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

ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет», ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Теоретическое и экспериментальное обоснование использования микробиологических показателей почв для оценки состояния экосистем Краснодарского края Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет», ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет». Защита диссертации состоится 2008 г. на заседании диссертационного совета ДМ 212.256.09 в Ставропольском государственном университете по адресу: 355009, г.В Краснодарском крае помимо влияния современных технологий интенсивного земледелия - применения минеральных удобрений и пестицидов, существует также проблема нефтяного загрязнения, негативно изменяющего физико-химические и биологические свойства почвы. Актуальность темы подтверждается ее соответствием НТП Минобразования России «Научные исследования высшей школы по технологии живых систем», а также положениям Федерального закона России «Об охране окружающей среды» статьи 70 «Научные исследования в области охраны окружающей среды» (2001 г.) и Краснодарской краевой целевой программы «Об обеспечении плодородия земель сельскохозяйственного назначения на территории Краснодарского края» (2004 г.), среди целей и задач которой разработка показателей оценки негативного воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду и обоснование методов по сохранению и реабилитации природного потенциала России. провести классификацию районов Краснодарского края по комплексу микробиологических и агрохимических показателей их почв; На основании проведенных экспериментальных исследований и их теоретических обобщений сформулировано ключевое положение о возможности направленного восстановления почвы путем модификации ее ферментативной активности, связанной с внесением иммобилизованных на углеродном сорбенте микроорганизмов, дефицитных для конкретной экосистемы, подвергшейся антропогенному воздействию, включая загрязнения почвы нефтью и нефтепродуктами, позволяющее решить важную народнохозяйственную задачу восстановления плодородия почв. Рекомендованы методы диагностики состояния почв по выявленным наиболее информативным микробиологическим и биохимическим показателям, позволившим количественно оценить интенсивность и направленность эколого-биохимических процессов, формирующих химический состав почв агроландшафтных систем Краснодарского края, а также технологическое качество выращиваемого зерна.Даны представления о возможности использования информации об изменениях в комплексе почвенных микроорганизмов, как неотъемлемой части биогеоценозов, для диагностики состояния экосистем, подвергшихся антропогенному воздействию, обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы, задачи и ее научная концепция.О различии свидетельствует распределение точек отдельных проб в пространстве двух дискриминантных функций, представленное на рисунке 1, где четко разделяются три «облака» точек, соответствующие экосистемам разных почвенных зон, при этом областей перекрывания зон нет. *Степная зона: 1 - чернозем типичный сверхмощный малогумусный агроценоза; 2 чернозем типичный сверхмощный слабогумусный агроценоза; 3, 4 - чернозем выщелоченный сверхмощный малогумусный агроценоза; 5 - чернозем обыкновенный сверхмощный малогумусный агроценоза; рисовая зона: 6 - рисовый аллювиальный луговой насыщенный среднемощный малогумусный агроценоза; 7 рисовый аллювиальный луговой насыщенный среднемощный малогумусный луга; 8, 9 рисовый аллювиальный луговой насыщенный среднемощный малогумусный рисового чека; горная зона: 10 - луговой аллювиальный насыщенный среднемощный слабогумусный агроценоза. В ходе дальнейших исследований на основании сравнения экосистем северных районов Краснодарского края (степной и рисовой зон) по комплексу из четырнадцати микробиологических и экологоагрохимических показателей почв с использованием кластерного анализа было выделено четыре кластера районов. Оценка зависимости показателей, характеризующих технологическое качество зерна пшеницы, выращенной в Ленинградском районе (2000 г.), от микробиологических и агрохимических характеристик почвы, была выполнена на основе построения прогностических уравнений, позволяющих получать прогноз значения того или иного показателя. Уравнение множественной регрессии, описывающей зависимость содержания белка в зерне пшеницы от микробиологических характеристик почвы, имеет вид: Б = - 4,607 · Ом - 0,087 · Аф 0,119 · Аа 4,466 · Г - 0,805 · Аз 47,690, где Б - содержание белка в зерне, %; Ом - общее количество микроорганизмов в почве, клеток/г АСП; Аф - численность аммонифицирующих микроорганизмов, клеток/г АСП; Аа - численность аминоавтотрофных микроорганизмов, клеток/г АСП; Г - численность гумусоразлагающих микроорганизмов, клеток/г АСП; Аз - относительная плотность азотфиксирующей микрофлоры, %.

Основное содержание работы