CC BY
12
ВПЛИВ 1НСЕКТИЦИД1В НА М1КРОБНИЙ ЦЕНОЗ ТА Б1ОЛОГ1ЧНУ АКТИВШСТЬ ЧОРНОЗЕМУ П1ВДЕННОГО
А.В.КРИЖКО
1нститут сiльського господарства Криму НААН, м. Омферополь
Вступ
В агроценозах для захисту рослин вщ комах-шкiдникiв використовусться широкий спектр iнсектицидiв. Однак встановлено, що застосування iнсектицидiв призводить до накопичення продукпв !х розкладу у груш!, а тi у свою чергу можуть негативно впливати на родючють грунту та якють сшьгосппродукцп [1]. Тому, поряд з хiмiчними, використовують бiологiчнi iнсектициди, дiючою речовиною яких е мiкроорганiзми та 1'хш метаболiти. Найбiльш поширеними е певш бiопрепарати на основi ентомопатогенних бактерш В. спори та шсектицидний
кристалiчний ендотоксин яких здатнi збер^атися в грунтi протягом тривалого часу [2]. 1ндикаторами стану грунту можуть служити чисельнють мiкроорганiзмiв основних еколого-трофiчних груп та деякi показники функщональних особливостей мiкробного ценозу, як-от: актившсть рестрацп та руйнування целюлози.
Вивчено вплив бiоiнсектицидiв на основi штамiв В. thuringiensis 994 та 787 на чисельнють мiкроорганiзмiв основних еколого-трофiчних груп та активнiсть рестрацп i руйнування целюлози у порiвнянi з хiмiчним iнсектицидом Калiпсо в агроценозi картоплi.
Об'екти та методи дослщжень
Дослiдження проводилася на базi ПДС 1СГМ УААН у 2009-2011 роках. Дшянки картоплi обробляли бiоiнсектицидами на основi штамiв В. thuringiensis 994 (ВТ 994) та 787 (ВТ 787). Штам В. thuringiensis 994 продукуе ¿-ендотоксин i ^-екзотоксин, а штам В. thuringiensis 787 - ¿-ендотоксин. Для порiвняння використовували хiмiчний iнсектицид Калiпсо 480 SC, к.с. Контроль - дшянки, оброблеш водопровщною водою.
Зразки грунту вiдбирали з орного горизонту на глибин 0-10 см через 4 години та на 2 i 7 добу тсля обробки. Тип грунту - чорнозем твденний. Чисельнiсть основних еколого-трофiчних груп грунтових мiкроорганiзмiв визначали методом мшробюлопчного аналiзу та виражали в КУО (колошеутворюючих одиницях)/г абсолютно сухого грунту [3]. Швидкють руйнування целюлози вимiрювали у лабораторних умовах за модифшованим методом N.L. Christensen [4]. 1нтенсившсть рестрацп грунту визначали за методом В.1. Штатнова [5].
Результати та обговорення
Мшробюлопчний аналiз грунту, проведений через 4 години тсля обробки шсектицидами рослин картопш, показав, що кшьюсть бактерiй В. thuringiensis штамiв 994 та 787 становить 81,6 i 70,0%, вiдповiдно вщ загально'1' кiлькостi бактерш-амонiфiкаторiв (рис. 1). Через 2 доби тсля обробки встановлено тенденщю до зменшення частки В. thuringiensis: за обробки BТ 994 - до 77,3%, за обробки ВТ 787 -до 50,0%. На 7 добу дослщу спостер^али суттеве зниження бактерш штамiв практично до рiвня контролю (15,4 i 19,4% вiдповiдно). За обробки рослин картопш Калiпсо вплив iнсектицидiв на бактерп-амотфшатори виявлено лише на 7 добу дослщу. Вiдмiчено зростання чисельносп бактерiй дано'1' групи (7,0406 КУО проти 1,7406 КУО у контрол^ у 4,1 разу, що може вказувати на посилення мiнералiзацiйних процеав i, як результат, -на зниження вмюту оргатчно'!' речовини грунту.
Аналiз на 4 годину
Аналiз на 2 добу
Рис. 1. Вплив ¡нсектицид1в на чисельшсть бактер1й-амон1ф1катор1в у чорноземi пiвденному: а - контроль, б - ВТ 994, в - ВТ 787, г - Калшсо (польовий дослщ, 2010 р.)
За обробки рослин ВТ 994 через 4 години вiдмiчено тенденшю до зменшення чисельносп мiкромiцетiв у 1,4 разу в порiвняннi з контрольним варiантом (рис. 2). Через 2 доби тсля обробки рослин у даному варiантi дослiду зазначене зниження чисельносп мiкромiцетiв у 5,3 разу. Така дiя може бути пов'язана з фунпстатичною дieю ^-екзотоксину, що продукусться даним штамом [6].
Як вщомо, rрунтовi мiкромiцети, володiючи потужним ферментативним апаратом i високою радiальною швидкютю росту, успiшно здiйснюють в бюценозах деструкцiю оргашчноi речовини [7]. Таким чином, насшдком рiзкого зниження чисельносп таких мiкроорганiзмiв пiд впливом ВТ 994 у наших досшдженнях може бути пригшчення деструктивних процесiв у грунп.
Протягом дослiду обробка рослин картопл ВТ 787 не спричиняла суттевого негативного впливу на чисельшсть мшромщепв. При обробцi рослин шсектицидом Калiпсо пригнiчення чисельностi мiкромiцетiв у 1,5 разу спостер^али вже на 2 добу досшду.
Розглядаючи дiю iнсектицидiв на чисельнiсть стрептомiцетiв зазначено, що ВТ 787 не пригшчував дослщжувану еколого-трофiчну групу. ВТ 994 та Кашпсо стимулювали пiдвищення чисельностi стрептомщелв, вiдповiдно, у 3,3 та 2,4 разу (рис. 3).
Протягом усього досшду у жодному з варiантiв ютотного впливу на чисельшсть бактерш, що засвоюють мшеральш форми азоту, вiдмiчено не було (рис. 4).
25
20
н 35
а
и.
„и
О
>>
а
15
10
Анал1з на 4 годину
Анал1з на 2 добу
Анал1з на 7 добу
□ Контроль
□ ВТ 994
□ ВТ 787 Ш Калтсо
5
0
Рис. 2. Вплив шсектицид1в на чисельнiсть м1кром1цет1в грунту агрофiтоценозу
картоплi (польовий дослщ, 2010 р.)
12
10
о
н 35
а
ь-
„и
О
>>
а
Анал1з на 4 годину
Анал1з на 2 добу
Анал1з на 7 добу
□ Контроль
□ ВТ 994
□ ВТ 787 Ш Калтсо
8
6
4
2
0
Рис. 3. Вплив iнсектицидiв на чисельнiсть стрептомще^в грунту агрофiтоценозу
картоплi (польовий дослщ, 2010 р.)
н 35
а
О
>>
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
I
Аналв на 4 годину
Аналв на 2 добу
Аналв на добу
7
□ Контроль
□ ВТ 994
□ ВТ 787 Ш Калтсо
Рис. 4. Вплив ¡нсектицид1в на чисельнiсть бактер1й, що засвоюють мшеральш форми азоту грунту агрофггоценозу картоплi (польовий дослщ, 2010 р.)
Одним з найважлив1ших процеав для грунту е розкладання целюлози, як переважаючо! у кшькюному вщношенш складово! частини рослинних тканин 1, таким чином, основного джерела вуглецю у грунтг
Ефективне розкладання целюлози в природ1 вщбуваеться в результат! симбютично! взаемодп р1зних титв м1крооргашзм1в та !х складних целюлозол1тичних систем [8].
Метою наших дослщжень було визначення впливу бюшсектицид1в на основ1 штам1в В. thuringiensis 994 та 787 1 х1м1чного шсектициду Калшсо при обробщ рослин картопл1 на процеси руйнування целюлози та актившсть рестраци у грунтг
Встановлено, що через 4 години тсля обробки рослин спостершаеться тенденщя до зменшення швидкосп процесу розкладання целюлози у вах зразках грунпв (табл.). У зразках, вщ1браних з дшянок, оброблених ВТ 994 1 ВТ 787, процес розкладання знижувався на 37,3 1 47,7% вщповщно, тд впливом Калшсо проходив бшьш активно -на 68,3%.
На 2 та 7 добу дослщу за застосування бюшсектицид1в ютотного впливу на процес розкладання целюлози вщм1чено не було. В той же час в зразках грунту з дшянок, оброблених Калшсо, спостершали активний процес зниження штенсивносп розкладання целюлози, вщповщно, на 47,0 1 35,4% до контролю.
Таблиця
Вплив iнсектицидiв на швидккть руйнування целюлози (польовий дослщ, 2010 р.)
Вар1ант Ступшь руйнування целюлози за годинами обл1ку, % вщ вихщно!' маси
4 години 2 доба 7 доба
контроль 58,9±7,4 23,6±4,5 49,1±0,7
ВТ 994 36,9±3,5 37, 7±4,3 53,9±8,3
ВТ 787 30,8±3,4 21,2±3,5 40,6±7,9
Калшсо 18,7±2,2* 12,5±0,3 31,7±3,9*
Примггка: п=5
*Р1зниця м1ж вар1антами достов1рна при р<0,05.
Антропогенний вплив на екосистему грунту може вплинути на його бюлопчну актившсть, а саме на штенсившсть видшення дюксиду вуглецю. Завдяки газообмшу вугшьна кислота, яка у грунп у високих концентрашях шкiдлива для рослин та мшробюлопчних процесiв, надходячи у надгрунтове повiтря, сприяе, навпаки, кращому розвитку рослин [8].
Нами дослщжено вплив бiоiнсектицидiв на основi B. thuringiensis 994 та 787 та хiмiчного шсектициду Калiпсо на iнтенсивнiсть рестрацп грунту. Показано, що, у цшому, за весь дослiдний перiод у жодному з варiантiв iстотного впливу на штенсивносп видiлення вуглекислого газу з поверхш грунту вiдмiчено не було.
Висновки
Таким чином встановлено, що застосування бюлопчних iнсектицидiв на основi штамiв B. thuringiensis 994 та 787 для захисту картоплi вщ шкiдливих комах в умовах чорнозему пiвденного не впливае негативно на мшробне угруповання грунту. Навпаки, вiдмiчене у першi 2 доби дослщжень пригнiчення чисельностi мiкромiцетiв тд впливом ВТ 994, який мютить термостабiльний ^-екзотоксин, допускае наявнiсть фунпстатично! дп, що сприяе посиленню захисних властивостей бiоiнсектицидiв в агроценозi.
Застосування ж хiмiчного iнсектициду Калiпсо призводить до активiзащi мiнералiзацiйних процесiв у грунп i, як наслiдок, - до збщнення грунту легкодоступними для рослин формами азоту. Крiм того, тд впливом Калiпсо вiдмiчено послаблення процеав руйнування целюлози, що може свщчити про пригнiчення у грунп процесу гумусонакопичення. Застосування дослщжених iнсектицидiв не впливае на загальну бюлопчну актившсть грунту.
Список лггератури
1. Мшробш препарати у землеробствi. Теорiя i практика: Монографiя / В.В. Волкогон, О.В. Надкернична, Т.М. Ковалевсью та ш. / За ред. В.В. Волкогона. - К.: Аграрна наука, 2006. - 312 с.
2. Possible origin and function of the paraspol crystals in Bacillus thuringiensis / D.P. Stahly, D.W. Dingman, L.A. Bulla, Jr, A.I. Aronson // Biochem. Biophys.Res.Commum. -1978. - № 84. - Р. 581-588.
3. Звягинцев Д.Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. - 286 с.
4. Методические рекомендации по оценке токсического действия пестицидов на микрофлору почвы / Под ред. Ю.В. Круглова. - Л., 1981. - 42 с.
5. Штатнов В.И. К методике определения биологической активности почвы // Доклады ВАСХНИЛ. - 1952. - № 6. - С. 27-33.
6. 1утинська Г. О. Грунтова мшробюлопя: Навчальний поабник. - К.: Арютей, 2006. - 284 с.
7. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв: Учебник. - М.: Изд-во МГУ, 2005. - 445 с.
8. Експериментальна грунтова мшробюлопя / В.В. Волкогон, О.В. Надкернична, Л.М. Токмаковi та ш. / За наук. ред. В.В. Волкогона. - К.: Аграрна Наука, 2010. - 464 с.
Рекомендовано к печати к.с.-х.н. Костенко И.В.
