Экологические аспекты применения биологических активизаторов почвенного плодородия

Работа выполнена на кафедре зоологии и в НИИ Биологии

Южного Федерального университета

Научный консультант: доктор биологических наук, профессор Казадаев Анатолий Анисимович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Безуглова Ольга Степановна

доктор биологических наук, профессор

Замотайлов Александр Сергеевич

доктор био

логических наук, профессор

Лящев Александр Анатольевич

Ведущая организация: Институт проблем экологии и эволюции

им. А.Н. Северцова, РАН, г. Москва

Защита диссертации состоится 26 ноября 2010 г. в 15-00 на заседании диссертационного совета Д 212.208.32 по биологическим наукам при Южном федеральном университете (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б.Садовая, 105, ЮФУ, зал заседаний ЮФУ, e-mail: denisova777@inbox.ru, факс: (863)2638723).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южного федерального университета (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148) и на сайте Южного федерального университета по адресу: www.sfedu.ru

Автореферат разослан « » 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук Денисова Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время усиление антропогенного пресса привело к деградации почвенного покрова агроценозов, сопровождающейся уменьшением содержания гумуса, разрушением почвенной структуры и снижением плодородия. В тоже время сокращается биологическое разнообразие и численность педобионтов, активно участвующих в почвообразовательном процессе.

В процессе сельскохозяйственного производства затрагиваются все группы почвообитающих сапротрофов, особенно мелких членистоногих – первичных разрушителей органических соединений. В результате в почве значительно снижается интенсивность процессов биологического разложения органических веществ, определяющих восстановление плодородия почв агроценозов.

В этой связи перспективным представляется применение экологически безопасных биологических активизаторов почвенного плодородия (концентратов микроорганизмов и биоудобрений), способных активизировать почвенную биоту и таким образом способствовать оптимизации экологических условий для поддержания плодородия почв, повышению сельскохозяйственного производства.

Установлено, что порошкообразный концентрат лизина в сочетании с минеральными удобрениями является эффективным средством в защите всходов пропашных культур от почвенных вредителей, положительно влияет на почвообитающих микроартропод, активизирует рост и развитие почвенных микроорганизмов, повышает коэффициент использования растениями минеральных удобрений, что приводит к увеличению урожайности пропашных культур (Беккер, Пономаренко и др., 1977; Пономаренко, 1969, 1980; Пономаренко, Казадаев, 1975; Казадаев, 1979, 1995; Казадаев, Пономаренко, Вальков, 1997; Казадаев, Пономаренко, Коган, 1998; Коган, Пономаренко, Казадаев и др., 1982; Коган, Казадаев, Пономаренко и др., 1987).

Для расширения сферы применения концентрата лизина в растениеводстве, на его основе было разработано биоудобрение «Весна», также испытывали новые виды биологических активизаторов «Белогор» и «Ризотрфин», под различными сельскохозяйственными культурами на черноземе обыкновенном карбонатном в условиях Нижнего Дона.

Цель и задачи исследования. Целью работы было дать биологическое обоснование применения активизаторов почвенного плодородия в агроценозах.

Реализация поставленной цели складывалась из решения следующих задач:

1. Определить влияние биологических активизаторов почвенного плодородия на агрохимические показатели в пахотном горизонте чернозема обыкновенного и продуктивность сельскохозяйственных культур;

2. Выявить воздействие биологических активизаторов почвенного плодородия на почвенные зоологические сообщества и микробиологическую активность почв под цветочными, овощными культурами и многолетними травами;

3. В целях защиты сельскохозяйственных культур от вредителей выявить эффективность совместного применения биологических активизаторов почвенного плодородия и инсектицидов и определить воздействие биологических активизаторов на скорость трансформации действующего вещества инсектицида «регента» (фипронила) в почве;

4. Дать обоснование экономической эффективности применения биологических активизаторов почвенного плодородия на примере Ростовской области.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Внесение биологических активизаторов почвенного плодородия в пахотный горизонт чернозема обыкновенного способствует улучшению условий питания растений (увеличению количества нитратов и подвижного фосфора и калия) и повышению продуктивности сельскохозяйственных культур.

2. Применение биологических активизаторов оказывает стимулирующее воздействие на основные составляющие биологической активности почвы: микро- и мезофауну, микробоценоз, ферментативную активность, способствующие повышению почвенного плодородия в пахотном горизонте чернозема обыкновенного.

3. Внесение биологических активизаторов почвенного плодородия в пахотный горизонт чернозема обыкновенного ведет к стимуляции метабиотических связей большинства групп почвенной микрофлоры и микроартропод, к трансформации структурно-функциональной организации комплексов почвенных беспозвоночных в зависимости от почвенно-климатических условий.

4. Биологические активизаторы почвенного плодородия не оказывают влияния на биологическую эффективность инсектицидов, одновременно повышая урожайность растений. Использование биологических активизаторов почвенного плодородия в качестве косубстратов периферийного метаболизма фенилпиразольных инсектицидов активизирует микрофлору природных агроценозов и способствует снижению токсичности фипронила в течение 3-12 месяцев с момента внесения их в почву.

Научная новизна исследований. Впервые изучено влияние биологических активизаторов почвенного плодородия на комплекс почвенных членистоногих и микроорганизмов в пахотном горизонте чернозема обыкновенного.

Впервые обоснована экономическая эффективность применения биологических активизаторов почвенного плодородия на примере Ростовской области.

Впервые обосновано совместное использование биологических активизаторов почвенного плодородия в сочетании с инсектицидами в качестве косубстратов периферийного метаболизма фенилпиразольных соединений.

Применен системный подход для анализа механизмов повышения почвенного плодородия чернозема обыкновенного путем стимуляции взаимодействий в системе: почва – сельскохозяйственная культура – фитофаги – инсектициды - активизаторы почвенного плодородия – почвенная микрофлора – почвенное животное население на биоценотическом уровне в зависимости от почвенно-климатических условий.

Практическая значимость исследований. Использование биологических активизаторов почвенного плодородия одновременно для улучшения условий питания растений и детоксикации фенилпиразольных инсектицидов имеет важное значение и представляет практическую ценность, так как сохраняется почвенная фауна и в целом среда от загрязнения инсектицидами.

 Скачать реферат