Способ определения суммарной фитотоксичности почвы

Способ определения суммарной фитотоксичности почвы

Реферат

Изобретение относится к области экологии, а именно к мониторингу характеристик различных сред экосистем методами биоиндикации, и предназначено для определения токсичности почв и может быть использовано для оценки влияния антропогенного фактора на биоту.

Известен способ, при котором осуществляют оценку токсичности почв и окружающей среды по животным-биоиндикаторам, их морфологическим признакам [патент РФ № 2372617. МПК G01N 33/24. Опубл. 10.11.2009. Бюлл. № 31]. Известный способ достаточно сложный, поскольку надо выявлять насекомых, перемещающихся по поверхности почвы, изучать их морфологию, классифицировать особи по классу признаков, что усложняет техническое решение.

Наиболее близким к заявляемому объекту техническим решением является способ, в котором определяют токсичность почвы по азотфиксирующей активности клубеньковых бактерий, формирующих клубеньки на корневой системе бобовых трав в 15-20-сантиметровом слое почвы, спустя 2-3 недели после весеннего отрастания и до фазы цветения, а степень токсичности почвы определяют по внутренней окраске азотфиксирующих клубеньков (розовой или красной) и ее наличие менее чем у 50% клубеньков считают экологическим риском, а менее чем у 20% клубеньков - экологическим бедствием (прототип) [патент РФ № 2490630. МПК G01 N33/24. Опубл. 20.08.2013. Бюлл. № 23].

Однако при этом оценку токсичности определяют только в севообороте, где имеют место бобовые культуры в строго определенный момент их вегетации. Осуществляемый метод оценки токсичности невозможно использовать в необходимый для исследователя промежуток интервал вегетационного периода.

Заявляемое техническое решение заключается в том, что токсичность почвы определяют по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов, формирующих микробиологический ценоз почвы, в течение заданного интервала вегетации.

Сущность заявляемого способа заключается в биотестировании по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов. Токсичность почвы определяют по степени разложения льняного полотна в слоях почвы: 0-10, 10-20 и 20-30 см в течение месяца после применения химических средств защиты растений. Степень токсичности почвы определяют по интенсивности разложения льняного полотна в почве: при разложении более 60 % полотна оценивают состояние почвы как удовлетворительное, 30-60 % - экологический риск, менее 30 % - экологическое бедствие.

Способ осуществляется следующим образом.

В отличие от известного способа определять токсичность почвы можно непосредственно на участках по степени разложения льняного полотна в необходимое для исследователя время.

При наличии в почве избыточного количества токсичных веществ нарушается кислотный режим почвенного раствора в корнеобитаемом слое, что приводит к снижению активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов.

При интенсивности разложения целлюлозы на исследуемом участке определяют три категории токсичности почвы:

1 - при разложении более 60 % полотна оценивают состояние почвы как удовлетворительное;

2 - 30-60 % - экологический риск;

3 - менее 30 % - экологическое бедствие.

В отличие от известного технического решения оценку токсичности почвы можно проводить в течение всего вегетационного периода.

Пример 1. В различных местах загрязненного токсичными веществами участка, площадью 0,5 га, погоризонтно, строго вертикально заложены льняные полотна, которые закреплены на полиэтиленовой пленке, размер полотен 5 х 10 см. Экспозиция 30 дней. По истечении срока полотна извлекли из почвы, очистили от комочков почвы и визуально определили степень разложения льняного полотна. Степень разложения в слое 0-10 см 30-60 %. Таким образом, исследуемый участок относится ко 2-й категории («экологический риск»).

Пример 2. В различных местах загрязненного токсичными веществами участка, площадью 0,2 га, погоризонтно, строго вертикально заложены льняные полотна, которые закреплены на полиэтиленовой пленке, размер полотен 5 х 10 см. Экспозиция 30 дней. По истечении срока полотна извлекли из почвы, очистили от комочков почвы и визуально определили степень разложения льняного полотна. Степень разложения в слое 0-10 см менее 30 % - зона экологического бедствия.

Пример 3. В различных местах загрязненного токсичными веществами участка, площадью 0,4 га, погоризонтно, строго вертикально заложены льняные полотна, которые закреплены на полиэтиленовой пленке, размер полотен 5 х 10 см. Экспозиция 30 дней. По истечении срока полотна извлекли из почвы, очистили от комочков почвы и визуально определили степень разложения льняного полотна. Степень разложения в слое 0-10 см более 60 % – состояние участка удовлетворительное.

Результаты опытов приведены в таблице.

Таблица – Оценка токсичности почвы по интенсивности разложения целлюлозы, %

Вариант	Слой почвы, см	Состояние участка
0-10	10-20	20-30
Почва I	более 60	45-50	35-40	удовлетворительное
Почва II	менее 30	15-20	5-10	экологическое бедствие
Почва III	30-60	25-30	15-20	экологический риск

Технический результат: предлагаемый способ позволяет повысить точность оценки загрязненной территории и упростить определение ее токсичности по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов в полевых условиях без дополнительных химических анализов.

Способ определения суммарной фитоксичности почвы, включающий биотестирование по активности целлюлозоразлагаюших микроорганизмов, отличающийся тем, что фитоксичность почвы определяют по активности целлюлозоразлагаюших микроорганизмов по степени разложения льняного полотна размером 5×10 см в слоях почвы 0-10 см, 10-20 см, 20-30 см, спустя месяц после применения химических средств защиты растений, а степень фитоксичности почвы определяют по интенсивности разложения целлюлозы, причем при разложении более 60% льняного полотна оценивают состояние почвы как удовлетворительное, 30-60% - как экологический риск, а менее 30% - как экологическое бедствие.