МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Круглов, Юрий Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ

На правах рукописи

КРУГЛОЕ Юрий Владимирович

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

(03.00.07 — микробиология)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва 1984

Р;| бота выполнена во Всесоюзном н а у ч н о - и ссл едои а тел ьс ко м институте сельскохозяйетпеаиой микробиологии.

Официальные оппоненты — академик Е. Н. Мншустин; доктор биологических наук, профессор Д, Г. Звягинцев; доктор биологических наук, профессор Э. А, Штина.

Ведущее учреждение — Центральный музей почвоведения им. В, В. Докучаева.

Защита состоится мии на за-

седании специализированного совета Д.002.64.01 при Институте микробиологии ЛИ СССР.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института микробиологии ЛИ СССР (Москва, ул. 60-лет и я Октябрьской революции, д. Г).

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук

Л. Н. Москаленко.

введение

Актуальности. Успехи современного сельского хозяйства эа по-■оледвие 50-40 лет в значительное степени обусловлены химизацией земледелия. В настоящее время наряду о минеральнши удобрениями ■ .широко используются химические средства защиты растений - пео- ■ тициды. Применение последних имело рево лшаонязиру ицее значение в борьбе о вредителями, болезнями и сорной растительностыз, что объясняется их высокой агрономической и вкономяческой аффект явностью. Суммарный объем производства я приме.чеввя пестицидов в настоящее время достигает 2 мля.т. Ежегодный прирост применения . его в различных странах мира составляет от 6 до 16£* По состоянию на 1980 год среди химических средств в&щиты растений 47,0 составляют гербициды, а к 1990 году доля их возрастет до (Грин и др., 1979; Мельников, 1981; Унаняяц, 1951).

Гербициды, являясь физиологичеоки активными вещеотваки, используются в дозах 1-10 кг/га и, обладая достаточно высокой стабильностью, циркулируют в окружающее среде от нескольких недель до нескольких лет*

Высокая физиологическая активность и относительная стабильность этих веществ в уоловиях систематического применения создаст исключительно сильный прецедент воздействия человека на природу.

Большая часть гербицидов, используемая для борьбы о сорняками, попадает в почву. Поэтому почва является основным природным депо для гербицидов, меотоы их взаимодействия о микроорганизмами и основным источником загрязнения других природ«кх сред, кормов в продуктов питания. ЭДеоте о тем почва является единственной средой, для которой содержание гербицидов так же, как н других пестицидов, в большинстве стран не нормировано.

Микрофлора почвы являетоя неотъемлемой частью почвы. Значение ей обусловлено той ролью* которую играет она в процессах почвообразования, круговорота веществ и самоочищения биосферы. Поэтому изучение вопросов взаимодействия гербицидов и микроорганизмов вытекает из насущных потребностей'оельодохоэойотвен-ного производства к задач по охрана природы*

Цель настоящей работы - разработать научные основы почвен-но-мякробяологической оценки токсичности гербицидов и выработать методические подходы длямякробюлогвчвского мониторинга •

к прогнозирования последствий применения гербицидов в земледелии. Для достижения поставленной цели предполагалось решить следующие задачи: а) изучить основные закономерности поведения почвенной михрофлорн в ответ на обработку гербицидами; б) раа-.работать микробиологические методы тестирования остатков гербицидов и их фито токсичных продуктов трансформации; в) выяснить микробиологические факторы деградации наиболее, стабильных гербицидов в почве; г) установить основные пути, обусловливающие отрицательное действие гербицидов на объективность Собою-ря-зобиадьного симбиоза.

Экспериментальная работа выполнялась в 1955-1980 гг. во Всесоюзном научно-исследовательском институте сельскохозяйот-вевяой микробиологии ВАСХНЯЛ лично автором.

В выполнении отдельных разделов исследований принимали участие аспиранты и сотрудники лаборатории шкроОиология пестицидов, работавшие под руководством диссертанта. Всем им автор выражает глубокую признательность за оказанную помощь.

Полевые почвевво-микробаологические и фитопатологические исследования проводились в различных районах СССР в опытах ВНИИ лекаротвешшх растений, Агрофизического института, ШШ защити растений. Всесоюзного института раот ениеводетва, Андижане ко го филиала СовзЩКИ, Ленинградского института деоного хозяйства, Степно-Ишимокой опытной станция по борьбе о эрозией почвы в процессе взаимопомощи в выполнения комплексна* работ.

Научная новизна, теоретическое и-практическое значение оа-

¿азш*

1. Дано теоретическое обоснование, отобраны показатели я критерии, разработана и алроОирсвана система потаеано-ыияро-биологической оценки токсичности гербицидов.

2. Установлены основные факторы, оОуоловливагиадэ отрицательнее последствия си от ематаческого применения гербицидов на микрофлору и плодородие почвы.

б. Изучены наиболее общие закономерности, характеризующие пот»чденне ассоциации почвенных микроорганизмов в ответ на обработку потаи гербицидами. Развиты представления об "экологических мишенях" и теоретически обоснованы методические подходи для микробиологического мониторинга пестицидов и прогвоза воз-

ножнах отрицательных последствий их применения в земледелии. ■

4. Разработана альгологичеокне методы определения гербицидов - ингибиторов фотосинтеза ъ окружающей среде. Дано теоретическое обоснование в предложено использование зеленых водорослей и цианобактерий для экопресс-микроскринЕинга вновь синтезируемых химических соединение.

5. Изучен механизм отрицательного действия гербицидов производных тиокарбамииовой кислоты, феноксиалкавов и сим-траази-нов аа с биотические взаимоотношения клубеньковых бактерий в бобовых растений. Обоснованы подходя для отбора гербицидов на ■ посевах бобовых культур. .

6. Сформулирована новая концепция, согласно которое разложение пестицидов нерастворимых или плохо растворимых в воде, происходит по типу "микробного обрастания", ограничено поверх» ностью твердых частиц и обусловлено деятельностью экзофермен-тов, солюбилизярувдих веществ и агрессивных продуктов метаболизма мякрооргалиэмов.

Выполненные автором работы вошли в "Методические рекомендации по оценке токсического действия пестицидов на микрофлору почвы" , а также в "Еекомендации по применению торфяного нитрагина (ризоторфяна)".

Результаты исследований были использованы для почвеяно-мяк-робиологического обоснования системы противо эрозионных мероприятий на парушей почве зерно-парового севооборота в условиях Северного Казахстана (Степно-йвимская опытная отанцая по борьбе с ароэией почвы), а также при разработке мероприятие по ващите от сорняков овощных культур (Ленинградская обл., ВШЕ), многолетних плантаций цитрусовых (Сухумская опытная станция ВИР) к лекарственных растений (Московская обл.« ВИДАР).

Апробация к публикация результатов иоследований» Результаты работы по теме диссертации вошдж в 2 монографии я опубликованы в 89 научных статьях. По материалам исследований получено 4 авторских свадетелъстъа. С 1935 по 1932 хт. но теме диссертации сделаю 45 докладов на Международных, Всесоюзных к региональных оовешнкях* юэаферевдаях, съездах, симпозиумах.

Объем и структура дясоеотаод. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 5 глав, вхлючамих результаты собственных исследований автора, обсуждения результатов, выводов,

приложения. Общий объем работы составляет 269 стр. машинописного текста« 50 таблиц я 53 рисунка, а такие 14 охр» приложения. Библиография включает 567 наженовшшй, из которых 263 на иностранных языках.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Диссертационная работе является многоплановой и затрагивает различныэ аспекты взаимодействия гербицедов г почвенных микроорганизмов, что обусловило использование разнообразных микробиологически*, агрохимических в биохимических методов иоследования. В ряде случаев это потребовало оригинальных методических разработок.

Полевые исследования проводили в различных почвенно-географически х зонах СССР на базе полевых опытов ряда научно-исследовательских учреждений страны. Методика их проведения варьировала в зависимости от культура растений и применяемых гербицидов. Гербицида вносили в почву в производственных дозах в соответствии с агротехническими правилами.

Для оценки влияния многолетней систематической обработки почвы гербицидами на формирование микрофлоры и биохимические процессы в почве были поставлены микрополевые опыты в биометрах по методу Рахво (1964).

Отбор проб для шгфо биоло гиче окях, биохимических и агрохимических анализов проводили в соответствии с рекомендациями 3-4 раза за вегетационный период. Микрофлору корневой системы и рнэооферы раотевнй учитывали по Березовой (1953). Для учета микроорганизмов использовали метод посева последовательных развелеяяй почвенной оуспгенвяя аа соответствующие питательные среды. Микроокопаческие водоросли учитывали методом прямого счета по ШтивоВ (1960), а танке в отраженном свете люминесцентного микроскопа в собственной модификации.

Анализ видовой структуры альгофлоры почвы проводили методом стекол обрастааля* Для вюлогическоВ характериотики оообщеотъа почвенкнх водорослев рассчитывали коэффициент разнообразия, индекс доминирования а индекс сходства <0дум, 1975). Для оценка протекающих в почве биохимических процессов использовали' следутаи? показатели: дыхание почеы, разложение аеллплоэы, ни-

тркфикацаонная способность почвы, азотфлксируадая активность, активность ферментов (каталаза, уреаэа, аявертаза, протеаза).

Агрохимические анедиза проводили общепринятыми методами. Определяла содержание гумуса, общего азота, атаюнийкого азота, нитратов, сукму поглощенных оснований, гидролитическую

кислотность, рН.

Лабораторзеге опыта с почвой ставили в сосудах емкостью I кг* Влажность почвы в эксперименте поддерхквали на уровне 60% от полной влагоемкости. Тездература иакубацги составляла '

+га°с.

Распределение гербицидов в почав и формирование микрофлоры в вей исследовала в лабораторных условиях, есполъ зуя методику стекол обрастааяя {Рвбалкина, Кононеако, 1953).

Выделение никрооргааиамов, разлагающих гербивдды производные сям-триазяяов, проводили методом вакопателъашс культур, для чего использовали различные питательные среды, модифицируя источник углерода и азота. Распределение симазааа а атразяна в почве, а также анализ транслокапци гербицидов в клетках микроорганизмов, растений и микроскопических водорослей проводили спектрофотометр ич есейм я радиометрическим методами. Выделение л авализ продуктов метаболизма проводили методом бумажной 1 и тонкослойной хроматографии. Соответственно в работе использовали препарата, меченные ^^С в траазяаовом кольце в в ая-кильной груше. ■

Влядане гербицидов на сккбкотрофные взаимоотношения клубеньковых бактерий я бобовых растений изучали в лабораторных в ъететацяотшх опытах. Токсячаость геЮотдаов для клубеяько-внг бактерий определяли диффузионным методом и по кривой доза — аффект. В последней стачав рассчитывали конце нтраидя гербицидов, свишакцие численность бактерий на 50$£ (СКзд).

Вегвтапионные опыты проводила в песчаных и почвенных культурах в сосудах Вагнера емкостью 1-5 кг. В опятах использовали клевер, горох, лтпин. Учитывали динамику накопления наземной массы растений, количество я массу клубенъзюв. Аватомо-морфологическу» картину клубеньков изучали ва.удьтратоагшх срезах в постоянных препаратах (Паушева, 1974; Ищустаа, Шаль-какова, 1973).

В назешюй масое и корнях растений определяли общие в бел-

ковка азот, а такав оумму коносахаров общепринятыми методам» (Ермаков, 1952; Белозерокий, Проскуряков, 1951). В клубеньках анализировали активность сукциндеггдрогеваэы, определяли со- -дер^анге легоглобяда и активность нктрогеназ.

Транслокаця© и разложение гербицида 2,4-Д в корневой системе растений г в клубеньках изучали рздиояэотооным метолом. Для работа использовали натриевую соль 2,4-дгалорфеноксиуксус-кой киолотц (2,4-£), меченную в ароматическом кольце.

Радиометрические измерения проводил» на установке малого ■ фона УМ£-1500 с торцэввм счотчлкоа Т-25-ЕЗД. Карфоскопачес-кие водоросли выращивали на «цдккх кпнеральных средах (Годлер-■ бах, 1951; Хромов, 1265) в условиях стационарной п интенсивной ■ культуры. Продуктивность я решшди их на введение гербицидов ■ изучали по накоплении Стомассы п оодержаняю фотосиятетическлх пигментов. Пигменты определяли о помогаю спектрофотометрии. - -Результата юличествешых измерений подвергали статистической обработке.

РЕЗУЛЬТАТЫ ГОСЛЕДОБЛНИЙ

Г. Закономерно071т форцаровангтя и жизнедеятельности • млкрой-^оры ив||почве, обработанной, гербицидами

Югочеввы вопросом проблема является методология почвенно-микробиологической оценки токсичности пестицидов вообще и гер-бицздов в частности. * ■

Огромный экспериментальный материал, накопленный в настоящее время, даэт очень расплывчатую информацию, которая практически не поддается обобщению. Поэтому результаты почвенно-мик-' робиологичеоких исследований ид в коей мере не регламентируют применение гербицидов в земледелии.

При разработке этого вопроса мы исходили из. экологических * представлений о месте и роля мщфооргавизмов в экосистеме. Как часть наземной экосистема, микрофлора почвы характеризуется тремя основными параметрами; потоком энергии, круговоротом веществ и структурной организацией. Изменение любого из них в той или иной степени влечет за собой определенные сдвиги в „почвообразовательном процессе и изменение тех свойств, которые определяют плодородие почвы. Отседа задача почвенно-мякробио-6

логической оценки пестицидов, как кы ее понсшем, закипает оя в определении тех грансц их применения, за пределами которых происходит изменение потока энергии, наругается круговорот веществ, ломается структурная организация микро биоценоза. Такой подход обусловливает зибор показателей, которые представлена в таблице I.

Таблица I

По чвенно-ыахро биологическая оценка токсичности пестицидов

Экологические к сакитарао-гигиеннчесвие показатели Основные индикаторные микроорганизмы и процессы 'Дополнительные . признака

Поток энергии Дыхание почвы (выделение С02,

поглощение

Круговорот Азота: нитрификация Аммонификация. -

веществ азотфиксация денитрифа кадия.

уреаза.протеаза

Фосфора: минерализация Фосфатаза

.органофосфатов

Углерода: выделение СО^, Иавертаза, амила-

разложение целлю- за, полифеволок-

лозы сидаза

Структура * Сапрофитные бактерия, грибы. Видовое разнооб-

биоценоза акгикомицеты, микроскопичео-1 разие, домяииру-

кие водоросли, мякрофауаа виде виды, виды

индикаторы'

Сиыбиотичеокив система:

- бактериотрофЕые растения

. - ыикотрофша растения

— лишайники

„Санитарное Патогеннве форма мдкроорга- 1' Антибиотический

состояние визмов потенциал

Способность . Персистентиость пеотицидрв. ' Транофэркация

плчвы к само- Кинетика детоксакации пестицидов.

очищению Метаболиты

В серии лабораторных опытов било показано, что реакция отдельные иикробиодопта аекга. в биохшических показателей на гербицида вырагдется характерной кривой доза - эффект. Учитывая относительно низкую точность почвенно-шкробишгогич ескгос и биссш-стеских анализов, ех лабильность во времени и пространстве, за критерий токсичности нами бшш принята такие концентрации гербицидов, которые сягсзокт численность микроорганизмов или активность биохимически процессов в почве на 50? (JGC-q). Этот критерий является статистечеега значимым и широко используется в токсикологической практике.

Как известно, максимальные концентрация гербицидов в почве заранее заданы у ощэсделяигся^лавным образом, производственной необходимостью е сакитарно-гигиешгческнш! правилами. Поэтоиу пря оценке опасности или вредности этгас химичесаз:« соединений . S отношении отдельных почвенно-ч,таройкологичееких показателей логично соотносить токсические концентрации их к производственник (ЕК). Это отношение полулегальных концентраций к производственным было названо нами коэффициентом безопасности или надежности

% = Ил

По своему смыслу он Слизок к индексу широты терапевтического эффекта, используемому в фармакологии для оценки лекарственных веществ, а по существу означает во сколько раз токсические концентрации гербицида выше производственных. Подобно лекарственным веществам применение гербицидов является вынужденной wepolí, обусловленной стремлением получить чистые посевы и максимальный выход сельскохозяйственной продукции на единицу площади. Поэтому в любом случае применение гербицидов представляет определенней риск. Этот риск тем меньше, чей выше коэффициент безопасности. Дня практической оценки такого риска наш была предложена следующая ткала безопасности: - К^ <1 - сильный ингибитор; Кд <10 - умеренный ингибитор; Kjj =>10 <100 — слабый ингибитор; К^ >■ 100 — практически нетоксичен, '

Результаты апробации такого подхода к щенке токсичности герЗицпдов предстает енн в таблице 2.

Как видно, действие гербицидов на почвенную биоту носит избирательниц характер, что позволяет вачленлть наиболее слабые 8

Таблица 2

Коэффициент безопасности пестицидов (Н^) для различных вочвенно-мякробгологгческях показателей

Микроорганизмы к процессы ГлифосатАтразии МонуровТЗптам ' Йзо- фос-З "ГКарйо-г тегд ТЙОН

I. Дыхание почвы >100 >100 >100 >100 > 100 >100 0,1 > 100

2. Разложение целлплозн >100 >100 >100 >100 > 100 >100 од 20

3. Нитрификация >100 >100 26 12 >100 ■<1 0,01 10

4. Дэотфикснцяя >100 >100 >100 - 25 >100 0,1 30

3. Сшрофитнае бактерии >100 >100 >100 >100 >100 >100 0,3 10

6. Сапрофитные грибы >100 >100 >100 >100 >100 >100 0,01 3

7. Сапрофитные активомицеты >100 >100 >100 >100 >100 >100 од* 4

В. Микроскопические водоросли > 100 <1 <1 25 13 >100 од -

9. Клубеньковые бактерии , . > 100 >100 >100 >100 . - - 0,01 . . -<г

^ ПК Л >1 <10 - салъвыЯ штябятор умеренный ингибитор '

ШС - производственная концентрация

>10 <100 >100

слабыЯ ингибитор нетоксичен

<й

звенья в этом блоке экосистемы. Для монурона и атраэина ато микроскопические водоросли, для эптама и ротора - процессы нитрификация. КарОотион оказывает стерилизующий эффект на вое потаенно-микробиологические показателя. Отсвда модно сделать заключение, что в ассоциации почвенных микроорганизмов,как в отдельно взятом организме,1 имеются свои "точки приложения" ток-оичеокого дейотвия гербицида, имеются свои "мишени", которые можно бы было назвать "экологическими мишенями". Изменеаие ■ других- почвенно—микробиологических показателей будет зависеть от того .насколько жеотко они связаны о этими мишенями. Следовательно, влияние гербицидов на биогеохимическую деятельность микроорганизмов я плодородие почвы в целом будет определяться тем местом, которое занимают микроорганизмы-мишени в потоке энергии и круговороте веществ.

Отрицательное действие гербицидов на индикаторные группы микроорганизмов (мишени) носит временный характер и; как правило; в наибольшей степени проявляется в первые 2 недели, В последующей численность микроорганизмов и интенсивность микробиологическихпроцессов в почве, обработанной гербицидами, постепенно восстанавливается до контрольного уровня* Скорость воостановленяя в значительной мере зависит от отепени токсического аффекта и персистеатности (стабильности) гербицидов. При этом следует отметить, что отрицательные последствия их применения часто превооходят по времени их физическое присутствие в почве. Так карботион и продукт его разложения метил-изотиоцаанат исчезали из почвы за 4 недели, а отрицательнее действие их ва грибы, водоросли и нитрифицирующие бактерии .сохранялось. в течение 14 недель.

П£и многолетнем систематическом применении динамика ингиби-рующего аффекта гербицидов приобретает вид пульсирующей кривой. При этом амплитуда колебаний численности микроорганизмов пооле очередной обработки гербицидами постепенно затухает* Отрицательный аффект повторных обработок снижается (рис.1).

Восстановление численности индикаторной группа микроорганизмов в почве после обработки гербицидами обусловлено рядом факторов. Во-первых, концентрация гербицида в среде не остается постоянной. Она снижается вследствие рассеяния гербицида ~по почвенному профилю, адсорбции а деградации под влиянием

100 50 25 12

атразин

I год 2 год 3 год 4 год а в са в са в__са _с

монурон

Рис, I Динамика изменения численности водорослей при многолетней систематической обработке почва гербицидами. ( а-в-о- спуотя I - 14 - 52 недели после очередной обработки почвы гербицидаш )

физико-химических я биологических факторов. Во-вторых, происходит адаптация микроорганизмов к гербициду* При этом в экологическом плане под адаптацией надо понимать не столько генетическую или физиологическую приспособляемость отдельно взятого организма или вида,сколько определенные структурные изменения ' в популяции индикаторных микроорганизмов и микробного сообщества в целом* •

Для иллюстрации на рис.2 представлены результаты анализа ■ видового состава цианобактерий и микроскопических водорослей в почве, обработанной гербицидами. Как видно, через неделэ после обработки снижается частота встречаемости многих видов* Часть из них вообще исчезает из альго ценоза. Доминирующее по- . ложенке занимают 1-2 вида, которые в значительной степени обеспечивают продуктивность альгофлоры. Восстановление видовой структуры происходит медленно и зависит от стабильности препарата.

При многолетнем применении это положение закрепляется. Наиболее чувствительные виды в результате систематической обработки гербицидами "выбрасываются" из микробацеяоза. В результате образуется качественно новое сообщество, характерной чертой которого является пониженный уровень видового разнообразия, высокий коэффициент доминирования, отсутствие цианобакге-рий, фиксирующих молекулярный азот*С рио.З )

Таким образом, главным следствием систематического применения гербицидов является переотройка микробного сообщества и прежде всего изменение видовой структуры индикаторной группы микроорганизмов.

Устойчивые изменения в видовой структуре индикаторной труппы являются первым предупредительным сигналом, указывающим на перегрузку почвы биоцидами. Удобным обобщающим показателем для характеристики этой перегрузки является индекс видового • разнообразия.

Другим важным фактором адаптации нигфоорганизмов к гербицидам является генетическая или физиологическая гетерогенность популяции вида в почве. Исследования, проведенные на примере кдуоевысовых бактерий показали, что чувствительность различных штаммов одного и того se вика к гербицидам может отличаться -более, чем аа один порядок. Это, несомненно, способствует вы-

£ О 4

1 °

-4

13.

Iе

а £

I а

I неделя

яентшжь

-- - - - - - -

-щйурбн

3 меаяда

атоазян

I. I..I

ЭЯ№{

"Еарйотяон 11

'.i

flí * — w №

Гт х: т-

,1 1

ШгШ

/ 3 $ 7 $ М /3 & 4 S * /0%'

ПХ1

é о

4 г о

4 ¿

4 г о

' Гас.2

Изменение видовой структуры сообщества водорослеЗ в дерново-подаоляотой почве под ага-яниеи гербщддов» I, Anorpiicüostoc punctiíorue, В, Anabaena sp.,sp. 3, Cylindrospermua gp»,s ^.Hwroiüiua autuaaile 5, íh, caríua 6, Ph. foveolarun 7, Chlaaydomonas gloeo-jama 3. Chloro-сэссид iniucioaua 9. Horaidim Пассьаиэ 10* Chlorilella aegUcta 11, Hantzschia aaphiotya 11. ilaviculü atObTds 13. trila j

z o

é!

Á o

ÍM

o w

2 I

5 4

SOHTpO»

LixLL

lllllll llllllll.llll

8Tpa3HE

Lili

liosypos

t 1

J_L

KapóoTHoB

±LL

liiii

4 $ tOM té M

I roa

i £.3 4 5 6 ? S /3

2 TOJW

1, 1 1

, 1 M

1 ll. III

4 s.

4 £ ; o

z o

4 2

¥S S4S6 7 8&tQHáát3 3 roja

Püc.3 %jwsme KRoroiieTSepo caoTCMaxKíecicoro npajeueHM repísmaoB Ha MflOEyjj cTjyKrypy cooü-meciEa BonopocaeS b aeEfl0Bo-aoj!,30jntcT0fi aoiBe. 1-Aaorphotioatoc punctipborme, 2-Anabaena sp., J-Cyliaárospernua ep, 4-Phoraldiua autusnale 5-Eü. curtua, S-PtL.foveolaruH, 7-Chlaffiydomonaa glosogaia, 3-Chlorococcui infusiomm, 9-Hor-nldiuo ílacciduri, tO-Chloridella neglécta, 11-Hantssohia aaphioxya, 12- Navícula atonus, 13-Hitischia palea

живаниа вика я восстановлению ею роли в микробо ценозе.

Третий существенный фактор, обусловливающий внсокую устойчивость почва, как биологической састемы - «то гетерогенный, шогофаБкыЛ характер ее строения и гидрофобные свойства многих гербицидов, исподьэуешх в сельскохозяйственном производстве.

В результате прямих ылкроокопических яаблвденяй было показано, что гербициды плохо растворимые в поде, распределяются в почве дискретно в виде отдельных частиц. Диффундируя в окружающую среду,они становятся центром формирования микрофлоры. Б зависимости от физичеоких свойотв в токсичности влияние их ка микрофлору различается. При атом можно выделить, по крайней мере» два типа формирования микроорганизмов вокруг ' частиц. Первый - характерен для веществ, обладавших широк» спектром микробоцидного действия. В «том случае развитие микроорганизмов начинается на некотором отдалении от частиц, в ■ результате чего-вокруг ях образуется отерильная зона. Причем по мере удаления от частиц ингибирувдий вффект пестицида снижается к переходит в стимулирующий. Последнее характерно для физиологически активных веществ. Таким обрезом, в гетерогенных условиях почвы действа» гербицидов аа одни и те же микроорганизмы может иметь как отрицательное, так и положительное-влияние одновременно, в результате чего происходит пространственная перегруппировка микроорганизмов.

Второй тип характерен для веществ с относительно узким избирательным действием. В «том случае стерильная зона не образуется* Спустя какое-то время пооле попадания гербицида в почву вблизи и на поверхности частиц развиваются бактерии, которые группируется в колонии, напоминая картину обрастания при-' родных полимеров нерастворимых в воде (целлюлоза, хитин, каучук и т.д.). Как правило, в »том случае формируется монокультура бактерий, которая первой вступает в контакт о гербицидом и кововизует его поверхность. Цакошговпе массы бактерий на поверхности гербицида происходит чрезвычайно медленно ж для различных частиц, разобщенных в пространстве, неодинаково. Длительные набавления показали, что даже спустя в месяцев, наряду о частицами атрааиаа, обросшими плотным сдоем бактерий, в почве обнаруживаются практически стерильные кристаллы. Ви в

одном случае ае отмечалось "обрастание" гербицидов мяцелиаль-ными форьшмя микрооргаяи змов.

Актиномицетн и гриби "избегают" контакта с гербицидами, ироявляя отрицательный хемотаксис к этим веществам. Эта споч собнооть мхцелиальных микроорганизмов активво уходить из зоны, даоащенной гербицидом в гетерогенных условиях почвы обусловливает высокую устойчивость микрофлоры к сельскохозяйственным ядохимикатам и, по-видимому, в значительной степени объясняет ' низкую эффективность химгческзх средств защиты растений в борьбе о почвообитающямя фятопатоген&'ля.

Все сказанное приводит к заключению, что взаимодействие гербицидов (и вообще пестицидов),плохо растворимых в воде, о почвенной микрофлорой происходит главным образом в микрозонах, т.е. носит локальный характер. В любом случае за пределами этой относительно небольшой зоны, примыкающей к частице гербицида, существенных изменений в микрофлоре почвы не происходит* Следовательно, в целом действие гербицидов на почвенные микроорганизмы ограничено каким-то относительно небольшим объемом почвы. Причем о глубиной этот объем сужается до минимума*

Таким образом, устойчивость почвенных микроорганизмов к гербицидам обусловливается не только химическим составом препарата и физиологической устойчивость» микроорганизмов, но и неравномерным дискретны» распределением гербицидов в почве.

Микрофлора почвы в наземных экосистемах тесно связана о другими компонентами биоценоза и прежде всего с растениями, пред-• ставлявщими основную группу продуцентов. Именно1растения являются для сапрофитных микроорганизмов основным источником питания и энергии в метабиотичесиом цикле круговороте веществ.

Замена агротехнических методов борьбы о сорняками на химические ведет к существенным изменениям в характере отрастания сорных растений и распределении их остатков по почвенному профилю.

При использовании агротехнических приемов отрастающие сорняки заделываются в почву и служат постоянным источником энергия и питания для почвенных микроорганизмов. Анализ результатов собственных исследования и материала, опубликованного в датературе} показывает, что при средней засореннооти полей, составляющей 0,1-0,5 кг/м2, в почву заделывается 10-50 ц свежей 16

растительной кассы на X га, Это обеспечивает достаточно высокий уровень жизнедеятельности гетеротрофной микрофлоры, в то время как при химической обработка масса сорных растений составляет в IO-IOQ раз меньше* В связи о атим ухудшается обеспеченность почвы органическим веществом в соответственно сна- ' хается интенсивность микробиологических процессов.

Этот механизм, иногда ускользающий от внимания исследователя, при однократной обработке почвы гербицидами в посевах полевых культур, особенно остро ощущается при систематическом применении пх в условиях многолетних насаждений*

Почвенно-мякробиологические исследования, проведенные нами * ' на многолетних плантациях мандарина в Абхазской АССЕ (5 лет), ' на 'лесопосадках ели в Ленинградской области (В-9 лет), на плав- • тации лекарственного растения диаскореи Кавказской в условиях Подмосковья (3-4 года) в принципе дали сходные результаты* Тотальное уничтожение сорняков с помощью гербицидов приводят к снижению основных показателей биологичеотай активнооти почвы. ■ Ыикро4дор& приобретает характерные черты, описанные для почв,' находящихся длительное время в парующем состоянии* Снижается общая биогешооть почвы, уменьшается относительное количество ' споровых форм бактерий и грибов, возрастает численность гумат-разлагающих бактерия и нокардлй. Одновременно происходит уменьшение гумуса. Возрастает количество аммонийного и нитратного азота.

■Потерл гумуса в гербицидном варианте опыта обусловлены смещением процеосов разложения - синтеза гумлновых веществ в , сторону разложения ввиду резкого снижения количества растительных остатков, поступающих в почву с сорняками, à также в результате функциональной перестройки углеродного питания микробного сообщества, о чем свидетельствует относительное увеличение численности гуматразлагаших бактерий и нокардий. Для иллюстрации в табл.З приведены результаты одною из опщов на плантации мандарина S условиях субтропического климата, где ' в течение 5 лет ежегодно применялся комплекс гербицидов, вклп- ' чапциЛ атраэиа, мовуров я реглан.

Полученные результаты позволяют сделать заключение, что ой-' стекатическое применение гербицидов в многолетних насаждениях в конечном счете приводит к потере, плодородия почвы* Поэтому

Таблица 3

Еошше аяталетвего ежегодного применения гербицидов на микрофлору г активность некоторых ферментов в почзе под культурой мавдарнна

Почва, варианты

т——•г-Гори-

Бактери

Фермента 1умус, ОбкаЯ

опита зовт, • СИ 1 1 . 1. ! сапрофита ва шА общее споры нитря- девят-фица- рифици-рующие руюдае 1 * аэробные во- катала-целлюло- кар- эа зоразла- дви 0? мг/г .гаадяе . уреаза ,мкг/г , % азот, % | ,

Подзолистая

Контроль 0-15 1050 159 10 250 90 7 7,0 170 4,03 0,375

Гербициды 0-15 1470 II? 5 60 I 32 2,1 67 3,53 0,256

Контроль 15-30 1780 311 8 НО 10 2 4,1 126 3,26 0,275

Гербициды 15-30 530 53 г 6 I 41 , 2,0 - 3,00 0,214

Аллювиальная

"контроль 0-15 1000 170 20 25 10 - 2,2 475 4,36 0,211

Гербициды 0-15 530 67 I 6 I - 1.9 120 3,57 0,197

Контроль 15-30 3660 530 4 250 10 - 2,4 232 2,50 о.хэе

Гербициды 15-30 920 130 I 6 I - 2,2 16 2,22 0,170

Хйлтозем

Контроль 0-15 650 139 13 600 I - 7.5 47 4,80 0,210

Гербицида 0-15 700 63 20 50 I - 4,5 0 4,25 0,189

Ковтроль 15-30 ■ 950 105 10 50 2 - 8,2 52 1,82 0,176

Гербицады 15-30 700 72 2 5 I - 6,5 0 1,66 0,164

непременным условием охраны почвы я поддержания ее плодородия в »том случае является внесение органических удобрений в любой приемлемой для данной культуры форме (навоз, компостн, сидера-ты, промежуточные культуры и т.д.) и рациональное сочетание агротехнических я химических методов борьбы о сорняками.

Применение гербицидов обусловило существенные изменения в технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Основным элементом новой технологии являетоя минкмализация механической обработки почвы.

С точки зрения охраны почвенного плодородия наибольший интерес представляет применение гербицидов в системе противоэроэи-онних мероприятий.

Как показали, опыты Стелио-Кпямской опытной станции па борь- 1 бе о эрозией почвы, на которых проводились наши исследования, сокращение механической обработки парующего поля до минимума -■ позволило полностью устранить ветровую эрозию.

Б условиях минимальных обработок парупцей почвы несколько ' увеличивалась дифференциация в распределении микроорганизмов по почвенному профилю. Снижалось содержание нитратов в почве, что характеризует заторможенность процессов минерализации азотсодержащих органических соединений в вей. Однако в целом численность макроорганизмов и уровень протекающих в почве микробиологических процессов был достаточно высоким. Суммарная биологическая активность во время парования, определяемая аппликационным методом, в условиях минимальных обработок не уступала контрольному варианту, где производилась вспашка.о отвалом.

В почве под. культурой пшеницы, следующей по пару, численность микроорганизмов была не ниже, в в верхнем горизонте (0-10 мл) даже превосходила контроль, оообенно в начале лета в первые фазы, развития растений*

Фитопатологические исследования в течение 3-х ротаций четырехпольного оевооборота показали,' что частичная ила полная замена механических обработок почвы в парующем поле на химические (гербицщды) не ухудшала ее фитосавитарвого состояния* Количество возбудителей корневой гнили и заболеваемость пшеницы в условиях минимальной обработки существенно не изменялись. ■ Высокий уровень почвенно-микробиологических процесоов в условиях минимальной обработки объясняется рядом факторов.

Во-первых, хорошо о структуренаие черноземы, на которых проводились по чвенно-шкробио логические исследования, имеют высокую аорозность и низкий коэффициент самоуплотнения. Поэтому в условиях недостаточного увлажнения даяе в отсутствие механических обработок аэрация почвы оставалась на достаточно хорошем уровне.

Во-вторых, оставшаяся на поверхности стерня в лучшей степени обеспечивает снегозадержание и соответственно влагонокпле-яке в почве, создавая более благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов и развития Пшеницы в весенний и раннелетний засушливый период, характерный для Северного Ка-1 эахстана.

Следовательно, защищая почвы от ветровой эрозии и притормаживая микробиологические процессы в период парования, мини- .' кадьные обработки служат важным фактором охраны плодородия и более рационального использования азотного фонда почвы.

Таким образом, суммируя результаты наших исследований, следует сделать заключение, что гербициды оказывают на шгкроорга--нязмы как прямое, так я опосредованное (косвенное) действие.

Прямое действие обусловлено токсичностью гербицида, носит избирательный характер и ограничено отдельными компонентами ыякробсценоза, которые в ассоциации почвенных микроорганизмов представляют "мтешь Характер и степень этого воздействия на' ' почвенную биоту в целом•зависит от места я родя "мишени" в' круговороте веществ.

Косвенное действие объясняется изменением условий питания к энергетического обеспечения микроорганизмов вследствие огра- ' риченного поступления в почву растительных остатков* В этом адучае происходит общее снижение биологической активности и функциональная перестройка углеродного питания почвенной микрофлоры, что в конечном счете может привеотя к более интенсивной потере.гумуса я плодородия почвы в целом.

Вместе с тем научно-обоснованное сочетание гербицидов и минимальных механических обработок почвы с учетом почвенно-кдиматических условий и """ вида" " " растений может служить важным фактором охраны почвенного плодородия.

Из всего вышеизложенного вытекает, что почвенко-микробиодо-тическая оценка и прогноз возможных последствий применения

гербицидов должен складываться из выявления мишени, экологического анализа места и роли ее в круговороте веществ с учетом изменения механической обработка почвц и продукгивнооти других компонентов биоценоза.

Теобишугы и симбкотические взаимоотношения клубеньковых бактерий я бобовых растений

В плаве раооматряваемой нами проблемы большой интерес представляет система' Микроорганизмы - высшие растения. Наиболее тесные и длительные взаимоотношения между микроорганизмами в растением на фиэиолого-биохимическом уровне складьиаются в симбиотических системах, продуктивность которых в очень сильной степени зависит от каждого из партнеров по симбиозу.

Гербицида являются физиологичеокв активаjaw веществам*. Поэтому вахно понять теоретически а оценить практически характер и степень тех изменений, которые могут происходить s сиыбиоти-ческой системе в ответ на обработку гербицидами.

Учитывая роль бобовых в общем балансе кормовых и. продовольственных культур, мы исследовали влияние гербицидов на бобово-ризобяадьннй симбиоз.

В лабораторных опытах изучено влияние более 30 гербицидных препаратов производных фенокоиалкилкарбоновнх кислот, ш-триазинов, фенилмочевины, карбаыатов, тиохарбаматов, дитиокар— баматов и ряда других соединения на 55 дтамшв пят« основных видав клубеньковых бактерий* Показано* что токсичность их ,+ для Rhlzob'ium зависит от химического состава препарата* Наиболее сильны* эффектом обладают карботион, цианамид кальция* грамоксон и реглов.

Систематические наблюдения в статистический апазлэ результатов экспериментапьвой работы показал значительную вариабельность в чувствительности к гербицидам раадичних ттамюв клубеньковых бактерий. Полулегальные концентрации, например, &т-ратона, реглона, грамоксона н фунгицида 7Л1Д jua различных штаммов ß.trifolii. отличалиоь в 10-30 раз. Однако, как правило, реэистевтпооть так называеынх быстрорастущих видов клубекьвоьах бактерий < ß.trifolli, B.legumlJioaa-гш) была выше, чем медленнорастущей H.japoaicun)*

Введение гербицида карботяона в почву в дозах, близких к про и эводотвеан да, полностью исключало развитие клубеньковых бактерий в ней яа протяжении 0-6 месяцев.

В хорошо проветриваемой (аэрируемой) почве гербицид разлагался за {-6 недель. При искусственной инокуляции почвы и семян растений клубеньковыми бактериями через 8-10 недель после обработки почвы карботионом происходит нормальное образование клубеньков* Возобновляется фиксация молекулярного азота. Восстанавливается продуктивность растений. Таким образом, бактерицидные вещества подобно карботиону, обладающие фумигкрующим эффектом, полностью "выбивают" иикроснмбионта из~ почвы В результате бобовые культуры переходят ва автотрофное питание минеральными формами азота* Однако етот симбиоз легко восстанавливается путем искусственной инокуляции семян бобовых культур клубеньковыми бактериями. Отсюда появляется реальная возможность использовать такого рода вещества для устранения из почвы малоэффективных бактерий и замены их на высокоэффективные " сроиаводственные' штаммы.

Гербициды производные ояы-триазина (симаэпн, атразин, про-метрян и др.) малотокоичны для клубеньковых бактерий* Полулетальные Козы ах для ЕЬ12оЪ1ш1 (СКд0) превышают произведет--венные в 50-100 раз. Однако они обладают сильным фитотокои-ческим аффектом и длительное время сохраняются в почве* -

При внесении в почву гербициды производные сим-триазинов проникает в корневую систему растений и, передвигаясь в акро-петальном направлении,концентрируются в листьях, ингнбируя процесса, фотосинтеза. В серии вегетационных опытов было показано, что под влиянием симазина, атразина и тривтаэива в растении лшина снижается содержание монсСахаров, увеличивается количество общего азота, сужается отношение Сахаров к азоту. Это влечет за собой ухудшение обеспеченности корневой сиотемы растений, в частности, интенсивно растущей меристемы клубеньков энергетическим материалом.

В результате снижается масса клубе ньксв на корнях раотениЯ,-уменьшается удельная масса клубенька, сужаются размеры бакте-роидной зоны, что влечет за собой снижение интенсивности фиксации азота. В соответствии с этим падает продуктивность рас-•теннй. 22

Высокие концентрации гербицидов, ингибаруицие рост растений долее, чем на 5С#, полностью блокируют процеоои фиксадя« азота. Клубеньковые бактерия переходят к паразитическому образу мани, что усугубляет отрицательное действие оимаэина в атразина на растение.

Гербициды производные феноковал килкарбо новых кислот (2,4-Д, 2М-4Х, 2М-4И0 используются па вегетяруодим растениям, когда собственно, завершается инфекционный процесс, происходит активный рост меристемы в формирование бактероидной ткани клу- ■ бенька.

Используя 2,4-дихдор Фен.окоиукоусаую кислоту (2,4-Д), меченную в кольце ^С, было показано,, что гербицид втот, проникая в листья, передвигается в корневую систему раотений я аккумулируется в клубеньках. До 70? гербицида концентрируется в бактероидах.

Аналогичным образом, используя меток ТСХ, в клубеньках раотений был обнаружен гербицид 2W-4IM. Однако, в последнем слу? чае передвижение гербицида из листьев в корневую систему я-клубенькн обнаруживалось только в фазу 7-8 листьев и только у. • растений, инокулированяых клубеньковыми бактериями. В соответствии о этим 2М-4ХЫ в используемых дозах оказывал отрицательное действие только на растения, у которых на корнях наблхша-лооь обильное образование клубеньков. По-видимому, клубенька, являясь мощным центром мобилизации питательных веществ, обеспечивают передвижение ¡M-tVt в корни раотений я соответствующий доступ ях к месту конечною действия."

Эти данные по аккумуляция февокоиал канав в клубеньках имеют принципиальное значение для понимания их отрицательного действия на бобово-ризобаальный симбиоз.

Обладая ауксвнлодабным действием, фенокоиалканн оказывает оильяое воздействие на формирование клубеньков. Растительные клетки бактероидной зоны под влиянием гербицидов ' измельчаются, происходит их вакуолизация, разрушение клеточных стенок, лиэио, что ведет к дезинтеграции бактероидной ткани. -

Наряду о этим в клубеньках сяяжаегоя активное» сукциаде-гидрогеназы, уменьшается содержание легоглобина, сокращахпоа размеры фиксации молекулярного азота, "что приводит к снижению эффективности бобово-ризобиального симбиоза. '

Сопоставляй результаты анатомо-морфологических и биохимических исследований можно предполагать, что одним из основных механизмов отрицательного действия производных феноксяалкил-карбоновых кислот на фиксацию азота является разрушение б актере идной ткани клубенька.

Вместе с тем опыты, проведенные на здоровых клубеньках, отделенных от растений, показали, что при инкубации их в растворах 2М-4Х и 2М-43СЛ происходит резкое снижение активности ннтрогенаэ. Это говорит о том, что фекокс калканы, проникая в клубеньки, оказывают непосредственное влияние на физиолого-био- ■ химический шпасат симбиотичесюй фиксации азота. Известно, что производные феноксиуксуеной кислоты и их фенольные метаболиты являются разобщителями окислительного фосфоршшрования (Чканнмков, Соколов, 1973),

Исходя из втого,можно предполагать, что концентрируясь в бак-тероидной ткани феаоксиалканы блокируют процесс регенерации АГФ, в результате чего снижается активность нитрогеназ, требующих для функционирования энергии макроэргячеоких связей.

Следовательно, в случае фекокакалканов можно рассматривать 2 механизма отрицательного действия на бобопо-ризобиалъный симбиоз, дополняющих друг друга* Один из них обусловлен аномальным развитием меристемы, приводящей к образованию недоброкачественной бактероидной ткани. Второй - разобщение окислительного фосфорилярования, в результате чего блокируется деятельность нитрогеназ*

Таким образом действие гербицидов на симбиотические системы носит многоплановый характер. Механизм этого действия зависит от химического состава препарата,

В крайнем случае происходит разобщение симбиоза, прекращается фиксация азота, возникают условия для перехода клубеньковых бактерий в паразитизму, что усугубляет их отрицательное действие на.продуктивность растений.

В екологическом отношении это лишает бобовые культуры основного преимущества перед другими растениями и подрывает их конкурентноспособность за источники питания.

С другой стороны, недостаточно продуманное и корректное"применение гербицидов на посевах бобовых снижает юти полностью Снимает положительный эффект искусственной инокуляция семян

препаратами клубеньковых бактерий.

Отсюда следует, что недооценка скмбяотрофного характера азотного питания бобовых может привести к существенным просчетам как в экологичесиом, так и в хозяйственном отношения. Поэтому вое гербициды, предлагаемые для применения на посевах бобовых культур, должны проходить обязательную проверку в отношении их воздействия на Собово-риэобяальный симбиоз.

Микроскопические водоросли как индикаторы йитотокоаческпу веществ

Как было показано, гербициды оказывают избирательное лей- • ствие на почвенные микроорганизмы. Наибольшей чувствительностью к ним обладают микроскопические водоросли. Последние по физиологии автотройного питания наиболее близки к выспим хло-рофиллоносяим растениям. Отсюда вытекает заключение о во змож,-ности использования микроскопических водорослей для индексации гербицидов я их фитотоксических метаболитов в воде и почве. При этом вырисовываются 2 подхода. В первом случае о характере и степени загрязнения почвы гербицидами модно судить на основании тщательно систематического анализа структура сообщества почвенных водорослей. "Зипадение1" отдельных видов из сообщества, снижение индекса видового разнообразия, возрастающий коэффициент доминирования сигнализируют о загрязнении почвы фитотоксическлми веществами (рис.2, 3). Это позволяет предпринять соответствующие меры для выявления и устранения источника такого загрязнения.

Почвенно-альгологяческие исследования, проведенные нами в условиях многолетних насаждений на территории Грузинской ССР, в Ленинградской я Московской областях, достаточно хорошо иллюстрируют эти возможности. Однако, по-видимому, наиболее эффективно такой подход может быть использован при оценке переноса фитотоксических веществ на территорию биосферных заповедников.

Второй путь - основан на использовании отселекционированных высокочувствительных тест-культур микроскопических водорослей для определения остатков гербицидов в окружающей среде* Нами было испытано и отобрано ряд штаммов зеленях, желтозеленых и синезеленых (цианобактеряй) водорослей, из которых наиболее

чувствительной и удобной в работе оказалась Chlorella vulgaris 157 (ЛГУ), Показано, что очень высоким аяьгяцидным аффектом отличаются производные оим-триаэинаи фенилмочевины. Слабое действие на водорооля оказывает производные аляфаткчевкях карбоновнх кислот и фенокоиалканы. Промежуточное положение за-аамаст карбаметы ■ тиокарбаматы. Следовательно водоросли не является универсальным индикатором фитотокоичеокях веществ.■

Известно, что оим-триазины, фепидмочевины я в некоторой отеиеяи нарбаматн являются яягябяторамг фятосаатеза. Оговда . следует, что втот тест может быть наиболее аффективно яополь-вован для оделяя фнтотоксичносги вещеотв, ингибирующих фоте— синтетические проодсоы, Исходя из »того вами был разработан альгологяческий метод определения сим-триазинов и фенилмочевив в почве, минуя дорогой л грудоеыкяЗ процесс экстракция ах орга-1 яяческимк растворителями. В эавиоамооти от типа почвы в химического состава гербицидкого препарата чувствительность метода составляет от 0,2 до 200 мкг в пробе. Точность определения -не менее 15% и не уступает тонкослойной хроматографии. По сравнению о другими биологическими методами, где в качества тест-культур используются высшие раотения, скорооть анализа возрастает в 5-Ю раз*

В дяоевртации рассматриваются различные аспекты практического применения альгологическогс метода.

1. Для оценке загрязнения почвы фнтотокоическимя веществами. Особенность метода заключается в том, что он позволяет оценить суммарную фятотоксичвость негодного гербицида и продуктов его ' трансформации в сочетании о другими экзогенными веществами и ингибиторами природного происхождения*

Метод пригоден для целей мониторинга и оценки хозяйственной годно от и почвы. При «ом следует подчеркнуть, что фитотогювч-кооть почвы, обработанной гербицидами, зависит от очень многих факторов. Так внесение растительных остатков а почву,' содержащую диурон; приводит х увеличении ее фитотоксичности, что - ■ объясняется синергическим действием гербицида и продуктов распада растительных остатков и т.д.

2. Для экспреос-микроскринвинга природных соединений и продуктов искусственно го синтеза - янгябиторов фотосинтеза. Апро-'бация метода на основе 200 химических соединений,используемых

в качестве гербицидов и синтезированных во Н1Ш химических средств защиты растений, подтвердили его выоокую эффективность. Основные преимущества метода - простота, скорость, дешевизна и хорошая воспроизводимость результатов. При многократном определении фитотоксичности ряда производных фенялмо-чевияы и сим-триаэинов коэффициент вариации составлял не более 2Р%. Расход вещества, необходимого для окриннинга, не превышал 5 мг, что позволяет использовать его на первичных ' этапах лабораторного синтеза.

3. Для оценки взаимосвязи между структурой химических соединений и его фитотоксичность». Анализ этих связей представляет существенный практический интерес для прогпоаа и организации направленного синтеза веществ с зеданншя свойствами. На примере систематических исследований производных феяилмо-чевииы показано, что фитотокоический аффект этих веществ возрастает оо сменой заместителя на ароматическом гольце в следующем порядке: н-сн^—в г —.-С1. Наибольшей фитотоксичностью обладай дихлорфенилпроизводные метилмочевины* Замена .водорода при и на гидроксильную группу приводит к заметному снижению фитотоксичности фенилметилхочевин, а и -карбалкоксл-групяа уменьшает ее в десятки раз. При атом регулирующая роль заместителя на ароматическом кольце практически снимается* ■ Замена -С Нд на -С^д н при н' приводит такие к снижению фитотоксичности фенилмочевин.

Установлено, что фатотокоичнооть фенилциклометялмочевия проявляется при трансформации их до производных фенялметилмоче-вин. Как выяснилось, собственно, в этом заключается механизм их гербицидного действия.

Аналогична* образом можно проследить за изменением фято-токсическнх свойств производных сим-трваайнов.

Деградация гербицидов хлорпроивводных симметричных триазинов

С экологической точки зрения наибольшую опаонооть представляют гербициды, устойчивые х деградация. При систематическом применении они могут аккумулироваться- в окружающей среде я, попадая в пищевую цепь, концентрироваться в отдельных ее эве-

ньях до критических концентраций. Среди таких гербицидов существенное место занимает симметричные триазины, которые широко используется в сельском хозяйстве для борьбы с ооркякамв в посевах различных сельскохозяйственных культур*

Имеющиеся в настоящее время представления о судьбе пестицидов вообще и гербицидов в частности оводятоя к тому, что попадая в цочву, они переходят в почвенный раствор и частично иммобилизуются ее оргавоминеральншл комплексом. Взаимодействие хербицздов и микроорганизмов происходит в почвенном растворе. На этом строятся соответствующие модели микробной деградации гербицидов в почве ( Souias, 19зг>.

Как показала наш исследования, для веществ плохо растворимых ^ воде, а среди гербицидов их большинство, эта картина выглядит недостаточно корректно.

Фракционный анализ распределения гербицида симазина сделанный спустя 2 месяца после обработки, позволил установить, что, в зависимости от типа почвы и содержания в ней органического вещества,от 40 до 78$ симазина 14С включаетоя в состав гуменовых и фульвиновых кислот. Принципиальной разницы между стерильным и востерильным вариантами опыта нет. Через 4 месяца содержание ^^С в этой фракции не снижается. По-видимому, иммобилизованный органс-мвнеральным комплексом гербицид изымается из окружающей среды и стано! :тся недоступным для микроорганизмов, на основании чего было сделано заключение, что сим--триазины вступают в химическую связь о гумусом. Исследования, опубликованные за последние 5-7 лет, уточнили, что при взаимодействия хаорпроизводных сим-триазийов и гутяовах веществ происходит образование комплексов.

Прямые микроскопические наблюдения,1 проведенные методом стенал обрастания, подтверждают, что частицы гербицида атраэи-на (а тате ряда других пестицидов) размером в 10 и более микрон, попадая в почву о влажностью 40-60$ от полной влагоемкости, не растворяются в вей в течение длительного времени. При этом вокруг кристаллов и мелких частиц гербицида формируется специфическая микрофлора. Со временем масса бактерий нарастает, образует колонии, которые обволакивают эти частицы сплошным слоем. В результате их жизнедеятельности кристаллы атрази-на оплывают, подвергаются деструкции и,наконец, полностью исчезают. 23

Эта картина очень напоминает картину микробной деградации природных полимеров, нерастворимых в воде, я предполагает участие зкзЬферментов, солюбилизирующях веществ или каких-то агрессивных продуктов метаболизма микроорганизмов. Отскда вытекает, что микробиологические процессы деградация таких гербицидов, плохо растворимых в воде, в значительной степени ограничены поверхностью частиц и соотеегстяенво локализованы в микрозонах. Это предполагает, что разложение гербицида в почве начинается с возникновения ряда очагов и вследствие их пространственной разобщенности протекает неравномерно..

Используя традиционные методы накопительных культур, из почвы было ввдедено ряд микроорганизмов. Показано, что ли один из них не мог использовать атразин и симазан в качестве единственного источника енергии и углерода. Процесс деградации гербицидов протекал очень вяло и только в присутствия энерге- • тического материала. Максимальная скорость разложения состав- • ляда около 4 мг/л культуры за месяц.

Методом тонкоолойяой и бумажной хроматографии- в сочетании о радиоавтографией в культуралькой жидкости АзрегеШиэ гиш*-Б^Ъиз было обнаружено 5 продуктов трансформация оимазина. '*' Один из них переходил в хлороформеннуя фракция, 4 оставались в водной. От 4 до 6Й 14а гербицида выделялось в вщв 14С02. Почти 50# было обнаружено в миделии гриба, из которых 1

до 80^ входило в состав белковой фракции. Результаты анализа метаболитов позволили сделать заключение, что разложение си— ' мазина начинается о деалкшшрования боковых цепей и завершается раскрытием триазинового кольца и минерализацией молекулы гербицида о образованием С02»

Наряду с втим было установлено, что оимазин и атразин поглощаются и аккумулируются многими видами бактерий, грибов и микроскопических водорослей независимо от их способности ме-таболизировать етн гербициды. Коэффициент аккумуляции оимазина для микроскопических водорослей варьировал от 66 до 230, а ' концентрация гербицида в вльгомассе достигала почти 500 мг/кг сухого веса.

Таким образом, в почве имеются микроорганизмы, а следова- -тельно и потенциальные возможности микробной деградация герСв- ■■ цидов хлорпроизводных сим-гриазиков. Однако эти возможности реализуются в ней крайне недостаточно. Последнее обусловлено!

1) низкой численность» микроорганизмов, способных разрушать скм-триаэины; 2) дискретным распределением гербицидов, ограничивающим их контакт о этими микроорганизмами, и, наконец, 3) отсутствием необходимого количества определенных форм энергетического материала, который требуется для генерирования процессов микробной деградации этих гербицидов,

Шесте с тем показано, что введение в почву аммонийных удобрений, мочевины и сеоы совместно о гербицидами приводит к ускорению их деградации. Выяснен механизм этого процесса. Он заключается в том, что аммонийные удобрения и сера окисляются микроорганизмами соответственно до нитратов и серной ■ кислоты. В результате этого происходит микрозональное подкислена е почвы и кислотный гидролиз симазина и атразина до их гядроксиакалогов.

Своеобразие этого механизма заключается в том, что химический гидролиз гербицидов в почве осуществляется за счет биохимических реакций и что в этом процессе участвуют хемо-автотрофные микроорганизмы. Как показали последующие исследования нашей лаборатории этот механизм деградации широко распространен в природе и касается практически всех пестицидов,' склонных к кислотному гидролизу. Полученные материалы послужила основанием для рекомендаций по совместному применению таких пестицидов с-физиологически кислыми удобрениями о целью снижения их персиотентности в почве.

ВЫВОДЫ

1. Результаты экспериментальной работы показали, что гербициды, используемые в сельском хозяйстве, яаляютоя постоянно действующим экологическим фактором, оказывающим на микрофлору почвы прямое и косвенное (опосредованное) влияние.

Прямое действие определяется антимикробными свойствами химических препаратов в воете избирательный характер. Косвенное -связано о изменением диалогических условий существования микроорганизмов в почве, вызываемых определенными изменениями в технологии механической обработки почвы, гибелью растений и характером их распределения по почвенному профилю,

2. Дано теоретическое обоснование, отобраны показатели и разработаны критерии для почвенно-микробиологической оценки 30

токсичности гербицидов. Методические подходы, предлагаете нами, позволяют вычленить наиболее уязвимые звенья этой части экосистемы и, рассматривая их в качестве "экологических мишеней" , прогнозировать последствия применения гербицидов в земледелии*

3. Устаковлзйы основные закономерности поведения ассоциации почвенных микроорганизмов в ответ на обработку гербицидами* Под влиянием гербицидов снижается продуктивность популяции индикаторных микроорганизмов <"мишеней"), происходит обеднение видового соотева,снижается индекс видового разнообразия, возрастает коэффициент доминирования, наблюдается смена доминирующих видов.

При многолетнем применении гербицидов зги изменения стабилизируются. В результате формируется новый ¡ликробоценоз, характерной чертой которого является более ндзкий уровень видового разнообразия*

4. Систематическое применение гербицидов в многолетних посадках ведет к снижению биологической активности почвы. Микрофлора почвы приобретает структуру, характерную для микрофлоры многолетнего чистого пара. В ее составе возрастает относительное количество автохтонной микрофлоры,разлагающей гуминовые вещества, что говорит о перестройке углеродного питания, ассоциации почвенных микроорганизмов.

Эти изменения- обусловлены гибелью растительного покрова. В отсутствии постоянного притока свежего органического вещества нарушается равновесие между процессами образования и разложение гумуса, вследствие чего происходит прогрессивное снижение его содержания в почве. Отсюда следуетчто для сохранения почвенного плодородия в этих условиях требуется периодическое внесение органических удобрений*

5. Применение гербицидов л сокращение механических обработок в системе противозрозионных мероприятий приводит к снихению тешов минерализации азотсодержащих соединений я накопление нитратов в парующей почве*

Под пшеницей, следующей по пару, скорость процессов нитрификации возрастает. В результате этого более рационально используется азотный фонд почвы.

Сокращение механической обработки и применение комплекса

ЗХ

гербицидов на оказывает отрицательного действия на фитосааи-тарвое состояние поля. Полученные результаты позволяют рекомендовать минимальные обработки как эффективное средство охраны почва парового клина в условиях Северного Казахстана.

6. Показано, что гербициды,плохо растворимые в воде (сима-эяа," атразин), распределяется э почве дискретно, в виде отдельных частиц. Их взаимоотношение с микроорганизмами носят мгкро-

. зональный характер и изменяется по градиенту диффузии. В результате происходит пространственная перегруппировка микроорганизмов s почве. Вблизи частиц и на их поверхности формируется специфическая микрофлора," которая в процессе своей жизнедеятельности разруваег эта вещества. На основании этих данных предложена новая концепция, согласно которой деградация гербицидов плохо растворимых в воде протекает по типу "микробного обрастания4 и обусловлена деятельность» зкзоферментов или каких-то агрессивных продуктов метаболизма микроорганизмов.

7. Из почвы выделены микроорганизмы и изучена их способность разлагать гербициды симазин и атразин на искусственных питательных средах. Показано, что ни один из них не использовал

зти вещества в качестве источника углерода* процесс деградации -наблюдался только в присутствии дополнительного энергетического материала. Микробная деградация хлорпропзводных сим-тряазя-нов начинается с деалкалироьания боковых цепей и завершается раскрытием триазинового кольца'и его минерализацией до С02* .

Наряду о хемогетеротрофнщи микроорганизмами в деградация еим-триазинов участвуй хемоавтотрофа такие, как нитрификаторы и серобактерии. Их участие носит опосредованный характер и обусловлено накоплением минеральных кислот, гидролиэуищих зги вещества* На основании этого для снижения перс ист е атностя си— казвда и атразин а в почве предложено использовать их совместно с физиологически кяслцаи минеральными удобрениями.

8. Изучено влияние ряда гербицидов ва симбиотическле взаимоотношения клубеньковых бактерий к бобовых растений. Механизм отрицательного действия гербицидов на бобово-риэоби-альНай симбиоз неодинаков и зависит от химического состава препарата.

Гербицид карОотяон, обладающий бактерицидным аффектом, "вв* бивает" из почва клубеньковое бактерии,* вследствие чего бобо-

sue растения переходят на автотрофный тип питания минеральны* азотом.

Сим-триазины, инглйируя фотосинтез у растений, блокируют образование Сахаров, вследствие чего снижается интенсивность образования и рост клубеньков на корнях бобовых, уменьшается удельный вес бактероидной ткани, ухудшается энергетическое обеспечение процессов фиксации азота, падает эффективность бобо во-ризобиальво го симбиоза.

Производные феаоксиалкклкарбоноаых кислот, проникая в бобовые растения,' аккумулируются в клубеньках и оказывают отрицательное действие на формирование бактероидной ткани и ее функциональное состояние. В результате этого снижается аэотфккси-рушая активность симбиотической системы.

9. Установлено, что для большой группы гербицидов производных сим-триазянов, фенилмочевины, к&рбаматов и тиокарб&матов наибольшей чувствительностью обладают фототрофные микроорганизма (цианобактерии, водоросли).

Дано теоретическое обоснование и разработаны методические подходы для микробиологического мониторинга загрязнения окружающей среды. Предложены альгологическне методы экспресс-мил— роскриннянга природных соединений и продуктов искусственного сиатеза - ингибиторов фотосинтеза.

10. С целью повышения эффективности и безопасности применения химических соедсти зашиты растений в земледелии необходима организация единой системы почвенно-микробиологической оценки токсичности и биодегрядательностя пестицидов, включая внедрение микробиологических методов в систему мониторинга.

По катетяталам диссертант опубликованы следтдиэ работа

1. Круглоа Ю.В., Пароиенская Л.Н. Влияние некоторых ампнотр-иазв

нов на развитие микрофлоры в дерново-подзолистой ночве.-В кн. ; Роль цикроорганиЗмов в питании растекяй и повышении эффектшшостЕ удобрекя2. ЛЛСолоо, IS65, O.70-7S.

2. Крутлов Ю.В., Паршенская Л.Н. Влияние сишзпна и атразива

па нитрифшщ^вцсе бактерии z процесс нитрификация. -В кн. : Использование шкроорташзмов для повыпензя урская сельскохозяйственных культур. Л.: Колос, 1966, с.55-60.

3.' Крутлов Ю.В., Диднкцкая Г.П. Влияете трназиновых гербицидов

на почвенные водоросли. - В кн.: Современное состояние и перспективы изучения почвенных водорослей в СССР* Киров, 1967, с.222-226.

4. Круглоэ Ю.В., Пароданскля Л.Н., Масленникова В. Г. ■ • Исполь-

зование водорослей в качестве индикаторов для определения остаточной токсичности гербицидов в почве. - Тез.докл.2 ыеквуз.кокф. "Микроорганизмы в оедъскоы хозяйстве", М. * МГУ, I96S, 0*181.

5. Липницкая Г.П., Крутлов Ю.В. К вопросу о применения водороо-

■ лей в качества теот-культур для определения остаточных количеств сшытроаэшов в почве. - Тр. 4 Украинского ботанического съезда, Киев, 1963.

6. Баталов Л.В., Гера Н.Б., Круглов Ю.В., Назарова Е.М., Ва-

схж Л.О., Чекцов Б.В. - Применение прсмегрина а дннурона под пооевн моркови я влвянхе их на ипкробиолоппеокве процессы в почве. - В кв.; Материалы Ш Всесоюзн.коаф. по разработке s применении гербицидов в сельском хозяйстве. Ц„19&9, о. 15-16. ?. 1Ьсдешшкова В*Г* » Трупов C.B. К вопросу о роях микроорганизмов а детоксикации овмаэтшд а почве. - В кн. : Материалы Ш Всбсоюзн.кокф. со разработке х прииенеипв гербицидов в сельском хозяйство. Ц., 196Э, вып.З, 0.67-69. 8* Круглое Ю.В. Влияние гербицидов аа микрофлору почви. - В кн.: Микробиология на службе сел.хоэ-ва. Сер."Итоги щука", Ы. ВИНИТИ, 1970. о. 105-Х 16.

9. Крутлов С. В. Алъгологический метод определения атразива в почве. - Изв. АН СССР. Сер.биолог., 1970, Й I, 0.144-147.

10. Крутлов Ю.В., Паршенская Л.Н. Детоксикащм сшазана куль-

турой микроскопических водорослей.. - Цшфобиолопи, 1970, т.39, вшЛ, с.157-160.

11. Крагтлов Ю.В., Пароиенская Л.Н., Масленникова В.Г. Алъголо-

гический метод определения триазпковых гербицидов в почве.

- В кн.: Иякробиодогая земледелия. Д.; Колос, 1670, с.156-163.

12. Масленникова В.Г., Круглов Ю.В. Разложение симаэша в

Культуре Аарег£111иэ ГигаАесаив. - йи.Н.-т. ипфоршции ШЯ о.-х. микробиологии, 1970, Й 14, вып.4 , 0.32-34.

13. Круглов Ю.В., Бей-Ваонко Н.В. К методике изучения последей-

ствия гербивддов на микробиологические процессы в почве.

- В кв.: Микробиологические в биохшягческие методы доследования почв. Киев: Урссай, 1971, с.143-148.

14. Круглов Ю.В. К вопросу о взаимодействии триазпновых гербици-

дов с макроскопическими водорослями. - В кв.: Биология, география споровых растений Средней Азии. Ташкент: Сан. Уэ.ССР, 1971, 0.138.

15. Круглов Ю.В. Гербицида как экологический фактор изменчивости

шкрофлорн почвы. — В кв.: Ишфобиологая л научно-тегниче-ский прогресс. Шнек: Наука я техника, 1971, с.65-66.

16. Круглов Ю.В.т Паршенская Л.Н. Сиыбиогические взаимоотноше-

ния бобовых растений с клубеньковыми бактериями при внесении пестицидов. - Докл.ВАСШШ, 1372, № II, 0.8-Ю.

17. Круглов Ю.В. Микроскопические водоросли как индикаторы на

загрязнение почвы гербицидами. - в кн.: Методы изучения ж практического использования водорослей. Киров, 1972, с.241-251.

16. Круглов Ю.В., Квятковская Л.Б. Использование микроскопических водорослей для первичных (отборочных) испытаний вновь . синтезируемых гербщцщшсс препаратов. - Тез .докл. Воесоюэн. конф. "Результаты научно-исследовательских работ до созданию новых пестицидов, внедрению их в производство а применению в сельском хозяйстве", и., 1972, с.51. 19. Круглов Ю.В., Гера Н.Б., Бей-Шешсо Н.В. Влияние метурква на биологическую активность почвы. - Химия в сел .хоз-ве, 1973, К 4, с.54-56. №

20. Михайлова Е.И., Круглов Ю.В. - Влияние некоторых гербицидов на альгофлору почвы. - Почвоведение, IS73, S 8, с. 81-85.

2j Kruglov Ï.V,, Kviatkovslcja TheаЛсае «s indicators of

herbicides contamination of soil. - Int International siaiposiun "The Interaction of herbicides microorganisms and plants. Wroclaw, 1S73, Util.

22. Maslennicova <V,G., Kruglov Y.V, Some aspects of simazlne

degradation in the Soil. - lut International eiwpoeium "The interaction of herbicides microorganisms and plants." flroolaw, 197Э. Ю.

23. Kruglov Ï.V., G era eft N.B.Pertsevn A.M., Bay-3ienko H.W.,

tliehailova S.I. The effect of long-term systematic herbicide application on microflora and some biochemical processes in soil. - Ini International eimposiun "The interaction of herbicides microorganisms and plants.Wroclaw, 1973i IIt3.

24. Круглов Ю.В., ],Ьпсайлова Е.И. Детоксикацпя гербицида сша-

ззна в культурах кахроскопиаосклх водорослей. - В кн. : Тез.докл. г сообщений 5-й ковф. по споровым растениям Средней Азид и Казахстана. Ашхабад, 1ЭТ4, чЛ, с.196-197.

25. Круглов C.B., Герп Н.Б. Изгэнешю днпамкки мшфофлоры поч-

вы при систематическом внесения карботиова. - В кв. : Дднаыпка микробиологических процессов в почве в обуславливаю»» ее факторы, Таллин, 1974, ч.2, с.133-136.

26. Круглов Ю.В., Герш Н.Б., Бетанов А.В., Васюк Л.Ф., Шев-

цов Б.В. Влияние линурона в пршетрина на биологическую активность почвы. - В кв.: Актуальные проблемы с.-х. микробиологии. JL, 1974, с. 100-103.

27. Kruglov ï.V. Influence de e'utilisation systématique pro-

longea des herbicides sur certains processus miогоbiologique dans le sol - _at Biodégradation et humificatlon, 1 Colloque international. Money, 1974.

28. Круглов Ю.В, Влияние пестицидов и продуктов иг трансформа-

ция на сообщества почвенных- ыщфоорганизыов. - В кв.: Экология почвенных иикрооргашзмов. И., 1075, с.23-27.

29. Крутлов D.B., Масленникова В.Г. Разложение и распределе-

ние спиазжиа в почвеАгрохшли, 1975, й 6, с.112-115.

30. Р^углов Ю.Б., I,Михайлова Е.И. Разложение гербшщда симазп-

на в культурах водорослей. - Микробиология, 1375, т.44, ИШ.4, с.732-735.

31. Крутлов Ю.В., Пароыенсвая Л.Н., Башян Л.Г. О действии

гербицидов на бобовые растеши. - Материалы X Шздува-родпого симпозиума стран-членов СЭЗ. Лушото, 1975, чЛ, с.43-47. .

22. Крутлов Ю.В., Перцова А.Н., Галкина Г.А. Иэменекио биологической активности почвы под влиянием многодетной си-с тематической обработки почви гербдццдаш. - Докл. ВДСХНИЛ, 1375, Я 2, е.20-21,

33. Володарская Н.А., Баскаков Ю.А., Мельникова Й.А., Спиридо-

нов Ю.Я., Крутлов Ю.В. Гербицидом свойства я -алкилпщ-роксплашшовых производных сиытриазина. - Агростшя, 1975, Д XI, с.93-96.

34. 1Ьвролова Е.А., Крутлов Ю.В. Содержание в жизнеспособность

коквдка н, sativum в'почве при использовании различных почво-защптншс обработок. - аад.В0Ш с.-х. микробиологии, 1975, JS 7, вып.2, с.71-73. 35- Krouglor J.V. Microsoopio algae as indicators of eoll herbicides pollution. - Ini Bioindicatores de t e riori sa tion a 11/1. CSAV-tiOST, 1975, 54-63.

36. Kruglow J.V., Oersz И.В., Pierceva A.li., Bey-Bienco M.Ji.,

Uichajlowa E.I. The effect of long-term herbicide application on microflora and biochemical processes in eoll. - Int Roczniki Glebozmaweze, 'iarzawa, 1975, XXVI, z.2, 159-164.

37. Maalennikowa B.G., Kruglow J.V. Some aspects of aimazlne

degradation In soil. - Ini Roczniki "Gleboznaweze, Warszawa, 1975, a.2, 24-29.

38. Kruglow J.W,, Kwlatkowakaj a L.B. The algae aft indicatory

culture of herbicide contamination in eoll. - Int Kocz-niki Cleboznawese, Warazswa, 1975, XXVI, e.2, 145-149.

39. Kruglow J.tl., Paromenskaja L.H., Baeijan L.G. - THe in-

fluence o t UCPA end. liCPB herbicides on nodulation processes and symbiotic fixation of nitrogen in pea plant.

- Int Soil biology and conservation of the biosphere / VII Ueetlng of soil Biology section on the Hungarian Society for Soll Sei, Kessthely, 1975* 7*

40. Круглов D.B., Еамин A.A., Шоленннкова В.Г. » Михайлова Е.И.

- 0 распределения в каградта сяшзина в почве. - В кв. : Тез.доел.X Международного симпозиума стран-членов СЭВ "îfôxauxsu действия гербяпддов it окнтетичеекза регуляторов роста в их судьба в.биосфере." Цгдаво, 1975, 0.67-68.

41. Круглов Ю.В., Парсменская Д.Н. » Еагюш ЛГ.Г. Изменение виру-

лентности R.i«qujninoearum под вяиянкем гербицидов 2.U-4XM a 2IÍ-4X. - В кв. : У съезд Воесоюзн.мгафобиол. обц-ва, секция о.-х. микробиология, Ереван, IS75, с.31-32.

42. Круглов Ю.В. 0 критериях оценки токсического действия пе-

стицидов на ышеробиологочеекпе процессы в почве. - В кн. : Тез .докл. сов.участников 8 Ыеадунар. конгресса по защите раотений. Ы., 1975, с.69-70.

43. Крутлов C.B. Критерии оценки токсического действия пеотв-

цещов на микробиологические процессы в почве. - Вол. НИИ о.-х. мвкробиолопш, 1976, S 18, вып.1, с.Э-5.

44. Крутлов Ю.В. , Гера Н.Б. Изменение микрофлоры почвы при

длительной систематической обработке ее гербицидами. -В кн. : Вопросы экологии и фазиологт микроорганизмов, дедользуамых в сельском хозяйстве. Д., Г976, 0.61-67.

45. Чеботарь Н.И., Круглов C.B., Лупашку З.Л. Влияние некото-

рых гербицидов ва формирование клубеньков в урежай сои.

- В кн. : Экология в физиология почвенных микроорганизмов. Л., 1976, о.147-152.

46. Круглов C.B., Толкачев Н.Э. Изменение корневой микрофлоры

овса под влиянием гербицида ионурона. - Шд.ВШИ о.-х. микробиологии, Л., 1976, й 18, вып.1, c.14-15. 4?. Круглов Ю.В., Герш В.Б., ШхаЯдова Е.И, Об устойчивости экологической связи между ' отдельными компонентами микрофлоры при обработке почвы гербицидами. - В кн.: Значение консортивных связей в организации биогеоценозов. Пермь, 1976, с.94-95.

48. Толкачев Н.Э., Круглов Ю.В. Сикросконические всдоросди-

жцдикатори биологической токсичности цочви, - В кв.; ПроЛпеш аллелопатии. К.: Наукова думка, IS76, 0.77-78.

49. Круглов Ю.В. Микрофлора почвы и гербициды. - В кн.: Агроно-

мическая микробиология. Л., 1976, с.204-229.

50. К&утлов Ю.В., ¡Масленникова В.Г. Влпянио растительных остат-

ков на детоксикацию скмазина в почве. - Химия в сед.хоз-ве, ISTC, Ä 7, 0.53-65.

51. Круглов D.B., Толкачев Н.З., Солянова Э.1Л. Последействие

многолетнего применения которана на почзенно-ыпкробиоло-гпческие процессы в посевах хлопчатника и лщерш. - В кн. | Вопросы экологии и физиологии микроорганизмов, используемых в сельском хозяйстве. Д., 1976, о.75-80.

52. Круглов Ю.В., Михайлова Е.И. Изменение альгофлоры дерново-

подзолистых почв под влиянием сис тематического применения гербицидов. - В кн.: Развитие и значение водорослей в почвах Нечерноземной зоны. Пермь, 1977, с.74-75.

53. Круглов Ю.В., Масленникова В.Г., Баскаков Ю.А. «Зитотоксиче-

ская характеристика некоторых химических соединений о помощь» мзкроскошпескт водорослей. - В гл.; Развитие;и значение водорослей в почвах Нечерноземной зош. Периь,. IS77, 78-80.

54. Круглов В.В. 0 роли микроскопических водорослей в процессах

самоочищения водоемов и почвы от пестицидов. - В кн.; Культивирование а применение микроводорослей в народном хозяйстве. Ташкент: Фан, 1977, с.122-123.

55. Кдотлов Ю.В., Гера Н.Б., Михайлова Е.И., Пароыенская Л.Н.,

Штальберг И. В., Кириенко В.П. Оценка токсического эффекта нового гербицида пзофос-3 на микрофлору в биохимические процессы в почве. - Химия в сел.хоз-ве, 1978, Л 8, о.70-72.

56. ХЬврддова Е.А., Круглов Ю.В., Соснин H.A. Влияние ыинималь-

них обработок почвы на корневую гниль яровой пшеницы. -В кв.: Микробиологические процессы в почвах а урожайность с.-х. культур. Вильнюс, 1978, о.78-80.

57. Круглов Ю.В., Герш Н.Б. Последействие систематического при-

менения гербицидов на развитие сапрофитных микроорганизмов в почве. - В кн.; Шпфобиолопгсескпе процессы в почвах и урожайность с.-х. культур, Вильнюс, 1978, с.174-176.

58. Kruglov J.V., Porometiakaja L.H. On the mechanism or herbici-

de action upon legume aymbioeia. - In: 4-th Inter, congress of Pesticide Chemistry. Lain topic IV. Zurich. 1976, 416.

59. Дупашку 3.A., Круглое Ю.В., Чеботарь Н.И. Средство для пови-

сеюя сшбаотжческой факсацсд азота у возделываемых расте-1ш2: Автор, свцд-во й 601272, опубл. 15.03.73. ЕИ К 10.

60. Крутлов 13.В. ¡Джробиолоптееские фактора детоксккащш пестп-

щаовА - С.-х.биология, 1979, й 6, с.710-715.

61. Крутлов Ю.В., Перцева А.Б., Соснны Н.А., Васьковская Г.С. ■

Изменение ьшкро биологических показателей в почве при различных способах содерзанпл пара. - Почвоведение, 1973, й 8, с.82-87.

62. Крутлов Ю.В., Штальберг Ц.В. Использование серобактерий для

детоксккации гербицвда атразива в почве. - В кн.: Микробиологические метода борьбы с загрязнением окрунатацей среды. Цуцино, IS79, 0.31-32.

63. Крутлов В.В., Сакошога Е.И., Стусь З.А. Влияние многократно-

го применения фосфороргашгческих инсектицидов ва биологически активность почвы - Бш1. в.-т.информации ВЕШ с.-х. микробиология, I979. J5 3Q, с ,16-18.

64. Ионеш А., Крутлов Ю.В. Испод зованио метода стекол обраста-

ния для изучения взаимодействия пестицидов о мшфофлорой почвы. - Еол.н.-т. шфортции ВШИ с.-х. микробиолопш, 1ЭТЭ, Й 32, с.75-76.

65. Крутлов Ю.В. Экотоксикодогическая оценка пестицидов и прак-

тические вопросы охраны почв. - Вол. н.-т. информации ВШИ с.-х. шофобиодогзг, 1979, J6 32, с.8-10.

66. Крутлов Ю.В. {¿агробиологическая деградация гербждада взофос-

3. - Впл.н.-т. инфоредии ВШИ с.-х. микробиологии, 1979, Я 32, с.ЗЭ-40.

67. Герш Н.Б,, Крутлов C.B. Глияние многолетнего применения скма-

ззна ва накопление в почве цихрофлор&, разрушающей этот гербицид. - Еел.ВНИИ с.-х. микробиологии, 1979, M 31, с.25-28.

63. Чундерова А.И., Доросинский ЛЛЛ,, Крутлов D.B. Применение

нитрагина лсд бобовые культуры. • Рекоыецдагаш ЦТС ШХ СССР. М., IS79, JS 10, 16 О.

69. Крутлов И.В., Герш Н.Б., Штальберг М.В., ¿Ъсленнишва В.Г.,

Пароменскап Л.Н. К вопросу об экотоксшсологической оценке НОВОГО гербицида ИЭОфОС—3. - В КН.: Wirkunga-mechan!amen von Herb leiden uad synthetischen '¿ach» turasr eeula torea. Jena (»№0. 1979 <19S0>, 205-215.

70. Крутлов Ю.В. Некоторые закономерности в реакции почвенной

микрофлоры на пестициды. - В raí.; Пройлеш с.-х. игжробио-лохяи. Л., i960, т.49, 0,95-113.

71. Крутлов Ю.В., Герш Н.Б., Штальберг 11.3. Действие глвфосата

на почвенную микрофлору. - Хшня в сел. эсоз-ве, i960, # 10, с.42-44.

72. 1фуглоБ Ю.В., Масленникова В.Г. Мшфобпологическое разложение

симазина. - В кн.: Шкрооргашэш в защите п рациональной ЕС пользовании окружающей среда. Тиха, i960, т. 6, с.45.

73. Крутлов Ю.В. Об экотсксиколотической оценке пестицидов в поч-

ве. - В кн.: Шздуяародная науч.конф. по экологическим эффектам пестицидов и минеральных удобрений - Человек :и окружающая среда, Варна, ISÖO.

74. Доросинскнй Л.М., Чуцдерова А.И., Крутлов ».В. Рекомендации

по применению торфяного нитрагина (ризоторфина). - U.: Колос, 1961» 16 с.

75. Крутлов Ю.В., Кузнецова И. А. Ыетабодвэм цетазода в культуре

нос ardía ер. - В кн.; Те з. докл. Международного симпозиума стран-членов СЭВ "¿¡аханвзы действия гербицидов и регуляторов роста растений"» Прага, 1961, с.37.

76. Крутлов Ю.В. йЬкробиолопгчеекая деградация пестицидов в ох-

рана природы. - В кн.: Охрана природы и применение химических средств в сельском в лесном хозяйстве. .Л., 1361, O.II6-I20.

77. МонеЁм А., Крутлов Ю.В. Влияние гербицида атразхша на биоло-

гическую активность почвы и микрофкору ризосферы кукурузы. - Почвоведение, 1961, ¡i 5, с.64-68.

78. Крутлов Ю.В., Герш Н.Б., Зайцева И.И., Пароменская Л.Н.,

Ытальберг Ы.В. Ие г одические рекомендации по оценке токсического действия пестицидов на микрофлору почвы, Д., 1961. 42 с.

79. Чеботарь Н.И., Еароиекская Л.Н., Круглов ÏÏ.B., ¿ушивку З.А.

Средство для повшешя сшбпотпчсской фшссацо атмосферного азота у бобовых растений; Автор, свад-во ü 702942, опубл. 07.08.81, SI .'S 29.

80. Круглов Ю.В. 0 дочвешго-кзкробгологкческой оценке тонсдч-

ностя пестицидов.-В кн.: Экологические последствия применения агродавйжатов (сестзщздов). Цудано, IS82, с. 2832.

81. Круглов Q.B., Нушиша И.P., Балашова U.K. Инактивация фоо-

форооргаьичнеких пестицидов микроорганизмами. - В кн.; Рассмотрение результатов работ, выполняемое институтами Акадсьсш Наук, Иинвузаки союзных республик в организация»! Соозшмзацт1,в обсуждение актуальшд направленна s плане поиска, разработка в применения хкузяеекнх средств защити растений. Таллии, ISÖ2, о.102. 82* Kruglov J.V. Algae аз indicators of herblcld soll poluti-ont ecological approach. - Int IV-th Int.Conference Blo-indieatores Deteriorie&tionis Keglonls. Abstr.Llblica near Pragae, 1932. 12.

83. Круглов ¡0.5, Закономерности распределения микроорганизмов в

почве воояе обработки пестицидами. - В кн.: Сельскохозяйственная микробиология в охрана окружающей среды. Л., 1283, т.52, с.33-36.

84. Бореетецкий O.A., Круглов И.В. Некоторые задачи шкробиоло-

геп в связи с сараной почвы от загрязнения пестицпдаш. - В кн.: Сельскохозяйственная микробиология в охрана окрузеащой среди. Л., 1983, т.52, с.5-11.

65. Круглов C.B., УонеЙм А. Разлоаенае гербицида атрааина поч-

вешеаы бактериями. - Почвоведение, IS63, S 7, O.II2-II4.

66, Навринога В.А., Круглов Ю.В., Тйранышна Н.Г. - Влияние

растений и микрофлоры ризосферы на деградации базудана в почве. - В кв. ; Сельскохозяйственная микробиология в охрана окрукаювда среды. Л., 1983, т.52, О.67-70. 87. Ккгтлов iû-В., Кузнецова H.A., Гордаенко С.А. Взаимодействие гербавдда оямазена и гумусовых веществ. - В кн. ; Сб.докладов Ш Иеждуваред. симпозиума. "Доклады о гумусе". Драга, IS63, т,Ц, с.273-274.

Э8. Kalovskova Н., Kuzneoova I.A., Cordlenko S.A., KimsIdtt J.Y. Interactioa of hei-bioidea and hiicic eoids qnd tbo toxi-

city оt th« conpiexüs. - В кн.: Сб. докладов И Ыежду-народн. сгютозиума "Доклады о гумусе'.' Прага, 1983, т.1, с.70.

Съезды, конференции, совещания, сюжознуш, на i которых докладывались мате ркалы диссертации

Кежвузовская конференция "Современное состояние и перспективы изучения почвенных водорослей в СССР" (Киров, 1966).

1У Ботанически! съезд Украины (Киев, 1958).

Е Межвузовская научная конференция "«¡крооргонизш в с ель-скал хозяйстве" (Ыосква, 1963).

Ш Зсесоюзная конфероыщя по разработке и применению герби-вддоа в сельской хозяйстве (лооква, 1369).

. Всесоюзная конференция по методам микробиологических и биохимических исследования почв (й:ев, 1969).

1У Конференция по споровым'растениям республик Средней Азии и Казахстана (Ташкент, 1970).

иежвузозская.конференция "Методу изучения и практического использования почвенных водорослей" (Киров, 1971).

1У Съезд Всесоюзного микробиологического общества (Минск, 1971). ' - '

Всесоюзная конференция "Результаты научно-исследовательских работ по создана» новых пестицидов, внедрению их в производство и применению в ссльском хозяйстве" (шосква, 1972).

Координационное совещание по экологии почвенных микроорга-' ниэмов .(Ленинград, 1972).

I Всесоюзное совещание "Поведение, превращение и анализ пестицидов и их метаболитов в почвв (ПущинЗДа-Оке, 1973). .

Международный симпозиум "Взаимодействие гербицидов, микроорганизмов и растений" (Вроцлав, Польша, 1973).

Международная конференция "Биоиндикация я детериоризация ландлафта" (Ноет, ЧССР, 1973).

5-я Конференция по. споровым растениям Средней Азии и Казахстана (Ашхабад, 1974),

X международный коллоквиум "Виодеградация и гумификация"

(Накся, Оракция, 1974).

Всесоюзный симпозиум "Динамика микробиологических процессов в почве а обусловливающие его факторы" (Таллин, 1974).

7 съезд Всесоюзного ыгяфобиологического общества Паевая, 1975).

X ивадуиароднЕс1 сгашоэиум стран - членов СЭВ "Механизм действия гербицидов и синтетических регуляторов роста растений и пх судьба в бкосферс" (Пуцико, 1975).

Всесоюзна сеыкнар-созещание "Экология почвенных микроорганизмов и цккробиологцческаа аспекты применения пестицидов в сельском хозяйстве" (Москва, 1975).

УД Совещание Секции биологии цочви Венгерского общества почвоведов "Биология почш и охрана биосферы" (Кештели, Венгрия, 1975).

8 ЦездународашЧ конгресс по залите растений (Москва, 1975).

Всесоюзное совещание со программе ütiCHQ "Человек и биосфера" по челе: "Экологическая оценка использования пестицидов и других средств борьбы с вредителями в казенных г пресноводанх экосистемах (Пугано, 1976).

1У Всесоюзное совещание по фпэиолого-биохимяческим основам взаимодействия растений в фитоценозах (Киев, 1976).

Республиканское совещание "¿¡ультиьированне и применение млнроводоросяеа в народно« хозяйстве" (Ташкент, 1977).

Педвузозская конкуренция "Развитее и значение водорослей в почвах Нечерноземной зоны" (Киров, IS77).

Республиканская конференция "Микробиологические процессы в почвах и урожайность с ельскохо зяйствекнызс культур" {Кауваа, 1978).

4 ЦеадународаыЗ конгресс со хшил пестицидов (Цюрих, Швейцария, 1978).

12 Научно-координационное совещание и симпозиум стран^чле-иов СЭВ "¡¿ехаиязи действия Х'ербицидое и синтетических регуляторов роста Швльгаузен, ЦР, 1979).

Всесоюзная кс«ференцня "Микробиологические мьтода борьбы с загрязнедиеы окружашей среда" (Пушгно, 1979).

Всесоюзное совещание "Роль микроорганизмов в деградации

пестицидов и охрана окружащеЙ среды" (Ленинград, 1979).

II Всесоюзное рабочее совещание по проекту МБ Я 9 "Методы и проблемы экотоксикологического моделирования л прогнозирования (Пущино, 1979).

Л1 Съезд Всесоюзного микробиологического общества (Рига,

1980).

Международная научная конференция цо экологаческим эффектам пестицидов и минеральных удобрений - Человек и окруженная среда (Варна, Болгария, 1980).

ХШ Международный симпозиум стран - членов СЭВ по теме "Механизм действия гербицидов и регуляторов роота раотений" (Прага, 1981).

У1 Всесоюзная научная конференция "Проблема гигиены и токсикологии пестицидов" (Киев, 1931).

III Всесоюзное совещание "Миграция за грязнящих веществ в почвах, в системах почва - вода, подо - растения, почва -- атмосфера" (Обнинск, 1981).

Научно-техническое совещание "Охрана природа и применение химических средств в сельском в леснсм хозяйстве (Ленинград,

1981).

11 Всесоюзное научно-координационное совещание по Международной программе ШВСКО "Человек в биосфера" (Пущино, 1982). .

Научно-техническое совещание "Рассмотрение' результатов работ, выполняемых институтами Академии наук, Минвуэаыи союзных республик с организациями Союзхимзащиты и обсуждение актуальных направлений в плане поиска, разработки и применения химических средств защита растений™ (Таллин, 1982),

ХУ Международная конференция по биоиндякации и детериора-зацни ландшафта (Люблина, ЧССР, 1982).

Всесоюзная конференция "Рель микроорганизмов в деградации пестицидов и охрана окрухашей среды" (Ленинград, 1933).

УШ Международный симпозиум "Х^ыуо и'растение" (Прага, 1983).

Расширенное заседание Пленума Всесоюзного микробиологического общества "Микробиология сельскому хозяйству" (Ленинград,

1983). . ' .

ХХУ Международный симпозиум стран - членов СЭВ по теме "Механизм действия гербицидов и регуляторов роста растений" (Уфа,

1984).

РТП.Тяп.ВИР.Зак.709.Тнр.125.М-1В432.1Б.05.84.

Информация о работе

Круглов, Юрий Владимирович
доктора биологических наук
Москва, 1984
ВАК 03.00.07

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ"

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
ВАК РФ 03.00.07, Микробиология