Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

БИОЛОГИЧЕСКАЯ И .ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ.. ОЦЕНКА НОВОГО КОМБИНИРОВАННОГО БИОУДОБРЕНИЯ С ФУНГИЦИДНЫМИ СВОЙСТВАМИ

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "БИОЛОГИЧЕСКАЯ И .ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ.. ОЦЕНКА НОВОГО КОМБИНИРОВАННОГО БИОУДОБРЕНИЯ С ФУНГИЦИДНЫМИ СВОЙСТВАМИ"

Я-ЗЦ06

На правах рукописи

КИСЕЛЕВА НИНА ИВАНОВНА

БИОЛОГИЧЕСКАЯ И Г. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ _ ОЦЕНКА НОВОГО КОМБИНИРОВАННОГО БИОУДОБРЕНИЯ С ФУНГИЦИДНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Специальность 03.00.16 - Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Серпухов - 2003

Работа зыпотненч п от-е и т-отогическои бногехнопогии [ч -ю исе (е^оваг-чьсяот центр.! юкснколоши и I ш иенмческо ( рег м ' и г ц ш биопрепаратов Федера. ьчою ^прантснпя ме ико ои<> юги 1сскич экстремальных про-! ¡еч Мин '_Тсрс"'а драяоочранснии Poi_c.ni

F^Jvчнын руковчит 1ь

доктор (жочогических 1тч, профессор 1 Л Жариков,

Научным кошу п. г.им

доктор медицинских наук Н Р Дяцппев

Официальные огишнешы

доктор ОИОЛОШЧСсКИХ I .14 профессор Ф С Д'каяи тов

ка ¡дидат се1Ьекохочми^1ьс и н\ ш > А П Гв^рдюьов

Ведмнее учредите

Институт ф\нда\'ентх1Ы1Ыч ро > и и оно сии РАН

(КП г в

ч ч,1>я н I

За(. иа [несер

заседание шесерг ч а Д 70 043 0? и Меем к«д« н

сельскохтяист,. ш 1 калами и им К А I и миря 1с на по адрес. Москва, V Тимирязевская V ченыи со веч МС\ ,

С дисссртаииеи мо/ но о шакомнться в ЦНБ г \А

Дгпорсф.г р-цослан <• ^ро 5 г

Ученый сотое]арь диссертационно! о совета кандидат се 1ьокохомйственных наук нрофсс

пУ

^ I - В А Калинин

Общая характеристика работы

В настоящее время наряду с явной тенденцией . падения уровня плодородия почв резко обострилась проблема загрязнения окружающей среды агропромышленными отходами. Вместе с тем, современное растениеводство характеризуется нестабильным фитосанитарным состоянием,- Результатом повсеместного перехода к севооборотам с короткой ротацией, к минимизации обработки почвы, интенсивной химизации растениеводства и ряда других агротехнологических приемов явилось нарушение механизмов саморегуляции агроэкосистем. .

Все эти негативные факторы особенно ярко проявляются в растениеводстве защищенного грунта. Ограниченный видовой состав растений, высокая температура и влажность воздуха, длительный вегетационный период и необходимость многолетнего использования одной и той же почвы способствуют накоплению и развитию в ней фитопатогенных микроорганизмов. Традиционные методы борьбы с ними (пропаривание, фумигация, химические фунгициды и др.) зачастую приводят к гибели не только вредной, но и полезной биоты, к снижению плодородия и постепенной деградации почвогрунта.

Известно, что потери урожая от корневых инфекций можно значительно снизить, используя органические удобрения. При этом существенно повышается биогенностъ почвы, развивается и обновляется ее сапротрофная и супрессивная к фитопатогенным грибам микрофлора. На высокоплодородных почвах микроорганизмы более разнообразны, а растения в меньшей степени поражаются корневыми гнилями. В последние годы все большее применение в сельском хозяйстве находит биогумус — продукт вермикомпостирования различных органических отходов промышленного и сельскохозяйственного производства специально выведенной расой дождевых червей. Биогумус содержит гумиповые и фульвоки слоты, макро- и микроэлементы, аминокислоты, гиббереллины и другие биологически активные вещества в доступной растениям форме. Поэтому при применении биогумуса урожайность сельскохозяйственных культур повышается за счет восстановления и улучшения плодородия почвы. Кроме того, биогумус способствует улучшению качества получаемой продукции. Однако задачу подавления в почве широкого спектра фитопатогенных микроорганизмов он не решает.

В последние годы созданы и активно внедряются биологические методы защиты растений от болезней, которые являются высокоэффективными и экологически безопасными для человека и окружающей среды.

■j ЦЕНТРАЛЬНАЯ .

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. содксксжоз академии

Актуальность работы. Для получения экологически безопасной сельскохозяйственной пролукции необхо цшы разработка и внедрение биотехнологии комплексной зашиты растений и удобрения почв, позвоаяюших исключить или существенного сократить при tenetnie минеральных удобрении и химических пестицидов

Цель и чадачи исследовании Цепь настоящей работы - исстедование чозмолно^ти оптими а 1ии функционирования тепличного биогеоценоза hvtcm создания и использования комбинированно о биоудобрения, обладающего фу hi ицидными свойствами

Достижение поставченнои ие ш осушеетвтя.'.оеь решением с шдуюших

■¡^дач

1 Изучение бро1 о. ичее»их сьоиств образцов биогумуса

2 Отработка техно югии внесения микроорганизмов в биогумус в процессе вермикомпостировлия

3 Эколого токсихотоги lecKay о'енка комошшрованиь х форм биоудобрения

4 Оценка биологической >ффекпчшост>' комбинированных сЬорм биоудобрения в 1ащите растении от корневых гни icii

5 Проведение испьлании комбинир паннмх форм биоудобрения к Vv IOi.mx тег [ично'о чо¡яиег < i

Научнан новизна работы Вгечзь с со ¡дань* комбилированнье формы Сио югичееко! о удобрения с по юлитечьным по шфункциона, ьным воздействием, которые повышают г^одородие по ты, \ iy щ,а от ее стрмсур/ и фитосанитарное состояние, чветичивают \рожаиное1ь растении, обеспечивают пот>чение качественной и »котогически оезоиа^ной продукции Разработай сгособ по чення комбини^ио^шкмо ши>\ дяпрения, обаадаюшего удооритечьными и фчш ицидными СНОСАХ i 1ЧИ

Практическая значимость.

На разработанный способ noiv чек патент на изобретение РссснРской Федерации № 2125549

Предтагаемоя ехно^огия позво чег организациям, ¡анимаюгцимся производством биогумуса с помощью вермикомпостированпя расширить ассортимент биоудобрспии пут„м н фтСотки их. новых форм комплексного действия Производство комбинированных форм биоудобренич пет возможность задействовать чроизно тс венные моцности биостанции дтя крупогодичной наработки Oí oфvнrиuидoв, как ингредиентов биоутобрения

Комбинированные формы биоу,-обрения необходимы в практике се1Ьскохо}яйственного производства, особенно в теплично г„рниковых хозяйствах Применение таких биоудобрении позво шт уменьшить кратность

обработок растений от грибных фитопатогенов, повысить качество и снизить себестоимость производимой сельхозпродукции.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на I Всероссийской конференции токсикологов (С.-Петербург, 1995), на Международном симпозиуме «Ecological Problems of Plant Protection; and Contemporary . Agriculture» (Bratislava, 1995), на Международной конференции «Technology transfer in biological control: from research to practice» (Montpellier, 1996), на Международной научно-практической конференции «Проблемы охраны окружающей среды от промышленных, биологических и медицинских отходов, осадков сточных вод» (Пенза, 1997), на Международной научно-технической конференции «Экология человека и природы» (Иваново, 1997), на Юбилейной научной конференции «Проблемы медицинской и экологической биотехнологии» (Оболенск, 1999), на семинаре Российской республиканской станции защиты растений: «Состояние, перспективы производства и применение микробиологических средств защиты растений» (г. Раменское, 1999), на школе-семинаре «Биологические методы защиты растений от вредителей и болезней» (г. Алексии, 1999), на 1-ой Международной научно-практической конференции «Дождевые черви и плодородие почв» (г. Владимир, 2002).

Публикации. По теме диссертации получен патент Российской Федерации и опубликовано 9 печатных работ в отечественных и зарубежных изданиях.

Структура-и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, .заключения, выводов, списка использованных литературных источников и приложений. Работа изложена на 105 страницах машинописного текста, включает 8 рисунков и 17 таблиц. Библиография содержит 126 наименований, в том числе 17 — зарубежных авторов.

Условия и методы проведения исследований

В работе использовали различные опытно-промышленные образцы биогумуса, наработанные из органических отходов: навоза крупного рогатого скота (КРС), осадка сточных вод (ОСВ) очистных сооружений, свиного навоза с использованием новой промышленной линии дождевых червей "Оболенский гибрид".

Используемые микроорганизмы: штамм бактерий Bacillus subtilis ИПМ— 215 [Галкина H.H., 1993], штамм № 16 гриба Trichoderma viride Pers ex S. F.

Gray [Колочбет JIВ, 200 i J, штаммы фигопатогенныч микроорганизмов (Fusarium oxysporum F culmorum F sníani Rhizoctonia solam Colletotrichum alraventa Alternaría brassicae luiron xct.s Scabies ScUroUnium sclerotiorum) поаучены из коллекции ГНЦ npi'K и -той микробиологии

ГГитатечьные среды Kv ibtypv о«серий Нас. \ublihs шпмм ИПМ-215 поддерживали на картофетьном агаре Для выращивания бактерии штамма ШТМ 215 использовали гти.лч, [ьн>ю срсд\ дрокжи юрмовые - 3 % меласса - 2 %, MgSO, 7Н;0 - 0,1 , мочечина- 0 3 "о pH 7,2+0,! Дня идентификации бактерий Вас <¡ubtihs штамм ИПМ-21 и опрсде 1сния их концентрации применяли ферментативные гидропиз t рыбной vvkh (ФГРМ) Посте стеритазации добаЗ-~я и 100000 ед /1 бензи гпсницип! Не

Штамм № Ib гриба Т t хранили на модифицированной среде Чапека СаСОз- 0,3 %, FeSOj -00] , KCl 005% MgSO, 71ЬО OOS /0 K2HP04 3HíO - 0,1 %, NaNO,- 0 2 r„ d-r нокоза 2 агар -2% pH - 6,5+02 Н-работку биомассы штамма Y 1 (> / ,iriJe проводили в жидкой питательной среде следующего сосача К HP04 Ш О - 0 05 КНР04-005 °о MgSOt 7Н;0 0,025 °о (МН ) S()4 II ' 1 пицерин - 1 3 ч сернокислый гилротизат БВК - 7 pH - 7 0-0 2 Д я чь янтсния и ко ычественного \че а микромицета Г \inde в образ ыч почвы и onov (оорсния применяли среду d п окоза -03° KCl -0,015 MgSOj 7Н.О 0 02 , К НРО ЗН О 0 09%NH4N03 0 1 агар- 1,5 ° ), pH 6 5+0 2 Ilocie стери i нации добавчяги е.де по 250 мг стрептомицин с>ткЬат- и ~„бомн штина i 0 S 44 тритона Х-100 на 1 т средь

Штаммы фиал агоп_нныч м.'креор!анизмои выращивали на жидкои среде Чапека-До кс„

Ме-оды ото >р„ __щччч.чнг ч пора и он и оиоудобрении, 14 <Ь1Г!ико_ химический и микрчои» о и ivcKH 1 jhjj и: <)тоор проб хпя анализа проводи щ согласно ГОС1% 17 4 3 01 (>грс„с »к чассо юн дота в raí и проводи ш го ГОСТу 26712-85 выс\ш ьлисм до постоянного веса Онрсдс ,енис pH со свои кытяжки проводили 4v.;o„ >м pH мсгриг coi ¡асно ГОСТу 264X1 4S Содержание органическою ie кхтва п образцах опреде яли cor гасно Г()( 1\ 27980 bh Содержание г м\са опре ie гя и методом 1юрин1 чо IOC Tv 2621384 Общии оп,ч.„^'я ш п> Кьс Ь1азк> ме.одом и.емрофотмезрии согласно ГОСТ> 2б10~ 84 и I ОС lv 2(i7i5 85 ( одержание подвижных соединений фосфора и \_-им в ночче i .< био\„сор»нии опредетяли по методу Чирикова cor iacHO 1 ОС l v 26204-r' i С одержанис общего фосфора в биоудобрении опредезя^и coi-асно ГОС1у 26717 X5, а калия - по ГОС 1 v 26718 85

Для оценки ви-озого разнообразие микроор(анизмов проводит ны^-ев почвенной суспензии и .и cvu енз.ш бноудобрсния на плотные питательнь е

среды: . аммонификаторы учитывали на мясо-лептонном агаре (МПА), микроорганизмы, утилизирующие минеральные соединения азота — . на крахмало-аммиачном агаре (КАА), олигонитрофилы — на среде Эшби, микромицеты-на среде Чапека. •„ . . ■

Интегральную токсичность образцов биоудобрения изучали по разработанному нами методу на дафниях (Daphnia . magna). Критерием токсичности почвы или биоудобрения являлась гибель более 50 % дафний за 48 часов.

Оценка влияния фунгицидных компонентов биоудобрения на дождевых червей. Кратковременное (до 2-х суток) биотестирование позволяло определить острое токсическое действие биоудобрения на дождевых червей при оценке их выживаемости и поведенческих реакций. Критерием токсичности являлась гибель более 50 % дождевых червей в тестируемых образцах по сравнению с контролем. Длительное биотестирование, до 30 суток, позволяло определить хроническое токсическое действие комбинированных форм биоудобрения на дождевых червей по снижению их выживаемости и плодовитости.

Изучение фитотоксичности образцов биоудобрения определяли методом фитотестирования на семенах кресс-салата. Токсичными считали пробы, вызывающие снижение всхожести семян или угнетение роста проростков не менее чем на 30 % по сравнению с контролем.

Вегетационные опыты. Для определения супрессивных свойств биогумуса использовали дерново-подзолистую почву. Биогумус из навоза КРС вносили в проавтоклавированную дерново-подзолистую почву (134 °С, 1,5 ч) в соотношении 1:4. Почвенный субстрат инфицировали смесью фитопатогенов (1,0 107 КОЕ/мл), добавляя по 200 мл суспензии в каждый вегетационный сосуд, содержащий по 2,5 кг почвенного субстрата.

Для исследования фунгицидных свойств комбинированых форм биоудобрения семена гибрида Fi томата Леопольд выращивали в дерново-подзолистой почве для получения рассады. Через 1 месяц рассаду томата освобождали от почвы, промывали корни, подрезали кончики корней стерильными ножницами и помещали растения на 15 минут в суспензию культуры фитопатогена F. oxysporum f. sp. lycopersici с концентрацией 1,0'107 КОЕ/мл. Растения высаживали в вегетационные сосуды, предварительно заполненные почвой с биоудобрением в соотношении 4:1. В качестве эталонов использовали почву, в которую добавляли либо 200 мл суспензии Вас. subtilis, либо 200 мл суспензии Т. viride, либо биогумус в соотношении 4:1. Контролем служила почва без каких—либо добавок.

Биологическую активность комбинированных форм биоудобрения изучали в теплице Серпуховской бумажной фабрики на растениях огурца (сорт

Дуэт) и томата (гибрид F Мастер) При высадке рассады в экспериментальные чунки под каждое растение вносили по 100 г биоудобрения Контротем служили растения, выращиваемые без биоудобрения В качестве эталонов сравнения использовали растения выращиваемые либо с внесением только биогумуса (100 г/рас^ение), табо с использованием одного из микроорганизмов 50 мч к у чьтуральнои жидкости Ва^ subtile ита 200 мч рабочего раствора 7 v./t/t поч каждое растение (рабочий раствор Г viride готовили из расчета 50 vi к\ тьтчральнои жидкости на 1 ч воды) Густота посадки ~2 растения огурца на 1 м* и 2,5 3 растения томата на I м'

Статистическую обработку результатов проводили по стандартным общепринятым мс.о.им При оценке разброса данных внутри каждого эксперимента проводи ш г одсчет средних величин и среднего квадратичного отклонения Расчеты вети с помощью компьютерной программы ЕхСч.1 Microsoft

Резулыагы иссле юваиии

Изучение Ч.ИМИЧ1 см о и микробиологического состава биогумуса \ а основе на'-о k" PC ii(K_Rj 41 „тных с с ору ,...спий

Исс-етуемме и разцы û, oî\ m)сл им», щ с icivioihhc агрохимические показатели

Таблица 1

Химически» сосив различных образцов биогумуса

il'

11 BnoryMW

V Из навоза 6 S

КРС 7 1

1 " Из ОС В 6 S

! — свиной навеч 1_~ 0

з Междуна Ь s

родныи 7 ■>

стандарт

4 TV РСФСР 6 S

>21-270-41 7 S

Пик ! Орпшик.. j rvK<yw I N,6ui р 0;

hiv/tf кн. в во ___i_ __

° j 1 % на айютыгао cvxoc вещество

tVVbïsl 37-51

öl л*; I

го 4-0

6( >-70

12-1Я

•»2 4К

2а зо

40-60

10-18

КХ)

1.7- 1,4 1,1-

з г с -L7_ 1 3_

2,0- 1 s- 1 1

_3 6 2 4 Ы

1.2 11

1,5 1 5 1,2

0,9- 1.3 _ 1 2

_ 3 7 2 6 7

Из таблицы I видно, что использованные нами опытные' образцы биогумуса из навоза КРС и ОСВ со свиным навозом имеют близкий химический состав и соответствуют существующим нормам,

• Микробиологический состав образцов биогумуса определяли методом прямого высева суспензий на плотные питательные среды. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2

Численность микроорганизмов в образцах биогумуса

№ п / п Биогумус Численность микроорганизмов на различных питательных средах, КОЕ/г абсолютно сухого биогумуса

МПА КАА Эшби Чапека

1 Из навоза КРС (4,6б±0,7)'Ю8 (1,1±0,2)107 (2,0±0,6)'Ю8 (5,2±0,8)Т07

2 Из ОСВ + свиной навоз (8,33±0,9)'Ю8 (1,0±0,1)Т07 (5,4+1,1) 107 (1,9±0,3)'Ю7

Общая обсемененность образцов биогумуса соответствовала международному и российским стандартам. Образцы биогумуса не различались по содержанию микроорганизмов, утилизирующих минеральный азот, но имели достоверные различия по содержанию аммонификаторое, олигонитрофилов и микромицетов. •

Таким образом, в экспериментах использовали образцы биогумуса, которые по своему химическому и микробиологическому составу соответствовали международному стандарту [Черников В. А., 2000] и техническим условиям [ТУ РСФСР № 21-270-91].

Изучение удобрительных и фитозащнтных свойств биогумуса.

Исследование проводили на растениях гибрида огурца Либелла, перца сорта Вини-Пух и томата сорта Перемога. Семена огурца высевали в вегетационные сосуды, а томат и перец предварительно выращивали в течение одного месяца, а затем рассаду пересаживали в подготовленные почвенные смеси. '- В почвенные образцы добавляли смесь фитопатогенных микроорганизмов: Fusarium oxysporum, F. culmorunt, F. solani, Rhizoctonia solani, Colletotrichum atraventa, Alternaria brassicae, Sclerotinium sclerotiorum.

Рост растений оценивали в следующих вариантах опьгга почва с фитопатогенами, почва с биогумусом, гочва с фитопатогенами и с биогумусом Контролем служила стерильная почва

Через 1 месяц посте посева семян огурца растения освобождали от почвы, промывали, измеряли длину, вес надземной части и корня растении, а также ко <ш честно 1ист!»;в на каждом растении Как оказалось, внесение смеси ф t. го патогенов в стери п.ную почву v г нетал о развитие растении Добавление в стер и чьную почву биогумуса стимулировало развитие растении огурца Внесение в инфицированную понв\ био;умуса привело к уменьшению отрицательного действия фитопатогеноа ta растения

Оценку морфометри шских показателей в жепериментах на íjcKv сственном инфекционном фоне перца проводили чере i 1 месяц, а томата через 2 месяца noce н„ч^ла оггьиа Растения освобождали иг почвы промывали и измерят ко ичеетьо ш^гьев на растении и длину надземной части Добавление биогумуса в почтенные смеси на >0-S0 увенчивало морфометрические гоказате^и по сравнению с контрочем, как у растении перца, так и томата Ф.го;аии:ныи »ффект биогумуса на искусственном инфекционном фоьч. сотост-иим с таковым в вариан.е и с по imob^Ihit стеричьной почвы с б,'о-умусом

Таким образов, показано, ч.о образць биотлму^а з вегетационныл jKcn^puMcurax о(гт„да_1Г pocTentMv;;,ipvhm,.'M эффектом в отношении растении огурца, перца и гомага О~нако фитозашнтпое свойство биогумуса проявтялось слабо Для усиления фмпицидн ix свойств б ¡.по ptiueno внести в биогумус с\ирессивньс по огио i ению к ^¡итопато'-ишым микроорганизмам kv 1ыуры антагонисток бактерии Ваы!' < s 'i'is ИПМ 215 ити микофляьного гриба 1 печи Jema viriJu штамм V 1(>

Подбор )ффек i и ьны\ до; ни сепия бактерии Вас Ulis suhtilis п биогумус Расчет оптимальных доз внесения бактерии Вас subtiLs в ónuiy vive проводи и и^хо \я m р^коме! .о-аьныч до i применения препарата Бактофш Его рекомендуют применять в ло j„x о к /га с титром 2,5 10 3 kOF/i При рекомендуемой ли le вч^-ння оиоглмуса ^ т/га необходимо в 1 к биоп. vives вносить 2 г Bai sal iJis с гн.ром 2 5 10 J КОЕл, ie исхочно рассчитанная норма внесения бактерии составтяет 2,5 10 й КОЕ'г 2 г 5 0 10! ROL кг биогумус i

Биогумус фасовали но 1 ki в гор 1ки и вносит культуру штамма Вис iubt.lís ИПМ-215 в > ч раз шчных концентрациях исходно рассчитанную 5 0 И)10 КОЕ'ы, в 2 раза меньшую - 2 5 10 J КОЬ'кг и в 2 paja Сояын\ы 1,0 10й КОЕ/К1 Повторное!ь опытов трехкратная Компоненты биоудобрения тщательно перемешивали 4epet 2 нечели выдерживания при комнатной

температуре (20±5 °С) отбирали пробы удобрения После предварительного диспергирования готовили серию десятикратных разведений в фи .¡поло! ическом растворе и высевали суспензии глубинно на чашки Петри с ФГРМ Культивлрование проводили при 2X^1 'С в течение 48 часов После учета на чашках количества выросших чо ионии Вас subtilis проводили перерасчет их в ' кг био\ добрения (табт 3)

1 аблица 3

Динамика титра бактерии Bacillus subtilis в биоудобрении

№ п!п Вариант 1 нтр бактерий Вас subtilis, КОП/кт биоудобрения

Исходный Через 2 недели

1 Рассчитанный титр 2 (2,5±0 2) 10й (3 26-Ю 41 10 J

2 Рассчитанный титр (5 0±0 3) Ю10 (5,37 Ю 5) 10llj

3 Рассчитанный гитр х 2 (1 0-Н),1) 10 1 (1,38±0 2) 10"

Проведенные экс геримснты показали, что биогумус являете? питательным субстратом дтх роста бактерий Вас bublih\ Наиболее оптимальным ягитось внесение в биогумус Вас subuln в количестве 2,5 10'' kOE/кг При внесении такого котичестга бактерий концентрация их уве шчивалась за 2 недели в 1,5 раза достигнув всти пты, рекомендуемой для подавления почвенных фи^оиатогенов Позтому в последующих экспериментах мы использовали комоинированное био'добрение с исходным титром Вис, wWií2,5 1ü'° ЬОЬкг

11одбнр зффективных доз внесения культуры микофильнот гриба

in'i.rma \,mde в биогумус Поскольку известно, что норма внесения препаратов на основе Г \irult. составляет 200 т/га с концентрацией 1,0 10й кОГ /мi, а норма внесения биогумуса 3 г/га, то рассчитанное количество Г \iridt- пя внесения в биогумус составляет 1,0 10ч КОЕ/и В связи с >тим .иучхти стедуюцие дош внесения штамма № Ib Т vindt. в биогумус 1,0 10",

1 0 105 1,0 10" КОЬ'кг

Биогумус фасонами! по 1 кг в горшки посте чего туда вносили культу р\ микофильного фиба T\itide Fers ex S f Cjray штамм N° 16 Иовторность опытов трехкратная компоненты биоудобрения гтцаге 1ьно перемешивали

Через 2 недели шдерлошаппя при комнатной темгератчре (20ï:5) °С отбирали

дробы биоудобреиия из которых готовили суспензии, которые разбавляли в физиологическом растворе и высевали на чашки Петри со средой Чапека,

содержащей тритон Х-100 Чашки кутьтивировали при 2б±1 °С в течение трех

суток, учитывали количество выросших колоний, далее проводили перерасчет в 1 кг биоудобрения (табл. 4).

Таблица 4

№ п/п Вариант Титр Т. \ziride, КОЕ/кг биоудобрения

Исходный Через 1 неделю Через 2 недели

1 Рассчитанный титр: 104 (1,0±0Д)10'' (0,7±0,1)-106 (1,5±0,2)-10б

2 Рассчитанный титр: 102 (1,0±0,1)-106 (2,5±0,2)-107 (5,7±0,4)-107

3 Рассчитанньга титр •" - (1,0±0,1)108 (0,8±0,1)109 (1,7±0,1)109

Проведенные эксперименты показывают, что внесение культуры микофильного гриба Т. \iride в биогумус приводит к нарастанию биомассы гриба, что свидетельствует о том, что биогумус является подходящим субстратом для роста грибного мицелия. Поэтому для достижения необходимой концентрации Т.. \iride в конечном продукте достаточно изначально внести в биогумус инокулюм в количестве 1,0-104 КОЕ/кг.

Изучение интегральной токсичности комбинированных форм биоудобрения. Интегральную токсичность образцов биоудобрепия изучали на лабораторной линии дафний. Для сравнения использовали вытяжки из образцов лесной почвы и почвогрунта теплицы Серпуховской бумажной фабрики.

Таблица 5

Результаты биотестирования образцов почвы, почвогрунта и __ биоудобрений _____________

№ Проба Гибель дафний Токсическое

п/п через 48 часов, % действие

1 Почва 0 Нет

2 Почвогрунт 76 ±6 Да

3 Биогумус 0 Нет

4 Биоудобрение (биогумус+ 0 Нет

Вас. зиЫИй)

5 Биоудобрение (биогумус->- 0 Нет

Т. \iride)

6 Вода (контроль) 0 Нет

Как видно из по чишых данных (табл 5) почвогрунт из теплицы Серпуховской бумажной фабрики обладал выраженным токсическим действием через 48 часа шбечь дафнии доставила 76 % Остальные образцы почвы, биогумуса и комбинированных форм биоудобрсния ТОКСИЧССКИМ действием на дафний не обладали по свидетельствует об их экологичности и безвредности

Оценка потенциальной токсичности комбинированных форм биоудобрения для дождевых червем Испытания проводили на дождевых червях ' Обоченский ибрид' Ьыло покалио, что в течение двух суток сохранялась 100 %-ная выживаемость червей Это свидетельствует об отсутствии острого .оксического действия комбинированных форм о.го\добрения Тридцаглсуючньы жеперимент по влиянию биоудобрсний I а до/кденых червей поныл гак ке г отсутствие хронического токсическою деистаия (табл 6)

Табчица 6

Действие комбинированных фоо\» биоудобрения на дождевых червей в хроническом "жеп^рименте

V

I'

и 1

С\бсгр и

Био\добренне (оишумч с-/^ ^и1" Ьлоч чобрен 'е

и)П.МуС+Г ЧПы^) Биогумус (контро )

11еходнал чи^тенн^ сть червей игг

10

Ч, с 1енносгь через 40 СУТОК, игг I

Х7+4

71±4 Ч3±2

Коэффициент накопления

8,7 7,1

4,3

I лам образом комбинированные формы биоудобрения не обладают токсически^1 действием н„ и>жяевь х черпеи

Изучен 1е_фи^огоксичносги Ксмби

Фитотоксичноеть комбинированных форм биоудобрения оценивали на проростах кресс еоиата Учитывали лергию прорастания семян и масе%> проростков Знершю прор-стания учитывали через 18 н 24 часа, а массу всех проростков через » суток Рсзхгыаш «ксмерлуыпов прегставлени к таити не 7

Таблица 7

Оценка фитотоксичности образцов биоудобрения на проростках кресс-салата. ■

№ Количество проросших семян Масса проростков

п/ Вариант Через 18 ч Через 24 ч

п штук % штук % г %

1 Биогумус 11,6±1,6 215 30,4±4,4 130 0,56±0,09 127

2 Биоудобрение (биогуму с+ Вас. зиЫШз) 6,8+0,9 126 31,0±3,4 132 0,56±0,06 127

3 Биоудобрение (биогумус+ Т. \iride') 9,2±0,9 170 30,0+2,9 128 0,54+0,06 123

4 Вода • (контроль) 5,4+0,7 100 23,4±1,4 100 0,44+0,07 100

Как видно из таблицы 7, комбинированные формы биоудобрения не обладали фитотоксичностью, стимулировали энергию прорастания семян кресс-салата и способствовали увеличению общей массы проростков на 30 %.

Таким образом, в экспериментах показано, что комбинированные формы биоудобрения обладают ростстимулирующим эффектом, кроме того, не обладают интегральной токсичностью и фитотоксичностью, не влияют на жизнеспособность дождевых червей. Испытанные биоудобрения экологически безопасны для гидробионтов, почвенной мезофауны и растений.

Исследование фунгицидных свойств комбинированных форм биоудобрения в лабораторных условиях. Фунгицидные свойства комбинированных форм биоудобрения изучали в экспериментах по подавлению роста фитопатогенов при комнатной температуре и искусственном освещении в течение 16 ч/сут. Морфометрические измерения растений проводили через 1 месяц и 3 месяца (табл. 8) после начала эксперимента.

Таблица 8

Влияние комбинированных форм биоудобрения на рост растений томата

через 3 месяца после инфицирования грибом Р охучрогит/ лр 1\copersict

„4° Количество шетьев Высота растений

н/ Вариант

п шт\к О/ а см %

1 Почва биоудобрсние (биогумус Вас хиЬп!:^) 13,4+0 9 77,4±2,8 249 | 1

■) Почва -биоудобрение (биогумус- / КГК/е.) 14,4 и) 9 156 85,2±3,3 274

3 Почва +- Вас ■¡иЬпкз , (эталон) ■ 11,8±0 5 1 128 48,6±4,2 156

4 ' Почва -1- Т \iride (эталон) 1.) 2 117 43,2±6,7 139

5 ■ Биогумус (эталон) ! 12 6г0 7 137 70,0±4,7 225

6 Почва (контрочь) 1 9 2±0 6 100 31,1±6.6 100

Увечлчеиие по^азате-еи роста томата, зараженного фитопатогелом Г ох\\ротт / ¡.р ¡\Lopersici, ч вариштах с добавлением биогумус! и"и комбинированных форм био\ юоре шя свидетельствовали о наличии ф\шицидной активности этих добавок ГГри зтом супрессивная активность комбинированных форм биоудобрения была выше чем у биогумуса

Вегетационный опыт быт завершен через 3 м._сяга Микробиологически и ан инз почвы не выяви 1 наличии фитоп^токгнного гриба К охуьрогат / V 1\1.1>1 1С., в почвенных см^емх с (>ио\ прениями, югда как в контрольной 1 очке гриб присутствовал

Г1о скончании иборагорною жеперимента растения бьши высажены в грунт тспчици Серпуховской Ьумамюи фабрики Через два месяца роста в теплице при одинаковых условиях растения томата, которые предварительно выралшвтли с применением биоумобрения с Т \iride имели 5-7 цветущих М'еюи и первые (авязи Растения которые I редваритепьно выращивали с применением комбинированных форм биоудобрения е Вас яиЫйи, имечи 3 4 цветущие кисги В контроте (на расге шя погибта, оставшиеся были мелкие и ботьные

Резюмируя "ожно сказать что комбинированные формы биоудобрения, сотержащие бактерии Вас ъиЫйл и ш мшшфитьные грибы Т \tiride об гадают ярко выраженными фуцгицщными свойствами

Испытания в тепличном хозяйстве. В 1999 году проводили испытания комбинированных форм , биоудобрения в теплице Серпуховской бумажной фабрики, где почвогрунт в течение многих лет не менялся и был заражен фитопатогенами, а растения поражены инфекционными болезнями. Замену или пропаривание тепличного грунта не проводили по экономическим причинам. Агрохимическая характеристика почвогрунта: содержание гумуса 1,4 %, органического вещества - 9,2 %, подвижного калия - 80 мг/100 г, подвижного фосфора - 48 мг/ 100 г, рН - 6,0 - 6,5.

Комбинированные формы биоудобрения испытывали на огурце сорта Дуэт и томате Р( Мастер. Рассаду выращивали на древесных опилках лиственных пород с добавлением минеральных удобрений. Растения огурца при пересадке в грунт имели 5-6 листьев и среднюю высоту 15 см. При высадке рассады в грунт под каждое растение вносили комбинированные формы биоудобрения, либо биогумус, либо один из биопрепаратов. Контролем служили растения, выращиваемые без биоудобрения. Растения выращивали с соблюдением общепринятых агротехнических приемов.

Внесение комбинированных форм биоудобрения в почвогрунт способствовало хорошей приживаемости рассады, быстрому росту растений, интенсивному образованию у них вегетативных и генеративных органов. Через две недели после посадки рассады огурца в грунт провели морфометрические измерения (табл. 9). Прирост высоты опытных растений за первые две недели превышал прирост контрольных в 2,5-3 раза.

Таблица 9

Морфометрические показатели растений огурца через две недели после высадки рассады в почвогрунт

№ п/ п Вариант Средняя высота растений Среднее количество листьев

см % штук %

1 Биоудобрение (биогумус + Вас. хиЫШз) 55,62±5,45 187 12,88±1,11 141

2 Биоудобрение (биогумус + Т. 55,00±4,16 185 12,69±0,57 139

3 Вас. (эталон) 32,00±4,06 107 9,50±0,80 104

4 Т. \1ги1е (эталон) 31,42±2,99 105 9,77±0,73 107

5 Биогумус (эталон) 48,14±3,20 161 11,22±1,10 12«

6 Почвогрунт (контроль) 29,81 ±3,04 100 9,12±0,96 100

Микробиологический анализ почвенных образцов экспериментальных вариантов показал существенное снижение в них патогенной микрофлоры, что подтверждает наличие супрессивных свойств у комбинированных форм биоудобренля

Эффективность применения новых ви«ов биоудобреиия оценивали по урожайности овощных культур (табт 10) Съем урожая огурца с опытных гряток начался на 7 дней, а томата - на 8-11 дней раньше, чем с контрочьных

Опыт с растениями огурца в теплице был завершен через 3 месяца после пересадки растении в почвогрунт, а томата - через ь месяцев Урожайность огурца гри использовании новых видов биоудобрения уветичилась на 41-59 %, тох ата на И 52 °а На опытных растениях томата 96 % плодов соответствовало стандартной товарной форме, в контроле точько 90 %

Проведенные эксперименты показали, что чокальное применение новых форм биоудобрения иозводлет мши иш ь типичные ку п.гуры от фи опаю снов, получль боде~ ранчии, I овышенный урожай стандартной продукции да.^е при небчагогриягных усювиях их выращивания

I лбчина 10

^ро«:аиность о лгрна и шм^та при испо клонании комбинированных форм

биоудобрен.'т (I рок вегетации огурца - 3 месяца, томата ь месяцев)

№ Вариант Огурец Гомат |

г' Урожайность 0 Урожайности Ъ (

11 м м кг/м

1 Ьиоутиорснис (биогучгу^, 5,24 | 141 13 43

Вас \ubulfi) |

Ьио\добрение (биoгvмv^. + 5,96 159 12,47 141

Т \ttidt.)

3 Иа<.. <:иЬи115 3.79 101 9,53 108

1 (-)га. он)

4 Г ( полон) 3 74 100 8 88 100

5 Биогумус (эталон) 401 107 12 16 140

6 Почвофунт (контрочь) 3 75 '00 Ч 86 1 100

НСР 0 2Ч 0 70

Выводы:

1. Показано, что биогумус на основе навоза крупного рогатого скота, полученный нами с помощью промышленной линии дождевых червей "Оболенский гибрид", стимулирует рост растений огурца, томата, перца

2. Разработан оригинальный способ получения комбинированных форм биоудобрения на основе биогумуса и микроорганизмов, обладающих супрессивной активностью против фитопатогенов, на который получен патент на изобретение Российской Федерации № 2125549.

3. Предложено использовать в качестве микробиологического ингредиента биоудобрения бактериальный штамм Bacillus subtilis ИПМ - 215 в концентрации 2,5 ' Ю10 КОЕ на 1 кг биогумуса или штамм № 16 микофильного гриба Trichoderma viride Pers ex S. F. Gray в концентрации 1 ' 104 КОЕ на 1 кг биогумуса.

4. Проведена эколого-токсикологическая оценка комбинированных форм биоудобрения на дафниях, дождевых червях и проростках растений. Показано, что новые формы биоудобрения экологичны, так как не оказывают негативного действия на эти биотесты.

5. В результате испытаний. комбинированных форм биоудобрения на искусственном инфекционном фоне установлено, что они надежно защищают растения томата от возбудителя Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (вызывающего увядание) и стимулируют рост растений на 50-150 %.

6. Проведенные испытания в условиях тепличного хозяйства показали, что применение комбинированных форм биоудобрения приводит к ускорению сроков вегетации овощных культур на 7-11 дней и повышению урожайности на 41-59%.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Киселева Н.И. Получение комбинированных форм биогумуса, обладающих фунгицидной активностью против болезней растений / Н.И. Киселева, Г.А. Жариков, H.H. Галкина // Актуальные проблемы теоретической и прикладной токсикологии: Тезисы докладов I Всероссийской конференции токсикологов, С.-Петербург, 15-17 ноября 1995 г.-С.-Пб., 1995.-С. 19.

2. Киселева Н.И. Новое поколение биоудобрений комплексного действия / Н.И. Киселева, Г.А. Жариков, Н.Р.Дядищев // Ecological Problems of Plant Protection and Contemporacy Agriculture: Proceeding of Simposium, Slovakia, September 25-29, 1995.-Bratislava, 1996.-P. 133-134.

1 ki-ehovi N1 [ Biot»,rtilit.ers with prt teuive properties Hidinst vermm and tliM-Kcs MI Kise'vova ItV Boro nl, OA /hariko\ ' IbJinologv fransfer in rno!()iML.jl control 'тот rc-cvrcn to practti,e T^/ ntcm itionalc con(Lrt;rwL Montpellier 1 ranc^. ^ep'embtr > 4 lWf, IOBS лръ Bulletin 1ЧЧ0 \ i.l I1) (S) P 17s

4 КI LC K.H.J H И Стшник. ЬЧЛЯ »I.JIIhü опрллю,! ÖllOlVMVCa, no lyiVHHI.lK

.i![urnib'x »помп НИ к ^eicna I \ Ь"иков, P R Боровик // Проб ,e\ib' охраны o'pv ллюпин l pc i'.i n, почал: шых ohoj.oi нческих и медицинских отходов i садкой ыочнич во i Tctne^i док utob международной HavHiio-чр^хгичесхои кошр.ренци i П im п ¡7 аго^тч 1ЧЧ7 . - Иенл 1ЧЧ7 - С 17- 174

* кисе eta НИ Vih иии v.___ikoi сто шых вот о шсгныч сооружении

iM.pM,iKOUPOi.-riipo->a 1 lev НИ 1 ■ vu ie „ Г Л Кариков РВ bopoat-1 Ко оп'я Чс юнека и прщ. ) i Ге ic о 11Д0В международной н iv i^xhk i^v хонф^ _ lui и lti f> ) ч 1'П7г Иваново 1W7 СМ)-.

ty ibiejn РФ N 21 > Стчд>> го \чснил öiiov-oopem'J '/ НИ Rice ьва ГА кл ,|ц> Р В f. . 01 к Ью V- » 19 >9 5 с

7 Кич-сева НИ Ни ен >моини*ч)в~нно1 о биоудоорення / НИ кисс 1сва Г Л /к pt I ! 'I f. I > i моет Проб темы м^„иш'Нскои .t »ко I он tuioTcN 11 1 и С i >, lift ie 1 vnt „ok t -job юби гейнои l а\ч I ш

консерс 1Ш и Обо гь.л I- о ~р wg i Обот'Мч.к I99c> -1_

5 кисе vöi 111' Ком tint. , or ннь фо"чь Пио\ юбрения iau..'ii ю piciuma' \ pn \\i _( i I N ( U IS

l> kti^t^c ia НИ ku'foti f tpjujHF ix форма оиоу^обрс шя п >в„ i_aei vp> 1ичосТЬ гом ia ¡.лиига , к енип и kiu ичном хо1яис1в.- 20<>2 -llpiilUn uie V (1 С > 4

10 Кисетет НИ 'to aui. комоин фованного «шоудобренкч с фунгицитнь чи epuiu-iuM.i НИ кич.геч1 [ Л А-рикои IIP Длдии,_в До-к^вые 1 ^pa.t и no up > и^ mm Via v, на гы Перчои Международной н„ччпо пр-к~и icc oi чочф^рен.м 2 ^ ючоря 2002 г, Вп^ичир В^димнр 2002 - С m Joj

Отпечатано с готового оригинал-макета Объем С r< j,/ Зак lfl I граж /СО

AHO . И ujit ibCTBo МСХА» 127^50 VtocKBd vi Тимирязевская 44