УДК 631.461, 631.467

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВ ДЕНДРОПАРКА ИМЕНИ НИКОЛАЯ КЛЮЕВА

Рудаков Валерий Олегович1, Хамитова Светлана Михайловна2, Авдеев Юрий Михайлович3, Конашенко Юрий Иванович4, Климовская Анжела Романовна5, Селякова Наталья Сергеевна6
1Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории сельскохозяйственной экологии микроорганизмов
2Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и агрохимии
3Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и агрохимии
4Институт почвоведения и агрохимии НАН Беларуси, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории мониторинга плодородия почв и экологии
5Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина, студент
6Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина, студент

Аннотация
В статье приводятся результаты микробиологических исследований почв дендропарка имени Николая Клюева.

Ключевые слова: Вытегра, дендропарк, дендропарк имени Николая Клюева, почва


MICROBIOLOGICAL SOIL STUDIES OF THE PARK NAMED AFTER NIKOLAI KLYUEV

Rudakov Valeriy Olegovich1, Hamitova Svetlana Mihaylovna2, Avdeev Yuriy Mihaylovich3, Konashenko Yuriy Ivanovich4, Klimovskaya Anzhela Romanovna5, Selyakova Natalya Sergeevna6
1Russian Research Institute of Phytopathology, Ph.D., Senior Researcher, Laboratory of Microbial Ecology Agriculture
2Vologda State Dairy Farming Academy named after NV Vereshchagin, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Agriculture and Agricultural Chemistry
3Vologda State Dairy Farming Academy named after NV Vereshchagin, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Agriculture and Agricultural Chemistry
4Institute of Soil Science and Agricultural Chemistry of the NAS of Belarus, Candidate of Agricultural Sciences, Senior Researcher, Laboratory monitoring soil fertility and ecology
5Vologda State Dairy Farming Academy named after NV Vereshchagin, student
6Vologda State Dairy Farming Academy named after NV Vereshchagin, student

Abstract
This article is about microbiological soil studies of the park named after Nikolai Klyuev.

Рубрика: 06.00.00 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Рудаков В.О., Хамитова С.М., Авдеев Ю.М., Конашенко Ю.И., Климовская А.Р., Селякова Н.С. Микробиологические исследования почв дендропарка имени Николая Клюева // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 9 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/09/57835 (дата обращения: 19.11.2016).

Состоянию почвы урбанизированных территорий до недавнего времени уделялось относительно мало внимания, исследования специалистов были сосредоточены на землях сельскохозяйственного назначения и лесных почвах. [1,2]

На современном этапе развития общества увеличиваются масштабы урбосистемы. Элементы окружающей среды на урбанизированных территориях подвергаются разным изменениям вследствие интенсивной антропогенной деятельности. Состояние почвенного покрова городских территорий требует пристального внимания, так как воздействие транспортной системы, промышленного производства, строительной сферы оказывает постоянное давление на почвенную среду, изменяя практически все ее компоненты, начиная с агрохимических и физических свойств и заканчивая микробиологическими и биохимическими параметрами, лишая почвенный покров в городах способности выполнять важные экологические функции. Микробиота, биохимические параметры почвы, ее биологическая активность под влиянием антропогенного воздействия изменяются в первую очередь, поэтому считаются многими исследователями наиболее чувствительными к загрязнению показателями состояния почвенного покрова [3,4,5].

В городских ландшафтах интересное и важное для города и населения место занимают территории, занятые зелеными насаждениями. Часто эти зоны городов выпадают из поля зрения исследователей, так как традиционно считается, что почвы этих территорий не подвергаются интенсивному антропогенному воздействию и преобразованию, а, следовательно, уровень загрязнения таких экосистем невысок, то есть их состояние не должно вызывать опасений. Между тем небольшие по площади рекреационные территории (скверы, бульвары, аллеи), а также окраинные зоны парков и лесопарков в пределах города часто испытывают сильное техногенное влияние, в результате ухудшается состояние растительности и почвы этих территорий. В то время как лесопарки, парки и другие рекреационные территории города при разумной их эксплуатации играют важную роль в оздоровлении окружающей среды. [6,7] Зеленым насаждениям на урбанизированных территориях принадлежат важные рекреационные и санитарно-гигиенические функции. [8]

Городской почвенный покров является уникальным местообитанием микроорганизмов, что находит свое отражение в биогеохимических циклах биофильных элементов крупных городов. Комплекс почвенных микроорганизмов изменяется, находясь под постоянным непосредственным антропогенным воздействием, снижается их видовое разнообразие, меняется биологическая активность. [9,10]

Биохимическая и микробиологическая характеристика почв традиционно считаются наиболее сложными разделами почвенной биодиагностики. Микроорганизмы чутко реагируют на изменения различной природы, происходящие в окружающей среде, что определяет большую подвижность и динамичность микробиологических показателей.

Известным является тот факт, что численность микроорганизмов в почве постоянно изменяется. Но в любом почвенном покрове есть определенный естественный уровень численности микробиоты, который можно рассматривать в качестве пула, иными словами, того запаса микроорганизмов почвы, который не обеспечивается энергетическим веществом, необходимым для непрерывного размножения, но находится в состоянии поддержания. На величину такого запаса не влияет сезонность, пул обуславливается особенностями самой почвы и факторами среды, влияющими на почвенные свойства. [11,12]

Микроорганизмы почвы в процессе своего существования испытывают влияние целого комплекса природных абиотических, биотических, а также антропогенных и техногенных факторов. Например, водно-температурный режим во многом определяет формирование микробных сообществ почвы. Наблюдения демонстрируют закономерную смену сообществ микроорганизмов в процессе распада органического вещества. Так, на первых этапах разложения растительных остатков на них начинают развиваться неспорообразующие бактерии и грибы. Затем возрастает численность бацилл и актиномицетов. Имеет место смена систематических групп почвенной микробиоты. На составе и численности микрофлоры почвы в значительной мере отражается то, что в разных климатических зонах разложение органического вещества протекает с неодинаковой скоростью. [13,14]

В 2014 году, в год 130-летия со дня рождения Н.Клюева, в городе Вытегра при поддержке «фонда Тимченко», правительства Вологодской области и Вытегорского муниципального района создан дендропарк имени Николая Клюева, в котором высажены деревья, цветы и кустарники, наиболее часто упоминаемые поэтом, дополненные растительными композициями и малыми архитектурными формами в стиле клюевской поэзии. Украсит парк памятник «Н.Клюев с птицей Сирин на плече» автор скульптором С.Ю. Алипов.  Подобный подход содействовует экологическому, культурному и патриотическому воспитанию, популяризации творчества поэта-земляка,  бережного отношения к природе.

Создание дендропарка – уникальный неповторимый опыт, позволяющий увековечить память одного из самых талантливых русских поэтов, соединить культурно-историческую и экологическую составляющие. Это инструмент воздействия на сознание, формирующий нравственно-ценностное отношение к природе.

Вместе с тем формируется новая площадка для научно-исследовательской, педагогической, созидательной деятельности и возможностям развития человека как личности.

Изучение посвенных условий дендропарка имени Николая Клюева — это важный вклад улучшения городской среды Вытегры.

Цель исследования: изучить относительную заселенность почвы микроорганизмами почвенного покрова дендропарка, по зонам различающихся по составу растительности:

  • зона «Мелколиственный лес»
  • зона «Широколиственный лес»
  • зона «Хвойный лес»

Методика проведения анализа.

Образцы отобраны 14-15 мая 2015 года.

Анализ выполнен общепринятым методом микробиологического анализа почвы. [15]

Выполнен микробиологический анализ образцов, взятых с глубины 5 см с каждой территории парка.

Учитывали почвенные грибы, актиномицеты и бактерии методом предельных разведений и глубинного посева почвенной суспензии на плотные питательные среды.

Для анализа численности почвенных грибов использовали питательную среду – агар Чапека.

Состав среды (в г на 1 л дистиллированной воды):

Сахароза – 20,0 г

NaN03 – 3,0 г

K2HPO4 – 1,0 г

MgS04 – 0,5 г

KCl – 0,5 г

FeS04 – 0,1 г

Агар-агар – 15,0 г

Для анализа численности актиномицетов – среда крахмало-аммиачный агар (КАА).

Состав среды (в г на 1 л дистиллированной воды):

Крахмал растворимый – 10 г

(NH4)2SO4 – 2 г

KH2PO4 – 1 г

MgSO4 – 1 г

NaCl – 1 г

CaCО3 – 3 г

Агар-20 г.

Для анализа общей численности бактерий использовали пептонную среду.

Состав среды (в г на 1 л дистиллированной воды):

Пептон – 5 г

Дрожжевой экстракт – 0,2 г

Агар – 20 г.

Приготовленные среды стерилизовали в автоклаве при давлении атмосферы в течение 1 часа.

Приготовление почвенной суспензии.

Навеску почвы весом 10 г  переносили в колбы с дистиллированной стерильной воды (по 90 мл) и взбалтывали в течение 10 мин. Затем дали отстояться грубым частицам почвы 1 мин. для  последующих разведений использовали по 1 мл суспензии из каждой очередной  колбы. Посев в чашки Петри выполняли из разведения 10-2.

Суспензии в чашках Петри заливали соответствующей питательной средой (охлажденной до 450С), перемешивая вращательным движением. После застывания агара чашки помещали в термостат и инкубировали при температуре + 270С до срока учета.

Учет микроорганизмов на МПА  проводили визуально на 4 день после посева. После подсчета всех колоний на чашке их группировали по культуральным признакам.

Учет микрофлоры на  крахмало – аммиачном агаре. Колонии на агаре подсчитывали на 7-10 день.

Учитывали  количество колоний.  После подсчета всех колоний на чашке их группировали по  окраске и консистенции воздушного мицелия.

Учет количества грибов на агаре Чапека.

Количество колоний  учитывали  на 2-3 сутки. После 7 дней определяли их родовой состав.

Содержание  актиномицетов, бактерий и грибов в почвенных условиях дендропарка имени Николая Клюева нами представлено в табл.1

Таблица 1. Содержание актиномицетов, бактерий и грибов, доминирующих в ранне-весенний период  в почвах 3 зон (мелколиственного, широколиственного и хвойного).

Группа микроорганизмов

Тип колонии

Количество микроорганизмов (КОЕ/гр. почвы)

П1

(почва мелколиственного леса)

П2

(почва широколиственного леса)

П3

(почва хвойного леса)

Актиномицеты

0,4х103

0,76х103

0,68х103

Бактерии

Bacillus mycoides

0,3х103

0,16 х103

0,26 х103

Bacillus spp.

0,6 х103

0,3 х103

0,32 х103

Грибы

Penicillium

0,5 х103

0,49 х104

0,33 х104

Fusarium spp.

0,3 х103

0,02 х103

0,06 х103

Aspergillus

0,14 х103

0

0,24 х103

Trichoderma sp.

0

0,2 х103

0

Mycellia sterylia

0

0,1 х103

0,2 х103

Почвы, отобранные в ранне-весенний период в разных типах леса имеют различия по численности микроорганизмов.

Численность актиномицетов в зоне «мелколиственного леса» (П1) ниже чем в почве зоны «широколиственного» (П2)  и «хвойного (П3)  леса».

Численность бацилл в почве зоны «мелколиственного (П1)  леса» больше чем в почве зоны «широколиственного (П2)  и хвойного (П3)  лесов».

По численности грибов отличия имеются в повышенном содержании  Fusarium spp. в почве зоны «мелколиственного (П1)  леса».

В почве зоны «широколиственного (П2) леса»  Trichoderma sp. больше чем в других образцах, где их не выявлено данным методом анализа.

Penicillium и Aspergillus в почвах зоны «хвойного (П3) и широколиственного (П2) леса» больше, чем в почве зоны «мелколиственного (П1) леса».

Результаты исследования можно использовать:

1)                 при биомониторинге и биодиагностике состояния почвенных условий урбанизированных территорий,

2)                 при оценке воздействия на окружающую среду,

3)                 планировании землепользования,

4)                 в различных других природоохранных и производственных мероприятиях.

5)                 в учебном процессе.


Библиографический список
  1. Трифонова, Т.А. Сравнительная оценка состояния городских почв по их биологической активности / Т.А. Трифонова, О.Н. Сахно, О.Н. Забелина, И.Д. Феоктистова // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвове- дение. – 2014. – № 3. – С.23-27.
  2. Добровольский Г.В. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы: функционально-экологический подход / Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин. – М.: МАИК «Наука/ Интерпериодика», 2000. – С. 185.
  3. Гельцер, Ю.Г. Показатели биологической активности в почвенных исследованиях / Ю.Г. Гельцер // Почвоведение. – 1990. – № 9. – С. 47 – 60. – ISSN 0032-180X
  4. Рубенчик, Л.И. Микроорганизмы – биологические индикаторы / Л.И. Рубенчик. – Киев.: Изд – во “Наукова Думка ”, 1972. – 165 с
  5. Скворцова, И.Н. Изменение состава микробных сообществ как один из показателей при экологическом мониторинге / И.Н. Скворцова, М.Н. Строганова, М.Г. Агаркова // Всесоюзная конференция “Экологические проблемы охраны живой природы”. – М.: Изд – во Моск. ун – та, 1990. – 84 с.
  6. Габбасова, И.М. Агроэкологическая оценка почв парков мегаполисов / И.М. Габбасова, Р.Ш. Афзалов // Вестник Оренбургского Университета. – 2006. – № 10. – С. 362-367. – ISSN 1814-6465
  7. Фомина, Н.В. Микробиологическая характеристика почв рекреационных зон г. Красноярска / Н.В. Фомина // Проблемы современной 144 аграрной науки: материалы Междунар. заоч. науч. конф. – Красноярск: Труды КрасГАУ, 2012. – С. 9-11.
  8. Дабахов, М.В. Тяжелые металлы в парковых почвах города / М.В. Дабахов, Е.В. Чеснокова // Экология урбанизированных территорий. – 2007. – № 3. – С. 41-46. – ISSN 1816-1863
  9. Герасимова, М.И. Антропогенные почвы / М.И. Герасимова, М.Н. Строганова, Н.В. Можарова, Т.В. Прокофьева. – Смоленск: Ойкумена, 2003. –268 с. – ISBN: 5-93-520039-2
  10. Стома, Г.В. Особенности биологического круговорота веществ в экосистемах городских территорий / Г.В. Стома // Функции почв в биосферно- геосферных системах: Мат-лы межд. симп. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 2001. – С. 325-326.
  11. Шлегель, Г. Общая микробиология / Г. Шлегель. – М.: Мир, 1987. – 567 с.
  12. Яшутин, Н.В. Биоземледелие. Научные основы, инновационные технологии и машины: монография / Н.В. Яшутин. – Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. – 191 с. – ISBN 978-5-94485-111-6
  13. Заварзин, Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии / Г.А. Заварзин. – М.: Наука, 2004. – 348 с. – ISBN 5-02-009878-7
  14. Мотузова, Г.В. Экологический мониторинг почв / Г.В. Мотузова, О.С. Безуглова. – М.: Академический проект, 2007. – 237 с. – ISBN: 978-5-98426-061-9
  15. Теппер Е.З. и др. – Практикум по микробиологии/ E.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Колос, 1979. – 216 с.


Все статьи автора «Авдеев Юрий Михайлович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация