способ регуляции структуры популяций микроорганизмов в условиях пестицидного прессинга

Формула изобретения

1. Способ регуляции структуры популяций микроорганизмов в условиях пестицидного прессинга в почве путем совместного применения с пестицидами минеральных удобрений, отличающийся тем, что совместно с пестицидами на поверхность растений наносят дополнительный источник минерального азота в виде раствора мочевины в концентрациях, способствующих переводу экосистемы в ненасыщенное состояние и повышающих скорость поступления азота с целью накопления биомассы микроорганизмов и оптимизации структуры и динамики микробного сообщества эпифитов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что мочевина применяется в норме 5 кг/га в баковых смесях с пестицидами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии и может быть использовано для снижения стрессового действия пестицидов на микробные популяции поверхности растений (эпифитов), увеличения их биологического разнообразия и нормализации структуры микробного сообщества, снижения до безопасного уровня численности фитопатогенных видов.

Известен способ регуляции популяционной плотности почвенных микроорганизмов в условиях стресса за счет обеспечения популяции дополнительным ресурсом в виде углеродсодержащего полимера (хитин, целлюлоза), что приводит к созданию в почве множества микрозон, благоприятных для развития сообщества почвенных микроорганизмов (Кожевин П.А. Микробные популяции в природе. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. - С.56-58).

Известен способ регуляции микробиологических процессов в почвах, загрязненных пестицидами, посредством введения в почву органических удобрений (навоз, солома, сидераты), что приводит к усилению каталитических процессов трансформации и детоксикации пестицидов (Круглов Ю.В. Микрофлора почв и пестициды. - М.: Агропромиздат, 1991. - С.120-121).

Недостатком указанных способов является то, что они не позволяют регулировать состав эпифитной микрофлоы из-за технической невозможности или экономической невыгодности обработки поверхности растений органическими удобрениями, а также некорневых подкормок органическими индукторами хитиновой природы (хитин, хитозан) либо углеродсодержащими полимерами типа целлюлозы. Все это ограничивает разрешающую способность аналогов как с технологических, так и экономических позиций.

Более близким по техническому решению и достигаемому результату является способ внесения совместно с пестицидами в почву минеральных удобрений, что вызывает нейтрализацию пестицидов в почве благодаря стимуляции жизнедеятельности микроорганизмов. Последнее объясняется тем, что полезные микробиологические превращения физиологически кислых удобрений сопровождаются ускорением гидролитического расщепления пестицидов (Круглов Ю.В. Микрофлора почвы и пестициды. - М.: Агропромиздат, 1991. - С.120-121).

Недостатком указанного способа является ориентированность способа именно на почвенную, но не эпифитную микрофлору: неясно, какие удобрения, в каких формах и дозах могут быть полезны для эпифитных микроорганизмов, хотя возможность использования минеральных удобрений для некорневых подкормок растений общеизвестна.

Целью изобретения является регуляция структуры и динамики популяций эпифитных микроорганизмов в условиях пестицидного прессинга.

Поставленная цель достигается тем, что совместно с пестицидами на поверхность растений наносят дополнительный источник минерального азота в виде раствора мочевины в концентрациях, способствующих переводу экосистемы в ненасыщенное состояние и повышающих скорость поступления азота, необходимого для накопления биомассы микроорганизмов и оптимизации структуры и динамики микробного сообщества эпифитов.

Устранение фитопатогенных форм из популяций эпифитов в рассматриваемом способе достигается на более поздней стадии сукцессии, когда микробная система переходит в обогащенное состояние за счет появления конкурентов фитопатогенных видов.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет нейтрализовать негативное действие пестицидных обработок на популяции эпифитов.

Пример 1. Растения ярового ячменя в фазе выхода в трубку обрабатывали гербицидом диален и баковой смесью его с мочевиной. Для сравнительного анализа состояния сообщества эпифитных микроорганизмов отбирали на 2-е и 10-е сутки после обработки растений флаговые листья. В условиях лаборатории анализировали состав грибного сообщества поверхности листьев и устанавливали структурные изменения ассоциаций микромицетов посредством вычисления коэффициента сходства Соренсена-Чекановского. Результаты учетов представлены в табл. 1, 2.

Пример 2. Условия те же, что и в примере 1, но анализу подвергали бактериальное сообщество филлосферы растений. Для оценки изменений биологического разнообразия сообщества прокариотических организмов по вариантам опыта вычисляли индекс Шеннона. Результаты учетов представлены в табл. 3.

Из представленных данных видно, что пестицид действовал на грибное и бактериальное сообщество филлосферы растений как стрессовый фактор, снижая биологическое разнообразие (индекс Шеннона составил всего лишь 0,46-0,98) и вызывая отклонения в структуре комплекса микроорганизмов (коэффициент сходства сообщества микромицетов с таковым в контрольном варианте уже на 2-е сутки был очень низким 22,2%, доминирующие формы микромицетов были представлены только стерильными мицелиями).

Внесение мочевины увеличивало биологическое разнообразие эпифитных бактериальных и грибных популяций. В варианте, где мочевина применялась совместно с пестицидом в дозе 5 кг д.в./га, коэффициент сходства оставался постоянно высоким, что свидетельствует о стабилизирующем действии мочевины на структуру сообщества эпифитных микромицетов. Благодаря поступлению дополнительного источника минерального азота активизировалась микробиологическая деятельность и увеличивалось биологическое разнообразие в филлосфере растений, что приводило к снижению площади поражения листьев болезнями с 16,3% в варианте с диаленом до 15,3% в варианте с диаленом и мочевиной в дозе 5 кг д.в./га.

Увеличение дозы мочевины до 10 кг д.в./га нецелесообразно, так как оптимизирующее воздействие на структуру сообщества эпифитов в данном случае было менее эффективным, в отдельных случаях отмечено появление негативных тенденций (снижение коэффициента сходства на 10-е сутки после нанесения агрохимикатов на поверхность растений, увеличение площади поражения листьев инфекциями до 16,8%).

Приведенные в табл. 1-3 данные подтверждают возможность оптимизации в условиях пестицидного стресса структуры ассоциаций эпифитных эукариотических и прокариотических микроорганизмов за счет использования дополнительного источника минерального азота в виде водного раствора мочевины в дозе 5 кг д.в. /га. Предлагаемый способ отличается простотой выполнения, позволяет полностью устранить негативное действие пестицидных обработок на полезную эпифитную микрофлору растений и получать экологически чистую продукцию.