Влияние пестицидов на биологическую активность чернозема типичного центральной зоны Северо-Западного Предкавказья

• Автор: Бурхан, Ольга Павловна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СТЕПЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 ЗАГРЯЗНЕНИЕ АГРОСИСТЕМ ПЕСТИЦИДАМИ

1.2. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ

1.2.1. Микробиологическая активность почв.

1.2.2. Ферментативная активность почв.

1.2.3. Гумусное состояние.

1.3 ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПЕСТИЦИДАМИ НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ.

1.3.1. Влияние пестицидов на микроорганизмы.

1.3.2. Общие закономерности изменения биологической активности по мере возрастания содержания в почве пестицидов.

2. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВА ГИЯ И СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМОВ ТИПИЧНЫХ.

2.1 ФИЗИКОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1.1. Геоморфология
2.1.2. Почвообразующие породы.
2.1.3. Климат.
2.1.4. Растительность.
2.2 ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ЧЕРНОЗЕМОВ ТИПИЧНЫХ
2.3 ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО.
3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 МЕТОДИКА ПОЛЕВЫХ И МОДЕЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.2МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕСТИЦИДОВ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ.
3.3 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ . ПОЧВЫ.
3.4 СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
4.1 ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО.
4.1.1. Влияние пестицидов на численность и соотношение основных групп почвенных микроорганизмов
4.1.2. Влияние пестицидов на дыхание почвы
4.1.3. Влияние пестицидов на целлюлозолитичсскую активность почвы
4.1.4. Влияние пестицидов на интенсивность накопления в почве свободных аминокислот
4.2.ИЗМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО
4.3 ИЗМЕНЕНИЕ ГУМУСНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕРНОЗЕМА.
ТИПИЧНОГО.
4.4 ВЛИЯНИЕ ПЕСТИЦИДОВ НА СОДЕРЖАНИЕ В ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ ПОДВИЖНЫХ ФОРМ АЗОТА И ФОСФОРА.
4.5 ВЛИЯНИЕ ПЕСТИЦИДОВ НА ФИТОТОКСИЧНОСТЬ.
ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО.
4.6 ВЛИЯНИЕ ПЕСТИЦИДОВ НА КИСЛОТНОЩЕЛОЧНЫЕ И ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ В ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ
4.6.1. Влияние пестицидов на почвы
4.6.2. Влияние пестицидов на ЕЬ почвы
4.7. СРАВНЕНИЕ ПЕСТИЦИДОВ ПО СТЕПЕНИ ИХ ТОКСИЧНОСТИ.
4.8 ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВЫ.
4.9 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В ЦЕЛЯХ МОНИТОРИНГА И БИОДИАГНОСТИКИ ПОЧВ.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОГО ИЗМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВЫ
4. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО И ЕГО УСТОЙЧИВОСТИ К ЗАГРЯЗНЕНИЮ
Приложения
Приложение 1. Влияние пестицидов на численность микроорганизмов в
черноземе типичном, млнг почвы
Приложение 2. Влияние пестицидов на численность Ахо1оЬас1ег в
черноземе типичном, комочков обрастания
Приложение 3. Влияние пестицидов на численность стрептомицетов в
черноземе типичном предкавказском, млнг почвы.
Приложение 4. Влияние пестицидов на содержание аммиачного азота
ЫМН4 в черноземе типичном предкавказском, мгкг.
Приложение 5. Влияние пестицидов на содержание минерального азота в
черноземе типичном, мгкг
Приложение 6. Влияние пестицидов на содержание подвижного фосфора
Р5 в черноземе типичном предкавказском, мгкг
Приложение 7. Влияние пестицидов на степень подвижности фосфорной
кислоты НЗР в черноземе типичном предкавказском, мгкг.
Приложение 8. Влияние пестицидов на всхожесть, длину корней, длину зеленой части озимой пшеницы в черноземе типичном предкавказском,
от контроля I 1
Приложение 9. Влияние пестицидов на содержание гумуса в черноземе
типичном.
Приложение . Влияние пестицидов на активность ка галазы в черноземе
типичном мл на 1 г почвы за 1 мин.
Литература


Во второй половине XX века стал особенно заметен вклад человека в общий баланс природных процессов. Помимо ранее существовавших на Земле основных круговоротов вещества и энергии геологического и биологического становится все более мощным третий основной круговорот, вызванный производственной деятельностью человека. Он может быть назван антропогенным или техногенным. От прежних круговоротов последний отличается тем, что включает в себя компоненты, ранее в природе не существовавшие. Кроме того, в отличие от прежних, естественных круговоротов, антропогенный носит замкнутый характер только в отдельных циклах, а в целом он разомкнут, хаотичен и неупорядочен. Поэтому он нарушает устойчивость природных процессов круговоротов, расшатывает их сбалансированность Бондарев, . Важная роль в этом загрязнении принадлежит избыточному поступлению в биосферу пестицидов. Среди химических элементов, составляющих пестициды, многие являются микроэлементами, биологически важными для живых организмов. Они являются необходимыми и незаменимыми в качестве компонентов биокатализаторов и биорегуляторов важнейших физиологических процессов Остроумов, Островская, . Однако избыточное содержание этих элементов в различных объектах биосферы оказывает угнетающее и даже токсическое действие на живые организмы. Пахотные земли, также, загрязняются через атмосферу, специфически, при применении пестицидов, удобрений и использовании сточных вод Торшин, Удельнова, Ягодин, . Одна из важнейших особенностей этих загрязнений заключается в переводе их в неустойчивые геохимические формы. Они подвергаю гея окислению, их растворимость резко возрастает. Растворимые соединения вовлекаются в биологическую миграцию. В биологической миграции антропогенные химические элементы не включаются в процесс самоочищения. Их концентрации могут лишь разбавляться в ходе миграции. Они подвергаются всем типам мифации и биологическим круговоротам, зафязняя жизнеобеспечивающие среды воду, воздух, пищу Торшии, Удельнова, Ягодин, . Почва это весьма специфический комплекс биосферы, так как она не только геохимически аккумулирует компоненты зафязнений, но и выступает как природный буфер, контролирующий перенос химических элементов и соединений в атмосферу, гидросферу и живое вещество. Химические элементы, поступающие из различных источников, попадают в конечном итоге на поверхность почвы. На поверхность почвы пестициды поступают в различных формах. Это оксиды и различные соли металлов, как растворимые, так и практически нерастворимые в воде сульфиды, сульфаты, арсениты и др В составе минеральных удобрений одного из источников загрязнения окружающей среды. Большая часть пестицидов закрепляется в гумусовых горизонтах почвы. Они сорбируются на поверхности почвенных частиц, связываются с органическим веществом почвы, в частности в виде элемснтноорганнческих соединений, аккумулируются в гидроксидах железа, входят в состав кристаллических решеток глинистых минералов, дают собственные минералы в результате изоморфного замещения, находятся в растворимом состоянии в почвенной влаге, и газообразном состоянии в почвенном воздухе, являются составной частью почвенной биоты Александрова, Глазовская, Кулматов, Ильин, Орлов и др. Добровольский, Вгшпшег е а1. С составляющими твердой фазы почвы химические вещества пестицидов связаны как прочными хемосорбционными связями, так и связями, допускающими катионный обмен, их обменные формы составляют незначительную часть общей массы элементов, находящихся в почве Добровольский, . Влияние пестицидов на почвенную биоту зависит прежде всего от концентрации токсичных соединений в почве. Степень подвижности химических элементов зависит от геохимической обстановки и уровня техногенного воздействия Ладонии и др. Усиление окислительных условий и увеличение среды снижают степень токсичности пестицидов в следуещем ряду серозем чернозем дерновоподзолистая почва Горбатов, Обухов, . Основным процессом, контролирующим уровень концентрации химических веществ в почвенных растворах, является не осаждение труднорастворимых соединений, а различные адсорбционные механизмы Горбатов, .