Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

МИКРОМИЦЕТЫ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В СВЯЗИ С ПРИМЕНЕНИЕМ СИММ-ТРИАЗИНОВ

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "МИКРОМИЦЕТЫ БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В СВЯЗИ С ПРИМЕНЕНИЕМ СИММ-ТРИАЗИНОВ"

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

ЧЕРНОВА Надежда Ивановна

'"'.ГЛИКРОМИЦЕТЫ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В СВЯЗИ С ПРИМЕНЕНИЕМ СИШ-ТРИАЗИНОВ

Специаяьносгь 03,00.05 -'ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА • 1979

"V

факультета Московского Государственного университета имени К.В. Ломоносова.

Научные руководители: член-корр.АН СССР,доктор биологических

наук,профессор

Горленко М.В., кандидат биологических наук,доцент Лебедева Г.Ф.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук*профессор

Звягинцев Д.Г.,

Запрометова К.И. Ведущее учреждение: Всесоюзный научно-исследовательский

институт сельскохозяйственной микробиологии (Ленинград - Пушкин).

вета * 5 (К.053.05Д4) в Московском Государственном университете имени К.В.Ломоносова по адресу: IГ7234,Мооквэ,Ленинские горы, МГУ,Биологический факультет.Ученый совет Л» 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультете.

кандидат биологических неук,младший научный сотрудник

Защита диссертации состоится ЛСйЛ,_1979 г. в

15.30 часов на 'заседании специализированного Биологического Со-

Автореферат разослан

"Л" ___ 1979 г.

Ученый секрет доктор биод

Дьяков Ю.Т

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Как бнло подчеркнуто на июльском Пленуме ЦК КПСС 1978 года основным направлением аграрной политики партии на современном этапе остается интенсификация сельскохозяйственного производства на основе его всемерной механизации и электрификации.химизации в мелиорации земель. Одним из важнейших мероприятий,обеспечнвавдих увеличение производства продукции растениеводства в Нечерноземной зоне, является химический метод борьбы с сорняками. В документах 1X7 съезда ИКС отмечено, что в 1980 году сельскому хозяйству страны будет поставлено 245 тыс» тонн гербицидов, что в 2,5 раза превысит их поставки 1975 года. Одно из первых мест среди других гербицидов по своему значение а объему применения в мировом земледелии и в нашей стране занимает триазиновые препараты.

Актуальность тема, в связи.с тем, что деятельность микроорганизмов является важным звеном в круговороте веществ всех экосистем, изучение особенностей реакция микроорганизмов при формировании агробяоценозов в условиях интенсификации сельского хозяйства требует особого внимания. Не случайно, одна из задач биологического мониторинга — изучение влияния биоцидов ва видовой состав организ-мов.ве подлежащих уничтожении, и выявление индикаторных или специфических видов на действие пешштантов. Сишетричные триазины,. обладая широким спектром действия,представляют большой - научный и практический интерес.Кроме таких отрицательных последствий их применения,как загрязнение подземных вод, переход в растения через корневую систему,они могут оказывать влияние и на почвенные микробиологические процессы.А длительное отрицательное воздействие гербицидов на почвенные микромицеты и бактерии должно в конечном счете сказаться на почвенном плодородии -(Дубах, 1967).

Результаты изучения влияния симм-триазинов на микробные ас-

КС=!Сёосоя од. Окакш^льгсз,

йтуупп пс 8. л. тт-г^— —

■

г

соцяацкя, отдельные группы шоероорганизмов и их биологическую активность противоречива. Исследований со влиянию систематического применения гербицидов на микромицетн почвы, различные эколого-трофические группы бактерий в биологическую активность почвы в конкретных почвенно-климатических условиях почти не проводилось. В литературе имеются единичные данные,указывающие на то,что следствием многолетнего применения гербицидов явилось обеднение таксономического состава почвенных грибов и водорослей (Михайлова, Круглов,1973; Круглов, Герш, 1978). Между тем исследования такого рода сейчас приобретает особое значение, т.к. ставится вопрос о переходе от разового внесения гербицидов к систематическому применению (применительно к севообороту).

Цель работа. Целы) работы било сравнительное го учение однократного и многократного воздействия симм-триазивовых гербицидов ва рад суммарных микробиологических и биохимических показателей, а такхе на численность, состав н свойства почвенных микроскопических грибов.

Основные задачи исследования. I. Влияние сиым-трназивов ва динамику численности бактериального населения почвы. .

2. Воздействие сиым-триаэинов ва динамику численности и валовой состав почвенных микромицетов.

3. Влияние симм-триазинов на биологическую активность почвы, определяемую по показателям ферментативной активности и накоплению на льняной ткани нингидрин-положительных веществ.

4. Обнаружение степени токсического действия триазияов в почве с помощью биотестов - пшеницы и хлореллы.

. Натчная новизна результатов исследования. Исследование показателей .характеризующих отношение численности бактерий и грибов,раступрпс на бедных и богатых средах, позволило выявить измене-

вия■трофических связей отдельных экологических групп бактерий а шпсромицетов в обработанной гербицидами почве.

Установлено, что применение сиым-триазинов оказывает вякание га годовое разнообразие мивромицетав почвы.изменяя состав доминнруицих и типичных видов. Выявлена характерные виды микроми-цетов в зависимости от кратности внесения гербицидов.

Данными прямых наблюдений впервые выявлено,что симм-триазины оказывают внгнбирухцее воздействие на развитие в почве грибов в активной состоянии.

Обнаружено изменение кулыурально-морфологических признаков некоторых видов грибов,изолированных из почва,обработанной гербицида ии, по сравнению с контрольными..

Показано, что многократное применение триазинов отрицательно влияло на целлюлозоразрутапцую активность почвы.

Практическая ценность, Получешые результаты представляй интерес для охраны окружающей среды от пестицидов и могут быть использованы в системе регионального мониторинга, а также для разработки научных основ применения гербицидов.

Данные по влиянию сим-тряазияов на отдельные воды почвенных кикромицетов можно рекомендовать дли индикации загрязнения почвы симн-триазивами.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались н обсуждались на Звенигородской научной конференции (ЗБС ИГУ, 1976), на Всесоюзном совещании по биологической диагностике и индикации почв (Москва, 1976), на в сесоюзном съезде почвоведов (Минск, 1977), на Республиканской конференция "Шкробиодоги-ческие процессы в почвах я урожайность с.-х.культур" (Вильнюс, 1978), на IX конференции молодых ученых Биологического факультета ИГУ (Москва, 1978).

Диссертация рассмотрена и рекомендована к защите на заседании кафедр« низших растений Биологического факультета МГУ,

Публикации. По теш диссертации опубликовано б статей.

Структура в обьем работы. Диссертация состоит из введения, 6 г лав, выв од ов, с оде раит 2 страниц«-машинописного текста, иллюстрирована 38 фотографиями и рисунками, 37 таблицами. Список литературы включает 310 работ отечественных и зарубежных авторов.

Автор считает своим приятный долгой выразить глубокую благодарность чл.-корр, АН СССР, профессору М.В.Горленко и доценту Г.Ф.Лебедевой за предложенную тему, большую помощь при проведении работы, постоянную поддержку и внимание.

Искренне признателен автор сотрудникам кафедры низших растений: доценту Т.П.Сизовой, ст.н.с. И.И.Сидоровой, доценту Г.Д. Успенской, ст.н.с.Л.Л.Белнканову помощь при выполнении от- -дельных разделов работы, а также канд.биол.наук Д.И.Никитину за ценные консультации.

Объекты н методы исследования. Исследования проводили в 1Э74-1977 гг. на стационарном участке кафедры земледелия на Звенигородской биостанции МГУ (Одинцовский район Московской области). Почва опытного участка - дерново-подзолистая легкосуглинвс-тая слабоокультуренная с содержанием гумуса 2,2% (по Тюрину); рН солевой вытяжки - 5,8 (по Ашадовскому); гидролитическая кислотность - 1.8 мг/экв на 100 г почвы (по Кнппену); сумма поглощенных оснований - 10,3 мг/экв на 100 г почвы (по Каппену-Гвль-ковицу); степень насыщенности основаниями - &4£.

Схемы наших опытов включали следувдие варианты:контроль без гербицидов,атразин - 2 кг/га,скмаэин - 2 кг/га,продазин - 2 кгу£з, прометрин - I кг/га,2 кг/га,3 кг/га.В опыте I атразин,симазин, пропазин и прометрин в дозах 2 кг/га внесены в 1972 г. и повтор-

но в 1975 г. в .тех же дозах. Делянка опыта 3"а" дважды (в 1974 и 1975 гг.), опыта 3"б" - трижды (в 1974, 1975 и 1976 гг.) обработаны прометрином в дозе I кг/га, а также 2 и 3 кг/га. В опыте 3"в" прометрш в тех же дозах внесен двавдн в 1974 и 1976 гг. В опытах 4 и 5 промвтриа и пропазин в дозе 3 кг/га внесены однократно: в опыте 4 - в 1975 г., в опыте 5 - а 1976 г.Опрыскивание гербицидами осуществляли в начале июня с поиощьп садового гидропульта (расход вода аз расчета 500 л/га). Площадь делянок 2 и2, повторное» опытов шестикратная» Для того, чтобы исключить влияние растений опыты проводили на перовых делянках,которые при обработке гербицидами■были чистима от сорняков. На контрольных делянках сорняки систематически удаляли вручную.

Образцы почвы отбирали с глубины 1-ГО см в сладуппде сроки: до внесения гербицидов, через 5, 15, 30, 60 и 90 дней, а также в некоторых опытах через IX, 12, 13 и 24 месяца после внесения гербицидов. .

Токсичность триазиновых гербицидов в почве определяли-биологическими методами - но снижению сырого веса пшеницы сорта "Краснозерная" и по подавлению образования хлорофилла 7 Chlorella Vulgaris Beijer (Круглob л др., 1970).

Активность ферментов определяли методам, разработанными или модифицированными А.Ш.Гадстяном (1974) ,а также Э.А.Арутюаяа и А.Ш.Галстяном (1975) • Накопление веществ,красящихся нингидри-ном, определяли аппликационным методом по методике,предложенное ЩС.Востровнм в А.Н.Петровой (1961) и Е.Н.Шшустиннм и А.Н.Петровой (1963).

Учет трофических групп микроорганизмов проводили по общепринятой методике на следующих средах: гетеротрофных бактерий на ША.олиготрофов на почвенном агаре (ПА),сэхэролдтических бактерий

г-ть

в актяномицетов на КАА, олягонитрофолов на среде Эшби.

Динамику численности грибных зачатков определяли на подкисленных средах сусло-агар я почвенный агар из разведения I : 100 и I : 1000. Посев производили из смешанного образца поверхностным способом в 4-5 кратной повторвости с последуадим выделением грибов в чистую яультуру.Дяя лучшей десорбции микроорганизмов с поверхности частиц почву обрабатывали в измельчителе тканей в течение Ю минут (Звягинцев, 1969).

Выделение грибов в чистую культуру проводили из одной колонии или из группы одинаковых с точным учетом числа таких колоний. Дня выявления различий в составе почвенных грибов на контрольных участках и участках,обработанных гербицидами,вычисляли показатель "частоты встречаемости вида",определяемый как отношение числа образцов,где вид обнаружен,к общему числу исследованных образцов в процентах (Тгевпег «г »1,1954). Определение частота встречаемости проводили на основании данных по 11-12 срокам отбора образцов; полученных на обеих средах выделения.

Для наблвдения за состоянием микроскопических почвенных грибов использовали прямые методы анализа:метод стекол обрастания Холодного .метод капилляров Перфильева, метод обрастания почвенных комочков на голодном агаре (Программа и методика биогеоценологи-ческих исследований, 1974).

Для оценки достоверности полученных данных использовали статистические методы обработки результатов (Доспехов,1973¡Дмитриев, 1972; Кокуния, 1975).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ВЛИЯНИЕ! СШМ-ТРИАЗИЕЮВ НА БАКТЕРИАЛЬНОЕ НАСЕЛЕНИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

Анализ изменений обшей биогенности почв,характеризующейся развитием основных аколого-трофических групп микроорганизмов-

гетерогрсфов, окиготрофов,сахаролитическдх бактерий и актиасмяце-тов в олигонвтрофилов пока за л, что различные грушш бактерий по-разному реагировали на обработку почвы сиым-триазинами(рис.1).

Для всех груш бактерий отмечалось некоторое увеличение их активности преимущественно в первые сроки после внесения гербицидов (на 15 день)и,особенно,это характерно для опытов с однолетним применением триазинов,Систематическая в течение трех лет обработка почвы прометрином не вызывала столь значительных вспышек активности бактерий в эти сроки,а в более поздние сроки наблюдений (спустя 2-3 месяца) стимуляция сменилась ингибированпем для группы сахаролнтических бактерий и в несколько меньшей степени для гете-ротрофов.

Трофические особенности бактерий контрольной и обработанной гербицидами почвы характеризовались коэффициентами»рассчитанными по численности микроорганизмов,учтенных на разных средах.Отношение числа микроорганаэ ыов,выявленных на почвенной агаре к таковому на ЫПА,носит название "индекса педотрофности".Его значительное уменьшение по сравнению о контролем в течение первого месяца после внесения гербищдов(эа исключением опыта с трехлетним применением проыетрина) указывает на возникновение в этот период условий .ведущих к преимущественному развитию сапротрофннх бактерий,что может быть объяснено, по-видимому .поступлением в почву значительной массы сорной растительности - легкодоступного материала для сапротрофов.

В результате систематического в течение трех лет применения прометрина произошло истощение запасов доступной для сапротрофов органики,что привело к угнетение бактерий,выделяемых на ЫЛА,и увеличению "индекса педотрофности".

Отношение олиготрофов к сахаролитическим бактериям таете

свидетельствует об интенсификации процессов разложения органических остатков в первые периода после внесения гербицидов.Спустя 2 месяца после обработки почвы тряазинами создаются более благоприятные условия для развития олиготрофов, особенно заметные в опыте 3"б",где индекс выше контроля в 3-е раз.

Таким образом,динамика численности эколого-трофических групп почвенных бактерий и соотношение их численности на бедных и богатых средах,иллюстрирующие взаимоотношение отдельных группировок непосредственно в почве,показали,что под воздействием гербицидов в период отсутствия органического вещества растительного происхождения, а также в опыте с ежегодным в течение 3 лет применением прометрина ,где произошло истощение органики, угнетались те микроорганизмы, для жизнедеятельности которых требуется большее количество углерода,т.е. бактерии,выделяющиеся на МЕА и КАЛ.

Под влиянием обработки почвы триазинами изменилось соотношение бактерий,усваивании! минеральный и органический азот.В опытах с ежегодным в течение 2 и 3 лет применением прометрина увеличился удельный вес бактерий,использующих минеральный азот,что свидетельствует об оживлении процессов минерализации органического вещества.Это соответствует данным,полученным С.ЬЦЫаштаковыц с соав.(1Э62).В опыте о одноразовым внесением гербицидов соотношение изменилось в пользу бактерий,растущих на МПА,а к концу вегетационного периода соотношение было близким к контролю.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ СИШ-ТРЙАЗИНОВ НА ИИКРОМИЦЕЩ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

- Плодородие почвы в значительной мере определяется жизнедеятельностью почвенных микроорганизмов.среди которых существенная роль принадлежит грибам.По данным многих авторов,грибы,находящиеся в зоне наиболее высокой концентрации гербицидов,угнетаются ими значительно сильнее,чем бактерии(Штейнбренаер и др.,1961;Иишустин,

Ге иг

Опчт 5

е я в тмфы/11ПА/ „ с. Опит 3-* , Опк/пЗ* /¿¡««т*«/ ¿«««»та

197*, 19?& 1974,

,,19 $76

г \

Г ' *

Оли-гошрофы /ПА/

1л

литЛытесяие |//{ДД/ / \ Л '

Сдигонмтрофилы /ЗШ5И/

** 1 С 5 л* * * 3 4Г1

нкуц« *«м« Дне«**«» ¡ег&щи'оЛ - ЛСНтрвль м

----ПМНПИАМ ------п.**н*т?ин З'ЧЫ

---пдеийлгин ........я^лоЛл» г /г»

Рис.I. Влияние сиии-триазинов на диныгаку численности аколого-трофических груш микроорганизмов в дерново-подзолвстой почве.

ю

1964; Кулаков в др., 1975; Жагг1пва,1976} 31юоп, 19766).

Влияние симм-триазинов на динамику численности почвенных микроскопических грибов

Исследования по влиянию гербицидов ва динамику численности грибных зачатков показали,что действие гербицидов в различные сроки наблюдений и в разных опытах не было однозначным для обеих сред,на которые изолировали грибы (рис.2).

Обнаружена тенденция увеличения численности грибов,учитываемых на сусло-агаре,для варианта с однократным внесением прометри-ва в дозе 2 кг/га.Во все сроки наблюдений»кроме 3 месяцев после применения гербицида,численность грибов достоверно отличалась от контроля как для прометрина,так и для пропазина;

Для динамики численности грибов в опытах с двулетним и систематическим в течение трех лет внесением црометрииа в дозе 2хг/га в опытах 3*в" и 3"б" спустя месяц после его очередного применения характерна тенденция уменьшения численности микрсыицетсз .Под влиянием прометрина в дозе I кг/га и З кг/га численность грибных зародышей начинает отставать от контроля в более поздние сроки наблюдений - спустя 2 месяца после его применения.

Количество грибов,выделенное на почвенной агаре,напротив, имеет некоторую тенденцию к увеличению численности в последние сроки анализа.Особенно это показательно для опыта с трехлетним внесением прометрина,где характер воздействия гербицида изменяется ва противоположный по сравнению с динамикой численности грибов, учитываемых на сусло-агаре.Аналогичное действие обнаружено в опыте с двулетним внесением црометрина в дозе 3 кг/га,а также в варианте с однолетним применением пропазина в дозе 2 кг/га.

Соотношение почвенных микроскопических грибов,выделяемых на почвенном агаре и сусло-агаре,показало,что под влиянием гербицидов произошла перегруппировка состава микроскопических грибов,

и

Рис.2. Влияние симгл-триазинов на динамику численности микрошцетов, учитываемых на сусло-агаре (а) и почвенном агаре(б), в дерново-подзолистой почве.

3 9 < е * а

18 5 с а

увеличилось гос число,способных расти при дефиците органического вещества.Наиболеа выражена эта перегруппировка при трехлетнем систематическом внесении прометрина.

Таким образом,данные об изменении соотношения различных групп бактерий, и микромицетов подтверждают косвенное влияние гербицидов на микробное население почвы(Круглов,Пароменская,1965; Круглов и др.,1975).

Влияние нрометрина и пропазина на видовой состав и .некоторые свойства микромицетов

Состав и число видов грибов .Наиболее показательным для микробного населения почвы является состояние его отдельных видов (Иишустдн.Емцев,1974).Перспективность определения изменений видового состава или морфологических форм показана на примере почвенных водорослей (Михайлова,Круглов,1973;Круглов и др.,1976). Некоторые изменения качественного состава-грибоь при внесении триазинов наблюдали Т. Г. Зименхо ,И. В. Кабайлова (1963); Э. С. Ле бедь (1964) ;В.С.Булавская (1968а) «г и1. <19б8); М.В.Гор-

ленко и др. (1969,1970); С. В .Круглов ,Н. Б.Герш (1978).

С целью выяснения, имеются ли различия в характере почвенных микромицетов в почвах с внесением гербицидов но сравнению с контролем, был тределен видовой состав и содержание отдельных видов почвенных грибов.

Для микологических анализов была обработана 41 проба почвы. Идентифицированные грибы принадлежали к 59 видам из Я2 родов.Среди них преобладали представители класса 1>еи1егощ7с«г«в — 95% от общего числа выделенных видов.Чаще всего встречались грибы из сем. Ш1се<Ипасеа» - 78£ всех видов,из которых 39£(22 вида)приходятся на род Реп1с1111шп от всех выделенных видов относились к сем. 0«таг1асеае. Общими для всех вариантов опытов оказались виды

Peaicillium nigricans, P.slmpilclseiroim, TrIchodema homatrun, Fusarium eolanl u Coniotbyrtum fuckalll.

Наибольшее число видов грибов выявлено в опыте с систематическим в течение трех лет внесением прометрияа, наименьшее - в опыте с внесением гербицида один раз {табл.1). Однако все виды выделятся с разной частотой« Вели принять за типичные виды,вы-дедягщиеся более чем из трети образцов, то оказывается, что во всех опытных вариантах число типичных видов было меньше,чем в контроле .Наименьше е число типичных видов обнаружено в оштах с однолетним и двулетним внесением гербицидов (5 и 7 видов соответственно против 9 видов на контроле).

Таблица I

Влияние кратности обработки почвы прометрином на число видов грибов

Конт-

Кратность и годы внесения герби-

_____Згщов_______,_«.

двулетнее.¡трехлетнее, 1974, 1974,

1976 I975I

1976

однолетнее, 1976

Общее число видов

Число видов с I

встречаемостью 9$ ¡13

-■->17* ! 16

-"->25? | 12

-"->33£ ( 9

37

13 13 9

42

12 14 10 8

Увеличение общего числа видов грибов в не?начительное изменение числа типичных видов в опыте с ежегодным в течение 3 дет применением пронетрина,вероятно,связано с частичной адаптацией их к гербсциду.а также с возможным использованием грибами гербицидов в качестве источника азота и углерода.Того же мнения придерживается ряд авторов (Зименко,Кабайлова,1963;Непошиуев, Кузякина,1972; БакаЛиванов,1Э73; Круглов,Герш;1976).

Частота встречаемости бтдельных видов грибов как показатель степени воздействия гербидидов на почву. Использование показателя частоты встречаемости вида;с последупцим анализом результатов методом сравнения долей позволило достоверно выявить изменение видового состава почвенных микроминетов под действием гербицидов. Так.под действием прометрина с большой степенью надежности (Р = 0.999) уменьшилась встречаемость Р.111»в±иит; по сравнению с. контролем. На вариантах с двулетним и трехлетним внесением гербицида он вообще не был обнаружен.В опытах'с однолетней и двулетней обработкой почвы не выделялся гриб ; (Р = 0,95 и Р в 0,9Э).Между тем,по частоте встречаемости на контрольных вариантах он может быть отнесен к типичным для данной почвы видам.Трехлетняя обработка почвы прометрином привела: к уменьшению встречаемости видов- гЫа1орЬога(Р = 0,95), Одноразовое применение гербицида ингибировало развитие 1Ш1&орив ог-гвае, а встречаемость Р.Лшсиш и С1а4оврог1ша таогосагрил в этом опыте была значительно выше,, чем в остальных. В результате обработки почвы гербицидами достоверно уменьшалась представленность двух ВИДОВ Грибов из рода Риваг1ишУ,пю11111:Гогтави ЗДа'ЬегШша.

Анализ частоты встречаемости грибов выявил также группу грибов, на которые .применение триазинов оказало стимулиругадее действие. Так, гриб АЗЛегоаПа , постоянно выделялся только из вариантов почвы, в течение двух и трех лет обработанной гербицидами <Р ¡= 0,95 и Р = 0,99). На других вариантах и в контроле он совсем не был выявлен.

Встречаемость:таких грибов как Р.*аг1аЫ1в и у;е1ЬЪовшп' была достоверно выше, о вероятностью Р = 0,95, на варианте с систематическим в течение трех лет применением прометрина. На контроле же они вообще не были выделены».

Обнаружено увеличение представленности гриба Тг1сЬо<1егта virl.de при трехлетней внесении прометрина* (Различия достоверны для варианта с двулетним внесением прометрина, при Р = 0,95).

На вариантах с применением триазинов изменился состав доминирующих видов почвенных грибов.В результате ежегодной обработки почвы в течение трех лет прометрином исчезли доминирующие виды Р.111&с1пит и 011ос1&&1ит саЪеаи1.*1;ит , НО ПОЯВИЛИСЬ новые Д0МИ-нанты;р.гиасит,р.'гат1вЫ1е,1'.воХап1. В опыте с двулетним применением гербицидов выявлены новые доминирующие виды: Р.Гиосшп, Р.*1пасвшп, р.вешЬис1аиа. Одноразовое внесение гербицидов привело к появлению нового доминанта - Р.Люсит. Вида р.Гге^иеп-Ьа&в, Gli.oclaiii.um са^пи1»1ит, Миоог Ь1еша11а и НЬАгорив огугав, Дош— нирухщие в почве контрольных делянок, в опытных вариантах или не обнаружены или не являются доминантами.

Исходя из полученных данных об изменениях в составе доминирующих форм под влиянием обработки почвы гербицидами и используя данные по частоте.встречаемости доминантных видов,можно выявить так называемые индикаторные виды.Согласно Т.Г.Мирчинк и Л.Н.Степановой (1975) индикаторные виды должны быть типичными и домнни-рующими.Типичными для данных вариантов опыта видами из перечисленных ДОМШЗНТОВ ЯВЛЯЮТСЯ Р.111ас1пшй и Р.Гиесит. Р. Гивсит, таким образом,является индикатором на одноразовое внесение, а Р.111ас1шиа - на систематическое в течение 2-3 лет применение триазинов.

Контроль с помощью прямых методов за состоянием грибов в почве, обработанной прометрином и пропазияом. Результаты, полученные методами прямого наблюдения за состоянием микромицетов в обработанной прометрином и пропазином дерново-подзолистой почве, свидетельствуют о значительных изменениях в составе комплекса

микроорганизмов. Подсчет длины гиф мицелия грибов на стеклах обрастания спустя месяц после внесения прометрина и пропазина выявил ингибирование развития грибов как при однолетнем,так и при двулетнем применении триазинов (ингибирующий эффект 80-9 по сравнению с контролем).

Помимо уменьшения грибов в активном состоянии под воздействием гербицидов происходит перестройка их отдельных видов.Так, резко уменьшилось по сравнению с контролем количество грибов с септированным мицелием.Вокруг почвенных комочков,взятых с герби-цидных вариантов,вырастали на голодном агаре грибы,главным образом,с не се птированным мицелием. В почве,обработанной гербицидами, значительно уменьшилась представленность грибов родов Реп1с±-Х11иа,П1вах1ляп и*има?в виде активного мицелия.На гербицидаах вариантах возросло число стерильных капилляров,что свидетельствует об уменьшении количества грибов в активном состоянии по сравнению с контролем.Причем ингибирующее действие наиболее сильно проявлялось в опыте с двулетним внесением прометрина и пропазина (при однолетней внесении прометрина и пропазина процент стерильных капилляров - 16,7 и 30,0$, а при двулетнем - 26,7 и 35,0# соответственно,против отсутствия стерильных капилляров на контроле). .

Влияние прометрина и пропазина на культуралъные и морфологические признаки почвенных грибов. Помимо косвенного влияния симм-триазинов на почвенные микромицеты»проявлявшегося через уменьшение запасов энергетического материала в почве (особенно в случае систематического использования гербицидов),через изменения антагонистических свойств микроорганизмов имеется и прямое токсическое действие триазинов на грибы.Под воздействием изучаемых гербицидов произошли изменения морфологиче ских и культуралышх

признаков некоторых микроскопических грибов,выделенных с участков, обработанных гербицидами,по сравнению с контрольными.Откло- . нения от нормы проявлялись в замедлении роста колоний,расщеплении их на сектора с нетипичной пигментацией и более поздним спо-роношением.в образовании тетей и недоразвитых конидпеносцев с частой их пролиферацией. Так» у Р.п1ег1сапа наблюдалось расщепление колоний на сектора с нетипичной пигментацией розовых или зеленовато-желтых тонов,а также колоний с сильно развитии воздутнда мицелием, с более поздним ш слабым спорон мнением, У изолятов Р. ригригоеешш . выделенных из обработанных гербицидами участков, отмечалось наличие очень высокого клочковатого мицелия, оформленного в тяжи,а также была слабо выражена способность образовывать пурпурный пигмент .Колонии Р.в1тр11с1вв1тит образовывали сектора с сильно развитым ватообразным мицелием или оставались белыми и слабо спороносили: обратная сторона колонии имела неравномерную языковатую окраску бурого или желтоватого тонов,У ?,111ас1пгщ отмечалось появление пигмента зеленоватого цвета и языковатая пигментация изнанки,которая сохранялась в течение 4-5 пассажей гриба на среде Чапека (дальнейших наблюдений не проводилось) .Изменения под действием триазинов были обнаружены и у грибов рода Тг1сЬойегша, хотя некоторые авторы отмечали устойчивость этого рода к гербицидам(Булавская,1968;и1ааоу ег а1., 1972;Харченко,19^).

Подсчет соотношения между числом нормально развитых колоний грибов и отклоняющихся от нормы по различным культурально-мор-фологическим признакам был проведен для нескольких вариантов . опытов.Полученные результаты указывай на значительный процент измененных колоний на вариантах с обработкой почвы гербицидами*

ВЛИЯНИЕ СИШ-ТРИАЗИНОВ НА ЫШОШЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ДЕРНОВОЧЮДЗОШСТОЯ почвы

Гербициды, являясь токсичными соединеииями,могут изменять направленность биохимических процессов,протекающих в почве.Мы изучали влияние симм-триазинов на актуальную (накопление на льняной ткани веществ,красящихся нингидрином)и потенциальную (почвенные фермент: фосфатзза,уреаза,инвертаза,каталаза,дегид-рогеназа) по терминологии Д.Г.Звягинцева( 1978а> активность гочны.

Наши ошты показали (рис.3),что при однократном внесении прометрина а пропазина в первые два срока набягдений скорость накопления на льняной ткани веществ,красящихся нингидрином,веско лысо замедляется,в последуйте сроки наблвдается стимуляция этого процесса,причем пропазин оказывает более выраженное стимулирующее действие,чем прометрин.Двукратное ежегодное применение прометрина (опыт 3"а") также вызывает уменьшение количества свободных аминокислот.В опыте 3"б* в результате трехлетней ежегодной обработки почвы проме трином скорость накопления нйнгидриее-по-ложительных веществ через I и 3 месяца после внесения гербицида уменьшилась соответственно на 52 и 70$ по сравнению с контролем. Перерыв в один год (опыт 3"в") снимал отрицательное действие гербицида на накопление свободных „аминокислот. Следовательно, в условиях полевого опыта при многократной обработке почвы триази-нэми наблюдается внгибвровакие процесса накопления свободных аминокислот и других красящихся нингидрином веществ.

Однолетнее применение прометрина а пропазина в опнте 4 в первые сроки не изменило скорости разрушения клетчатки в почве. Через год после применения прометрина и пропазина наблюдалось замедление этого процесса по сравнению о контролем на 22$. В более влажном 1976 году,когда осадки способствовали более бьет-

однолетнее

м Опыт 1975р.

. Опыт 5, 1976Гц Опыт 1,1972, ^ 1Э75г.

111

1

«

I

? Опыт Э"ая, 19?^, 1375г.

аноголегнее

Опит 3"а-\ 197^, 1У?6г. (Опыт 3"0\ 1974,1975, 1976г.

контроль

прокетрин 2 кг/га прошхн £ нг/га

атразиы 2 кг/гч

сикаэин г к^/га

Рес.З Влияние симм-тряазинов на накопление кингидрин-положительвых веществ на льняной ткани.

рому проявлении токсических свойств гербицидов,замедлялась скорое» разложения клетчатки в варианте с прометриноы спустя I месяц после его применения,а в варианте с пролаэином - спустя 3 месяца.

В результате двулетнего ежегодного применения проиетрина (ашт З"а")в первой срок наблюдений произошла стимуляция процесса разложения прометрином в дозе I кг/га,а затем ингпбирование под влиянием проиетрина в дозах 2 и 3 кг/га.

Трехлетнее систематическое применение симм-триазинов вызвало значительное иягибирование скорости разложения клетчатки,особенно дозами прометринз 2 в 3 кг/га спустя 3 месяца после их внесения*

Перерыв в один год в применении гербицидов (опыт 3"в")в первый срок стимулировал разложение ткани, а в последушдае - наблюдалось значительное ингибирование этого процесса,особенно на вариантах с дозой проиетрина 3 кг/га.

Спустя 1,5 - 2 года после одноразового применения промеграна процесс разложения льняной ткани шел интенсивнее по сравнению с контролем.Убыль веса ткани составила на гербивддннх вариантах до 53? по сравнению с контролем.Накопление на льняной ткани аминокислот и других нингидрин-полсяштельных веществ связано в первую очередь о деятельностью гетеротрофных' микроорганизмов - аымо-нификаторсв,растущих ва МПА.и шикромицетов на СА.Сопоставление результатов показывает, что численность бактерий и грибов и количество шгагвдрин-пожожительнах веществ на ткани находятся в прямо пропорциональной зависимости.Самый низкий уровень численности бактерий и грибов ко сравнению с контролем отмечен для опата с ежегодным в тетании 3 сет применением прометркна.Наибольшая ингвбируэдай эффект гербицидов на накопление веществ.красящихся нвнгадрином, обнаружен для этого же опыта.Аналогичная зако-

номерность характерна и для степени разложения льняной ткани в почве.Трехлетнее систематическое применение симм-триазинов вызвало значительное снижение целлюлоэорээлэгавдей способности почвы по сравнению о контролем.

Активность гидролитических ферментов в результате применения гербицидов, как правило имела тенденцию уменьшения .особенно к концу вегетационного периода.Так,минерализация фосфороргани-ческих соединений в почве (активность фосфатазы)в опыте о ежегодным в течение 3 лет. применением прометрина достоверно ниже контроля в конце вегетационного периода (0,94 мг Р на 10 г почва за один чао - на варианте с прометрином; 4,50 мг Р - на контроле).Уровень активности инвертазы во всех опытах несколько меньше контроля.Во всех опытах наблюдалась олзбая тенденция уменьшения активности уреазы в почве,обработанной триаэинами.Применение триазинов на активности окислительно-восстановительных ферментов отразилось незначительно.Таким образом.активность гидролитических ферментов,с одной стороны,и накопление на льняной ткани нвнгидрин-подожительных веществ и интенсивность целяюхозо-литической способности почвы,о другой,- взаимосвязаны.Наиболее низкому уровню активности ферментов соответствовало меньшее количество аминокислот и других,красящихся нингидрином веществ и слабое разрушение клетчатки.Особенно эта взаимосвязь обнаруживается при трехлетнем ежегодном щжмененин гербицидов.

Определение степени токсического действия сиым-триазинов в различных опытах проведено биологическим методом по действию гербицидов на пшеницу и хлореллу.

Использование этих методов позволило выявить влияние кратности обработки почвы симм-триазинами и сроки,когда гербициды были наиболее токсичны.

Обоими методами обнаружено, что при повторных внесениях

гербицидов токсическое действие изучаемых триазиьов в первые сроки набвидений было более значительным по сравнении с однократным их применением.

В опыте.о одноразовым применением прометрина в дозе 2 кг/га. его токсичность по хлорелле на 15-й день составила 20?, а при повторной обработке (опыт 3"а") - 35?.Спустя 60 дней после однократного внесения гербицида токсичность прометрина'в дозе 2н>£а отсутствовала, а при повторном внесении она равнялась 25? и к концу вегетационного лериода оставалась в пределах 20?.

выводы

1. Вычисление соотношений численности бактерий и гробов, растущих на бедных и богатых средах, позволило охарактеризовать изменения трофических связей отдельных экологических групп бактерий и микромицетов в микробных ассоциациях почвы, обработанной симм-триазинами.

2. Ежегодное в течение двух-трех лет внесение прометрина вызывало перегруппировку в составе почвенного микробоценоза в пользу микроорганизмов,способных расти при дефиците органического вещества,и бактерий,использующих минеральный азот,

3. Применение симм-триазинов оказывает существенное воздействие на мзнромицеты дерново-подзолистой почвы:

а) общее число видов выделяемых почвенных грибов увеличивается, а число типичных видов уменьшается;,

б) изменяется встречаемость некоторых.видов грибов,в частности встречаемость Р*111&е1шпп,Вао1со1* ег!веа(Риввх1иа г1Л1ит,Р.аоп111Гогие - уменьшается,а встречаемость А1Легпаг1а

Р*&1ЪЪовшв, Р.Гиаеит, , Тг1сЬойвгта

С1а|1оарог1ит тлсгосагриш, РЬ1а1ор1юга вр. увеличивается;

в) изменяется состав доминирующих видов грибов на вариантах с применением триазинов по сравнению с контролем;

*

г) на основании количественного содержания отдельных видов грибов по отношению к общему числу почвенных грибов и показателя частоты встречаемости вида обнаружено,что P.lilacimim можно рассматривать как индикатор на обработку почвы прометршш.

4., Данные прямых набявденвй за состоянием почвенных микро-мицетов свидетельствуют об ингвбирующем воздействия триазинов на развитие грибов в активном состоянии и перестройке их отдельных видов.Значительно уменьшилось количество микромицетов с соптированным мицелием, а также Грибов родов Pénicillium, ?ue*riuia,lUcQiv

5. Под влиянием триазинов изменились культура лън о-морфо л о-гйческие признаки некоторых видов грибов,изолированных из почвы гербициднкх вариантов,по сравнению с контрольными (P*nlgric«ne, P.BimpliciBeimiŒ, P.purpurogenua, P.culmorum, Trichodenaa haw tuo, T.barsiamui, T.virid»).

6. Как однолетнее,так и систематическое внесение гербицидов существенно не изменяло активности уреазы,инвертазы,кат ала-зы и дегидрогеназы почвы.Уровень активности фосфатаэы при ежегодном в течение трех лет внесении проиетрвна изменялся более значительно,чем при однолетнем и двулетнем внесении изучаемых траазивов.

7. Внесение симм-триазинов ,как правило.ингибировало накопление на льняной ткани веществ,красящихся нингндрявом, и с каждым повторным.внесением наблюдалось усиление этого процесса. .

8. Многократное применение триазинов отрицательно влияло на целлюлозолитаческую активность почвы.

9. Снижение веса растений пшеницы и подавление образования хлорофилла прямо коррелировало с увеличением дозы и кратности внесения гербицидов,а также со степенью воздействия триазинов на динамику численности отдельных компонентов комплекса поч-

венных микроорганизмов в на показатели биологической активности ■ дерново-годео лист ой почвы.

По материалам диссертация опубликованы сведущие работы:

1. К вопросу использования пшеницы и хлореллы в качестве биотестов для обнаружения токсического действия триазвнов в почве {соавт.Г. Ф.Лебедева, Л.В.Ешдаша). Тезисы докл.Всесооз. совещания "Проблемы и методы биологической диагностики в индикации почв*. Иэд-во "Наука", М., 1976, I32-I34.

2. Влияние гербицидов грушш сими-триазинов ва биологическую активность и содержание доступного азота в дерново-подзолистой почве (соавт .Г.Ф.Лебедева, Л.Б.Епшпина). Тезисы докладов У Всесоюзного съезда почвоведов, IX-I5 июля 1977 г., Минск, 273-274.

3. Триазины и биологическая активность почвы (соавт.Г.Ф.Лебедева, Л.В.Ешшина).Науч.докл.высш.шк., биологические науки, 1978, * I, 126-131.

4. Персистевтность симм-триазинов и микрофлора почвы {соавт. Г.Ф. Лебедева, Л.В.Ешшгана). Вестник ИГУ, сер.биология, 1978, * 2, 44-46.

5. Отношение мвкромицетов к обработке почвы гербицидами. Матер. Респуб.конфер. "Микробиологические процессы в почвах и урожайность с.-х. культур"» Вильнюс, 1978, 366-Э67-

6. Экологические аспекты воздействия гербицидов на микромицетн дерново-подзоливгой почвы. Материалы ЕС конференции молодых ученых биофака МГУ,.1978, Деп.ВИНИТИ.

Поля, к печати 3.6 9¿-¿7 ф-

Буи. тип, № Фяа. в, л. iS Уч.-мд. л

Зам« /345". Тир«« fco

Иэд-ю Московского университета. Москва, К-9. ул. Г<рп*ш, 6/7. Типография Им-u МГУ. Мое км. Лекторы .