Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Основными факторами, определяющими плодородие почв, являются содержание и динамика гумуса в почва,обеспеченность элементами минерального питаная ( н, Р ) их трансформация, миграция солей и их влияние на биологическую активность почвы.
Конечный урожай растений в значительной степеня зависит от всхожести семян, на которые большое влияние оказывай почвенные микроорганизмы, в том числе те, которые способны инфицировать семена. Большое значение приобретает изучение видового состава микро организмов, снижающих всхожесть семян риса.
В зоне рисосеяния значительные площади вышли из строя из-за' вторичного засоления. Радикальной мерой улучшения таких почв является химическая мелиорация, дазволящая повысить солеогдачу почл за счет улучшения структуры почвы мелиорантаи-сгруктурообразова-телями. Необходимость микробиологических исследований при проведении мелиоративных работ обусловлена тем, что микроорганизмы в микробиологические процессы служат чувствительным и достоверным гестом на восстановление плодородия мелиорируемых почв, она участвуют в многообразных превращениях органического вацестш, имеют решающее влияние на динамику основных элементов минерального питания растений.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ были выявлены особенности микробиологических процессов в почвах под рисом, попек вовмозносгвЯ управления ими и использование для повышения плодородия почв.
Предусматривалось решить следующие основные задачи:
I. Изучить динамику численности отдельных групп микроорганизмов и.выявить роль кислородного режима и микроорганизмов в
4 снижении всхожести семян риса в зависимости от времени после начала затопления почвы.
г. Выявить связь между гидролитическими ферментами (амилазы), продуцируемых грибами и всхожестью семян, поиск микроорганизмов-антагонистов, подавляющих развитие ингибиторов всхожести семян риса, а также изучить эффективность метода допосевного затопления рисового поля для повышения всхожести семян и урожайности риса.
3. Изучить влияние различных видов механических обработок
и внесения растительных остатков на динамику численности основных физиологических групп микроорганизмов, ферментативную активность, -содержание гумуса, коэффициенты гумификации растительных остатков и выделить из исследуемых'почв чистые культуры микроорганизмов, активно трансформирующих гумусовые вещества и идентифицировать их, также изучить микробиологическую трансформацию гумусовых веществ чистыми культурами микроорганизмов методами ИК-спектроскопии и ЯМР.
4. Исследовать влияние химических мелиорантов на динамику
содержание растворимых солей, на численность основных физиологи
ческих групп микроорганизмов, ферментативную активность,актив
ность разложения клетчатки, углеродный баланс, азотный режим
почвы и возможность трансформации органических мелиорантов ИІА
и гидролизного лигнина почвенной .микрофлорой, а также влияние внесения этих мелиорангов в засоленную почву на урожайность сельскохозяйственных культур.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Показано,что содержание и динамика органического вещества в почве определяется степенью аэробности почвенных процессов; в условиях приближенных к анаэробным стабилизируется содержание общего гумуса в почве, минимальная обработка
почвы создает лучшие возможности сохранения органического вещества в почве. Низкая всхожесть семян риса.обусловлена двумя факторами микробиологической природы. Первое, дефициг кислорода,как следствие микробиологического окисления органического вещества, подавляет окислительные процессы прорастания семян. Другой причиной снижения всхожести семян служит воздействие микроорганизмов, в частности грибов, своими метаболитами, нарушавшее физиологические процессы прорастания.
Внесение в почву грудноразлагаемых органических веществ таких, как гидролизный лигнин и рисовая солома, способствуют повышению коэффициента гумификации.
Почвенные микроорганизмы, в частности микромицеты, активно
разрушают гумусовые вещества почв. Спектры С-ЯМР препаратов
гуминовых кисло г, подвергшим микробной деструкции, свидетельствуют о полном или частичном разрушении микромацегами ароматических колец гумусовых веществ.
На основании учета показателей биологической активности разработан принцип подбора мелиорантов для мелиорации вторично засоленных почв зоны рисосеяния. Мелиорант,гидролизный лигнин действует на почву двояко, как сгруктурообразователь я как органическое удобрение.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ данной работы состоит в том, что на основе использования результатов экспериментальных исследований предложены практические меры по поддержанию на оптимальном уровне плодородия почв рисовых севооборотов, в частности по биомелиорации вторично-засоленных почв.
С целью повышения полевой всхожести семян риса и стабилизации содержания гумуса рекомендован метод допосевного затопления
и минимальной обработки почвы.
Для мелиорации вторично-засоленных почв предложено внесение мелиорантов органического происхождения: РПА, лигнина и рисовой соломы. Их мелиоративный эффект носит кумулятивный характер, складывающийся из влияния на агрегирование почвенных частиц, на вымывание легкорасгворимых токсичных солей из пахотного горизонта, снижение рН почвы, что благоприятно отражается на биологической активности почвы и в конечном итоге на урожае риса. Урожайность риса при использовании этих мелиорантов и рекомендуемого метода допосевного затопления почвы в среднем повышалась на 5-7 ц/га.
АПРОБАЦИЯ. Основные материалы диссертации докладывались на: У-Республикаиском сьезде почвоведов Казахстана (Усть-Каменогорск, 1982); Всесоюзной научной конференции "Микроорганизмы как компонент биогеоценоза" (Алма-Ата, 1982); Ш Республиканекем научно-техническом семинаре молодых ученых микробиологов (Ташкент, 1983); Республиканском семинаре по вопросам экологии почвенных микроорганизмов (Киев, 1983); УП Всесоюзном сьезде микробиологов (Алма-Ата, 1985); Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Кокчетав, 1985); УП Всесоюзном сьезде почвоведов (Ташкент,1985); Республиканской конференции по растительности и пути регуляции ее жизнедеятельности (Баку, 1986); У Всесоюзной конференции "Микроорганизмы в сельском хозяйстве" (Москва, 1936); УІ Республиканской конференции почвоведов Казахстана (Алма-Ата, 1987); Всесоюзной конференции "Микробиологические методы защиты окружающей среды (Пущино, 1988); Республиканской конференции "Микроорганизмы в сельском хозяйстве" (Кишинев. 1988); Республиканской конференции "Эко-
7 логия и охрана почв засушливых территорий Казахстана " (Алма-Ата, 1991); Международном симпозиуме "Азотсодержащие микогоксины" (Пущино,1991).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 31 печатная работа.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и рекомендаций производству, списка литературы и приложения. Она включает 235 страниц машинописного текста, 53 таблицы и 31 рисунков. Список литературы содержи! 264 отечественных и 79 иностранных источников.