Экологическое нормирование нагрузки химических средств на агроценозы лесных питомников

Ямалеев, Ралиф Харрасович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологическое нормирование нагрузки химических средств на агроценозы лесных питомников
ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Экологическое нормирование нагрузки химических средств на агроценозы лесных питомников"

На правах рукописи

ЯМАЛЕЕВ РАЛИФ ХАРРАСОВИЧ

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ НАГРУЗКИ ХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА АГРОЦЕНОЗЫ ЛЕСНЫХ ПИТОМНИКОВ (на примере лиственницы сибирской (ЬатЬс ¡¡Ыпса Ье(1еЬ.^)

Специальность 03.00.05 - ботаника и 03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

3 Я ИЗ

с.

ОРЕНБУРГ - 2009

003460245

Работа выполнена в Научно-образовательном экологическом центре Башкирского государственного педагогического университете им. М. Акмуллы и в лаборатории лесоведения Института биологии Уфимского научного центра РАН.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Кулагин Андрей Алексеевич

Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор

Суюндуков Ялиль Тухватович

доктор географических наук, профессор Рычко Олег Константинович

Ведущая организация Институт экологии Волжского бассейна

РАН (г. Тольятти)

Защита состоится 05 февраля 2009 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.180.02 при ГОУ ВПО Оренбургский государственный педагогический университет по . адресу: 460844, г. Оренбург, ул. Советская, 19; тел. (факс) (3532) 77-24-54. E-mail: ibrae@ospu.esoo.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Оренбургский государственный педагогический университет.

Автореферат разослан 05 января 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

Jy fj/j. Н.И. Мушинская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основной и наиболее значимой задачей лесного хозяйства Республики Татарстан, как малолесного региона, является обеспечение потребности в высококачественном посадочном материале и в тоже время оценка связи между растениями и средой произрастания на исследуемой территории. Одной из перспективных для лесовоссшювления древесных пород является лиственница, выращивание которой осуществляют в течение двухлетнего цикла в лесных питомниках по отработанной технологии (Тимофеев, 1968; Исайкин, 1968; Ведерников, Федорова, 1981; Сахнов, 2007). Существующие приемы повышения качества выращиваемых сеянцев хвойных пород используют весь комплекс мероприятий: соответствующую обработку почвы, подготовку семян, рациональную технологию посева, интенсивный уход, применение средств защиты, стимуляторов роста растений и минеральных удобрений. Эти приемы при условии их грамотного применения обеспечивают получение стандартного посадочного материала. Существенным препятствием на этом пути является болезнь шютге лиственницы, ежегодно поражающая в среднем 20%, а в годы эпифитотий 90% сеянцев, снижающая их сортность и приживаемость в культурах (Журавлев, Соколов, 1947; Журавлев, 1963, Журавлев и др., 1974; Воробьева, 1958; Шафранская, 1957, 1958, 1960; Мороз, 1964, 1962; Яковлев, 1968, 1969, 1971; Новохатка, 1967; Павес, Пылдмаа, 1966; Алелекова, 1967; Коссинская, 1967; Ведерников, Федорова, 2001; Сахнов, 2007). Существующая в рамках систем выращивания и защиты сеянцев древесных пород технология химической защиты лиственницы предусматривает использование фунгицидов системного действия, таких как тилт 250ЕС и альто супер.

Вместе с тем, существуют данные о снижении продуктивности питомников в результате накопления пестицидов в почве (Воробьева, 1998), а также снижают эффективности защиты посевов от болезни в результате грубейшего нарушения сроков опрыскиваний, использования малорезультативных фунгицидов и снижения их расхода (Ведерников, 2002) говорят о необходимости усовершенствования существующей системы химической з'ащиты с учетом требований экологической безопасности биоценоза.

В настоящее время особое значение приобретают исследования, связанные с оценкой антропогенного воздействия на окружающую среду. Среди веществ антропогенного происхождения минеральные удобрения и пестициды в силу ряда особенностей являются одними из самых опасных для биосферы загрязнителей (Панин, 2002; Букач, 2005; Барановскский, 2005). Почвенный покров с его микробным населением, как основной реципиент, осуществляющий первичное связывание и трансформацию ксенобиотиков в экосистеме, является одновременно и наиболее уязвимым ее компонентом, от состояния которого зависит продуктивность системы в целом. Существующие подходы к нормированию антропогенной нагрузки на почву (Гончарук, Сидоренко, 1986; Ракигский, 1999) предполагают скорее благополучие контактирующих с почвой сред, таких как фунтовые воды, воздух, выращиваемая растениеводческая продукция и слабо ориентированы на обеспечение стабильного функционирования этого компонента агроценоза.

Таким образом, важнейшей проблемой на пути дальнейшего использования минеральных удобрений и фунгицидов в лесном хозяйстве в условиях Среднего Поволжья является оценка их воздействия на агроценозы и последующее нормирование нагрузки для создания эффективной и экологически обоснованной технологии выращивания и химической защиты сеянцев в питомниках.

Цель работы - определить экологически безопасные нормы и параметры применения минеральных удобрений и фунгицидов в лесных питомниках в системе «почва лесного питомника - лиственница сибирская {ЦггЬс яШгка Ьес1еЬ.)».

Задачи исследования:

1. Охарактеризовать влияние минеральных удобрений на почвенные условия и биометрические показатели сеянцев лиственницы сибирской.

2. Оценить состояние микрофлоры почвы питомника в условиях применения различных фунгицидов (пропиконазол и ципроконазол), удобрений в лабораторных и полевых экспериментах.

3. Изучить и описать процесс разложения пропиконазола, ципроконазола и минеральных удобрений при варьировании почвенных мелиорантов в полевых и лабораторных условиях, охарактеризовать профильное распределение их остатков в почве.

Научная новизна. Впервые в условиях лабораторного и полевого экспериментов определены допустимые уровни внесения пропиконазола, ципроконазола и минеральных удобрений обеспечивающие оптимальную микробиологическую активность почвы лесного питомника. В условиях Среднего Поволжья изучено профильное распределение остатков минеральных удобрений, ципроконазола и пропиконазола в почве как основа оценки риска загрязнения грунтовых вод в зоне воздействия лесного питомника. Показано, что по способности ускорять разложение минеральных удобрений и фунгицидов в почве использованы почвенные мелиоранты, которые можно расположить в следующий ряд: древесные опилки, «Гумирал-К», компост ТБО.

Обоснованность выводов и достоверность результатов работы обеспечены значительным объемом фактического материала, лабораторными и полевыми экспериме1ггами с применением современных методов проведения исследований и подтверждением их методами математической статистики и воспроизводимости результатов.

Декларация личного участия. Автор производил работы по аналитическому обзору исследований по изучению применения минеральных удобрений, пропиконазола и випроконазола, органо-минерального удобрения «Гумирал-К» на сеянцах лиственницы, разрешенных «Списком пестицидов и агрохимикатов разрешенных к применению в лесном хозяйстве» (2005 - 2007) на рост сеянцев и их сохранность. Формулирование цели, гипотезы и задач исследований, выбор методик, сбор фактического материала, закладка лабораторных и полевых опытов, проведение агрохимических и химических анализов почв, проведение камеральных работ, анализ и обобщение результатов исследований, формулирование выводов и рекомендаций производству произведены автором лично.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы для внесения дополнений в технологический регламент химической защиты растений для выращивания сеянцев лиственницы в практике лесных питомников Среднего Поволжья.

Апробация работы. В период выполнения работ с 2004 по 2008 гг. результаты исследований докладывались на XV Всероссийской молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2008), Международной конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий» (Оренбург, 2008) и VIII Международной конференции молодых ученых «Леса Евразии - Северный Казказ» (Сочи, 2008).

Организация исследований. Исследования проводились в рамках выполнения проектов «Восстановление и формирование лесных экосистем в критических ландшафтах Башкортостана» (грант РФФИ №08-04-97017; грант АН РБ №40/3 5-П) и НИР по тематическому плану МОН РФ проведения фундаментальных исследований (подраздел 01.11 гл.073) «Ландшафтно-экологическое обоснование лесной рекультивации отвалов горно-добывающей промышленности».

На защиту выносятся следующие положения:

1. Фунгициды и минеральные удобрения в различных концентрациях влияют на лабораторную всхожесть, энергию прорастания семян и поражаемость плесневением проростков лиственницы сибирской и могут служить основой успешного развития растений при улучшении почвенно-грунтовых условий.

2. Влияние фунгицидов (тилт и альто) и минеральных удобрений на микробиологическую активность почв в лабораторном и полевом исследовании достоверно значимо. Примененные в ходе экспериментов мелиоранты уменьшают негативное влияние химических препаратов на микрофлору почвы. При применении почвенных мелиорантов

(древесные опилки, «Гумирал-К» и компост ТБО) риск загрязнения почв и грунтовых вод от фунгицидов и минеральных удобрений значительно уменьшается.

3. В качестве мелиорантов, ускоряющих разложение удобрений и фунгицидов в почве и снижающих их токсическое воздействие на почвенную микрофлору, необходимо использовать препарат «Гумирал-К», компост (на основе осадков сточных вод и твердых бытовых отходов) и древесные опилки. Способность к разложению пропиконазола и ципроконазола в почве снижается в ряду: древесные опилки > «Гумирал-К» > компост ТБО.

Публикации. Основные результаты исследований изложены в 5 научных публикациях, в том числе в 1 статье в журнале, рекомендованном ВАК России.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 125 страницах и включает введение, 4 главы, заключение, выводы, список литературы, включающий 159 наименований, в том числе 69 на иностранных языках и приложений, содержит 9 таблиц и 39 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ВВЕДЕНИЕ

Во введении обоснована актуальность исследований, определены цель и задачи исследований, представлены теоретическая и практическая значимость работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

1. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА СЕЯНЦЫ И ПОЧВЫ ПИТОМНИКОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

В обзоре литературы рассмотрены вопросы, связанные с историей изучения, наносимым ущербом при применении минеральных удобрений и фунгицидов, а также дан анализ проблем, возникающих при нормировании их нагрузки на агроценозы, и характеристики процессов миграции и деградации минеральных удобрений и пестицидов в окружающей среде.

2. КРАТКАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Республика Татарстан расположена на востоке Русской равнины, в средней части бассейна реки Волги и нижней части бассейна реки Камы, в лесной и лесостепной зонах, в центре Среднего Поволжья. Территория республики занимает 67,6 тыс. км2 и ограничена координатами 53°58 -56°39 с. ш. и47°15 -54°18 в.д. Наибольшая протяженность с севера на юг - 270 км и с юго-запада на северо-восток - 460 км. На территории Республики Татарстан протекает два типа почвообразования - подзолистый и дерновый. Ареал распространения первого ограничен подзоной южной тайги. На остальной территории протекает дерновый процесс, охватывающий несколько стадий почвообразования. В связи с этим в таксономическом отношении почвенный покров Республики чрезвычайно пестр. Преобладающим типом здесь являются черноземы, составляющие 40,6% общей площади, причем большая их часть расположена в районах Закамья, меньшая в Юго-западном Предволжье. Это наиболее гумусированные, богатые элементами минерального питания, имеющие зернистую структуру и обладающие наибольшим плодородием почвы Республики. Вторым но распространенности типом почв в Татарстане являются серые лесные почвы, имеющие распространение на 30,7 % его территории. Наиболее типичны они для районов Предкамья, Восточного Закамья и Высокого Предволжья. По мнению Тюрина (1939) происхождение этого типа почв в Татарстане связано с наложением дернового процесса на подзолистый в результате вырубки леса. Следующим по распространенности является дерново-подзолистый тип, составляющий до 7 % почвенного покрова. Чаще всего они занимают водораздельные плато и верхние части склонов, покрытых лессовидными и делювиальными глинами и суглинками, поэтому их механический состав чаще всего пылевато-глинистый и суглинистый. Все эти почвы кислые, содержат мало гумуса.

Климат рассматриваемого района по температурным условиям делится на два резко выраженных периода: холодный - с отрицательными температурами и снежным покровом, и

теплый. К неблагоприятным проявлениям климата, кроме засухи и низких зимних температур, относятся и весенне-летние заморозки (Переведенцев, Верещагин и др. 2005). Майские и даже июньские заморозки бывают в отдельные годы настолько интенсивными, что повреждают даже аборигенную древесную растительность. Самая поздняя дата весенних заморозков отмечена 11 июня. Вероятность заморозков в воздухе с температурой ниже —1°С составляет: в апреле 56%, в первой декаде мая - 36%, во второй и третьей декадах мая - 12%, в июне - 4%. Средняя дата первых осенних заморозков в воздухе приходится на 27 сентября. Самая ранняя дата отмечена 10 августа. Несмотря на перечисленные неблагоприятные проявления, климат рассматриваемого района вполне благоприятен для выращивания сеянцев сосны и лиственницы в питомниках.

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Программа работ была направлена на решение поставленных задач, для реализации которых проведены эксперименты в лабораторных и полевых условиях.

В лабораторных условиях проводили изучение влияния минеральных удобрений, ципроконазола, пропиконазола и органо-минерального удобрения «Гумирал-К»: при предпосевной обработке семян лиственницы сибирской, при проращивании в растворах различной концентрации на посевные качества, рост проростков. Семена, обработанные или необработанные фунгицидами, раскладывали в чашки Петри по 30-50 шт. в каждую. Семена раскладывали на фильтровальную бумагу на четыре попарно и крестообразно расположенных предметных стекла, предварительно простерилизованных в сушильном шкафу. Перед раскладкой семян в каждую чашку наливали по 5 см3 дистиллированной воды и проращивали при температуре 20-22 °С, параллельно замачивали семена в растворах с различной концентрацией минеральных удобрений, фунгицидов альто и тилт, «Гумирал-К», при различной экспозиции. Повторность в каждом варианте - 4-х - кратная. Контролем служили семена, необработанные и замоченные в воде (Андреева, 1961).

Результативность препаратов в каждом варианте оценивали: по энергии прорастания на 7-ые сутки; по всхожести семян на 15-е сутки; по длине проростков (ГОСТ 13056.6-97) и по степени пораженное™ болезнями. При расчете показателей исключали случайно попавшие пустые семена.

Лабораторный опыт был поставлен в 2005 -2008 гг. с целью оценки параметров деградации минеральных удобрений и фунгицидов: альто 400, альто супер и тилта в почве и роли почвенной микрофлоры в этом процессе. Опыт ставили в 2-х вариантах: с внесением фунгицида в нативную и стерилизованную почву. Почву для эксперимента отбирали в лесном питомнике из пахотного слоя, затем, не позволяя почве пересохнуть, помещали в стеклянные эксикаторы емкостью по 3 литра. Почву стерилизовали в сухожаровом шкафу при 180°С в течение трех часов. Фунгициды и минеральные удобрения в производственной концентрации (0,1-0,2%) в виде водной эмульсии вносили путем распыления пульверизатором на поверхность почвы с последующим перемешиванием на поддоне. Доза фунгицидов по д.в. составляла 0,0098-0,0196 г/ кг почвы. Затем почву насыпали в эксикаторы и оставляли для инкубации. Влажность поддерживали на уровне 60% ППВ добавляя дистиллированную кипяченую воду, температура в течение опыта находилась в пределах 22-25°С. Отбор проб проводили согласно рекомендациям для санитарно-гигиенического нормирования (Гончарук, Сидоренко, 1986) через 1, 3, 7, 14, 28 и 56 суток после внесения фунгицида. В свежих пробах почвы определяли углерод микробной биомассы, респираторную активность и активность целлюлазы аппликационным методом (Система..., 2001). Часть пробы высушивали до воздушно-сухого состояния для последующего химико-аналитического определения концентрации пропиконазола и ципроконазола Лабораторное моделирование по изучению микробного вклада в разложение минеральных удобрений, пропиконазола и ципроконазола в почве и влияния на этот процесс почвенных мелиорантов, таких как компост ТБО, древесные опилки и «Гумирал-К», осуществляли на образцах нашвной почвы (пахотный горизонт), помещенной в эксикаторы в контролируемых условиях. Для изучения роли микрофлоры в разложении минеральных удобрений, пропиконазола и ципроконазола почву стерилизовали в сухожаровом шкафу при

180 С° 3 часа. Фунгициды, удобрения и мелиоранты вносили равномерно в объем почвы в рекомендованных производству дозах.

Полевые методы исследований. После появления всходов в посевах лиственницы закладывали экспериментальные участки. Методической базой при постановке полевого опыта служила Методика полевого опыта Б.А. Доспехова (1968). Опыт закладывали в 4-кратной ловторности, участки размером 10,0 X 1,5 м закрепляли деревяшшми колышками. Варианты опыта располагали рендомизированно, чтобы уменьшить влияние микронеоднородностей рельефа и почвы. В свежих пробах почвы определяли углерод микробной биомассы, респираторную активность и активность целлюлазы аппликационным методом (Система..., 2001). Часть пробы высушивали до воздушно-сухого состояния для последующего химико-аналитического определения концентрации удобрений, пропиконазола и ципроконазола.

Почвенные образцы для химико-аналитического и агрохимического анализа отбирались в соответствии с общепринятыми методиками (Справочник .... 1986; Методика..., 1991). Отбор образцов проводили вручную по методу Н.А. Смирнова (1969) на метровых отрезках в 4-х повторностях.

Определение физических показателей почвы проводилось:

-гранулометрический состав почв по методике Качинского (Петербургский, 1961);

- величину рН kcl - потенциометрически по ГОСТ 26483-85;

- содержание гумуса и азота - по Тюрину, ГОСТ 26213-91;

- содержание подвижного фосфора и обменного калия - по Кирсанову в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26207-91;

- определение суммы поглощеных оснований по методу Каппена, ГОСТ 27821-88.

Степень угнетения микробной биомассы, респираторной активности и активность

целлюлазы от применения минеральных удобрений проводили аппликационным методом (Система..., 2001).

Объектом полевых опытов по изучению динамики содержания фунгицидов в растениях и почве служили двухлетние посевы лиственницы сибирской (Lara sibirica Ledeb.) в лесных питомниках Зеленодольского, Ислейтарского, Пригородного и Елабужского лесхозов Республики Татарстан. За период исследования было обследовано около 320 образцов почвы более 17000 сеянцев лиственницы, у которых проведены около 49000 измерений.

Статистическую обработку результатов проводили по Боровикову с соавт.(1997) а также с использованием программных продуктов, STATISTICA 6.0, OriginPro, Microsoft Excel 2000 из пакета Microsoft Office ХР.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 4.1. Влияние химических средств на посевные качества семян и развитие проростков лиственницы сибирской

Программой исследования было предусмотрена закладка лабораторных экспериментов по влиянию минеральных удобрений, фунгицидов и органоминерального удобрения на посевные свойства семян лиственницы и устойчивость проростков к плесневению.

В лабораторных условиях минеральные удобрения (аммиачная селитра-2,0%, двойной суперфосфат-2,0%, сульфат калия-2,0%), фунгициды (альто супер-0,2%, альто 400-0,2%, тшгг-0,2%) и органо-минеральное удобрение «Гумирал-К» использовали при проращивании семян в чашках Петри с добавлением вместо воды раствора суспензий препаратов. Для опытов были использованы семена лиственницы III класса, лабораторная всхожесть 42%, энергия прорастания 39,9%, в 1 г - 89 шт. Во всех вариантах опыта семена были подвергнуты предварительному снегованию. Проращивание семян лиственницы в суспензии препаратов значительно повлияло на энергию прорастания и всхожесть. Максимальная энергия прорастания оказалась в варианте органо-минерального удобрения «Гумирал-К», минимальная в варианте сульфат калия. Максимальное увеличение лабораторной всхожести в варианте органо-минерального удобрения «Гумирал-К», минимальное - альто супер. Наибольшая длина проростка наблюдалась в варианте органо-минерального удобрения, минимальная в контроле и

двойном суперфосфате. Что касается поражения плесневыми грибами семян лиственницы, то максимальное поражение наблюдалось в варианте контроль и аммиачная селитра, минимальное в варианте альто-400.

В результате работ было установлено, что практически все, примененные в опыте, препараты в той или иной степени угнетают ростовые процессы семян лиственницы. Однако следует отметить, что фунгициды примененные в опыте, в той или иной мере защищают семена лиственницы от плесневения. Защитные действия их практически равные. При наблюдениях за результатами проращивания семян лиственницы было отмечено, что вариант ЫРК (полное минеральное удобрение) увеличил длину проростка на 9,8% от контрольного варианта, что подтверждается исследованиями В.Ф. Самерсова и С.Ф. Буга (1981), где отмечалось: «Минеральные удобрения оказывают существенное влияние на уровень и темпы физиологических и биохимических процессов у сеянцев».

На основании проведенных работ можно утверждать, замачивание семян лиственницы сибирской в растворах удобрений, препаратов и фунгицидов в некоторых концентрациях угнетающе действует на энергию прорастания и лабораторную всхожесть. Так, варианты с минимальной концентрацией, достоверно увеличивают (в некоторых случаях) энергию прорастания, лабораторную всхожесть и длину проростка. Однако, защитные функции в этих вариантах минимальные. При нормальных концентрациях препаратов несколько снижаются эти показатели, в тоже время защитные функции от плесневых грибов максимальные. Максимальная концентрация препаратов угнетающе действует на все показатели, в некоторых случаях контрольный вариант по всем показателям становится лучше.

Зависимости энергии прорастания от концентрации описывается уравнением:

X = -146,8884+4,3732*х-0,0321*хл2;

лабораторной всхожести: Х= 89,5659-14,649*х+0,5996*хЛ2;

длины проростка: X = -146,8884+4,3732*х-0,0321*хЛ2;

гибели от плесневых грибов: X = 89,5659-14,649*х+0,5996*хЛ2.

На основании проведенных лабораторных исследований можно утверждать, что химические удобрения, фунгициды в максимальных примененных концентрациях значительно угнетают ростовые процессы семян лиственницы. В тоже время эти же препараты, особенно полное минеральное удобрение и органо-минеральное «Гумирал-К» повышают их.

Защитные функции фунгицидов, примененных в опыте, по-разному влияют на поражение семян плесневением, так наибольший защитный эффект прослеживается у препаратов тилт в максимальной концентрации - 0,4% и альто в концентрации 0,2%.

4.2 Изучение роли микрофлоры почвы в разложении минеральных удобрений, проииконазола и ципроконазола Результаты лабораторного моделирования разложения минералы«)« удобрений, пропиконазола и ципроконазола в контролируемых условиях при постоянной влажности и температуре показали, что внесение его в почву в концентрации в 5 раз превышающей производственную, значительно замедляет разложение минеральных удобрений и фунгицидов по сравнению с полевыми условиями. В варианте с внесением тилта в нативную почву без мелиорантов за 90 суток его содержание уменьшилось на 15,0% (рис. 1), тогда как в естественных условиях при внесении в производственной концентрации его содержание за это же время уменьшается на 40-70%. Характер кривой напоминает таковой в варианте полевого опыта 2007 г. с использованием завышенной по сравнению с рекомендованной концентрации тилта, с лаг фазой, продолжительностью 28-30 суток, в течение которых содержание в почве снижается незначительно и ускорением этого процесса в последующий период. Варианты с минеральными удобрениями более быстро подвергаются разложению, по сравнению с тилтом и альто. Однако в стерильной почве этот показатель значительно выше, чем при этих же условиях в естественной почве (рис. 1 и 2). Очевидно, это связано с адаптацией микробного сообщества к стрессу. Стерилизация почвы приводит к практически полному прекращению разложения фунгицидов и незначительную потерю элементов питания минеральных удобрений, причем в основном азота, что наряду с предыдущим заключением позволяет констатировать ведущую

роль почвенной микрофлоры в процессах, обуславливающих снижение содержания тилта, ципроконазола и ЫРК в почве.

Рис. 1. Динамика разложения пропиконазола, ципроконазола и полного минерального удобрения в стерильной почве.

Рис. 2. Динамика разложения пропиконазола, ципроконазола и полного минерального удобрения в нативной почве.

43. Влияние почвенных мелиорантов на разложение пропиконазола, ципроконазола и минеральных удобрений.

Внесение в почву различных мелиорантов по различному воздействует на скорость разложения пропиконазола (рис. 3). Экранирование почвы слоем древесных опилок приводит к уменьшению количества тилта, попадающего в почву на 36,7% по сравнению с контролем.

В этом варианте также наблюдали и наиболее быстрое разложение пропиконазола, за время эксперимента его содержание снизилось на 50,7% от исходного. Очевидно, это связано с тем, что, сорбируя избыточные количества фунгицвда, опилки защищают микробное сообщество от стрессового воздействия, одновременно стимулируя его деятельность, являясь доступным питательным субстратом. В варианте с использованием в качестве мелиоранта «Гумирала-К» содержание пропиконазола снизилось на 24,1% относительно исходного, что

говорит о его положительном влиянии на процессы разложения фунгицида в почве. Влияния добавления в почву компоста ТБО на процесс разложения тилта доказать не удалось, поскольку на протяжении всего эксперимента отсутствовали статистически значимые различия с контролем в содержании пропиконазола.

В вариантах с применением ципроконазола происходит аналогичная ситуация. Максимально защищает почву от загрязнения вариант с древесными опилками, затем «Гумирал-К» и компост ТБО.

7,5 6.5 5,5 4,5 3,5 2,5 1,5

-Без мелиора *0 п илки -Компост ~Гум ирал-К

Экспозиция, суткв

Рис. 3. Влияние мелиорантов на динамику разложения пропиконазола в ненарушенной почве.

Внесение в почву различных мелиорантов по-разному воздействует на скорость разложения ципроконазола (рис. 3). Экранирование почвы слоем древесных опилок приводит к уменьшению количества тилта, попадающего в почву на 42,5% по сравнению с контролем.

В этом варианте также наблюдали и наиболее быстрое разложение пропиконазола, за время эксперимента его содержание снизилось на 46,6% от исходного. В варианте с использованием в качестве мелиоранта «Гумирала-К» содержание пропиконазола снизилось на 32,9% относительно исходного, что говорит о его положительном влиянии на процессы разложения фунгицида в почве. Влияния добавления в почву компоста ТБО на процесс разложения тилта снижает на 19,5%.

Что касается химических минеральных удобрений динамика в целом повторяет предыдущие результаты по другим вариантам. Таким образом, по способности ускорять разложение пропиконазола, ципроконазола и минеральных удобрений в почве испытанные мелиоранты можно расположить в следующий убывающий ряд: древесные опилки > Гумирал-К > компост ТБО.

4.4. Оценка воздействия фунгицидов и минеральных удобрений на состояние почвенной микрофлоры

Оценка активности целлюлазы (АЦ) аппликационным методом в вариантах полевых опытов 2005 - 2008 гг. (рис. 4) показала, что обработка тилтом в производственной концентрации повышает целлюлолитическую активность почвы. Увеличение степени разложения субстрата (хлопчатобумажной ткани) за 2 месяца инкубации здесь достигало 132,3216,4% относительно контроля. Тилт в меньшей дозе и другие фунгициды, такие как альто-супер в 0,1 % концентрации, альто 400 и чередование альто-400 и тилта не оказывает воздействия на этот показатель. В варианте с обработкой альто супер в концентрации 0,2% в 2006 и 2007 гг. получены аналогичные результаты. В 2005 г она не вызывала достоверных изменений АЦ, а в 2007 г увеличила ее на 12, 7% по сравнению с контролем. Варианты с

минеральными удобрениями и «Гумиралом-К» достоверно увеличивают степень разложения субстрата (хлопчатобумажной ткани), в среднем на 140,4- 220,1%. Следует отметить, что эти препараты при большей концентрации более активно влияют на процесс убыли целлюлозы.

Изучение динамики активности дегидрогеназы почвы в вариантах полевых опытов 2006 г. показало, что в контрольном варианте этот показатель претерпевает сезонные флуктуации, постепенно увеличиваясь в течение периода наблюдения, что согласуется с литературными данными (Галстян, 1974, Хазиев, 1982). Опыт выявил различный характер динамики активности дегидрогеназы (АДГ) в зависимости от дозы однократной обработки сеянцев (рис. 4). Сравнительно более низкие дозы (0,1 и 0,2 %) вызывают первоначальное увеличение АДГ на 171,5 - 212,3 % по сравнению с контролем, на 15 сутки различия становятся недостоверными и до завершения опыта находятся на уровне контроля. Более высокая (0,4%) концентрация рабочего растворов фунгицидов на 28 сутки вызывает достоверное угнетение АДГ на 19,341,4%, в то время как различия в остальных точках не являются статистически значимыми.

| 60

I 50

л 40

I 30 Б

£ 20 >.

Варианты

■ 2005 ■ 2006 Ш 2007 '

Тита 0,1% Тилт 0,2% Тилт 0.4% Алыо Супер 0,1%

Альта Альто Альто 400, МРК 1,0% Супер Супер + 0,2% 0,2% Тилт 0,2%

МРК2,0% Гумирап-К, Гумирал-К. Контроль 1,0% 2,0й

Рис. 4. Влияние препаратов на скорость разложения целлюлозы.

Динамика АДГ в вариантах с многократной обработкой другими использованными препаратами в концентрациях 0,2 % позволяет заключить, что препараты по-разному воздействуют на этот показатель. Наиболее ярко выраженную реакцию, выражающуюся в увеличении активности дегидрогеназы вызывает обработка альто-400. Она вызывала увеличение АДГ в 3,5-3,8 раз по сравненшо с таковой до обработки и на 434,4, 311,7 и 177,4% по сравнению с контролем после обработок в мае, июле и августе соответственно. Обработки тилтом вызывают увеличение АДГ в 1,8-4,4 раза по сравнению с таковыми до обработки и на 427,5 и 184,1% по сравнению с контролем в мае и июле соответственно.

Обработка тилтом в августе достоверных изменений в АДГ не вызывала. Обработка альто супер в мае и июле не оказывала влияния на АДГ, однако этот показатель был выше, чем в контроле, что, вероятно, связано с неоднородностью почвенных условий, а не с обработкой. В августе в этом варианте достоверных изменений АДГ по сравненшо с контролем не наблюдали.

Таким образом, анализ изменений ферментативной активности в вариантах с различными схемами защиты лиственницы от шютте показал, что тилт в производственной и двукратно сниженной концентрации оказывает стимулирующее воздействие как на АЦ, так и на АДГ, причем максимальный эффект достигается в течение 3-х суток после обработки и со временем он сглаживается. Альто 400 оказывает стимулирующее действие на АДГ, а альто супер угнетает целлюлозу. При многократных обработках эффект последующих оказывается менее выражен, а заключительная обработка, за исключением альто 400, уже не оказывает заметных изменений ферментативной активности. Минеральные удобрения и «Гумирал-К» оказывают стимулирующее воздействие как на АЦ, так и на АДГ.

4.5. Влияние тилта и альто на динамику респираторной активности, микробной биомассы и метаболического коэффициента в натурных условиях

Изучение динамики респираторной активности (РА) почвы в ходе полевого эксперимента 2007 г показало, что изменения, вызываемые внесением фунгицидов, происходят на фоне естественных сезонных флуктуаций, наблюдаемых в контрольном варианте (рис. 5). В июне РА составляла порядка 1,65 мг СОг/г почвы, в июле она снизилась до 1,22, а в августе вновь увеличилась и составила 1,78 мг СОг/г почвы, что согласуется с сезонным ходом величины гидротермического коэффициента. Известно (Ананьева и др., 1997), что величина РА почвы зависит от температуры и влажности и наличие осадков и температура в мае и августе оказались более благоприятными, чем в жарком и сухом июле.

Анализ динамики РА в вариантах с различными дозами тилта подтверждает закономерности, отмеченные в случае ферментов. Первое опрыскивание посевов фунгицидом оказало наибольшее стимулирующее воздействие на этот показатель, особенно производственная концентрация, вызвавшая увеличение РА в 1,4 раза по сравнению с исходной и на 41,2 % относительно контроля, однако при второй и третьей обработках реакция сообщества оказалась менее выраженной, увеличение РА относительно контроля составило 23,6 и 14,3% после второй и третьей обработок соответственно, воздействию видов и штаммов микроорганизмов.

Июнь После обработки Июль После обработки Август После обработки

До обработки До обработки До обработки

Период наблюдений [■0,10% Ш0,20% и Контроль^

Рис, 5. Влияние разных доз пропиконазола на респираторную активность почвы.

В варианте со сниженной концентрацией эти изменения были менее выражены. Экспериментально установленное снижение величины отклика сообщества при повторяющейся нагрузке находит подтверждение в работах предшественников (Круглов, 1991), констатирующих подобный эффект при длительном применении гербицидов и объясняется адаптацией микробного сообщества путем элиминирования чувствительных и отбора устойчивых к воздействию штаммов микроорганизмов

Анализ динамики РА в вариантах с различными дозами альто подтверждает закономерности, отмеченные в случае ферментов. Первое опрыскивание посевов фунгицидом оказало наибольшее стимулирующее воздействие на этот показатель, особенно производственная концентрация, вызвавшая увеличение РА в 1,8 раза по сравнению с исходной и на 55,1 % относительно контроля, однако при второй и третьей обработках реакция сообщества оказалась менее выраженной, увеличение РА относительно контроля составило 24,8 и 21,1% после второй и третьей обработок соответственно.

За период наблюдения биомасса микроорганизмов (МБ) претерпевает значительные сезонные изменения. В мае она максимальна и составляет порядка 2,2-3 мг Спис/г почвы в июле снижается и достигает минимальных значений порядка 1,10-1,11 мг Спи с/г почвы в

августе. В опытных вариантах на сезонные изменения накладывается эффект от обработки тилтом. Первая обработка в производственной концентрация вызвала снижение МБ в 4,1 раза по сравнению с исходной или на 83,5% относительно контроля, что, как будет показано в лабораторном опыте, связано с элиминированием почвенных грибов. К началу второй обработки МБ в варианте с 0,2% тилтом остается на 98,6 % ниже контроля и после обработки не изменяется, а в варианте с более низкой концентрацией снижается в 1,83 раза или на 45,4% относительно контроля. К началу третьей обработки различий между вариантами не наблюдали. Эффект третьей обработки заметен только в варианте с производственной концентрацией, здесь МБ не 31,2% гаже, чем в контроле. Здесь, как и в случае динамики РА можно отметить постепенное уменьшение реакции почвенной микрофлоры на воздействие, что может быть обусловлено с одной стороны адаптивными механизмами, а с другой, уменьшением доли фунгицида, попадающего на почву при последующих опрыскиваниях в связи с увеличением проективного покрытия сеянцев лиственницы.

В вариантах ципроконазолом, первая обработка в производственной концентрация вызвала снижение МБ в 4,9 раза по сравнению с исходной или на 93,1% относительно контроля, что, как будет показано в лабораторном опыте, связано с элиминированием почвенных грибов. К началу второй обработки МБ в варианте с 0,2% альто остается на 101,6 % ниже контроля и после обработки не изменяется, а в варианте с более низкой концентрацией снижается в 1,77 раза или на 65,4% относительно контроля.

Анализ динамики метаболического коэффициента (qCCh) позволяет констатировать наличие стресса микробного сообщества опытных вариантов, вызванного внесением тилта. По различным данным (Ананьева и др., 2002; Anderson, Domsch, 1990) в стабильно функционирующем сообществе ненарушенной почвы qCC>2 составляет 1-2. В нашем эксперименте первая обработка тилтом в производственной концентрации вызвала увеличение qCCb в 6 раз от исходного и на 669,3% относительно контроля, а сниженная концентрация не привела к заметным изменениям коэффициента К моменту второй обработки qC02 в варианте с 0,2% тилтом был на 230,8% выше, чем в контроле и после обработки не изменился, а варианте с меньшей, 0,1% концентрацией возросла в 3,1 раза по сравнению с исходной, или на 120,4% относительно контроля. К началу третьей обработки в обоих вариантах с тилтом qCC>2 был не намного выше контрольного, а влияния обработки на этот показатель в данном случае не наблюдали.

В целом, на фоне постепенного роста метаболического коэффициента, обусловленного сезонными изменениями, происходило постепенное его уменьшение после первоначального пикового роста, вызванного первой обработкой в варианте с производственной концентрацией тилта, причем последующие обработки не оказывали сколько-нибудь заметных изменений этого показателя. В варианте с более низкой концентрацией подобный, но менее выраженный эффект наблюдали при второй обработке. Как уже отмечалось при обсуждении динамики МБ это может быть обусловлено снижением чувствительности сообщества к стрессу в ходе его адаптации, либо снижением степени воздействия в связи с уменьшением доли фунгицида, попадающего на почву при опрыскивании.

Варианты с использованием ципроконазола в целом повторяют картину с применением пропиконазола. В нашем эксперименте первая обработка альто в производственной концентрации вызвала увеличение qCC>2 в более, чем 7 раз от исходного содержания и на 841,2% относительно контрольного варианта.

4.6. Влияние тилта, альто и их сочетаний с мелиорантами на респираторную активность, биомассу микроорганизмов и метаболический коэффициент в лабораторном эксперименте Воздействие пропиконазола на состояние микрофлоры почвы оценивали в 2007 г. в условиях лабораторного моделирования. В качестве контролируемых параметров были выбраны респираторная активность почвы, биомасса почвенных микроогранизмов и метаболический коэффициент, как наиболее часто используемые интегральные показатели микробного стресса (Ананьева с соавт., 1985; Elmholt, 1992; Anderson, Domsch, 1993).

В контрольном варианте эти параметры с течением времени претерпевали значительные изменения (рис. 6). Начальное снижение биомассы и рост дыхательной активности и метаболического коэффициента очевидно связано с реакцией почвенного сообщества на манипуляции с почвой при подготовке к эксперименту (перемешивание, увлажнение).

Экспозиция, сутки

Рис. 6. Динамика респираторной активности почвы, обработанной тилтом 0,2% и одновременно тилтом 0,2% и нистатином (100 мг/кг).

По прошествии 15 суток респираторная активность снизилась и в дальнейшем до конца эксперимента оставалась на уровне 0,33 мгСОг/г почвы. Биомасса достигла максимального значения на 30 сутки а к 60 суткам эксперимента незначительно снизилась по сравнению с исходной. Аналогичные результаты получены при использовании шшроконазола рис. 7.

Экспозиция, сгутки

Рис. 7. Динамика респираторной активности почвы, обработанной ципроконазолом 0,2% и одновременно ципроконазолом 0,2% и нистатином (100 мг/кг).

Как видно из рисунка максимальная РА в варианте совместного применения ципроконазола и нистатина, далее следует контрольный вариант и вариант с применением одного ципроконазола. Причем максимально это проявляется на 15 сутки затем РА плавно снижается.

Результаты эксперимента показали, что внесение в почву производственной концентрации тилта вызывает начальное стимулирование респираторной активности, которая на 5 сутки эксперимента сменяется ингибированием, а на 60 сутки респираторная активность становится достоверно меньше чем в контроле. Обработка тилтом практически не повлияла на величину микробной биомассы, только на 30-е сутки она была достоверно меньше чем в контроле, однако к концу эксперимента это различие нивелируется.

Увеличение метаболического коэффициента на 15 сутки на 56,6% по сравнению с контролем свидетельствует о функционировании микробного сообщества в условиях стресса, однако, со временем этот эффект сглаживается и к концу эксперимента значение qC02

находится на уровне контроля. Измерение бактериальной составляющей респираторной активности с использованием для ингибирования жизнедеятельности грибов нистатина показало значительное снижете контролируемого показателя в 1-е сутки после обработки тилтом относительно контроля, а затем резкое увеличение с максимумом на 15-е сутки инкубации. К концу эксперимента на 60-е сутки бактериальная составляющая респираторной активности снизилась до уровня суммарной. Приведенные данные свидетельствуют об избирательном действии тилта на грибную составляющую микробоценоза почвы. Таким образом, приведенные результаты свидетельствуют о том, что внесение тилта в почву в производственной концентрации приводит к стрессу микробного сообщества, который, однако, на 60 сутки оно преодолевает.

Аналогичная картина прослеживается и в вариантах с применением ципроконазола (рис. 8 и 9). Таким образом, приведенные результаты свидетельствуют о том, что внесение ципроконазола в почву в производственной концентрации приводит к стрессу микробного сообщества, который, однако, на 60 сутки оно преодолевает. Если сравнивать этот показатель с тилтом и ципроконазолом, то становится очевидным, что максимальный стресс микробное сообщество испытывает при применении ципроконазола.

1 о,э о. в I °г 6 о.в • $ 0.5 I ч о,э 0.2 о,1 ........................................................................................................................................................................................................."2.........................................................

/ \

\ ^ ^--Г ----

3 5 15 ЗО вО Экепоанция, «утки | е«э мигморянтов ■ ■ ■ -■» Контроль |

Рис. 9. Динамика метаболического коэффициента микрофлоры почвы, обработанной ципроконазолом 0,2%.

В ходе лабораторного эксперимента контролируемые показатели во всех вариантах испытывали значительные колебания, в которых, несмотря на индивидуальный характер в каждом случае, можно выделить общие тенденции, обусловленные воздействиями, вызванными манипуляциями с почвой при постановке к эксперименту (перемешивание, увлажнение и т.д.). Во всех вариантах, за исключением варианта с «Гумиралом-К» наблюдали начальное увеличение РА почвы, происходившее синхронно с контрольным вариантом. После достижение максимальных значений на 15 сутки инкубирования этот показатель во всех вариантах снижался, достигая на 60 сутки значений близких к исходным. В случае МБ единой

закономерности во временной динамике не наблюдали, однако можно отметить общее для всех опытных вариантов начальное снижение биомассы, которое после 5 суток инкубации во всех вариантах с применением мелиорантов сменяется ростом. На 30 сутки в динамике МБ разных вариантов появляются значительные различия, которые, однако, к концу опыта уменьшаются. На 60 сутки МБ в вариантах с компостом и опилками достоверно выше, чем в контроле, а в вариантах с «Гумиралом-К» и без мелиорантов была на уровне контроля. Подобные флуктуации находят отражение и в динамике производной от двух предыдущих показателей величины qC02, однако, колебания этого показателя индивидуальны для каждого варианта. Внесение компоста и гумирала-а вызывает наибольшее (в 1,7-2,8 раза соответственно) среди всех вариантов начальное увеличение коэффициента. В варианте с опилками динамика этого показателя практически совпадает с таковой в контроле. По окончании эксперимента на 60 сутки значения qCC>2 во всех вариантах не отличались от контроля.

Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что внесение в почву таких мелиорантов, как компост ТБО и «Гумирал-К» оказывают стрессовое воздействие на микрофлору, которое усиливает негативное влияние фунгицидов, что, особенно в первые несколько суток после обработки, вызывает резкое снижение микробной биомассы, увеличение РА, и, как следствие, увеличение qCC>2. Подобные изменения неоднократно отмечали в исследованиях, связанных с применением в качестве мелиорантов компостов ТБО.

Как правило, этот негативный эффект связывают с действием тяжелых металлов, в больших количествах содержащихся в них (Селивановская, 2003, Токарев, 2004).

Применение древесных опилок, как экранирующего и поглощающего фунгициды материала не оказало существенного воздействия на состояние микробного сообщества, оцениваемого по величине метаболического коэффициента, однако величина РА в этом варианте практически на протяжении всего эксперимента была достоверно выше, чем в контроле, что, вероятно, связано с интенсификацией метаболизма микроорганизмов в ответ на внесение легко доступного субстрата.

Полученные результаты согласуются с данными эксперимента по оценке влияния мелиорантов на скорость разложения пропиконазола и ципроконазола в почве, что подтверждает правильность сделанных выводов. Наиболее эффективным и безопасным средством снижения негативного воздействия опрыскивания фунгицидами на микрофлору почвы и ускорения его разложения является экранирование древесными опилками слоем 1 см. Использование компоста ТБО и «Гумирала-К» в описанных дозах не дает требуемого эффекта, лишь усиливая негативное действие фунгицида на микрофлору.

4.7. Изучение скорости разложения пропиконазола и ципроконазола в сеянцах лиственницы и почве

Данные химического анализа содержания пропиконазола и ципроконазола в образцах сеянцев, отобранных после первого за сезон 2005 г. опрыскивания позволяют констатировать следующее.

Сравнительный анализ динамики пропиконазола и ципроконазола в усредненном образце, хвое, стеблях и корнях сеянцев по результатам 2005 г. показывает, что в результате быстрого начального перераспределения фунгицида в организме растения уже на 3-й сутки после обработки органы сеянцев не различаются по содержанию в них пропиконазола. Наиболее быстро фунгицид исчезает из хвои в первые 7 суток после обработки, а затем убыль концентрации замедляется и через 56 суток содержание фунгицида в хвое превышает таковое в стеблях и корнях. Снижение содержания в корнях и, одновременно, резкое его увеличение в стеблях и незначительное в хвое на 28-е сутки и последующее снижение содержания в стеблях при сохранении фунгицида в хвое позволяет предположить возможность не только базипетального, но и акропетаньного движения этого соединения в растении и перераспределения его в органах с течением времени.

Результаты сравнительного анализа изменения содержания пропиконазола в хвое и в целом по растению подтверждают большую скорость исчезновения фунгицида из ассимилирующего органа, однако равенство в содержании достигается не на 3, как в 2005 г., а

на 8-е сутки, что, вероятно, свидетельствует о замедлении обменных процессов в растении при менее благоприятных погодных условиях изучаемого периода в 2006 г.

По данным литературы (Лысов, 2003; Ямшпсов, 2002) от 23-56% применяемых химикатов попадают в почву. Результаты полевых экспериментов показали, что значительная часть пропиконазола попадает в почву при первом опрыскивании. Пропиконазол претерпевает в почве сравнительно медленную трансформацию.

Обобщая результаты изучения динамики пропиконазола и ципроконазола в почве при однократном внесении в опытах 2005 и 2006 гг. можно констатировать наличие зависимости характера кривой его исчезновения от концентрации рабочего раствора. В производственной (0,2%) и в 2 раза сниженной по сравнению с ней дозе обработки можно наблюдать ниспадающею кривую, причем при меньшей дозе снижение содержания происходит медленнее. Использование для обработки концентрации в два раза превышающая производственную (0,2%) приводит к смене типа кривой, что наталкивает на мысль от двух функциональных уровнях воздействия фунгицида на основной агент его разложения в почве - ее микрофлору.

Подобная закономерность была отмечена в работе по изучению разложения дифеноконазола в почве (Thorn et al., 1997) при его внесении в концентрациях 0,1 и 1,0 мг/кг. Во втором случае кривая разложения этого фунгицида имела ярко выраженную сигмоидальную форму с продолжительной акклимационной фазой.

Результаты химического анализа пропиконазола и ципроконазола в образцах, отобранных осенью по завершении вегетационного периода и весной перед выкопкой сеянцев, по завершении двухлетнего цикла выращивания сеянцев показали, что содержание пропиконазола в варианте с производственной концентрацией в 5,75 - 2,5 раза соответственно превышало санитарно-гигиеническую ОДК для этого типа почв, составляющую 0,2 мг/кг.

4.8. Миграция фунгицидов и минеральных удобрений по почвенному профилю

Распределение остатков пропиконазола и ципроконазола по профилю серой лесной почвы питомника, изученное по истечении 10 дней после 3-его опрыскивания, имеет бимодальный характер. Большая пасть накапливается в верхнем 2 сантиметровом горизонте, что согласуется с литературными данными (Riise et al., 2001). Наличие второго, меньшего пика содержания на глубине 10 см, возможно, связано с миграцией фунгицида в сорбированном тонкой фракцией почвы состоянии при их вымывании из вышележащих слоев. Отсутствие пропиконазола в более глубоких слоях (ниже 10 см) говорит об отсутствии риска загрязнения грунтовых вод в зоне воздействия питомника этим соединением. Что касается ципроконазола то он проникает в более глубокие слои почвы и его содержание в слое почвы значительно выше.

Минеральные удобрения проникают на глубину до 35 см (на глубину пахотного слоя), и их количество значительно выше, чем у фунгицидов. Это объяснятся тем, что в почве питомника кроме вносимых удобрений присутствуют элементы питания содержащиеся в почвах этого типа. Причем в распределении элементов питания главным образом присутствует азот и калий, за счет большей подвижности.

ВЫВОДЫ

1. При применении минеральных удобрений, тилта и альто в производственных концентрациях в условиях натурных исследований по истечении 60 суток их концентрация в почве уменьшается на 45- 77%. При увеличении доз этих препаратов до рекомендованных технологиями выращивания сеянцев в лесных питомниках концентрация их в почвах уменьшается не значительно на 15-35%, что говорит о стрессе микробного сообщества и уменьшению разложения химических средств.

, 1,4- 1,8 раза по сравнению с контрольными вариантами. Влияние тилта и альто на микробную биомассу значительна, и вызывает ее снижение в опытных образцах. В контрольных вариантах угнетения биомассы не наблюдается.

3. Исследования динамики метаболического коэффициента qC02 позволяет сделать заключение о том, что фунгициды тшгг и альто угнетают микробное сообщество. Степень угнетения прямо пропорциональна концентрации используемых препаратов. Данные свидетельствуют об избирательном действии тилта и альто на грибную составляющую микроценоза почвы. Внесение этих препаратов в почву вызывает угнетение микробного сообщества, которое на 60 сутки преодолевается.

4. На основе данных измерений функциональных показателей микробиологической активности почвы (АЦ, АДГ, РА, МБ, qCCh) показано, что максимальное стрессовое воздействие на почвенную микрофлору оказывает применение ципроконазола (альто, альто супер), пропиконазола (тилт) и не значительное - минеральные удобрения в производственных концентрациях. К окончанию вегетационного периода соответствующие показатели состояния почвенного микробного сообщества приходят в норму.

5. Интенсивность распада пропиконазола, ципроконазола и минеральных удобрений в почве возрастает при применении некоторых почвенных мелиорантов (древесные опилки, «Гумирал-К», компост ТБО). Максимальный распад обеспечивают древесные опилки.

6. В условиях Среднего Поволжья основная часть пропиконазола и ципроконазола, попадающего в почвы питомников, концентрируется в верхнем до 15 см, наиболее гумусированном горизонте, при этом риск загрязнения грунтовых вод этими соединениями отсутствует. Минеральные удобрения проникают на большую глубину - до 35 см, что говорит о риске загрязнения грунтовых вод.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Наиболее эффективным и безопасным средством снижения негативного воздействия опрыскивания фунгицидами на микрофлору почвы и ускорения их разложения является экранирование почвы древесными опилками слоем 1 см.

2. С целью уменьшения негативного воздействия фунгицидов на почву питомников перед опрыскиванием проводить мульчирование посевов древесными опилками, либо применять почвенный мелиорант «Гумирал-К» в концентрации 0,1%.

СПИСОК ПЕЧАТНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Ямалеев Р.Х. Особенности развития древесных растений в условиях лесных питомников Среднего Поволжья // Академическая наука и ее роль в развитии производительных сил в северных регионах России. - Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2006. - Электронный ресурс (CD ROM), раздел «08. Проблемы биоразнообразия и состояния северных регионов».

2. Кулагин A.A., Ямалеев Р.Х. К вопросу о создании высокопродуктивных насаждений с участием лиственницы Сукачева (Larix sukaczewii Dyl.) // Материалы докладов I Всероссийской молодежной научной конференции «Молодежь и наука на севере». Том III. XV Всероссийская молодежная научная конференция «Актуальные проблемы биологии и экологии». - Сыктывкар, 2008. - С. 145-147.

3. Кулагин A.A., Ямалеев Р.Х. Особенности выращивания древесных растений в условиях лесных питомников Среднего Поволжья // Труды Института биоресурсов и прикладной экологии (Материалы Международной конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий»). - Оренбург, 2008. - С. 68-69.

4. Ямалеев Р.Х., Кулагин A.A. О возможностях формирования насаждений с участием лиственницы Сукачева (Larix sukaczewii Dyl.)// Материалы VIII Международной конференции молодых ученых «Леса Евразии - Северный Казказ». -Сочи, 2008.-С. 312-313.

5. Кулагин A.A., Ямалеев Р.Х, Сахнов В.В. Особенности развития сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и лиственницы Сукачева (Larix sukaczewii Dyl.) в лесных питомниках Среднего Поволжья // Аграрная Россия. - 2009. - №4. - С. 3 5-46.

, Отпечатано с готовых диапозитивов в ООО «Принт+»,

№ П8, тираж 100, печать л. 2,0, 450054, пр. Октября, 71.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ямалеев, Ралиф Харрасович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА СЕЯНЦЫ И ПОЧВЫ ПИТОМНИКОВ

Обзор литературы)

1.1. Влияние удобрений на экологию питомника

1.2. Проблемы нормирования пестицидов в окружающей среде

1.2.1. Экологические проблемы, 18 возникающие при применении пестицидов

1.2.2. Миграция и деградация пестицидов в агроэкосистемах

1.2.3. Взаимодействие пестицидов и микроорганизмов в почве

1.2.4. Нормирование пестицидной нагрузки на агроценоз

Глава 2. КРАТКАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ 37 ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Климат

2.1.1. Рельеф, геология, почвы и гидрология

2.1.2. Растительность

2.1.3. Метеорологическая характеристика вегетационных периодов

2005-2007 гг.

Глава 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Краткая характеристика объектов исследований

3.2 Лабораторные методы исследований (изучение разложения 51 фунгицидов in vitro).

3.3 Полевые методы исследований

3.4 Статистика

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

4.1 Влияние химических средств на посевные качества семян и развитие проростков лиственницы сибирской

4.2. Изучение роли микрофлоры почвы в разложении минеральных 66 удобрений, пропиконазола и ципроконазола

4.3. Влияние почвенных мелиорантов на разложение 68 пропиконазола, ципроконазола и минеральных удобрений

4.4. Оценка воздействия фунгицидов и минеральных удобрений на 72 состояние почвенной микрофлоры

4.4.1. Влияние тилта, альто и минеральных удобрений на фермен тативную активность почвы питомника

4.5. Влияние тилта и альто на динамику респираторной активнос ти. 75 микробной биомассы и метаболический коэффициент в натурных условиях

4.6. Влияние тилта, альто и их сочетаний с мелиорантами на 82 респираторную активность, биомассу микроорганизмов и метаболический коэффициент в лабораторном эксперименте

4.7.Изучение скорости разложения пропиконазола и ципроконазола 92 в сеянцах лиственницы и почве

4.8. Миграция фунгицидов и минеральных удобрений по 100 почвенному профилю.

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологическое нормирование нагрузки химических средств на агроценозы лесных питомников"

Основной и наиболее значимой задачей лесного хозяйства Республики Татарстан, как малолесного региона, является обеспечение потребности в высококачественном посадочном материале и в тоже время оценка связи между растениями и средой произрастания на исследуемой территории. Одной из перспективных для лесовосстановления древесных пород является лиственница, выращивание которой осуществляют в течение двухлетнего цикла в лесных питомниках по отработанной технологии (Тимофеев, 1968; Исайкин, 1968; Ведерников, Федорова, 1981). Существующие приемы повышения качества выращиваемых сеянцев хвойных пород используют весь комплекс мероприятий: соответствующую обработку почвы, подготовку семян, рациональную технологию посева, интенсивный уход, применение средств защиты, стимуляторов роста растений и минеральных удобрений. Эти приемы обеспечивают получение стандартного посадочного материала. Существенным препятствием на этом пути является болезнь шютте лиственницы, ежегодно поражающая в среднем 20%, а в годы эпифитотий 90% сеянцев, снижающая их сортность и приживаемость в культурах (Журавлев, Соколов, 1947; Журавлев, 1963, Журавлев с соавт., 1974; Воробьева, 1958; Шафранская, 1957, 1958, 1960; Мороз, 1964, 1962; Яковлев, 1968, 1969, 1971; Новохатка, 1967; Павес, Пылдмаа, 1966; Алелекова, 1967; Коссинская, 1967; Ведерников, Федорова, 2001). Существующая в рамках систем выращивания и защиты сеянцев древесных пород технология химической защиты лиственницы предусматривает использование фунгицидов системного действия, таких как тилт 250ЕС и альго супер.

Вместе с тем, существуют данные о снижении продуктивности питомников в результате накопления пестицидов в почве (Воробьева, 1998), а также снижают эффективности защиты посевов от болезни в результате грубейшего нарушения сроков опрыскиваний, использования малорезультативных фунгицидов и снижения их расхода (Ведерников, 2002) говорят о необходимости усовершенствования существующей системы химической защиты с учетом требований экологической безопасности биоценоза.

В настоящее время особое значение приобретают исследования, связанные с оценкой антропогенного воздействия на окружающую среду. Среди веществ антропогенного происхождения минеральные удобрения и пестициды в силу ряда особенностей являются одними из самых опасных для биосферы загрязнителей (Панин, 2002; Букач, 2005; Барановскский, 2005). Почвенный покров с его микробным населением, как основной реципиент, осуществляющий первичное связывание и трансформацию ксенобиотиков в экосистеме, является одновременно и наиболее уязвимым ее компонентом, от состояния которого зависит продуктивность системы в целом. Существующие методы к нормированию антропогенной нагрузки на почву (Гончарук, Сидоренко, 1986; Ракитский, 1999) предполагают скорее благополучие контактирующих с почвой сред, таких как грунтовые воды, воздух, выращиваемая растениеводческая продукция и слабо ориентированы на обеспечение стабильного функционирования этого компонента агроценоза.

Таким образом, важнейшей проблемой на пути дальнейшего использования минеральных удобрений и фунгицидов в лесном хозяйстве РТ является оценка их воздействия на агроцеиозы и последующее нормирование нагрузки для создания эффективной и экологически обоснованной технологии выращивания и химической защиты сеянцев в питомниках.

Цель настоящей работы - определить экологически безопасные нормы и параметры применения минеральных удобрений и фунгицидов в лесных питомниках в системе «почва лесного питомника - лиственница сибирская (Larix sibirica Ledb.)».

Задачи исследования:

1. Охарактеризовать влияние минералыплх удобрений на почвенные условия и биометрические показатели сеянцев лиственницы сибирской.

2. Оценить состояние микрофлоры почвы питомника в условиях применения различных фунгицидов (пропикопазол и ципроконазол) и удобрений в лабораторных и полевых экспериментах.

3. Изучить и описать процесс разложения пропиконазола, ципроконазола и минеральных удобрений, при варьировании почвенных мелиорантов в полевых и лабораторных условиях, охарактеризовать профильное распределение их остатков в почве.

Научная новизна:

Впервые в условиях лабораторного и полевого экспериментов найдены допустимые уровни внесения пропиконазола, ципроконазола и минеральных удобрений обеспечивающие оптимальную микробиологическую активность почвы лесного питомника.

В условиях Среднего Поволжья изучено профильное распределение остатков минеральных удобрений, ципроконазола и пропиконазола в почве как основа оценки риска загрязнения грунтовых вод в зоне воздействия лесного питомника.

Показано, что по способности ускорять разложение минеральных удобрении п фунгицидов в почве использованы почвенные мелиоранты: древесные опилкп, «Гумирал-К», компост ТБО.

На защиту выносятся следующие положения: 1. Фунгициды и минеральные удобрения в различных концентрациях влияют на лабораторную всхожесть, энергию прорастания семян и поражаемость плесневением проростков лиственницы сибирской и могут служить основой успешного развития растений при улучшении почвенно-грунтовых условий.

2. Влияние фунгицидов (тилт и альто) и минеральных удобрений па микробиологическую активность почв в лабораторном и полевом исследовании достоверно значимо. Примененные в ходе экспериментов мелиоранты уменьшают негативное влияние химических препаратов па микрофлору почвы. При применении почвенных мелиорантов (древесные опилки, «Гумирал-К» и компост ТБО) риск загрязнения почв и грунтовых вод от фунгицидов и минеральных удобрений значительно уменьшается.

Декларация личного участия. Закладка и проведение полевых лабораторных опытов, отбор и подготовка проб почвы и сеянцев, выполнение биохимических экспериментов, камеральные работы, статистическая обработка полученных результатов, их обобщение и формулирование выводов выполнялись лично соискателем. За период исследования было обследовано около 320 образцов почвы более 7000 сеянцев лиственницы, у которых проведены около 49000 измерений.

Публикации. Основные результаты исследований изложены в 5 печатных работах, в том числе в 1 статье в журнале, рекомендованном ВАК России.

Апробация работы. В период выполнения работ с 2004 по 2008 гг. результаты исследований докладывались па XV Всероссийской молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар,

2008), Международной конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий» (Оренбург, 2008) и VIII Международной конференции молодых ученых «Леса Евразии - Северный Казказ» (Сочи, 2008).

Организация исследований. Исследования проводились в рамках выполнения проектов «Восстановление и формирование лесных экосистем в критических ландшафтах Башкортостана» (грант РФФИ №08-04-97017; грант АП РБ №40/3 5-Г1) и НИР по тематическому плану МОИ РФ проведения фундаментальных исследований (подраздел 01.11 гл.073) «Лапдшафтно-экологическое обоснование лесной рекультивации отвалов горно-добывающей промышленности».

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 125 страницах и включает введение, 4 главы, выводы и практические рекомендации, 9 таблиц, 39 рисунков, список литературы, включающий 170 наименований, в том числе 69 па иностранных языках и приложений.

Заключение Диссертация по теме "Ботаника", Ямалеев, Ралиф Харрасович

выводы

1. При применении минеральных удобрений, гилта и альто в производственных концентрациях в условиях натурных исследований по истечении 60 суток их концентрация в почве уменьшается на 45- 77%. При увеличении доз этих препаратов до рекомендованных технологиями выращивания сеянцев в лесных питомниках концентрация их в почвах уменьшается не значительно на 15-35%, что говорит о стрессе микробного сообщества и уменьшению разложения химических средств.

2. Применяя почвенные мелиоранты: древесные опилки, компост ТБО и «Гумирал-К» можно значительно снизить токсическое воздействие минеральных удобрений и фунгицидов (альто и тилт) на микробное сообщество. Анализ динамики респираторной активности показывает стимулирующее воздействие пропиконазола и в меньшей степени ципроконазола в 1,4- 1,8 раза по сравнению с контрольными вариантами. Влияние тилта и альто на микробную биомассу значительна, и вызывает ее снижение в опытных образцах. В контрольных вариантах угнетения биомассы не наблюдается.

3. Исследования динамики метаболического коэффициента qC02 позволяет сделать заключение о том, что фунгициды тилт и альто угнетают микробное сообщество. Степень угнетения прямо пропорциональна концентрации используемых препаратов. Данные свидетельствуют об избирательном действии тилта и альто на грибную составляющую микроценоза почвы. Внесение этих препаратов в почву вызывает угнетение микробною сообщества, которое на 60 сутки преодолевается.

4. На основе данных измерений функциональных показателен микробиологической активности почвы (АЦ, АДГ, РА, МБ, qC02) показано, что максимальное стрессовое воздействие на почвенную микрофлору оказывает применение ципроконазола (альто, альто супер), пропиконазола (тилт) и не значительное - минеральные удобрения в производственных концентрациях. К окончанию вегетационного периода соответствующие показатели состояния почвенного микробного сообщества приходят в норму.

6. В условиях Среднего Поволжья основная часть пропиконазола и ципроконазола, попадающего в почвы питомников, концентрируется в верхнем до 1 5 см, наиболее гумусированном горизонте, при этом риск загрязнения грунтовых вод этими соединениями отсутствует. Минеральные удобрения проникают на большую глубину - до 35 см, что говорит о риске загрязнения грунтовых вод.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ямалеев, Ралиф Харрасович, Уфа

1. Ампилогов Н.Е. Влияние минеральных удобрений на детоксикацию леиацила в дерново-подзолистой почве/ Н.Е. Ампилогов, Ю.Я. Спиридонов, J1.B. Пыжикова,

2. В.А. Завадская// Агрохимия 1988. - №8. - С.89-93.

3. Ананьева Н.Д. Влияние высушивания-увлажнения и замораживаппя-оттаивания на устойчивость микробных сообществ почвы/ Н.Д. Ананьева, Е.В. Благодатская, Т.С. Демкина// Почвоведение 1997.- №9.-С. 1 132-1136.

4. Ананьева Н.Д. Комплексный подход к изучению поведения пестицидов в почве/ Н.Д. Ананьева, Т.С. Демкина, Е.В. Благодатская, В.П. Сухопарова, В.И. Абеленцев// Почвоведение 1985. - №6 - С. 763-769.

5. Ананьева Н.Д. Оценка устойчивости микробных комплексов почв к природным и антропогенным воздействиям/ Н.Д. Ананьева, Е.В. Благодатская, Т.С. Демкина// Почвоведение 2002. - №5. - С. 580-587.

6. Барановский В.В. Воздействие аэротехногенного загрязнения и низовых пожаров на сосновые насаждения (на примере Каменск-Уральского промышленного района)/ В.В. Барановский// Автроф. дис. на соискание к. с.-х. наук, Екатерипинбург, 2005,- 22 с.

7. Безопасное применение пестицидов: Четырнадцатый докл. Ком. экспертов ВОЗ по биологии и уничтожению переносчиков болезней: Пер. с англ./ ред. Е.К. Кудрявцева. М.: Медицина, 1996. - 39 с.

8. Благодатская Е.В. Оценка устойчивости микробных сообществ в процессе разложения поллютантов в почве/ Е.В. Благодатская, Н.Д. Ананьева// Почвоведение. 1996.-№ 1 .-С. 1341 -1346.

9. Благодатская Е.В. Характеристика состояния микробного сообщества по величине метаболического коэффициента/ Е.В. Благодатская, Н.Д. Ананьева. Т.Н. Мякшина// Почвоведение.- 1995.-№2.-С.205-210.

10. Борзилов В.А. Моделирование поведения пестицидов с помощью ARM-модели/ В.А. Борзилов, И.В. Драголюбова// Прогнозирование поведения пестицидовв окружающей среде.: Тр. II Советско-амер. сим. Д.: Гидромечеоиздат, 1984. - С. 137-147.

11. Ведерников Н.М. Защита хвойных сеянцев от болезней / Н.М. Ведерников, В.Г. Яковлев. М.: Лесная пром-ть, 1972.-е.89.

12. Ведерников Н.М. Научный отчет по теме " Технологии интегрированных лесозащитных мероприятий с использованием биологических и химических среде i в" /Н.М. Ведерников, Н.С. Федорова, А.В. Токарев, В.В. Сахнов // Филиал ФГУ ВНИИЛМ, Казань.-2004 г. с.37.

13. Воронкова А.Б. Компостные удобрения при выращивании сеянцев ели на дерново-подзолистых почвах / А.Б. Воронкова // Обзорная информация. ЦБНТИ. -М.:- 1973.- с. 12.

14. Галстян Ферментативная активность почв Армении// Тр. НИИ почвовед, и агрохимии МСХ АрмССР. вып.8, 1974. - 275 с.

15. Голышин Н.М. Новые системные фунгициды и их использование ЖВХО. 1984. Т.29. - № 1. - С.74.

16. ГОСТ 13056.6-97. Семена деревьев и кустарников. Методы определения всхожести: Введ.01.07.98. Минск: Изд-во стандартов, 1 998. - 27 с.

17. ГОСТ 26207-91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО,- Введ.01.07.93.-М.: Изд-во стандартов, 1992.-6 с.

18. ГОСТ 26213-91. Почвы. Методы определения органического вещества. Введ.01.07.93.-М.: Изд-во стандартов, 1992.-6 с.

19. ГОСТ 26483-85. Почвы. Определение рН солевой вытяжки, обменной кислотности, обменных катионов, содержание нитратов, обменного аммония и подвижной серы методами ЦИНАО. Введ.01.07.86.-М.: Изд-во стандартов, 1987.-43 с.

20. ГОСТ 27821-88. Почвы. Определение суммы поглощеных оснований по методу Каппена. Введ.01.01.90.- М.: Изд-во стандартов, 1988.-4 с.

21. Государственный доклад. О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды республики Татарстан в 2002 году. Казань, 2003, С. 77.

22. Гриньченко A.M. Почвоведение / A.M. Гриньчепко, Г.Я. Чесняк, О.А. Чесняк- М., 1969.-е. 313.

23. Долгова А.И. Активность некоторых оксидорудуктаз как диагностический показатель, характеризующий почвы, загрязненные промышленными выбросами// Почвоведение 1978. - №5. - С. 93-97.

24. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта/ Б.А. Доспехов // М.:- Колос, 1968., 336 с.

25. Дурманов А. Н. Международные экологические проблемы в области защиты растений// Защита и карантин растений. 1999. - № 12. - С. 4-5.

26. Жолдакова З.И., Синыцина О.О., Харчевникова Н.В., Зайцев II.А. Проблема единого эколого-гигиенического нормирования химических веществ в окружающей среде. // Гиг. и сан. —1998. —№4. —С. 57-62.

27. Звягинцев Д.Г. Структурно-функциональная организация сообществ наземных экосистем/Д.Г. Звягинцев, Т.Г. Добровольская, И.Г1. Бабьева, Г.М. Зснова, Л.В. Лысак// Экология и почвы. Пущино., 1998. - Т.2. - С. 34-83.

28. Звягинцев Л.Г. Изменения в комплексе почвенных микроорганизмов при антропогенных воздействиях/ Л.Г. Звягинцев, B.C. Гусев, С.В. Левин// Успехи почвоведения. :М., 1986., С. 64-68.

29. Зиганшина P.M. Закономерность действия минеральных удобрений па окультуренных почвах/ P.M. Зиганшина// Тез. докл. науч.-практ. конф. проф.-ripen, состава: Посвящ. 70-летнему юбилею Перм. ин-та,- Пермь, 1988.- С. 57-58.

30. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды ML: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.

31. Исайкин В.И. Внедрение лиственницы в лесные насаждения Татарии / В.И. Исайкин и др. -Внедрение лиственницы в лесные культуры// М.: Лесная промышленность- 1968.- С.97-101.

32. Колобов Н.В. Климат Среднего Поволжья / Н.В. Колобов // Изд-во Казанского ун-та, 1968, 252 с.

33. Колобов Н.В. Физико-географические условия и сельскохозяйственные особенности Татарии.- В сб.: Климатические условия Татарской АССР и их использование в сельском хозяйстве / Н.В. Колобов // Изд-во Казанского университета, 1962.

34. Красильников Н.А. О токсикозе подзолистых почв/ Н.А. Красильников, А.И. Кореняко, Т.Г. Мирчинк// Изв. АН СССР: Сер. Биология. 1955. - № 3. - С.45-47.

35. Красильников Н.А. О токсикозе подзолистых почв/ Н.А. Красильников, А.И. Кореняко, Т.Г. Мирчинк// Изв. АН СССР: Сер. Биология. 1955. - № 3. - С.45-47.

36. Кротков Ф.Г., Терман А.В. К вопросу о принципах нормирования в гигиенической практике // Гиг. и сан. —1970. —№6. —С. 64-66.

37. Круглов Ю.В. Микрофлора почвы и пестициды. М.: Агропромиздат, 1991.- 128 с.

38. Крутов В.И. Обоснование системы защиты сосны обыкновенной от грибных болезней в лесных питомниках и культурах таежной зоны европейского севера СССР: Автореф. дис. к. б. наук / В.И. Крутов.- Ленинград, 1987.- с. 24.

39. Ксенофонтова О.Ю. Влияние пестицидов на почвенные микроорганизмы Нижнего Поволжья/ О.Ю. Ксенофонтова// Сельскохозяйственная микробиология в XIX-XXI вв.: Тез. докл. Всероссийск. конф. СПб., 2001. - С.28.

40. Кутузова Р.С. Микробиологическая трансформация азота и ингибиторы нитрификации/ Р.С. Кутузова// Агрохимия 1994. - №5. - С. 22-34.

41. Ладонин В.Ф. Рациональное сочетание гербицидов и удобрений в посевах сельскохозяйственных культур/ В.Ф. Ладонин, A.M. Алиев. М.: ВИУА. 1991.-271 с.

42. Лазарев Н. В. Проблема изучения токсических свойств вновь появляющихся в промышленности веществ. // Гигиена труда и проф. заболев. — 1962.—№11.— С. 6-11.

43. Лазарев Н.В. Токсикология и адаптология / Общие вопросы промышленной токсикологии. Материалы 1 Всесоюзной конференции. 13-16 января 1967 г.—М., 1967.—С. 7-10.

44. Лазарев Н.В. Введение в геогигиену / Ответственный редактор Н.В. Лазарев. — М., Л.: "Наука", 1966. —322 с.

45. Летавет А.А., Корбакова А.И. Промышленная токсикология и профилактика профессиональных отравлений в химической промышленности // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. —1967. —T.X1I, №3. —С. 242-253.

46. Лысов А.К. Совершенствование механизации опрыскивания растений// Защита и карантин растений. 2003. - №9. - С. 38-39.

47. Малюга О.В. Оценка почвепно-экологических условий выращивания сеянцев древесных растений методами биоиндикации и биотестирования: Автореф. дис. к. б. наук / О.В. Малюта.- Йошкар-Ола, 2000.- С. 26.

48. Мгебров Г.Г. Динамика сезонного прироста лиственницы в культурах// Сборп. тр. по лесн. хозяйству, Вып. XVIII Казань, 1970.- С. 97-107.

49. Медведь Л.И. Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Материалы IV Всесоюзной научной конференции. Вып.6. - Киев: ВНИИГНИТОКС, 1968. - 256 с.

50. Методические указания по гигиенической оценке новых пестицидов/ Сост.: Е.А. Антонович. ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс. Киев: Б.и., 1988. — 209 с.

51. Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах/ ред. В.А. Борзилова, С.Г. Малахова// Труды V Всесоюзного совещания, Обнинск, 12-15 января 1987 г. Л.: Гидрометеоиздат, 1989 - 392 с.

52. Милащенко Н.З. Устойчивое развитие агроландшафтов/ Н.З. Милащенко, О.А. Соколов, Т. Брайсон, В.А. Черников. Пущино, 2000. — Т.1. — 3 16 с.

53. Мильков Ф.Н. Среднее Поволжье.- Физико-географическое описание/ Ф.Н. Мильков // М.: изд-во АН СССР, 1953.- с. 260.

54. Мирчинк Т.Г. О грибах, обуславливающих токсичность дерново-подзолистой почвы различной степени окультуренности / Т.Г. Мирчинк // Микробиология 1957. - Т. XXVI. - вып. 1. - С.79-85.

55. Мирчинк Т.Г.О грибах, обуславливающих токсичность дерново-подзолистой почвы различной степени окультуренности// Микробиология 1957. -Т. XXVI.-вып. 1.-С.79-85.

56. Найштейн С.Я. Гигиена окружающей среды в связи с химизацией сельского хозяйства / С. Я. Найштейн, В. Е. Кармазин Киев.: Здоровья, 1984. - 103 с.

57. Новожилов К.В. Некоторые направления экологизации защиты растений// Защита и карантин растений. — 2003. №8. - С. 14-17.

58. Паников Н.С. Кинетические методы определения биомассы и активности различных групп почвенных микроорганизмов/ Н.С. Паников, М.В. Палеева, С.Н. Дедыш, А.Г. Дорофеев//Почвоведение 1991.- №8,- С. 109-120.

59. Панин М.С. Химическая экология / М.С. Панин/ Семипалатинск, 2002.,- 852с.

60. Петропавловский Б.С. Статистический метод определения площади поверхности хвои сосны / Б.С. Петропавловский // Уфа.: Количественные методы анализа растительности.- Материалы IV всесоюзного совещания, 1974.- С.164-165.

61. Победов B.C. / Применение удобрений в лесном хозяйстве/ B.C. Победов// Лесная промышленность.- М., 1972,-С. 200.

62. Поведение пестицидов и химикатов в окружающей среде Fate of Pesticides and Chemicals in the Environment/ ред. M.A. Новицкого// Труды советско-американского симпозиума, Айова Сити, США, октябрь 1987 г. - Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 432 с.

63. Потапов Н.И. Российская гигиеническая классификация пестицидов/ Н.И. Потапов, В.Н. Ракитский, А.П. Шицкова// Гигиена и санитария. —1997. —№6. —С. 21—24.

64. Правдин Н.С. Руководство промышленной токсикологии. Вып. 1. Яды основной химической промышленности. —М.-Л.: Биомедгиз, 1934. —259 с.

65. Прогнозирование поведения пестицидов в окружающей среде/ ред. В.М. Волощук, В.А. Борзилов: Тр. Совегско-амер. сим. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 305 с.

66. Протасов Н.И. Агроэкологические основы применения фунгицидов в интенсивном земледелии., Минск: Ураджай., 1992. 182 с.

67. Ракитский В. Н. Санитарно-гигиеническая оценка средств защиты растений//Защита и карантин растений 1999. - № 12. - С. - 18-19.

68. Резистентность переносчиков болезней к пестицидам: Пятый докл. ком. экспертов ВОЗ по биологии переносчиков и борьбе с ними/ Отв. за ред. JI.B. Дудова. М.: Медицина, 1983. - 88 с.

69. Рубанов B.C. О вымывании калия из дерново-подзолистой почвы при внесении калийных удобрений и извести / B.C. Рубанов, С.И. Маркевич // Сб. тр. Белорусского н.-и. института земледелия, 1967.,№11, С. 102-1 10.

70. Рязанов В.А. Принципы гигиенического нормирования атмосферных загрязнений / Руководство по коммунальной гигиене. —М.: Медгиз, 1961. —С. 193206.

71. Самерсов В.Ф. Минеральные удобрения и защита растений/ В.Ф. Самерсов, А.Ф. Богдановский, С.Ф. Буга //Всесоюзная академия сельскохозяйственных наук им. В.И. Ленина/ обзорная информация.- М.- 1981.- С. 56.

72. Селивановская С.Ю. Микробная биомасса и биологическая активность серых лесных почв при внесении осадков городских сточных вод/ С.Ю. Селивановская, В.З. Латыпова, С.Н. Киямова, Ф.К. Алимова// Почвоведение. 2001. -№2. - С. 227-233.

73. Селивановская С.Ю. Региональное нормирование антропогенных нагрузок на природные среды/ В.З. Латыпова, С.Ю. Селивановская, НЛО. Степанова, P.M. Винокурова. Казань, Изд-во "Фэн", 2002. - 372 с.

74. Синицына О.О. Научные основы системы регионального нормирования химических веществ в окружающей среде с учетом комплексного действия на организм. // Автореф. дисс.доктора мед. наук. —М., 2004. —43 с.

75. Сметник А.А. Проверка достоверности математической модели миграции пестицидов в черноземе типичном/А.А. Сметник, А.К. Губер// Почвоведение. 1997. - № 10. - С. 1260-1264.

76. Соколов М. С. Эколого-гигиеническое нормирование антропогенных воздействий на агроландшафт// Защита и карантин растений 1999. - № 12. - С. 18.

77. Спыну Е.И. Эколого-гигиеническая классификация пестицидов/ Е.И. Спыну, Р.Ю. Сова, О.Г. Моложанова. // Гигиена и санитария. ■—№2. —1989. —С. 23—26.

78. Спыну Е.И., Врочинский К.К., Антонович Е.А. Принципы гигиенического нормирования пестицидов во внешней среде / Общие вопросы промышленной токсикологии (Материалы первой Всесоюзной конференции 13-16 января 1967).—М., 1967.—С. 93-95.

79. Технические условия: Универсальное гуминовое удобрение "Гумирал4' (ТУ 2189-002-54765226-03). М., 2003. - 13.

80. Тимофеев В.П. Выращивание лиственницы/ В.П. Тимофеев и др.-Внедрение лиственницы в лесные культуры// М.: Лесная промышленность- 1968.-С. 18-66.

81. Токарев А.В. Экологическое нормирование нагрузки фунгицидов на агроценозы лесных питомников (на примере Larix sibirica Ledb.)/ А.В. Токарев.-автореферат на соискание уч.с. к.б.н.-Казань.,2004.- 24 с.

82. Тюрюканова Г. К. Оценка самоочищающей способности выщелоченного чернозема от некоторых пестицидов и их влияние на ферментативную активность почвы / Г.К. Тюрюканова, Р.В. Галиулин, Р.П. Личко, А. Шалы, С. Калуз // Агрохимия 1988. - №8. - С. 102-107.

83. Ушаков Я.Д. Проблемы внедрения лиственницы в лесные культуры и защитное лесоразведение / Я.Д. Ушаков// Внедрение лиственницы в лесные культуры//М:, 1968.-С. 12-18.

84. Фадеев Ю.Н. Интегрированная защита растений / Ю.Н. Фадеев, К.В. Новожилов, А.Д. Балевски и др.- М.: Колос, 1981.- с. 335.

85. Хабиров И.К. Влияние различных систем удобрений в севообороте на изменение плодородия серых лесных почв Предуралья/ Хабиров И.К., Хазиев Ф.Х., Николаева В.В., Рамазанов Р.Я.// Агрохимия.-1988, №11.- С. 42-47.

86. Широких А.А. Запасы и профильное распределение микробной биомассы в кислых почвах Кировской области/ А.А. Широких, И.Г. Широких// Сельскохозяйственная микробиология в XIX-XXI вв.: Тез. докл. Всероссийск. коиф. -СПб., 2001.-С. 39.

87. Шлейнис Р. И. Применение минеральных удобрений в сосновых культурах Литовской ССР / Р. И. Шлейнис // Литовский НИИЛХ. Каунас. - 1972.- с. 8-11.

88. Шуберт Р. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем, под ред. Шуберта Р.- М., "Мир", 1988.- 350 с.

89. Эванс Э. Болезни растений и химическая борьба с ними/ Пер. Н.А. Емельяновой М.: Колос, 1971.-288 с.

90. Ямников Ю.Н. Строже подходить к внедрению новых технологий опрыскивания// Защита и карантин растений. 2002. - №1. - С.31.

91. Alvarez T. Effects of Benzimidazole and Triazole Fungicide Use on Epigeic Species of Collembola in Wheat., /Т. Alvarez, G.K. Frampton, D. Goulson // Ecotoxicology and Environmental Safety 2000. - №5. - P. 57-58.

92. Anderson J.P.E. A physiological method for the quantitative measurment of microbial biomass in soils/ J.P.E. Anderson, K.H. Domsch// Soil. Biol. Biochem. 1978.-Vol.10.-№3.- P. 215-221.

93. Anderson T.-H. Determination of ecophysiological maintenance carbon requirements of soil microorganisms in a dormant state/ T.-H. Anderson, K.H. Domsch// Biol. Fertility of Soils 1985.- №1.- P.81-89.

94. Bradley R.L. A kinetic parameter describing soil available carbon and its relationship to rate increase in С mineralization/ R.L. Bradley, J.W. Fyles// Soil Biol. Biochem. 1995.- Vol.27.-№2.- P. 167-172.

95. Bremmer J.M. Inhibition of urease activity in soils/ J.M. Bremmer, L.A. Douglas // Soil Biol. Biochem. 1971. - Vol.3. - № 4. - P. 297-307.

96. Domsh K. Principes of pesticide microbe interactions in soil// Soil Biol.

97. Elmholt S. Effect of propiconasole on substrate amended soil respiration following laboratory and field application// Pesticide Sci. -1992.-Vol.34.-№2.-P. 139-146.

98. Falconer K. Pesticide environmental indicators and environmental policy// Journal of Environmental Management. 2002. - Vol. 65. - P. 285 - 300.

99. Fliessbach A. Soil microbial biomass and microbial activity in soils treated with heavy metals contaminated sewage sludge/A. Fliessbach, R. Martens, H.H. Reber// Soil Biol. Biochem. 1994.-Vol.26. - №9. - P. 1201-1205.

100. Frampton G.K. Effects of benzimidazole and triazole fungicide use on epigeic species of collembola in weat/ G.K. Frampton, S.D. Wratten // Ecotoxicology and environmental safety 2000. - № 5. - P. 56-57.

101. Gardner D.S. Effect of turfgrass cover and irrigation on soil mobility and dissipation of mefenoxam and propiconazole/ D.S. Gardner, B.E. Branham// Journal of Environmental Quality. 2002. - Vol. 30.-1612-1618.

102. Harden T. Soil microbial biomass estimated by fumigation extraction and substrate-induced respiration in two pesticide treated soils/ T. Harden, R.G. Joergensen, B. Meyer, V. Wolters// Soil Biol. Biochem. 1993. - Vol.25. - №6. - P. 679-683.

103. Hascoet M., Bourdin J. Evolution des produits antiparasitiares et situacion actuelle Phytoma. 1988. - № 4. - P.68.

104. Huskes R. Pesticides in rain/ R. Huskes, K. Levsen// Chemosphere. 1997. -№12.- P. 234-237.

105. Insam H. Effects of heavy metals stress on the metabolic quotient of soil microflora/ H.Insam, T.C. Hutchinson, H.H. Reber// Soil Biol. Biochem. 1996. -Vol.28. - №4-5. - P. 691-694.

106. Insam H. Influence of macroclimate on soil microbial biomass/ II. Insam, Parkinson D., Domsch K.H.// Soil. Biol. Biochem. 1989. - Vol.21. - №2. - P. 21 1221.

107. Insam H. Metabolic quotient of the soil microflora in relation to plant succession/ H. Insam, K. Haselwandter//Oecologia. 1989. - Vol.79. - P. 174-178.

108. ISO 14240-2 International standard. Soil quality Determination of soil microbial biomass - part 2: Fumigation-extraction method. - 12 p.

109. Kast-Hutcherson К. The fungicide propiconazole interfers with embryonic development of the crustacean Daphnia magna/ K. Kast-Hutcherson, C. Rider, G. Le Blanc// Environmental toxicology. 2001. - Vol. 20. - P. 502 - 509.

110. Kastner M. Fate of C14-labeled anthracene and hexadecane in compost-manured soil/ M. Kastner, S. Lotter, J. Heerenklage, M.Breuer-Jammali, R. Stegmann, B. Mahro// Appl. Microbiol. Biotechnol. 1995. - № 11. - V. 43(6). - P. 1128-1135.

111. Kelund F.E. The toxicity of the fungicide propiconazole to soil flagellates/ F.E. Kelund, K. Westergaard, D. Sol// Biology and Fertility of Soils. 2000. - Vol. 3. -№1.-P. 3176-3178.

112. Ken E. Toxicity of heavy metals to microorganisms and microbial processes in agricultural soils: a review/ E. Ken, E. Witter, S.P. McGrath// Soil Biol. Biochem.- 1998. -Vol.30. -№10/11. -P. 1389-1414.

113. Kim I. S. Environment fate of the triazole fungicide propiconazole in rice-paddy-soil lysimetr/ I.S. Kim, L.A. Beaudette, I.H. Shim, J.T. Trevors// Plant and Soil. 2002. - №2. - P. 321-331.

114. Kim I.S. Laboratory studies on formation of bound residues and degradation of propiconazole in soils/ I.S. Kim, J.H. Shim, Y.T. Suh// Pest Manag. Sci. 2003. -Vol. 59. - №3. - P. 324-330.

115. Kreuger J. Pesticides in stream water within an agricultural catchement in southern Sweden, 1990-1996.//The Science of the Total Environment. 1998. - №5.- P. 2056-2058.

116. Kriesel K. Oddzialywanie isolatov Cylindrocarpon destructans (Zins.) traktowanych metalami ciezkimi i magnezem/ K. Kriesel, A. Trejgell// Acta Univ. N. Copemici. Biol. 1993. -№44. - P.203-213.

117. Leita L. Bioavailability and effects of heavy metals on soil microbial biomass survival during laboratory incubation/ L. Leita, M. De Nobili, G. Muchbachova// Biol. Fertil. Soils. 1995. - Vol.19. - №2-3. - P. 103-108.

118. Leslie С. The effects of propiconazole on hepatic xenobiotic biotransformation in the rat/ C. Leslie, G.F. Reidy, N.H. Stacey// Biochemical Pharmocology. 1988. - №21. - P. 4177-4181.

119. Levine S.L. Enhancement of acute parathion toxicity of Fathhead minnows following pre-exposure to propiconazole/ S.L. Levine, J.T. Oris// Pesticide Biochemistry and Physiology. 1999. - №10. - P. 123-124.

120. Lode O. Pesticides in precipitation in Norway/ O. Lode, O.M. Eklo, B. Holen, Л. Svensen, A.M. Johnsen// The Science of the total Environment 1995. - №1. - P. 234-236.

121. Lovell R.D. Soil microbial biomass and activity in soil from different grassland management treatments stored under controlled conditions/ R.D. Lovell, S.C. Jarvis// Soil Biol. Biochem. 1998. - Vol.30. -№14. - P.2077-2085.

122. Monographs on the Evaluation of Carcenogenic Risks to Humans —Lyon, J ARC, 1997. -V. 68. —P. 14—27.

123. Nilsson H. Direct and indirect effects of the fungicide propiconazole on the structure and functioning of a microcosm freshwater community/ H. Nilsson, H.S. Suderberg// Environmental toxicology. 2002. - Vol. 22. - P. 304 - 309.

124. Ohtonen R. Accumulation of organic matter along a pollution gradient: application of Odum's theoiy of ecosystem energies// Microbial Ecology. 1994. -Vol.27. -№1.- P. 43-55.

125. Pennell K.D. Evaluation of five simulation models for predicting aldicarb behavior under field conditions/ K.D. Pennell, A.G. Hornsby, R.E. Jessup, P.S.C. Rao// Water Res. Res. 1990. - Vol. 26. - №11. - P. 2679-2693.

126. Proposed Guidelines for Carcinogen Risk Assessment: Request for Coments // Environmental Protection Agency. Federal Register. Part VII. —1984. —V. 49, N227. —P. 46294—46300.

127. Rankov V. Interaction of metribuzin herbicide with soil microorganisms at different levels of mineral fertilization/ V. Rankov, B.Velev// Soil biology and conservation of biosphere/Ed. Szegi J. -Budapesht: Academia Klado, 1977. P. 73-78.

128. Riise G. Assotiation of the fungicide propiconazole with size fractionated material from a silty clay soil S.E. Norway/ G. Riise, H. Madsen, T. Krogstad, M.N. Pettersen// Water, Air and Soil pollution - 2001.-129. - P. 245-257.

129. Riise G. Loss of pesticides from agricultural fields in SE Norway runoff through surface and drainage water/ G. Riise, H. Lundekvam, Q.L. Wu, L.E. Haugen, J. Mulder// Environm. Geochem. and Health. - 2004. - Vol.26. - №2-3. - P. 269-276.

130. Ross D.J. Soil microbial biomass estimated by the fumigation incubation procedure: seasonal fluctuations and influence on soil moisture content// Soil Biol. Biochem. 1987. - Vol.19. -№4. - P. 397-404.

131. Sarig S. Microbial biomass response to seasonal fluctuation in soil salinity under the canopy of desert halophyts/ S. Sarig, Y. Steinberger// Soil Biol. Biochem. -1994.-Vol.26. -№10. P. 1405-1408.

132. Scow K. Effects of sorption on biodegradation of soil pollutants/ K. Scow, C. Johnsow//Adv. Agron.- 1997.-V. 58.-№1.-P. 1-56.

133. Singh B.K. Degradation of Chlorpyrifos, fenamiphos and chlorotalonil alone and in combination and their effects on soil microbial activity/ B.K. Singh, A.

134. Walker, D.J. Wright// Environ. Toxicol. Chem. 2002. - Vol. 21. - №12. - P. 26002605.

135. Singh N. Persistence of hexaconazole, a triazole fungicide in soils/ N. Singh, P. Dureja// J. Environ. Sci. Health B. 2002. - Vol 35.- № 9. - 549-558.

136. Thom E. Degradation of the fungicide difenoconazole in a silt loam soil as affected by pretreatment and organic amendment/ E. Thom, J.C. Ottow, G. Benckiser// Environ. Pollut. 1997. - Vol. 96(3). - P. 409-414.

137. Thorstensen C.W. Laboratory degradation studies of bentazone, dichlorprop, MCPA and propiconazole in Norwegian soils/ C.W. Thorstensen, O. Lode// J. Environ. Qual. 2001. - Vol.30. - P. 947-953.

138. Wagenet R.J. Modeling pesticides fate in soils/ R.J. Wagenet, P.S.C. Rao// Pesticides in the Environment: Processes, Impact and Modelling, Soil Ser. Sci. Book Scr. 2. Madison. Wis., 1990. - P.351-399.

139. Walker N. Interactions of pesticides with microorganisms// Advances in agric. microbiol/ Ed. L. Subba Rao.: Butterworth Sci., 1982. P. 377-395. *

140. Wardle D.A. A critique of the microbial metabolic quotient (qC02) as a bioindicator of disturbance and ecosystem development/ D.A. Wardle, Л. Ghani// Soil. Biol. Biochem. 1995. - Vol.27. -№12. - P. 1601-1610.

141. Wardle D.A. Effect of three herbicides on soil microbial biomass survival during laboratory incubation/ D.A. Wardle, D.Parkinson// Plant and Soil. 1990. -Vol.122. -№i. P. 21-28.

142. Wardle D.A. Interactions between microclimatic variables and the soil microbial biomass/ D.A. Wardle, D. Parkinson// Biology and Fertility of Soils. -1990. Vol.9. - P. 273-280.

143. Wardle D.A. The quest for a contemporary ecological dimension to soil biology/ D.A. Wardle, FC.E. Giller// Soil. Biol. Biochem. 1996. - Vol.28. - №12. -P. 1549-1554.

144. West A. W. Microbial activity in gradually dried or rewetted soiles as governed by water and substrate availability/ A.W. West, G.P. Sparling, T.W. Speir// Austr. J. Soil Resources. 1989. - Vol.27. - №4. - P.747-757.

145. West. H.M. The influence of three biocides on the fungal associates of the roots of Vulpia liliata ssp. ambigua under natural conditions/ H.M. West, A.H. Fitter, A.R. Watkinson//Journal of Ecology. 1993. - Vol. 81. - P.345-350.

146. Winter J.P. Measurement of microbial biomass by fumigation-extraction in soil stored frozen/ J.P. Winter, Z. Zhang, M. Tenuta, R.P. Voroney// Soil Sci. Soc. Amer. J. 1994. -№58. - P. 1645-1651.

147. Wu Q. Influences of suspended particles on the runoff of pesticides from an agricultural field at Askim, SE-Norway/ Q. Wu, G. Riise, H. Lundekvam, Q.L. Wu, L.E. Haugen, J. Mulder// Environm. Geochem. and Health. 2004. - Vol.26. - №2-3. - P. 295-302.

148. Wu Q. Size distribution of organic matter and associated propiconazole in agricultural runoff material/ Q. Wu, G. Riise, R. Kretzschmar// J. Environ. Qual. -2003. Vol.32. - №12. - P. 2200-2206.

Информация о работе

Ямалеев, Ралиф Харрасович
кандидата биологических наук
Уфа, 2009
ВАК 03.00.05

Диссертация

Экологическое нормирование нагрузки химических средств на агроценозы лесных питомников - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы