ВОССТАНОВЛЕНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВ ПОСЛЕ ГЕРБИЦИДНОГО СТРЕССА

Л.В. Брындина, И.Д. Свистова, О.В. Бакланова

Скачать

№ 2 (46)

Экология

Сведения об авторах

Брындина Лариса Васильевна – доктор сельско-хозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории промышленных биотехнологий НИИ ИТЛК

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, 8, г. Воронеж, Российская Федерация, 394087

e-mail: bryndinv@mail.ru

Свистова Ирина Дмитриевна – доктор биологических наук, профессор кафедры биологии растений и животных

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный педагогический университет», ул. Ленина, 86, г. Воронеж, Российская Федерация, 394043

e-mail: i.svistova@mail.ru

Бакланова Ольга Васильевна – старший преподаватель кафедры безопасности жизнедеятельности и правовых отношений

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, 8, г. Воронеж, Российская Федерация, 394087

e-mail: baklanova.olga.72@mail.ru

 

Аннотация: 

В данной работе представлены результаты исследования влияния углеродного сорбента (биочара) из осадков сточных вод и древесных опилок на восстановление почвенного микробиома после гербицидного воздействия. На уровне рода в исходной почве было обнаружено 28 представителей, из которых 35,7 % составили аэробы. Из них преобладали бактерии Gaiella и Methylotenera. Из анаэробных больше всего было Veillonella и Faecalibacterium. Доля подверженных влиянию гербицида микроорганизмов составила 71,4 %. Исчезли полностью из почвенного микробного сообщества 32 %, восстановились после внесения биочара – 39,3 %. Наблюдалось восстановление практически до первоначального значения микроорганизмов родов Veillonella, Faecalibacterium, Gaiella, Ilumatobacter, Gemmatimonas, численность Azotobacter увеличилась в 7,3 раза. В почве, подвергнутой обработке гербицидом, снижается или полностью исчезает доля микроорганизмов, проявляющих каталазную активность. Представители рода Gaiella, известные как каталазоположительные бактерии, отсутствовали в почве с гербицидом. После обработки почвы биоуглем их популяция возобновилась. Intrasporangium, также, будучи каталазоположительными, сократились более чем в 4 раза под действием гербицида. Очистка почвы биосорбентом позволила восстановить их численность на 56 %. Внесение в почву биоугля из осадков сточных вод и древесных опилок активизировало почвенную микробиоту. Оценка α-разнообразия по индексу Шеннона показала снижение видового разнообразия микробного сообщества почвы, обработанной гербицидом, в 1,5 раза. Очистка почвы биочаром восстанавливала почвенный микробиом, при этом индекс Шеннона составил 2,4.

 

Ключевые слова: 

почвенный микробиом, биочар, осадки сточных вод, биосорбент, гербицид, клопиралид ландфарминг, ремедиация почв

 

Для цитирования: 

Брындина, Л. В. Восстановление микробиологической активности почв после гербицидного стресса / Л. В. Брындина, И. Д. Свистова, О. В. Бакланова // Лесотехнический журнал. – 2022. – Т. 12. – № 2 (46). – С. 43–55. – Библиогр.: с. 53–55 (19 назв.). – DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2022.2/4.

 

Литература: 
  1. Piotrowska-Długosz A., Breza-Boruta B., Długosz, J. Spatio-temporal heterogeneity of soil microbial properties in a conventionally managed arable field. Journal of Soils and Sediments .2019; 19:345–355. 
  2. Савич В.И., Мосина Л.В., Норовсурэн Ж., Сидоренко О.Д., Аникина Д.С. Микробиологическая активность почв как фактор почвообразования. Международный сельскохозяйственный журнал. 2019;1: 38-42. DOI: 10.24411/2587-6740-2019-11010.
  3. Стифеев А.И., Никитина О.В., КемовК.Н.Состояние почв Центрального Черноземья и необходимость воспроизводства их плодородия. Вестник курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018; 1:10-14.
  4. Кулагина В.И., Грачев А.Н., Шагидуллин Р.Р., Рязанов С.С., Сунгатуллина Л.М., Забелкин С.А., Кольцова Т.Г. Влияние биоугля на структуру почвы и содержание форм калия. Аграрный научный журнал. 2019;1:16-20.
  5. Кулагина В.И.,Грачев А.Н., Рязанов С.С.,Кольцова Т.Г., Сунгатуллина Л.М., Рупова Э.Х.Оценка фитотоксичности как первый этап эколого-биологической оценки влияния продукта пиролиза илов сточных вод на почвы. Вестник Технологического университета. 2018; 21(1):164-168.
  6. Кулагина В.И., Сунгатуллина Л.М., Грачев А.Н., Шагидуллин Р.Р., Рязанов С.С, Забелкин С.А., Кольцова Т.Г.Оценка воздействия биоугля на микробиологические и некоторые физико-химические показатели серой лесной почвы. Российский журнал прикладной экологии. 2018;2 (14):21-25.
  7. Shareef T. M. E., Zhao В. Review Paper: The Fundamentals of Biochar as a Soil Amendment Tool and Management in Agriculture Scope: An Overview for Farmers and Gardeners. Journal of Agricultural Chemistry and Environment. 2017;6:38-61. DOI: 10.4236/jacen.2017.61003
  8. Vijay V., Shreedhar S., Adlak K.,Payyanad S., Sreedharan V, Gopi G., Voort T. S, Malarvizhi P., Yi S., Gebert J.,Aravind P.V. Review of Large-Scale Biochar Field-Trials for Soil Amendment and the Observed In fl uences on Crop Yield Variations. Review of Biochar Field Trials.2021;9:2-21. DOI: 10.3389/fenrg.2021.710766.
  9. Pallarés J., González-Cencerrado A.,Arauzo I. Production and characterization of activated carbon from barley straw by physical activation with carbon dioxide and steam. Biomass and Bioenergy. 2018;115:64-73.
  10. Cheng J.,Lee X.,Gao W., Chen Y.,Tang Y. Effect of biochar on the bioavailability of difenoconazole and microbial community composition in a pesticide-contaminated soil.
  11. Передерий С. Что такое биоуголь или гидротермальная карбонизация биомассы? Режим доступа:Biowatt.-URL:http://www.biowatt.com.ua/informatsiya/chto-takoe-biougol-ili-gidrotermalnaya-karbonizatsiya-biomassy/
  12. Jien S.-H., Kuo Y.-L., LiaoSen C.-S., Wu Y.-T., Wu A. D., Tsang D. C. W. et al.  Effects of Field Scale In Situ Biochar Incorporation on Soil Environment in a Tropical Highly Weathered Soil. Environ. Pollut. 2021;19(4):272.DOI:10.1016/j.envpol.2020.116009.
  13. Blanco-Canqui H. Biochar and Soil Physical Properties. Soil Sci. Soc. America J. 2017;81:687–711. DOI:10.2136/sssaj2017.01.0017
  14. Дурова, А.С.Биоуголь для плодородия: сайт – АгроБизнес.2019. Режим доступа:https://agbz.ru/articles/biougol-dlya-plodorodiya/?
  15. Мухин В.М., Спиридонов Ю.Я.Оздоровление почв, загрязненных пестицидами, с помощью углеадсорбционных технологий. Аграрная наука.2019; 2: 156-159. DOI: 10.32634/0869-8155-2019-326-2-156-159
  16. Семенов В.М., Паутова Н.Б., Лебедева Т.Н., Хромычкина Д.П., Семенова Н.А., Лопес де Гереню В.О.Разложение растительных остатков и формирование активного органического вещества в почве инкубационных экспериментов. Почвоведение.2019;10:1172–1184. DOI: 10.1134/S0032180X19100113.
  17. Брындина Л.В., Бакланова О.В. Восстановление почвы от гербицидного загрязнения с помощью биочара из осадков сточных вод и древесных опилок. Экология и промышленность России. 2021; 25(6):32-37. DOI: 10.18412/1816-0395-2021-6-32-37
  18. Бегматов Ш.А., Селицкая О.В., Васильева Л.В., Берестовская Ю.Ю., Манучарова Н.А., Дренова Н.В. Морфофизиологические особенности некоторых культивируемых бактерий засоленных почв Приаралья. Почвоведение.2020;1:81-88.
  19. Абакумов Е.В., Лойко С.В., Истигечев Г.И., Кулемзина А.И., Лащинский Н.Н., Андронов Е.Е., Лапидус А.Л.Почвы черневой тайги Западной Сибири — морфология, агрохимические особенности, микробиота. Сельскохозяйственная биология.2020;55(5):1018-1039.