Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Микробиологическая и ферментативная активность в ризосфере яблони в зонах интенсивного плодоводства в связи с функциональными заболеваниями и применением высоких доз удобрений

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Микробиологическая и ферментативная активность в ризосфере яблони в зонах интенсивного плодоводства в связи с функциональными заболеваниями и применением высоких доз удобрений"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ именн К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

Абдулла Халаф АЛЬ-ИССА

УДК 634.11 : 631.461 : 631.81

\

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ И ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ В РИЗОСФЕРЕ ЯБЛОНИ В ЗОНАХ ИНТЕНСИВНОГО ПЛОДОВОДСТВА В СВЯЗИ С ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ И ПРИМЕНЕНИЕМ ВЫСОКИХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ

Специальность 03.00.07 — микробиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1991

Работа выполнена на кафедре микробиологии Московск! ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сел скохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор биологических наук, пр фессор В. К. Шильникова.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, пр фессор Д. Г. Звягинцев; кандидат биологических на; Б. И. Голод.

Ведущее предприятие — Научно-производственное объед нение «Подмосковье», Лаборатория экологии.

в у/,7.-т— часов на заседании специализированного сове' К-120.35.06 в Московской сельскохозяйственной академии им ни К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49, сектор з щиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ^СХА.

Защита состоится -/л-.—часов на з,

1991

Автореферат разослан

1991 г

Ученый секретарь специализированного совета — ст. н. с.

Л. В. Мосина

ее- , | ОНфШ ХАРА1С1ЕРИСТИКА РАБОШ

Актуальность теми. Проблема функциональных заболеваний яблонь, таких как розеточность и хлороз, возникла в связи с усилением антропогенной нагрузки на почву в условиях интенсивного садоводства. Яблоневые сади в основных зонах товарного плодовод-ств? на значительных площадях поракены отими болезнями. Развитию последних способствуют повторные посадки сад по саду, сад по винограднику, неоднократные за сезон обработки фунгицидами и гербицидами, создание интенсивных садов на слаборослых подвоях с уплотненным размещением деревьев, ежегодное внесение удобрений.

При монокультуре яблонь и применении высоких доз удобрений меняется структура микробоценозов, их метаболическая активность, создаются условия для развития и размножения микроорганизмов, которые ранее не были доминантными в почве, ухудшается развитие деревьев, появляются симптомы почвоутомления, развиваются функциональные болезни. В связи с этим знание особенностей структуры микробоценозов под здоровыми и пораженными розеточностьм и хлорозом яблонями необходимо для их использования при прогнозировании заболеваний.

Цель и задачи исследований. Изучение особенностей микробоценозов под здоровыми и пораженными розеточностьи и хлорозом дере вьями в Крымской области и выявление при этом роли микроорганизмов; Изучение влияния внесения высоких доз миноральных(фос-форных, калийных и цютобых)и органических удобрений, и их сочетаний в условиях модельного полевого опыта на биологические свойствз почв, роет, развитие и подверженность функциональным заболеваниям молодых деревьев яСлони.

Научная новизна работы. Впервые исследованы микробиолога- I -

ческая и ферментативная активности почв в условиях промышленных садов Крыма на участках под здоровыми и больными растениями. Показано, что многолетнее агротехногепное воздействие на почву в условиях замкнутого садового агроценоза приводит к перегруппировке и сдвигу в соотношении основных групп микроорганизмов, нарушении их биодинамики. Установлено, что высокие дозы минеральных, в том числе цинковых удобрений, повышаит токсичность почв.

Практическое значение работы. Результаты могут быть использованы в качестве теоретического обоснования при разработке рекомендаций но рациональному использованию почв, внесению макро-и шкроудобрений, а также для разработки мероприятий, направленных на предупреждение и устранение заболеваний яблонь розеточно-етьв и хлорозом в условиях степной части Крыма.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований доложены па Республиканской конференции (Кишинев,1938), конференциях молодых ученых ТСХА (1968,1969,1990). По материалам диссертации опубликовано 2" работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 166 страницах м&ишошюного текста и состоит из введения, 4 глав, общих выводов и приложений. В работе имеется 38 таблиц, в том числе 4 в приложении. Список использованной литературы включает 329 источников.

ОВЪШ'Ы И МЕТОДЫ 110СВД0ЬА1КЛ

Объект исследовании - интенсивный промышленный сад колхоза ак.Н.К.Крупской Кршской области. 1Ьчш лугоьо-чернозоыние тяжелого механического состава, сформированы на лессовых и лессо-нодобных породах. Обращу; почв в ЙиУ-1939 гг. сп-бирали в 6- а -

кратной повтороности с глубины 10-30 и 30-60 см в ризосфере растений. Анализы проводили в фазы цветения, плодоношения и уборки.

Модельно-полевой опыт заложен на территории Крымской опытной станции весной 1988 г. Почвы - лугово-черноземные, легкосуглинистые, сформированы на древнеаллювиальных отложениях. Схема опыта: I - контроль (без удобрений); 2 - Рдоо^эоо (кг действующего вещества) ; 3 - навоз 100 т/га; 4 - навоз 100 т/га + Рддд Кдод;о-цинк12п804)2о0мг/кг; б - навоз 100 т/га + Рдоо5£900+2п-со" Удобрения вносили весной 1968 г. Образцы почв в 1968-1990 гг. отбирали в 6-кратной повторностн из ризосферы яблони в мае, июле и октябре.

Физиологические группы микроорганизмов учитывали методов предельных разведений на плотных и жидких питательных средах, используя общепринятые методы. Активность ферментов определяли в сухих образцах почвы, просеянной через сито с диаметром отверстий 0,25 мм (контроль - почва, простерилизованная при 150°С в течение 3 ч). Изучали активность каталазы методом Галстяна, дегидрогеназы - методом Галстяна в модификации Чундеровой, ин-вертазы - методом Галстяна и Маркосяна, фосфатазы - методом Чундеровой (Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Часть 2. -М.: ВИУА,1983). Ал-лелопатическую активность почвы устанавливали методом биологических тестов (Гродзинский,1973). Тест токсичности почвы - семена кресс-салата. Активность дыхания почвы определяли на газохроматографе.

Биометрические наблюдения проводили осенью каждого года; учитывали диаметр штамба (в мм), высоту деревьев, суммарный прирост и среднюю длину побегов (в см). Результаты исследований

- 3 -

обрабатывали методом дисперсионного анализа и корреляции (Доспехов, 1978).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Микробиологическая активность почв под яблоневыми^садами, пораженными родеточностью_ и хлорозом. Численность аммонифицирующих микроорганизмов в 1987-1988 гг. под здоровыми растениями на глубине 10-30 см была вше, чем под пораженными, однако данная тенденция не выявлена в 1959 г. (табл.1). Численность аымо-нификаторов на глубине 30-60 см между вариантами опыта практически не различалась. Среди аммонкфикаторов высока доля споро-образующих бактерии.

В течение всех годов исследования количество бациллярных форм весной в почвах под здоровшп било в 1,5-2 раза ниже по сравнению с пораженными участками. Если учесть, чго наиболее четкие симптомы розеточности проявляются у яблони весной (к лету они маскируются или исчезают), то выявленные различия по содержанию бацилл в весенний период могут быть использованы, как один из возможных индикаторов диагностики проявления розеточности яблони. Качественный состав бацилл также отличался на участках под здоровыми и больным! яблонями. В почвах под здоровыми яблонями преобладали Вь<411ив megateri.uш (55%) к Вис.се-зс-1«ег1сиз (23'/з). Часто встречались Вас.шусо1<1ье. Под больными деревьями доминировали Вас.1йеЕеп1;е1йсив (45/2) И Вас.п1:аа1;сг1из! (35$). Доля Вгс.аиьиНз составила 13$ (под здоровыми растениями встречались редко). Вас.шусогс1еа не обнаружены. Ыоаао предположить, что доминирующие бациллы играют главную функциональную роль в данных конкретных условиях. Бациллы с низкими значениями встречаемости обеспечивают специфику сообщества, но

Численность физиологических групп микроорганизмов (в I г абсолютно сухой почвы) в ризосфере (10-30 см) здоровых (числитель) и пораженных (знаменатель) растений яблони

Сроки исследование Бактерии на ЫПА, млн. Споро образуют, банге рии, млн. Актино ыицеты млн. Никро-органи змы на КЛЛ, млн. Денитри фикато-ры.тыс. Олиго-нитро-филы, млн. Целлюло зоразла гакщие тыс. Грибы, ТЫС. "

1987 г

23.05 49,70 0,95 5,80 15,00 35,20 40,60 207,30 26,00

42,50 2,13 10,40 40,00 56,30 50,50 216,40 45,70

28.07 18,00 1,09 4,30 13,10 301,20 37,30 145,80 23,70

7,30 0,93 7,10 37,20 531,40 20,70 120,10 39,50

15.10 8*30 0,38 4,50 24,20 13,20 55,90 34,20 28,30

22,40 0,75 7,70 57,00 23,20 42,10 265,50 61,40

1988 г

23.05 50,60 1,06 5,30 14,60 28,80 -10,10 >12,50 26,00

30,30 2,23 10,60 40,80 35,20 73,60 65,10 56,00

28,07 20,60 2,43 5,10 20,50 32,10 46,00 21,70 16,10

8,30 1,50 6,30 47,40 123,30 21,50 83,70 36,00

15.10 16,40 1,80 3,70 28,10 3,30 39,30 16,40 18,40

б,60 1,40 14,60 15,30 13,30 25,30 12,60 72,90

1969 г.

23.05 37,20 0,81 6,00 10,10 28,70 30,20 21,20 10,70

32,90 1,73 9,30 23,70 529,40 19,10 46,80 24,50

28.07 6,10 1,23 1^30 22,10 308,60 20,30 41,20 34,40

4,60 1,66 7,60 19,40 562,50 19,40 17,80 23,60

15.10 5,30 1,36 1,20 6,00 2,50 5,70 30,80 9,10

10,50 1,00 4,20 26,20 3,00 , 20 61.10 32,40

Численность физиологических групп микроорганизмов (в I г абсолютно сухой почвы) в ризосфере (30-60 см) здоровых (числитель) и пораженных (знаменатель) растений яблони

Сроки исследования Бактерии на ЕЛА, млн. Споро обра-: зующ. бакте рии, млн. Актино мицеты млн. Микроорганизмы на КАА млн. Денитри фикато-ры.тыс. Олиго-нитро-филы, млн. Целлюло зоразла гамцие, тыс. Грибы тыс.

1987* г

23.05 2,60 0.84 2,30 12,00 32,80 12,70 17,30 2,60

2,00 1,63 4,40 17,50 58,50 21,40. 71,00 3,60

28.07 2,40 1,56 2,60 8,40 20,10 106,40 5,50

3,80 1,53 3,20 17,80 184,10 21,90 134,30 9,40

15.10 3,40 1,73 3,40 11,60 313,40 8,30 56,70 4,80

3,50 1,40 5,30 16,90 516,90 11,10 11,30 14,40

1988 г,

23.05 3,70 1,26 5,40. 13,50 41,20 13,60 43,90 6,10

3,80 2,06 21,20 23,40 78,30 39,30 34,10 10,10

28.07 1,33 2,90 16,90 32,60 21,90 14,60 6,10

3,30 1,20 12,20 23,70 331,10 22,70 18,30 8,00

15.10 2,60 0,52 1,30 5,50 513,20 8,70 8,40 2,90

1,80 0,50 2,10 12,20 721,20 5,9 7,70 4,10

1989 г • '

23.05 2,10 1,03 3,70 9.20 31,20 69,20 22,80 2,00

3,20 1,20 7,40 17,50 548,70 10,20 20,50 11,70

28.07 2,70 3,00 II ,20 25,00 12.80 33,70 3,60

1,90 0,70 4,Ш 19,50 550,60 10,80 14,00 6,50

15.10 3,60 0,70 3,30 10,90 3,10 10,50 12,70 3,00

3,60 1,30 4,40 13,00 34,20 16,40 23,30 6,40

- ь

большой функциональной нагрузки не несут. Если взглянуть на видовой состав спорообразующих бактерий с точки зрения аллело-патического почвоутомления, то отсутствие Бас.шусо1аез в почвах под пораженными яблонями свидетельствует о повышении степени токсичности этих почв. Численность актиномицетов была значительно выше на участках под пораненными яблонями; наибольшие различия, как и для бацилл, выявлены весной. Следует отметить, что актиномицетц способны продуцировать в окружающую среду ан- ■ тибиотики и фитотоксические вещества и вызывать в связи с этим угнетающее действие. В ризосфере пораженных яблонь (глубина 1030 см) численность микроорганизмов, использующих минеральные формы азота, была значительно Еьше, чем под здоровыми яблонями: колебалась в пределах 15-57 млн.клеток в I г почвы. На глубине 30-60 см их численность уменьшалась, но все же была выше, чем в почвах под здоровыми яблонями (табл.2). Исследуемые почвы характеризуются высокой численностью денитрифшсаторов под пораженными яблонями по сравнению с их численностью под здоровыми. Азотобактер в почвах отсутствует. Причинами могут быть неблагоприятный механический состав почвы п ингибирование оллгонитрофиламл, численность которых в исследованных почвах значительна. Отсутствие азотобактера,очень чувствительного к наличию токсичных вещестп , в почве, дает такте основание предположить о наличии в исследованных почвах фнтотоксических веществ. В обоих вариантах в течение всего сезона вегетации обнаружено значительное количество ол.чгонитрсфплоз. Восно'А количество олпгонитрсфнлов в почвах под пораг.енгс"!!! деревьягп! било вше, однако данная тенденция не била устойчива в 1989 г. Среди олигонитрофилов постоянно доминировали бактерии и актине?,шцетп. Динамика численности целлялозеразру-лаа-щих микроорганизмов по годам, срокам и вариантам не имела четких

- 7 -

закономерностей. Преимущественно групповой состав целлюлозораз-рушающих микроорганизмов состоял из актиноыицетов и грибов. Активизация отих групп характерна для токсичных почв. Численность грибов в почвах достигает нескольких десятков тысяч в I г почвы. Из общего числа микроорганизмов они составляют сравнительно небольшой процент. Их количество было значительно больше под пораженными деревьями, чем под здоровыми, особенно на глубине 10-30 см. В почвах под больными яблонями доминируют представители родов Pénicillium, Aspergillus, l'usarium. . Последние относятся к активным мацераторам корневых тканей, так как являются продуцентами пектино- и це л л юл о з о лит иче скоро комплексов. Эти грибы первыми вступают в тесную связь с корневыми тканями растений «открывают пути для инвазии. В почвах под здоровыми деревьями выявлены Мисог и ïrichoderma. Считается, что-высокая численность грибов рода Trichoderiaa в ризосфере способствует повышению общего фунгистатического потенциала почвы.

Ферментативная активность в ризосфере яблонь, пораженных розеточностыэ и хлоро'зоы. В почвах под пораженными яблонями активность каталазы значительно больше (исключение - некоторые сроки)(табл.3). Это может быть связано с деятельностью актино-мицетов, численность которых в ризосфере пораненных яблонь была выше. Активность каталазы увеличивалась вниз по профилю. Такая закономерность наблюдалась в течение всех лет. Это, по-видимому, связано с тем, что основная масса корневой системы яблони находится на глубине 30-60 см. К концу вегетации активность каталазы в почвах под пораженными яблонями увеличивается, под здоровыми яблонями уменьшается.

На активность дегидрогеназы сроки, глубина и состояние деревьев (здоровые.больные) практически не влияли. Однако в ISS9 г.

- 8 -

Динамика активности ферментов в ризосфере здоровых (числитель) и пораженных (знаменатель) растений яблонь

Глубина, см Сроки исследования Активность ката-лазы, мг/г за 2 мин. Активность дегид рогеназы, мг ТК> на 10 г за 24 ч Активность инвер тазы, мг глюкозы на I г за 24 ч Активность фосфа-тазы, мг Р205 на 10 г почвы за 48 ч

I 2 3 4 5 6

10-30

30-60

НСР,

05

10-30

30-60

1987 г.

23.05 19,50 1.21 9,20 5,40

29,90 1,51 6,30 1,21

28.07 25,10 8,60 .5,?9

37,70 1,39 5,40 1,13

15.10 21,50 1.04 8,90 6,11

48,40 1,41 9,00 0,11

23.05 52,60 1,76 6,50 9,47

49,60 2,12 6,90 0,00

28.07 39,60 .1,2? 8,00 3.30

24,80 1,65 7,00 0,91

15.10 40,60 1,26 6,80 10,47

66,60 1,85 6,40 0,05

2,80 0,58 1,50 0,60

1988 г.

23.05 42,60 1,85 6,40 2,24

41,00 1,71 10,70 1,73

28.07 17,80 1,13 12,80 7,70

66,50 1,51 7,60 1,47

15.10 23,90 0,97 11,00 7,77

55,10 1,33 10,30 1,60

23.05 63,40 1,82 6,70 2,77

58,70 2,04 8,40 1,79

28.07 42, БО 1,26 8,40 5,64.

77,20 2,27 6,40 1,73

15.10 50,30 1_дГ4 8,40 6,43

70,50 1,26 6,20 1,64

Окончание таблица 3

I 2 • 3 4 5 6

Н°р05 2,40 0,45 1,10 0,33

1989 г.

10-30 23.05 26,60 0.92 4.80 5.76

17,30 1,50 . 3,10 1,40

28.07' 21,40 0,90 8.50 6,32

36,60 1,38 1,40 1,19

15.10 15.50 0.56 . 5.40 6.95

46,70 1,30 . 4,70 1,11

30-60 23.05 35,00 0.92 4,10 3.93

52,80 0,86 2,20 2,45

28.07 36,00 1.04 3,80 7.72

61,10 1,48 2,40 1,04

15.10 31,00 0,96 5.60 6,77

68,70 1,60 • 3,10 1.Н

НСР05 3,70 0,22 0,66 0,31

наблюдалось повышение активности фермента в ризосфере пораженных яблонь.

По активности инвертазы разница по вариантам в 1987 г. (табл.3) наблюдалась только на глубине 10-30 сы в ризосфере здоровых яблонь, где ее активность была выше (и весной, и летом). Б 1988 г. существенных различий на глубине 10-30 см по вариантам не наблюдалось, однако активность инвертазы в ризосфере пораженных яблонь на глубине 30-60 см была ниже, чем в почвах под здоровыми яблонями (исключение - весной). В 1989' г. активность инвертазы под здоровыми яблонями.была выше, чем под пораженными, что может быть связано с низким содержанием гумуса под последними. Снижение активности инвертазы вниз по профилю, очевидно,

- 10 -

также связано со снижением содержания гумуса. Низкая активность инвертазы в 1989 г. возможно определялась неблагоприятными условиями, в частности, влажностью-почвы (была засуха). Оценивая степень обогащенности ферментами исследуемых почв по Д.Г.Звягинцеву (1980), можно отметить, что по активности ката-лазы они относятся к группе богатых и очень богатых, по дегидро-геназной и инвертазиой активностям - к группе бедных.

При определении активности фосфатазы выявлены существенные ' различия по вариантам. Участки под здоровыми растениями относятся к группе богатых ферментами, а под пораженными - очень бедных. Очевидно, более высокая фосфзтазная активность под здоровыми растениями определяется лучшим развитием у них корневой систеш, продуцирующей большие количества фермента. Не исключено также, что под здоровыми растения;,:» микробный ценоз почвы, не разбалансированный антропогенной нагрузкой, работает более напряженно, биологические процессы идут более активно, и, возможно, су?.марный эффект фосфатаз определяется тени из них, которые под больными деревьями вследствие слоившихся условий не проявляются. Зарегистрирована отрицательная существенная корреляция негду активностью фосфатазы и степенью токсичности почвы ( г а -0,43+0,140). Только в некоторых случая;! активность фос- ■ фатазы снижалась вниз по профилю, четкой закономерности в се-зошшх изменения:! фосфатазы не обнаружено.

Активность дыхания в ризосйеро яблонь, пораженных розеточ-ностьд..и... хлорозом. Наиболее высоко}! интенсивностью цнхания (табл.4) характеризуется почва на глубине 10-30 см. Здесь лусэ условия увлажнения, здесь высокая численность ;лп:рооргаш1змов и высокое содержите органпчесгак вещеогв. В почве под эдороаым! растениями интенсивность ды/линя увеличивается к осени. Под по- II -

Динамика интенсивности дыхания в ризосфере здоровых (числитель) и пораженных (знаменатель) растений яблони ' (ыг СО^/кг-час)

Глубина, см Срок определения Год исследования

1987 1988 I 1989

10-30 23.05 0,92 0,41 0.65

0,53 0,64 0,37

28.07 1.31 ■ 1.62 2.26

0,71 0,27 0,49

15.10 2,26 2,01 2,85

0,90 0,58 . 0,71

30-60 23.05 1,45 0,47 0,23

0,48 0,41 0,48

28.07 0,92 ' 0,40 0.81

0,83 0,28 0,28

15.10 1.33 0,64 1.78

0,57 • 0,49 1,19

НСР05 .0,23 0,19 0,20

раженными яблонями такая закономерность наблюдалась только в отдельные сроки вегетации. Более высокая интенсивность дыхания под здоровыми растениями определяется лучшим развитием у них корневой системы, продуцирукщой большие количества СО2.

Аллолопатическая активность почв по;; яблоневыми садами, пораиеншдш розеточностью и хлорозом. Длина корней кресс-салата • находится в обратной зависимости со степенью аллелопатической активности почвы (табл.5). Наиболее высокой токсичностью характеризовалась вытяжка из почвы под пораженными яблонями, особенно на глубине 30-60 см в летние периоды. Это монет быть обусловлено повышенным содержанием грибов, актиномицетов и ,бацилл в ри-

Аллелопатическая активность водных вытяжек почвы (числитель - здоровые, знаменатель - пораженные растения яблонь); прирост корней кресс-салата в % к контролю

Глубина, см Срок определения Год исследований

1987 1988 1989

10-30 23.05 95 98 97

71 80 72

28.07 68 75

50 61 45

15.10 72 73 76

54 57 63

30-60 23.05 86 102 82

61 ' 92 61

28.07 76 73 80

49 62 53

15.10 80 81 61

57 •79 73

зосфере пораженных деревьев.

Микробиологическая активность почвы под яблоневыми насаждениями при внесении высоких доз удобрений. В год закладки опыта удобрения в высоких дозах заметно угнетают численность микроорганизмов на 1ША, КАА.олигонитрофилов (табл.6). Во 2-3-й год после внесения высоких доз удобрений репрессирующее воздействие снижается и различия ые:кду вариантами сглаживаются. Положительное Елияние от внесения навоза на численность микроорганизмов (на КАА и Ш1А) наблюдалось только ёо 2-3-й годы. Депреесиружций эффект минеральных и цинковых удобрений на численность, микроорганизмов, использующих минеральные формы азота, и одигшитрофл-

Численность некоторых физиологических груш микроорганизмов (в I г абсолютно сухой почвы) в модельно полевом опыте в зависимости от вида удобрений (средние по срокам)

Год исследования Контроль ?90(р900 Навоз, 100 т/га Р9001{900 +НЗВОЗ 100 т/га Цинк, 250 мг/кг ^ос^оо +навоз(,. 100 т/га + цинк. 250 мг/кг

Бактерии на МЛА, млн

1988 46,30 22,40 28,80 17,60 20,40 22,30

1989 8,00 9,40 12,70 13,60 10,50 21,70

1990 7,40 6,60 10,00 8,00 6,70 7,90

Бактерии на КАЛ, млн

1988 47,90 27,80 38,40 27,60 34,90 25,80

1989 20,80 19,50 28,10 26,20 21,90 34,60

1990 14,00 9,10 16,80 11,30 9,00 11,20

Актиномицеты, или

1988 3,00 3,70 4,30 4,30 6,20 3,80

1983 3,70 3,20 6,00 5,90 4,40 3,50

1990 2,30 2,50 3,60 4,00 4,50 2,50

Грибы, тыс

1988 16,30 . 16,30 26,40 19,10 12,15 29,70

1989 15,80 19,40 27,00 20,40 17,18 30,60

1990 13,30 13,50 21,32 15,90 11,27 21,91

лов отмечался на 3-й год после их внесения. На численность спорообразующих бактерий не влияли минеральные и цинковые удобрения, внесенные как отдельно, так и в сочетании с навозом. Навоз отдельно или вместе с минеральными удобрениями стимулировал размножение спорообразующих бактерий в 1988 г. В 1989, 1990 гг. изменений по вариантам опыта не выявлено. Внесение удобрений сказывается и на видовом составе спорообразующих бактерий. В конт-

рольном варианте преобладал Вас«цеваЪег1иш, в то время как в удобренных - Вас. еиЪ^Из, за исключением варианта с навозом и минеральными удобрениями, где доминировал Вас.теаеггЬ9гЗ,сив. Наиболее сильное увеличение численности актиномицетоз, особенно весной, наблюдалось в вариантах с цинковыми удобрениями или с минеральными и органическими. На численность.актиномицетов минеральные удобрения практически не влияли. Навоз и'навоз с минеральными удобрениями усиливали жизнедеятельность денитрификато-ров. Влияния высоких доз цинковых и минеральных удобрений на. численность денитрификаторов в большинстве случаев не было .выявлено. Весьма чувствительны к высоким дозам удобрений целлюло-зоразрушающиэ микроорганизмы. Внесение удобрений, особенно органических, повышало их численность. В удобренных вариантах сукцессия целлюлозоразлагающих микроорганизмов (грибы -►-актин о-

мицеты-бактерии) отличалась от контрольного варианта

(бактерии-грибы-актиноыицеты).

Во всех вариантах количество грибов значительно превышало таковое в контроле; исгаючение составляли варианты с цинком и минеральными удобрениями, где существенной разницы не обнаружено.

Ферментативная активность почв под яблоневыми насамщениями в связи с внесением высоких доз минеральны); и органических удобрений. Внесение высоких доз минеральных и органических удобрений отдельно и совместно, особенно при сочетании с цинковыми, снизило активность каталазы. Отдельно цинковые удобрения несколько стимулировали каталазнуы активность (табл.7).

Активность дегидрогеназы возрастала при внесении навоза отдельно или совместно с минеральными удобрениями. При применении органических и минеральных удобрений совместно с цинкоеыми, наблюдалось резкое снижение активности дегидрогеназы. Внесение

Динамика активности ферментов в модельно-полевом опыте в зависимости от вида удобрений (числитель - данные 19£38 г., знаменатель - данные 1989 г.)

Срок наблюдения Контроль Рэоо^оо Навоз 100 т/га ^ОО^ОО + навоз 100 т/га Цинк, 250 мг/кг Р900К900+ навоз 100 т/га+вднк 250 мг/кг НСР05

Активность каталазы, мл

О? на I г почвы за 2 мин

15.05 18,50 16,00 20,80 17,90 21,00 16,30

21,70 19,50 16,30 14,20 18,00 10,10

30.07 18,10 17,50 17,70 15,10 21,40 8,00 1,10

18,80 17,00 19,30 12,60 21,90 13,90 3,06

15.10 20,70 12,90 17,70 12,50 20110 7,90

21,90 19,60 20,40 14,60 23,20 12,80

Активность дегидрогеназы, мг на 10 г почвы за 24 ч

15.05 0,63 Ш 1,86 1,86 0,69 0,70

0,98 0,94 1,8о 1,82 0,56 0,22

30.07 9,9.2 1,27 1,48 1,41 1,23 0,59 0.45

1 0,96 1,16 1,30 1,78 0,96 0,56 0,22

15.10 0,89 1,27 2,76 2,35 0,81 0,17

0,78 1,10 1,96 2,02 0,88 0,48

Активность инвертазы. мг глюкозы на!г почвы за 24 ч

15.05 4,30 5,10 5,50 5,00 4,50 6,60

1,90 4,20 5,10 6,90 3,50 3,70

30.07 4,20 4,20 5,10 5,40 4,20 5,50 1,10

1,90 1,40 1,90 1,90 4,20 3,30 0,66

15.10 3,90 4,70 6,30 4,60 4,00 7,10

1,90 2,20 2,30 3,00 3,20 2,30

одних минеральных и цинковых удобрений не оказало существенного •влияния.

На активность инвертазы навоз на фоне минеральных удобрений действует положительно в первый год после закладки опыта. При внесении высоких доз цинковых удобрений величина активности инвертазы не изменялась. Однако в 1989 г. ее активность возросла в 1,5-2 раза. На активность инвертазы внесение высоких доз минеральных удобрений не влияло. Внесение минеральных, в том числе цинковых удобрений, отдельно или вместе с навозом существенно не влияло на фосфатазную активность. Лишь в отдельные сроки вегетации в вариантах с навозом или с навозом и минеральными удобрениями активность фосфатазы повышалась. Следует отметить, что'между содержанием гумуса и активностью инвертасы, дегидро- ■ геназы и фосфатазы найдена положительная корреляция, причем наиболее тесная ( г = +0,79+о,038)ощюделсна для инвертазы, между содержанием фосфора, калия и активностью каталазы, корреляция была отрицательна (-0,82+0,081; -0,56+0,16 соответственно).

Активность дыхания в ризосфере яблоневых насаждений при внесении высоких доз макро- и микроудобрений. Наиболее высокой активностью дыхания почвы характеризовался вариант с внесением навоза. Затем вариант с навозом + минеральные удобрения + 2п, несколько ниже активность дыхания выявлена в варианте навоз + минеральные удобрения. Положительного влияния цинковых и минеральных удобрений на активность дыхания не обнаружено. Между активностью фосфатазы, инвертазы и интенсивностью дыхания зарегистрирована положительная корреляция (+0,98*3,006; +0,93н),09 соответственно).

Аллелопатичосклл активность, почв яблонеп:-с; насаждений при внесении высоких, доз минеральных и органических удобрений. Наи- 17 -

Аллелопатическая активность водных вытяжек почвы, в ыодельно-полевом опыте в зависимости от вида удобрений (прирост корней кресс-салата; в % к контролю). Средние по срокам

Вариант Год исследований

1988 1959 1990

Контроль 101 97 94

Р900К900 65 60 60

Навоз 100 т/га 87 96 92

^900^900 + навоэ т/га 72 75 71

Цинк, 250 мг/кг 71 62 68

^900^900 + нав03 т/га +

цинк 250 мг/кг 71 75 70

более высокой токсичностью во все периоды вегетации характеризовались почвенные вытяжки в вариантах, где были внесены минеральные и цинковые удобрения отдельно (табл.8). Установлено снижение аллелопатической активности при внесении навоза. Самая низкая токсичность выявлена в контрольном варианте: биоэкологическая обстановка сбалансирована и нет антропогенного воздействия.

Биометрические показатели яблони при внесении высоки:: доз' минеральных и органических удобрений. Трехлетние наблюдения не выявили определенного влияния удобрений на рост и развитие яблони. Растения в вариантах опыта пока развиваются относительно равномерно. Однако, в год посадки деревьев, когда вносились большие дозы минеральных и органических удобрений, растения испытывали своеобразный стресс. В связи с отим по всем биометрическим показателям лучшее состояние растений отмечалось в контрольном варианте. За период работы ни в одном варианте ош-

та визуальных признаков поранения яблонь розеточностью и хлорозом не отмечено.

ВЫВОДЫ

Изучение микробиологической и ферментативной активности в ризосфере здоровых и пораненных розеточностью и хлорозом яблоневых деревьев в промышленных садах в зоне интенсивного плодоводства на черноземных почвах, а также в 3-летнем ыодельно-по-левом опыте при применения высоких доз минеральных и органических удобрений.позволило сделать следующие выводы.

1. В почвах под пораженными яблонями доминируют спорообра-зующие бактерии, актиномицеты, грибы. Численность грибов под пораженными яблонями в 1,5-2 раза выше, чем под здоровыми. Доминируют под пораженными яблонями представители родов г-ешсиц-ип, АзрегЕШив, Риааглдщ. Не выявлены Мисог и Тг1сЬос1егта, встречающиеся под здоровыми растениями. Степень токсичности почвы (тест - кресс-салат) под пораженными деревьями выше, чем под здоровыми. Токсичность почвы особенно усиливается летом. Найдены различия по качественному составу спорообразующих бактерий. В ризосфере ЗДОРОВЫХ ПбЛО.НЬ преобладают ВасШиа шецаЬе-г!ит (55%), Bac.mesenteri.cus (23$), часто встречаются Bac.rn.y-со!<1еа. Под больными деревьши доминируют Вас.тезопйегахия

Вас .те£а1ег1ип (35/о) , Вас .сиМз-Ив (13>5); Отсугстнуит чувствительные к токсическим веществам Бас .тусоЫея.

2. В почвах прсцытзленных садов численность олигонитрофилон значительно вьппо других физиологических групп микроорганизмов, что свидетельствует о напряженном азотном ре;.:шз почв. Отмечено отсутствие азотобактера. В почве под больными яблонями преобладают денитрификаторя и микроорганизмы, использующие минеральные

Форш азота; под здоровыми яблонями больше аммонифицирующих микроорганизмов.

3. Исследование почвы классифицированы по шкале обогашен-ности каталазой (Звягинцев, 1980), как богатые; по активности дегидрогеназы и инвертазы - как бедные; по активности фосфатазы под здоровыми растениями - как богатые; под больными - как очень бедные. Между активностью фосфатазы и степенью токсичности почвы определена существенная отрицательная корреляция (-0,43+0,14). Более высокая активность фосфатазы под здоровыми растениями может определяться лучшим развитием у них корневой системы, большей активностью микробного пула почвы, ненарушенного антропогенны;.! воздействием, а также иным качественным составом фосфатаз.

4. В почвах под здоровыми растениями активность инвертазы выше, каталазы ниже, чем в почвах под больными яблонями. По де-гидрогеназе различий не выявлено. Интенсивность дыхания в почве под здоровыми яблонями выше, чем под пораженными, что определяется лучшим развитием у них корневой системы, продуцирующей большие количества С0£.

5. Выявленные изменения в структуре ыикробоценоза (перегруппировка и сдвиги в соотношении основных груш микроорганизмов, нарушение их биодинамики), направленности и интенсивности ферментативных процессов, степени токсичности почвы под пораженными деревьями могут быть причинами функционального заболевания деревьев.

6. В модельно-полевом опыте органические, минеральные и цинковые удобрения в высоких дозах ингибировали развитие микроорганизмов, особенно аммонифицирующих и олигонитрофильных в первый год после внесения; в случае минеральных и цинковых удобрений отрицательный оффект отмечен на 3-й год опыта. Почвы

этих вариантов характеризуются наиболее высокой токсичностью. При внесении навоза аллелопатическая активность почвы снижается, повышается ее биогенность, интенсивность дыхания, усиливается активность дегидрогеназы, фосфатазы.

По материалам.диссертации опубликованы следутоидае работы

I. Исса А., Наумов В.Д., Шильникова В.К. Микробиологическая активность почв под яблонями, пораженными хлорозом и розе-точностьп // Микроорганизмы в сельском хозяйстве. Тез. докл. Республик.конф. - Кишинев, 1988. - С.67.

: 2. Шильникова В.К., Исса Абдулла, Наумов В.Д., Хрипуноза Г.Л. Биологическая активность почв под яблоневши садами Крыма, пораженными розеточностью и хлорозом // Почвоведение. - 1990.

' - № 7. - С.75-81.