The effect of the pesticide granosan on soil microflora

Abstract

The effect of the organometallic pesticide Granosan on the microflora of the soil occupied by agricultural crops was studied. It has been established that granosan has a depressing effect on saprophytic microflora. Its introduction into the soil causes the appearance of forms of microorganisms resistant to it.

Full Text

На территории Волго-Вятского района для предпосевной обработки семян против грибных заболеваний злаков широко применяется ртутьсодержащий препарат гранозан [4]. Так как гранозан является сильным ядом, было важно изучить действие его на почвенные микроорганизмы и возможность его микробной детоксикации. Мы исследовали влияние остаточных доз гранозана на микрофлору дерновоподзолистой почвы, занятой сельскохозяйственными культурами, и действие производственной дозы препарата на микрофлору почвы.

Для изучения влияния остаточных количеств гранозана на микрофлору почвы, засеянной сельскохозяйственными культурами, пробы отбирали с трех участков. <)дин из участков был засеян пшеницей, другой — ячменем, семена которых перед посевом подвергались обработке гранозаном из расчета 400 г препарата на 200 г семян, предназначенных для посева на 1 га площади. С этих участков образцы почвы отбирали на глубине 0 — 20 см в фазу кущения и созревания растений. Контролем служила проба почвы, отобранная с той же глубины на участке, не засеянном сельхозкультурами. В отобранных пробах почвы учитывали количественный и качественный состав микроорганизмов, определяли остаточное количество гранозана.

Влияние первоначально вносимой производственной дозы гранозана на микрофлору дерново-подзолистой почвы изучали с помощью лабораторных опытов. При этом исключалось воздействие на микроорганизмы такого мощного фактора, как растения. Исследования в лабораторных условиях проводили в глиняных горшочках емкостью 2^5 л, куда помещали 2 кг почвы. В опытные образцы на 1 кг почвы вносили 106 мг гранозана (в растворенном виде), предполагая, что при посеве на объемный вес почвы на 1 га площади вносится с семенами 400—500 г препарата. Контролем являлась почва, куда не вносили гранозан.

Перед постановкой эксперимента определяли влагоемкость почвы, затем ее увлажняли до 60% полной влагоемкости и на этом уровне поддерживали влажность в течение всего периода исследований.

Из опытного и контрольного вариантов периодически—через 2, 15, 30, 60, 90 сут с момента постановки опытов — отбирали пробы почвы, в которых определяли количественный и качественный состав микрофлоры, концентрацию гранозана, pH, влажность. Кроме количественного учета проводили некоторую дифференцировку микроорганизмов; преобладающие формы бактерий и микроскопических грибов выделяли в чистом виде.

Содержание гранозана определяли методом тонкослойной хроматографии на силуфоле [6]. Для оценки устойчивости выделенных культур микроорганизмов к пестициду использовали метод градиентных чашек и серийных (последовательных) разведений [3].

Результаты изучения действия остаточных доз гранозана на почвенные микроорганизмы представлены в табл. 1.

Таблица I

Влияние гранозана на микроорганизмы дерново-подзолистой почвы в полевых условиях

Фазы развития растений	Сельхозкультуры	Общее количество микроорганизмов, млн/г почвы				Гранозан, мг/кг почвы
		бактерии		актиномицеты	грибы
Кущение	Пшеница . . .	3,05		3,14	0,15	0,1
	Ячмень . . . Контрольный	3,15		3,25	0,34	0,1
	участок . . .	2,85		1,10	0,18	—
Созревание	Пшеница . . .	3,24		2,16	0,03	0,1
	Ячмень . . . Контрольный	4,14		3,70	0,05	0,1
	участок . . .	3,67		1,72	0,02	—

Как видно из приведенных данных, остаточное количество гранозана составляет 0,1 мг/кг влажной (60%) почвы, и в эти сроки развития растений оно не оказывает угнетающего действия на почвенные микроорганизмы. При учете систематических групп наблюдается картина, обычная для почвенных условий: в почве,, занятой растительностью, микроорганизмов больше, чем в контрольной. Вместе с тем концентрация гранозана значительное время остается на одном уровне, что может привести к постепенному накоплению препарата в почве. Как известно, ртутьорганические вещества относятся к стойким химическим соединениям, которые в течение длительного времени не разрушаются под влиянием факторов внешней среды [7].

Изучение влияния гранозана на микрофлору дерново-подзолистой почвы в лабораторных условиях показало, что при отсутствии растений этот пестицид оказывает угнетающее действие на микроорганизмы. Оно проявляется уже на второй день, после внесения в почву пестицида, и в сравнительно короткий срок (за 15 сут) количество микроорганизмов резко снижается ввиду гибели чувствительных видов. Общее количество микроорганизмов, обитающих в почве, является одним из показателей ее биологической активности [1], следовательно, уменьшение численности микроорганизмов под воздействием гранозана, которое наблюдается в начальный период опытов, может привести к снижению биологической активности почвы.

Со временем концентрация гранозана в почве снижается и параллельно происходит восстановлениечисленности микроорганизмов, что можно, по-видимому, объяснить приспособлением микробов к гранозану и разрушением ими этого вещества. Возможность разрушения металлоорганических ртутьсодержащих соединений микроорганизмами показана в работах ряда авторов [2, 8]. Это свойство микроорганизмов представляет интерес в связи с перспективой его использования для борьбы с загрязнением почвы высокотоксичными пестицидами. Изучение данного вопроса должно явиться предметом специальных исследований.

Таблица 2

Влияние гранозана на микроорганизмы дерново-подзолистой почвы в лабораторных условиях

Дни	Варианты опыта	Общее количество микроорганизмов, млн/г почвы			Гранозан, мг/кг почвы
		бактерии	актиномицеты	грибы
0	К	2,9	7,20	0,19'^~	—
2	о	2,25	5,78	0,11	90,0
	к	2,94	7,50	0,20	—
15	о	1,14	2,40	0,03	57,0
	к	2,81	6,35	0,18	—
30	о	1,31	3,35	0,05	28,0
	к	2,21	6,95	0,24	—
60	о	2,50	5,03	0,17	11,0
	к	2,77	7,70	0,25	—
90	о	2,85	6,00	0,19	4,6
	к	3,00	7,56	0,24	—

Остаточное количество гранозана в лабораторных условиях было значительно выше (4,6 мг/кг), чем в условиях поля, хотя с момента внесения пестицида в том и другом случае прошел одинаковый срок. Это можно объяснить тем, что в полевых условиях пестициды подвергаются не только разрушению микроорганизмами, но и вымыванию в более глубокие слои почвы, поглощению растениями [5].

В почвах, содержащих гранозан, появляются устойчивые к нему формы микроорганизмов. Они выдерживают большие дозы пестицида, чем эти же виды микроорганизмов, выделенные из контрольной почвы (см. рис.). Например, споровые бактерии, изолированные из почвы без гранозана, развиваются при концентрации препарата 14—20 мкг/мл, тогда как опытные варианты этих культур дают рост в присутствии 25—50 мкг/мл гранозана в питательной среде. Как видно из рисунка, наиболее чувствительными к гранозану оказались споровые палочки — типичные аммонификаторы почвы.

Развитие микроорганизмов в питательной среде, содержащей гранозан.

Необходимо отметить, что хотя гранозан является пестицидом в основном фунгицидного действия, развитие микроскопических грибов происходило при довольно значительных концентрациях препарата. Следовательно, устойчивость к гранозану у разных видов микроорганизмов неодинакова. Появление устойчивых к гранозану разновидностей микроорганизмов говорит о возможности возникновения таких форм и среди фит.опатогенных видов, против которых направлен данный препарат.

Таким образом, ртутьсодержащий пестицид гранозан, внесенный в почву с семенами, может оказать отрицательное влияние на сапрофитную микрофлору. Накопленные в почве остаточные количества препарата представляют потенциальную опасность для окружающей <среды. В связи с этим следует считать целесообразной замену ртутьсодержащих пестицидов на менее токсичные препараты.