Главная страница
Сведения об авторах

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ЛЕСНОЙ ПРОМЫШЛЕНОСТИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ ВРЕДИТЕЛЕЙ

Груздева Л. И., Матвеева Е. М., Коваленко Т. Е., Институт биологии Карельского научного центра Российской академии наук, Петрозаводск, Республика Карелия, Россия

Многолетними исследованиями выявлено, что некоторые отходы и побочные продукты деревообрабатывающего производства могут быть использованы для управления популяциями вредителей сельскохозяйственных культур. В Карелии высоковредоносным паразитом и карантинным объектом является картофельная цистообразующая нематода (КЦН) Globodera rostochiensis. КЦН — чужеродный вид, вносимый человеком в почву вместе с семенным материалом и техникой. Временной интервал от занесения нематоды в поле и до высокой плотности популяции может занимать всего несколько лет. Особенно сильно почва бывает заражена в личных подсобных хозяйствах вследствие несоблюдения севооборота, возделывания восприимчивых сортов картофеля в течение длительного времени.
В условиях Севера ограничен спектр препаратов, которые можно использовать против картофельной нематоды, поэтому актуален вопрос разработки безопасных для окружающей среды средств защиты растений от фитопаразита. Необходимость его решения диктуется расширением ареала распространения картофельной нематоды в частных хозяйствах, продвижением паразита в северные районы (до 67 ° с. ш.). КЦН представляет серьезную угрозу для сельского хозяйства республики, так как картофель является основной продовольственной культурой.
Одновременно остро стоит вопрос утилизации отходов крупных деревоперерабатывающих предприятий Карелии. Имеются публикации, авторы которых предлагают использовать отходы в качестве удобрений под лесные и сельскохозяйственные культуры. Однако в этих работах не освещается вопрос воздействия отходов на фауну. Исследования в этом направлении практически не проводились.
Лигносульфонат натрия (ЛСН) является отходом Кондопожского целлюлозно-бумажного комбината, образующимся при бисульфитной варке целлюлозы в процессе ее превращения в бумагу. ЛСН представляет собой смесь веществ, в которой основным компонентом является собственно лигносульфонат натрия (до 50% сухого вещества). Кроме того, в состав ЛСН входят углеводы (до 12%), минеральные вещества (Na до 16%, S — до 4-6%), разнообразные продукты распада молекулы лигнина (органические кислоты, фенолы, метанол), а также микроэлементы: хром, свинец, кадмий, кобальт, никель, медь, цинк. Образец ЛСН представляет собой темно-коричневую пасту, содержащую около 50% воды. Ввиду образования большого количества ЛСН в процессе производства бумаги остро стоит вопрос его утилизации.
Поиск научно-технической и патентной информации не выявил примеров использования коры хвойных и ЛСН в качестве нематицидных средств против паразитических нематод, в том числе картофельной цистообразующей нематоды.
Цели работы: а) обнаружение и подтверждение наличия нематицидных свойств лигносульфоната натрия; б) оценка степени токсичности вносимого препарата для растений и фауны нематод в целом; в) разработка способов, сроков, доз внесения данного препарата в почву.
Методика эксперимента. Изучение нематицидных свойств ЛСН проводили на восприимчивом к Globodera rostochiensis Woll. сорте картофеля Невский в вегетационном, полевом и лабораторном экспериментах, а также на посевах травы. Схема полевых исследований представлена на рисунке.

Полевые исследования нематицидных свойств ЛСН

Полевые испытания проводили на участках площадью 6 м². ЛСН вносили в почву за 10 дней до посадки картофеля и высева травы. В течение вегетационного периода проводили измерения высоты растений картофеля, количества стеблей (в фазу цветения). Вес ботвы, корневой системы и клубней, а также содержание в клубнях крахмала определяли в сентябре при уборке картофеля. Дважды (май, сентябрь) в течение опыта анализировали почву для определения фауны нематод и установления уровня зараженности нематодой. В опыте с травами образцы почвы отбирались ежемесячно с мая по сентябрь. Определяли плотность популяций нематод в почве, видовой состав фауны, распределение нематод по трофическим группам. Сравнивали урожайность травы по вариантам опыта.
В лабораторном эксперименте оценивали влияние ЛСН на процесс вылупления инвазионных личинок из самок (цист) нематоды. Корневой диффузат картофеля (КД) использовали в качестве естественного фактора вылупления нематоды (контроль). Варианты опыта включали смесь КД с лигносульфонатами в соотношении 1:1, чистые ЛСН в концентрациях 1 и 10 г/100 мл (ЛСН 1% и ЛСН 10%).
Результаты. Известно, что вносимые в почву химические вещества могут воздействовать на обитающие в ней организмы. Почвенные животные играют важную роль в разложении органического вещества, поступающего с опадом растений, в создании почвенного плодородия и, в конечном итоге, влияют на жизнедеятельность представителей растительного и животного мира. Почвенные нематоды являются обязательным участником трофических цепей, контактирующим с другими почвенными организмами, грибами, корнями растений.
Анализ результатов изучения фауны нематод при внесении в почву ЛСН разных концентраций показал, что видовое разнообразие фауны нематод при этом не снижается. При увеличении дозы ЛСН снижалась общая численность нематод. 2,5%-ный и 10%-ный растворы были малотоксичны для нематод, 25%-ный оказывал угнетающее действие на популяции нематод.
Важным оценочным показателем является урожайность выращиваемой культуры. Данные нашего эксперимента показали, что внесение в почву 2,5%-ного ЛСН не отразилось на урожайности травы. В то же время 25%-ная доза ЛСН снизила урожайность травы при первом укосе в 3 раза, при втором укосе на 30% (табл. 1).

Таблица 1

Урожайность травы в опыте с ЛСН, г

При выращивании картофеля мы испытывали действие 10%-ного ЛСН. В опытном варианте в 2 раза снизилась зараженность почвы картофельной нематодой Globodera rostochiensis (контроль — 2,8%, опыт — 1,4%). Обработка почвы 10%-ным раствором ЛСН интенсифицировала развитие картофеля: наблюдалось увеличение высоты растений на 11,4%, количества стеблей — на 23,3%, веса ботвы — на 12,7%, количества и веса клубней — на 9,6 и 13,3% соответственно. Вес корневой системы, количество столонов и содержание крахмала в клубнях оставались на уровне контроля (табл. 2).

Таблица 2

Влияние ЛСН на популяцию картофельной нематоды и на развитие и продуктивность картофеля

Таким образом, 10%-ный раствор ЛСН проявляет нематицидные свойства по отношению к картофельной цистообразующей нематоде и повышает продуктивность картофеля. Лабораторный эксперимент позволил выявить наиболее уязвимую стадию развития паразита и установить механизм воздействия ЛСН на него. Такой стадией является выход инвазионных личинок из цист нематоды. ЛСН тормозит процесс вылупления, что снижает возможность проникновения и дальнейшего развития паразита в корнях картофеля. В итоге снижается зараженность почвы нематодой.
Применение ЛСН имеет следующие преимущества:
— доступность для широкого использования в практике сельского хозяйства;
— простота применения при внесении в почву (в виде раствора);
— малая токсичность для почвенных организмов и растений;
— возможность утилизации побочных продуктов промышленного производства и, как след
ствие, снижение антропогенного воздействия на окружающую среду.
На предлагаемое средство авторами настоящей работы в 2006 г. получен патент «Нематицидное средство против картофельной цистообразующей нематоды».

THE USE OF TIMBER INDUSTRY WASTES FOR PLANT PROTECTION AGAINST PESTS

Gruzdeva L. I., Matveeva E. M., Kovalenko T. Ye., Institute of Biology, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences, Petrozavodsk, Republic of Karelia, Russia

The study determined that the sodium lignosulphonates (SLS), the co-product of wood processing industry, can be used to decrease the population of a dangerous potato pest (potato cyst nematode). Doses, terms and methods of SLS application into the soil have been established. The use of SLS helps remove pests from soil, recycle industrial waste and reduce environmental impact associated with its disposal.

Главная страница

Сведения об авторах

Груздева Людмила Ивановна, канд. биол. наук., доц., вед. науч. сотр., Институт биологии Карельского научного центра РАН, ул. Пушкинская, 11, Петрозаводск, Республика Карелия, 185910, Россия. Тел. (8142) 76-27-06, факс (8142) 76-98-10. E-mail
Матвеева Елизавета Михайловна, канд. биол. наук, ст. науч. сотр., Институт биологии Карельского научного центра РАН, ул. Пушкинская, 11, Петрозаводск, Республика Карелия, 185910, Россия. Тел. (8142) 76-27-06, факс (8142)76-98-10. E-mail
Коваленко Татьяна Евгеньевна, главный биолог, Институт биологии Карельского научного центра РАН, ул. Пушкинская, 11, Петрозаводск, Республика Карелия, 185910, Россия. Тел. (8142) 76-27-06, факс (8142) 76-98-10

© Независимое агентство экологической информации

Последние изменения внесены 10.07.07