Стійкість мікробних угруповань ґрунту до генотоксичного впливу деяких пестицидів - Автореферат

ІНСТИТУТ МІКРОБІОЛОГІЇ І ВІРУСОЛОГІЇ ім.Робота виконана у відділі загальної і грунтової мікробіології Інституту мікробіології і вірусології ім. Науковий керівник: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Іутинська Галина Олександрівна, Інститут мікробіології і вірусології ім. Заболотного НАН України, завідувач відділу загальної і грунтової мікробіології Заболотного НАН України, завідувач відділу фітопатогенних бактерій. доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Надкернична Олена Володимирівна, Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН України, завідувач відділу біологічного азоту Захист відбудеться “16” березня 2005 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.233.01 Інституту мікробіології і вірусології ім.Переважна більшість дослідників [Круглов, 1991; Благодатская, 1996; Матаруева, 1998] визнають, що пестициди проявляють токсичну дію, яка веде до зменшення чисельності мікроорганізмів у ґрунті і пригнічення їхньої біохімічної активності. Стійкість мікробного ценозу ґрунту - це властивість зберігати структуру і характер функціонування за дії несприятливих факторів природного або антропогенного походження (резистентна стійкість) та здатність повертатись у вихідний стан після відхилень (пружна стійкість) [Одум, 1986; Хитров, 2003]. Метою даної роботи було вивчення резистентної стійкості окремих культур і мікробного угруповання ґрунту вцілому до токсичної та мутагенної дії біологічних і хімічно синтезованих пестицидів, дослідження пружної стійкості мікробних угруповань за здатністю відновлювати свої функції після контакту з пестицидами. Виходячи з мети досліджень, вирішувались такі завдання : · визначити стійкість мікробних угруповань ґрунту, які сформувались за різних агротехнологій вирощування озимої пшениці, до токсичної і мутагенної дії пестицидів; · дослідити здатність мікробного ценозу ґрунту відновлювати чисельність і фізіологічну активність після контакту з пестицидами.В огляді літератури подана характеристика пестицидів як факторів впливу на ґрунтову мікробіоту, наведені дані щодо генетичних пошкоджень і механізмів мутаційного процесу у мікробній клітині, висвітлюється взаємодія мутагенів з ДНК на молекулярному рівні.Обєктами досліджень були: 1) мікробний ценоз чорнозему звичайного, зразки ґрунту були відібрані в польових дослідах Національного аграрного університету на базі корпорації “Агро-Союз”, селище Майське, Дніпропетровської області; 2) ауксотрофні мікроорганізми, які використовуються в тесті Еймса: Escherichia coli WP2, Salmonella thyphimurium TA100 і Salmonella thyphimurium ТА98; 3) ґрунтові мікроорганізми Micrococcus luteus CCM 248 і Stenotrophomonas maltophilia УКМ В-257 (штами із Української колекції непатогенних мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології). Досліджували також дію препаратів гербіцидної дії - раундапу (48%-ний водний розчин солі гліфосату) і діалену (36,1%-ний водний розчин 2,4-Д і 3,6%-ний розчин дикамбу). Позитивними контролями були стандартні мутагени: K2Cr2O7 в концентрації 100 мкг/мл в рідкій культурі та 100 мкг/чашку [Емнова и др., 1991, Кузнецова и др., 2003] і N-метил-N’-нітро-N-нітрозогуанідин (МННГ) в концентраціях 1, 10 і 100 мкг/чашку [Миллер, 1976]. Досліджували ґрунт під озимою пшеницею, яка вирощувалась за різними агротехнологіями: біологічною (обробіток ґрунту - 4-5 см, без пестицидів), традиційною (оранка - 25-30 см, гербіцид діален - 2,5 л/га), хімічною (раундап - 4 л/га, діален - 2,5 л/га, без обробітку ґрунту) і мінімальною (обробіток ґрунту - 4-5 см, діалену - 2,5 л/га). Для визначення токсичного і мутагенного впливу фунгіцидів на ґрунтову мікробіоту суспензію ґрунту засівали на рідке мінеральне середовище з фунгіцидом і інкубували 2 доби на качалках при 28 0С і 240 об/хв.Проведені дослідження мікробних оценозів чорноземного ґрунту, які сформувалися за умов застосування різних агротехнологій вирощування озимої пшениці (біологічної, традиційної, хімічної і мінімальної) показали, що у середньому за вегетаційний період найбільша кількість грибів, стрептоміцетів, амоніфікуючих, амілолітичних, оліготрофних, гуматрозкладаючих бактерій була виявлена у ґрунті за умов біологічної агротехнології і перевищувала їх кількість за умов традиційної агротехнології в 1,7 - 3,3 рази. При хімічній агротехнології порівняно з біологічною, кількість ґрунтових стрептоміцетів, амоніфікаторів, амілолітиків була меншою в 3,0 - 3,6 рази, а грибів, педотрофних, оліготрофних, гуматрозкладаючих бактерій - в 1,6 - 2,2 рази (табл.1). Стійкість природних мікробних асоціацій ґрунту до дії фунгіцидів характеризували їх виживанням та частотою індукції резистентності до стрептоміцину. Стійкість мікробного ценозу до токсичної дії фунгіцидів суттєво залежала від агротехнології вирощування: найбільш стійкими виявилися мікробні асоціації за умов біологічної агротехнології, при хімічній агротехнології виживання мікроорганізмів було найнижчим.