Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биологическая активность лугово-сероземной почвы при внесении ингибиторов нитрификации

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Биологическая активность лугово-сероземной почвы при внесении ингибиторов нитрификации"

АКАДШЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Институт микробиологии и вирусологии

На правах рукописи

МЯЧИНА Ольга Владимировна

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЛУГОВО-СЕРОЗЕМНОЙ ПОЧВК ПРИ ВНЕСЕНИИ ИНГИБИТОРОВ НИТРИФИКАЦИИ

03.00.07 - микробиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Алма-Ата - 1992

Диссертационная работа выполнена в лаборатории трофогогии Института химии АН Республики Узбекистан в 1986-1988 гг.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - кандидат биологических наук, старший

научный сотрудник С.К.ПОБЕРЕЕСКАЯ

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ - Академик АН Республики Казахстан

А.Н.ИЛЯЛЕТДЙНОВ

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - Доктор биологических наук, профессор

И.Л.Ю1ЕВЕНСКАЯ

кандидат биологических наук Ш.З.МАШ ЛОВ

ВЕДУЩЕЕ УЧРЕЖДЕНИЕ - Институт микробиологии АН Республики

Узбекистан

Защита диссертации состоится " ^ " года

в"/^ " часов па заседании специализированного совета К 008.01.01 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук в Институте микробиологии и вирусологии АН Республики Казахстан.

Адрес: г.Алиа-Ата, ул.Кирова,103.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института микробиологии и вирусологии АН Республики Казахстан.

Автореферат разослан « /О * и&д^Ля^ 1992 года.

Учепый секретарь специализированного совета, . У кандидат биологических наук ^^^^-^-^и.С.ЫШШДИЕВА

0БЕ1АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В хлопковых районах Сродней Азии при выращивании хлопчатника применяются высокие дозы азотных удобрения (250-300 кг/га к более). Известно, что применение высоких доз азотных удобрений, особенно на почвах, бедных органический веществом, сопровождается неблагоприятным действием их на почвенные пронесен, растительную продукции и окружающую среду, снининиеи коэффициента использования азота удобрений.

Одним из способов сниквнкя потерь, повышения эффективности азотных удобрений является применение ингибиторов нитрификации -специальных соединений, которые подавляют процесс нитрификации почвеинышт бактериями и сохраняют азот аммиачных, аыыониЯних и анидных удобрений в аммонийной форме.

В литературе накоплен достаточный материал, указывавший на влияние ингибиторов нитрификации на почвенные процессы и целесообразность их применения с оптимальными дозами азота удобрений. Применение ингибиторов нитрификации ставит на повестку дня такую проблему, как.снижение доз азотных удобрений. Данных, свидетельствующих о влиянии ингибиторов нитрификации, применяемых с низкими дозами азотных удобрений, на биологические свойства почв сероземного пояса, в литературе обнаружить не удалось.

Все процессы, связанные с превращенном азота в почве, происходят при непосредственном л активно»! участии микроорганизмов, поэтому по соотношению численности основных групп микроорганизмов цикла азота можно с больной уверенностью судить о почвообразовательных процессах, протекавших в почве. Биологические свойства почвы, в частности, ферментативная, азотфиксаруидая а др. активности, язляйФРЧ наиболее чувствительными а информативными показателями, нх быстрой реакции на применение удобрений. Исходя

из выпеизложенного, в основу данных исследований легло изучение влияния ингибиторов нитрификации, внесенных с низкой дозой азотных удобрений, на распространение ликроо'рганизков цикла азота, азотфикспрувщув, нитрифицирующую, ферментативную активности, цел-люс зора влагающую способность а дыхание почвы.

. Цель оабсты. Определить влияние ингибиторов нитрификации, внесзнных на низком фоне (150 кг/га) карбамида, на микробиологические и биохимические показатели лугово-серозежой почвы, занятой под хлопчатник.

Задачи исследований. I. Изучить динамику численности основных физиологических групп почвенных микроорганизмов, участвующих в.трансформации азота почвы к'удобрений, в зависимости от внесения ингибиторов нитрификации на низком фоне азота удобрений.

Z. Определить влияние ингибиторов нитрификации на нитрифика-цноинуо, азотфиксирующуго, ферментативную, целлвдозоразруваюцую активности и дыхание почву.

3. Определить общуп токсичность почвы посредством использования тест-организма -nA/iolc&ici&c.

И. Выявить влияние ингибиторов нитрификации, внесенных на низко« фене езота удобрений на содержание гумуса, азота, урожайность хлопка-сырца.

Научная новизна. В условиях лугово-сероземной почвы Узбекис-. тана обстоятельно исследовано состояние биологии почвы при внесении ингибиторов нитрификации с низкими (ISO кг/га) дозами азота удобрений. Установлено, что вне енив ингибиторов нитрификации на низком фойе азота оказывает врокенпоо угнетающее действие на численность основных физиологических групп микроорганизмов цикла аз -та, замедляет процесс накопления нитратов в течение 15-30 дней, не оказывает отрицательного влияния на азотфиксирувдуп, фермента-

тивнув активности почв. Применение ингибиторов нитркдикзпии дает зозкоаность сдвинуть срок I внесения удобрения с ранних весенних сроков на более поздние - фазу 2-4 настоящих листа, что позволяет сократить потеря азота мочевины. При внесении ингибиторов нитрификации в составе мочевины наблюдается тенденция к накоплению гумуся и повышение урожая хлоляа-ы:рца.

Зз'д'лщэемые полокенил. I. Ингибиторы нитрификации ШШДЦДА, АТГ, внесенные совместно с азотными удобрениями, оказывают определеннее влияние па биологические, биохимические и агрохимические свойства почвы.

2. Применение ингибиторов нитрификации позволяет снизить дозы вносимых удобрений без ущерба для плодородия почвы, окружающей среды, урожайности хлопчатника.

Практическая ценность. Результаты проведенных микробиологических, биохимических и агрохимических исследований дают возможность обосновать целесообразность снижения доз вносимых под хлопчатник азотных удобрений за счет применения их с ингибиторами нитрификации на лугово-сероземной почве, что способствует сохранению почвенного плодородия, увеличений коэффициента использования азота удобрений, снинешш загрязнения окружающей среды и увеличению урожая хлопка-сырца.

Апробация работы* Результаты лабораторных и полевых опытов еаегодно апробировались на заседаниях лаборатории трофологии Института химии АН УзССР. Основные положения работы доложены на I Делегатской съезде почвоведов Узбекистана (ТаикентДЭЗО), Все-сопзнои совещании по ингибиторам нитрификации (Самарканд,1990), Президиуме ВАСХНИЛ (Тапкент,1988,1991), Совещании "Узсельхозхи-шша (Ташкент,1991), I Съезде физиологов растений .Узбекистана (Ташкент,1991), конференции молодых ученых Института хиыии (Ташкент, 1992).

Публикации. По материалаы диссертации опубликовано б научных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 1.68 страницах, содернит 19 рисунков,25 таблиц. Диссертация сос :оит из введения, обзора литературы, описания объектов к методов исследования, экспериментально!! части, обсуждения результатов, выводов к списка использованной литературы.

СБЬЕШ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Экспериментальные исследования проводились з 1986-1988 '.т. постановкой лабораторного и полевого опытов с хлопчатников.

модельный лабораторный к полевой опыты проводились m елекупце К схеме:

1. NI50PI60KI00 - контроль I;

2. Ы15С • АТГ+Р160К100;

3. Ш50 • ДШ+Р160К1С0;

А-. Ш50'К1Ш+Р160КЮ0;

5. Х25ОР1б0К100-:сонтроль П;

G. Я250 • КШ+Р160ХЮ0; -

Азот вносился в контрольных вариантах в виде мочевины, в испытуемая - мочевины, модифицированной ингибиторами нитрификации АТГ (4-амино-1,2,4-?риасол), ДЦДЛ (дициандиамид) и КИП (1-карбо-иоил 5(5) метилпиразол). Ингибиторы введены в состав мочевины из расиста ¿% от взса азота цочевцяа.

лабораторном оиыто гзот вносился i количестве 150 и 250 иг/кг нотам, фосфор - з виде суперфосфата - 160 «г/кг, калии - в виде хлористого халяя - 100 иг/г.г; в полевой опыте соответственно Ii-150 и 250 кг/га, P-I60 кг /га и X-I00 кг/га.

3 ноделькок опыте почва« помеченная в стерильные стаканы объемом 800 ил, увлажнялась до 60/h от полной влагоомкости, влажность

поддерживалась при температуре 26-2?°С в течение инкубационного периода (60 суток). Почвенные образцы отбирались на 7, 15, 30, 45, 60 сутки инкубации. В почвенные образцах, отобранных через 7, 15, 30, 45 дней проводился учет основных групп микроорганизмов, участвующих в трансформации азота. Удобрения вносились при закладке опыта.

Полевой опыт залокен на территории совхоза им.5-летия УзССР Галабинского района Ташкентской области.

Удобрения вносились дробно в фазу 2-4 листьев и фазу цветения по 50% годовой нормы. Повторность полевого опита 4-кратная, высевался хлопчатник сорта 4880—Ф.

Почтенные образцы в полевом опыте отбирались буром с пахотного (0-30) и подпахотного (30-50) горизонтов по фазам разьитив хлопчатника: до посева (до внесения удобрений), 2-4 настоящих листьев, цветение, созревание.

Количественный учет отдельных физиологических групп' микроорганизмов проводили общепринятым методом предельных разведений с последующим высевом на различные элективные питательные среди (Звягинцев и др. ,1980; Теппер и др.,198,7).

Учитывали, численность олиготрофных микроорганизмов на почвенном агаре (Звягинцев и др.,1980), аммонифицирующих - на мясо -пептонноы агаре (МПА), споровых аэробных бактерий - па смеси МПА с сусло-агэроц (по Шшустину), бактерий, усваивающих минеральный источник азота, и актиношцетов - на нрахмало-амыиачноы агаре (КАА), автотрофных «тарификаторов на голодном агаре (ГА), пропитанном ашюнийао-ыагниевой солью фосфорной кислоты, депитрифика-торов - на среде Гильтая, олагонитрофилов - на твердой орйде Эиба, анаэробного азотфаксатора из рода - на айд&ой срздз

Виноградского, азотобактера - на агаразозанной среде Э£ба методом обрастания комочков почвы.

Количественный учет микроорганизмов на жидких питательных орехах ировод-яш с помощью таблицы Нак-Хроди, составленной на основании методов вариационной статистики (Теппср и др.,1987). Численность иикросргаиизцов выражали в тис. и млн.клеток в I г поч—

Общую оценку токсичности почвы при внесении ингибиторов нитрификации проводила с вомоцьв гест-оргаиизка- ысгодои почвенных дисков {^¡/^£¿41 ,1988).

Нитрпфикацяонную способность почва определяли по истоду Вак-смана. Анализирование нитратного азота проводили дисульфофеиоло-•зым методом (Ариаушкпна,1970), аммиачного азота - колориметрически« методом с реактивом Несслера (Арш:ушкина,1970).

Лзотсршссируюздю активность почвы, интенсивность выделения С0?_ и определяли на газовом хроматографе по "Методическим рекомендациям ВНИИ сельсиохозпКсхвециой микробиологии" (1984,1987).

активность почвенных ферментов определили: каталазы - по методу Круглова и Пароменской (1966), дегндрогеназы - по методу Галет-ма (1974). уреазы - но методу /»^/г«/гл-(3вягиицез 'и др., . 1980), лротеаяы - по методу Галс-гяна, Арутюняп (Хазиев,197б) ,нит-ратредуктазы - по методу Галстяна (Акдреак и др.,1988). Повторное! ь опытов - 5 кратная.

Содержание гумуса определяли яо ыегоду "юрица (Орлов л др., Г9С9), обдого азота - колориметрический методом Несслора (Аринуи-хааа,1970), целочногидролазуекого азота по истоду Коркфяльда.

Статистическую обработку ¿1 .;оррзлпциоиный анализ проводили по Доопсхову с использованиси программ для микрокалькулятора "К-52 (Дьякоио1.,198б; Русин,1990).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В иодзльиои опыте {т.е. в отсутствии растений) установлен механизм действии ингибиторов китркфикацив иа почвенные процессы.

Обнаружено, что ингибиторы КШ1, ДЦЦА, АТГ на низком фона з?.от-иих удобрений сниаают численность олиготрпфов в течение 30-'-»5 дней (в 1,2-4,2 pasa), ашояифякаторов - до 15 дней (кроме 1ШИ-до 30 дней)! бактерий, использущих минеральный азот, в том числе и актиноиидетов - до '>5 дней (в 2-4 раза), тарификаторов (ДЦДА - до 45 дне", в 25 раз, АТГ и Ш«П - до 15 дней незначительно) (рис. 1,2).

Ингибитор КМП на высоком фоне (250 иг/кг) азота ог.азивал ие-нее угнетавцее действие на развитие микроорганизмов цикла азота. Так, сш'-жение числа олиготрофов, тарификаторов от дзйстия КШ! наблюдалось в течение 7 дней, дснитрификатороз - в течение 15 дней. По отношению к деяигрифвкаторам действие КИП проявилось лияь к 15 дню. На рост sí развитие бактерий, растущих на мкязралъ-цоы'источнике азота, КИП еукостэенного влияния не оказал.

Определение шгсрп&иц'лрушоП способности щгом>-еароэеаной почвы показало, что в результате шгибировашш бактерий, ко пет-зуэдих минеральный азот, накапливалось значительное количество аммонийных соединена?) » течение 15 дней, йакбольае» колачистко ашшака обнаруживалось в варпшгсах с. КИП, внесенным аз шеолоы фоле ночевини (12-28,3 мг/кр кочш). Наашшсе шшшсасио накопление.-нитратов происходило в ьдрагигак с К'Ш mr: на низко;!, так к i'* г-*»-сокоа фонах азотного удобргнип. Яра внесении КЪЩ а ЛИ;1Л о.'ш&'.чиэ. ааименвиее значений сукин акгрзтов я аммиака.

Наиболее высокая язогфиксирузздя активность. ааблпдгх?'?23. кз сутки инкубации » вариант» с внессаиеа-иизаоЗ. доз» азота удобрения без ингибиторов (0,2 акГ их?' аопшя).^ Bksssiíiíb высокой дозы азота без ингибиторов подавляло) а-зазфаезгал явность в 2-2,5 раза в течение acero срока, кнкубааш?..- Нр* згззеяиа ингибиторов отмечалось небольшое снягоанэ антансиваосл? агогфпшзеда

о г [ г1

ЗУ '15 дни

Рис.1. Численность ояиготрофных (Л) и аммонифицирующих (В) микроорганизмов при внесении ингибиторов нитрификации, (лабораторный опыт).

Здесь и далее: I - Ш50+Р160К100; 2 - Ы150-АТГ+Р160К100; 3 -Ш50 -.ДЦДЛчРКОИОО; 4 - Ш50-КМП+Р160КЮ0; 5 - Ы250+Р160К100; б - Ы250-Ш1Р160К100.

TI

40

30

ai

ra er о а

cl

и

S 20

ж

5 ю

/

/

Z /

• 4 / 7f- Г2

/ / \ \

6/ • 1 / / к \ \ « \\

/ • / /5 \\ \ • \ \ /

• / И \ |\/ • / / •

IE

о,

с:

иех 2 3 4аепвли ис* 2 3 '4 недели

Рис.3 Азотфиксирущап активность при внесении ингибиторов нитрификации (лабораторный опыт)

в течение всего срока инкубации почвы (за исключение« ингибиторов нитрификации АТГ на фоне Ы150 и КШ1 на фоне Х250). Ингибитор AIT cuлгал активность азотфиксации линь б течение 2 недель с начала инкубации, КШ1 на высоком Фоне азота удобрений увеличивал кит-рогеназнуы активность в течение всего срока инкубации (в 1,5-2 раза).

Подержание общего и целочногидролизуемого азота выше в вариантах с ингибиторами нитрификации на низком фоне, чем на высоком (0,15-0,1В и 0,12; 172,? и 155,6 соответственно).

Изучение содержания углерода в начале и конце опыта показало тенденцию к увеличению его при применении ингибиторов нитрификации, но только на низком фоне азота мочевины (табл.1).

Проведенный-статистический и корреляционный анализ показал достоверность а надежность полу энных результатов. Исходя из величины НСР моено сделать вывод, что на 5^-ноы уровне значимости есть существенная разница аезду исследуемыми вариантами. Корреляционный анализ показал, что содержание ооцего азота значимо корродируется с числом од1уотрофов, особенно в вариантах с азотными удобрениями ( t- =0,78; -^=0,97) и ингибиторами КМП ( ~=0,58 и т> =0,99) и ДЦДА ( =0,91). Установлена положительная зависимост

Таблица I

Влияние ингибиторов нитрификации иг содержание углерода общего азота в лугою-сарозьыной почве(лабораторный опыт)

Вариант опыта

Исходное содержание : Чеовз 60 дней

:

(% : к,% :с/ы

Ы150+Р160КЮ0 . 0,84 0,17 4,5 0,04 0,17 4,5

N150 • АТГ+Р160КМ0 И (1 0,85 0,15 5,3

N150 • ДЦДА+Р160КЮ0 " 11 1» 0,87 0,18 5,7

N150 • Ш+? 160 ¡1100 п ч л 0,91 0,16 5,6

Ы250+Р160КЮ0 « !1 11 0,83 0,12 7,3

N250 - Ш+Р160К100 0,85 0,12 6,7

аеаду содержанием ¡целочногидролизуемого азота а численностью ам-ыонификаторэв - от -г. =0,42 (ДЦДА) до "*=0,% (Ш50РК). Тесная обратная зависимость обнаружена иеаду содержанием гуыуса ¡1 численностью олиготрофных илкроорганизвов (*» = -0,6; -0,8).

Несколько иначе биологические процессы протекали при внесении ингибиторов нитрификации на низком фоне азотных удобрении в

ТГпме¥ьвГ'условшос ¿"присутствии растений.

Проведенные исследования показали, что ингибиторы нитрчфша-циа способствовала снахешга •численности олиготрофпых «чкрооргштз-ков в 2-20 раз з течение всего периода вегетации. Количество ан~ аонифзкаторов уменьшалось з фаза 2-4 листьев в 1,5-4 раза. При внесошш ингибиторов а фазе цветения на'низком фоне азота отмечено увеличение численности аммонифицирующих бактерий в 2-5 раз я уменьшение на высоком фоне в 1,7 раза (И250КМП). В период созревания численность ашшифцкаторов снизилась в 1,5-1,7 раза по сравнения'с контролем (рис.4 ). •

Известно, что видовое разнообразие бацилл в ризосфера служит диагностическим признаком стелена окульзуреяности почв. На

РисЛ. Численность олиготрофных (А) и аммонифицирующих (В) бактерий при внесении ингибиторов нитрификации (полевой опыт).

численность бацклл|шгкбнтори нитрификации не оказывали отрицательного влияния. АнализироЕание видового состава аэробных споровых бактерий в фазе 2-4 листьев показало, что эта группа представлена достаточно пироко. Удзлось идентифицировать 8 вздов наиболее распространенных в сероземных почвах споровы*: микроорганизмов: ВасШчб ьиёикъ, бас./педа&хСшп, Вас. темп1еч1-си*. Вас. тусоийъ, Вас. а^^О'пегаЫб, Зас. &ас. сг/и-иъ, вас.

В отличие от модельного опыта, на численность бактерий, ис-пользуицпх минеральной азот, ингибиторы нитрификацш" оказывали ■ непродолжительное влияние (только после I внесенья). Ингибитор . КМП оказывал неравнозначное действие но численность бактерий, ус-взхвавцих минеральный азот: на низком фоно азота наблюдалось увеличение их в 6,6 раза, на высоком уменьшение в 15,3 раза. На 10 день после I внесения (фаза 24 листьев) ингибиторы АТГ и ДЦДА способствовали уменьшении числа бактерий, ассимилирующих минеральный азот, в 2,6 и 3,1 раза соответственно. В фазе цветения, ингибиторы уге не оказывали отрицательного влияния на изучаемую группу, что выразилось в увеличении их числа в вариантах с КУП и ДЦДА в 15 раз и с препаратом АТГ з 12 раз (рис.5 ).

Определение численности актиноиицетов показало достаточно высокое их содержание в исследуемой почве (2,6 млн.клеток в I г почвы). Внесение ингибитора КИП на низком'фоне азота из оказывало отрицательного действия на численность актиноиицетов. При внесении ингибитора нитрификации ДЦДА количество их было иа уровне контрольного варианта, препараты АТГ и КИП (на фоне 250 кг азота) несколько снижали численность актиноиицетов.

Ингибиторы нитрификации уменьшали таете число тарификаторов а 4-10 раз (кроме препарата ДЦДА). Наиболее эффективный был инги-

тыс. клеток г. почаы м сг> сз

млм. клеток г. почвы

в

ПЕ

• ^

-"""ел

. .. м ' \ и !

' бнтор АТГ.

Влияние ингибиторов нитрификации на денитрифицирующие бактерии неоднозначно и зависит от дозы удобрения. Внесение препарата КМП па фоне 250 кг/га снимает численность денитрификаторов (в 50 раз), на фоне 150 кг Н/га увеличивает в 20 раз. В фазе HBeTv ,;ия численность денитрифицирующих микроорганизмов резко снизилась во всех вариантах.

Исследования по изучении азотфнкскруюцей активности лугово-сероземноП почвы показали, что наиболее интенсивная азотфиксация отмечалась весной, до внесения удобрений в контрольном варианте (10,4 мкГ С^ц е кг почвы). В фазу 2-4 листьев внесение ингибиторов нитрификации ДЦДА и КНП на низком фоне азота удобрений привело к снижения азотфиксирующей активности в 6,2 и 1,5 раза соответственно, ингибитор АТГ не оказывал угнетающего влияния на азот-Фиксзшш. Ингибитор KäH на фоне 250 кг азота увеличил активность азотфиксацию почти в 4 раза. В последующие сроки анализирования интенсивность фиксации азота в этоы варианте снизилась и до конца вегетации оставалась на уровне контроля. В фазах цветения и созревания ингибитор КНП незначительно е..икал азотфиксирующую активность (в 1,5 и 1,1 раза). Наиболее угнетахщее действие на азот-фиксирущую активность оказывал ДДДА. Активность азотфиксация от применения ДцДА уменьшалась в 2,0-2,7 раза. Ингибитор нитрификации АТГ ке оказывал отрицательного влияния на азотфккеяруюяуп активность лугово-серозеваой почвы (рис.о ).

Азотфиксация осуществляется в основном вескабиохическими икк-роорганизиаии: свободно аивущим азотфаксатороы аэробным азотобактером (обнаруживается в больной количестве: как правило, все сто посеянных коиочка почвы обрастали слизьа азотобактера), анаэробными бактериями рода Ci&&tLcUum и многочисленными, но слабыми азот-Фзксатораии - олигонитрофильнами микроорганизмами.

/ V....... » \

/ / \

« / \ ч \

X \ 5N!

тенио аров.

иве-- солиста. ■ теиие. преп.

Рис. ■■ Азотфиксируыщая активность при внесении ингибиторов нитрификации (полевой опыт).

Бактерии рода CiobtviiiiuM- в исследуемой почве встречаются в небольшом количестве. Ингибиторы нитрификации АТГ и КЩ1 (на фоне 250 кг Ы/га) не подавляли рост и развитие азотфиксаторов рода dosizcdtam , в варианте с КИП иг численность была выше контроля в 1С раз (в фазу созревания). Ингибиторы ДЦДА и КИП на фоне 150 кг Ы/га снижали число изучаемых бактерий в 2-10 раз. Численность олигонитр'сфилышх микроорганизмов была достаточно высокой (11,8 млн.клеток в I г почвы). При внесении ингибиторов нитрификации на низком фоне мочевины численность олигоаихрофилов уменьшалась в 1,3-7,6 раза, на высоком же фоне препарат КМП снизил их число в 3,1 раза. В фазах цветения и созревания хлопчатника ингибиторы способствовали снижению численности олигонитрофилъ-ных бактерий .во всех вариантах, кроме Ы150*КМП. - . Определение ферментативной активности показало, что исследуемую почву по шкале Звягинцева (1980) можно отнести: по обога-ценности катала80й и уреаэой - к бедной, делодюгеназой - к срэд-ко обогащенной.

: ;Усхановлецо, что ингибиторы нитрификации us оказывали, отри-

дательного влияния на ферменты класса оксидоредуктаз (каталазы и дегидрогенази). В варианте с ингибитором АТГ активность каталазы и дегидрогенази в 1,5-2 раза выше уровня контрольного варианта. Ингибитор нитрификации КМП на фоне 250 кг мочевины достоверно снижал активность дегидрогенази (в 1,2-2,5 раза).

Изучение фермента уреазы из класса гидролаз показало, что после" I и II внесения ингибиторов.....активность уреазы незначительно увеличивалась и достоверно снижалась в фазе созревания: Ш50-Ш - в 1,5 раза; N250*Ш - в 1,8; ДЦДА - в 1,7;-АТГ -

1.5 раза. (ряс.7 ).

Активность фермента нитратредуктаэы в лугово-серозешшй почве не превышает 4,6 мг N0^ на 10 г почвы. В фазу 2-4 настоящих листьев ингибиторы нитрификации снизали нитратредук-тазную активность: Х'Ш на фоне N150 - в 1,7, ДЦДА - в 1,2; АТГ-з 2,1 раза. В фазу цветения и созревания хлопчатника препарат КНП способствовал активизации нитратредуктазной активности (в 1,3 и

1.6 раза соответственно), препарат ДЦДА ингибировал ео (в 1,5-1,6 раза соответственно). Ингибитор нитрификации АТГ увеличивал активность нктратредуктазы в фазу цвете ш з 1,3 л уменьшал в фазу созревания з 1,4 раза. •

При определении протеазной активности лугово-сероземной почвы установлено, что ингибиторы нитрификации не оказывают на нее существенного влияния. Лишь в фазе 2-4 листьев в вариантах N150« дМП, Л250*КМП и Ы150;АТГ отмечалось небольшое усиление активности протеазы з 1,1-1,2 раза.

Об активности целлюлозоразрушавщих микроорганизмов иозшо судить по степени разлоаеняя хлопчатобумажной ткани, помещенной в почву. Исследования показали высэкуп степень разложения клетчатки в лугово-сероземной почве. При внесении ингибиторов нитрификации

л и

о е

и о

•О*

® и

асх. 2-4 н»е- ссз- исх. 2-

иве~ соаре-

листи темни рев.

листа теине ъуиис

XI о К

г-

.ю

!

У СЦ

¿Г-

Лк

—(

хсх. 2-4 иве- ооа-лкста теши: роь.

'¿-■5 М1С-дисти темпе

соэре-иааин

Рис.? ¿'ериантатившщ активность лугово- сороэешюВ почвы пр;Г внвсонии ингибиторов нитрификации иа иизкои фоне азотных удобрений.

Ряс.О Целлшозоразлагаювая способность при внесении ингибиторов

нитрификации на низком фоне азотных удобрений (половой опыт).

наиболее интенсивное разложение происходило в вариантах с Ы250+РК и 3X150«КИП. Ингибитор КИП на фоне 250 кг азота мочевины и препарат ДЦДА сникали интенсивность разложения хлопчатобумажной ткани на 3,67,9$ (рис.8 ).

Била проведена'оценка общей токсичности почвы по отпоыенип к тест-организму -J%oio8ac&% методом почвенных дисков. Токсичность определялась по прозрачным з-чаи подавления роста тест-объекта. Установлено, что ни один из исследуемых ингибиторов нитрификации не являлся токсичным для тест-культуры.

Особый интерес представляет исследование минеральных Форм азо-Определение содеряания минеральных форм азота ь 'доследуемой лочве покакало, что весной до посева хлопчатника минеральный азот представлен з основном амилапиашГ соединениями. Следует обметить, что наиболыгое количество ашиока обнаруживалось в вариантах, где и прошшо годи вносились ингибиторы нитрификации АТГ а К!Щ. Ингибиторы значнтельяо снижали скорость .нитрификации азота и амкопий-;ше соединения обнаруживались и в фазе цветения з вариантах с применением ДЦДА, АТГ и КШ1 на фоне N 250.

Весной до'посева хлопчатника и внесения удобрении не удалось обнаружить нитраты. Внесение удобрений значительно увеличило содсраанаб нитратных форы азота. Наименее интенсивно накопление нитратов происходило в вариантах с ингибиторами АТГ и ДЦДА, однако к концу'вегетации хлопчатника содержание нитратов резко увеличилось в варианте с внесением ДЦДА (в 17 раз по сравнению с контролен).

В исследуемой почве в течение 3-х лет проводили контроль за содержавкем С % и азота. Определение содержания с % в начале опыта - весной 1-го года и ъ конце 3-го года исследований показало небольиое увеличение его содержания во всех вариантах. Однако достоверное увеличение процентного содержания с % в исследуемой почве наблюдалось лишь в вариантах с ингибитором КШ1 как на низком, так и на высоком фонах азота мочевины (0,98 -Ы15С КПП; 0,92 - Ы250-КМП против 0.87Д в контроле - ЯРХ)(табл.2).

Таблица 2

Влияние ингибиторов нитрификации на содерканке углерода ^ азота и урожай хлогка-сырца (полевой опыт)

Варианты опыта 1-й год исследования 3-й год лссле-довайик Урожа! ц/га

fiOf L/0 с/ы С% К jj С/Ы

1.NI50PI601CI00

2. N15 0 •АТГ+Р16OK100

3. N150 • ДЦДА 1-Р160К100

4.Ш50-КШ+Р160Х100

5.Ы250+РШШ00

6. N250' ЧМП+РI60KI00

При анализе

0,84 0,13

о к

и и

II н

II II

II Ii

5,8 Q,0,13 6,5 37,2

" 0,87 0,15 5,7 41,9

" 0,87 0,13 6,3 41,7

" 0,98 0,15 6,4 39,4

" 0.93 0,14 6,5 40,4

" 0,99 0,14 6,9 42,4

данные по содержанию общего ц лзгкогидро дизуеиого азота обнаружено, что наиболее существенное влияние на эти показатели оказывал ингибитор КИП на йоне 150 и 250 кг азота

удобрений. Внесение его резко увеличило процентное содержание щелочногидролизуекого азота в обитом азоте.

Фенологкческио наблид' '¡иг? за ростом и развитие!.; хлопчатника показали, что растения в контрольных вариантах и с ингибиторами нитрификации существенных различий не имели.Урожай хлопка-сырс на вариантах с ингибиторами нитрификации бил вьао ¡¡а 2,24,5 ц/га по сравнении с контролем и равнозначен урожаю варианта с гнасением 250 кг азота/га» Внесение высокой дозы азота совместно с ингибитором нитрификации КШ1 увеличил урожай хлопка сырца на 1,5 ц/га по сравнении с N25ОРК.

Корреляционно-! анализом установлена тесная зависимость между агрохимическими и биологическими параметр««;', исследуемой поч-вц, что доказывает неразрывность связи между основными пока.зато-ллми плодородия почвы и микробиологической активностью.

Так, тесная прям и зависимость обнаруживается мой да численностью аммонифицирующих микроорганизмов, бактерий, использующих минеральный азот, тарификаторов л декитрификаторов и содержанием легкогидролиэуемого азота (к-0.7; 0,86; 0,99; 0,В8 соответственно) , мезду численностью аммониф чатороз и содержанием нитратов (г-- 0,63), аммиака(«=0,78), числом денитрификаторов и содержанием •нитратов ('»-0,92), аммиачных соединений(~= 0,05). Между численностью нитрифицируя®)!« бактерий и содержанием нитратного азота также наблюдается тесная корреляция '--0,65). Установлена прямая за-вискмость мегаду численностью олигонитрофилов, бактерий рода С&УЬ-ЬисЦ-ит азотфиксирувцай активностью (■£-0,93; 0,82 соответственно).

При сравнении влияния ингибиторов нитрификации на основные трофические группы микроорганизмов в модельном и полевом опытах обнаружено, что в половых условиях действие ингибиторов менее выражено. Вероятно, это связано с реиимом орошения ( т.е. попере-

мекнш затоплением- перекканиек почвы), суточными перепадами температур, а главное- наличием растений, оказывающих корпевши выделениями значительное влияние на почвенную микрофлору.

Исходя из наших исследований, на лугово- сероземной почве наиболее целесообразно применение ингибитора нитрификации АТГ ( 4- амино- 1,2,4- триаэола), ввиду его менее выраженного токсического действия на микроорганизмы цикла азота, аеотфиксируячую, целлюлоэоразлагаюцую, ферментативную активность.

ВЫВОДЫ

1. Применение ингибиторов нитрификации, внесенных на низком фоке азота мочевины, оказывает определнное влияние на населяющую почву микроорганизмы.

Ингибиторы нитрификации АТГ, НМЛ, ДЦДА, введенные в состав мочевины, вызывают временное угнетение размножения микроорганизмов цикла азота как в модельном, так и в полевом опытах: олиготр фов, аммонификаторов, бактерий, ассимилирующих минеральный азот, тарификаторов, денитритикаторов, олигонитрофилов. Не оказывают отрицательного влияния на численность■спорообразуюуих, актиноми-' цетов. • '

2. Ингибиторы нитрификации на низком фоне азота удобрений способствуют накоплению аммонийного и снижению нитратного азота в течение 15- 20 дней.

3. Ингибитор нитрификации АТГ на низком фоне азота мочевинь .не оказывает отрицательного влияния на числзнность свободноживу-цих азотфиксаторов Азотобактер и бактерий рода С£оь1хи1шт. Наибольшая нитрогсиаэи*// активность отмечена в вариантах с внесе

' кием N150«АТГ и N250-КЫП.

4. При высокой численности микроорганизмов, населяющих луге во- сероземную почву, активность почвенных ферментов низкая. Ингибитор нитрификации АТГ не оказывает отрицательного влияния на

активность оксидоредуктаз и гидролаз ( за исключением иитратрс-дуктазы).препараты КМЛ и ДЦДА несколько снижают активность некоторых ферментов.

5. Внесение ингибитора нитрификации АТГ увеличивает целлю-лозоразлагахж}ую активность лугово- сероземной почви. Интенсив -ноет., выделения COg и поглощения от применения ингибиторов нитрификации значительно не изменяется.

6. Содержание легкогидролкзуемого азота увеличивается при применении АТГ и ШП. Содержание гумуса и азота за 3 года исследований стабилизируется. Урожай хлопка- скрца в вариантах с ингибиторами нитрификации на низком фоне азота удобрений равнозначен урожая в варианте с внесением высокой дозы удобрений без ингибиторов.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Влияние низких доз азотных удобрений в Сочетании с ингибиторами нитрификации на микробиологические процессы в лугово-серозег/лой почве, занятой под хлопчатник.//Сб."Труды ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии!; Т.58,1988,-СЛ29-137.(в соазторств)

2. Влияние мочевины, модифицированной ингибиторами нитрификации, на ферментативную активность лугово- сероземной почвы./^Тез. докл. Всос. coBeq."Применение ингибиторов нитрификации для повышения эффективности азотных удобрений"i 1990.-С.34-36.(в соавторстве). ,

3. Ингибиторы нитрификации и несккбиотическая фиксация азота а лугово- сероземной почве, занятой хлопчатником. //Тез.дом. I делегатского съезда почвоведов Узбекистана, 1990.-С.93-94.( в соавторстве).

4. Превращение азота мочевины, ыодифицирогашюй ингибиторами нитрификации и микробиологические процессы в лугово- серозем-

ной почве.//Тез. докл. I делегатского съезда почвоведов Узбекистана, 11j90.- С Л 22-124. ( в соавторстве).

5. Ингибиторы нитрификации и экология./^Сельское хозяйство Узбекистана, 1991.2.-С.24-26.( б соавторстве).

6. Влияние ингибиторов нитрификации, спасенных на низком фоно азота мочевины( на биологическиэ и агрохимические свойства лугово- сероземной почвы /Лча. доил. I съезда физиологов растений Узбекистана, 1991.-С.209.( в соавторство).

Подписано в печап. — /¿\0.) (■}»I? ф.^чат бумаги tOxe-Г.ь. Бучит »пшграфския Ли 1. пйч.гь «ротапрмнг» 0&i*-v ffOK tiip;.^ t!?G *а.

УФЭЬ» АЛ Рл:публии, y-twricv-Jd. 70017ft. TauiKeuT. ир. Горыки», 7У.