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!