CC BY
28
502(470.62)
МИКОФЛОРА ОКУЛЬТУРЕННЫХ И ПРИРОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ СЕВЕРНЫХ РАЙОНОВ КУБАНИ
М.Д. НАЗАРЬКО, В.Г. ЛОБАНОВ
Кубанский государственный технологический университет
На формирование сообщества грибов в экосистеме оказывают влияние не только природа трофической связи, но и почвенно-географические, физико-химические и антропогенные факторы, которые в комплексе с природными могут привести к нарушению устойчивости комплексов микромицетов [1].
Формирование микоценозов в почве зависит от ее различных свойств и химического состава, в особенности от степени насыщенности почвы органическими веществами и физиологических особенностей самих микромицетов [2].
В настоящем исследовании проведен сравнительный анализ окультуренных почв и естественных ценозов северных районов Кубани, основанный на фоновой съемке.
Численность и структуру комплекса почвенных микромицетов определяли методом посева разведений почвенной суспензии на плотную питательную среду Чапека; видовую идентификацию проводили, используя определители [3, 4].
Для характеристики своеобразия состава разных микоценозов и выделения комплекса типичных видов использовали показатель пространственной встречаемости, определяемый по формуле
п
р = —-100Гц
ж
где п - количество образцов, в которых обнаружен данный вид; N - общее количество исследованных образцов [5].
Виды с пространственной частотой встречаемости выше 60% относили к доминирующим, выше 30% - к часто встречающимся, ниже 10% - к случайным. Распределение видов и определение частоты их встречае-
мости позволило охарактеризовать структуру комплекса микромицетов.
В качестве агрохимических показателей плодородия почвы исследовали процентное содержание гумуса и валового азота.
Показатели плодородия и численности микромице-тов в почвах разных агроландшафтных систем представлены в табл. 1.
Количественное содержание почвенных грибов в посевах пшеницы выше. Различия биогенности почв под пшеницей и подсолнечником могут быть объяснены различием в количестве и химическом составе поступающих в почву растительных остатков. Известно, что корневая система пшеницы является более ценным питательным субстратом для почвенных микромице-тов, так как состоит из мелких корней, содержащих 0,94% азота. Большую часть корневой системы подсолнечника составляют грубые корни, содержание азота в которых лишь 0,33% [6]. Корни пшеницы выделяют различные органические кислоты - уксусную, щавелевую, лимонную, яблочную, которые приводят к подкислению почвенного раствора.
С другой стороны, такое соотношение численности почвенных грибов может быть обусловлено незначительным повышением содержания гумуса, сопровождающимся снижением плотности почв, которое повышает аэрацию почвенного горизонта, благоприятно воздействующую на деятельность микромицетов [6].
Увеличению численности грибов способствует повышенная влажность, что и отмечено в почвах Приморско-Ахтарского района. Таким образом, внешние условия - эколого-географические факторы - также оказывают влияние на количественный состав микофлоры.
Таблица 1
Содержание в почве под посевной культурой
Район Пшеница Подсолнечник Люцерна
Гумус, % Валовый азот, % Грибы КОЕ, тыс./г Гумус , % Валовый азот, % Грибы КОЕ, тыс./г Гумус , % Валовый азот, % Грибы КОЕ, тыс./г
Динской 4,22 0,36 1201,0 3,72 0,33 40,0 4,17 0,29 1087,0
Калининский 3,66 0,31 2035,0 3,42 0,3 1377,0 3,35 0,29 673,0
Ейский 3,46 0,25 124,0 3,40 0,3 5,0 4,19 0,38 93,0
Приморс ко-Ахтарский 3,46 0,28 2353,0 3,36 0,29 2248,0 - - -
Новопокровский 3,39 0,28 1478,0 3,31 0,27 243,0 3,71 0,27 10,0
Численность микромицетов в почвах под люцерной в среднем ниже, чем в почвах, занятых пшеницей и подсолнечником. Это можно объяснить, опираясь на литературные данные о выделении корнями люцерны азотистых органических соединений, имеющих близкую к нейтральной реакцию среды. Оптимальные условия развития почвенных грибов обеспечиваются кислыми и щелочными значениями рН, повышающими конкурентоспособность микромицетов по сравнению с бактериям [5].
Полученные результаты свидетельствуют, что более сильным фактором в распространении микромицетов является состав растительного покрова. В меньшей мере влияет географический фактор, так как четкая зависимость прослеживается только в меридиальном направлении северной зоны Кубани. Видовые особенности растений и антропогенные факторы накладывают свой определенный отпечаток на количественный состав микофлоры изученных районов.
Нами исследовано распределение в агроландшафтах и природных системах темноокрашенных форм микромицетов, принимающих участие в образовании гумуса (табл. 2).
Таблица 2
Экосистема Содержание микромицетов, %
Беспигмент-ные формы Темноокрашен-ные формы Иной пигмент
Посев пшеницы 32,6/62,1 30,2/13,1 37,2/24,8
Посев подсолнечника 66,4/25,0 17,1/0 16,5/75,0
Посев люцерны 99,5/33,8 0/54,4 0,5/11,8
Лесополоса 28,5/47,9 43,1/48,1 28,4/4,0
Луг 20,4/1,9 40,3/1,9 39,3/96,2
Прибрежная зона 24,8/33,4 50,0/35,4 25,2/31,2
Примечание: числитель - Калининский район, знаменатель - Дин -ской.
В окультуренных почвах обоих районов прослеживается доминирование беспигментных форм над тем-ноокрашенными микромицетами. Это, возможно, обусловлено высокой конкурентоспособностью лишенных пигментации грибов, которые быстро растут, активно осваивают субстрат и обладают большим набором ферментов.
В табл. 3 представлены результаты изучения про -странственной частоты встречаемости разных форм грибов, которые позволяют оценить экологическую значимость и разнообразие структуры микромицетов.
Высокие показатели частоты встречаемости имеют представители родов Mucor, Aspergillus, Penicillium, Alternaria, Oidiodendron. Как известно, грибы рода Mucor интенсивно размножаются на субстратах с большим количеством свежих растительных остатков, поэтому они широко распространены в верхних слоях почвы. Мукоровые грибы отличаются очень активным ростом мицелия, использованием легкодоступных источников питания, что в совокупности повышает их конкурентную способность.
Как видно, комплекс агротехнических мероприятий в целях окультуривания почв привел к увеличению видового разнообразия состава микромицетов, т. е. к его усложнению. Преобладание беспигментных форм над темноокрашенными в агроландшафтах явилось результатом воздействий на эти экосистемы, ведущим в дальнейшем к снижению содержания гумуса. Отметим, что микромицеты не образуют дискретных сообществ, где объединены определенные формы, не встречающиеся в других комплексах экосистем. Среди них есть виды с широким диапазоном встречаемости в разных системах.
Таблица 3
Микромицеты Пространственная частота встречаемости, %
Посев пшеницы Посев подсолнечника Пос ев люцерны Лесополоса Луг Прибрежная зона
Mucor spp. 60/70 80/80 70/80 80/90 60/— 66/75
Penicillium cycopium —/28 —/90 —/33 —/— 16/— —/50
Penicillium expansum —/— —/— —/33 —/— —/— —/—
Penicillium chrysogenum —/14 50/80 —/33 —/50 50/50 33/75
Penicillium spp. —/14 —/— —/— —/— —/— 33/—
Verticillium album 20/14 90/— 20/33 —/50 33/50 66/25
Aspergillus ochraceus 20/14 —/— —/33 —/50 16/— 66/25
Aspergillus niger —/14 50/— —/33 —/50 —/50 33/25
A spergi llus flavu s —/14 50/— 14/33 —/— 16/50 —/—
Aspergillus viride —/14 —/— 30/— —/— —/— —/25
Aspergillus spp. 20/14 —/— 30/— —/— —/50 —/—
Cladosporium spp. 20/14 —/— —/33 33/80 33/— —/75
Alternaria spp 60/— 50/— 20/67 50/50 16/50 33/25
Moniliella spp. —/— 50/— —/— 33/— —/— 33/—
Ulocladium spp. 20/— —/— —/67 33/— 16/50 33/—
Oidiodendron spp. 40/14 —/— 14/80 33/50 33/50 80/50
Fusarium spp. —/86 —/— —/— —/— 33/— —/—
Eupenicillium spp. —/— —/— —/— 33/— 16/50 33/—
Ostracoderma spp. —/— 50/— Примечание: числитель — Калининский район, знаменатель — Динской. —/33 —/— —/— 33/—
Таким образом, описанные сдвиги в составе и численности почвенных микромицетов в агроландшафт-ных системах северных районов Кубани следует признать важным симптомом нарушений естественных процессов плодородия почв.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия. — М.: Наука, 1972. — 342 с.
2. Марфенина О.Е. Микробиологические аспекты охраны почв. - М.: Изд-во МГУ, 1991. - 120 с.
3. Кириленко Т.С. Атлас почвенных грибов. - Киев: Наукова думка, 1977. - 128 с.
4. Кириленко Т.С. Определитель почвенных сумчатых грибов. - Киев: Наукова думка, 1978. - 263 с.
5. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология. - М.: Изд-во МГУ, 1988. - 206 с.
6. Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. - М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 428 с.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 10.03.05 г.
620.91.004.1
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В КОНТЕКСТЕ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНОГО ПОДХОДА
Т.В. СОТСКАЯ, В.В. СОТСКИЙ
Краснодарский университет МВД РФ
Уровень обеспеченности энергоносителями вызывает рост обеспокоенности в различных экономических регионах мира и приводит к переоценке прогнозов использования так называемых возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в сторону их повышения. Проблема носит сложный, комплексный характер и применительно к региональной экономике Краснодарского края. Планируемые способы ее решения способны оказать влияние как на структуру сельхозпроизвод-ства, так и на характер инвестирования в экономику региона на среднесрочную перспективу.
По классификации Международного энергетического агентства (МЭА) к сгораемым ВИЭ относятся: твердая масса; дерево, отходы деревообработки, другие твердые отходы; древесный уголь; биогаз; жидкие биологические топлива; иные возобновляемые источники энергии. Согласно данной классификации в указанные категории входят следующие элементы:
твердая масса - органические неископаемые материалы биологического происхождения, которые могут быть использованы в качестве топлива для производства тепла или электроэнергии; к биологической массе в целом относятся органические неископаемые материалы, другими словами, биомасса представляет массу всех биологических организмов, живых или неживых, исключая ту биологическую массу, которая была трансформирована геологическими процессами в материалы, подобные углю или нефти;
дерево, отходы деревообработки, другие твердые отходы - специально выращиваемые растения (например, тополь, ива); разнообразные деревянные материалы, производимые индустриальным способом (в частности результаты производства бумаги); материалы, поставляемые лесным или сельским хозяйством (дро-
ва, дровяная щепа, кора деревьев, опилки, отходы строгальной обработки, затвердевший сок деревьев и т. п.), а также солома, шелуха риса, скорлупа ореха, куриный помет, виноградный жмых и др.;
древесный уголь - все твердые материалы, производимые путем разрушающей дистилляции или пиролиза из дерева и другого сырья растительного происхождения;
биогаз - состоит в основном из метана и диоксида углерода, произведенных в ходе анаэробного разложения биомассы;
жидкие биологические топлива - жидкое топливо на биооснове, получаемое путем переработки биомассы; в основном используется на транспорте;
отходы (возобновляемые) - поступающие из поселений, коммерческих предприятий и общественных служб отходы (мусор), энергия из которых добывается путем сжигания в специальных установках, приспособленных для производства тепла или других видов энергии;
иные возобновляемые источники энергии - гидро -энергетика, геотермальная энергия, солнечная энергия, приливная энергия.
В настоящее время цена на энергоносители (прежде всего, нефть, производимые из нее нефтепродукты и природный газ) имеют устойчивую тенденцию к росту и сохранению ценового коридора в несколько раз большего, чем несколько лет назад. Затянувшийся период высоких цен ощутимо сказывается на поведении основных стран-потребителей. Согласно обнародованным British Petroleum (ВР) данным, рост потребления энергии во всем мире начал замедляться и ситуация 2004 г. (резкий скачок цен на энергоносители сопровождался рекордным за 20 лет ростом потребления энергии на 4,4%) не повторится. В 2005 г. энергопотребление выросло только на 2,7%, причем замедление его роста достигнуто за счет двух главных стран-потреби-
