Микробиологические агенты индикации состояния и

Страничка приглашения https://e.mail.ru/cgibin/ajax_attach_action?id=13514773740000000774&_av
Сайт ХГУ http://www.khsu.ru/
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АГЕНТЫ
ИНДИКАЦИИ СОСТОЯНИЯ И
БИОРЕМЕДИАЦИИ ПОЧВ
ИСКУССТВЕННЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ
(ПРИРОДНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ)
Выполнила: магистрант
Кондакова О.Э.
Научное руководство:
д.б.н., проф. Сорокин Н.Д., к.б.н., доцент Гродницкая И.Д.
«Сибирский Федеральный Университет»
Цель
Изучение влияния
микробиологических агентов (бактерий и
грибов), обладающих высокой
биологической активностью, на
прорастание семян сосны обыкновенной
(Pinus sylvestris L.) и лиственницы
сибирской (Larix sibirica L.) в условиях
опытного лесопитомника Погорельского
стационара Института леса им. В.Н.
Сукачева СО РАН.
Исследуемые параметры
1. Влажность, температура и рН почвы
2. Грунтовая всхожесть семян, отпад
сеянцев сосны обыкновенной и
лиственницы сибирской
3. Эколого-трофические группы
микроорганизмов (ЭТГМ)
4. Коэффициенты минерализации (Кмин)
и олиготрофности (Колиг)
5. Микробная биомасса (БМ),
микробный метаболический
коэффицент (qCO2)
Условия посева семян хвойных
Посев семян хвойных проведен
в мае 2012 г. на два участка (4.5 м ).
Температура почвы – 10оС
Влажность почвы – 15,25%
Лаб. всх. сосны- 48%
Лаб. всх. лиственницы -50%
Варианты обработки:
1) К-1 (Н2О) с мульчей из
опилок,
2) Bacillus sp. (фосфатмобилизующие бациллы),
3) Bacillus subtilis
4) Pseudomonas sp. ,
5) Trichoderma harzianum,
6) К -2 (Н2О) с мульчей из
вермикулита
После посева
семян хвойных
участки 1-12
мульчировали
опилками, а
13 по 15 вермикулитом
Численность (А) и соотношение таксономических групп микроорганизмов (Б)
в почве двух участков (№1 и №2) опытного питомника до посева семян (фон)
участок №1
А
участок №2
8
мил КОЕ/г почвы
7
ББ
численность актиномицетов
численность грибов
общая численность микроорганизмов
100.00%
6
99.50%
5
99.00%
4
98.50%
98.00%
3
97.50%
2
97.00%
1
96.50%
0
гидролитики аминотрофы олиготрофы
Кмин
№1 –1.9
№2 - 2.8
Колиг
№1 – 0.6
№2 - 0.9
96.00%
участок №1
участок №2
рН (r1) Влажность (r2), ТоС (r3) почвы
№1 r1= -1
№2 r1 = 1
r2 = 1,
r2 = -1
r3= 1,
r3 = -1
Дыхательная активность почвенного микробоценоза
питомника перед посевом семян хвойных
БД, мкг
10
180
9
160
8
140
7
120
6
100
5
80
4
60
3
40
2
20
1
Участок №1
qCO2 №1 - 55
№2 - 30
0
Участок №2
qCO2
60
50
БД / БМ
0
БД, мкгС-СО2/ч на г
БМ, мкгС/г почвы
БМ, мкг
200
40
30
20
10
0
Участок №1
Участок №2
Грунтовая всхожесть семян (А), количество сеянцев и отпад сосны и
лиственницы (Б) в зависимости от вариантов обработки на участках
опытного питомника
А
Максимальная грунтовая
всхожесть сосны и листвен-ницы была при обработке
Ps. sp. (77 и 24 шт.) и
T.harzianum (79 и 46шт.)
50
40
Б
30
20
10
ha
Ко
нт
ро
rz
ia
ль
-
2
nu
m
sp
.
Ps
.
T.
Б
Сеянцы
отпад
160.00
140.00
120.00
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
лиственница
К-2
T. harzianum
Ps. sp.
Bac. sp.
К-1
К-2
Bacillus subtilis
сосна
T. harzianum
Ps. sp.
Bac. sp.
0.00
К-1
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
отпад, штук
Максимальный отпад
Сосны –при К-1;
Лиственница- при К-1,
К-2 и Bacilus subtilis
лиственница
Сеянцы, штук
сосна
Bacillus subtilis
is
.s
ub
t il
Ba
c
.sp
Ba
c
-10
ль
-
1
0
Ко
нт
ро
Грунтовая всхожесть, %
60
Численность эколого-трофических групп микроорганизмов под
сосной обыкновенной (а) и лиственницей сибирской (б) при
различных вариантах обработки на участках опытного питомника
(июнь)
8
7
А
гидролитики
аминотрофы
олиготрофы
4.5
4
5
3
3
2
млн КОЕ / г почвы
3.5
млн КОЕ / г почвы
6
4
Б
2.5
2
1.5
1
1
0.5
0
0
Кмин – 1.8, Колиг - 9.6
Кмин – 1.3. Колиг - 5.9
гидролитики
аминотрофы
олиготрофы
Зависимость отпада сеянцев от численности грибов, под сосной (А) и под
лиственницей (Б)
отпад
грибы
120.00
0.025
100.00
80.00
отпад, штук
0.015
60.00
0.01
Наибольший отпад
сеянцев сосны при
обработке К-1 (103 шт.), у
лиственницы при
варианте обработке
Bacillus subtilis (144 щт.)
Млн.КОЕ/г почвы
0.02
40.00
0.005
20.00
0.02
0.018
0.016
0.014
0.012
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
К-2
140
120
100
отпад, штук
80
60
40
20
К-2
Ps. sp.
T. harzianum
лиственница
Bacillus subtilis
Bac. sp.
0
К-1
T. harzianum
отпад
грибы
160
Млн.КОЕ/г почвы
сосна
Ps. sp.
Bacillus
subtilis
Bac. sp.
0
К-1
0.00
Микробная дыхательная активность после посева семян хвойных
Значения микробной биомассы и базального дыхания
БМ, мкг
БД, мкг
450
400
12
10
350
БД, мкгС-СО2/ч на г
8
250
6
200
4
150
100
2
50
0
К-2 (вермик)
Ps. sp
T. harzianum
лиственница
Bac. subtilis
Bac. sp
К-1
К-2 (вермик)
Ps. sp
Bac. subtilis
Лиственница
T. harzianum
сосна
Bac. sp
0
К-1
Сосна
qCO2
БМmax под лиственницей и сосной
при обработке T.harzianum (405,9мкг
и 323,9мкг)
БДmax под лиственницей –
Ps.sp.(9,3мкг), под сосной –
T.harzianum (8мкг)
qCO2max под лиственницей – К-2
(31), под сосной – Bac.subtilis (31.6)
35
30
25
20
БД/БМ
БМ, мкгС/г почвы
300
15
10
5
0
сосна
лиственница
Изменение количества сеянцев сосны и лиственницы в зависимости от
вариантов обработки на участках опытного питомника в течение
вегетационного периода (июнь-сентябрь) 2012 г.
сосна
лиственница
90
70
60
50
40
30
20
10
июнь
июль
август
К -1
Bac. sp
Bac. sub.
Ps. sp.
T. harz.
К-2
К -1
Bac. sp
Bac. sub.
Ps. sp.
T. harz..
К-2
К-1
Bac. sp
Bac. sub.
Ps. sp.
T. harz.
К-2
0
К -1
Bac. sp
Bac. sub.
Ps. sp.
T. harz.
К-2
Количество, штук
80
сентябрь
Влияние абиотических факторов реды на рост и развитие
сеянцев сосны и лиственницы
сосна
pH
r = -0.82
30
9.00
8.00
25
7.00
5.00
15
4.00
10
3.00
5
лиственница
Тпочвы,С
1.00
5
17.00
16.80
15
10
5
сосна
К-2
T. harzianum
Ps. sp.
0
16.00
лиственница
К-2
0
T. harzianum
20
16.20
Ps. sp.
25
влажность,%
22.50
22.00
21.50
21.00
20.50
20.00
19.50
19.00
18.50
18.00
Bacillus subtilis
влажность
30
16.40
Bac. sp.
сосна
r = 0.68
16.60
К-1
сосна
17.20
К-2
T. harzianum
Ps. sp.
Bac. sp.
Bacillus
subtilis
0.00
К-1
0
сеянцы, штук
r = -0.89
2.00
сеянцы, штук
сеянцы, штук
6.00
pH
20
Заключение
Установлено, что предпосевная обработка семян
хвойных
биологически
активными
микроорганизмами-стимуляторами роста (Bacillus.
subtilis, Bac. sp., Pseudomonas sp. и T. harzianum)
увеличивала
численность эколого-трофических
групп микроорганизмов (в 1.5-3 раза), повышала:
грунтовую всхожесть семян сосны (в 1.4-1.7 раз) и
лиственницы (в 1.3-5.8 раз), количество и качество
жизнестойких сеянцев сосны (в 12-15 раз) и
лиственницы (в 1.14 -1.3 раза) в конце вегетации, по
сравнению с контролем (К-1).
Лучшая
сохранность
сеянцев
в
конце
вегетационного периода отмечена в вариантах с
Trichoderma harzianum и Pseudomonas sp. В то же
время внесение споровых бактерий (Bac. subtilis и
Bac. sp.) и триходермы с семенами хвойных
увеличило
численность микроорганизмов в
ризосфере сеянцев.
Значения Кмин и Колиг менялись в
зависимости от
варианта обработки и
погодных условий. В начале вегетационного
периода
(май)
минерализационные
процессы протекали интенсивно (Кмин >
Колиг в 1.5-3 раза).
Иссушение почвы (июнь-август) привело
к доминированию олиготрофных групп
микроорганизмов и выразилось в более
высоких коэффициентах олиготрофности,
по сравнению с минерализационными (Колиг
> Кмин в 1.5-12 раз в июне; Колиг > Кмин в
1.1-4 раза в июле; Колиг > Кмин в 2-2.5 раз в
августе).
Спасибо за
внимание!