Введение к работе
Актуальность темы. Научная актуальность разработанной темы определяется недостаточной изученностью проблемы взаимодействия микробного населения с факторами окружающей среды в затопленных почвах рисовых полей. С позиции экологической микробиологии рассматривается взаимосвязь жизнедеятельности микроорганизмов с условиями их обитания. Микробиологические процессы в затопленных почвах протекают очень активно, формируя определенных условия для культивирования риса. Задачи правильной оценки деятельности микробиологических процессов как необходимого фактора в управлении биологическим режимом, влияющим на продуктивность рисовых полей, являются ценным вкладом в разработку фундаментальных научных проблем, имеющих также огромное прикладное значение.
Рис - культура с ценными питательными свойствами, отличается
неприхотливостью, поэтому он распространен почти на всех континентах
земного шара и служит продуктом питания более трети населения планеты.
В Приаралье наибольшие площади посевов риса находятся в Республике
Каракалпакстан Биоклиматический потенциал низовьев
Амударьи,являющихся крупнейшей базой рисоводства, относится к самой северной части мирового рисосеяния. Площади, занятые под рис составляют около 20 тыс.га. В республике ежегодно заготавливается около 400 тыс. тонн риса. Рисосеяние осуществляется на крупных рисовых картах с применением техники, удобрений и гербицидов. Отрасль высокорентабельна. Однако в производстве риса имеется ряд существенных недостатков: это отсутствие дифференцированного подхода к рисовым чекам, земли которых отличаются литографическим составом, различными почвенными условиями,в различных почвах формируется разный биологический режим, который также требует определенной коррекции в агротехнике.
Цель исследования: изучение взаимовлияния сообщества микроорганизмов и условий его обитания, как системы тесно взаимосвязанных биотических и абиотических явлений в специфических условиях разнотипных затопленных почв рисовых полей.
Задачи исследования:
- изучить специфичность биологических и микробиологических
процессов в затопленных почвах, определить факторы, влияющие на их
режим;
проследить за динамикой микробиологических процессов в почвах рисовых полей, выявить специфичность физиологических групп по фазам вегетации риса с целью управления полезными и нейтрализации отрицательных микробиологических процессов;
апробировать аппликационные методы для изучения биологических особенностей экосистемы рисовых полей как более информативные и менее трудоемкие методы микробиологических исследований;
Разработать рекомендации для производства по управлению полезными и нейтрализации отрицательных микробиологических процессов с учетом специфики формирования биологического режима в затопленных почвах рисовых полей с различными физико-химическими условиями, обусловленными разным геоморфологическим положением.
Научная новизна работы. Впервые детально изучен биологический режим и микробиологические процессы затопленных почв рисовых массивов с учетом их приуроченности к формам рельефа. Анализ специфических особенностей почв различного геоморфологического положения позволил выявить механизмы формирования важнейших характеристик в воде и почве, определяющих течение аэробных и анаэробных микробиологических процессов.
Впервые показана чрезвычайно высокая активность микробиологических процессов в почвах рисовых полей, а также динамика различных физиологических групп по фазам вегетации риса.
Широкое применение новых аппликационных методов, помимо традиционных, для диагностики микробиологических процессов, позволило дать более информативную картину деятельности микрофлоры в затопленных почвах.
Аппликационные методы, использованные для характеристики окислительно-восстановительных условий, показали на существование гетерогенности пахотного горизонта рисовых полей с присутствием аэробных и анаэробных зон, т.е. на одинаковую активность и тех и других групп микроорганизмов.
Теоретическая значимость. В представленной работе использованы подходы экологической микробиологии: изучен механизм взаимодействия микробного населения со средой обитания, показаны взаимосвязи микробиологических процессов с неживыми компонентами разнотипных почв. Почва представлена как среда обитания для бактерий. Это - многокомпонентная система с наличием микрозон, с присущей ее гетерогенностью, а следовательно, наличием множества экологических ниш, т.е.наличия условий как для аэробной, так и для анаэробной микрофлоры.
Практическая ценность. Исследования показали, что в условиях Приаралья одним из сдерживающих факторов рисосеяния является все возрастающая нехватка водных ресурсов, несовершенство технологии и недоучет значимости диффиринцированного подхода природно-почвенных особенностей земель на рисовых массивах. Здесь особую роль могут сыграть биологические, микробиологические факторы.которые являются крупнейшим резервом рисоводства. Регулирование биологических (особенно микробиологических) процессов: оптимизация полезных, нейтрализация отрицательных, даст возможность влиять на плодородие почв, а следовательно, и на урожайность риса.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на экологических семинарах, на конференциях молодых ученых Каракалпакского отделения Академии наук Узбекистана, на конференции по проблемам Южного Приаралья (Бухара, 1994).