Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Рациональное использование биоресурсного потенциала серой лесной почвы на основе применения биоудобрений

ВАК РФ 03.02.14, Биологические ресурсы

Автореферат диссертации по теме "Рациональное использование биоресурсного потенциала серой лесной почвы на основе применения биоудобрений"

На правах рукописи

ИИ4Ь02309

Котова Ксения Николаевна

РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ БИОУДОБРЕНИЙ

03.02.14 - биологические ресурсы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 О МАЙ 23:0

Новосибирск 2010

004602309

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет»

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Наплекова Надежда Николаевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Осинцева Любовь Анатольевна

Новосибирский государственный аграрный университет

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Галанина Татьяна Вадимовна

Кузбасский государственный технический университет

Ведущая организация: Кемеровский государственный

сельскохозяйственный институт

Защита состоится «¿^ 2010 г. в /¿^ ^ часов на заседании

диссертационного совета Д 220.048.04. при ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет» по адресу: 630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет».

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Почва представляет собой незаменимый природный ресурс - основу биосферы. Обеспечивая необходимые условия для всего живого на Земле, почва через растения - прямо, через животных -косвенно поддерживает существование биосферы (Банников, Рустамов, 1977). Из всех компонентов земельных ресурсов наиболее ценными в сельскохозяйственном отношении являются пахотнопригодные почвы и в первую очередь высокоплодородные. Именно их следует рассматривать как важнейшую природную основу для создания высокопродуктивного земледелия, способного обеспечить население продовольствием (Хмелев, Танасиенко, 2009). Эффективность использования биологических ресурсов может быть обеспечена лишь при вовлечении в хозяйственную деятельность сырьевого потенциала страны, при участии в поддержании биосферного баланса и самоочищении природных компонентов (почв, вод), в оздоровлении территорий. Лесостепь Приобья находится в зоне рискованного земледелия. Истощение гумусового слоя почв за период освоения негативно проявляется на продуктивности сельскохозяйственных растений. Оптимизация применения ресурсов в сельскохозяйственном производстве позволит управлять плодородием почв и получать безопасную продукцию растениеводства. Одним из путей является рациональное использование отходов животноводства и осадков сточных вод для усиления деятельности микробных сообществ почвы и поддержания ее плодородия. Биологическую активность можно также повышать, применяя микробные препараты ЭМ-Биотехнологии (Блинов, 2003).

Гречиха имеет слабую корневую систему, и высокие урожаи можно получать только на почвах, богатых органическими и минеральными веществами (Савицкий, 1970). Поэтому в наших исследованиях эта культура взята для оценки изменения плодородия почвы под действием удобрений.

Цель исследования - определить рациональность использования осадка сточных вод, компоста из конского навоза, приготовленного по ускоренной технологии, навоза крупного рогатого скота, птичьего помета, а также микробного препарата «БакСиб» для сохранения биоресурсов серой лесной почвы.

Задачи:

1. Оценить действие разных биологических удобрений на ресурсный потенциал серой лесной почвы.

2. Оценить биологическую активность и фитотоксичность почвы в зависимости от вида внесенного удобрения.

3. Изучить влияние почвенных биоресурсов при использовании разных видов органических удобрений на продуктивность и качество растений гречихи, как модельной культуры.

Положения, выносимые на защиту:

1. Бактеризация семян препаратом «БакСиб» повышает биопотенциал серой лесной почвы под гречихой.

2. Микробный препарат «БакСиб» положительно влияет на рост, развитие растений и урожайность гречихи и усиливает действие осадка сточных вод, компоста из конского навоза, навоза крупного рогатого скота, птичьего помета.

Научная новизна исследований. Впервые получены сравнительные данные по эффективности осадка сточных вод (ОСВ), компоста из конского навоза, приготовленного по ускоренной технологии, навоза крупного рогатого скота (навоз), птичьего помета (помет) и биопрепарата «БакСиб» на биопотенциал серой лесной почвы лесостепи Новосибирской области.

Для улучшения минерального питания сельскохозяйственных растений, стимуляции их роста и защиты от болезней, получения экологически безопасной продукции разработан новый бактериальный препарат «БакСиб» на основе скрининга различных штаммов бактерий рода Bacillus. «БакСиб» сертифицирован и разрешен к применению на территории Российской Федерации.

Препарат «БакСиб» совместно с органическими удобрениями позволяет повысить урожайность гречихи на 15 - 20%, что способствует сокращению пестицидной нагрузки, получению экологически безопасной продукции и охране окружающей среды.

Теоретическая значимость. Ряд выделенных культур микроорганизмов, входящих в состав разработанного нами препарата «БакСиб», включен в банк данных микроорганизмов, имеющих сельскохозяйственное применение. Выявлена специфика действия этого препарата на фоне различных биоудобрений на биопотенциал почвы, урожайность растений и качество продукции.

Практическая значимость и реализация результатов. Разработанные приемы поддержания биоресурсного потенциала почвы для оптимизации минерального питания растений и фитосанитарного состояния посевов гречихи обеспечивают улучшение структуры урожая, выравненность плодов и повышение их качества, снижая содержание ряда тяжелых металлов в продукции. Результаты исследований внедрены в ЗАО «Колыбельское» Краснозерского района Новосибирской области. Материалы диссертации используются в учебном процессе при изучении дисциплин «Экология», «Сельскохозяйственная экология», «Охрана окружающей среды» при подготовке специалистов - агроэкологов в НГАУ.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены или представлены статьями и тезисами докладов: на межрегиональной научно-практической конференции в Кемерово (2003), на IX - XII Международных студенческих экологических конференциях в Новосибирске (2004 - 2007), на IV съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004), на Всероссийской научно-практической конференции в Саратове (2004), на Всероссийской научно-практической конференции в Красноярске (2004), на Межрегиональной научной студенческой конференции в Барнауле (2004), на Всероссийской студенческой научной конференции в Красноярске (2005), на XLIII Международной научной студенческой конференции в Новосибирске

(2005), на научно-практических конференциях в НГАУ (Новосибирск, 2005, 2006), в «Сибирском вестнике сельскохозяйственной науки» (2007. - №8), сделаны доклады на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ (2007, 2008), на Международном межвузовском семинаре Новосибирского госагроуниверситета и Гумбольдтского университета (Новосибирск, 2008).

По результатам исследований опубликованы 23 работы, в том числе в реферируемых источниках - 1.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 127 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, 41 таблицы, 9 рисунков и 6 приложений. Список литературы включает 161 источник, из которых 19 иностранных авторов.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность своему научному руководителю, доктору биологических наук, профессору Наплековой Надежде Николаевне.

ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Микроделяночные опыты проводили в 2003 - 2007 гг. на участке опытного поля Новосибирского государственного аграрного университета «Сад мичуринцев». Рельеф участка ровный, склон северо-восточной экспозиции не превышает 1 - 2°, имеются незначительные микропонижения. Почвенный покров однородный и представлен серыми лесными почвами среднесуглинистого гранулометрического состава, рН 6,3, содержание гумуса 3 % (Семендяева и др., 2001), насыщены кальцием (Сулейменов, 2009). Полевой производственный опыт закладывали в 2007 г. в ЗАО «Колыбельское» Краснозерского района Новосибирской области на черноземе выщелоченном. Рельеф местности - приподнятое плато. Содержание гумуса в верхнем горизонте почвы - 4,2 %.

Агроклиматические условия за годы исследований различались. Высокой температурой и низкой влагообеспеченностью на протяжении всего вегетационного периода характеризовался 2003 г., недостатком влаги в начале периода вегетации и избыточным количеством выпавших осадков в июле - 2004 г., чрезмерным увлажнением в июне, июле и недостатком влаги в начале периода вегетации - 2005 г. В 2006 г. июнь был жарким, на 3,8 °С выше среднемноголетних показателей, и близким к норме по увлажнению в среднем за месяц, но с существенным дефицитом влаги в первой декаде. Июль был близким к норме по температурному режиму со значительным дефицитом осадков - 63 % от нормы. Август, наоборот, отличался избытком осадков и недобором тепла. В 2007 г. - избыточное количество осадков было на протяжении всего периода вегетации.

В качестве индикатора проверки биоресурсного потенциала почвы использовали гречиху как растение, обладающее слабой корневой системой.

В микроделяночном опыте использована гречиха сорта Ирменка, в производственном - Наташа. Оба сорта районированы по ЗападноСибирскому региону. Размещали варианты систематическим методом, микроделяночные опыты закладывали по Б.А. Доспехову (1985), размер делянки 1 м2, повторность четырехкратная, норма высева 2 млн/га семян. Гречиху высевали 18-26 мая, убирали 8-12 сентября.

Безрсагснтный осадок сточных вод (ОСВ) взят с горводоканала г. Новосибирска. Характеристика ОСВ, использованного в опыте, приводится в сертификате, выданном МУП «Горводоканал», подтверждающем разрешение использования ОСВ в качестве удобрения. Компост из конского навоза был приготовлен по ускоренной технологии (за 4 месяца) в аэробных условиях, с использованием микробных препаратов «БакСиб» и «Кюссей», при температурном режиме 37 °С и влажности 80 %. Препараты вносили в концентрации 1,8х10б клеток бактерий на 1г исходного навоза. В опыте использовался конский навоз из Новосибирского зоопарка. Компост приготавливали в тепличном хозяйстве на территории электродепо «Ельцовское» МУП «Новосибирский метрополитен». Полуперепревший навоз крупного рогатого скота и птичий помет взяты из учхоза «Тулинский».

Осадок сточных вод, навоз крупного рогатого скота и компост вносили из расчета 20 т/га, птичий помет - 2 т/га, препаратом «БакСиб» обрабатывали семена в зависимости от варианта опыта. Органические удобрения вносили по квадратам, весной под перекопку лопатой на глубину 30 см. Дозы внесения органических удобрений были подобраны ранее другими исследователями (Кусакина, 2003) таким образом, чтобы не допускать загрязнения почвы тяжелыми металлами и из расчета поддержания бездефицитного баланса гумуса. В целях повышения биологической активности почвы применяли микробный препарат «БакСиб» в концентрации 107 клеток микроорганизмов в 1 мл.

В состав препарата «БакСиб» входят штаммы: Bacillus subtilis № 23, Bacillus cereus № 71, Bacillus megaterium № 125, они переданы на депонирование в коллекцию ФГУН ГНЦ ВБ «Вектор». Нами проводилось изучение антагонизма этих бактерий к фитопатогенным грибам и скрининг бактерий антагонистов, выделенных из сибирских почв. Изучение антибиотических свойств проходило на разных источниках азота и углерода (Ежов, 1974), методом агаровых блочков и диффузии в агар.

Для определения ГЦ-состава хромосомной ДНК штаммов наработаны бульонные культуры, выделена высокомолекулярная ДНК по методу Маниатис и др. (1984). Нуклеотидный состав ДНК определяли методом термической денатурации в 0,1 SSC (0,15 М NaCl b 0,015 М цитрат Na, pH 7,0) на спектрофотометре со скоростью нагрева 0,5 °С в минуту (Marmur, Doty, 1962). Содержание ГЦ пар рассчитывали по формуле, адаптированной для использования растворов с низкой ионной силой: (Г+Ц)=(2,08 Тт)-106,4. В качестве внутреннего стандарта использовали ДНК Е. coli В с известным нуклеотидным составом.

Идентификация штамма №23 до вида проводили с помощью анализа 16S РНК (ФГУП ГосНИИ Генетика). Выделение ДНК для ПЦР (PCR Protocols...). Условия ПЦР (Каталог MBI Fermentas, 1998/1999; Pavlicek, 1999). Построение дерева родства (Ribosomal Database Project II). Секвенирование проводилось на автоматическом секвенаторе АЕЗООО. Идентификация - при помощи видоспецифических праймеров (Internationaj Journal..., 2001). Стабильность воспроизведения результатов проводилась не менее трех повторов ПЦР-реакций.

Биологическую активность почвы определяли аппликационным методом, учет микроорганизмов в почве - методами посевов на искусственные питательные среды, определение амилазы - по методике H.A. Красильникова, В.В. Котелева (1956; 1959) в нашей модификации, с точной дозировкой крахмала в чашке Петри. Для определения каталазы использован газометрический метод. Для оценки активности каталазы была использована шкала оценки степени обогащенности ферментами на 1 г почвы (<1 - очень бедная почва; 1-3 - бедная; 3-10 - средняя; 10-30 - богатая; >30 - очень богатая) (Звягинцев, 1978). Токсичность почвы определяли методом почвенных пластинок (Берестецкий, 1971). Состав Сахаров корневых выделений гречихи изучали методом тонкослойной (Методы..., 1972), а органических и аминокислот - бумажной хроматографии (Трофимова, 1971). Для идентификации органических кислот готовили смесь: щавелевая, винная, лимонная, янтарная. Для определения Сахаров в контрольный образец вносили смесь Сахаров: лактоза, мальтоза, сахароза, галактоза, глюкоза, фруктоза, ксилоза, рамноза. При идентификации Сахаров, относящихся к группам альдоз и кетоз (Краткий..., 1973), использовали проявители разного состава с модификациями (4%-е растворы анилина и дефинилаланина в этиловом спирте с концентрированной серной кислотой 5:5:1 — для альдоз; мочевина (5 г в 100 мл 96%-го спирта с добавлением 20 мл 2 Н соляной кислоты) - для кетоз). Для определения аминокислот в контрольный образец вносили смесь, состоящую из кислот: аланин, аминоуксусная кислота, аспарагин, аспарагиновая кислота, аргинин, валин, гистидин, глутамин, лейцин, лизин, метионин, норвалин, норлейцин, орнитин, серин, треонин, триптофан, цистеин, фенилаланин.

Содержание хлорофилла определяли фотоколориметрическим методом (Викторов, 1983). Засоренность посевов определяли количественно-весовым методом, виды сорной растительности идентифицировали по определителю сорных растений (Ермилов, 1978). Количественно-весовой учет корней проводили по Н.З. Станкову (1964). Фенологические наблюдения, структуру и учет урожая проводили общепринятыми методами (Гатаулин, 2000). Качество плодов гречихи на наличие тяжелых металлов изучали атомно-абсорбционными методом (ГОСТ 30178-96) прибором КВАНТ «АФА», в агрохимцентре Новосибирской области и ИПА СО РАН согласно требованиям при заготовках и поставках (ГОСТ 19092-92) и гигиеническим требованиям безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.1078-01). Экономическую эффективность рассчитывали по

методике (Кошелев и др., 1977; Справочник нормативов по сельскому хозяйству, 1998; Чуйкина, 2002). Полученные экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа с использованием программы СНЕДЕКОР (Сорокин, 2004).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние органических удобрений на фазы развития растений гречихи. Применение микробного препарата совместно с осадками сточных вод в зависимости от погодных условий ускоряет наступление фаз развития гречихи на 1 - 3 дня и созревание ее плодов. Наиболее показательные результаты получены в 2003 г. Во влажные годы (2004, 2007) не наблюдалось ускорения фаз развития под действием одного микробного препарата и на фоне ОСВ и компоста из конского навоза, до начала цветения. Период цветения, плодообразования и созревания ускорялись на 1 - 3 дня. В варианте ОСВ+«БакСиб» отмечено сокращение периода вегетации, что положительно отразилось на выполненности плодов и привело к повышению урожайности гречихи. Большое варьирование продолжительности межфазных периодов по годам определяется тем, что этот показатель в наибольшей степени зависит от погодных условий (табл. 1), что согласуется с данными, ранее полученными И.С. Ломако (1996).

Таблица 1. Влияние удобрений на продолжительность вегетационного периода гречихи__ . _

Вариант Вегетационный период, дней

2003 г. 2004 г. 2007 г.

Контроль 83 86 85

ОСВ 20 т/га 80 83 86

ОСВ 20 т/га + «БакСиб» 78 84 86

«БакСиб» - - 85

Компост 20 т/га - 87 -

Совместное внесение биопрепарата и органического удобрения повышает полевую всхожесть семян. Этот показатель в опытных вариантах составил: ОСВ - 70,1 - 90,0 %, ОСВ + «БакСиб» - 73,3 - 95,0 %, «БакСиб» -72,6 - 91,5 %, помет - 71,3 %, помет + «БакСиб» - 79,6 %, навоз - 82,3 %, навоз + «БакСиб» - 72,2 - 74,5 %, что на 1,5 - 22,9 % выше, чем в контроле (табл. 2). Очевидно, это связано с тем, что внесение органического удобрения способствует созданию благоприятного водно-воздушного режима, а микроорганизмы, входящие в состав препарата, обладают ростостимулируюгцей способностью и обеспечивают дополнительное питание растениям.

Определение биометрических показателей растений показало, что применение микробного препарата совместно с осадками сточных вод незначительно ускоряет наступление фенофаз и увеличивает размер листовой

пластинки и высоту растений. Наибольшее увеличение высоты растений и размера листовой пластинки наблюдалось до 23 июля, а к началу фазы созревания рост резко замедлился. Отмеченная тенденция наблюдалась во все годы исследований. Внесение органических удобрений и обработка зерна микробным препаратом ведут к увеличению площади листовой пластинки и высоты растений в варианте ОСВ + «БакСиб», а также навоз + «БакСиб», что создает неблагоприятные условия для развития сорной растительности.

Таблица 2. Полевая всхожесть семян гречихи, %

Вариант 2003 г. 2005 г. 2006 г. 2007 г.

Контроль 59,7 59,4 64,0 88,5

ОСВ 20 т/га 70,3 70,1 - 90,0

ОСВ 20 т/га + «БакСиб» 73,3 76,5 - 95,0

«БакСиб» - 76,6 72,6 91,5

Помет 2 т/га - 71,3 - -

Помет 2 т/га + «БакСиб» - 79,6 - -

Навоз 20 т/га - 82,3 - -

Навоз 20 т/га + «БакСиб» - 72,2 74,5 -

НСР05 4,15 14, 86 1,53 4,50

Формирование корневой системы у растений гречихи.

Представление о мощности развития корневой системы и ее роли в обеспечении растений влагой и элементами питания дают такие показатели, как глубина проникновения корней в почву, диаметр разветвления корневой системы, масса и объем корней (Гончаров, 2008). Исследование растений гречихи показало существенные различия в формировании корневой системы при применении разных видов удобрений (табл. 3).

Таблица 3. Масса корней гречихи, г/10 растений

Вариант 2004 г. 2006 г. 2007 г.

Контроль 25 100 80

ОСВ 20 т/га 52 - 110

ОСВ 20 т/га + «БакСиб» 110 - 120

«БакСиб» - 100 95

Навоз 20 т/га + «БакСиб» - 130 -

Компост 20 т/га 72 - -

НСР05 9,46 8,23 12,31

Использование биопрепарата и внесение органических удобрений увеличивают надземную и подземную массу растений. В опыте 2004 г. в варианте ОСВ + «БакСиб» масса корней составила 110, а в варианте с компостом — 72 г/10 растений, что в 3 - 4 раза больше, чем в контроле. Масса корней в опытах 2006 г. и 2007 г., где вносили органические удобрения и

биопрепарат, составила 110 - 130 г/10 растений, что на 30 - 40 г больше, чем в контроле.

Таким образом, внесение удобрений способствует более мощному нарастанию корневой системы гречихи.

Содержание хлорофилла в листьях гречихи. Изучена динамика содержания хлорофиллов а, Ь в листьях растений гречихи. Установлено, что на делянках, где вносили ОСВ и ОСВ + «БакСиб», в листьях гречихи незначительно увеличилось общее содержание хлорофилла, а соотношение хлорофилла а к в уменьшилось (табл. 4).

Известно, что чем выше соотношение концентраций хлорофиллов а/в, тем ниже жароустойчивость растений.

Таблица 4. Содержание хлорофилла в листьях гречихи в фазу цветения

Вариант Хлорофилл, % Отношение хлорофилла а к в

Контроль 0,20 1,80

ОСВ 20 т/га 0,24 1,70

ОСВ 20 т/га + «БакСиб» 0,25 1,68

НСР05 0,01

Таким образом, микробный препарат повысил жароустойчивость растений, что положительно отразилось на продуктивности гречихи, на качестве урожая и выравненности плодов. Наибольшее содержание хлорофилла наблюдалось в варианте ОСВ + «БакСиб».

Оценка состояния засоренности посевов в зависимости от вида внесенных удобрений. Внесение органических удобрений и биопрепарата повлияло и на сорную растительность в посевах. В контроле засоренность посевов колебалась от 27 до 192 шт/м2. На участках, где совместно с органическими удобрениями применялся препарат «БакСиб», ее численность составила от 23 до 164 шт/м2 в зависимости от варианта и года исследования, что в 1,1 - 2,4 раза меньше по сравнению с вариантами, где применялись органические удобрения. Общая масса сорняков также имела тенденцию к уменьшению. Это можно объяснить тем, что обработка зерна микробным препаратом ускоряет наступление фенофаз, увеличивает высоту растений и размер листовой пластинки, что создает неблагоприятные условия для развития сорной растительности.

Влияние экологически безопасных удобрений па биопотепциал почвы, выраженный через урожайность гречихи. По данным пятилетних исследований, уровень урожайности дифференцировался в зависимости от характера погоды в вегетационные периоды. Минимальная урожайность получена в сухом 2003 г. - соответственно 160; 280; 226 г/м2 (рис. 1). Опытные варианты с внесением удобрений в сравнении с контролем во все годы исследований были более урожайными. Статистическая обработка данных показала, что во все годы исследований различия между вариантами по урожайности значимы. Если сравнивать среднюю урожайность с 2003 г.

по 2007 г., максимальная прибавка получена в вариантах с совместным внесением органических удобрений и «БакСиб».

г/м7

□ контроль

0 ОСВ 20 т/га И ОСВ 20 т/га + «БакСиб» В «БакСиб» в помет 2 т/га

□ помет 2 т/га + «БакСиб» а навоз 20 т/га

И навоз 20 т/га + «БакСиб» И компост 20 т/га

2003 2004 2005 2006 2007 год

Рис. 1. Урожайность гречихи в разные годы исследования

Повышенная урожайность в вариантах с применением удобрений формируется на растениях гречихи за счет большего количества выполненных плодов и увеличения массы 1000 плодов (табл. 5).

Таблица 5. Масса 1000 плодов гречихи в разные годы исследования, г

Вариант 2003 г. 2004 г. 2005 г. 2006 г. 2007 г.

Контроль 34,0 36,0 37,3 38,7 35,5

ОСВ 20 т/га 38,4 37,8 34,8 - 35,1

ОСВ 20 т/га + «БакСиб» 38,1 36,1 38,2 - 36,1

Компост 20 т/га - 37,4 - - -

«БакСиб» - - 40,4 38,7 35,7

Помет 2 т/га - - 37,8 - -

Помет 2 т/га + БакСиб - - 37,3 - -

Навоз 20 т/га - - 37,0 - -

Навоз 20 т/га + «БакСиб» - - 38,7 38,7 -

НСР05 2,13 1,19 3,20 1,62 0,20

В 2003 г. масса 1000 семян в опыте составила 38 г, что на 4 г больше по сравнению с контролем. Масса 1000 плодов гречихи в опыте 2004 г. была на 4,8 % больше, чем в контроле, отмечалась их крупноплодность и высокая выравненность. В 2005 г. применение микробного препарата как отдельно, так и совместно с удобрениями увеличивает этот показатель на 2 - 7,5 % по сравнению с контролем, увеличивается процентное содержание полных плодов, особенно в вариантах ОСВ + «БакСиб» и навоз + «БакСиб». В 2006

г., применение микробного препарата отдельно и совместно с навозом не повлияло на массу 1000 плодов, но урожайность была выше в варианте навоз + «БакСиб» и составила 347 т/ж2, в 2007 г. также отмечена незначительная тенденция увеличения.

Влияние экологически безопасных удобрений на качество продукции. Одним из основных факторов, ограничивающих использование осадка сточных вод, является возможное токсическое влияние на состояние агроценоза гречихи и урожай из-за наличия тяжёлых металлов. Поэтому был проведён анализ содержания тяжёлых металлов в плодах гречихи. Согласно СанПиН 2.3.2.1078-01, допустимые уровни ряда токсичных элементов в плодах гречихи должны составлять не более: свинец (РЬ) - 0,5 мг/кг, мышьяк (Ая) - 0,2, кадмий (Сё) - 0,1. Внесение осадка сточных вод незначительно повышало содержание тяжелых металлов в продукции, но не превышало ПДК; применение препарата «БакСиб» приводит к снижению их содержания по сравнению с одним ОСВ (табл.6).

Таблица 6. Химический состав плодов гречихи, мг/кг

Вариант РЬ Си Сй Со Мп Ав Ре общ.

Контроль 0,01 2,93 0,015 0,05 1,67 0,03 105,0

ОСВ 20т/га 0,15 7,00 0,040 0,11 20,00 0,12 175,0

ОСВ 20т/га + «БакСиб» 0,03 6,66 0,030 0,11 20,00 0,08 115,0

Отмеченная тенденция наблюдалась и с другими органическими удобрениями. При внесении любых органических удобрений идет накопление металлов в продукции, но при внесении биопрепарата в вариантах помет + «БакСиб», навоз + «БакСиб» идет снижение содержания таких элементов, как С<1, Ъъ, Мп, Со. Это подтверждает данные и других авторов (Наплекова, Степанова, 2000), что микроорганизмы связывают металлы в почве и препятствуют их проникновению в растения. Нитраты во всех вариантах опыта не обнаружены. Таким образом, биопрепарат и органические удобрения повышают урожайность гречихи, улучшают ее качество.

Экономическая оценка биопотенциала почвы под влиянием разных видов удобрений. Производство является прибыльным, уровень рентабельности внесения ОСВ составляет 213,7 %, ОСВ + «БакСиб» - 223,6, «БакСиб» - 355,5, помета - 331,2, помета + «БакСиб» - 469,5, навоза - 432,9, навоза + «БакСиб» - 366,8 %. Это позволяет сделать вывод о том, что внесение удобрений экономически оправдано, так как показатели экономической эффективности улучшаются.

Корневые выделения гречихи. Все растения выделяют в почву органические соединения, имеющие в биохимическом взаимодействии растений большее значение, чем минеральные вещества (Иванов, 1973). В корневых выделениях гречихи обнаружены щавелевая и винная кислоты, а также лактоза, мальтоза и сахароза - олигосахара. Лактоза и мальтоза

проявились на хроматограмме, обрабатываемой проявителем для альдоз. Это объясняется тем, что указанные сахара имеют в своей структуре альдозную группу. Сахароза проявилась на хроматограмме для кетоз (табл. 7). Известно, что галактоза в свободном состоянии в растениях не встречается (Методы..., 1972). В корневых выделениях гречихи этот сахар нами также не обнаружен.

Таблица 7. Сахара в корневых выделениях гречихи

Простые сахара Олигосахара ИТ Наличие сахара в корневых выделениях

альдозы кетозы

Лактоза 0,08 +

Мальтоза ОД 1 +

Сорбоза 0,12 +

Сахароза 0,14 +

Галактоза 0,16 -

Глюкоза 0,18 +

Фруктоза 0,23 +

Ксилоза 0,25 -

Рамноза -

Примечание: (+) - сахар присутствует; (-) - сахар отсутствует.

В корневых выделениях гречихи обнаружено 11 аминокислот (табл. 8).

Таблица 8. Содержание аминокислот в корневых выделениях гречихи

Аминокислота Наличие аминокислоты в корневых выделениях Аминокислота Наличие аминокислоты в корневых выделениях

Цистеин - Триптофан +

Лизин + Метионин -

Гистидин + Валин +

Аргинин + Фенил аланин -

Аспарагин - Лейцин

Аспарагиновая кислота + Аминоуксусная кислота -

Серин - Норвалин +

Глутамин + Норлейцин +

Треонин - Орнитин -

Аланин +

Примечание'. (+) - аминокислота присутствует; (-) - аминокислота отсутствует.

Выявлены: гистидин, аргинин, аспарагиновая кислота, глутамин, аланин, триптофан, валин, лейцин, норлейцин, норвалин.

Таким образом, гречиха своими корневыми выделениями может стимулировать развитие почвенных микроорганизмов и растений.

Корни растений, наряду с поглощением воды и питательных веществ из почвы, выделяют в нее конечные продукты обмена веществ: углекислоту,

избыток солей, органические вещества, а также ферменты - каталазу, амилазу, уреазу, инвертазу, целлюлазу и др. Результаты определения показали, что во всех вариантах, как в контроле, так и в опыте, обогащенность почвы каталазой средняя, хотя в варианте с ОСВ этот процесс шел интенсивней (табл. 9).

Таблица 9. Ферментативная активность серой лесной почвы под гречихой

Вариант Катал азная активность, 02 см3/г почвы Амилазная активность, масса разложившегося крахмала в 1 г почвы, мг

за 1 мин за 24 часа

Контроль 3,2 0

ОСВ 20 т/га 4,1 5,1

ОСВ 20 т/га + «БакСиб» 3,8 4,2

«БакСиб» 3,7 4,5

НСР05 0,26 0,27

Энергия каталитической активности увеличивается в течение 5 минут во всех почвенных образцах. При определении амилазной активности установлено, что применение ОСВ и «БакСиб» увеличивает массу разложившегося крахмала в 1 г почвы за 24 часа по сравнению с контролем на 4,2 - 5,1 мг. То есть микроорганизмы, разлагающие крахмал, увеличивают свою физиологическую активность при внесении удобрений.

Скрининг микроорганизмов для биопрепарата. В почвах широко представлены фитопатогенные грибы культурных растений, которые при наличии соответствующего порога вредоносности приводят к снижению урожайности па 30 - 40 %. Одной из главных причин вредоносности является возросший инфекционной потенциал фитопатогенов в почве. Грибы загрязняют окружающую среду разнообразными токсинами, угнетающими почвенную биоту и снижающими ее биоразнообразие. Поэтому нахождение и изучение бактерий-антагонистов является важной задачей для создания биотехнологических препаратов. При применении таких препаратов происходит снижение численности фитопатогенов, тем самым осуществляется очищение почв, существенно улучшаются рост и развитие растений, а также состояние окружающей среды. Антагонистические взаимоотношения бактерий-антагонистов с фитопатогенными грибами широко изучены в европейской части страны. Что касается банка данных таких культур для сибирских почв, то он практически отсутствует. Исследованию были подвергнуты 25 культур бактерий и 6 фитопатогенных грибов - тест-организмов (Bipolaris sorokinianum, Penicillium notatum, Aspergillus flavus, Fusarium oxysporum, Stachybotrys atra, Alternaria tenuis), которые распространены в сибирских почвах.

Результаты исследований показали, что антагонизм бактерий к фитопатогенным грибам проявляется по-разному и зависит от содержания в почве источников углерода и азота. Из проверенных источников азота

(аммиачный, белковый и нитритный) наиболее интенсивно антагонизм бактерий проявляется на аммонийном азоте и крайне слабо - на органическом. На всех источниках азота 7 культур бактерий из 25 исследуемых угнетали рост почти всех используемых в качестве тест-организмов фитопатогенных грибов. Наиболее сильно проявляется антагонизм при наличии в почвах аммонийного азота и крахмала. Антагонизм сильнее зависит от источников углерода, чем от источников азота, и будет проявляться активнее при разложении растительных остатков с высоким содержанием углеводов. Создавая условия для развития бактерий-антагонистов, можно способствовать охране окружающей среды от загрязнения фитопатогенами. Выделенные культуры бактерий являются наиболее активными антагонистами и входят в состав препарата «БакСиб».

ГЦ-состав штаммов Bacillus subtilis №23, Bacillus cereus №71, Bacillus megaterium №125, по данным лаборатории бактерий и архейных культур ФГУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора, находится в пределах характеристик соответствующих видов, приведенных в определителе бактерий (The Bergey's..., 1997). Идентифицировали штамм №23 до вида. Первичный скрининг по базе данных GenBank и RDP-II показал, что исследуемый штамм принадлежит к следующим систематическим группам: Bacteria, Firmicutes, Bacillares, Bacillaceae, Bacillus, причем гомология с видами Bacillus velezensis и Bacillus subtilis составляет 99 %. Дальнейший анализ по RDP рРНК в базе данных показал гомологию с теми же видами бактерий, наиболее близкими видами являются Bacillus velezensis и Bacillus subtilis. Указанные виды обладают высокой антагонистической активностью и аммонифицирующей способностью и включены в микробный препарат «БакСиб», который сертифицирован для применения в сельском хозяйстве.

Состояние почвенной микрофлоры под гречихой. В целях прогнозирования и создания условий, необходимых для роста и развития сельскохозяйственных культур, поддержания устойчивого уровня плодородия почв, необходимо всесторонне исследовать почвы, включая изучение микробиоценоза и биологическую активность почв.

Определение микрофлоры почвы в начале вегетационного периода показало, что внесение органических удобрений и обработка зерна препаратом «БакСиб» увеличивают процентное содержание азотобактера на 12 - 37 % (в зависимости от гидротермических показателей вегетационного периода) по сравнению с контролем, что улучшает азотное питание растений. Во всех вариантах опыта наблюдалась высокая целлюлозолитичская почвенная активность. Численность микроскопических грибов снижалась в 1,2 - 2 раза в вариантах, где применяли биопрепарат. Исследование микрофлоры почвы под гречихой в середине вегетационного периода (фаза бутонизации, начало цветения) показало, что совместное применение органического удобрения и препарата «БакСиб» увеличило содержание аммонифицирующих микроорганизмов в 1,5 раза, усваивающих минеральные формы азота - в 1,0-0,5 раза. Развитие сапрофитной микрофлоры создает конкурентную обстановку для почвенных грибов,

численность которых в опыте составила 14-15 тыс. КОЕ/г почвы, что в 1,6 -1,5 раза меньше, чем в контроле. Наряду с сапрофитами среди них выявлены условные фитопатогены (Fusarium - в контроле и Stachybotiys - ОСВ). На делянках с ОСВ + «БакСиб» фитопатогены не обнаружены.

Исследование микрофлоры почвы в конце вегетационного периода показало, что внесение ОСВ, навоза отдельно и совместно с микробным препаратом ведет к увеличению численности аммонифицирующих микроорганизмов и усваивающих минеральные формы азота, что создает неблагоприятную обстановку для почвенных грибов. В опыте содержание азотобактера на 20 - 40 % выше, чем в контроле, что улучшало азотное питание растений (табл. 10). Во всех вариантах наблюдалась высокая целлюлозолитичская почвенная активность. Это положительно отразилось на развитии растений гречихи и на ее урожайности.

Таблица 10. Микрофлора почвы в конце вегетационного периода

Вариант Бактерии, Бактерии, Грибы, Azotobacter, Целлюлозо-

усваивающие усваивающие тыс. КОЕ/г % разрушающие

органичес- минеральный обрастания микроорганиз-

кий азот, азот, комочков мы, %

млн. КОЕ/г млн. КОЕ/г обрастания

комочков

2004 2005 2004 2005 2004 2005 2004 2005 2004 2005

Контроль 8,0 8,8 70,0 12,0 5,0 25,0 52 43 96 100

ОСВ 20 т/га 14,0 9,8 84,0 12,2 4,0 12,0 100 70 100 100

ОСВ 20т/га + «БакСиб» 20,0 40,0 912,0 15,2 3,0 14,0 84 73 100 100

«БакСиб» - 40,0 - 12,8 - 5,6 - 63 - 100

Помет 2 т/га - 12,7 - 10,0 - 17,0 - 60 - 100

Помет 2 т/га + «БакСиб» - 12,8 - 10,8 - 13,0 - 63 - 100

Навоз 20т/га - 8,9 - 8,6 - 19,3 - 56 - 100

Навоз 20т/га + «БакСиб» - 10,0 - 15,1 - 18,0 - 60 - 100

Компост 20 т/га 44,0 - 290,0 - 5,0 - 88 - 100 -

НСР05 3,76 3,50 9,78 2,18 0,94 11,39 4,51 14,56 1,63 0,32

Перед тем как внести удобрения в почву, был проведен их микробиологический анализ, который показал, что осадок сточных вод более насыщен микроорганизмами аммонифицирующими (Bacillus cereus, Bacillus megaterium, Pseudomonas fluorescens) и усваивающими минеральные формы азота; во всех удобрениях наблюдалась высокая целлюлозолитическая активность и наличие азотфиксаторов.

Влияние органических удобрений на биологическую активность почвы. Биологическая активность почвы по интенсивности разложения желатины рентгенопленки за 7 дней свидетельствует о высокой протеолитической активности почвы и содержании подвижного азота на

делянках ОСВ + «БакСиб». Отмечалось положительное влияние микробного препарата и ОСВ на активность целлюлозолитической почвенной микрофлоры. Распад целлюлозы хлопчатобумажного полотна за вегетационный период в опыте составил 45 - 70 % в зависимости от года исследования, что в 1,1 - 1,5 раза больше, чем в контроле. Следует отметить, что биологическая активность, если судить по общей численности микроорганизмов, была максимальной в варианте ОСВ + «БакСиб», т.е. в контроле условия для проявления активности микроорганизмов были значительно хуже. Примерно такая же картина наблюдалась по интенсивности процесса разложения целлюлозы. Так как этот процесс в сильной степени зависит от наличия доступного азота, можно полагать, что внесение ОСВ улучшило азотное питание микроорганизмов почвы и растений, что в дальнейшем отразилось на величине урожая (табл. 11).

Таблица 11. Биологическая активность серой лесной почвы

Вариант Разложение целлюлозы, % Разложение желатины рентгенопленки, %

2003г. 2004г. 2006г. 2007 г. 2003 г. 2004 г. 2006 г. 2007 г.

Контроль 30,0 2,6 10,0 62,5 73,2 90,0 76,0 60,0

ОСВ 20 т/га 40,0 11.0 - 60,0 88,5 94,0 - 61,2

ОСВ 20 т/га + «БакСиб» 45,0 33,3 - 70,0 93,5 97,0 - 62,5

Компост 20т/га - 21,6 - - 97,5 - -

Навоз 20 т/га + «БакСиб» - - 25,3 - , - - 92,0 -

«БакСиб» - - 17,0 63,8 - - . 83,3 73,7

НСР05 9,99 4,67 3,29 13,45 5,60 5,29 4,66 10,70

Влияние биологических удобрений на фитотоксичность почвы.

Почва опытного участка в годы исследований как в контроле, так и на делянках, где вносили органические удобрения, не проявляла фитотоксичных свойств, не приводила к снижению всхожести семян и уменьшению длины ростков и корней тест-растсния. В то же время препарат «БакСиб» и бактеризованный компост снижали фитотоксичное воздействие почвы по сравнению с контролем.

ВЫВОДЫ

1. Комплексное применение препарата «БакСиб» и органических удобрений позволяет сохранить биоресурсный потенциал серой лесной почвы, добиться повышения ее плодородия.

2. Бактеризация семян с совместным внесением в почву органических удобрений, таких как осадок сточных вод, навоз крупного рогатого скота и

компост из конского навоза, увеличивает содержание сапрофитных микроорганизмов в 1,5 - 5,0 раз, численность которых в контроле составила: бактерии, усваивающие органический азот - 8,0 - 8,8 млн. КОЕ/г; бактерии, усваивающие минеральный азот - 70,0 - 12,0 млн. КОЕ/г; Аго1оЬайег - 43 -52 %; целлюлозоразрушающие микроорганизмы - 96 - 100 %, что благоприятно отражается на биологической активности почвы и ее фитосанитарном состоянии.

Применяемые органические удобрения не увеличивают фитотоксичность почвы, т.е. являются экологически лояльными.

3. Осадок сточных вод, навоз крупного рогатого скота, компост из конского навоза, птичий помет целесообразно использовать под гречиху, т.к. это повышает почвенное плодородие и положительно сказывается на растениях. Растения в вариантах, где применялись органические удобрения и препарат «БакСиб», имели более мощную корневую систему, масса которой составила 110 - 130 г на 10 растений, что в 1,5 - 4,5 раза больше по сравнению с контролем.

4. Использование микробного препарата ускоряет наступление фенофаз на 1-3 дня, увеличивает высоту растений и размер листовой пластинки, что создает неблагоприятные условия для развития сорной растительности, снижая ее численность в 1,5-2 раза.

5. Рациональное использование осадка сточных вод, навоза крупного рогатого скота, птичьего помета, компоста из конского навоза и препарата «БакСиб» позволяет увеличить выполненность плодов гречихи, массу 1000 плодов и получить значительную прибавку урожая. Максимальные значения средней урожайности за 5 лет получены в вариантах с совместным внесением органических удобрений и препарата «БакСиб» и составили 265,2 - 495,8 г/м2 в зависимости от варианта опыта, в то время как урожайность в контроле составила 226,4 г/м2. Это подтвердилось и в производственном опыте 2007 г., где биологическая урожайность гречихи в опыте с обработкой зерна биопрепаратом увеличилась на 14 %.

6. При внесении любых органических удобрений идет накопление металлов в продукции, но при внесении биопрепарата в вариантах помет + «БакСиб», навоз + «БакСиб» идет снижение содержания таких элементов, как СЛ, Ъл, Мп, Со. Микробный препарат снижает содержание ряда тяжелых металлов в продукции, тем самым улучшает ее качество.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

Считаем возможным рекомендовать использование микробного препарата «БакСиб» для повышения биологической активности почвы и в производстве при выращивании гречихи.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ

1. Ресурсосберегающая технология компостирования конского навоза /Т.Н. Албантова, К.Н. Котова, H.A. Нечитайло, H.H. Наплекова// Повышение устойчивости и эффективности АПК в Сибири: наука, техника, практика: сб. материалов межрегион, науч.-практ. конф. - Кемерово, 2003. - С.197-198.

2. Котова К.Н. Влияние микробного препарата «БакСиб» и осадка сточных вод на качество плодов гречихи /К.Н. Котова// Экология России и сопредельных территорий: материалы XI Междунар. студ. экол. конф. - Новосибирск, 2004. - С. 183-184.

3. Котова К.Н. Влияние препарата «БакСиб» на биологическую активность почвы и урожайность гречихи /К.Н. Котова// Почвы - национальное достояние России. В 2 кн.: материалы IV съезда Докучаев, о-ва почвоведов (9-13 авг. 2004 г.). - Новосибирск, 2004. -Кн. 1,-С. 635.

4. Котова К.Н. Влияние экологически чистого препарата «БакСиб» и осадка сточных вод на микрофлору почвы и урожайность гречихи /К.Н. Котова// Информатика и проблемы телекоммуникации: Рос. науч.-техн. конф. - Новосибирск, 2004. - Т.2. - С. 3940.

5. Котова К.Н. Воздействие бактеризации на биологическую активность почвы и фазы развития гречихи /К.Н. Котова// Вавиловские чтения - 2004. Секция агрохимии и экологии: материалы Всерос. науч.-практ. конф. (Саратов, 24 - 26 нояб. 2004 г.) - Саратов,

2004.-С. 57-59.

6. Наплекова H.H. Ресурсосберегающая технология приготовления компоста из конского навоза /H.H. Наплекова, H.A. Нечитайло, К.Н. Котова// Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы: сб. статей по материалам Всерос. Науч.-практ. конф. - Красноярск: СибГТУ, 2004. - Т. 2. - С.244-248.

7. Нечитайло H.A. Экологизация способов переработки конского навоза /H.A. Нечитайло, К.Н. Котова// Достижения и перспективы студенческой науки в АПК: сб. тр. межрегион, науч. студ. конф., посвящ. 60-летию Алт. гос. аграр. ун. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2004. - 4.1. - С. 235-236.

8. Матенькова Е.А. Влияние органических удобрений и биопрепарата «БакСиб» на сорную растительность под зерновыми культурами /Е.А. Матенькова, К.Н.Котова// Студенческая наука - взгляд в будущее: тез. докл. Всерос. студ. науч. конф. Красноярск,2005.-Ч. 1. -С. 183-184.

9. Матенькова Е.А. Влияние бактеризации гречихи на биологическую активность почв и сорную растительность /Е.А. Матенькова, К.Н. Котова// Достижения и перспективы студенческой науки: материалы регион, науч.-практ. студ. конф., посвящ. 70-летию НГАУ. - Новосибирск, 2005. - С. 48-49.

10. Матенькова Е.А. Влияние ЭМ-технологии приготовления компоста из конского навоза и осадка сточных вод на эффективность препарата «БакСиб» против сорной растительности под гречихой /Е.А. Матенькова, К.Н. Котова// Материалы XLIII Междунар. науч. студ. конф. «Студент и научно-технический прогресс»: Биология/ Новосиб. гос. ун-т. - Новосибирск, 2005. - С. 163-164.

11. Матенькова Е.А. Влияние ОСВ, компоста и биопрепарата «БакСиб» на урожайность гречихи и микробоценоз почвы /Е.А. Матенькова, К.Н. Котова// Экология России и сопредельных территорий: материалы X Междунар. экол. студ. конф. -Новосибирск, 2005. - С. 109.

12. Нечитайло H.A. Экологизация процесса компостирования навоза по ЭМ-технологии и эффективность полученных компостов /H.A. Нечитайло, К.Н. Котова// Студенческая наука - взгляд в будущее: тез. докл. Всерос. студ. науч. конф. - Красноярск,

2005.-Ч. 1.-С. 182-183.

13. Нечитайло H.A. Компостирование навоза по ЭМ-технологии и влияние полученных компостов на томаты /H.A. Нечитайло, К.Н. Котова// Достижения и

перспективы студенческой науки: материалы регион, науч.-практ. студ. конф., посвящ. 70-летию НГАУ. - Новосибирск, 2005. - С. 49-50.

14. Нечитайло H.A. Скрининг микроорганизмов-ингибиторов популяций нематод в субстрате теплиц /H.A. Нечитайло, К.Н. Котова// Экология России и сопредельных территорий: материалы X МЭСК. - Новосибирск, 2005. - С. 112.

15. Котова К.Н. Влияние микробного препарата и разных органических удобрений на структуру урожая гречихи /К.Н. Котова// Современные тенденции развития аграрной науки в России: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, посвящ. 70-летию НГАУ (28-30 марта 2006г.). - Новосибирск, 2006. - С. 24-25.

16. Котова К.Н. Влияние бактеризации на рост проростков пшеницы в программе «Самовыживание №6» /К.Н. Котова, H.H. Наплекова, М.С. Нерсесян// Проблемы аграрной науки в XXI веке: материалы междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию агроном, фак. (31 марта 2006 г.). - Новосибирск, 2006. - С. 53-56.

17. Котова К.Н. Влияние системного фунгицида Виал на микрофлору микробного препарата «БакСиб» /К.Н. Котова, H.H. Наплекова, М.С. Нерсесян// Там же. - С. 56-57.

18. Наплекова H.H. Влияние микробных препаратов ЭМ-технологии на продуктивность томатов /H.H. Наплекова, К.Н. Котова, H.A. Нечитайло// Там же. - С. 8790.

19. Матенькова Е.А. Влияние органических удобрений и биопрепарата БакСиб на структуру урожая гречихи Ирменка /Е.А. Матенькова, К.Н. Котова// Студенческая наука - взгляд в будущее: материалы Всерос. студ. науч. конф. Ч. 1/ Краснояр. гос. аграр. ун-т. -Красноярск, 2006. - С.238-239.

20. Матенькова Е.А. Влияние систем удобрений на вызреваемость гречихи Ирменка. /Е.А. Матенькова, К.Н. Котова// Экология России и сопредельных территорий: материалы XI Междунар. студ. зкол. конф. - Новосибирск, 2006. - С. 85.

21. Касьянова И.А. Влияние бактеризации гречихи на ее урожайность и качество плодов /И.А. Касьянова, Н.В. Стоянов, К.Н. Котова// Экология России и сопредельных территорий: материалы XII Междунар. студ. экол. конф. - Новосибирск, 2007. - С. 123.

22. Котова К.Н. Эффективность внесения микробного препарата «БакСиб» и органических удобрений под культуру гречихи /К.Н. Котова// Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2007. - №8. - С. 15-18.

23. Котова К.Н. Влияние экологически безопасных удобрений на биологическую активность серой лесной почвы и урожайность гречихи /К.Н. Котова// Качество и точность сельскохозяйственных процессов: материалы междунар. семинара по прецизионным методам ведения сел. хоз-ва (23-28 сент. 2007 г., Новосибирск) / Новосиб. гос. аграр. ун-т. - Новосибирск, 2008. - С. 62-65.

Подписано в печать 8.04.2010. Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0. Заказ № 107

Отпечатано в ООО «Копи-Трейд» г. Новосибирск, ул. Кошурникова 53/1 тел.: (383) 267-97-97, 256-13-43 e-mail: info@copytrade.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Котова, Ксения Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. Почва, как биологический ресурс.

1.2. Характеристика органических удобрений.

1.3. Использование осадка городских сточных вод за рубежом и в России.

1.4. Экологические аспекты применения ОСВ на удобрения.

1.5. ЭМ — биотехнология природного земледелия.

1.6. Характеристика растений гречихи.

2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА.

2.1. Характеристика почвенных условий.

2.2. Агроклиматические ресурсы.

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Влияние органических удобрений на фазы развития растений гречихи.

4.2. Влияние биологических удобрений на биометрические показатели гречихи в разные фазы вегетации.

4.3. Формирование корневой системы у растений гречихи.

4.4. Содержание хлорофилла в листьях гречихи.

4.5. Оценка состояния засоренность посевов в зависимости от вида внесенных удобрений

4.6. Влияние экологически безопасных удобрений на биопотенциал почвы, выраженный через урожайность гречихи.

4.7. Влияние экологически безопасных удобрений на качество продукции.

4.8. Корневые выделения гречихи.

4.9. Скрининг микроорганизмов для биопрепарата.

4.10. Состояние почвенной микрофлоры под гречихой.

4.11. Влияние органических удобрений на биологическую активность почвы.

4.12.Влияние биологических удобрений на фитотоксичность почвы

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Рациональное использование биоресурсного потенциала серой лесной почвы на основе применения биоудобрений"

Актуальность проблемы. Почва представляет собой незаменимый природный ресурс - основу биосферы. Обеспечивая необходимые условия для всего живого на Земле, почва через растения - прямо, через животных — косвенно поддерживает существование биосферы. Поэтому бережное отношение к ней следует рассматривать как важнейшее звено в комплексной охране природы. Охрана этого бесценного природного ресурса имеет целью сохранять ее вечно, постоянно поддерживать и повышать плодородие (Банников, Рустамов, 1977). Из всех компонентов земельных ресурсов наиболее ценными в сельскохозяйственном отношении являются пахотнопригодные почвы и в первую очередь высокоплодородные. Именно их следует рассматривать как важнейшую природную основу для создания высокопродуктивного земледелия, способного обеспечить население продовольствием (Хмелев, Танасиенко, 2009). Эффективность использования биологических ресурсов может быть обеспечена лишь при вовлечении в хозяйственную деятельность сырьевого потенциала страны, при участии в поддержании биосферного баланса и самоочищении природных компонентов (почв, вод), в оздоровлении территорий.

Лесостепь Приобья находится в зоне рискованного земледелия. Истощение гумусового слоя почв за период освоения негативно проявляется на продуктивности сельскохозяйственных растений. Оптимизация применения ресурсов в сельскохозяйственном производстве позволит управлять плодородием почв и получать безопасную продукцию растениеводства. Одним из путей оптимизации является рациональное использование отходов животноводства и осадков сточных вод для усиления деятельности микробных сообществ почвы и поддержания ее плодородия. Биологическую активность можно также повышать, применяя микробные препараты ЭМ-Биотехнологии (Блинов, 2003).

Современная микробиология на практике доказала, что с помощью эффективных микроорганизмов (ЭМ) можно управлять плодородием и продуктивностью почв, и это направление является частично альтернативой применения минеральных удобрений и ядохимикатов. В основе предлагаемой технологии лежит разумная форма земледелия, направленная на восстановление гумусового слоя почвы. В России эта технология внедряется и проявила себя как наиболее эффективная и менее затратная (ЭМ - ВСЕМ, 2002; Романова и др., 2004).

Эффективность микробных препаратов усиливается на фоне органических удобрений, к которым относят навоз, навозную жижу, птичий помет, торф, различные компосты, органические отходы городского хозяйства (сточные воды, осадки сточных вод, городской мусор) (Основы., 1990).

Проблема рационального экологически безопасного применения органических удобрений включает множество аспектов. Наиболее важными и дискуссионными являются: роль различных органических удобрений в решении проблемы воспроизводства плодородия; утилизация экологически небезопасных видов органических удобрений.

Рациональное применение удобрений предполагает достижение компромисса между получением экономически оправданной прибавки урожая, воспроизводством плодородия почв и уменьшением опасности загрязнения окружающей среды и получаемой продукции (Усенко и др., 2003).

В хозяйствах Сибири ежегодное накопление твердого навоза крупного рогатого скота составляло более 100 млн т. Ежегодный объем жидких отходов и стоков на крупных животноводческих комплексах и о птицефабриках в годы экономической стабильности превышал 50 млн м (Жуков, 1985), из которых на удобрение использовалось менее четверти. Большая же их часть скапливалась на местах, загрязняя окружающую среду (Борисенко, 1991; Усенко, 1997, 1999).

Одним из побочных продуктов антропогенной деятельности являются сточные воды, в процессе очистки которых образуются осадки (ОСВ). С ростом городов увеличиваются объёмы и токсичность образующихся осадков. Подсчитано, что в расчёте на одного человека в год в европейских странах образуется 25 - 30 кг сухого осадка (Овцов, 2000).

В условиях реформирования экономики, наметившегося подъема производства вопросы охраны окружающей среды приобретают наиболее важное значение. Особую обеспокоенность вызывает проблема размещения и утилизации иловых осадков очистных сооружений г. Новосибирска (Комарницкий и др., 2004).

Основные технические и технологические проблемы использования остаточных илов прямо связаны с сельским хозяйством. Правильное применение ОСВ позволит повысить плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур, обеспечит охрану окружающей среды.

Гречиха имеет слабую корневую систему, и высокие урожаи можно получать только на почвах, богатых органическими и минеральными веществами (Савицкий, 1970). Поэтому в наших исследованиях эта культура взята для оценки изменения плодородия почвы под действием удобрений. Повысить биологическую активность почвы можно агротехническими приемами или внесением микробных препаратов. Использование удобрения под гречиху способствует оптимальному росту и развитию растений, формированию высоких урожаев и влияет на качество зерна (Наумкин и др., 2000 а, б).

Цель исследования - определить рациональность использования осадка сточных вод, компоста из конского навоза, приготовленного по ускоренной технологии, навоза крупного рогатого скота, птичьего помета, а также микробного препарата «БакСиб» для сохранения биоресурсов серой лесной почвы.

Задачи:

1. Оценить действие разных биологических удобрений на ресурсный потенциал серой лесной почвы.

2. Оценить биологическую активность и фитотоксичность почвы в зависимости от вида внесенного удобрения.

3. Изучить влияние почвенных биоресурсов при использовании разных видов органических удобрений на продуктивность и качество растений гречихи, как модельной культуры.

Положения, выносимые на защиту:

1. Бактеризация семян препаратом «БакСиб» повышает биопотенциал серой лесной почвы под гречихой.

2. Микробный препарат «БакСиб» положительно влияет на рост, развитие растений, урожайность гречихи и усиливает действие осадка сточных вод, компоста из конского навоза, навоза крупного рогатого скота, птичьего помета.

Научная новизна исследований. Впервые получены сравнительные данные по эффективности осадка сточных вод (ОСВ), компоста из конского навоза, приготовленного по ускоренной технологии, навоза крупного рогатого скота (навоз), птичьего помета (помет) и биопрепарата «БакСиб» на биопотенциал серой лесной почвы лесостепи Новосибирской области.

Для улучшения минерального питания сельскохозяйственных растений, стимуляции их роста и защиты от болезней, получения экологически безопасной продукции разработан новый бактериальный препарат «БакСиб» на основе скрининга различных штаммов бактерий рода Bacillus. «БакСиб» сертифицирован и разрешен к применению на территории Российской Федерации.

Препарат «БакСиб» совместно с органическими удобрениями позволяет повысить урожайность гречихи на 15 - 20 %, что способствует сокращению пестицидной нагрузки, получению экологически безопасной продукции и охране окружающей среды.

Теоретическая значимость. Ряд выделенных культур микроорганизмов, входящих в состав разработанного нами препарата «БакСиб», включен в банк данных микроорганизмов, имеющих сельскохозяйственное применение. Выявлена специфика действия этого препарата на фоне различных биоудобрений на биопотенциал почвы, урожайность растений и качество продукции.

Практическая значимость и реализация результатов. Разработанные приемы поддержания биоресурсного потенциала почвы для оптимизации минерального питания растений и фитосанитарного состояния посевов гречихи обеспечивают улучшение структуры урожая, выравненность плодов и повышение их качества, снижая содержание ряда тяжелых металлов в продукции. Результаты исследований внедрены в ЗАО «Колыбельское» Краснозерского района Новосибирской области (прил. 1). Материалы диссертации используются в учебном процессе при изучении дисциплин «Экология», «Сельскохозяйственная экология», «Охрана окружающей среды» при подготовке специалистов - агроэкологов в НГАУ (прил. 2).

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены или представлены статьями и тезисами докладов: на межрегиональной научно-практической конференции в Кемерово (2003), на IX - XII Международных студенческих экологических конференциях «Экология России и сопредельных территорий» в Новосибирске (2004 - 2007), на IV съезде Докучаевского общества почвоведов «Почвы - национальное достояние России» в Новосибирске (2004), на Всероссийской научно-практической конференции «Вавиловские чтения» в Саратове (2004), на Всероссийской научно-практической конференции «Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы» в Красноярске (2004), на Межрегиональной научной студенческой конференции «Достижения и перспективы студенческой науки в АПК», посвященной 60-летию Алтайского государственного аграрного университета (Барнаул, 2004), на Всероссийской студенческой научной конференции «Студенческая наука - взгляд в будущее» (Красноярск, 2005), на ХЫП Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2005), на научно-практической студенческой конференции «Достижения и перспективы студенческой науки», посвященной 70-летию НГАУ (Новосибирск, 2005), на IV Международной научно-практической конференции молодых ученых «Современные тенденции развития аграрной науки в России», посвященной 70-летию НГАУ (Новосибирск, 2006), в «Сибирском вестнике сельскохозяйственной науки» (2007. - №8), сделаны доклады на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ (2007, 2008), на Международном межвузовском семинаре Новосибирского госагроуниверситета и Гумбольдтского университета (Новосибирск, 2008).

По результатам исследований опубликованы 23 работы, в том числе в реферируемых источниках - 1.

Диссертационная работа изложена на 127 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, 41 таблицы, 9 рисунков и 6 приложений, Список литературы включает 161 источник, из которых 19 иностранных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Биологические ресурсы", Котова, Ксения Николаевна

выводы

1. Комплексное применение препарата «БакСиб» и органических удобрений позволяет сохранить биоресурсный потенциал серой лесной почвы, добиться повышения ее плодородия.

2. Бактеризация семян с совместным внесением в почву органических удобрений, таких как осадок сточных вод, навоз крупного рогатого скота и компост из конского навоза, увеличивает содержание сапрофитных микроорганизмов в 1,5 - 5,0 раз, численность которых в контроле составила: бактерии, усваивающие органический азот - 8,0 - 8,8 млн. КОЕ/г; бактерии, усваивающие минеральный азот - 70,0 - 12,0 млн. КОЕ/г; Аго1:оЬас1ег - 43 -52 %; целлюлозоразрушающие микроорганизмы - 96 - 100 %, что благоприятно отражается на биологической активности почвы и ее фитосанитарном состоянии.

Применяемые органические удобрения не увеличивают фитотоксичность почвы, т.е. являются экологически лояльными.

3. Осадок сточных вод, навоз крупного рогатого скота, компост из конского навоза, птичий помет целесообразно использовать под гречиху, т.к. это повышает почвенное плодородие и положительно сказывается на растениях. Растения в вариантах, где применялись органические удобрения и препарат «БакСиб», имели более мощную корневую систему, масса которой составила 110 - 130 г на 10 растений, что в 1,5 - 4,5 раза больше по сравнению с контролем.

4. Использование микробного препарата ускоряет наступление фенофаз на 1-3 дня, увеличивает высоту растений и размер листовой пластинки, что создает неблагоприятные условия для развития сорной растительности, снижая ее численность в 1,5-2 раза.

5. Рациональное использование. осадка сточных вод, навоза крупного рогатого скота, птичьего помета, компоста из конского навоза и препарата «БакСиб» позволяет увеличить выполненность плодов гречихи, массу 1000 плодов и получить значительную прибавку урожая. Максимальные значения средней урожайности за 5 лет получены в вариантах с совместным внесением Л органических удобрений и препарата «БакСиб» и составили 265,2 - 495,8 г/м в зависимости от варианта опыта, в то время как урожайность в контроле Л составила 226,4 г/м . Это подтвердилось и в производственном опыте 2007 г., где биологическая урожайность гречихи в опыте с обработкой зерна биопрепаратом увеличилась на 14 %.

6. При внесении любых органических удобрений идет накопление металлов в продукции, но при внесении биопрепарата в вариантах помет + «БакСиб», навоз + «БакСиб» идет снижение содержания таких элементов, как Сё, Хп, Мп, Со. Микробный препарат снижает содержание ряда тяжелых металлов в продукции, тем самым улучшает ее качество.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

Считаем возможным рекомендовать использование микробного препарата «БакСиб» для повышения биологической активности почвы и в производстве при выращивании гречихи.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Котова, Ксения Николаевна, Новосибирск

1. Абашеева Н.Е. Экологическая оценка промстоков при сельскохозяйственном орошении /Н.Е. Абашеева, М.Г. Меркушева, С.Ш. Нимаева. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 1992. - 130 с.

2. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Новосибирской области / РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИЗХим. Новосибирск, 2002. - 388 с.

3. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв /Е.В. Аринушкина. — М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1962. 490 с.

4. Асонов Н.Р. Микробиология /Н.Р. Ассонов. М.: Колос, Колос-пресс,2002.-352 с.

5. Банников А.Г. Охрана природы /А.Г. Банников, А.К. Рустамов. М.: Колос, 1977.-208 с.

6. Берестецкий O.A. Микробиологические и биохимические исследования почв /O.A. Берестецкий. Киев: Урожай, 1971. - С. 239 - 242.

7. Блинов В. А. Биотехнология (некоторые проблемы сельскохозяйственной биотехнологии) /В.А. Блинов: монография. Саратов,2003. 196 с.

8. Бодрова Е.М. Органические удобрения /Е.М. Бодрова, П.Я. Семенов, С.Ф. Полунин, В.Ф. Ефремов. -М.: Рссельхозиздат, 1973. 55 с.

9. Борисенко А.Н. Стратегия инвестиционной политики в агропромышленном комплексе /А.Н. Борисенко// Вестн. с-х. науки. 1991. -№4.-С. 7-13.

10. Букина А.Б. Биоконверсия органических субстратов технологичными дождевыми червями в биологически активные удобренияполифункционального действия /А.Б. Букина: автореф. дис. . канд. биол. наук. Новосибирск, 2008. — 20 с.

11. Васильев В.А. Справочник по органическим удобрениям /В.А. Васильев, H.A. Филиппова. М.: Россельхозиздат, 1984. - 252 с.

12. Викторов Д.П. Малый практикум по физиологии растений /Д.П. Викторов: учеб. пособие для биол. спец. вузов. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Высш. шк., 1983. - 135 с.

13. Воробьева Р.П. Экологически безопасные методы использования отходов /Р.П. Воробьева, В.П. До долина, Г.Е. Мерзлая и др.: монография. -Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2000. 557 с.

14. Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв Армении /А.Ш. Галстян// Ереван: Айастан, 1974. Вып. VIII. - 259 с.

15. Гатаулин Г.Г. Практикум по растениеводству /Г.Г. Гатаулин, М.Г. Объедков. М.: Колос, 2000. - 216 с.

16. Годнеев Г.Н. Хлорофилл, его строение и образование в растениях /Т.Н. Годнеев. -М.: Колос, 1974.

17. Гончаров А.Д. Возделывание гречихи в Западной Сибири /А.Д. Гончаров, С.У. Броваренко, А.Н. Власенко, Ю.П. Филимонов/ РАСХН. Сиб. отд-ние. Новосибирск, 1992. — 50 с.

18. Гончаров А.Д. Бороздковый способ возделывания гречихи и его эффективность в лесостепи Приобья /А.Д. Гончаров: автореф. дис. канд. с.-х. наук. Новосибирск, 2008. - 21 с.

19. Добровольский Г.В. Этот удивительный организменный мир /Г.В. Добровольский, С .Я. Трофимов// Природа. 2004. — №3. - С. 3-11.

20. Додолина В. Т. Классификация сточных вод по степени пригодности их для орошения /В.Т. Додолина// 4-е Междунар. совещ. по с.-х. использ. сточ. вод. Киев, 1970.

21. Долгачееа B.C. Растениеводство /B.C. Долгачева: учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Академия, 1999. - С. 323-324.

22. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) /Б.А. Доспехов. — 5-е изд., доп. и перераб. — М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

23. Ежов Г.И. Руководство к практическим занятиям по сельскохозяйственной микробиологии /Г.И. Ежов: учеб. пособие для студентов агроном, спец. М.: Высш. шк., 1974. - 287 с.

24. Емцев В.Т. Микробиология: учеб. для вузов /В.Т. Емцев, E.H. Мишустин. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2005. - 445 с.

25. Ермилов Г.Б. Определитель сорных растений /Г.Б. Ермилов. М.: Россельхозиздат, 1978. - 103 с.

26. Жуков Г.А. Проблемы химизации земледелия Сибири /Г.А. Жуков. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1985. 158 с.

27. Жукова Л.А. Осадки сточных вод в качестве удобрения /JI.A. Жукова// Химизация сельского хозяйства. 1988. - № 10. - С. 35-39.

28. Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей /Д.Г. Звягинцев// Почвоведение. 1978. - № 6. - С. 46-54.

29. Иванов В.П. Растительные выделения и их значение в жизни фитоценозов /В.П. Иванов. М., 1973. - 293 с.

30. Иванцов Д.В. Агротехника природного земледелия на садовом участке /Д.В. Иванцов. Новосибирск, 2004. - 96 с.

31. Индивидуальные задания по полевой практике по физиологии растений: для студентов 3-го курса ЕГФ / сост. Е.И. Маркс. Новосибирск: Изд-во НГПИ, 1992. - 40 с.

32. Касатиков В.А. Влияние мелиорантов и осадков городских сточных вод на миграцию тяжелых металлов в дерново-подзолистой супесчаной почве /В.А. Касатиков, А.И. Еськов, В.А. Черников и др.// Изв. ТСХА. 2003. -Вып. 1.-С. 33-40.

33. Каталог MBI Fermentas 1998X1999. С. 146-157.

34. Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика /В.И. Кирюшин. М.: Изд-во МСХА, 2000. - 473 с.

35. Клевенская И.Л. Микрофлора почв Западной Сибири /И.Л. Клевенская, H.H. Наплекова, Н.И. Гантимурова. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1970.-220 с.

36. Ковалъчук Н.С. Влияние биорегуляторов на физиолого-биохимические показатели и структуру урожая растений гречихи разных сортов /Н.С. Ковальчук: автореф. дис. биол. наук. М., 2007. - 24 с.

37. Константинов В.М. Экологические основы природопользования /В.М. Константинов, Ю.Б. Челидзе: учеб. пособие. М.: Академия; Высш. шк., 2001.-208 с.

38. Козлова JI.C. Состояние и факторы увеличения производства гречихи в основных странах производителях /Л.С. Козлова// ВНИИТЭИ. -М., 1991.-50 с.

39. Конев A.A. Вопросы устойчивого земледелия в Западной Сибири /A.A. Конев. Новосибирск, 1986. - 28 с.

40. Конев A.A. Система биологизации земледелия /A.A. Конев. -Новосибирск, 2004. 51 с.

41. Коробова JI.H. Особенности сукцессии микробных сообществ в черноземах Западной Сибири /Л.Н. Коробова: автореф. дис. д-ра биол. наук. Новосибирск, 2007. - 44 с.

42. Кошелев Б. С. Экономическая оценка почвозащитных технологий : метод, рекомендации /Б.С. Кошелев, А.Н. Первых, А.Н. Нейбаур. — Новосибирск, 1977. 34 с.

43. Красилъников НА. Влияние почвенных бактерий на усвоение растениями соединений фосфора /H.A. Красильников, В.В. Котелев// Докл. АН СССР. 1956. - Т. 110, №5. - С. 858-861.

44. Красильников H.A. Адсорбция фосфатаз почвенными микроорганизмами /H.A. Красильников, В.В. Котелев// Микробиология. — 1959. Т. XXVII, вып. 4. - С. 548 - 550.

45. Краткий справочник по физиологии растений /A.M. Гродзинский, Д.М. Гродзинский. 2-е изд., испр. и доп. - Киев: Наук, думка, 1973. - 591 с.

46. Крылов Г.В. Растения здоровья /Г.В. Крылов, Н.Ф. Козакова, A.A. Лагерь. Новосибирск: Новосиб. кн. изд-во, 1989. - 304 с.

47. Кузьменкова A.M. Использование компостов из твердых бытовых отходов /A.M. Кузьменкова. М.: Россельхозиздат, 1976. - 60 с.

48. Кунакова A.M. Взаимодействие ассоциативных ризобактерий с растениями при различных агроэкологических условиях /A.M. Кунакова: автореф. дис. канд. биол. наук. Сиб., 1998. - 20 с.

49. Ларин В. Охрана природы России: от Горбачева до Путина /В. Ларин, Р. Мнацаканян, И. Честин, Е. Шварц. М.: КМК, 2003. - 416 с.

50. Ломако И.С. Агробиологические особенности формирования урожая и качества семян гречихи сорта Ирменка в лесостепи Западной Сибири /И.С. Ломако: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. — Новосибирск, 1996. -16 с.

51. Ломако И.С. Влияние калийных удобрений на урожайность гречихи /И.С. Ломако// Проблемы аграрной науки в XXI веке: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию агроном, фак. (31 марта 2006 г.). -Новосибирск, 2006. 140 с.

52. Маниатис Т. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование /Т. Маниатис, Э. Фрич, Дж. Сэмбрук/. М.: Мир, 1984. - С. 399.

53. Мерзлая Г.Е. Эффективность вермикомпостов на основе бесподстилочного навоза /Т.Е. Мерзлая, Г.А. Зябкина, И.А. Нестерович и др.// Экологически безопасное использование сточных вод и животноводческих стоков в сельском хозяйстве. Барнаул, 1995.

54. Методы биохимического исследования растений. 2-е изд., перераб. и доп./ под ред. д-ра биол. наук А.И. Ермакова. - Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1972. - 456 с.

55. Методы изучения почвенных микроорганизмов и их метаболитов / под ред. Н.А. Красильникова. М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1966. - 215 с.

56. Методы почвенной микробиологии и биохимии / под ред. Д.Г. Звягенцева. М.: изд-во Моск. гос. ун-та, 1980. - 224 с.

57. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области / В. Б. Ильин, А.И. Сысо. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001.-229 с.

58. Минеее В.Г. Агрохимия: учеб. /В.Г. Минеев. М.: Изд-во МГУ, 1990.-486 с.

59. Минеев В.Г. Биологическое земледелие и минеральные удобрения /В.Г. Минеев, Б. Дебрецени, Т. Мазур. М.: Колос, 1993. - 415 с.

60. Минеев В.Г. Агрохимия /В.Г. Минеев: учеб. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГУ; Колос, 2004. - 720 с.

61. Минеев В.Г. Удобрение зерновых культур /В.Г. Минеев, М.М. Ивлев, Д.М. Аникст. — М.: Россельхозиздат, 1980. — 160 с.

62. Мирошниченко Л.А. Микробиологические основы применения минеральных удобрений в почвах Иркутской области /Л.А. Мирошниченко// Изв. Сиб. отд-ния АН СССР. 1959. - № 6.

63. Мирошниченко Л.А. Влияние длительной обработки на микробиологические процессы серых лесных почв Иркутской области /Л.А. Мирошниченко// Тр. Ин-та микробиол. АН СССР. 1960. - Вып. 7.

64. Мишустин E.H. Определение биологической активности почвы /E.H. Мишустин, А.Н. Петрова// Микробиология. 1963. - Т. 32, вып. 3. - С. 479-484.

65. Мишустин E.H. Микроорганизмы и продуктивность земледелия /E.H. Мишустин. М.: Наука, 1972. - 342 с.

66. Муравин Э. А. Агрохимия /Э. А. Муравин. М.: Колос, 2004. - 384с.

67. Назарюк В.М. Баланс и трансформация азота в агроэкосистемах /В.М. Назарюк. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. - 257 с.

68. Назарюк В.М. Эколого-агрохимические и генетические проблемы регулируемых агроэкосистем /В.М. Назарюк. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. - 240 с.

69. Назарюк В.М. Почвенно-экологические основы оптимизации питания растений / отв. ред. JI.JI. Убугунов; Рос акад. наук. Сиб.отд-ние. Ин-т почвовед, и агрохим. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. - 364 с.

70. Назарюк В.М. XIV Сибирский почвенно-агрохимический семинар /В.М. Назарюк, О.П. Якутина// Агрохимия. 2005. - № 11. - С. 93-94.

71. Наплекова H.H. Аэробное разложение целлюлозы микроорганизмами в почвах Западной Сибири /H.H. Наплекова. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1974. 249 с.

72. Наплекова H.H. Экология для практических занятий в вузах: учеб. пособие /H.H. Наплекова, JI.H. Коробова, Б.И. Тепляков. Новосибирск,1999.- 180 с.

73. Наплекова H.H. Биоиндикация загрязнения почв свинцом и кадмием по микробным ценозам /H.H. Наплекова, М.Д. Степанова. Новосибирск,2000. -124 с.

74. Наплекова H.H. Биологические основы повышения плодородия почв: рекомендации / Новосиб. гос. аграр. ун-т; сост.: H.H. Наплекова. -Новосибирск, 2002. 26 с.

75. Наплекова H.H. «БакСиб» микробиологические препараты нового поколения, ЭМ - Биотехнология природного земледелия /H.H. Наплекова, М.С. Нерсесян. - Новосибирск, 2005. - 32 с.

76. Наплекова H.H. Эффективность препаратов ЭМ-технологии /H.H. Наплекова// Проблемы аграрной науки в XXI веке: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию агроном, фак-та (31 марта 2006 г.). -Новосибирск, 2006. 140 с.

77. Наумкип В.Н. Использование соломы и зеленого удобрения под гречиху /В.Н. Наумкин, В.А.Стебаков, И.И. Драп, В.А Барабанов// Зерновые культуры. 2000. - №3. - С. 12-13. (а)

78. Наумкин В.Н. Сравнительная оценка систем удобрений гречихи /В.Н. Наумкин, В.А.Стебаков, Ю.А. Басов, В.Д. Барабанов// Международный сельскохозяйственный журнал. — 2000. — №6. С. 60-62. (б)

79. Нечитайло H.A. Экологизация процесса компостирования навоза по ЭМ-технологии /H.A. Нечитайло, К.Н. Котова// Студенческая наука взгляд в будущее. - Красноярск, 2005. — С. 182.

80. Оецов Л.П. Экологическая оценка осадков сточных вод и навозных стоков в агроценозе / под ред. акад. РАСХН В.Г. Минеева. М.: Изд-во МГУ, 2000.-318 с.

81. Органические удобрения: справочник / П.Д. Попов, В.И. Хохлов, A.A. Егоров и др. М.: Агропромиздат, 1988. - 207 с.

82. Основы земледелия и растениеводства / B.C. Косинский, B.C. Никляев, В.В. Ткачев, A.A. Сучилина; под ред. B.C. Никляева. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1990. - 479 с.

83. Петухов М.П. Агрохимия и система удобрения /М.П. Петухов, Е.А. Панова, Н.Х. Дудина. М.: Колос, 1979. - 3 92 с.

84. Покровкая С.Ф. Использование осадка сточных вод в качестве удобрений (краткий обзор) /С.Ф. Покровская// Сельское хозяйство за рубежом. 1978. -№1.- С. 16-17.

85. Полевые культуры Западной Сибири: учеб. пособие / под ред. Л.И. Шаниной. 2-е изд., доп. и перераб. - Омск: Изд-во ОмГАУ, 2003. - 504 с.

86. Пономаренко Н.В. Агоклиматические ресурсы Новосибирской области: лекция /Н.В. Пономаренко; Новосиб. гос. аграр. ун-т. — Новосибирск, 1998. 14 с.

87. Посыпанов Г.С. Практикум по растениеводству /Г.С. Посыпанов. — М.: Мир, 2004.-256 с.

88. Потехина Л.И. Микрофлора серых лесных почв Сибири /Л.И. Потехина// Микрофлора северной и средней части СССР. М.: Наука, 1966. -С. 166- 184.

89. Почвенная микробиология: задания к лабораторным занятиям / Новосиб. гос. аграр. ун-т; сост. H.H. Наплекова. Новосибирск, 2001 - 48 с.

90. Практикум по агрохимии: учеб. пособие. — 2-е изд., перераб. и доп. / под. ред. акад. РАСХН В.Г. Минеева. М.: Изд-во МГУ, 2001. - 689 с.

91. Пушкинская O.E. Микрофлора лесных почв дубрав Борисоглебского лесного массива /О.И. Пушкинская// Тр. Ин-та леса АН СССР. 1954 а.

92. Пушкинская О.И. Микробиологическая характеристика лесных почв в различных' условиях рельефа /О.И. Пушкинская// Сообщ. Ин-та леса АН СССР.- 1954 б.-Вып. 2.

93. Растениеводство / П.П. Вавилов, В.В. Гриценко, B.C. Кузнецов и др.; под ред. П.П. Вавилова. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1986.-512 с.

94. Романова Е.М. Биотехнология /Е.М. Романова, O.A. Индирякова: учеб. пособие. Ульяновск, 2004. - 252 с.

95. Савицкий К.А. Гречиха /К.А. Савицкий. М.: Колос, 1970 - 312 с.

96. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. СанПиН 2.3.2.1078-01.

97. Сельскохозяйственная биотехнология. Избранные работы / под ред. B.C. Шевелухи. М.: Евразия+, 2000. 264 с.

98. Сельскохозяйственная биотехнология. Избранные работы. Т. 2 / под ред. B.C. Шевелухи. М: Евразия+, 2001. 404 с.

99. Сельскохозяйственная биотехнология: учеб. /B.C. Шевелуха, Е.А. Калашникова, Е.С. Воронин и др.; под ред. B.C. Шевелухи. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2003. - 469 с.

100. Семендяева Н.В. Региональные особенности почв Новосибирской области и их сельскохозяйственное использование /Н.В. Семендяева, Л.П. Галеева, А.Н. Мармулев: учеб. Пособие; Новосиб. гос. аграр. ун-т. -Новосибирск, 2001. — 128 с.

101. Семендяева Н.В. Теоретические и практические аспекты химической мелиорации солонцов Западной Сибири /Н.В. Семендяева, H.H. Добротворская. Новосибирск: СО РАСХН, 2005. - 156 с.

102. Сергиенко Л.И. Экологические аспекты использования сточных вод на орошение /Л.И. Сергиенко. Волжский, 1993. - 190 с.

103. Сорта селекцентра СибНИИРС СО РАСХН и учреждений зоны его деятельности: проспект /Ю.А. Христов, Т.К. Машьянова, Г.Б. Тихонова; под. ред. П.Л. Гончарова/ РАСХН. Сиб. отд-ние. Новосибирск, 1996. - 8 с.

104. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере /О.Д. Сорокин. Новосибирск, 2004. - 162 с.

105. Состояние окружающей среды Новосибирской области в 2006 году. Новосибирск, 2007. - 115 с.

106. Справочник нормативов по сельскому хозяйству. 1998. 123 с.

107. Станков Н.З. Корневая система полевых культур / Н.З. Станков. -М., 1964.-247 с.

108. Сулейменов С.З. Азотмобилизирующая способность почв Западной Сибири и Северного Казахстана /С.З. Сулейменов: автореф. дис. .канд. с.-н. наук. Новосибирск, 2009. - 20 с.

109. Сысо А.И. Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири /А.И. Сысо// отв. ред.

110. И.М. Гаджиев; Рос. акад. наук. Сиб. отд-ние. Ин-т почвоведения и агрохимии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. - 227 с.

111. Сычев ВТ. Состояние и стратегия развития агрохимического обслуживания сельскохозяйственного производства России на период до 2010 года /В.Г. Сычев, А.Н. Аристархов// Плодородие. 2004. - №5. - С. 2-6.

112. Тепляков Б.И. Агроэкологические аспекты защиты яровой пшеницы от болезней на черноземах лесостепи Западной Сибири /Б.И. Тепляков: автореф. дис. . док-ра. с.-х. наук. Новосибирск, 2006.-41 с.

113. Терещенко H.H. Эколого-почвенно-агрохимические аспекты вермикомпостирования и применения биогумуса /H.H. Терещенко: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. — Барнаул, 1997. -20 с.

114. Терещенко H.H. Эколого-биологические факторы и механизмы ремедиации антропогенно-нарушенных почв /H.H. Терещенко: автореф. дис. . д-ра. биол. наук. Томск, 2007. - 41 с.

115. Торопова Е.Ю. Экологические основы защиты растений от болезней в Сибири /Е.Ю. Торопова: дис. . д-ра биол. наук. Новосибирск, 2005.-387 с.

116. Трофимова О.С. Количественное определение аминокислот методом бумажной хроматографии /О.С. Трофимова: метод, руководство. -2-е изд. Новосибирск, 1971. - 48 с.

117. Усенко В.И. Органические удобрения на черноземных почвах Западной Сибири /В.И. Усенко, В.К. Каличкин. Новосибирск, 2003. - 150 с.

118. Успенский Е.Е. Физико-химические условия среды как основа микробиологических процессов /Е.Е. Успенский. — М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1963.-258 с.

119. Федорова А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды /А.И. Федорова, А.Н. Никольская: учеб. пособие для студентов, высш. учеб. заведений. М.: ВЛАДОС, 2001. - 288 с.

120. Ферментативная активность почв: метод, пособие / Ф.Х. Хазиев. -М.: Наука, 1976.- 180 с.

121. Фесенко Н.В. О путях культурной эволюции гречихи /Н.В. Фесенко// Науч. тр. ВНИИЗ и КК. Орел, 1976. - Т. 5. - С. 44-63.

122. Хазиев Х.Ф. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв /Х.Ф. Хазиев. М.: Наука, 1982. - 203 с.

123. Хмелев В.А. Земельные ресурсы Новосибирской области и пути их рационального использования /В.А. Хмелев, A.A. Танасиенко; отв. ред. В.М. Курачев; Рос. акад. наук. Сиб. отд-ние. Ин-т почвоведения и агрохимии. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. 349 с.

124. Черемисинов H.A. Практикум по микробиологии /H.A. Черемисинов, Л.И. Боева, O.A. Семихатова. -М.: Высш. шк., 1967. 169 с.

125. Чуйкина Т.А. Организация производства и предпринемательство в АПК: метод, указания для практ. занятий /Т.А.Чуйкина; Новосиб. гос. аграр. ун-т. — Новосибирск, 2002. 25 с.

126. Чулкина В.А. Агротехнический метод защиты растений /В.А. Чулкина, Е.Ю. Торопова, Ю.И. Чулкин, Г .Я. Стецов. М.: ИВЦ Маркетинг; Новосибирск: ЮКЭА, 2000. - 336 с.

127. Шарков И.Н. Минимизация обработки и ее влияние на плодородие почвы // Земледелие. 2009. - № 3. - С. 24 - 27.

128. Экологизация обработки почвы в Западной Сибири /А.Н. Власенко, Ю.П. Филимонов, В.К, Каличкин, JI.H. Иодко, В.Т. Усолкин; РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИЙЗХим. Новосибирск, 2003. - 268 с.

129. Экологически безопасные методы использования отходов: монография / под. ред. Г.Е. Мерзлой, д-ра с.-х. наук, проф., Р.П. Воробьевой, д-ра с.-х. наук. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2000. - 554 с.

130. ЭМ- ВСЕМ. Новосибирск, 2002. - 24 с.

131. Badania nad wartoscia nawozawa wermikompostow. Cz. 1 Sklad chemiczny wermikompostow i ich wplyw na pion roslin // Folia Univ. Agriculturae Stetinensis. Szczecin, 2000. -N. 211 - P. 289 - 295.

132. Emmert E. Biocontrol of plant disease: a (Gram-) positive perspective /Е. Emmert, J. Handelsman// FEMS Microbiol. Letters. 1999. 171(1): 1-9.

133. Eswaran H. Soil Classification: a Global Desk Reference /Н. Eswaran, T. Rice, R. Ahrens, B. Stewart// L.; N.Y.; Wash.: Boca Raton, 2003. 263 p.

134. HegdeR.S. Influence of plant growth stage and season on the release of root phenolics by mulberry as related to development of phytoremediation technology /R.S. Hegde, J.S. Fletcher// Chemosphere. 1996. - Vol. 32. № 12. -P. 2471-2479.

135. Higa T. Effective microorganisms: A new dimension for Nature international Conference of Kyusei Nature Farming /Т. Higa// U.S. Department of Agriculture. Washington D. C., USA. 1994.

136. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2001 51:1671-1679

137. Marmur J. Determination of the base composition of deoxyribonucleic acid from its thermal denaturation temperature /J. Marmur, P. Doty// J. Mol. Biol. 1962. V. 5. P. 109-118.

138. Nogales R Feasibility of vermicomposting daily biosolids using a modified system to avoid earthworm mortality /R. Nogales, C. Elvira, E. Benites//1. Environm. Sc. Health. Pt. B. 1999. - Vol. B 34, № 1 -P. 151-169.

139. PCR Protocols. A Guide to methods and applications. Innis M, Gelfand D.s Sninsky J.-P. 14-15.

140. Priorities for Russia National Environmental Policy. Summaiy/Vladimir Zakharov (Ed.). Moscow, CREP, 1999. 24 p.

141. Rovira A.D. Root excretions in relation to the rhizosphere effect. Influence of plant species, age of plant, light, temperature, and calcium nutrition on exudation /A.D. Rovira// Plant and Soil. 1959. - Vol. 11, № 1. - P. 53-64.

142. Ribosomal Database Project II (http://www.cme.msu.edu)

143. Schroth M.N. Disease-Suppressive Soil and Root-colonizing Bacteria /M.N. Schroth, J.G. Hancock// Science. 1982. -V. 216. -P. 1376-1381.

144. Siciliano S.D. Mechanisms of phytoremediation: Biochemical and ecological interactions between plants and bacteria /S.D. Siciliano, J.J. Germida// Environ. Rev. 1998. - Vol. 6, № 1. - P. 65-79.

145. Strauss M. Wastewater use in Tunisia /M. Strauss// Dubendorf, International Reference Center of Waste Disposal, 1986.159. "The Bergeys Manual of Determinative Bacteriology" 9th edition -vol.l.2.-Ed. John G. Holt et al. - Moscow: Mir, 1997. - 800 p.

146. Wever H.D. System for Studying the Dynamics of Gaseous Emissions in Response to Changes in Soil Matric Potential /H.D. Wever, D.T. Strong, R.A.

147. Merckx// Soil Science Society of America Journal. 2004. - Vol. 68, N 4. - P. 1242-1248.161. /iiip://www.agrinet.ru/kul/kul.html