитываемых на ША и КАА, под (ействием пестицидов изменялась по разной!' в зависимости от спо- . юба обработки почвы; на вспашке-снижалась, на минимальной обра-¡отке-возрастала. При этом длительность периода токсичности Разиных доз пестицидов не зависела от способа обработки и не прэ-шала 40 суток. Эти данные свидетельствуют о высокой экологи-:еской пластичности групп микроорганизмов, характеризующихся !ольшой численностью и разнообразием.

Иная закономерность отмечена при изучении, влияния пестицидов ia нитрифицирующих и целлюлозоразрушаищих микроорганизмов, числен-юсть которых в почве обычно в десятки и сотни раз ниже, чем вылетающих на МПА и КАА. При внесении пестицидов количество предс-'авителей рассматриваемых групп изменялось в одинаковом направлена на обоих фонах обработки: нитрифицирующих микроорганизмов бычно становилось больше (рис.1) .целлюлозоразрушаищих - меньше, ри этом однако на минимальной обработке срок действия рекомен-ованных доз пестицидов удлинялся по сравнению со вспашкой на I есяц и достигал 45 суток. 3 целом, рекомендованные дозы препаратов при этой обработке вызывали изменения, сходные с действием удвоенных доз на вспаше, то есть на стерневом фоне уменьшился орог токсичности испытуемых пестицидов для микробиоты почвы.

Продуцирование COg почвой не зависело от пестицидной нагрузи. Интенсивность нитрификации на обоих обработках под влиянием естицидов несколько возрастала.

Итак, з полевых условиях микробный комплекс исследуемой очвы за вегетационный период и на вспаше, и на минимальной обл аботкэ в состоянии справиться с хиш«1еской нагрузкой, лредус-атриваемой интенсивной технологией возделывания зерновых.

Рекомендованная Двойная доза

доза

Вспашка

2 3 4

1 2 3 4 5 Срок отбора

10

Минимальная обработка

. » '

I 2 3 4 5 Г. 2 3 4 5.

Рис. I ,Численность нитрифицирующих микроорганизмов в почве при внесении пестицидов:— контроль, -х- 2,4-Д, - - - кллоксан, ... тилт, • в • 2,4-Д+иллоксан+тилг.

1-15.06, 2-29.06, 3-23.07, 4-30.07, 5- 08.09

Исследования на многолетнем опыте. Сравнивали влияние на почвенные микроорганизмы традиционного (2,4-Д) и интенсивного (иллоксаи+2,4-Д+тидт ) уровня химизации. На вспашке динамика численности микроорганизмов не зависела от пестицидной нагрузки,. При минимальной обработке на интенсивном фоне наблюдали устойчивое повышение количества целлюлозоразрушающих аэробов ( рис.2). Активность их при этом была повышена на 20-2554.

Таким образом, чувствительность микробного комплекса к действию пестицидов на минимальной обработке была выше, чем на всгшлке.

с , . лснашо

Исследование численности и состава микофлорыу что в комплекс^ не произошло смены доминантов. Однако, на интенсивном фоне химизации часто отмечалось понижение численности рода Рва1о1-1Цит при повышении р. Риваг1гш , что может бить оценено

кок некоторое ухудшение фитосани.тарного состояния почвы. Отмеченное было более выражено на минимальней обработке, чем на вспашке. После парования на вспашке различия межцу пестицидными

10

Вспашка 2 £ 3

о

50

1 л л

1 VI я Л|

г*

«| о «к

Минимальная обработка

месяц

10

V * V» «

50

"Г 4 ЛЙГ

Ах

т

Рис.2 Численнооть микроорганизмов в почве при многолетнем применении песттщпов:-2,4ЧП -х- 2,4 +

Я5?Т * ^озо^руша-

фонами не обнаруживались, тогда как на минимальной обработке сохранялись Гтабл.5).

Полученный экспериментальный материал позволяет дать эко-токсикологическую оценку испытанным пестицидам.Это можно сделать но крайней мере о двух позиций. По Вшвсь 1903 .токсичность пестицидов оценивается по длительности периода времени,в течение которого он вызывает те или иные изменения в микробном комплексе почвы. При длительности периода не более 30 суток пестицид очитается нетоксичным, от 30 до 60 суток - токсичность его тринята допустимой, более 60 суток - опасной. С этой точки эре-яия токсичность испытанных пестицидов оценивается как допустимая.

Согласно исследованиям Гузева и др.(1984), при повышении антропогенной нагрузки почвенный микробный комплекс претерпевает i стадии изменения, которые названы зонами. В зоне гомеостаза Зиоцид не вызывает изменений, в зоне стресса наблюдаются количественные, в зоне резистентности - устойчивые качественные из-аенения, в зоне репрессии комплекс сильно угнетается и перестает работать. С этих позиций рекомендуемые доэи испытанных пестицидов в условиях многолетнего совместного примзжшия при вспашке находятся в зоне гомеостаза микробной системы почвы, при минимальной обработке - в зоне стресса.

I

4

Таблица.

Содержание црадставетаяай да грабов в praocèepe шаницц, 1898 г.

>дав микроскошгееокях от оЗцей чисдэшшста,

I Рю/гетавь

1 Отвальная { t—ВУЩвт_—4-

Т --U

Месяц

„Дерзая

Род

-1 1.1 ЕУЫРУр .1 1 {Обычный ! Интен- ! {фон I cgBsaâ)

Минимальная обработка

!

Освальвая

ршта

ОботнцЗ I Интея- ] Обычный! Интен- i

фОН i rammfft | фон | ггивднй j

PC-PfrOWp Обычный i Иятэн-

Фон i---*

с>

Инн» Pénicillium 14,5 14,9 20,9 16,5 21,3 26,4 22,7 29,7

- fosarían 2,3 0 2Д 3,5 4,9 0 0 5,5

▼erticiUium 1,3 1,2 X,6 3,0 1,8 0 3,0 0

Cliocladium W-> Ir2 1,6 3,0 1.8 0 3,0 0

2 г ль Peaieillium 21,5 20,0 16,3 9,3 12,9 6,0 П,3 2,7я

Tusariua 4Д 4,0 5,9 3,5 5,4 6,3 8,4 11,0

VerticiIlium 6,8a 15,1* 2,9* 40,2s 9,2 X4Д 9,2 5,9

Clioeladi.ua 6reF 15,1s 2,9s 40,ï® 9,2 14Д 9,2 5,9

А 3 Г у с * , Paaieillin» 14,5* S,6* 19,7 9,9 14,5 14,0 8,2 7,3

Fusarium 8,7® 23, С? 5,6s 11,8* 3,6 8,0 11,6 10,4

Vertidllium 15,9* 13,3 П,4 2,5 10,6 10,3 15,5

Clioclaiiuffi IS,SF 13,3 П,4 2,5 10,6 10,3 15,5

Сентябрь ïenicillium 24,5 31,7 21,7s 55,if 22,0 23,0 36,0* 16,0p1

Твд&ит&ш 6,3 10,3 5,9 3,9 5,7 6,0 6,7я 17,4*

Verticilllum 3,7 6,4 8,CF 2,3* 12,2 7,0 2,1 10,2

Cliocladium 3,6 M 8,^ 2,3s 12,2 7,0 2,1 10,2

* Рааница иааду{!?онада достоверна

выводы

1. Чернозём выщелоченный северной лесостепи Приобья по содержанию микробных клеток и ферментных белков в I г почвы пахотного слоя по классификации Д.Г.Звягинцева(19787 относится к богатым.

2. Минимализация основной обработки почвы сопровождается, уменьшением Мощности биологически активного слоя. При этом на фоне минимальной обработки по сравнению со вспашкой численность микроорганизмов, потребляющих органический и минеральный азот соответственно снизилась на 30 и 5С#| целлюлозоразрушающих микроорганизмов - 20%; нитрифицирующих - 30#; протеолитическая активность снизилась на 35*, инвертазная - 20*$ дегидрогеназ- . нал - 50Х.

3. Наряду о уменьшением показателей потенциальной биологической активности при минимализации соновной обработки снизилась й актуальная активность почвенной мчкробиогаг ±ах при минам аль^. йой обработке по сравнению со вспашкой интенсивность продуцирования (^сократилась на 300 кг/га за вегетационный период, разложения- - иле тчатки - ЗОЯ.

4» Уменьшение мощности биологически активного слоя почва при минимализации основной обработки связано презде всего с перераспределением растительных остатков.

5. Вследствие подавления биологической активности почвы на стерневых фонах усиливается дефицит минератьного азота, что существенно ограничивает урожайность зерновых.Применение удобрений а пестицидов способствует выравниванию продуктивности на всех вариантах.

6. При оптимальных для развития микроорганизмов гидротермических условиях рекомендованные дозы иллоксана и тилта не оказывают влияния' на структуру й функции микробного комплекса почвы. 2,4-Д кратковременно снижает численность и повышает актив- -ность целлюлозоразрушаюцих микроорганизмов.

7. В полевых.условиях рекомендованные дозы испытуемых пес-, тицвдон вызывают кратковременные изменения численности микроорганизмов , не выходящие за рачки экологической безопасности; замена вспашки, минимальной обработкой способствует повышению чувствительности микробного комплекса почвы к действию пестицидов.

- 8. Рекомендованные в соответствии с интензИЕНой технологи- •

ей возделывания зерновых дозы иллоксана, 2,4-Д и тилта при систематическом применении на вспашке находятся в зоне гомеостаза микробного комплекса почвы, при минимальной обработке - в зоне отресса.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Данилова A.A. Численность некоторых групп микроорганизмов в чернозёме выщелоченном при разннх способах основной обработки/ /Управление плодородием почв в интенсивных системах земле-делил:Сб.науч.тр./СибНИИЗХим.- Новосибирск,1988.- С.114-121.

2. Данилова A.A. Протеазная активность чернозёма выщелоченного при минимализации основной обработки//Науч.-текн.бюлл,/ СибНИИЗХим.- 1988,- Вып,5; Проблемы земледелия,агрохимия и защиты растений,- С.9-16.

3. Данилова A.A. Влияние минимализации основной обработки на показатели биологической активности выщелоченного чернозёма Новосибирского Приобья//Тез, УП1 Всесоюз.съезда почвоведов (Новосибирск, 14-18 августа 1989 г.}.-Яовосибирск:Наука,сиб.отд-ние, ,1989.- Кн.2.- С.281.

4. Шарков И.Н..Данилова A.A. Особенности распределения не-гумифицированного органического вещества и биологической активности почвы при различных способах основной обработки//Экологи-ческие аспекты использования и охраны почвенных ресурсов Молдавии; Тез.докл.республиканской конф.(Кишинев,12-13 июля,1990 г.), Кишинев: Штиинца-,1990,- C.I2I-I22.

5. Киршин В.К., Данилова A.À. Биологическая активность выщелоченного чернозёма Приобья в связи о интенсификацией возделывания зерновых культур/Агрохимия,- 1990.-Р 9.- С.79-86.