Экологическая оценка почвы лесного питомника юга Красноярского края Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

3. Дулов, М. И. Технология культивирования грибов вешенка обыкновенная (Pleurotus ostreatus) методом пастеризации-ферментации в термической камере в условиях грибоводческих хозяйств Поволжья: рекомендации / М. И. Дулов, Е. В. Вялая. - Самара : РИЦ СГСХА, 2013. - 74 с.

4. Величко, Н. А. Химический состав плодового тела гриба Pleurotus ostreatus (Тг) Китт / Н. А. Величко, З. Н. Берикашвили // Вестник КрасГАУ. - 2008. - №4. - С. 274-278.

5. Александров, Е. Г. Влияние вида и способа внесения органических добавок на продуктивность и химический состав грибов шампиньона / Е. Г. Александрова, М. И. Дулов // Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции: качество и безопасность сырья и продовольственных товаров: сборник трудов Международной научно-практической конференции, посвященной 20-летию технологического факультета. - Самара : РИЦ СГСХА, 2014. - С. 23-28.

6. Дулов, М. И. Влияние органических добавок на урожайность и морфологические показатели качества грибов шампиньона двуспорово-го / М. И. Дулов, Е. Г. Александрова // Известия Самарской ГСХА. - Самара, 2014. - №4. - С. 61-65.

7. Хайс, Я. Использование добавок при выращивании грибов / Я Хайс. // Школа грибоводства. - 2008. - № 2. - С. 13-16.

8. Клименков, В. В. Выращивание шампиньонов на брикетированном субстрате / В. В. Клименков // Школа грибоводства. - 2008. - № 6 (54). - С. 19-21.

© Ушанева М. Л., 2018

УДК 631.4:630*232.3(571.51)

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВЫ ЛЕСНОГО ПИТОМНИКА ЮГА КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

Н. В. Фомина

Красноярский государственный аграрный университет

Представлены данные по оценке экологического состояния почвы Ермаковского лесного питомника, расположенного на юге Красноярского края. Для указанной оценки использован метод изучения микробного токсикоза. Определена низкая и средняя степень микробиологической токсичности почвы. Установлена актуальность применения в настоящее время малозатратных и адекватных методов биологической диагностики состояния почвы. Особое внимание обращено на необходимость применения подобных методов при исследовании почв лесных питомников, длительно подвергающихся агрогенному воздействию.

Ключевые слова: лесопитомник, почва, микробный токсикоз, уровень, токсичность, оценка.

Введение. Экологическая диагностика состояния почв лесных питомников вполне обоснована и определяется необходимостью постоянного контроля как уровня плодородия почвы, так и уровня заражённости посевов фитопатогенными микроорганизмами, вызывающими гибель сеянцев на ранних стадиях их развития. Длительное наблюдение за биотической компонентой почв питомников позволяет своевременно принять меры как по восстановлению их плодородия, так и по защите посевов от патогенной микрофлоры [1; 2]. Важно выявить в почвах лесопитомников наличие микробного токсикоза, так как значительная доля сеянцев погибает в результате их поражения фитопатогенными микроорганизмами.

Объекты и методы исследования. Объектом исследования являлись почвенные образцы, отобранные под сеянцами ели и кедра, а также почва парового поля. В качестве контроля были отобраны образцы почвы из-под леса на расстоянии не менее 15 метров от питомника. Отбор пробы почвы производился согласно ГОСТу 17.4.3.01-83. Отбор проводили с опытных полей, по диагонали, с глубины 0-20 см [3].

Почвенный покров представлен чернозёмом глинисто-иллювиальным оподзоленным бескарбонатным легкоглинистым на древнеаллювиальных, песчаных отложениях. Содержание питательных элементов в исследуемой почве: гумус - 6,6-7,6 %; N - 0,31-0,33 %; аммонийный азот - 32- 47 мг/кг; нитратный азот - 3,1-5,7 мг/кг; рН водной - 5,6-5,8, подв. фосфор - 92-102 мг/кг; подв. калий - 102-116 мг/кг.

Исследования проводили в 2017-2018 гг. Отбор образцов почвы осуществляли в начале июня и августа, затем сравнивали отличия в уровнях токсичности, определяемой по всхожести семян тест-культуры и разнице в длине главного корня проростка тест-культуры. Микробный токсикоз в почве определяли методом «почвенных пластин» путём индукции развития гидролитических микроорганизмов крахмалом и без него. В качестве тест-объекта использовали кресс-салат сорта «Забава» [4]. Оценка результатов проводилась путём сравнения количества проросших семян тест-культуры в почве с инициированным и неинициированным микробным сообществом [5].

По проценту всхожести семян тест-культуры выделяют следующие степени микробного токсикоза: низкая -всхожесть 76 % и выше, средняя - от 50 до75 % и высокая - 49 % и ниже [6]. Опыт выполнен в лабораторных условиях, при естественном освещении.

Результаты исследований и их обсуждение. Методы фитотестирования доказали свою эффективность в исследованиях разных почв, испытывающих антропогенное воздействие [7]. Ранее проведённые исследования по биотестированию почвы питомника на наличие общей токсичности с помощью тест-объекта Paramecium caudatum Ehrb. показали, что практически все образцы являются низкотоксичными, за исключением почвы, отобранной под сеянцами кедра 1-го года вегетации, где определялся средний уровень токсичности [2].

Исследования по изучению микробного токсикоза были выполнены в период с 2017 по 2018 гг. Концентрирование фитопатогенной микрофлоры, как правило, происходит в ризосферной зоне растений. Для сравнения проводили анализ почвы из-под леса, рассматривая её как условно контрольную.

Оценка экологического состояния почвы исследуемого лесного питомника по всхожести семян тест-культуры показала низкий уровень микробного токсикоза в вариантах почвы под паром и под сеянцами ели 1-го года вегетации - от 76 до 84 % (табл. 1).

Всхожесть семян тест-культуры, определяемая на 7-е сутки, при этом колебалась от 84 до 88 % и от 78 до 85 % в июне, соответственно. В свою очередь уже в августе под сеянцами статус микробного токсикоза поменялся и составил 71-72 %, что соответствует средней степени токсикоза (табл. 2). В свою очередь в других опытных вариантах в почве под сеянцами ели 2-го года вегетации и кедра 1-го года вегетации уровень микробного токсикоза на протяжении двух периодов наблюдений определялся как средний.

Необходимо отметить, что показатели всхожести семян кресс-салата, полученные на почвенных пластинах, за исключением контрольного варианта, в 2017 году ниже, чем в 2018 году, и приближались (особенно в посевах кедра) к значениям 59-60 % в конце периода вегетации (табл. 2).

Таблица 1

Характеристика микробного токсикоза почвы лесного питомника (июнь)

Вариант опыта, почва Период отбора

2017 г. 2018 г.

контроль индуцирование контроль индуцирование

контроль (из-под леса) 98 ± 1,9* 90 ± 2,0 98 ± 3,1 94 ± 2,6

низкая низкая низкая низкая

пар 86 ± 1,3 низкая 84 ± 1,3 средняя 88 ± 2,8 низкая 84 ± 1,6 средняя

под сеянцами ели 1-го года вегетации 80 ± 1,2 низкая 78 ± 1,5 низкая 85 ± 1,7 низкая 82 ± 1,5 низкая

под сеянцами ели 2-го года вегетации 75 ± 1,2 средняя 72 ± 1,2 средняя 69 ± 1,5 средняя 68 ± 1,2 средняя

под сеянцами кедра 1-го года вегетации 66 ± 1,4 средняя 62 ± 1,1 средняя 71 ± 1,2 средняя 64 ± 1,1 средняя

Примечание *над чертой - всхожесть семян тест-культуры, %; под чертой - оценка микробного токсикоза.

Таким образом, интенсивность микробиологической токсичности нарастает к концу периода вегетации сеянцев, а по годам исследования наибольшие значения установлены в 2017 году. В первом случае это может быть связано с развитием корневой системы сеянцев, а во втором - наибольшим количеством осадков в данный период.

Одновременно с учётом общей всхожести семян тест-растений и оценкой по ней уровня микробного токсикоза почвы измерялась средняя длина главного корня проростка тест-растения в каждом варианте. Анализ данных по длине проростка тест-культуры показал, что наиболее низкие значения длины тестируемого показателя определяются в почве, отобранной под паром, и в посевах ели 1-го года вегетации (рис. 1), при этом средняя длина корня составила 2,2 и 1,9 см, соответственно, по сравнению с 4,5 см в контрольном варианте.

Таблица 2

Характеристика микробного токсикоза почвы лесного питомника (август)

Вариант опыта, почва

2017 г

Период отбора

индуцирование

контроль

2018 г

индуцирование

контроль

контроль (из-под леса)

94 ± 3,1*

> ± 2,6

; ± 3,1

) ± 2,6

пар

78 ± 2,8 низкая

76 ± 1,2 низкая

84 ± 2,8 низкая

) ± 1,6

под сеянцами ели 1-го года вегетации

77 ± 1,7 низкая

71 ± 1,5 средняя

78 ± 1,7 низкая

72 ± 1,1 средняя

под сеянцами ели 2-го года вегетации

70 ± 1,5 средняя

68 ± 1,2 средняя

74 ± 1,5 средняя

70 ± 1,2 средняя

под сеянцами кедра 1-го года вегетации

62 ± 1,4 средняя

59 ± 1,2 средняя

64 ± 1,4 средняя

60 ± 1,1 средняя

Примечание. *над чертой - всхожесть семян тест-культуры, %; под чертой - оценка микробного токсикоза.

Средние же показатели длины корня проростка в вариантах без индукции крахмалом в других опытных вариантах изменялись от 3,0 до 3,6 см, что определило более низкий уровень токсичности - лишь 20-33 % (соответствует низкому уровню и среднему уровню). Аналогичные данные получены и при использовании крахмала как стимулятора развития гидролитических микроорганизмов - длина корня составила 3,4-3,9 см и уровень 3039 %, соответственно (рис.).

Исследование потенциального микробного токсикоза почвы лесопитомника как по всхожести, так и по ин-гибированию развития длины корня проростка тест-культуры показало низкий и средний уровень микробиологической токсичности по сравнению с контрольной почвой (из-под леса). Почва Ермаковского лесного питомника является высокоокультуренной и может далее использоваться для получения здорового посадочного материала. Вариация микробного токсикоза от низкого до среднего уровня позволяет диагностировать относительно благоприятное фитосанитарное состояние. Однако всё же необходимо проводить мониторинг посевов, особенно кедра 1-го года вегетации, на наличие фитопатогенных микромицетов. Определение уровня токсичности необходимо для актуальной экологической оценки состояния почвы питомника, так как это позволяет увидеть потенциальную угрозу гибели сеянцев в результате накопления в почве определённого пула микроорганизмов.

Экологическая характеристика агропочв лесопитомников позволит выявить основные тенденции изменения её состояния и своевременно выработать меры по восстановлению уровня их плодородия.

Почва под сеянцами кедра 1-го года вегетации

Почва под сеянцами ели 2-го года вегетации Почва под сеянцами ели 1-го года вегетации

Пар

Контроль (почва из-под леса)

□ без крахмала ■ с крахмалом

2 3 4

Длина корня, см

0

1

5

6

Средние показатели длины главного корня проростков тест-культуры

Заключение. Простой, на первый взгляд, метод позволил адекватно оценить состояние почвы базового лесного питомника, являющегося поставщиком качественного посадочного материала в Красноярском крае. Интенсивность микробиологической токсичности нарастает к концу периода вегетации сеянцев, а по годам исследования (2017-2018 гг.) наибольшие значения установлены в 2017 году. В первом случае это может быть связано с развитием корневой системы сеянцев, а во втором - с наибольшим количеством осадков в данный период. Многолетний экологический мониторинг состояния почвы Ермаковского лесопитомника доказывает высокий уровень проводимых в нем агротехнических мероприятий, позволяющих сохранять почвенное плодородие на высоком уровне, иметь оптимальное фитосанитарное состояние и получать качественный урожай выращиваемых сеянцев хвойных культур. Одним из эффективных методов биологической диагностики можно считать метод оценки уровня микробного токсикоза почвы, необходимого для контроля качества посевов, особенно длительно эксплуатируемых почв лесных питомников.

Библиографический список

1. Малюта, О. В. Оценка почвенно-экологических условий выращивания сеянцев древесных растений методами биоиндикации и биотестирования (на примере лесных питомников Марий Эл) / О. В. Малюта. - Йошкар-Ола, 2000. - 22 с.

2. Фомина Н. В. Биотестирование почвы лесного питомника юга Красноярского края с помощью культуры Paramecium caudatum / Н. В. Фомина // Инновации в природообустройстве и защите в чрезвычайных ситуациях: материалы международной научно-практической конференции. - Саратов, 2018. - С. 156-159.

3. ГОСТ 17.4.3.01-83 ( СТ СЭВ 3847-82). Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб.

4. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Метод определения всхожести. □ Взамен ГОСТ 12038-66. □ Введ. с 1986 -01 - 07. □ М.: Изд-во стандартов, 1985. □ 57 с.

5. Методы почвенной микробиологии и биохимии / ред. Д. Г . Звягинцев. - М.: Изд-во МГУ, 1991. - 303 с.

6. Мирчинк, Т. Г. Почвенная микология / Т. Г. Мирчинк. - М.: МГУ, 1988. - 204 с.

7. Чеснокова, С. М. Биологические методы оценки качества объектов окружающей среды : учеб. пособие. Ч. 2. Методы биотестирования / С. М. Чеснокова, Н. В. Чугай. - Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2008. - 92 с.

© Фомина Н. В., 2018