Введение
Глава 1. Теоретические основы формирования микробно-ферментного комплекса 5
1.1. Микробиологическая биодеструкция древесно-опилочных материалов 5
1.2. Утилизация древесных отходов при участии почвенной биоты 17
1.3. Технология создания биокомпостов на основе отходов лесоперерабатывающего комплекса 20
Глава 2. Объекты и методы исследования 28
2.1. Объекты, описание почв, стационар 28
2.2. Использованные методы приготовления опилочно-почвенных субстратов 30
2.3. Технология посадки саженцев на опилочно-почвенных субстратах 32
2.4. Определение лесорастительной способности почвы с использованием показателей микробно-ферментной активности 33
2.5. Экологические условия в почвах под саженцами сосны 35
Глава 3. Микробно-ферментная активность почвы 39
3.1. Влияние опилочно-почвенных субстратов на трансформацию пищевой
активности почвенной биоты 39
3.2. Микробиологическая активность почвы 40
3.3. Ферментативная активность почвы 42
3.3.1. По фазам вегетации 42
3.3.2. По годам 48
3.4. Трансформация азотистых веществ в верхнем слое почвы 52
3.4.1. По фазам вегетации 52
3.4.2. По годам 55
Глава 4. Воздействие опилочно-почвенных субстратов на содержание азотистых веществ в хвое сосны 57
4.1. Анализ содержания белкового азота в хвое сосны 57
Выводы 59
Список использованной литературы 61
Актуальность темы исследования. Запасы трудногидролизуемого растительного сырья в Российской Федерации очень велики, только масса древесной зелени составляет более 3-х млрд. тонн, из которых только 30,4 млн. тонн являются доступными в экономическом плане, также в Красноярском крае - до 1,5-2 млн. тонн [12].
Опилки, кора, щепа и другие отходы лесоперерабатывающей промышленности представляют собой пожарную опасность, как на участках предприятий лесного комплекса, так и на месте рубок. А также антропогенное воздействие вызвало недостаток большинства элементов питания и спровоцировало ухудшение лесорастительных свойств почвы.
Для того чтобы повысить производительный потенциал почвы практикуется внесение древесных отходов: опилок, щепы, коры. Однако их включение в экосистему провоцирует азотное голодание растений, хотя при этом наличие в массе опилок целлюлозно-лигнинного комплекса способствует обогащению почвы гумусом и ее оструктуриванию. Чаще всего при выращивании сельскохозяйственных культур в опилки добавляют довольно высокие дозы минеральных удобрений и проводят длительное компостирование опилочной массы. Но при искусственном лесовыращивании совсем нет необходимости применения дорогостоящих минеральных удобрений. В последнее время все более часто используется способность почвенной микробиоты в улучшении качества состояния окружающей среды. При этом функциональная активность микроорганизмов и почвенных беспозвоночных применяется для активной деструкции органических соединений в виде щепы, опилок и других компонентов лигно-целлюлозного комплекса.
Для ферментативно-микробиологической переработки свежей опилочной массы достаточно применения «затравки», состоящей из микродоз удобрений,
Цель работы заключалась в разработке и применении опилочно¬почвенных композиций с добавлением микродоз удобрений для содействия естественному возобновлению сосны.
Задачи:
1) Создать удобрительные композиции на основе опилок и плодородного слоя почвы.
2) Изучить динамику биохимической и микробиологической активности почвы под насаждениями сосны.
3) Выявить наиболее подходящие удобрительные композиции в плане активизации микробного комплекса почвы для разложения древесно-опилочной массы.
1. Созданы удобрительные композиции на основе опилок и плодородного слоя почвы, а также изучена динамика биохимической и микробиологической активности почвы под насаждениями сосны.
2. Как через год, так и через два после применения удобрительных композиций наибольшая активность уреазы наблюдалась в варианте с кальциевой селитрой и сульфатом калия. Через год наиболее высокие значения активности фосфатазы отмечены в варианте с аммофосом и сульфатом аммония, а на второй год в варианте с сульфатом калия. Через два года активность инвертазы стала выше в варианте с добавлением сульфата аммония и мочевины. Результаты исследований активности оксидаз в первый год показали самый высокий коэффициент гумификации в варианте «опилки+почва», а также как и на второй год в варианте с мочевиной.
3. В первый год проведение микробиологического анализа показало, что в почвенной микробиоте под культурами сосны содержится бактериальный комплекс численностью порядка 0,1- 1,4 млн. КОЕ/г почвы, а на второй год 0,25 - 3,76 млн. КОЕ/г почвы. Максимальная численность микроорганизмов зафиксирована в контрольном варианте и в варианте с мочевиной. Наиболее богатый микробный пул из всех трех групп микроорганизмов на второй год наблюдается в варианте с добавлением микродоз сульфата калия.
4. На второй год отмечается высокая минерализация гидролизуемых форм азота (до 19%) на участке с опилочно-почвенным субстратом с внесением микродоз кальциевой селитры. В варианте с аммонийной селитрой наблюдается иммобилизация азота, что свидетельствует об усвоении элемента почвенными микроорганизмами под культурами сосны.
5. По результатам тканевого анализа максимальным содержанием белкового азота в хвое сосны характеризуются варианты с мочевиной и сульфатом аммония. В контрольном варианте самое низкое содержание азота в
6. На основе показателей биохимической и микробиологической активности нами выявлено воздействие использования микродоз удобрений. Наиболее подходящими удобрительными композициями в плане активизации микробно-ферментного комплекса почвы для разложения древесно-опилочной массы и роста надземных органов (хвои) саженцев сосны являются: мочевина, сульфат калия, кальциевая селитра, сульфат аммония.
