CC BY
16УДК: 631. 51. 445. 4.
Савкина Е.В.
НЕМАТОДНЫЕ КОМПЛЕКСЫ В СЕРОЗЕМАХ ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Казахский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии им. У.У.
Успанова, 050060, Алматы, пр-т аль-Фараби, 75 в, Казахстан
Аннотация. В статье приводятся данные по фаунистическому составу и плотности почвенных нематод на полях хлопчатника в сероземах Южно-Казахстанскои области при различной степени засоления почвы. Состав трофических групп изучался в зависимости от способа питания. Засоление почвы снижало плотность нематод и их биоразнообразие. Ключевые слова: нематоды, серозем, засоление почвы, Южно-Казахстанская область.
ВВЕДЕНИЕ новить роль нематод в процессах почво-
В Южно-КазахстанскоИ области сте- образования, а также в заболеваниях рас-
пень засоленности почв варьирует от тении. Нематоды часто являются пере-
незасоленных до средне- и сильно- засо- носчиками заболевании растении или
ленных. Орошаемое земледелие возмож- могут вызывать специфические немато-
но применять при проведении мероприя- дозы сельскохозяиственных культур.
тии по борьбе с засолением. При слабом Распределение почвенных нематод
засолении почв урожаиность хлопчатни- по глубине почвенного профиля имеет
ка уменьшается на 20-30 %, а при сильном свои закономерности [3, 4]. В агроценозах
- на 80-90 % [1]. большинство почвенных нематод кон-
Изучение влияния засоления почв на центрируется в ризосфере, т.е. в зоне раз-
почвенных нематод представляет вития корнеи растении. При этом обнару-
научныи и практическии интерес, так как живаются положительные коррелятив-
засоление почв является фактором, сни- ные связи с растениями [5].
жающим урожаи сельскохозяиственных Антропогенньш фактор, в частности,
культур, а данных о влиянии засоления выращивание хлопка в течение длитель-
почвы на нематод в обследуемом регионе, ного времени, имеет решающее значение
в литературе мало. Кроме этого, мало в возрастании численности и распростра-
исследованным является вопрос о влия- нении паразитических нематод [6]. К
нии засоления почвы на паразитических антропогенным факторам относятся так-
нематод, которые вызывают специфичес- же карантинные мероприятия, предшес-
кие заболевания растении. твенники и севооборот, приемы обработ-
При применении агротехнических ки почвы, внесение удобрении, пестици-
приемов состав почвеннои фауны меня- дов, освоение целинных и залежных
ется. Изменения состава почвеннои фау- земель и др. Абиотические факторы сре-
ны и, в частности, нематод сказываются ды - температура и влажность, содержа-на состоянии растении, плодородии и мик- ние кислорода, тип почвы, ее механичес-
робиоценозах почвы. Видовои и количес- кии состав, кислотность, содержание гуму-
твенныи состав, распределение в почве са и др. также деиствуют на почвенных
беспозвоночных животных тесно связано нематод [7]. Как первично водные орга-
с распределением и содержанием гумуса в низмы, они исключительно чувствитель-
почвенном профиле [2]. В связи с этим ны к снижению влажности. К биотичес-
необходимо накопление материала по ким факторам относятся: межвидовые
фаунистическому разнообразию, группи- связи, хищники, болезни и паразиты нема-
рованию таксонов, динамике численнос- тод и внутривидовые - плотность, плодо-
ти, соотношению между трофическими витость возрастнои и половои состав
группами. Эти исследования помогут уста- популяции.
45
Вследствие своей многочисленности, широкого распространения и приспособленности к различным источникам питания, почвенные нематоды осуществляют значительные биогеоценотические функции. Совместно с почвеннои микрофло-рои они участвуют в разложении и преобразовании органического вещества, делая его доступным для растении, грибов и бактерии. Нематоды - бактерио- и микофаги регулируют численность грибов и бактерии, как подавляя, так и стимулируя их размножение и развитие [8, 9]. Паразитические нематоды воздеиствуют на растение-хозяина, что влияет на количество и состав поступающеи в почву фитомассы.
Несмотря на чрезвычаино широкое распространение в природе, отдельные виды нематод приурочены к определенным условиям и среде обитания, при отсутствии которых они существовать не могут [10, 11]. В связи с этим, фауна нематод приобретает огромное значение с точки зрения биоиндикации различных почвенно-экологических условии [12]. Однако имеющихся в литературе данных недостаточно, нет комплекснои оценки влияния различных почвенно-эколо-гических факторов на фауну нематод.
Таблица 1. Плотность семейств почвенных области
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Исследования почвенных нематод проводили в сероземах Южно-Казах-станскои области на целине и посевах хлопчатника в 2013 году. Исследования проводились на полях Казахского НИИ хлопководства. Исследовали целину, неза-соленныи, и сильно засоленныи участки. Пробы отбирали веснои и осенью на глубину от 0 до 30 см через каждые 10 см. Всего было собрано и проанализировано 18 проб. Нематод выделяли вороночным методом Бермана при помощи воронок и ватных фильтров из объема почвы 50 см3 при экспозиции 24 часа. Затем их фиксировали 4 % формалином. Выделение нематод проводили из каждои пробы в 3-х крат-нои повторности. Нематод подсчитывали под бинокуляром МБС-9. Затем приготовили на предметных стеклах временные препараты по методу Кирьяновои [13] и определяли нематод под микроскопом.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ материала показал, что в сероземах в 2013 году было обнаружено 10 семеиств почвенных нематод. Причем на целине - 8 семеиств, на незасоленном участке 7 семеиств, на сильно засоленном -5 семеиств (таблица 1). Фаунистическии состав нематод на целине богаче, чем на нематод в сероземах Южно-Казахстанской
Семеиства нематод Целина Незасоленныи участок Сильно засоленныи участо к
0-10 10-20 20-30 0-10 10-20 20-30 0-1 0 10-2 0 20-30
Rhabditidae 7,7 31,9 7,3 1,2 9,4 3,1
Cephalobidae 3,8 15,9 7,3 36,3 37,8 16,7 13,0 12, 5 11, 3
Panogrolaimidae 1,9 10,6 - 6,3 7,6 4,2 4,8 12,8 2,9
Aphelenchidae 1,9 5,3 - 2,5 5,0 4,2 - 3,1 2,9
Aphelenchoididae - 5,4 - - - - - 3,1
Tylenchidae - - - 1,2 2,5 4,2 1,1 - -
Pаratylenchidae - 5,3 - - - - - - -
Pratylenchidae 17,4 5,3 2,4 - - - - - -
Dorylaimidae - 5,3 - 2,5 2,5 - - - -
Qadsianematidae - - - 1,3 2,5 - - - -
Всего нематод: 32,7 85,0 17,0 51,3 58,0 29,3 28,3 34, 7 20, 0
Всего семейств: 5 8 3 7 6 4 4 5 4
Примечание: плотность нематод представлена в экземплярах в 50см 3 почвы
незасоленном и засоленном участках посевов хлопчатника. На участках посевов хлопчатника обитают преимущественно широко распространенные виды. Причем, рабдитиды, цефалобиды и паног-ролаимиды встречаются во всех биотопах, а виды остальных семеиств распределены неравномерно.
Количественныи состав. На целине плотность нематод составляла 32,7 экз. (таблица 1). Вглубь разреза до 20 см она в 2,6 раза повышалась, а до глубины 30 см снижалась в 5 раз. На целине на глубине 10-20 см плотность нематод была в 1,5 раза выше, чем на незасоленном и в 2,4 раза выше, чем на засоленном участках. Таблица 2 - Процент семеиств нематод в се
На незасоленном участке плотность нематод мало отличалась на глубине 0-10 и 1020 см, а на глубине 20-30 см она была в 2 раза ниже. На сильно засоленном участке в поверхностном слое почвы 0-20 см плотность нематод была в 1,8 раза ниже, чем на незасоленном, причем повышение плотности произошло за счет нематод семеиства Cephalobidae, питающихся сап-робиосом и участвующих в образовании гумуса. На целине на глубине 10-20 см плотность нематод выше, чем на незасо-ленном и засоленном участках. При засолении почвы наблюдалась тенденция к снижению плотности нематод.
оземах Южно-Казахстанскои области
Семеиства нематод Целина Незасоленныи участок Сильно засоленныи участок
0-10 10-20 20-30 0-10 10-20 20-30 0-10 10-20 20-30
Rhabditidae 23,5 37,5 42,9 2,4 - - 33,3 9,1 -
Cephalobidae 11,8 18,7 42,8 70,7 65,2 57,0 45,8 36,4 56,5
Panogrolaimidae 5,9 12,5 - 12,3 13,0 14,3 16,7 36,3 14,5
Aphelenchidae 5,9 6,2 - 4,9 8,7 - - 9,1 14,5
Aphelenchoididae - 6,3 - - - 14,3 - 9,1 -
Tylenchidae - - - 2,4 4,4 - 4,2 - -
Pаratylenchidae - 6,3 - - - - - - -
Pratylenchidae 52,9 6,2 14,3 - - - - - -
Dorylaimidae - 6,3 - 4,9 4,4 - - - -
Qadsianematidae - - - 2,4 4,3 14,3 - - 14,5
Качественныи состав. В целинных почвах преобладали нематоды семеиства Rhabditidae, которые на разнои глубине составляли 23,5 - 42,9 % от общеи численности нематод (таблица 2). Второе место по фаунистическои значимости на целине занимало семеиство Cephalobidae, составляющее 11,8 - 42,8 %. На целине на глубине 0-10 см на первом месте - семеиство паразитических нематод Pratylenchidae, составляющие 52,9 % (таблица 2). Паразитические нематоды при распашке целинных земель могут переходить в агроценозы и быть причинои фитогель-минтозов сельскохозяиственных растении. [14]. Таким образом, фаунистическая значимость семеиств на целине распола-
галась в такои последовательности: Rhabditidae (Pratylenchida) > Cephalobidae. На посевах хлопчатника (незасоленном и засоленном участках) преобладали нематоды сем. Cephalobidae, составляющие 36,4 - 70,7 % (таблица 2). На втором месте Panogrolaimidae, составляющее 12,3 - 36,3 %. Фаунистическая значимость семеиств на посевах хлопчатника располагалась в последовательности: Cephalobidae> Panogrolaimidae (Rhabditidae) > Aphelenchidae (Aphelenchoididae).
Трофическая структура. Согласно тро-фическои классификации Етеса [15], осно-ваннои на способе питания и особенностях строения и функционирования рото-вои полости и пищевода, обнаруженные
нематоды относятся к 4 трофическим группам: бактериотрофы, микотрофы, политрофы, фитотрофы.
Потребители бактерии, бактериотрофы - свободноживущие нематоды, среди которых многие виды питаются только бактериями, всегда обильны в почве. У этих нематод «рот» или стома похожа на широкую трубу для заглатывания бактерии. Эта группа включает отряд Rhabditida, реже - другие отряды. Эти нематоды участвуют в разложении органики. Бактериотрофы в нашем материале были представл ены семеиств ам и Rhabditidae, Cephalobidae.
Потребители грибов, микотрофы. Эта группа питается грибами и использует свои стилет для прокалывания гифы гриба. К ним относятся многие представители отряда Aphelenchida. Они играют важную роль в разложении органического вещества. Наряду с бактериофагами они участвуют в минерализации почвы, в круговоротах веществ, возвращая питание растениям. В исследуемых почвах были обнаружены микотрофы семеиств:
Aphelenchidae, Aphelenchoididae, которые питаются грибами p. Fusarium, также обнаруженными в этих же биотопах.
Политрофы - это те виды нематод, которые могут питаться более чем одним видом пищи. Некоторые всеядные могут быть хищниками при отсутствии их характерного питания. Представители отряда Dorylaimida могут питаться грибами, водорослями и другими животными. Политрофы были представлены семе-иствами: Dorylaimidae, Oadsianematidae, Panogrolaimidae.
Потребители растении, фитотрофы -хорошо изученные растительноядные паразиты. Они питаются на корнях растении, прокалывая ткани корня, и высасывают содержимое клеток. Эндопаразиты проникают в корни и могут жить и питаться внутри них. Эктопаразиты остаются в почве и питаются на поверхности корнеи. Эта группа включает много видов отряда Tylenchida. Фитотрофы были представлены семеиствами - Tylenchidae, Paratylenchidae, Pratylenchidae. Фитотро-фы приносят огромньш вред урожаям рас-
Трофическая структура сообщества нематод
во
50 4D 30 20 10
L
0-10 10-20 20-30 0-10 10-20 20-30 0-10 10-20 20-30
Целина Не засоленный участок Сильно засоленный
участок
■ Бактериотрофы «Микотрофы «Политрофы «Фитотрофы
Рисунок 1 - Плотность трофических групп нематод в сероземах Южно-
Казахстанскои области
тении по всему миру. Вредоносность нематод - паразитов растении зависит от многих факторов, таких как вида и устоичи-вости растении, типа почвы, севооборотов, плотности нематод и других. Например, севообороты могут значительно уменьшить плотность и вредоносность популяции растительноядных нематод.
Анализ материала показал, что плотность экологических групп нематод в сероземах Южно-Казахстанскои области на участке целины на глубине 10-20 см -наибольшая (рисунок 1). На сильно засоленном плотность бактериотрофов снизилась в 2 раза по сравнению с целинои и
Таблица 3 - Процент экологических г Южно-Казахстанскои области
в 1,6 раза по сравнению с незасоленным участком. Плотность остальных экогрупп на незасоленном и засоленном участках значительно снижалась по сравнению с целинои (рисунок 1).
Анализ процентного соотношения экогрупп показал, что во всех биотопах преобладали бактериотрофы которые составляли на целине и незасоленном участке до
85.7 %, на сильнозасоленном участке - до
95.8 % (таблица 3). Преобладание нематод распределялось в следующем порядке: на целине - бактериотрофы> микотрофы (фи-тотрофы); на не засоленном - бактериот-рофы > микотрофы (фитотрофы) > полит-
эупп почвенных нематод в сероземах
Экогруппы Целина Незасоленный участок Сильно засоленньш участок
0-10 10-20 20-30 0-10 10-20 20-30 0-10 10-20 20-30
Бактериотрофы 41,2 68,7 85,7 85,3 78,2 71,4 95,8 81,8 71,4
Микотрофы 5,9 12,5 - 4,9 8,7 14,3 - 18,2 28,6
Политрофы - 6,3 - 7,3 8,7 - - - -
Фитотрофы 52,9 12,5 14,3 2,4 4,4 14,3 4,2 - -
рофы, на засоленном - бактериотрофы > микотрофы > фитотрофы).
Чтобы охарактеризовать те или иные особенности формирования и развития экосистем почвы необходимо изучать качественныи и количественныи состав всех ее компонентов, в том числе и живых организмов. Показателем состояния почвенных экосистем являются почвенная флора и фауна. Засоление почвы снижало плотность почвенных нематод, их биоразнообразие и трофическую структуру.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В сероземах Южно-Казахстанскои области на целине и посевах хлопчатника было обнаружено 10 семеиств почвенных нематод. Причем на целине - 8 семеиств, на незасоленном участке - 7 семеиств, на сильно засоленном -5 семеиств. Различия фаунистического состава в почве обоих участков наблюдались, в основном, за
счет редко встречающихся нематод. Фау-нистическое разнообразие нематод в естественном биогеоценозе (целина) было выше, чем в агроценозе (посевы хлопчатника). Плотность нематод на целине, незасоленном, засоленном участках вглубь разреза снижалась. На целине на глубине 10-20 см плотность нематод была в 1,5 раза выше, чем на незасолен-ном и в 2,4 раза выше, чем на засоленном участках. Повышение плотности нематод наблюдалось, в основном, за счет семе-иства Rhabditidae. На сильно засоленном участке в поверхностном слое почвы 0-20 см плотность нематод была в 1,8 раза ниже, чем на незасоленном. При возрастании суммы солеи в почве наблюдалась тенденция к снижению плотности нематод, однако иногда возрастала плотность нематод отдельных семеиств.
Ф аун и с т и ч е с к а я з н ач и м о с т ь семеиств на целине располагалась в такои последовательности: Rhabditidae
(Pratylenchida)> Cephalobidae. Фаунисти- фитотрофы. Плотность всех экологичес-
ческая значимость семейств на посевах ких групп при засолении почвы значи-
хлопчатника уменьшалась в ряду: тельно снижалась. На сильно засоленном
Cephalobidae> Panogrolaimidae участке плотность бактериотрофов сни-
(Rhabditidae)> Aphelenchidae жалась в 2 раза по сравнению с целинои и
(Aphelenchoididae). в 1,6 раза по сравнению с незасоленным
Трофическая структура комплекса участком.
нематод целины и посевов хлопчатника Засоление почвы снижало плотность
представлена трофическими группами: почвенных нематод, их биоразнообразие
бактериотрофы, микотрофы, политрофы, и упрощало трофическую структуру.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Сулеименов Б.У, Сапаров А. С., Джаланкузов Т.Д. Влияние орошения и удобрения на химические своиства орошаемых светлых сероземов южного Казахстана. // Почвоведение и агрохимия. -А.: 2009. -№1 - С. 56-65.
2 Гиляров М. С. Зоологическии метод диагностики почв. - М.: Наука, 1965. - 278 с.
3 Губина В. Г. Нематоды хвоиных пород. - М.: 1980. - 188 с.
4 Кирьянова Е.С. Некоторые проблемы нематодологии растении, почвы и насекомых. - Самарканд: 1961. - 160 с.
5 Соловьева Г. А. Принципы и методы экологическои фитонематологии, - Петрозаводск: 1985. - 159 с.
6 Freeman D.W., Ettema C.H. Assessing nematode communities in agroecosystems of farying human intervention // Agric. Ecosyst. Enfiron. - 1993. - Vol. 45. - Р. 239-261.
7 Соловьева Г.И. Экология почвенных нематод. - П.: Наука, 1986. - 247с.
8 Woods L.E., Cole C.V., Elliott E.T., Anderson R.V., Coleman D.C. Nitrogen transformations in soil as affected by bacterial-microfaunal interactions. // Soil Biol. Biochem. - 1982. - Vol. 14. - P. 93-98.
9 Wasilewska L., Bienkowski P. Experimental study on the occurrence and activity of soil nematodes in decomposition of plant material. // Pedobiologia. - 1985. Vol. 28. - N 1. - Р. 4157.
10 Султаналиева Г.Б. Свободноживущие и фитопаразитические нематоды основных типов почв Иссык-Кульскои котловины: автореф. ... канд. б.н. - Бишкек: 1996. - 25с.
11 Поирас Л.Н. Фауна нематод винограда (Vitis vinifera L.) в республике Молдова и ее эколого-хозяиственное значение: автор, ... дисс. док. б.н. - Кишинев: 1996. - 23 с.
12 Wasilewska L. Soil invertebrates as bioindicators, with special reference to soil-inhabiting nematodes. // Russian Journal of Nematology. - М.: 1997. Vol. 5. - N 2. - Р. 113-126.
13 Кирьянова Е. С., Кралль Э.Л. Паразитические нематоды растении и меры борьбы с ними.- Л.: Наука ,1969. - Т. 1. - 447 с.
14 Тулаганов А.Т. Нематоды растении и почвы Узбекистана. - Ташкент: 1972. - 356
с.
15 Yeates GW, Bongers T, de Goede RGM, Freckman DW, Georgieva SS. Feeding habits in soil nematode families and genera- an outline for soil ecologists. // J. Nematol. - 1993. - Vol. 25: - С. 315-331.
TYftlH Е.В. Савкина
ОЦТУСТ1К КАЗАХСТАН ОБЛЫСЫНЫН, БОЗ ТОПЫРАК;ТАРЫНДАFЫ НЕМАТОДТАР КЕШЕНДЕР1 в.О. Оспанов ат. Казац топырацтану жэне агрохимия гылыми зерттеу институты. 050060,
Казацстан, Алматы, аль-Фараби дацг, 75в
Ма;алада топырак;тары эртYрлi дэрежеде туздалган ОцтYCтiк Казакртанньщ ма;та егiлген боз топыра;тарындагы топыра; нематодтарынын фауналы; ;урамы жэне тыгыздыгы бойынша деректер кел^рыген. Трофикалы; топтардын ;урамы коректену эдгсше байланысты зерттелдi. Топыра;тын туздануы нематодтардын, тыгыздыгын жэне олардын биологиялы; алуантYрлiлiгiн твмендеттi.
SUMMARY E.V. Savkina
NEMATODES COMPLEXES IN SIEROZEMS OF THE SOUTH KAZAKHSTAN AREA Kazakh Research Institute of Soil Science and Agrochemistry named after U. U. Uspanov, Al Faraby Ave., 75b, 050060, Almaty, Kazakhstan
The data of soil nematodes fauna and density on the fields of cotton plant on virgin soil and at the different degree of salinization are in the article. The composition of ecological groups of nematodes studied depending of the method of feed. A soil salted reduced the nematodes density and diversity.
