Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ДИНАМИКА МИКРОБИОЦЕНОЗА НА ДЕГРАДИРОВАННЫХ ПОЧВАХ КАРАСАЙСКОГО ПОЛИГОНА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ АЛМАТЫ

Еликбаев Б.К. 1 Джамалова Г.А. 2 Свирко Е.А. 2
1 Казахский национальный аграрный университет
2 Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева
1. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д., Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. – М., 2000. – 185 с.
2. Практикум по микробиологии / под ред. В.К. Шильниковой. – М.: Дрофа, 2005. – 256 с.
3. Лакин Г.Ф. Биометрия. Москва, «Высшая школа», 1990. – 352 с.

Известно [1], что в техногенных условиях ксенобиотики оказывают многогранное воздействие на химические и биологические свойства почв (повышают кислотность; снижают содержание обменных катионов и емкость обмена;, уменьшают количество и запасы гумуса, общего азота и подвижных форм азота, фосфора; изменяют микробиоценоз), что отражается на взаимодействии биологического и геологического круговоротов, поскольку почва является узлом экологических связей биосферы. Взаимоотношения в системе «ксенобиотики – почвенные микроорганизмы» приводят в одних случаях к ингибированию метаболизма, в других – к повышению устойчивости.

Целью исследования было изучение структуры микробиоценоза на деградированных почвах Карасайского полигона ТБО г. Алматы.

Материал и методы исследования. Для изучения структуры микробиоценоза были отобраны пробы деградированных почв на Карасайском полигоне ТБО г. Алматы. Отобранные почвы исследовались микробиологическим методом [2].

Работа выполнена по программе «Грантовое финансирование научных исследований» по теме «Разработка инновационной технологии восстановления и повышения плодородия деградированных земель для обеспечения продовольственной безопасности на юге и юго-востоке Казахстана». МРНТИ 68.05.31; 68.31.26. № госрегистрации 0112РК00426.

Результаты исследований. Карасайский полигон ТБО г.Алматы действующий, поэтому с одной стороны, нестабильное положение для почвогрунта в местах с разными сроками захоронения также сопровождается нестабильным распространением микросообществ, с другой – территория полигона ТБО г.Алматы на 30-40 % охвачена пожарами разной глубины и степени интенсивности, с третьей – летом влажность почвогрунта из-за сухой погоды и жары не превышает 16-20 %. Поэтому было интересно проследить обсемененность почв, покрывающих свалочный грунт разного срока захоронения. Для изучения условно было выделено пять категорий почвогрунта полигона: почвогрунт на свежих захоронениях (П), почвогрунт с мест пожара (Пп), почвогрунт на захоронениях более 5 лет (П5), почвогрунт на захоронениях более 10 лет (П10). Также на обсемененность проверен лёсс (Л), который сосредоточен на территории полигона и используется для покрытия свалочной массы (табл. 1).

Таблица 1

Обсемененность почвогрунта полигона ТБО

Проба почв

Гумус

%

КОЕ/г

ОМЧ

Гетеротрофные бактерии

Актиномицеты

Микромицеты

П

1,57

3,5 х 109

4,0 х 103

1,0 х 104

7,5 х 104

ПП

0,55

1,5 х 105

1,0 х 102

5,5 х 102

1,0 х 102

П5

1,14

6,5 х 108

2,0 х 103

1,5 х 103

2,5 х 103

П10

0,41

2,5 х 108

1,5 х 103

1,5 х 103

2,0 х 103

Л

0,20

3,0 х 108

2,0 х 103

2,5 х 103

1,0 х 104

Как видим из табл. 1, наиболее высокая обсемененность почвогрунта по ОМЧ отмечено на свежезахороненных участках (9 уровень разведения), наиболее низкая – в почвах, отобранных с мест пожара разной степени интенсивности (5 уровень разведения). Следует также отметить, что активность исследуемых таксонов варьирует на уровнях 2-4 разведения, при этом минимальный показатель также отмечен для почв, отобранных с мест пожаров.

Чтобы отразить интегрированное и суммарное действие всех раздельно и совместно действующих факторов важно вычленить долю влияния отдельных (рассматриваемых в эксперименте) факторов. Обрабатывая дисперсионным методом опытный материал от исследуемого полигона ТБО [3] нами ставились задачи, направленные на определение величины изменчивости обсемененности, обусловленных воздействием учтенных в опыте факторов, и остаточной изменчивости, возникшие под влиянием всех других, не учтенных в опыте факторов, и статистической достоверности доли влияния рассматриваемых факторов на количественный состав микросообществ.

Для выполнения поставленных задач был применён метод двухфакторного дисперсионного анализа, который позволил выявить не только долю влияния каждого фактора (фактор А – сезон года; фактор В – глубина отбора проб почвы), но и долю их совместного влияния, вызывающего дополнительную дисперсию (САВ).

В табл. 2 приведены результаты опытов по изучению процесса количественного распределения изучаемых микросообществ во времени. Расчеты осуществлены в три этапа. На первом этапе была составлена таблица статистического комплекса и осуществлена его первичная обработка, на втором – получены необходимые величины для вычисления дисперсий, на третьем – полученные расчеты были оформлены в сводную таблицу дисперсионного анализа и дан полный анализ по изучению количественного распределения микросообществ в зависимости от учитываемых в опыте факторов.

Таблица 2

Сводные данные дисперсионного анализа по обсемененности почвогрунта полигонов ТКО

Показатель

x

z

y

А

В

АВ

ОМЧ

η2

0,77

0,23

1,0

0,30

0,38

0,09

F

9,2

-

-

12

25

1,9

Гетеротрофные бактерии

η2

0,35

0,65

1,0

0,23

0

0,12

F

1,45

-

-

3,6

0

0,9

Микромицеты

η2

0,44

0,56

1,0

0,32

0,07

0,05

F

2,1

-

-

0,18

0,06

0,02

Актиномицеты

η2

0,31

0,69

1,0

0,19

0,07

0,05

F

4,1

-

-

2,6

1,5

0,4

Данные табл. 2 свидетельствуют, что дисперсия по обсемененности микросообществ в почвогрунте Карасайского полигона ТБО, обусловленная влиянием сезона года (фактор А) и глубины отбора проб почвы (фактор В), составляет от общей дисперсии для гетеротрофных бактерий 35 %, актиномицетов 31 % и микромицетов 44 %. Как видим, обсемененность покрывающей почвы в меньшей степени (31-45 %) зависит от учтенных в эксперименте факторов, т.к. для них влияние неучтенных и случайных факторов относительно выше и равна, соответственно, 65 %, 69 % и 56 %. Вычисленные величины Ff дают право считать, что нулевая гипотеза, утверждающая отсутствие влияния сезона года и глубины отбора проб почвы на её обсемененность опровергается для ОМЧ при уровне вероятности Р = 0,999 (Ff > Fst), что в свою очередь свидетельствует, что полученная доля изменчивости обусловлена именно учтенными в опыте факторами. Для актиномицетов и микромицетов нулевая гипотеза опровергается при уровне вероятности 0,99 и 0,95 соответственно. О недостоверности полученных результатов свидетельствует F для бактерий, для них нулевая гипотеза не опровергается и, следовательно, обсемененность покрывающей почвы бактериями напрямую зависит от компонентного состава ТБО.

Для доказательства доли влияния фактора А, В и АВ во всех комбинациях на показатель обсемененности почвы и определения достоверности действия каждого из факторов мы продолжили дисперсионный анализ по факторам. Обработку данных производили последовательно для каждой градации фактора А и фактора В. Далее были вычислены частные дисперсии, после чего были определены доли влияния А, В и АВ на результативный признак. Из таблицы 2 видно, что если совместное действие факторов А и В слабое для всех рассматриваемых сообществ, то доля влияния фактора А больше, чем доля влияния фактора В для бактерий (23 % против 0 %), актиномицетов (19 % против 7 %), микромицетов (32 % против 7 %), а на ОМЧ большее влияние оказывает фактор В (38 против 30 %). Сопоставляя вычисленные величины Ff с табличными Fst мы видим, что нулевая гипотеза для всех сообществ остается в силе и составляет небольшую долю в общей изменчивости признака.

Последствия загрязнения почв отходами потребления ТБО отчетливо проявилось в изменении структуры биомассы микробиоты. Общие запасы микробиологической массы в почвогрунтах при разных видах воздействия, также как и численность, могут варьировать (возрастать или уменьшаться). Известно, что для каждого типа почв характерен свой специфический микробиоценоз. И как мы убедились, под влиянием отходов потребления происходит изменение видового состава и численности микроорганизмов, т.к. твердые отходы приводят к снижению уровня устойчивости почв.


Библиографическая ссылка

Еликбаев Б.К., Джамалова Г.А., Свирко Е.А. ДИНАМИКА МИКРОБИОЦЕНОЗА НА ДЕГРАДИРОВАННЫХ ПОЧВАХ КАРАСАЙСКОГО ПОЛИГОНА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ АЛМАТЫ // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 5-1. – С. 208-210;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=33894 (дата обращения: 27.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074