Введение к работе
Актуальность работы. Долгое время считали, что микрофлора разных типов почв не имеет принципиальных различий, однако постепенно было установлено, что это не совсем так. Специфические экологические условия (температура, влажность почвы, степень окультуренности и т.п.) предопределяют особенности микрофлоры и ее жизнедеятельность в почвах (Тсн Хак Мун, 1977), поэтому изучение почвенных микроорганизмов и их активности - актуальная проблема, требующая реализации в конкретных почвенно-климатических условиях.
Внесение удобрений приводит к перестройке экологической обстановки, что отражается на структуре микробного сообщества почвы и его биологической активности. Микробное сообщество чутко реагирует на все положительные и отрицательные изменения в почвенной среде и является индикатором экологического состояния почвы (Звягинцев, 1987). Ряд авторов считают, что «...более важно своевременно обнаружить не изменения содержания того или иного вещества (элемента), а изменения состояния биоты, влекущие за собой негативные последствия» (Структурно-функциональная..., 2003).
Таким образом, состав почвенной микрофлоры тесно связан с экологическими факторами и существенно изменяется при применении удобрений.
Наиболее рационально изучать изменение свойств почв под воздействием различных антропогенных и природных факторов в условиях длительных стационарных опытов, что и определило необходимость и актуальность наших исследований на стационарах в двух резко отличающихся почвенными и погодными условиями зонах.
Цель исследований - изучить влияние экологических факторов (удобрений, генетических горизонтов, погодных условий) на микрофлору и ферментативную активность дерново-подзолистой почвы Томской области и чернозема выщелоченного Алтайского Приобья.
Задачи исследований:
1. Изучить влияние удобрений в разных экологических условиях на
численность основных эколого-трофических групп микроорганизмов,
участвующих в круговоротах азота, серы, железа, фосфора.
-
Определить основные группы ферментов в изучаемых почвах. .
-
Оценить действие удобрений на фитотоксичность почв.
Научная новизна. Получены новые сравнительные данные влияния длительного применения удобрений на микробоценозы почв таежно-лесной и лесостепной зон Западной Сибири. В работе впервые приводятся сведения о влиянии удобрений на микрофлору круговоротов серы и железа.
Установлено, что внесение удобрений в различной степени воздействует на микрофлору почв, участвующую в круговоротах азота, серы, железа, фосфора: микробный комплекс дерново-подзолистой почвы обладает меньшей устойчивостью к данному антропогенному фактору в 3 раза, чем чернозема выщелоченного.
Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты исследований расширяют сведения об изменениях микрофлоры биологических круговоротов азота, серы, железа, фосфора под действием длительного
применения удобрений. Показано, что микрофлора, участвующая в газовых циклах, более чувствительна к внесению удобрений, по сравнению с микрофлорой осадочных циклов.
Информацию об изменениях в комплексе почвенных микроорганизмов можно применять для диагностики состояния агроэкосистем и разработки стратегии применения удобрений. Материалы диссертации используются в учебном процессе при изучении дисциплин «Экология», «Сельскохозяйственная экология», «Охрана окружающей среды» при подготовке специалистов-агроэкологов в сельскохозяйственных вузах сибирского региона.
Защищаемые положения:
1. Длительное применение удобрений на дерново-подзолистой почве и
черноземе выщелоченном приводит к изменению структуры микробоценоза
круговоротов азота, серы, железа, фосфора.
2. Доля влияния экологических факторов (удобрений, генетических
горизонтов, погодных условий) зависит от изучаемой группы микроорганизмов.
3. Суммарная биологическая активность почвы при длительном
применении удобрений повышается независимо от типа почвы.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на: XLVI Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2008); XIII Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий» (Новосибирск, 2008); I региональной научно-практической конференции «Продовольственная безопасность Среднего Приобья» (Колпашево, 2008); Международном семинаре по прецизионным методам ведения сельского хозяйства «Качество и точность сельскохозяйственных процессов» (Новосибирск, 2008); VII Межрегиональной конференции молодых ученых и специалистов аграрных вузов Сибирского федерального округа «Инновационный потенциал молодых ученых в развитии агропромышленного комплекса Сибири» (Новосибирск, 2009); Региональной научно-практической конференции «Химия и жизнь» (Новосибирск, 2010); IV Международной научной конференции молодых учёных, посвященной 40-летию СО Россельхозакадемии «Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых учёных» (Новосибирск, 2010).
Публикации результатов исследований. По теме диссертации опублик'.. зано 14 работ, в том числе одна в издании, рекомендованном ВАК («Достижения науки и техники АПК»),
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, списка использованной литературы, включающего 230 наименований, в том числе 16 иностранных авторов. Работа содержит 31 таблицы, 15 рисунков.
