AGRIS - 

2023

Tsepina, N.I. | Kolesnikov, S.I. | Minnikova, T.V. | Ruseva, A.S.

The silver nanoparticles (AgNPs) of different sizes were assessed comparatively for the ecotoxicity. The phytotoxicity indices (germination and root length) in radish, winter wheat, and seed peas were registered. It was found that the ecotoxicity of AgNPs is determined both by size of them and content in the soil and depends on the plant species. The greater the concentration of AgNPs in the soil, the greater the decrease in germination and root length in the tested plants. It was determined that in most cases AgNPs 10 nm in size had a stronger ecotoxic effect on phytotoxicity indicators, while AgNPs 100 and 1000 nm in size had a less pronounced toxic effect. It has been established that contamination with AgNPs of any size has a stronger effect on the germination of winter wheat than on the germination of radishes and peas. The sensitivity series of test crops under 10 nm AgNPs contamination are composed. The crop arrangement by germination decrease is winter wheat - radish - pea; along decrease in the root length it is radish - peas - winter wheat. The results of the study can be used in assessing the ecotoxicity of soils contaminated with AgNPs of different sizes. | Представлена сравнительная оценка экотоксичности наночастиц серебра (AgNPs) разного размера по показателям фитотоксичности (всхожесть и длина корней) редиса, озимой пшеницы и посевного гороха. Выявлено, что экотоксичность наночастиц серебра определяется их размером и содержанием в почве, а также зависит от вида растения. Чем больше концентрация AgNPs в почве, тем сильнее снижение всхожести и длины корней. Определено, что в большинстве случаев AgNPs размером 10 нм оказывали более сильное экотоксическое влияние на показатели фитотоксичности, а AgNPs размеров 100 и 1000 нм - менее выраженное токсическое воздействие. Установлено, что загрязнение AgNPs любого размера сильнее воздействует на всхожесть озимой пшеницы, чем на всхожесть редиса и гороха. Ряд чувствительности тест-культур при загрязнении AgNPs размером 10 нм в порядке убывания всхожести: озимая пшеница - редис - горох; в порядке убывания длины корней: редис - горох - озимая пшеница. Результаты исследования можно использовать при оценке экотоксичности почв, загрязненных AgNPs разного размера.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Vorob'ev, N.I. | Pukhal'skij, Ya.V. | Loskutov, S.I. | Kosul'nikov, Yu.V. | Laktionov, Yu.V. | Kozhemyakov, A.P.

Based on the study of heavy metals (HM) profile distribution data in the symbiosystems of various pea varieties, a method for fractal analysis of toxicants in various organs is proposed, which obeys the laws of morphogenesis. To determine the ratio of bound and unbound HM ions in plants (HM biocomposition index), a mathematical model namely a fractal triplet was used. It sets the logarithmetic quantitative ratio of three types of HM. It has been established that the HM index depends both on the factor of the genotype of pea plants and on the factor of inoculation with beneficial microflora. Pea genotypes with a minimum content of many heavy metals in shoots and seeds have been identified. With the exception of cobalt (r = +0.47, P = 0.026) and chromium (r = +0.47, P = 0.028), no correlation was found between the HM content in both organs. As a rule, inoculation led to a decrease in the HM content in pea shoots and/or seeds, which improved water supply to the plant and leaching of toxicant salts through the plant pores. This effect varied depending on the genotype and plant organ. Based on the calculation of HM consolidation indices, two pea lines were selected for further research to obtain environmentally friendly seed products under conditions of polymetallic contamination of substrates: the table variety 'Telephone', and the fodder variety 'Nikolka'. For 'Telephone', the effect of inoculation on the decrease in the HM content in the rhizosphere was most pronounced. Microbes increased the level of fixation of toxicants in the rhizosphere of this variety by 91%. | На основании изучения данных профильного распределения тяжелых металлов (ТМ) в симбиосистеме различных сортов гороха предложен метод фрактального анализа токсикантов в различных органах, подчиняющийся законам формообразования (морфогенеза). Для определения соотношения связанных и несвязанных ионов ТМ в растениях (индекса биокомпозиции ТМ) использовали математическую модель – фрактальный триплет, который задает логарифметическое количественное соотношение трех видов ТМ. Индекс ТМ зависит как от фактора генотипа растений гороха, так и от фактора инокуляции полезной микрофлорой. Выявлены генотипы гороха с минимальным содержанием многих ТМ в побегах и семенах. За исключением кобальта (r = +0,47, P = 0,026) и хрома (r = +0,47, P = 0,028) не было обнаружено корреляции между содержанием ТМ в обоих органах. Как правило, инокуляция приводила к снижению содержания ТМ в побегах и(или) в семенах гороха, что улучшало снабжение растение водой и вымывание солей токсикантов через поры растения. Этот эффект варьировал в зависимости от генотипа и органа растений. По итогу расчета индексов консолидации ТМ для дальнейших исследований с получением экологически чистой семенной продукции в условиях полиметаллического загрязнения субстратов были отобраны две линии гороха: овощной сорт Telephone и кормовой Николка. Для сорта Telephone наиболее ярко проявилось влияние инокуляции на снижение содержания ТМ в ризосфере. Микробы повышали уровень закрепления токсикантов в ризосфере данного сорта на 91%.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Spiridonov, S.I. | Titov, I.E. | Krechetnikov, V.V. | Kuznetsov, V.K.

The territory of the agricultural enterprise of the Tula Scientific Research Institute for Agriculture has been used at the research. This area has distinct landscape features, which was affected by the Chernobyl fallout; 4 categories of conditionally homogeneous land were identified here based on landscape and radioecological characteristics. It has been established that within each land category of, the distribution of soil 137Cs contamination density follows the lognormal law. The parameters of the lognormal distribution for the 137Cs contamination density and the accumulation coefficients of this radionuclide in feed and crop products have been determined. It is shown that the risks of contamination of agricultural products obtained from lands classified as both upland and erosion-accumulative elements of agricultural landscapes do not exceed 1%. Scenario studies were conducted, in which levels of soil contamination significant in terms of the entry of radionuclides into agricultural products were specified. Under high density of 137 Cs soil pollution, 1480 kBq/m2 (40 Ki/km2), the risks of feed product contamination reach 100%. The time of auto rehabilitation at this pollution density for erosion-accumulative elements of the landscape is almost twice higher than for upland. It has been established that erosion-accumulative landscape elements compared to upland areas are critical in terms of the risk of exceeding the safety standard at feed production. | На территории хозяйства с ярко выраженными ландшафтными особенностями Тульского НИИ сельского хозяйства, подвергшегося чернобыльским выпадениям, выделены 4 категории земель – условно однородных, согласно ландшафтным и радиоэкологическим характеристикам. Установлено, что в рамках каждой категории земель распределение плотности загрязнения почвы 137Cs подчиняется логнормальному закону. Определены параметры логнормального распределения для плотности загрязнения 137Cs и коэффициентов накопления этого радионуклида в продукции кормопроизводства и растениеводства. Показано, что в риски загрязнения с.-х. продукции, получаемой на землях, относящихся как к плакорным, так и эрозионно-аккумулятивным элементам агроландшафта, не превышают 1%. Проведены сценарные исследования, в рамках которых заданы уровни загрязнения почвы, значимые с точки зрения поступления радионуклидов в агропродукцию. При высокой плотности загрязнения почвы 137Cs – 1480 кБк/м2 (40 Ки/км2) риски загрязнения продукции кормопроизводства достигают 100%. Время автореабилитации при этой плотности загрязнения для эрозионно-аккумулятивных элементов ландшафта почти в 2 раза выше, чем для плакорных. Установлено, что эрозионно-аккумулятивные элементы ландшафта являются "критическими" с точки зрения риска превышения норматива для продукции кормопроизводства по сравнению с плакорными участками.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Alyabysheva, Elena A.

Introduction. The problem of environmental pollution by heavy metals is becoming more and more urgent. Lead ions from the soil enter plants and disrupt the normal course of morphological and biochemical processes. The species-specific mechanisms of lead absorption have not been fully studied. The purpose of the research is to study the effect of lead salts on the morphophysiological parameters of the white sweet clover (Melilotus albus Medik.). Materials and methods. The objects of the study were seeds and seedlings of white sweet clover (Melilotus albus Medik., Leguminosae (Fabaceae) family). The effect of aqueous solutions of Pb(NO3)2 (0.001 M, 0.005 M, 0.01 M, 0.05 M, 0.1 M) on the energy of germination and viability of seeds, the permeability of cell membranes and the size of roots and leaves of white sweet clover (Melilotus albus Medik.) seedlings was studied. Results, discussion. With an increase in the concentration of lead in an aqueous solution (from 0.001 M to 0.1 M), the germination energy and viability of white sweet clover seeds significantly decreased compared to the control (by 19.0‒94.3 % and 35.4‒91.4 %, respectively), and the leachability of intracellular electrolytes from root and leaf tissues increased by 2.7‒3.0 and 1.6‒2.4 times, respectively. Under conditions of increasing lead pollution, there was a 1.1‒2.1‒fold decrease in the length of the roots and 1.1‒1.3-fold decrease in the height of the shoots of seedlings, which, apparently, is associated with the accumulation of metal in plant tissues, and as a consequence, inhibition of meristem activity. Conclusion. 0.01‒0.1 M solutions of Pb(NO3)2 had a toxic effect on seed germination processes, on the state of cell membranes, disrupting their lipid complex; lead, entering the tissues of white sweet clover (Melilotus albus) seedlings, inhibited the growth of the main root and leaves.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Mari State University - Russian Federation

2023

Timoshenko, A.N. | Kolesnikov, S.I. | Kabakova, V.S. | Evstegneeva, N.A. | Minnikova, T.V. | Tsepina, N.I. | Kazeev, K.Sh.

The impact of platinum soil pollution on plant growth and development has been little investigated. The work presents the results of a model experiment to assess the effect of contamination of ordinary chernozem with platinum chlorides, oxides and nanoparticles at concentrations of 0.01; 0.1; 1.0; 10 and 100 mg/kg on germinability, length of roots and green seedlings of radishes, winter wheat and corn 10 days after contamination. The negative influence of platinum compounds was manifested in the inhibition of the growth processes of the studied crops at the early stages of ontogenesis, while there was no stimulating effect (hormesis). The degree of exposure depended on the concentration of the element in the soil and the form of the chemical compound. A direct dependence of the deterioration of phytotoxicity parameters on the dose of the contaminant has been established. The crop most sensitive to Pt pollution was radish, to a lesser extent it was wheat, and the least sensitive was corn. Pt showed the greatest phytotoxicity upon entry into the soil in the form of chloride, to a lesser extent in the form of oxide and to a lesser extent in the form of nanoparticles. All the studied indicators closely (with coefficients from -0.50 to -0.97) correlate with the Pt content in the soil and can be used for agroecological monitoring. | Влияние загрязнения почв платиной на рост и развитие растений мало исследовано. В работе представлены результаты модельного эксперимента по оценке влияния загрязнения чернозема обыкновенного хлоридами, оксидами и наночастицами платины в концентрациях 0,01; 0,1; 1,0; 10,0 и 100,0 мг/кг на всхожесть, длину корней и зеленых проростков редиса, озимой пшеницы и кукурузы через 10 суток от момента загрязнения. Негативное влияние соединений платины проявлялось в ингибировании ростовых процессов исследованных культур на ранних этапах онтогенеза, при этом стимулирующего действия (гормезиса) зафиксировано не было. Степень воздействия зависела от концентрации элемента в почве и формы химического соединения. Установлена прямая зависимость ухудшения показателей фитотоксичности от дозы загрязняющего вещества. Наиболее чувствительной культурой к загрязнению Pt оказался редис, в меньшей степени – пшеница и наименее чувствительной – кукуруза. Наибольшую фитотоксичность Pt оказала при поступлении в почву в форме хлорида, в меньшей степени – в форме оксида и в наименьшей – в форме наночастиц. Все исследованные показатели тесно (с коэффициентами от -0,50 до -0,97) коррелируют с содержанием Pt в почве и могут использоваться для агроэкологического мониторинга.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Verkhovets, I.A. | Tuchkova, L.E. | Chuvasheva, E.S. | Kоndykova, N.N. | Tikhojkina, I.M. | Zhdanova, N.V.

Economic activity impacts on the soil cover condition negatively. The most significant negative factors are only aggravated in the soil using process and reducing the soil fertility level. The development of degradation trends is caused by the reduction in the set of operations aimed the soil and land resource protection, irrational farming, destruction of soil and vegetation cover because of industrial or irrigation construction, sewage discharge, etc. The research purpose is to assess the condition of arable land after the application of complex fertilizers based on molasses. Complex fertilizers based on molasses derived products in an amount of 1200 t were applied to land plots with an area of 103.5 ha and 53 ha located in the Oryol region. To assess the degree of soil contamination with heavy metals, 5 soil samples were selected; for agrochemical analysis from 4 plots - 18 soil samples, of which 4 were control ones. An analysis of the content of heavy metal mobile forms in all the studied samples did not show exceeding the maximum permissible concentrations. The concentration coefficient calculated in relation to the background content showed an excess of the mobile forms of cobalt in comparison with the control sample 20-44 times, arsenic by188-197 times, lead 50-156.67 times, zinc 60-780 times. Judging by the content of main nutrients, the soil of the studied sites will become degraded in the next 7.9–9.5 years. To reduce the negative impact of degradation processes in the soil, it is necessary to develop and implement a system of measures, with reference to the characteristics of natural sites. | Хозяйственная деятельность отрицательно влияет на состояние почвенного покрова. Наиболее существенные негативные факторы только усугубляются в процессе использования и снижения уровня плодородия почв. К развитию деградационных процессов почв приводит сокращение комплекса работ по охране почв и земельных ресурсов, нерациональное ведение земледелия, уничтожение почвенно-растительного покрова в результате промышленного, ирригационного строительства, сброс сточных вод и т.д. Цель исследований: оценить состояние пашни после внесения комплексных удобрений на основе мелассы. На земельные участки площадью 103,5 га и 53 га, расположенные в Орловской области, внесли 1200 тонн комплексного удобрения на основе продукта переработки мелассы. Для оценки степени загрязнения почв тяжелыми металлами было отобрано 5 образцов почв; для агрохимического анализа с четырех участков - 18 проб, из которых 4 были контрольными. Анализ содержания подвижных форм тяжелых металлов во всех изучаемых образцах не показал превышения предельно допустимых концентраций. Коэффициент концентрации, рассчитанный по отношению к фоновому содержанию, показал превышение подвижных форм кобальта по сравнению с контрольной пробой в 20-44 раза, мышьяка в 188-197 раз, свинца в 50-156,67 раз, цинка в 60-780 раз. Судя по содержанию основных элементов питания, в ближайшие 7,9-9,5 лет почва изучаемых участков перейдет в разряд деградированных. Для снижения негативного воздействия деградационных процессов в почве необходимо разрабатывать и реализовывать систему мероприятий, с учетом особенностей природных комплексов.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Kozlova, N.V. | Malyukova, L.S. | Zakharikhina, L.V.

The elemental composition of soils of a number of model tea plantations was studied. There was compared state of soils in variants of a long (26 years) field experiment with NPK fertilizers. To the fields were applied annually only nitrogen fertilizers in the form of ammonium nitrate and urea (total 7.6 t N/ha); or phosphorus (double superphosphate, total 3.1 t P2O5/ha) or potash fertilizers (potash salt, total 2.6 t K2O/ha) against background of nitrogen fertilizers. The experimental site is located in the Lazarevsky district of Sochi-city, on typical tea-friendly brown forest acidic soils. As a local geochemical background, the elemental composition of native soil of the adjacent forested area was adopted. The content of above 60 elements was determined by ICP-MS + ICP-AES methods. Applying nitrogen fertilizers resulted in excess of the gross content of a number of elements relative to the background was about 10% in the top soil (0-20 cm), no pronounced pollution was detected. Phosphorus fertilizers are associated with 1.7-fold accumulation of Pb (up to 1.1 MPC); accumulation of rare earth elements (15% in total gross content and 2.8-fold in the sum of mobile forms); accumulation of Sb (about 10%), not pronounced against the background of N and NK fertilizers. Potash fertilizers caused soil pollution: 2.8 times higher total pollution index relative to N-fertilizers; above 40 redundant elements, of which 20 have 30% or higher gross excess relative to the background. Including: rare earth elements (1.6 times in total gross content and 4.2 times in the sum of mobile forms); 30% gross accumulation of Ti, Mg, V (1.2 MPC), Rb, Ga, Cs; unpronounced or less pronounced with N and NP fertilizers 20%-e accumulation of Zr, Cr, Li, Nb, HF, Sn and 10% accumulation of Na, Sr, Ni, Th, U, Be, Mo. Also, some soil As pollution is associated with P/K fertilizers (by 10% higher than the background and with N-fertilizers), with a 5.2-5.5-fold excess of MPC at a high background level of its gross content (4.8 MPC in forest soil). | Изучен элементный состав почв ряда модельных чайных плантаций. Сравнивали состояние почв под вариантами длительного (26 лет) полевого опыта с NPK-удобрениями, где ежегодно вносили только азотные удобрения в форме аммиачной селитры и мочевины (всего 7,6 т N/га); фосфорные (двойной суперфосфат, всего 3,1 т Р2О5/га) или калийные удобрения (калийная соль, всего 2,6 т К2О/га) на фоне азотных. Опытный участок расположен в Лазаревском районе г. Сочи на типичных чаепригодных бурых лесных кислых почвах. В качестве местного геохимического фона принят элементный состав нативной почвы смежного лесного массива. Содержание более 60 химических элементов определяли масс-спектрометрически и атомно-эмиссионно с индуктивно связанной плазмой. В результате применения азотных удобрений превышение валового содержание ряда элементов относительно фона составило около 10% в верхнем слое почвы (0-20 см); выраженного загрязнения не выявлено. С фосфорными удобрениями связаны 1,7-кратное накопление Pb (до 1,1 ПДК); накопление редкоземельных элементов (на 15% по суммарному валовому содержанию и 2,8-кратное по сумме подвижных форм); накопление Sb (около 10%), не выраженное на фоне N и NK-удобрений. Калийные удобрения вызвали загрязнение почвы: в 2,8 раз более высокий суммарный показатель загрязнения относительно N-удобрений; больше 40 избыточных элементов, из которых 20 имеют 30%-ное или большее валовое превышение относительно фона. В том числе: редкоземельные элементы (в 1,6 раза по суммарному валовому содержанию и в 4,2 раза по сумме подвижных форм); 30%-ное валовое накопление Ti, Mg, V (1,2 ПДК), Rb, Ga, Cs; не выраженные или менее выраженные при N и NP-удобрениях 20%-ное накопление Zr, Cr, Li, Nb, HF, Sn и 10%-ное накопление Na, Sr, Ni, Th, U, Be, Mo. Также с Р/К-удобрениями связано некоторое загрязнение почвы As (на 10% выше фона и варианта с N-удобрениями), с 5,2-5,5-кратным превышение ПДК при высоком фоновом уровне его валового содержания (4,8 ПДК в почве леса).

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Krylenkin, D.V. | Anisimov, V.S. | Anisimova, L.N. | Sanzharov, A.I. | Frigidov, R.A. | Dikarev, D.V. | Korneev, Yu.N.

To identify the patterns of distribution and estimate the parameters of Zn and Cd migration in the "soil – soil solution – plant" system, a plant growing experiment was carried out on soddy-podzolic soil using a test culture of barley. The experiment included 5 variants with different combinations of Cd and Zn doses: Cd0Zn0, Cd25Zn0, Cd25Zn50, Cd25Zn100, Cd25Zn150. The physical and chemical characteristics of the soil, the content of labile (F1) and sum of labile and OMC-bound (F1 + F2) forms of HM, morphometric parameters and concentrations of Zn and Cd in barley during ontogenesis were determined. Parametrization of the equations of vegetative mass growth was performed, the regularities of Cd and Zn accumulation in the barley crop were established, and the phytotoxic effect of high concentrations of these metals on plants was estimated. The relative content of F1 and (F1 + F2) forms of Cd and Zn in the soil increased when Cd (25 mg/kg) and Zn (50-150) mg/kg were applied to the soil simultaneously. The change in barley biomass is well approximated by logistic curves. The contamination of the studied soil with Cd at a dose of 25 mg/kg (critical concentration) leads to a pronounced phytotoxic effect. In native soil (variant Cd0Zn0) the Cd accumulation in straw was 32 times higher than in barley grain. When only cadmium was applied to the soil at a dose of 25 mg/kg, the highest ratio of metal concentrations in straw and grain was observed. If, along with cadmium at a dose of 25 mg/kg, zinc was applied into the soil in the amounts of 50, 100 and 150 mg/kg, then for the corresponding variants of the experiment, the ratio of [Cd]straw /[Cd]grain was consistently reduced. When successively increasing amounts of Zn (variants Cd0Zn0, Cd25Zn0, Cd25Zn50, Cd25Zn100, Cd25Zn150) were applied to the soil, the content of the element in straw and barley grain increased. The corresponding dependencies can be described by linear functions. There were also very significant changes in the structure of the crop. | Для выявления закономерностей распределения и оценки параметров миграции Zn и Cd в системе "почва – почвенный раствор – растение" проведен вегетационный эксперимент на дерново-подзолистой супесчаной почве с использованием тест-культуры ячменя. Опыт включал 5 вариантов с различными сочетаниями Cd и Zn в дозах: Cd0Zn0, Cd25Zn0, Cd25Zn50, Cd25Zn100, Cd25Zn150. Определены физические и химические характеристики почвы, содержание подвижных (Ф1), суммы подвижных и связанных с органоминеральными комплексами (Ф1 + Ф2) форм ТМ, морфометрические показатели и концентрации Zn и Cd в ячмене в процессе онтогенеза. Произведена параметризация уравнений прироста вегетативной массы, установлены закономерности накопления Cd и Zn в урожае ячменя и оценено фитотоксическое действие высоких концентраций этих металлов на растения. Относительное содержание Ф1 и (Ф1 + Ф2) форм Cd и Zn в почве при внесении в почву одновременно Cd (25 мг/кг) и Zn (50-150) мг/кг возрастало. Изменение биомассы ячменя хорошо аппроксимируется логистическими кривыми. Загрязнение исследуемой почвы Cd в дозе 25 мг/кг (критическая концентрация) приводит к выраженному фитотоксическому эффекту. В нативной почве (вариант Cd0Zn0) накопление Cd в соломе оказалось выше, чем в зерне ячменя в 32 раза. При внесении в почву только кадмия в дозе 25 мг/кг наблюдалось наибольшее соотношение концентраций металла в соломе и зерне. Если наряду с кадмием в дозе 25 мг/кг в почву вносили цинк в количестве: 50, 100 и 150 мг/кг, то для соответствующих вариантов опыта соотношение [Cd]солома/[Cd]зерно последовательно снижалось. При внесении в почву последовательно возрастающих количеств Zn (варианты Cd0Zn0, Cd25Zn0, Cd25Zn50, Cd25Zn100, Cd25Zn150) содержание элемента в соломе и зерне ячменя возрастало. Соответствующие зависимости можно описать линейными функциями. Были выявлены очень существенные изменения в структуре урожая.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Bashkin, V.N. | Prokhorov, I.S.

The PIKSA biocompost was applied in situ in the Stavropol region to recultivate degraded soil plot. The trial results are presented below. The compost was obtained by accelerated fermentation of a peat-and-manure mix, which was then enriched with soil microorganisms and nutrients; the finished product was applied at doses of 6.5 and 13.0 kg/m2. For the purpose of phytoremediation, perennial grasses were sown in disturbed areas. Efficiency of biocompost application for recultivation of the pyrogenic soils located at gas industry object (berm of the storage pit) is shown. During 42 days of experiment, catalase activity in dependence of applied biocompost dose increased by 1.4 and 1.6 times; dehydrogenase by 2.5 and 3.0 times; amount (weight) of perennial grasses increased respectively by 1.8 and 2.3 times. When biocompost has been applied for recultivation of soils contaminated by hydrocarbons at booster compressor station (purge candle) for 42 days, activity of catalase in dependence of compost dose increased by 1.9 and 2.4 times; dehydrogenase by 5.8 and 8.9 times, amount of perennial grasses increased respectively by 8.6 and 16.9 times. Addition of biocompost to slime of gas condensate, that was stored at an accumulation pond resulted in sustainable activity of catalase (3.3 ml О2/(min*g)) and dehydrogenase (11 mg С19Н16N4)/(g*day)) at 42 day. At the start moment of the experiment, this activity was not detected. Tests of biocompost as well as Bioros biopreparation at destruction of gas condensate and oil hydrocarbons in vitro in the Moscow region also confirmed efficiency of these agents contributing increase in soil enzymes activity and soil fertility. | Представлены результаты изучения действия in situ биокомпоста "ПИКСА" при восстановлении нарушенных почв в Ставропольском крае. Компост получали путем ускоренной ферментации торфонавозной смеси, которую затем обогащали почвенными микроорганизмами и питательными веществами; вносили в дозах 6,5 и 13,0 кг/м2. В целях фиторемедиации на нарушенных участках высевали многолетние злаковые травы. Показана эффективность использования биокомпоста для рекультивации пирогенных почв, прилегающих к круглому контуру объекта газовой промышленности (берме амбара). В течение 42 суток эксперимента активность каталазы в зависимости от дозы внесения возрастала соответственно в 1,4 и 1,6; дегидрогеназы – в 2,5 и 3,0 раза, при этом биомасса многолетних злаковых трав увеличивалась, соответственно, в 1,8 и 2,3 раза. При использовании биокомпоста для рекультивации загрязненных углеводородами почв на территории дожимной компрессорной станции ("продувочная свеча") в течение 42 суток активность каталазы в зависимости от дозы внесения повышалась в 1,9 и 2,4 раза; дегидрогеназы – в 5,8 и 8,9 раза. При этом биомасса многолетних злаковых трав возрастала, соответственно, в 8,6 и 16,9 раза. Добавление биокомпоста в шлам газового конденсата, хранившегося в пруде-накопителе, привело к появлению устойчивой активности каталазы (3,3 мл О2/(мин*г)) и дегидрогеназы (11 мг С19Н16N4)/(г*сут)) на 42-е сутки (в начале эксперимента активность отсутствовала). Испытания биокомпоста, а также биопрепарата "Биорос" при разложении газового конденсата и углеводородов нефти in vitro в Московской области также подтвердили их эффективность в плане повышения ферментативной активности почвы и восстановления ее плодородия.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Bryndina, L.V. | Svistova, I.D. | Baklanova, O.V.

This paper presents the results of a study the effect of biochar, carbon sorbent obtained from sewage sludge and sawdust, on the restoration of soil microbiome after herbicide treatment. At the genus level, 28 representatives were found in the original soil, 35.7% of which were aerobes. Of these, Gaiella and Methylotenera predominated. The most abundant of the anaerobic were Veillonella and Faecalibacterium. The proportion of microorganisms affected by the herbicide was 71.4%. 32% of microorganisms completely disappeared from the soil microbial community, 39.3% recovered after the biochar introduction. There was a recovery almost to the original value of microorganism numbers in the genera Veillonella, Faecalibacterium, Gaiella, Ilumatobacter, Gemmatimonas. The number of Azotobacter increased by 7.3 times. In the soil subjected to herbicide action, the proportion of microorganisms exhibiting catalase activity decreases or completely disappears. Members of the Gaiella genus, known as catalase-positive bacteria, were absent in herbicide-treated soil. Their population resumed after soil treatment with biochar. Intrasporangium, also being catalase positive, were reduced by more than 4 times under the action of the herbicide. Cleaning the soil with a biosorbent made it possible to restore their numbers by 56%. The introduction of biochar from sewage sludge and sawdust into the soil activated the soil microbiota. The assessment of alpha-diversity by the Shannon index showed a 1.5-fold decrease in the species diversity of the microbial community of the soil treated with the herbicide. Cleaning the soil with biochar restored population and diversity of the soil microbiome, to the Shannon index of 2.4. | 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 альфа-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.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation