Введение к работе
-г -
Актуальность темы. В настоящее время остро стоит вопрос о возможных путях повышения биологической активности почвы, улучшения экологического состояния агроценозов, увеличения урожайности и качества сельскохозяйственной продукции. Проводимые мероприятия должны быть направлены на восстановление естественного почвообразования, которое немыслимо без участия в нем почвенных организмов, в том числе микроартропод. В этой связи перспективним представляются экологически безопасные продукты микробного синтеза, способные активизировать почвенную бноту.
Функциональная роль мелких членистоногих в почве заключается не столько в непосредственной переработке органических веществ, сколько в регуляции микробиологической активности (Сгриганова, /980). В связи еэтиы изучение влияния биологически активных продуктон микробного синтеза на различные группы мелких членистоногих в пахотной почве представляет интерес не только с с чисто зоологической, но н с точки зрения почвообразовательного процесса.
На биолого-почвенном факультете Ростовского госувнверсятета ведутся комплексные работы по использованию данных препаратов в растениеводстве. Установлено, что отечественный концентрат L-диэнна положительно влияет ва почвообитающих микроартропод (Казадаев, 1979). Активизируя рост в развитие почвенных микроорганизмов, концентрат лизина оказывает значительное влияние на биологическую активность почвы, повышает коэффициент использования растением минеральных удобрений и приводит к увеличению урожайности сельскохозяйственных культур (Повонаревко, 1981; Коган в др., 1982; Концентрат лизина ...) 1989).
В настоящее время найдены другие, легко доступные аналоги, являющиеся отходами биохимической промышленности. Отходами их можно назвать только условно, они обладают такими свойствами, которые допускают пх прниеяевяе в качестве мелиорирующего фактора в растениеводстве. Однако оценка возможности использования этих веществ в растениеводстве требует точного знання о влиянии их на почвенную биоту. Принимая во внимание большое значение микроартропод в жизни почвы и недостаточность изученности их на Нижнем Дону возникла необходимость более углубленного изучения их структуры в динаинкя в пахотных почвах, а также влияния на данные организмы биологически активных веществ в комплексе с широко применяемыми минеральными удобрениями.
Цепь и задачи исспедований. Цель настоящей работы - изучение влияния минеральных удобрений и биологически активных веществ ва комплекс микроартропод при четырехлетнем возделывании люцерны, а также последействия этих веществ в условиях пара после распашки культуры.
В связи с этим ставились задачи:
-
Охарактеризовать специфику общего комплекса мелких членистоногих более детально - группы ногохвосток в пахотных черноземах Северного Приазовья.
-
Проследить сукцессионные изменения населения ногохвосток по годам возделывания люцерны и на пару после ее распашки.
-
Определить влияние минеральных удобрений и биологически активных - . ществ на численность и таксономический состав общего комплекса мюгро-артропод.
-
Исследовать влияние минеральных удобреній в биологически активних веществ ва видовую структуру сообщества ногохвост ок.
-
Изучать особенности пространственного расггредедеявя ногохвостох в почве в его изменение под влиянием ввесеввя минеральных удобрений в бвологнче-ски актввных веществ.
-
ВЫЯВИТЬ СОДрЯЖенНОСТЬ Изменений ЧИСЛеННОСТИ МЯІСрООрГаНЯЗМОВ, UKJCpO-
артропод и количества элементов питания в почве под влиянием иннеральных удобрений в биологически активних веществ.
Научная новизна и практическое значение работы. Впервые проведены непрерывные пятилетние исследования по изучению влияния биологически актввных веществ на комплекс мелких членистоногих под люцерной в ва пару.
Изучены особенности формирования в пространственного распределения в почве группировки ногохвосток при воздегшваянн люцерны в на пару.
Обоснована эффективность применения продуктов микробного сапгсза (жидкий концентрат лизина, барда) совместно с минеральными удобреннями. Выявлена сопряженность нзненеивй численности микроорганизмов, июфоартропод в количества элементов питания в почве под люцерной под влканвем иннеральных удобрений а биологически активных веществ. Установлено, что концентрат лизина в барда благотворно влияют на весь комплекс мелких чдеавстоногнх, повышают продуктваиость люцерны. Препараты экологически безопасны в могут быть использованы в растениеводстве. В случае с бардой решаютсэ в эхологпческае проблемы, связанные с утилизацией отходов биохимической промышленности.
Апробация работы и публикации. Основные результаты исеяедоваявн докладывалась ва 6-й Ростовской областной научно-практической пжоле-семвнаре (Ростов-на-Дону, 1990), научных сессиях РГУ (Ростов-са-Дону, 1991-199S), X Всесоюзном совещании по проблемам почвенной зоология (Новосибирск, 1991), Межреспубликанской научно-практической конференции (Краснодар, 1994), I Всероссийском совещании по проблемам почвенной зоологии (Ростов-на-Дону, 1996), на заседаниях кафедры зоологии РГУ.
По теме диссертация опубликовано 4 работы.
Объем U структура работы. Диссертация изложена ва 127 страницах машинописного текста; состоит вэ введения, 6 глав в выводов; содержат 28 таблиц я 20 рисунков. Список литературы включает 200 наименований, из них 46 ва иностранных языках.
Характеристика природныхусловий
района исследований.
материал и методы
На основании литературных источников дается общая характеристика природных условий района исследований (Мясниковский район Ростовской области), занимающего часть Приазовской равнины, расположенной в степной черноземной зоне.
Материал для диссертационной работы был собран в 1990-1994 гг. в Учебно-опытном хозяйстве Ростовского госункверсягста. Почва опытного участка -
чериозем обыкновенный карбонатный (северо-пряазовский). Содержание гумуса а пахотном горизонте низкое и колеблется от 2,1 до 2,3%.
Исследования проводились в условиях мелкоделяночного опыта под лв>-церной и на пару после распашки культуры. Закладка опыта осуществлялась в соответствии с общепринятой методикой (Доспехов, /979). Учетная площадь делянок - 35 и2, способ их размещения - мозаичный.
Из минеральных удобрений использовали простой гранулированный суперфосфат и жидкое комплексное удобрение (ЖКУ) марки 10-34-0. В качестве биологически активных веществ применяли жидкий концентрат лизина (ЖКЛ) и экологически чистый отход биохимического производства - ацетонобутиловую барду.
Используемые продукты микробных синтезов (ЖКЛ, барда) являются культуральнымн жидкостями: жидкий концентрат лкзнна - после выпаривания части воды из среды, содержащей продуцента, ацетонобутиловая барда - после ректификации растворителей в микробиологическом производстве. Оба вещества имеют многокомпонентный состав, включающий соединения (аминокислоты, витамины группы В, макро- и микроэлементы), участвующие в биохимических процессах живых организмов.
Промышленное производство жидкого концентрата лвзвва налажено ва Обольском, Шебехянскоы (Россия), Ливанской (Латвия) заводах.
Барда Ефремовского биохимического завода (Тульская область) практически не применяется в сельском хозяйстве. Являясь отходом биохимической промышленности, выступает активным загрязняющим веществом. Вопрос о возможности использования барды в комплексе с минеральными удобрениями в растениеводстве изучается впервые на бнолого-почвевном факультете Ростовского университета.
Схема опыта представлена в таблице 1.
Таблица J'. Схема опыта
Минеральные удобрения и их смеси с биологически активными веществами вносили перед посевом люцерны с последующей культивацией, а затеи ежегод--но перед началом вегетации культуры. После распашки люцерны четырехлетнего возраста испытуемые вещества под парующий участок не вносились. Таким образом, ва пару изучалось последействие четырехдетвего ввесевня препаратов под люцерну на мнкроартропод.
Количественные учеты мелких членистоногих проводил* общепринятым в почвенно-зоологической практике эклекторным методом. Образцы вочвы отбирали металлическим "П-образиым" пробоотборввком с влощадыо 25 см2. Глубив» отбора -10 см. Повторность с каждой опытной депхжи 20 проб. Учеты проводили трижды в сезон - май, июль, сентябрь.
Б ходе работы было проанализировано 1,5 тыс. почвенных образцов. Математическая обработка результатов проведена автором на основе обычных в почвенно-зоодогической практике методов анализа синэкологнческих характеристик почвенного населения (Чернов, 1975; Количественные методы ..., 1987). Изучение пространственного размещения коллембол в почве проводилось с помощью модели трехпаранетрического распределения (Смуров, 1975; Смуров, Романовский, 1976).
Работа имеет комплексный характер. Одновременно с учетом мнкроартро-под в течение первых трех лет возделывания люцерны проводился отбор почвенных проб с опытных участков для микробиологических и агрохимических исследований. Численность микроорганизмов в почве опытных делянок определялась на кафедре биохимии и микробиологии (А.В.Толчесв), содержание элементов питания - на кафедре почвоведения и агрохимии (к.б.н. И.В .Морозов) Ростовского госуни-всрснтета.