Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биологическая активность типичного серозема при внесении органо-минерального удобрения афгум

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Биологическая активность типичного серозема при внесении органо-минерального удобрения афгум"

РГО од

- Ь ДЕН 1303

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ

На правах рукописи

АДАМОВА Анна Григорьевна

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ТИПИЧНОГО СЕРОЗЕМА ПРИ ВНЕСЕНИИ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ АФГУМ

микробиология — 03.00.07

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ташкент — 1993

Диссертационная работа выполнена в лаборатории трофологии Института удобрений АН Р Узбекистан в 1989-1992 гг.

Научный руководитель:

Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник С. К. Побережская.

Научный консультант:

Доктор биологических наук, академик АН Р Казахстан, профессор А. Н. Илялетдинов.

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук С. М. Ходжибаева

Кандидат биологических наук, доцент Я. Ф. Низаметди-нова

Ведущее учреждение: Институт почвоведения и агрохимии АН Р Узбекистан.

Защита диссертации состоится 23 декабря 1993 г. в 9 часов на заседании Специализированного Совета Д.015.022 по присуждению ученой степени доктора наук в Институте микробиологии АН Р Узбекистан по адресу: 700128, Ташкент, 128, ул. А. Кодирий, 7 Б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института микробиологии АН Р Уз.

Астореферат разослан «__-» ноября 1993 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета доктор биологических наук,

профессор Ж. САФИЯЗОВ

ОЩАЯ ХАРАКТЕРНО 'П !КА РАБО'Ш

Актуальность темы. Кризисная экологическая ситуация, сложившаяся в ряде регионов Земли, стала и настоящему времени очевидной. К числу наиболее острых проблем приходится с неизбег-ностыо отнести деградацию почв и разрушение почвенного покрова. В этом негативном процоосе важнейшая роль должна бить отведена потерям гумуса, которые резко сникают устойчивость почвы к эрозии, флуктуациям водного ревдма, химическому и бактериальному загрязнению экосистем.

Причиной снижения гумуса в почво является применение в земледелии высоких доз азотных удобрений.'Известно, что реализация повышенного содержания азота, создаваемого азотными удобрениями на протяжении многих дней после их внесения зависит от обеспеченности почвы органическим веществом. Отсутствие легкодоступного органического вещества может интенсифицировать трансформация) гумусовых соединений в присутствии высоких концентраций В результате этого за последние 100 лет содержанке гумуса во многих почвах значительно снизилось.

В связи с этим необходим поиск новых источников пополнения напасен органического вещества. Одним из таких путей является разработка технологии переработки органических материалов V. наиболее перспективные формы органических удобрений,' которое могут обеспечить максимальное прграаэн;:е запасов гумуса грн минимальной пшералаэацнн как самих органических удобрений, так п почвенного гумуса.

Б этом плаке представляет интерес отход гидролизного.производства - лигнин, который не имеет широкого применения в па-родном хозяйстве, а многотонажнне отвалы его являются источником загрязнения окружающей среды.

В институте удобрений АН Р Уа получено органо-минераль-ное удобрение на осново гидролизного лигнина а^гуы.' Действующим началом удобрения является азог'но-фосцорно-гумусоъоо соединение.

Учитывая то, что процессы, связанные с превращением азота удобрений в почве происходят при непосредственном и активной участии микроорганизмов и что биологические свойства почвы являются более чувствительными и информативными показателями, чем агрохимические (Щербаков, Косолапов, 1988), ввиду их быстрой реакции на применение удобрений, в основу данных исследований легло изучение влияния афгум на микробиологические процессы, форментативную активность,азот^иксирующую, цоллюлозоразрушающую активности и некоторые агрохимические показатели типичного серозема, занятого под хлопчатник.

Цаль работы. Определить влияние органо-минерального удобрения афгум на ыикробколопгческке и биохимические показатели. типичного серозема, занятого под хлопчатник с целью выявления механизма их действия на почвенные процессы и округцшдую среду.

Задачи исследования. I. Изучить динамику численности основных физиологических групп почвенных микроорганизмов, участвующих в трансформации азота почвы и удобре'шй, в 8ависиыооти от внесения афгуы на фоне азота 200 и 250 кг/га.

2. Определить влияние афгум на тарификационную, азотфик-сирующую, ферментативную, целлюлозоразрушающуи активности почвы.

3. Определить общую токсичность почву посредством использования теот-организыа . Аго*.оЪасг&г .

4. Выявить влияние афгум на 'содержанка гумуса, азота, фосфора, мэ;;а1';!ческ11й состав, урожайность хлопка-сырца.

Напит новина. В условиях тшгачного серозема вверпио изучено сргако-кицералмюе удобрение афгуп на основе отхода гидролизного производства - лигнина. В опытах о внесением в сероэекнуз почзу минеральных азотных и органо-мгашральыа удобрений (афгум) докасано стимулирутазее влияние азотных улоб-рений на развитие олих'отрофных бактерий, минерализующих ryttyc почвы и замедление развития олиготрофсз з присутствии удоброни!; , содержащих органическое вещество. Выявлена тенденция к увеличению гумуса при внесении афгум. Органо-Минеральное удобрение афгугг полокительно влияет на численность азотфиксирув-щих микроорганизмов и фиксацию азота в почве. Афгум, содержащий органическое вещество, усиливает иммобилизацию нитратного азота в почве.

Защищаемые положения. I. Органо-шшеральноэ удобрение афгум, внесенное совместно с азотными удобрениями, оказывает благоприятное влияние на биологические, биохимические и агрохимические свойства почвы.

2. Применение афгум приводит к улучшению экологической обстановки в целом, повышению плодородия почвы, урожайности хлопчатника.

3. Показана возможность полной замены минеральных удобрений (мочевины и аммиачной селитры) на органо-минеральяое удобрение афгум без ущерба для почвенного плодородия,

Практическая ценность. Результаты проведенных микробиологических, биохимических и агрохимических исследований дают возможность обосновать целесообразность применения органо-минеральннх удобрений на основе отхода гидролизного произвол-

ста - лигнина на сероземной почве, чю способствует сохранению почвенного плодородия, сш:Е8Ншэ загрязнения окружающей

срада ц увеличении урожая хлопка-оырца.

Апррбашц рабрты. Результаты лабораторных, лизиметрических и полевых опытов екагодно апробировались на заседаниях лаборатории трофологии Института удобрений АД Р Уз. Основные положения работы доложены на I Дьлегатском съезде почвоведов Узбекистана (Ташкент, 1390), I съезде физиологов растении Узбекистана (Ташкент, 1991), конференции молодых ученых Института химии АН Р Уз (Ташент, 1992), конференции молодых ученых Института удобрений АН Р Уэ Сйшшент, 1993).

■ Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ.

Обгем и структура работц. Диссертационная работа излокэка и. 160страницах, содержит 19 рисунков, 30 таблиц. Диссертация'» состоит из введения, обзора литературы, методов исследования, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов и -списка литературы.

Объекты и методы исследован^. Экспериментальные исследования с а$гум (Ы - 12$, Р205 - 29,25%, органических гумусовых веществ - 10-20$) проводились в 1989-1992 гг. в сравнении с минерадьниыи удобрениями постановкой лабораторного, лизиметрического и полевого опытов с хлопчатником.

Модельный опыт проводился по следующей схеме;

1. Почва + вода (контроль)

2. 'Афгум ,

3. Афгум.+ ^ОО^О^О < С0(ЫН2)2 ■ КгоцРмо^о (со (Ыи2)2

* Сын4ко3)

Лизиметрический опыт Г. ЕК

2- Ы250!:Р175%) <С0 ^Уг

3- Ыас250Р175%а (ЫН^ЫОд)

4. А|гум Ь1250Р175К<)0

Полевой опыт

Ы200Р1401{60 (СО (Шг)г 2. Афгум ЫгооР^о^о (С0(ЫН2)2

Азот з контрольных вариантах вносили в виде мочевины л аммиачной селитры, фосфор - суперфосфата, калий - хлористого калия. Афгум вносили по фосфору и выравнивали азотом мочевины. Б лабораторном опыте азот вносили в количестве 200 мг/кг, фосфор 140 мг/кг, калий - 60 мг/кг, в полевом и лизиметрическом опыте соответственно Ы-2С0 и 250 кг/га; Р - 140, 175 кг/га и К - 60 и 90 кг/га.

В модельном опытб почез, помещенная в стерильные стаканы объемом 600 мл увлажнялась до 60$ от полной влагоемкости, влажность поддерживалась при температуре 26-27°С в течение инкубационного периода (75 суток). Почвенные образцы отбирались на 7, 15, 30, 45, 60, 75 сутки инкубации. В почвенных образцах проводился учет основных групп микроорганизмов, участвующих в трансформации азота и олиготрофоз. Удобрения вносились при закладке опыта.

Нолевой и лизиметрический опыт заложен на территории зо-"йльной лаборатории ИНЭЕР.

Азотный удобрения вносились дробно до посева хлопчатника и в фазу цветения по 50^5 годовой нормы. Афгум вносили: 70$ до

юсева и 30? в фазу цветения хлопчатника. Повторность полевого опита 4-х кратная, высевался хлопчатник сорта Кшут-Г;.

Почвенный образды в тюлевом опыте отбирались суром с пахотного (0-30) н подпахотного (30-50) горизонтов по фазан развития хлопчатника: до посева (до внесения удобрений), 2—1 нас-Т0Я153Х листочка, цветения, созревания.

Количественный учет отдельных физиологических групп микроорганизмов' проводили общепринятым методом предельных разведений с последующим высевом на различные элективные питательные среды (Звягинцев и др., 1980, 1991, Теппар и др.,1987).

Учитывали численность одиготрофных микроорганизмов на почвенном агаре (Звягинцев и-др., 1У80Д991), аммонифицирующих -на иясо-понтониои агаре (МПА), споровых аэробных бактерий - на смеси МПА с сусло-агаром (по ЬЬшустину), бактерий, усЕакзаки-щих минеральный азот, актиноиицегоя на крахыало-амииачном агаре (КАА), автотрофнух штркфикаторов на голодном агаре (ГА) пропитанным аммонийно-магниевой солью фосфорной кислоты, данит-рификаторов - на среде Гильтая, олмгонитрофилоь - на твердой среде Эшби, анаэробного азотфиксаюра из рода Clostridium _ на жидкой среде Виноградского, азотобактера - на агаризованнои среде Эшби методом обрастания комочков почвы.

Количественный учет микроорганизмов на жидких питательных оредах проводили о помощью таблицы Мак-Креди, составленной на ооновании методов вариационной статистики ('Iennop z др. ,190?). Численность микроорганизмов выражали в тыс. и млн к лоток в г. почвы.

Нитрифакационную способность почвы определяли по методу Ваксмана. Анализ содержания нитратного азота проводили дксудь-

"{офеноловш методом (Арпнушкнна, 1970),- аммиачного азота -колориметрическим методом с реактивом Несслера (Лр".пг/гл^га1а, 1970).

Азотфиксирувщую активность почвы определяли на газовом хроматографе по "Методическим рекомендациям ЕШГЛ сельскохозяйственной микробиология" (1204,1937). ■ -

Активность почвенных ферментов определяли; каталази - по методу Круглона и Пароменскоп (1966), деггарогеназы - по методу Гадстяна (1374), ур-зазн - по методу НоГпапп (Звягинцев я др.,1980), прптеазы - по методу Гадстяна, Арутшян (Хаосов,. 1990), пзрохсидазы л полифенолоксцдазы - по методу Галстяна, Друте&'ш (Хазиев, I990), нигратредуктазы - по методу Лалотяна (Лндрск:: и др., 1983). Повторность опытов - 5 кратная.

Содержание гумуса определяли методом Тсрина (Орлов я др., 1969), общего азота - колориметрическим методом Несслера.(Арз-нупхина, 1970), целочпогидролизуемого азота по катоду Корнфпль-да, подвигами фосфор, механический соотав почвы - по методике СсюзШШ!.

Статистическую обработку и корреляционный анализ проводз-ли по Деспехову с использованием программ для микрокалькулятора МК-52 (Дьяконов, 1986; Русин, 1990).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

В модельном опыте ставится цель выявления .механизма действия удобрений только на почвенные процессы.

Внесение афгум в модельном опыте способствует с ни копию численности олиготрофов по сравнению с минеральными удобрениями (аммиачной селитрой - в 3,6, Д'очэвикоЯ - .в 1,4 раза),' свидетельствуя тем самым о снижении минерализационкых процессов .

rio отношению'к гумусу почва.

Высокая численность о.цшотро^ов в варианте с минорьлыш-tai удо'.-ренияг:« • способствовала интенсификации минерализации ор-гаиическич'вецеств пзчвы,в-итоге - снижение содержания гумуса. Напротив, углерэ.дн'.е развитие олиготрофных микроорганизмов и соответственно • других групп ишф^оргаяиз!.:зв:ы.и:лип1>1каторов_, че~ ппт-г.иУчп.'г.т-.'р^ь, приввао не только к сохранению, но и некоторому увеличению гуыуса.

Высокая, численность 'бактерий, использующих минеральный азот в варианте с ^Ьгум, способствует такие-увеличению общего азота в почве.

Численность е'актерай, усваивающих шшералышй азот в вариантах-с органо-шнеральииш удобрениями,на протяжении всего ипъг^а-была досюточно высокой,указывай на- пост „шшое присутствие в г-~>чве шлюннйгж. соединений.Согласно численности бактерий,ассимилирующих ш!иоралький азот,азот удобрений,по всей вероятности, полностью разложился в. варианте с оргаисминерапышми удобрениями (афгушыо-чевпка) в течеыю S0 r,üüñ,afíy;.¡ - 15 дней,по сравнению с аг.и.ша.ч~ пой'.селитрой -к ыо.чев;:ной,которые нитрифицировались к 7 дна опыта ( рис. I).

В' вариантах.с афгум обнаружено большое количество актиноми-цетоз ( в 2,6-3,2 раоа больше, -чем в варианте с минеральными удобрениями)..

Индекс' педотрофностк, (отношениеПАЛША,характеризующий интенсивность минерализйвдонных- процессов в почве) --саг.шй низкий в варианте с афгум'а. коэффициент • ^мобилизации {отношение ЙААДША> самый высокий - с еф^уилмрк'еЕйш.

Hahou 'J / нсдоюгшги

Q

о

a

о n

Ï'UC. клеток/;■. ИОЧБЦ

"j о q

i Ô «í

о

CM

s с.

- 11

Оц, ь

"S,

«g

s! "ii.

VX

\Ч \\

Ш

SE

'S»

о

<J

n

sap

к о >й< <о г; к и r<

^ « H

г. ел ñ

п. ч е

о Ci г:Г

о с

I

îïi

2 S, I

« tí &

g

пай

Ь; сз & о ci

& S и

Л Sí (Л 5! h К Cil

Я & g

ci Ч er ai cl - У чл

О .'.i1

"с "i

С'Fi

I l

ai o

lDd

л s

N

44î P«

C\i

m I

- - Я ГТГ

üj* LU о* & "

Ö- 2 'ín"

spät;

It сГ р_

? Ii е О

£

й S

к к «

О 11 4.

Í g I '

Q § Й

О*

I- « I

Р. 3 w

Л 4

Юо ä "В «s

а

ci

¡I

к р ц & и i1

ti M о о |П

Я У

1 I

I —<c\i

см

сО

С\1

паьоц м/ и oí а ь-;г н та

, Ил::ог;лонлл н;:трлт?о л вариантах с лг-^гл-сьисм орглноми-пороль'мьп-: протекала более.рагн.г.з^и-» с тепепке

,Е0 дней. Отлхппггс.иигр чертой а'Вгу».» является бюклр-эгонпе ии?-рчтез з ?счгл;ио 75. дней.

Содор::;акие ¡^«ктот:-гигр.миз уэтго асота довольно чнеэкоо го все?: иеследовак:лл: вариантах.

Проведенная стстисти'леская обработка и лозоо^а ^

нуга связь мегт/ ШЕри^о.1:;птегск!п,;и и агрг•: ггллзотр-ллгл. Так, висскрл связь. обнаружена иекцу о/злочногидролизусолл', рзотгм и чпелешпетыо олигзтр :ооз ( - =С,93};п;тр;Г:и:а7орш:л (г-С,-12), денитрлч.пкаторл;,::! (г =0,34). Прячяя,ио .слабей -'азлсиность обвиру-' ''хпа так.'/.с нз^ТУ легком"фзлизуяши азотом п тасденюсть» ч;«»-шфвезторав (г »0,2*3). Обратная з-г?з]1слт?ость ::ь,яр-,она кечду е;о-'гоч1;згпчролируц.г.г! г: ллтем л тлслсглисты) бчг.тсргГцрястудн'.: кя мч-иоряликм плуге (г =.0,35).

Содергз.пю' сбсрг) корролярогалз с часлса бактер::? па.

¡(ДА ( г =0,57) и ллтрл'лкатэрл.мл •( г=С,";з). Ссратлоя залпетл'олтъ обнаружена »ечту 'седерж'лем гугусг и ^глслеллок'гно нглрнйпе-з-торов ( г »-С,31),в то рре:«я как чог.гу нитрчллг:;! и количеством штри.оккгл-оров - пряная пазнспюс'х'Ь '( с =0,47).

Несколько ннзче шкрлбиоло'гпческие процессы протекали при внесения оргяпо-щшеррльнкс удобронкй в полозах услез«<гс мл .-фоке растении. Так, числе: шость олрготрс'Тчв 'зютттелько снлэ:пест. как в зосто::г.т: с гл!нораль:.лил,тел;-л органо-чз'пЬралькьгя! удобр-э-„«••«с:. ГЬ ?сел гсуоятгоптл, спои ^изк'ояэгич^екко потрзСнзсти ■ з гугггтоз.гггат кт-^стпе . отделыгде. группу '!'я:ксо г;;з:.'02 (бистз-

га /жащъл&т г.зцчз, олигоиггро^ил:!, целлалозо-рпрругрт^в '1 глгросргюз&'Л! и т.д.) кокшекспрупт за очэт коглюо-г

выделений р':стою;Я и одкготрофи в мекьиеВ степсу ^аслагаут гу-иусоши» сомингиия почвы'. Срони 1!сслел,уи:.г.": г.арп&лтоь наименьшая таолон1к;Сж'Ь ил;;г'Сро'Тотмочена в воришке с вшсешси е^гум ;з сочетании с м:,чешной в дозо 2СС кг/га ( рис.' ?.). Численность с .-г.п^ооргшш^м)в от внесения ох»ган.:>-№шерэдьио-ги y;;'>',V,o;:;;fi снизилась в варааиаах с дозми 200 и 2£0 кг/га. 1-ш-. деке пг^чр'Лtior.T.i - самый низкий в варианте е вмгсеимем a¿r¿u tu сэчотйчии' с шчоеиной е дозе 20С кг/га. •

Содой», ь отличие от ai'üi в ооль'чл.! количеств«»

обнару,;;и£аись б -¿ариантв- с виасснним aíryu с :ичаь;:ноГ1 в досе 250 кг/га.'

1:овес?>и, что /7 i ¡ аг не от i; ч н с khj.í признаком степени окультурен— ности пзчви является прелбтаданно и почве тэк или iríuk бицоь спорообргйу-»-.^5пс микрооргшпгнов. Разнообразна видового соедздЦ микооргагшэмзь свидетельствует' тоске о 0л1гопг»:лт«пЯ околаги-ческой w^'Ci'aí! .икс i: почве. В B?.pi:&¡«wc с еЛгууш тяншч удаяось оонар;?~;'.:гь д^ьельн.) бояь^-е видовое разнообразии слорзв-г; бек-тери?..' Пдожфщнрэгяна с те пут-вя^.и бахст: Ьаа.а«.ьвгег1иа, .buc.e¿ló-cx-8tue, b&c.iOjptutericue, iiuc.subfcilic,bao.uycoidej., Нас . vireuluu , áac .cc «из ,

Отизчепа. невиеакая чпел&ннигя'ь истин.. миц:>|.;в в вариантах от 0,-i ,р о,6 unn.i¡..t*T.<u г. г.н ¡¡i x:~

vas üspuiüíejai.ji'O влияния на численность шетклзщетог .Щ-;» »несении афгум в чозз 250 кг/га оамеченм сн.иошш чисчоплистп ыга-рифицпрую!!,::;; и увеличение денитри^цирушщ': иикэорганвгм »ь. Однако применение ajpyji в сочетании с кочзвшиГ. с 200 гг/га позволили в-3 раза уме-пычитъ чпсяо. донитрп^якаг«р.» ti.

Avj.;¡imc, не иатьоссйшаШ никриоргшшймймп н растениями,

содворгаотся окгсслодот до катрптоэ it нпгря?оя

'п: Чпслаинсоть 1итг.г'Т*гча?от>эа в Ti3jrinc.::c;i

т;;п:~:тгу: ссроэег-е яопносяпя к нэ лрозг.'лааг 25 тоо.гмогек в г почву. ¡Ьз^олгогб толичэотго иитрхфжатррсп от:-г<эчзно п 3-4 лястьсп по всех цсследогашт вариантах, укаыкт гл ио-йлчяяяо содчрганто скгягтпгесс соодююзвЗ азога л ггоэкспгэсгс погерт> азота удобрений a jryi/? га:-.соСраг.г.ггх со^дтагш:;*.

Зтазрззат Сиологич"ск;гй цвял прэдфаонзя азот*-. л tec гэ ,tr';:!тр;:?1г11;ф.тлгл.э »«лрооргякгз^п», ко?орг;з при изб::!?ко нст-ратов п почве ног5огаяевлп1'а.-гг зх до пздокуяяриого азота ц ам-¡-п:ака.

Влллкиз .'япгердльшс. л оргадо-КЕгвряльшк удобр.'наЛ на A-inirpr^irTTpy""'^ ch::"op'.r:! пэодгоскхтно п rmrroiiг от "/угу :r;?oÖ-ренп11. Вно?гшо cirутя о «счсшгоЧ кгз г. до:-? 250 кг/г.', tr; :т 200 jci'/ra сяссобопговзлэ овглзязд легатрлГттгсгорся э' оршзг:еети о анплогцчпи'.ш контрольная rap\:?.!5Xi.'.~.t (кочсг-к.ча). Одцп::о.прд орзвямпга вяргхятов о афгум б лого 250 и 200 ¡tr/ia отио-'шп кэнчгг: чгтс.гммссть дэгатрут-нтагорсг л до с э 200 кг/га«

В трэдс^-оркаида азота и углерода а.по'23 гпататолг-кув роль играл? ол^гонптрс^йлыл'з ш:1грос7;трлп^"'з. Численность олттгоплт-рофпяышх микроорганизмов а яасл?дук«м типичном ссрозс:э едкого порядка по фасам развития г.-тепчатника п колеблется s продолах 7,2-11,3 млн клехск в г г,счш. Сфгздот гопшаитгэ езриалт с эпесекзоп аггум а колипестйв 200 кг/га. 3 огем варианте чког ло ол::гснитрсфлюв еьт:э, чом np:t догз r.i?ym 250 кг/га, особенно з кал цво^знгл.

азот, к.ГийПл;'Еае?.-уй в результат':.' дошптлфжацнп, ä -хакко атмосферам^ азот, монет бить извлечен азохфаковдеикамп• млкро-

оргешгсода. Мп;роблологичаск&л фшбодия as'\'ia - едряотвэшздй известный путь получония связанного'азота, при котором принципиально цовозиоаю йагрязненио пода и ьодоо;.:овг ировсходаадэ при неправильной применении азсяшх удобрзнкн. Ьнесенио оргапо-жнералького удобрения в доза 200 кг/га увеличило аго'тфикск-ругеда активность типичного с upo зет ь 6,7 para, тогда как ам-маачная селитра снизила в 2,5 раза (рао.З). Лкгсвкоо участие . и фиксации азота ирпнкмавт сЕободиоивуспо Кыкрооргшшгта : i^otobictex- - а аэробшпс условиях,- cioztridïua . - .анаэробных условиях. Внэсеаае удобрений на оказйло, какого-либо еся-ши на численность Atocobactcr. IIa агоризованной среда Sliöu отмочено 100;2-обрастайте ?о..:оЧкоз почин сллзиотжп колониями

Aeotobacter:. До внесения удобрений стшчьш высокая числон-. кость бакгеряй рода cio.otriäiua • в ¿¡араантах о óíryw и й'.кхач-¡ioii селгтроп. £:юсеш:с удоброяиа снизило -ссдер.^иЬ.бактерий р. c-lbstx^idiüÄ i;ü гооо: ьа;п:;:;:тох5 ьроыи î:up::aHTf;

о a-i-ry:.: ь дозе 2СО кг/га

Лктшлссть почьс;;:;1*'С горпонюо ьаляохок одни.: но накболее чувстялтегьвюс к уотончиы;:: яопагагеЛей биологической актпонос-гп псчл, поскольку всо биологические процзоса органического веиэства, проюка^шо в почьо, Сергхкштылш-но свосй природа. Определение активности $оркл!тоа щипи гндро-лаз ц оксидоредуктаз дает полное представление о сшологическо1"1' активности кочв ,

При высокой.числокности годсрооргакизмов форлектативвяй активность изучаемого типичного серозема 'Довольно низкая.

Внесение органо-шнералышх удобрений в фазе 2-4 листьев привело к снижению активности каталазы, полпфенолокеидаги,. не-

о, го,

0,1С

-

t¡.i к

О i О

0,12 о,ов

0,04

if \ 2

s \ \ ■ ; s S ? \ ч f ч

\ V ;, А/ч / / Т О.

's *

1 \ . . \

ч.-

Ï4

\ ■

\ \

\ \6

\ i . \

псх. j--i iu.4- culir.ù-ли;:та те »nie

З'-'i ooapu-

u'tíi т£:!!ий lid 41", о

Рнс.З. АзотфяксиругЭ'лая активность тищпгосм серопсме лрл знесэдли аргуч (лолег-ой Ьпцт).

>-к ■ ' 3- /Vac£50PI75KÇÔ ' 5- /Vi>üCPI40¡íé0 ■:':■- /ум250Р175К90- 4- /лгу:? -/VP.bCPï'tcKCO б- a^i /УгРО?Ро;«;о

гсзсздева, дзп'дрзгсллзн. í.:o*hio полагать-, что лл-оопл? УГ^лу-т;гл 2 го'.'онт roosiîî. ллоплалндла крзволо к надслдолло я дглю '1с-с'"т.';чнсг0 содзулонлд ьол;згзльлоп; уоу : are1-;: 'лзг-'оопо. что "ооп'-аолл'с л /"полол о оллу л/лелл Ул: оолснлюешлу

ancor; üooTt л оуГло :лл""ог гзоллсао-тлз ддллл'оол:од Доолл aróla. л; тол.чдоло Л' дез з1 л "Поллу с даОрэшгйма), voïofob Д-СЛ^СОбоОГОЗаДЛ ОЛЛ^ЛПЛО ЛЛЮЛД'ОСГД "У" ОЛЛНЛОЛ уоу;сн~ лси. Сднако з уазс лдэтенлл ллол'лаетлла, лде льоозно 30;* адгу^ олизчело злдчлоелънсз уголиоедле адддлпооли каталэзк, дс-тзгро-гопп-¿п, л!оллуонодолойдаз1л лс срзддклдо о :л;дирлдыл.'л; удсбрс-пЬви. Еолео висок^я актанкссгь уаазапч'л: ^ерментсз-устаполло-йа в Езрипитз с еноссш:о1Л ауру:.; в Доев 200 ::г/га. Особо следует указг/üi *:а' ая?лгкость д^згядрегеназн,-' aoíop&i в вариантах 'с аргуи была саная юлеокал. . ".

Отношение долв|енодок0ддазн (пграь'т геллул' роль s процессах гумусообразования) -к'парокслздазе (каталисарует -рэакцеп

сч^с.'-о'лкд аро.\лткчоскос оргслпи^-егг.о: есцэстг) обэзначагхдсе уологшЗ кос&ацкелг йаяо вваболмаза, как к в

случае о .друг;::-;:: фэркои»»« ь оазо гротенся,. в вариантах с а'Ъгу;.; о кочовыюй, особенно в дозе 200 кг/га (б 3 pai,r. по с контроле:.!, .в 2 рагг. по сравн'з:пиэ с дозоИ а&гуп 250 кг/га) (рдо.4).

Прг опрэдглошш питратрэдунгазкой активности устанозле-ио, что как при дозе 200, таг: л при доза-250 кг/ra спо-

co'jctboikui укекывз&^э икратродуктазной а::ти:гпсоти, показывая, что при прл,:екзнпи оргашмднноральпа/; удобрений е почиз но на-капдчЕаегся изс'ихоздов оо^зр^анко нитратов. Изучении та ypsasn пз класса гц-сролаз показало, что юоле внесения гум ь дозе 200 кг/га икттюсть ураазы увеличилась б 4 раза по оравлетш о контролем (мочевиной). Афгум в дозе 200 кг/га ii Сазу. 2-4 :;лсгьев способствовал онпеэнеУ ypaav.ioii аяг/.ваоокг и уноднекдэ э«.« в фазы цветения к согревашк хло^чатшка (рис. 5).

Лдтяедость йер:.:оата протеаон в .уиичнои сероземе при впз-ceniii: йфгум и дозах 200 и 250 кг/га уменьшается, что свидото-лъствуот о сниг.ешш мкнорализацпоншк процессов. Уншзерсаль-

показателем степени воздействия удобрений на почвешшо процессы служг отношение группы ферментов пз класса ищролаз к-классу окекдоредуктао (Шялиулин, 1992, 1993). Вносенио airy;.: способствует сши;енко. отношения протеази к дегидрогеназо, Особенно в дозе 200 кг/га, т.е. процессы синтеза превалируют над процессам;; вдиорализацкв органического вещества.

Об инг.енси.вноотп микробиологических процессов мокко су-д:.лть по- степени разложения цаллшоаы,- например, льняной или

ï.? T.<

■ 1 T-J i

ч

\ / i

л- 2 , Я

. —.Л --;

'"i ■ ,"* * ~

/ ' \ [/ 4

\ i' ,

vj /

s

кes. 2-1 aso- соэре- вех. 2-4 •пие- соъро-листа тение вг.а'лс листа тс-ние latbio

I

S

в

$ i -Ü

\

/V

исх. 2—1 "Ц'иИ- ÇT) pu

листа 'lesüie a.iiist?

Рио.1. Л

Г

\

\/

f * /\

/ \

ТПГЛ-

'Kctíi тецг.о sauir.

га.г«огтог}»-гя пнтаг-мооль (I) и 'уодепт'й :тЬЫ'.щкю

íioго oepenr,!« пси зпесеигда а-;ч'у?.г (пойукоЛ оп:г)

1- PK ' 3- //ac2í;0PI7[:! •'?') 5 - .yjWOPHOUSO

2» //;î2T;0?175K90, .Vft-y« ,V3U>PJvr.«M о -.Ц-гум /1/20ОИ40Г£д 7- Дппеуда^яыг-!.*. читор-нпл

7

я У

о К

, 4

^

ю X

§3

о

л * •

АТ-

д\

Пч

V

Л-

Ч

">'2

I, -Л»

исх. 2-4 ■ цве- 'сойре-лиата теине цинке '

ц | 1 ■7.

/

! 1 / • « 7 I

1 К * ! ■ 5 /

1 N

2-4 иве- созра-лкста тение Банке

о к

о

2

о §

Ц

■ е-1 о

и1

в

' 7

\ \ \ Л \ * ■ Ч ' Л ' X . 2 ~ " Т*

' л 5 ^

ирк. -2-4, ИБО- • .созрг-листа текие вамие

1 ' . ! ■ / 1 . ■1 ■ . __________! I 7 ч

IX f 1 >> / Ч 5.\ К

! ■ < • \

исх. 2-4. ■' листа

цве*- ссзре-теиие раки е.

Рис.5. Нитра?ред^;таэная (I) л урйпаная.'.(И)' активность . ' .. типичного серозема при вне'ссии:! .-ефгум• (долевой ошт).

--3- /Уао250Р1751©0 .' '5-,/У200Р1401С60' 2- /ум250Р175КУ1 .4- /фде./У250Р175К90, 6.- Дфгум /У200Р140К60

7- Довсритёлй'ый лнторЕал'

1

7

1

гз

n ti о,

С)

Vi

I

i!

•>v

10

'■fi а

н 8

//

ni

6

'у ' и"

к

К 4

г-,

ц

2

0

накоплениа

ico 1 " -- -п

60 60 40 20

О ,__

Л la In 2а 26 I 2

Рис. 5. Целлвлазоразлагагарл способность (1) и _____________„

аминокислот (II) в типичном сероземе при внесении афгум (полевой опит) .• А - % неразложнЕшейсн ткани в начало опыта:а-через I мес.: б - чзреа 2 мес. I - //200PI40KS0 2 - Афгум /V200PI4Cri¿0

хлопчатобриггисч! ткани, заложенной-на различную глубину.

Как показали результату .исследований (рис.6) через месяц инкубации в типичном, сероземе наибольший процент разложения ткани отмечался в варианте с внесением мочевины. В варианте о . а£гум процесс разложения клетчатки протекал с меньшей интенсивностью и скоростью. Так, в этом варианте разговение ткани через месяц выдерживания ткани в почве било на 5,Э% нике, чем в соответствующем контроле и на 4,3> - после 3-х месяцев вздергивания 3i почве. ' -

Известно, что почвенные аминокислоты, находящиеся в свободном состоянии - одни из существенных элементов корневого питания растешь:. Через ;.:еолц инкубации в типичном сероземе при обработке нингидринои разложившегося полотна суммарное содержание аминокислот в яа?;ишт<1 о NFK составляло 2,97 иг/г ткана -(по глицину), тогда как и варианте с а^х'ум - 4-24 мг/кг почен,

т.е. с 1,8 раза больше. Б варианте с офгум обнаруживалось большое • рдзпооСрадйе разноцветных пятой на поверхности полотна;что .свидетельствует о (¡оль.юм разнообразии кжнокисло^чеи. в контроле. ■

■В -исследуемой почте в течение 3-х лет проводили контроль оа содер-лзл'лом гумуса и азота. За этот периот, содержанке гумуса ■ по сраыгзкио с минеральными удобрениями, достоверно увеличилось с вариантах! с а^гун,- причем в больи;эй степени в доае 200 • кг/га. . .

Содержание общего азота такко тело тенденцию к увеличению, ■ особенно в варианте с агЕгум.

Наиболее цзино»'; частью почвенного азота является его лег-кэглдролизукдаЕ фракция. В фазе 2-1 листьев отмечено снижение данной фракции в варианте с аф-гум (К-250 кг/га) по сравнении с мочевиной. В варианте с афгум.в дозе 2С0 кг/га количество легкогидрояизуемоги азота уменьшилось по сравнению с контро-' леи,тогда как содержание общего азота стало выле (рис.7).

0 том, что внесение афгуи в почву улучшает экологическую •Обстановку, сгшдетельствувт данные механического состава. Так, содержание физической глины (частиц <0,01 ми) в образцах почвы, отобранных перед закладкой опыта, составило 35,6% от веса сухой почвы. Через 3 года в вариантах с афгум содергание физической глины увеличилось в 1,4 раза (при'дозе 25С кг/га) и в 1,7 раза (при дозе 200кг/га) ( рис. Ь).

Известно,что фосфор - исключительно ваглшК биогенный эле-•' к&нт.- Он входит в состав шкрзмопекул клетки, некоторых белков, нуклеиновых и ачечогиптрифсс^оригг: кислот.

. Дпсгесект'й лг-боргторпы" оп;у по одречми'нм с;дер:"шпш

общий /У,%

о 1-н

О"

г.:

г0 о

-I ь

"Зс

г

111

□

яй

1Ш

ш

п. и

П)

1!

со сгз о о

.м

ю о

?я 3

М1 СИ а

10 Г-З Ы НО О

10 Ю

•Г

со

. | «Ч .. . м

:| ;;

С!!

8

р,

а

0) о

о О

о о.

"

м м

п-г. г..

о г о; го Я

.!

1 ! ЮС»

с)

Еч О в Й

С) о Р-

Г-1 Ю

<1-1 1>

о о о Н

и я Ю Р-.

о а> сз

3 О 'г". ■а

10

СТ.

о

о Гн

О

о

! I

со«ч<

о О

О -о

(С,

£

игз

Б

О' 'Я

I I

V N "^'^пиоллок-

м

о

о '60

Рис. 8. Механический состав типичного серозема при внесгнии афгум (в % к весу сухой почвы),(глубина 0-30)

подвижного фосфора при внесении афгум и афгум в сочетании с мочевиной показал, что афгум способствует увеличению его на протяжении 45 дней опыта. Содержание подвитого фосфора в вариантах о внесением афгум было выше на 7-40$.по сравнение с афгум + мочевина, на 15;5-46,6% - с мочевиной.

Фенологические наблюдения за ростом и развитием хлопчатника показали, что на растениях, выращенных при внесении афгум отмечено большее число.коробочек, при этом они были крупнее на 10$, чем в контроле. Урожай хлопка-сырца в-варианте с.афгум при дозе 250 кг/га (в.■ лизиметрах) превышал контроль на 4,3 ц/га или 9,2$,''при дозе 200.кг/га-(в поле) на. 1,9 ц/га или 5,8. '." ' Коррелядибнным анализом, установлена тесная зависимость .

•.чмод биологическими и агрохиыичесн!::;л параметрами исследуемой почбтл.что доказывает неразрывность связи мекду основными показателями плодородия почвы и микробиологической актив-ноетьп.Так,тесная прямая связь обнаружена меуду численностью ■.)яиготрофов,са.сдон11фикаторов,бактерий,использующих минеральный азот, олигонитрофилов,тарификаторов,денигрификаторов и содержанием легкогидролизуемого азота (г= 0,94;0,?6; 0,81; 0,55; 0,02; 0,90 соответственно).между численностью аммонификаторов и содержанием нитратов (г =0,93).числом денитрификаторов и содержанием нитратов ( г=0,92).аммиака (г =0,96). Установлена прямая зависимость между численностью олигонитрофиллов,бактерий р. С1оа-Ьг1(ища и азотфиксацией ( г=0,53;0,38 соответственно), мекцу полифецолоксицазой и гумусом ( г<=0,8-4).

Таким образом,в результате провецгнных исследований установлю благоприятное влияние органо-минерального удобрения афгум ил плодородие почвы.Афгум по своим свойствам значительно превосходит простые минеральные удобрения.От применения афгум отмечается упущение экологической обстановки в целом.

ВЫВОДЫ

1. Афгум в сочетании с мочевиной в сравнении с мочевиной

и к»:иачной селитрой оказывает определенное влияние на физиологические группы микроорганизмов.Четким показателем при этом служит олиготроф1ше микрорганизмы,численность которых значительно снизилась,что привело к снижению индекса иецотрофности,указывая на уменьшение минерализации органического вещества.

2. Сргано-минвралыюо удобрение афгум в сьчетаиии с мочевиной не '"чпшает существенного влияния на аммонифицирую-

щие микроорганизмы,в том число и споровые.Отмечено большое их

разнообразие: Вас.megaterium,JBa£.aglomeratus,Eac.sutfcilis,Вас.virp;u-

lus,Вас.myeoidee,Вас.cereus^ Вас.meaentericua.

Установлено увеличение численности бактерий,использующих минеральный азот и олигонитрофиллов,снижение численности штрифицлрующггт и денитркфи'цирутоциг микрерганигиов при внесеш:и 200 кг/га пфгум. Более Еысокая доза приводила к ¡значительному увеличению денитрифицирую^;* микроорганизмов.

3.Афгум способствует' увеличению численности азотфиксирущ:пс микроорганизмов,азотобактера,бактерий р. Clostridium,Установлено увеличение азотфпксируищей активности типичного серозема.

4.Численность автотрофных штрифицирую:цих мккр^ерганиг.мов невысокая и афгуи также не оказывал существенного влияния но. irr распространение .Наиболее энергично нптрифнкациенше процессы протекали в вариантах с минеральными удобрениями.Афгум значительно снизил .накопление нитратов.

5.Ферментативная активность типичного серозема довольно низкая, внесение афгум способствовало незначительному увеличению активности дегядрогена5ы,каталазы и уменьшению нитратредуктази,перскси,паяы, цротеазн.

6.Применение афгум уменьшает целлюлсэоразрулютцую способн^ет!, почвы,увеличивает накопление аминокислот,снижает содержанке щелоч--ногидроллэуемого а-ота.

.7 .Внесение афгум в течение 3х лет способствовало уво-пченкп содержания гумуса я урожая т.лопка-скрца за счет- снижения численности олкготрофньгх .микроорганизмов и увеличения численности бактерий, усвалващих мякЕральный ат?от.Отмечено улучшение структуру почгу.

8. Статистическая обработка данных показала тесную корреляционную зависимость мевду проявлением' микробиологической активности почв и агрохимическими свойствами последних.

9. Микробиологические исследования подтверждают возмок-ность применения афгум в количестве 200 кг/га с положительным влиянием на почвенное плодородие.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Влияние органо-минералышх удобрений на нитрифицирующую способность типичного серозема,.занятого под хлопчатник. Тезисы докл.1 делегатского съезда почвоиедов Узбекистана.-Тапкент, 1990' (в соавт.).

2. Лигнинсодеркащие удобрения. // Хлопок.-1990.-й 6.-(в соавт.).

3. Влияние афгум на азотфиксирующув активность типичного серозема, занятого под хлопчатник. Тезисы.докл.1 съезда физиологов растений Узбекистана, 1991 (в-соавт.).

4. Удобрения на основе гидролизного лигнина // Сельское хозяйство Узбекистана,- 1992,- й I (в соавт.).

5. Влияние афгум на целлюлозоразрушавдуш способность и накопление аминокислот в типичном сероземе. Тезисы докл.конференции молодых ученых и специалистов "Угит-93".- Ташкент, 1993 (в соавт.).

в. Органо~;дшеральные удобрения и их эффективность. Тезисы докл.межреспубликанской научно-технической конференции • "Ироцессы-93"Ташкент, 1993 (в ооавт.).

• 26

. ■ ДЦАМОВА АННА Г'РйГОРЬЕША

, "Органик-ыинералли ус'ИтС^ГУЬОкулланилгандыГ'И ор туароцларнинг биологик «кт1ылиги':.

Органик-ыинералли (/¿>ГУЫ)угитшшг тупроклардаги буладиган жараснларга ш атроф му^итга таъспр этш моханизшарини аницлаа тцоадида уларни пахта билан эгалланган б?э тупроцлсрнинг микро-Сеояогик ва биохшиявий курсаткичларкга таьсири урганилган.

Угитнинг тунравда буладиган жараснларга таъскишш аник к^рсал-кичларни сифатида олиготроф микроорганизмами сони хгзглт циладк. Айгиб угитни керакки А&ГУЫ угитни гарбашд билин бирга кугпб кЗ'лланиыипш.факах минерал угитлар солингандагига нисбатон олигтг-роф ь л!кро орг ан и зыяари соикнп намайтиради ва шу билан гупрокдаги органик модцаларни минералланиа нараенпни кессин сусайгиради.

Органик-шшерйлли (АшШОутитни карбамид билин бирга цушиб (соф азот хисобида 200 кг гяКулланкмкш туировда а^л.оннЛлэтт.рувчп ва шу катарда спорали микроорганизнларга деярли таъсир курсатмас-даи минерал азот узиаштирувчи бактериялар,олигонитрофиллар соншш купайтириб.азотнинитрат.ловчи ва денитратловчи кикрооргениашир соккни катайтиради.

АйГУМ угитни к,улланилишни тунрокнйнг бирлогик активлигигя салбий таъсир к£рсатмайди,балки ундагй оксидредуктаза синфига курувчи (дэгидрогеназа,каталаза.полифенолоксидаза)фе I глентлар ак-тивлиги ошиб боришини таъшшлайди ва гидролаэаларни эса сусайтирадл Органшс-шнераллй (АсГЭДОугитни карбамид билан бирга кушиб кул-ланши тупрокнинг целлюлоза царчаловчи х.су.сиятши сусайгириб аки-нокислоталар хосил булимишини кучайтиради,шш<,ор билан гидролнзла--нувчи азот миадорини камайтириб.у^шй азот.гукусдооил купойжинн ва ту про* структураси яшиланщини таъшнлайди.

Охинган натнжаларни статистик рашида ¿"рганиб '-¡л лил ушбу V г ил кулландаги тупрокни агрохимилвий хсусият билан ылкробнолсгик актив лиги ораоида катта коррелятлв богланш бсрмигизни кгрсагди.

6 U tl U A B X

Adsjaova Anna Crigorevna i;iojcfcioal activity of tipical siex'cztffia at or^ane-mineral fertilizer AiGUii applying".

ir;l'iuer.sc the orgaiio-aineraX fertilisation have- been studied on u.i- uicrobioiogical and biocemical caraeteristics of tipical ei'.ioi'iE with the cotton for discovering mechanism action, oil the soill processes and cnvirooient..

Xiuatcr oliirotrofa sicroorganiamu Is clear characteristic of influence fertilization on the soil processes.It is showing, afgusa with ure-ae difference in ir.ineral fertilisation has be reduce number oliuotrofs microorganisms and consequently slow down mintra-lization processes.

Oi-fcjar.o-cinerai fertilization af£UJ:i with r.reae not influence oa (Vie ijiLCieiii i icati on micro organisms jiwiabt-r of spora. Under afgurn s ij/J jil!«; is raisi', n.iaber of the bacterium,mineral nitrogen utilization and oligonifcrofilst is reduce number of uitrXfleant and Jlu xrii'icant jaicroortjaiusms.

Affcuj.! cai-i-j in not influti.ee on the* biological activity ,3.3-n.e.1;- it ie proEote ius.i yiif icant raise fernent activity' from the class oxi-Jtorcauclase t dfegiarogcassc,fcatalese»polyph&noloxidaae) and tjidrolase reduce ( protease).

Afgum applying with nreae is reduce. cellulose abilitj and raise tminoacid accnculation,it is reduce content alkalinegidro-liee nitrogen,it is raiae gmaus an.i general nitrogen,cotton yield, soil structure improving.

Statistic treatment of rsaulte haa btea.ebow a tig korrelptivfr deptadence between microbioXogical activity and agrc-cheuicni cha-» i acterisric'j.