Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ВЛИЯНИЕ СИМАЗИНА И ХЛОРСУЛЬФУРОНА НА КОМПЛЕКС ПОЧВЕННЫХ БАКТЕРИЙ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ СИМАЗИНА И ХЛОРСУЛЬФУРОНА НА КОМПЛЕКС ПОЧВЕННЫХ БАКТЕРИЙ"



МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА

Факультет почвоведения

На правах рукописи КЛЮЧНИКОВА Елена Юрьевна

УДК 631.466.2:632.954

ВЛИЯНИЕ СИМАЗИНА И ХЛ О РС УЛЬФУ РОНА НА КОМПЛЕКС ПОЧВЕННЫХ БАКТЕРИЙ

Специальность 03.00.07 — Микробиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва —1990

/ '' >Н

Работа выполнена на кафедре эеш;-,,: ь'юта

почвоведения Московского государственного университета '■"..■■ им. М.ВЛомоносова

Научные руководители - кандидат биологических наук Г.ФЛебедева, кандидат биологических наук Г.Ы.Зенова.

Официальные оппонента - доктор биологически! наук Ю.Я.Спиридонов, кандидат биологаческих наук

Ведущая организация - Московская сельскохозяйственная академия им. КД.Тимирязева.

Защита состоится

в 14 час. зоин. В ауд. М-2 на заседании специализированного совета HD53.05.86. в МУ и:л, МЛ^Ког^носова- культе те почвоведения, Апт» : ' .. . М1У, ф-т почвоведения.

. С даосе^,. г библиотеке факультета

Т'. -.Г'^ -дения^-—-

.. . герат разослан г* /О.

т'глташаеы Вас принять участие г обсуждении диссертации /л издании с *гещГ1" л жирование те -ого совета по микробиолога* л в ШУ "или-щжслать- ( на автореферат в двух

-3''. фах, заверенные печатью, -г - _ уресу: 119899 ГСП, Москва,

э торн, МГУ, факультет ! " :• дения, Ученый совет.

■ '.' .¿ный секретарь - ^

^совете- : - : - Л И.П.Еайьева

Актуальность. Массовое пршдалекие хшлгческих средств защиты растений преду сттривает детальное знание всех сторон воздействия используешо: ксепобнотшсов, в том числе и их влияние на почвенную биоту, так как в условиях интенсификации зе-шщделия, гербициды превратились в постояннодействувдий антропогенный фактор* В настоящее время одно из первых мест по своему значению и объему применения среди других гербицидов зани-ъсшт симметричные триазины, что обусловлено широким спектром их действия {Мельников, 1989). Наиболее применяемый гербицид этого рада - стазин. Этот препарат применяется не одзю десятилетие, и сведения о его влиянии на ынкроорганизш почв довольно обширны, но противоречива, С одной стороны отмечается положительное воздействие применения сш.азика на кошлекс почвенных прокариотных микроорганизмов (dt г ее I9S6; Ыразек,1С84). Однако по данным Махули (1987) многолетнее применение сл^азина негативно влияет на почвенные бактерии.

Сейчас ш сжну успепно пршенявпщлся препаратам пршпо новое поколение гербицидов, в том числе из класса сульфонилмо-чевин, которые используются в дозах 5-7U г/га (Jiliien , 1986). Литературные данные о влиянии хлорсульфурона (глина) на микроорганизмы почвы очень г.шочисленны. С одной стороны показано, что внесение в почву* жлорсульфурона не влияет на прокарпотщю гетеротрофные к/о почвы iZTttdiicich , 1989), о другой стороны отмечено отрщательное воздействие гербицида (ibxc^n , 1916).

Паль работы - выявление законошрностей изменения комплекса бактерий дерново-луговой почвы под влиянием гербицидов - сп-мазлна и хлорсульфурона.

Задачи; I. Проследить характер динашгси численности бактерий при внесении в почву глина я многолетнего применения сипа-

зста. 2. Изучить изменение таксономической структуры комплекса почвенных антштомщетов ори внесении гербицидов в почву. 3. Выявить усто&чивне и чувствительные к действию гербицидов шташы почвенных стрептомщетов. 4. Определить характер взаимодействия геропццдов и резистентных штампов стрептомицетов дерново-луговой почва в модельных опытах.

Научная новизна. В результате исследований впервые показано влияние внесения глина и многолетнего применения стази-на на динамику численности и структуру комплекса почвенных ба- , ктерий. Показано смещение экологического равновесия, что проявилось в изменении таксономической структуры комплекса почвенных стрептомЕцетов при многолетнем применении «с.пзина и при внесении глша в почву. Определены резистентные к действию гербицидов вида стрептогязде^ов. Выявлено взаимодействие стрепто-мицетов с гербицидом в почве.

Практическое значение. Полученные данные могут быть применены в практике экологических: и токсикологических исследований, в частности в экологии почвенных стрентовдщетов и для биодиагностики загрязнения почв гербивдцамп. Результаты работы использованы в учебном пособии по спецкурсу "Строение, развитие и систештика антиномицетов" для студентов факультета почвоведения МГ7.

АрробзркА шботы. Результаты исследований были дожзяены ш 2-ой зональной школе - семинаре молодых ученых "Роль почвы в управлении продуктивностью агроценозов" (Ленинград, 1988), на X научной конференции молодых ученых факультета почвоведения ЮТ (Москва, 1988), 1У Всесоюзной конференции молодых ученых (Луцино, 1980), на совместном заседании кафедры земледелия и биологии почв факультета почвоведения ГЛУ (Москва, ХЗЭО).

Публикации. Материалы диссертации иэлонены в 4 работах.

2йШОа322а.Дйссертадия состоит из введения, 7 глав, вн-воде® л списка литературы из^ъ? источников (¿£?на иностранных языках). Объем работы: //$ страниц машинописного текста, /Со рисунков, /У таблиц.

ОЕЬШЫ и ш-ода ИССЛЕДОВАНИЯ

1, Цолевые птт^т^ ио исследованию влияния внесения глина и сшазина на комплекс почвенных бактерий проводили на звенигородской биостанции МГУ. почва опытного участка дерново-луговая, легкооугдннистая, слабоокультуренная на аллювиальных отлекениях,рНцсе 6,3-7,0, содержание гумуса 1,2%* Опыты с применение скиазина s дозе 2 кг/га по деиствушдаму веществу (однократно и повторно в течение двух и трех лат проводили ва'участках с парующей почвой. В опытах с применением глина в дозах 10, 20 и 40 г/га выращивали ячмень (сорт Винер). Опрыскивание проводили с помощью садового гидропульта [расход воды пз расчета 500 д/га).

Образцы почвы отбирали из пахотного горизонта (с глубины 0-5 см) в следующие сроки: до внесения, через 5, 15, 30, 60 и 90 суток после внесения гербицида. В опытах с спмазинои (1УУ4, 1987 гг.) и глином (1987, 1983 гг.) отбирали от 9 до IX кндп-видуальньа образцов с каждого варианта и в каздый срок,

2. Учет почвенных бактешй. Количественный учет различная групп почвенных бактерий проводили традиционным методом поверхностного посева их разведений почвенной суспензии (Звягинцев, 1973) на твердые питательные среды: мясо-пептоннш агар, крах-дало-казеиновьй агар, казеин-глицериновый агар (Сэги, 1983), а также с использованием люшнесцентноЕ ыикроскошш после окраш-

ванкл препаратов акридином оракгевш (Звягинцев и др., 1980).

Для лн№.срслплацта бактерий на гтшотрщателъные и граи-полссхтольше использовали тест с ШН 1978;

Х980).

Выделение актпношцетов в чистую культуру проводили на среде минеральный агар I (Гаузе я др., 19ИЗ). Принадлежность культур к роду J^xep^omtfгeí определяли по присутствию спор на воздушном и отсутствию спор па субстратном мицелии и до наличию в клеточной стевве I,Ь-ДАЖ ( Яо^тоя, 1968). Видовую идентификацию с тре птомице тов проводили со определителю Гаузе Хаузе и др., 1983).

Модельные опыты по исследованию взаимодействия чистых культур стрептошцетов с гербицидами проводили на голодном агаре Д:1йко п в почве. В работе использовали водные суспензии спор отдельных штампов стрептомицотов, выделенных из дерново-луговой почвы. Ыоноспоровые суспензии готовили по штодике Кузнецова Ц972), концентрации суспензий определяли с помощью ка^-кры Горяева.

:ггр исходных монослоровас суспензий составлял не менее спор/мл. Использовали рад последовательна разведений исходных моноспоровнг суспензий исследуемых штаммов с расчетом, чтоб на каэдой чашке било 1О0-15и спор, цроизводшш посев моноспоровоЗ суспензии на поверхность агара в чашках Петри в 5-кратной повторностя. Стерильную водную суспензию производственного препарата гербицида готовили в концентрации равной производственной дозе, а также в концентрациях в 10 раз вше и ниже производственной дозн, и помещали в щшвдре в центре чашки Петри, засеянной моноспоровой суспензией стредтошцета.

На 14-е сутки инкубации посевов учитывали выросшие на среде колонии стрэптоыкцетов в радиусе 2,5 см от цилиндра с гербицидом, in; дифференцировали на колонии со стерильным воздушным мицелием, без воздушного мицелия, колонии со спорообразу-впдам воздушным мицелием. Учитывали тагже число недророспшх спор.

Характер взаимодействия стрептошцетов с гербтщдани в почве исследовала о помощью сканирующего электронного микроскопа tCW-2), инструментальное увеличение 3QUU, IDUOU, Препараты готовили по методике, разработанной на кафедре биологии почв факультета почвоведения ШУ (Гуэев и др., I98U).

Прием инициации стрептомидетов почвы хитином, методически аналогичным инициации микробного сообщества почвы крахда-лэд СГузев и др., I9B6J, использовали в работе для выделения резистентних видов стрептомнцетов.

Полученные данные подвергали шшшшой обработка с применением метода квантилвй (Благовещенский н др., 1983), инцекса разнообразия по Шеннону (Одум, I9S6), кластерного анализа (Андреев, 1980), коэффициента сходства со Соренсену-чекэдювскоглу, рассчитанного по частоте встречаемости видов (Миркин, ±>озен-берг, 1983; Макова, Кураков, 198а). Для наглядной характеристики комплексов почвенных стрептошцетов использовали понятия о пространственной и временной частоте встречаемости видов стрептомпготов, принадлежащих к определвннш систег.птичес:.тгл подразделениям. Аналогичные категории используются для характеристики почвенных ьшфошщетов (Шрчинк и др., 1981). Дифференцировали вцды: типичные доминантные (простралствеиная и временная частоты встречаемости выше 60£), типичные частые (пространственная и временная частоты встречаемости выше ЗЦ£), типичные

редкие (пространственная частота встречаемости менее 3CÇS, в репейная - do лей 3U%), случайные (оба показателя менее 30£).

ЕЩУЛЬТА1Ы ИССЛЕДОВАНИЙ Влхисте сж.азш^ я гжяа на засотетуость л тосжай При внесении в почву сишзина в дозе 2 кг/sa гибель сорняков составляла 92-У8? в опытах 1982-84 гг. и 93-Э6£ в опытах 1985-87 гг. Причеу, повторное (в течение двух и трех лет) ежегодное внесение снтазша уменьшало засоренность до сравнению с однократным внесением гербицида всего на 3-6% (табл.!).

Таблица I

Влияние кратности внесения сиыазша в дозе 2 кг/га ежегодно на засоренность делянок

j Опыт 1984 г. î Опыт 1987 г.

Кратность ¡годы Т сорняки ¡годи ; сорняки

внесения |внесе|-:—п-{вшсе|-—:-

¡кия i •> » }Нйя ; 9 t» *

_jg^r^ jKOHT. jjgr^ jgQHT.

Контроль 365 IU0 - 326 100

Однократное 1984 30 8,2 1957 15 7

Двукратное 1983, 1984 17 4,6 1986, 1987 14 6

Трехкратное 1982, IS33 1984 8 2,2 1985, 1986, 1987 12 4

Применение хлорсульфурона (глина) в период кущения ячменя ткештлько снизило засоренность делянок в варианте с дозой внесения 40 г/га. Сшкение засоренности при внесении в почву глина положительно сказалось на урдаае ячменя. Максимальная прибавка урожая +9,6 ц/га наблюдалась в варианте с внесением глина в дозе '¿V г/га (табл.2). При увеличении доза герб1щида

до 40 г/га снижение засоренности по сравнении о внесением глина в дозе 20 г/га было незначительный, всего 4%, однако ураааа ячыеня снизился на 2,2 ц/га, что свидетельствует о неблагоприятном воздействии высокой дозы глина на культурное растение ячмень. Аналогичные факты отмечены Бревстероы (. ,1983).

Тайлнца 2.

Влияние дозы внесения глина на засоренность и урожай зерна ячменя

Вариант опыта

:сло шт

сорняков jsacope! Уроаай зда

./иг ïb ° i ï ячменя ;ка в -[В./» к !-;н/га

всего !в т.ч. (пырея [контро! \т> ! i t ц/га

Ï8U 44 100 42,3

84 60 47 44,3

40 28 22 51,9

32 20 18 50,0

i в % г

Контроль Глин 10 г/га Глин 20 г/га Глин 40 г/га

100 IU5 123 118

+2,7 +9,6 +7,4

НСР,

0,05

7,03

В.тк янпе. стаазтиа и глина на численности садрохрофша бактерии дерново-луговой ПОЧВу : '

Сш.пэрн. Численность бактерий, растущих на ША, в варианте опнта с внесением в почву сиыазпна в дозо 2 кг/га однократно заметно отклонялась от контрольны* значений на 5-15 с у т.ai после пршгенешя гербицида, однако характер динамики не меняется. При повторном (в течение двух и трех лет едегодно по 2 кг/га) внесении синазияа в почву» достоверного отличия вариантов о ситзином от контрольного варианта №з гербицида) на наблвдалось (.pac.Ij Такая же закономерность отмечена и при нря-

до 5 15 30 60 90 сутки

'динамка численности (и) салротрофных бактерий при внесении в почву симаэина. Условные обозначения; - контроль;

----2 кг/га;---2 года да 2кг/га; ------3 гсда по 2 кг/га.

&а

/ ми»/г) 3,53,02,52.0" 1.5-

до S " ïS 3tJ 50 "сутки

Rte. 2. , . . '

Динамка численности <aj грамотрицательных бактерий яри внесении отразила в почву. Условные обозначения ом. ряс. I,

5,5-5,а

4,5 4,0'

до 5 15 30 60 90 сутки Вгс. 3. у , . .

Дина, и на численности (в) храм положительных бактерии при внесении в почву сиьазкна. Условные обозначения см. ряс, I.

мам учете почвенных бактерий методом люминесцентной шкроско-шш на слвдушил год.

При дифференцированном учете сапротрофных бактерий, выявлено, что граиотрицательнне и грашолсеттельнвд формы ко разному реагируют на внесение в почву скгазпна. На 5-15-е сутки после внесения препарата в дозе '4 кг/га наблюдается уменьшение численности грамотрицательннх бактерий по сравнению с контролем 1рис.2). Наибольшее отклонение численности храмотрзцатель-ных форм от контрольных значений отшчено при однократном внесении сишзина, При повторном применении гербицида в течение двух и трех лет ежегодно, средние значения численности грамотрицательннх бактерий также остаются гораздо гоже контрольных.

Характер динамики общей численности бактерий при вне секта в почву сишзина аналогичен изменению численности 1рш.готр::ца-тельных форм, что проявляется особенно наглядно при одно!фат-ном внесении сидазина в дозе 'Л кг/га. Очевидно, что прп многократном применении гербицида в почве формируется более стабильное сообщество, которое шло изменяется при повторном внесении препарата.

Численность грашолоетггельнкх бактерий во всех вариантах опыта достоверно не отличалась от контроля во все сроки отбора образцов (рис.З).

Антиношцеты относят к грашолоиитедыдам бактерия«; однако это группа своеобразных микроорганизмов со слашым хнзшл!-ным циклом, который реализуется в почве в виде спор и мицелия. Поэтому, влияние гербицида на эту группу микроорганизмов было исследовано отдельно. Численность почвенных актиношцетов варьирует незначительно во всех вариантах опита с сишзнном, нет существенных различий мезду контрольным вариантом и с

внесением препарата (рис,4).

Рис.4. Динамика численности актиномицетов при . вне сети в почву спмазина (условные обозначения см.рис.1)

Исследования по злшшию внесения хлорсуяьфурона на дикамнку численности бактерий показали, что в целом данная группа микроорганизмов оказалась малочувствительной ж гербипя-ду. Внесение глина в почву не изменяет характера динамики численности бактерий дерново-луговой почвы (рис.5), что подтверждается и при прямом микроскопическом учете этих микроорганизмов. Однако, при дифференцированном учете, зарегистрировано достоверное уменьшение численности по сравнению с контролем грам-полскителыпсх форл на би-е сутки и грамогрипателышх форм на 5-е сутки после внесения гербицида в дозе 40 г/га. Во всех остальных случаях, различия в численности градаологительных и грамотрицательнкх бактерий в контрольном варианте и в вариантах с внесением глина находятся в пределах ошибки опыта (рис. 6, 7). Внесение глина в почву не изменяло характер динамики численности почвенных актиномицетов (рис.в). Внесение в почву глина в . производственных дозах оказывает более щадящее действие на ком-

ГП\*. о. £

Диналдха лиаденкости ( х - юн/г) сацротрофыых бактерий при внесении глина в почву. Условные обозначения: -конг

роль;----доза глина 10 г/га;---20 г/га; ------40 к/га.

до 5 15 30 60 90 сутки

Рис. 6.

Динамика численности (.р - млн/г) неотрицательных бактерий при внесения в почву глина. Условные обозн. сь. ряс. ь.

¿к

6,0

5.5 5, и

Рис. 7.

до 5 15 30 й) 90 сутки

Дяншлка численности ( /* - шн/г) гракположительных бактерий при внесении в пспву глина. Уаловные обозначения см, рис. 5.

м

5,5 5.0

Рис. 8

до 5 15 30 60 90 сутки

Диналяка численности почвенных актиношщетов ( С -шн/г) при внесении глина. Условные обозначения см. рис. 5.

плекс потаенных бактерии, по сравнению с сишзиноы.

Таксоношчеекая структура, комплекса почвенных 6 ?рб;юоищэтоз~щвг вне с&дпгв потапяшэина и глина

Наблюдение за врщовнм разнообразием стрептомицетов потен но времени показало, что на 5-е сутки после внесения в почву симазина происходит заметное расширение видового спектра стреп-томгщетов во всех вариантах опыта с гербицидом, по сравнении с контродам 1рис.9). Об этом свидетельствует увеличение значений индекса разнообразил в вариантах опыта с сшдазявом по сравнению с контролем. На 15-30 сутки после внесения сшлазива, значения индекса разнообразия комплекса почвенных стрептомицетов в вариантах опыта становятся нггсе контрольных, ввдовоа спектр заметно сужается. К концу вегетационного периодам, значения индексов разнообразия при внесении симазина в почву приближаются к значениям в контрольном варианте.

Внесение глина в почву изменяет динамику индекса разнообразь почвенных стрептомицетов (рис.Ю). Заметное сужение видового спектра стрептошцетов, о чем свидетельствует уменьшение индекса разнообразия относительно контроля, наблюдается на 5-е сутки после внесения препарата в дозе 4и г/га. На 15-е сутки после применения глина, происходит расширение видового спектра стрептомицетов в вариантах с внесением глина, по сравнению с контролем. Как было отмечено рацое, численность стрептомицетов при внесении в почну как симазина, так и глина была адекватна контролю. В тоже время, в процессе изучения разнообразия комплексов почвенных стрептомицетов, было отмечено отклонение значений дацексов разнообразия в вариантах опыта с гербицидами относительно контрольных в первые недели после прш.юне-

Рис. Э

до 5 15 30 60 90 сутки

Изменение индекса разнообразия при внесении сииазина в почву. Условные обозначения си. рте. I.

ъ

2,0-

1.5 '

1.0-

0,5 '

ДО 5 15 30 60 90 сутки

Рис. 10.

Изменение индекса разнообразия при внесении глина в почву, Условные обозначения см. рис. 5.

нид препаратов. Следовательно, ; внесение препаратов глина и симазкна,не влияя на численность стреитомицетов в почве, изменяет из: таксономический состав.

Изменение динамики индекса разнообразия в вариантах опыта с изучаемшк гербицидами, по сравнению с контрольными обусловлено перегруппировкой в видовом составе комплекса почвенных стрептошщетов. При внесении сишзина или глина в почву по-разному изшняетея частота встречаемости различных видов стрепто-мицетов. Например, увеличение индекса разнообразия на 5-е сутки после внесения симазина, связано о возрастанием, по сравнению с контролем, численности и частоты встречаемости видов, принадлежащих к секциям и серали Смегеш С&котоцёна, Опеъгш ¡/¡с{#~ сен* » Лаеил а Лае. Характеризуя структуру комплекса почвенных стрептомнцетов при внесении в почву исследуемых герби-цядов, необходимо ответить, что вида секций и серий

Гибст $ Утргуе индиффе-

рентны к действию как симазина, так и глина. К сдмазину безразличны ввды секдая , серии 8.оцой1!>£асеи£, а к глин:' серии /ойеы/иСае-щгщ, Резистентными оказались ввды секгри

серии , а такке секций Л гиги/4 серии Соси(г^

. Они случайные в контрольном варианте, но становятся типичными при внесении в почву сишзина (табл.3). При внесении симазина в почву происходит изменение таксономической структуры комплекса почвенных стрептомицетов. Это выражается в смене доминалтов и других типичных видов в вариантах с сидазином, относительно контроля.

В опытах с использованием глина смены доминанте® не наблюдается (табл.з). Однако, например, ввды секции Лгигещ серии не встречались в образцах почвы контрольного ва-

Таблица 3. Структура ко;,яле к са с треп том; дет о б прл внесении в почву сш.азина я глина,

вида: дхллнантные ■■■ ; типичные частое esa ; тлпячкьге редкие ; случайные СЕ^а.

Секция и серия видов -

кратность внесения с:1г,*лз;ша

доза внесения глина

контроль

2кг/г\

Згэдз по

контроль

10 г/га 20 г/га 40 г/га

Cimtui Chtomogenti ^^^ ^

tmmCb^iomüUui

ряаята полевого опыта, а также в вариантах с дозой внесения глина 10 г/га. При увеличении дозы внесения глина до 20 и 40 г/га, они выделяются из почвы г становятся типичными.

Следовательно, различные вида почвенных стрептошцетов. неодинаково реагируют на внесение в почву гербицидов, как симазп-на, так и глина. Это выявляется при наблюдении за изменением таксономической структуры комплекса во времени. При внесении гербицидов в почву, происходит перестройка комплекса почвенных стрептошцетов, вследствие того, что наряду с устойчивыми к действий гербицидов видами, существуют виды, обладавшие большей или меньшей чувствительностью к препаратам.

На основании исследования изменения таксономической структуры комплекса, модно определить специфический набор видов стрептошцетов, отражающий изменение экологических условий,связанных с применением того или иного гербицида. Например, виды, относящиеся к C¿яe■^tui ¡/¿оНтещ , ¿*. Сбготсутц шгут использоваться в качестве диагностических на внесение в дерново-дутовую почву штазша, а ввдн, относящиеся к Лгипщ Сссх.-Са-С1я$ на внесение в почву глина. Виды перечисленных секций из разряда случайных в контроле переходят в разряд типичных в вариантах с гербицидом.

Перестройка комплекса почвенных стрептомпцетов при внесении препаратов в почву происходит таким образом, что, устойчивые к действию гербицида виды численно начинают преобладать над угнетаешш гербицидом видами: и определяют диагностическую значимость надвидовой группировки. ¿°ассттривая вздовои спектр стрептомпцетов характерных для дерново-луговой почвы пра внесении в нее гербицидов, шкно дифференцировать вццы комплекса на 3 категории по отнопе'зпо к гербицвду:

1. Индшфетентные к действию гербицида виды (ввделяются из контрольной почвы и из почвы с гербицидом с постоянной частотой встречаемости). Индифферентны к глину, например, виды jlrtj>lo*>tfeeS Cibtttoitçlui j^J^ xtiiiiomytci. -lf>.,

a к ситзпву £p&aeoyacLt*r4 met на ipettm ip>;

2. Чувствительные к гербишэду. Это такие виды в вариантах опыта с глинон, как !>s eudo^ <iер

i. pCûêe \o>*iû^e mi, или в вариантах опыта с ситзином ьоЫчсретИ. Vt'xJefo-

4p., которые наДдены в контрольной почве, но их не удалось выделить из образцов почвы с гербицидом.

3. Резистентные. Виды стрептомяцетоз, выявление которых стимулируется внесением гербицдда. Например, следующие виды 1 стрептомицетов в вариантах опыта с гланом a ¿V г a ftc п -lit Sp-f d. eyâ. notjCûm e r.ui Jpzetcni , или вида в вариантах опыта с сищзином J. fio ¿<з с е « 4 Jp - ,

4, tjx t it ot v ê t£ ir>o¡w4 4p. из контрольной почвы не ** выделялись, но легко обнаруживались в почве с внесением гербицида.

Именно резистентные виды стрептомицетов могут быть использованы для диагностики гербицида в почве.

Влияние гербицидов та комплекс (?.тре1г^о;.цща-тов, ишпцшровакшдс хитином

Учитывая относительно большое видовое разнообразие стрептомицетов дерново-луговой почвы (выделено 507 итамиов, определено 138 видов), в целях диагностики действия гербицидов, представлялось целесообразны!,! сузить диапазон исследуемых видов, что и было осуществлено инициированием почвенных стрелтомпце-

тов зттинсы.

Исследования показали, что в зависимости от концентрации гербицида изменяется структура комплекса стрепто;.шцетов, инициированных хитином. Узе при концентравди сптзина 0,4 г/л (в 10 раз нияе производственной дозы) наблодается уменьшение числа видов стрептомпцетов, растущих на хитине, но сравнению с контролем . 1 При дальнейшем увеличении концентрации герби-цкда наблюдается уменьшение числа видов стрептсшцстов, способных использовать хитин: при концентрации гербицида 4 г/л (соответствует производственной дозе) - 3 вида; 4U г/л - X вид.

Влияние глина на инициированный хитином комплекс стрептомпцетов проявляется слабее. При концентрациях глина 0,01; 0,02; Ü,Q4 г/л количество ввдов стрептошцетов, выделенных из почвн с напылением хитина близко к контролю. В варианте с концентрацией глина 0,1 г/г - чксло вцделеишх видов- утишается до 4-х, по сравнения с контролем, хде выявлено 7 видов

Влияние глина и снмазгата на чистые культуры стрептомпцетов, выделенных из дерново-луговой почвы

Ва основании результатов, полученных при исследовании таксономической структуры комплекса почвенных стрептшицетов при внесении в почву спмазлка и глина, были отобраны следующие культуры стрептомпцетов:

1. Виды, индифферентные к внесете в почву глина - Jhtpiomy etixaiikom^ees^m 13, 66, 212) и ситзина - j.pbaecfarfens (шг,

Ж 354, зав).

2. Вид, резистентный к глину - i. cyancijfomtzu! (шт,&!5 31, 51, 136).

3. Чувствительный к синазину - ¡/tri dc^eneiKmMz 312, 401).

Учитывая ■ сходные результаты по штаммам одного вида, можно считать отношение изучаемой культуры стрептошцета к гербициду - видовым признаком.

Спдазин в производственной дозе и меньше (4 г/л, 0,4 г/л) не влиял на число проросших спор и на развитие колоний МнрЬ&усЦ

доза симазина 40 г/л (в 10 раз выше производственной) несколько угнетала спорообразование. "Чувствительность ЛгИо^бпИ к симазияу проявляется в задергке спорообразования культуры свтзином в концентрациях последнего от 0,4 до 40 г/л (табл. 4),

При исследовании реакции штамш из груп-

пы нндаТферентннх к глину показано, что различные концентрации последнего не влияем? на прорастание спор и рост колоний. Высокая доза глина 0,1 (в 10 раз превышает производственную) задерживает спорообразование колоний (табл.9), у штаг.з.а ^ суа лс^Сст группы резистентныг) заметна стимуляция спорообразования при концентрациях глина близких к производственным дозам по сравнению с контролем. Однако, в вари-'анте с концентрацией гербицида 0,1 г/л наблюдается тордааение стадия спорообразования.

Влияние гербицида на чувствительные к нему виды стрепто-мпцетов проявляется в торкокении прорастания спор и спорообразования (например у пгг.й 401в опыте с сшпзшом). 7 резистентных влдов, наоборот, гербицид стимулирует прорастание спор, из которых в последствии формируются колонии с воздушным шцелием и саораш (притер - £ шт.Л 51 в опыте с глином). Индифферентные к действию гербицидов штамш стрептомицетов не реагируют на низкие и производственные концентрации гербшщдов, но могут угнетаться концентрациями в де-

Таблица 4.

Влияние сшазина на развитие

и б.^ИсЬ^«« (2). .

концеит-|л непророс- \% колоний \% колоний со:3 колоний о " рация |ших спор ;без воздуш- ¡стерильным .-воздушны ш-сишазияа: ¡ного мицелияг возщушным. [мицелием 8

| _|_¡мицелием ^ с лора!.л_

1 - 1 8 | I ! 2 | I [ 2 [ х"Г"

0 зед 30,3 1.4 0 4,3 0.4 ) " в 13 9,2

0,4 зед 45,4 ■ 1,7 . 3,1 3,0 3,2 12,1 0

4 36,5 74.0 2,1 1,3 4,5 0 12,3 0

40 41,1 77,0 4,0 1,1 8,1 0 4,2. 0

Таблица 5.

.Влияние гллна на развитие ^ла!&о>*уее£ и

непророс- [ % колоний колоний ео[й колоний с . Р<шхя , шх спор , без воздуш- стерильтыы :воэдушным ми-глина I ¡ного ицелиД воздушным ¡целием а

г/д [ ; мицелием ^ спора.®

' |2 ! I г 2 I I ' 2 I"

I ! I

I 2 I X 1 2 11 I

I_I__1__1 .__[

О 36,1 24,1 1.3 1,3 2,1 6,7 15.0 15,2

0,01 35,4 25,4 1.6 2,1 5,2 8,4 11,3 17,3

0,02 42,1 23,1 3,2 1,5 6.4 10,4 7,1 23.7

0,04 41,2 24,1 4,3 0 10.0 10,5 4,2 27,7

ОД 38,5 31,3 ~ 2,2 0 12,3 М 0 13,1

сятки раз превышающими производственные дозы.

Такай образом, изменение таксономической структуры комплекса почв стрептомицетов при воздействии того или иного гербицида определяется различным отношением к исследуемому препарату стрептомицетов разнит видов.

Электроннокикроскошпеские исследования взаимодействия гербицида и культуры стрептомвдета

С использованием электронной микроскопии был исследован характер взаимодействия культуры ¿Сщ354(группа индифферентных видов) с симазином. В первые сутки после напыления гербицида на почву инокулпроваяную моноспоровай суспензией стрептомицета, были видны только 1фисталлы снмазнна на органо-мкнеральном геле почвы. На третьи сутки инкубации заметны ростовые трубки в местах без гербицида. 7-е сутки инкубации характеризуются развитием воздушного мицелия культуры в непосредственной близости к гербициду. На 14-е сутки кристаллы гербицида плотно оплетены гифами стрептомщета, подобно микробному обрастании кристаллов атразина бактериями ( Круг лов, 19В4),

ВЫВОДЫ

1. В полевых опытах по многолетнему применения сишзина и по внесению глина в дерново-лутовую почву показано заметное снижение засоренности полей сорняками. При внесении глина на 1823," в зависимости от дозн повышается урокай ячменя.

2. Использование сишзкна в дозе 2 кг/га уменьшат численность бактерий в дерново-луговой почве по сравнению с контролем на 5-15-е сутки после его внесения. Повторное применение препарата (в течение двух п трех лет) не уменьшает численности сапро-трофных бактерий.

3. Показано, что грамотрицательные бактерии проявляют большую чувствительность к симазину, чем грамположительные. Это выражается в уменьшении численности грагютрицательных бактерий на 1-2 порядка по сравнена» с контролем на 5-15-е сутки после применения препарата, как при однократном, так и при повторном внесении.

4. Внесение глина не изменяет динамику численности сапро-трофных бактерий дерново-луговой почвы. Достоверное уменьшение численности как грашолокительнкх, так и граштрицате льных форм по сравнению с контролем в отдельные сроки наблюдается только в варианте с дозой внесения 40 г/га,

5. Внесение в почву как сишзина, так и глина не изшняет характер динамики численности актиношцетов дерново-луговой почвы, однако оказывает влияние на комплекс почвенных стрептошцетов, изменяя его видовое разнообразие,

6. Впервые на таксономическом уровне показано влияние многократного применения симазина и внесения глина на стрептскица-

-тн дерново-луговой почвы. Применение симазина изменяет таксономическую структуру комплекса почвенных стрептомпцетов. Внесение глина в почву на вызывает изменения структуры комплекса, однако меняет видовой состав стрептомпцетов.

7. Наблюдение за структурой и видовым разнообразием комплекса стрептагжцетов при внесении в дерново-луговую почву сишзина и гднна позволило выявить резистентные, чувствительные п 1шдийоерентнш к действию гербицидов вида стрептошцетов.

5. Резистентные я действию гербицидов виды стрептсшцетов могут бить использованы в качестве индикаторов на внесение в дерново-дуговую почву симазина или глпна.

9. Установлено, что действие симазина и глина проявляется

в торможении прорастания спор и формирования воздушного споро-носящего мицелия у чувствительных видоь, ь также в ускорении прорастания опор я формирования спороносящего дацедия у резистентных видов стрептошцетов дерново-дуговой почвы.

10. Злектрояномикроскошгаеские исследования показана, что мицелий устойчивой к действию препарата культуры сгрептомицета опяетает кристаллы сиыазина в почве,, что свидетельствует об их взаимодействии по типу "никробного обрастания". .'

Материалы диссертации опубликованы в работах:

1. Влияние симазина на популяции почвенных стрептомицетов. (в соавторстве с Г.К.ЗеновоЙ, Г.Ф.1ебедевой, Д.Г.Звягинцевнм). Микробиология. 1986, Я 5, с. 836-838.

2. Влияние хлорсульфурона на структуру комплекса почвенных стрептомицетов (э соавторстве с ИЛЬДрожккной, И.Г.ШвоваровоЙ). Тезисы докладов 1У конференции молодых ученых. Пущино, 1939,

с. 152-153.

3. Динамика численности и структура комплекса почвенных стрепгоьшцетов при внесении хлорсульфурона в почву. Трупы 10 научной конференции молодых ученых. Факультет почвоведения, ЩУ. Москва, 1989, с. 43.

4. Влияние хлорсульфурона на популяции почвенных стрептомицетов (в соавторстве с. Г.Ф.Лебедевой). Тезисы докладов У111 съезда ЬОП, Новосибирск, 1989, кн. 2, с. 255.

Подп. в печ. Г9.07.90г. Л-ПШ Тираж 100 экз. Заказ * 2105

Централизованная типография ГА "Союзетройматериалов"