Теоретическое и экспериментальное обоснование использования микробиологических показателей почв для оценки состояния экосистем Краснодарского края

• Автор: Назарько, Марина Дмитриевна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 391 с. : ил.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Состояние изученности микрофлоры почв Краснодарского края

1.1. Экологоагрохимическая характеристика почв степной, рисовой и горной экосистем Краснодарского края

1.2. Характеристика агроландшафтов Краснодарского края степной, рисовой и горной зон

1.3. Микрофлора почв, ее особенности и биохимические показатели в агрономических и природных ландшафтах
1.4. Основы системноэкологического анализа микробиологической и биохимической активности почв для микробиологической диагностики, биологической индикации и оценки устойчивости почв к деградации в результате интенсивного антропогенного воздействия

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Почвенноэкологические и климатические условия постановки и проведения исследований .

2.2. Объекты исследований

2.3. Отбор и подготовка почвенных образцов для микробиологического и ферментативного анализов

2.4 Количественный учет микроорганизмов

2.5. Выделение и изучение физиологоэкологических групп микроорганизмов
2.6. Выделение ризосферной и корневой микрофлоры растений
2.7. Выделение чистых культур микроорганизмов и их идентификация
2.8. Определение биологической активности почвы
2.9. Определение ферментативной активности почвы
2 Методы изучения микробных сукцессий в почве
2 Определение показателей степени минерализации органических веществ в почве
2 Определение дифференцированных показателей, характеризую 2 щих пространственную структуру микробного сообщества
2 Изучение роли микробиологического фактора в токсичности 3 окультуренной почвы
2 Методы исследования микробной деструкции нефти и смазоч 3 ных добавок для бурения
2. Определение эффективности использования биосорбента
2 Определение агрохимических характеристик почвы, тяжелых ме 5 таллов и пестицидов
2 Статистические методы исследований
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Микрофлора почв и ее распределение в экосистемах степной, ри 9 совой и горной зонах Краснодарского края
3.1.1. Биотические сообщества в почвах степной, рисовой и горной зо 9 нах Краснодарского края
3.1.1.1. Математический анализ зависимости микробиологических по 7 казателей почв степной, рисовой и горной экосистем
3.1.2. Количественный и качественный состав микрофлоры почв стен 4 ной, рисовой и горной зон Краснодарского края
3.1.3. Микрофлора окультуренных почвенных профилей степной, ри 4 совой и горной зон Краснодарского края
3.1.3.1. Математический анализ вертикальноярусного распределения 0 микроорганизмов в почвенных профилях степной, рисовой и горной
зон Краснодарского края
3.1.3.2. Оценка различий между окультуренными профилями разных 4 типов почв
3.1.4. Экологоагрохимическая и микробиологическая оценка почв се 1 верных районов Краснодарского края степной и рисовой зон
3.1.4.1. Оценка различий между почвами северных районов степной и
рисовой зон Краснодарского края
3.1.4.2. Математическое моделирование описания механизмов функционирования почвенных микробных комплексов и прогноза качества выращиваемого зерна
3.1.5. Изменение состава почвенных микромицетов при интенсивном антропогенном воздействии в северных районах Краснодарского края
3.1.6. Комплексная экологическая оценка состояния окультуренных почв разных типов использования степной, рисовой и горной зон Краснодарского края
3.1.6.1. Математический анализ изменчивости микробиологических и агрохимических показателей почв в различных агроценозах и природных экосистемах степной, горной и рисовой зон Краснодарского края
3.2. Биохимическая и микробиологическая активность почв природных и окультуренных экосистем
3.2.1. Ферментативная активность почв в естественных системах и агроэкосисгемах
3.2.2. Влияние бессменного способа возделывания сельскохозяйственных культур на состав и активность микробных сообществ черноземов Краснодарского края
3.2.3. Изучение почвенной микрофлоры бессменного пара и севооборота
3.2.4. Взаимоотношения между сельскохозяйственными культурами в совместном и чистом посевах и микробным комплексом почвы
3.3. Действие антропогенных факторов на микрофлору черноземов Краснодарского края
3.3.1. Роль микробиологического фактора в токсичности окультуренной почвы
3.3.2. Экологическая оценка влияния сжигания стерни на микрофлору и агрохимические показатели почвы
3.3.3. Влияние сжигания стерневых остатков на вертикальноярусное
распределение микроорганизмов и экологические показатели почвы
3.3.4. Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами и возможности ее
восстановления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Динамика гумуса и азота в почве. Гумус образуется в результате сложных биохимических процессов распада и синтеза органических веществ и взаимодействия их с жидкой, твердой и газообразной фазами почвы Тусв Н. А., . Таблица 5. Черноземы Кубани отличаются малогумусностыо пахотного слоя, поэтому проблема накопления и рационального использования гумуса данного слоя и вовлечение в активную деятельность гумуса глубоких слоев почвы имеет актуальное значение Симакин А. И., , . Гумусное состояние почв степной зоны и, прежде всего, основного пахотного фонда черноземов претерпело существенные изменения за период их использования в сельскохозяйственном производстве. За последние десятилетий они утратили более трети гумуса. Среднегодовые потери приближаются к 5 млн т или около 1,2 т с гектара пашни. За год содержание гумуса снижается на 0, , и эта величина остается стабильной на черноземах обыкновенных, типичных, выщелоченных табл. Известно, что из хорошо гумуссированных почв меньше вымывается питательных веществ, на них растения дольше вегетируют, а, следовательно, накапливают больше биомассы. Микроорганизмы и охрана почв, . Таблица 6. Дефицитный баланс гумуса складывается при недостаточном поступлении органических веществ в почву, т. Основным источником поступления органического вещества в пахотные почвы являются пожнивнокорневые остатки культур севооборота и органические удобрения. По культуры севооборота оставляют неодинаковое количество органического вещества. Например, в сумме надземной и подземной частей накапливают в тоннах на гектар озимая пшеница 3,2, горох 2,6, картофель 0,6, сахарная свекла 1,8, люцерна ,3 тга. В целом пропашные культуры меньше оставляют органического вещества в почве по сравнению с зерновыми и травами. Минерализация гумуса также различна под культурами зерновыми около 0,9 тга, пропашными 2,4 тга. Следовательно, насыщением севооборота разными культурами можно регулировать в определенной степени поступление органического вещества в почву Почвенноэкологические условия возделывания сельскохозяйственных культур, Фокин А. Д., . В некоторых хозяйствах продолжают практиковать сжигание стерневых остатков. Отдельные статьи посвящены вопросам влияния лесных пожаров на биологическое состояние почвы Сорокин Н. Д., Сорокин М. Д., Евграфова С. Ю., Гродницкая И. Д., . В них было показано, что в результате пожаров существенно изменяются физикохимические параметры и биологические свойства почвы севера Сибири. Рациональное использование почв требует систематического учета питательных веществ, отчуждаемых из нее в процессе сельскохозяйственного производства, и размеров их компенсации в основном за счет внесения минеральных и органических удобрений. Отчуждение питательных веществ складывается из выноса их урожаем, потерями при проявлении эрозионных процессов, газообразными потерями, выщелачиванием в подпочвенные горизонты. Если отчуждение преобладает над компенсацией, то складывается отрицательный баланс элементов питания в земледелии, и почва теряет плодородие. Постоянный положительный баланс всех элементов питания бывает только у целинных почв Щербаков Л. П., Васенев А. Н., . Высокоэффективными приемами в повышении почвенного плодородия во всех зонах края, подтвержденными не только полевыми опытами, но и производственными данными, являются удобрение соломой, навозом и применение пожнивных остатков сельскохозяйственных культур в качестве органических удобрений Булгаков Д. С., Апарин Б. Ф., . Установлено, что свежая растительная масса, богатая белками и углеводами, усиливает активность таких почвенных ферментов, как уреаза на , протеаза на , пнвертаза на , каталаза на , полифенолоксидаза на и др. Одновременно в несколько раз увеличивается активность основных почвенных, главным образом сапрофитных микроорганизмов, и в целом усиливаются обменные процессы в почве, положительно влияющие на основные элементы ее плодородия, особенно, биологической группы Лошаков В. Г., . Поданным О. М. Парипкиной и соавторов Паринкииа О. М., Клюева Н. В., Петрова Л.