Remediation of soils of forest nurseries contaminated by pesticides by means of microorganisms | К вопросу ремедиации почв лесных питомников от пестицидной токсичности с помощью микроорганизмов

Английский. The research purpose was to control pesticide contamination of soil by means of saprophytic colonization and define pine seedlings response to pesticide toxicity. There were under study: ability of forest litter taken from pine, birch or mixed plantations and incorporated into the soil to destruct pesticides, and the activity and taxonomic composition of microbial communities in the forest litter depending on species composition of the forest stand, and effect of substrate moisture content on microbial activity. Small-plot experiments were conducted. Seeding and tillage were performed by the conventional technology. Forest litter was incorporated into arable soil layer (5-15 cm). Two-year old pine seedlings were dug out and normal and teratomorphic phenotype were identified. Catalase activity, soil moisture content, and the number of seedlings of normal phenotype were revealed in the experiments. The method of taxonomic diversity determination of forest litter microbes by terminal restriction fragment length polymorphisms (T-RFLP) was used. Introduction of saprophyte-containing litter into contaminated soil had advantages to seedling growth. Coniferous litter was especially effective. Yield of normal seedlings correlate with catalase activity. Substrate moisture content optimal for microbes is 40-60%, if it decreases below 28-30% it is necessary substrate watering for prevention of microorganism vital activity retardation. To improve and implement the proposed method, it is important to consider not only large taxonomic groups, but also the generic assignment of microorganisms. The practical value of proposed method was demonstrated on loam soil, but the method efficiency and the amount of forest litter application should be evaluated in the soils of various texture.

Русский. Целью работы было устранение пестицидного загрязнения почвы при колонизации ее сапрофитами, которые обычно обильно заселяют лесную подстилку, и определение реакции сеянцев сосны на пестицидную токсичность. Изучали способность внесенной в почву лесной подстилки из сосновых, березовых и смешанных насаждений к деструкции пестицидов, активность микробных сообществ лесной подстилки и их таксономический состав в зависимости от породного состава насаждений, значение влажности субстрата для деятельности микроорганизмов. Исследования выполнялись на основе мелкоделяночных опытов. Посев и обработка почвы осуществлялись по общепринятой технологии. Лесная подстилка вносилась в пахотный горизонт почвы (5-15 см). 2-летние сеянцы сосны выкапывались и сортировались согласно критериям выделения сеянцев сосны нормального и тератоморфного фенотипа. В опытах определяли активность каталазы, влажность почвы, количество сеянцев нормального фенотипа. Показана возможность определения таксономического разнообразия микроорганизмов подстилки методом анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ). Перенос в загрязненную пестицидами почву подстилки с сапрофитами оказывал положительное влияние на рост сеянцев. Особенно эффективна была подстилка из насаждений сосны. Выход сеянцев нормального фенотипа коррелировал с активностью каталазы. Оптимальная для микробов влажность субстрата составляет 40-60%, при ее понижении до 28-30% необходимо проводить полив, т.к деятельность микроорганизмов может затухнуть. Для дальнейшего совершенствования и широкого распространения предложенного способа следует учитывать принадлежность микроорганизмов не только к крупным систематическим группам, но и к родам, чтобы отбирать подстилки именно в насаждениях богатых сапрофитами. Способ оправдал себя на суглинистых почвах, но необходима оценка его эффективности и установление норм внесения подстилки на разных по механическому составу почвах.