Різноманіття мікроміцетів ґрунтів агроценозів олійних культур в умовах південного сходу України

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ АГРОЕКОЛОГІЇ

03.00.16 - Екологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Різноманіття мікроміцетів ґрунтів агроценозів олійних культур в умовах південного сходу України

Костюченко Наталія Іванівна

Київ - 2010

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано в Запорізькому національному університеті

Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник доктор біологічних наук, професор

Лях Віктор Олексійович,

Запорізький національний університет,

завідувач кафедри садово-паркового

господарства та генетики рослин

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор,

академік АН ВШ

Ісаєнко Володимир Миколайович,

Національний педагогічний університет

ім. М.П. Драгоманова,

директор Інституту перепідготовки та підвищення кваліфікації

кандидат біологічних наук,

старший науковий співробітник

Бабаянц Ольга Вадимівна,

Селекційно-генетичний інститут -

Національний центр насіннєзнавства

та сортовивчення УААН,заступник директора з наукової роботи,

завідувач відділу фітопатології та ентомології.

Захист відбудеться «25» листопада 2010 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради

Д 26.371.01 в Інституті агроекології УААН за адресою: 03143, м. Київ, вул. Метрологічна, 12.

З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Інституту агроекології УААН за адресою: м. Київ, вул. Метрологічна, 12.

Автореферат розіслано «25» жовтня 2010 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наукВ.В. Чайковська

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Олійні культури займають значні площі в агрофітоценозах Південного Сходу України і частка їх у сівозмінах постійно збільшується. В останні роки з розвитком комерціалізації сільськогосподарського виробництва відмічається тенденція до порушення структури посівів при вирощуванні культур у сівозміні, що має негативні наслідки: зменшення біорізноманітності, зростання загальної токсичності ґрунту, розвиток збудників хвороб сільськогосподарських культур (Маслієнко, 2005; Петренкова, 2005). З огляду на це, особливої актуальності набуває організація і проведення екологічного моніторингу агроландшафтів з метою оптимізації їх структури, збереження та раціонального використання біологічної різноманітності (Патика, Тараріко, 2002; Моклячук, 2002; Попов, 2006).

Відомо, що характер та інтенсивність антропогенного навантаження впливають на більшість характеристик ґрунту: чисельність, мікробну біомасу і характер її розподілу за ґрунтовим профілем, структуру і видовий склад ґрунтової мікрофлори, зокрема, комплексу ґрунтових мікроміцетів, які є важливою складовою агроценозів. Для оцінки спрямованості мікробіологічних процесів у ґрунті важливо визначити співвідношення основних таксономічних та еколого-трофічних груп, а також комплекс домінантних та співдомінантних видів, що визначають структуру біоти (Звягінцев та ін., 1999).

Аналіз літературних даних свідчить, що відомості про основні кількісні та якісні характеристики мікобіоти в ризосфері олійних культур досить обмежені. Тому вивчення особливостей формування мікроміцетних комплексів у сівозміні олійних культур на богарі є актуальним і потребує еколого-систематичних досліджень. Актуальним є порівняння мікроміцетних комплексів агрофітоценозів олійних культур з відносно збереженими ґрунтами природних біотопів, що дозволить зробити якісну оцінку наслідків порушення ґрунтів агрофітоценозів олійних культур у сівозміні.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукова робота пов'язана з науковою темою кафедри садово-паркового господарства та генетики рослин Запорізького національного університету „Фізіолого-генетичні основи стійкості рослин до абіотичних та біотичних факторів навколишнього середовища” (№ ДР - 0105U002242).

Мета та завдання дослідження. Мета дослідження - охарактеризувати біорізноманіття і структуру комплексів мікроскопічних грибів ґрунту природного степового біотопу і кореневої зони олійних культур у сівозміні та вплив накопичення грибної інфекції в ґрунті на структуру сапротрофного комплексу кореневої зони олійних культур.

Окреслена мета досягнута шляхом вирішення наступних завдань:

-оцінити характер впливу екологічних чинників і виду культури на показники загальної чисельності мікроміцетів та її сезонну динаміку в ризосфері олійних культур;

-оцінити вплив агроекологічних умов на формування видового різноманіття і структуру мікроміцетних комплексів ризосфери олійних культур і ґрунту перелогу;

- провести еколого-систематичний аналіз і порівняти родовий і видовий склад комплексів ґрунтових мікроміцетів агроценозів олійних культур і фонових ґрунтів; мікроміцет ґрунт агроценоз олійний

-охарактеризувати видовий склад домінантних і содомінантних видів;

-виявити характер впливу штучно створеного інфекційного фону на видове різноманіття та структуру сапротрофного комплексу ризосфери льону олійного.

Об'єкт дослідження - особливості формування комплексів ґрунтових мікроміцетів природного ценозу під типчаково-різнотравною рослинністю та кореневої зони олійних культур у сівозміні.

Предмет дослідження - видова і таксономічна структура, кількісний та якісний склад мікроміцетних комплексів перелогу і кореневої зони олійних культур у сівозміні.

Методи дослідження: польові та лабораторні досліди, мікробіологічні, методи аналізу структурної організації угруповань мікроскопічних грибів, статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено еколого-систематичне дослідження біорізноманіття мікрофлори ґрунту агроценозів олійних культур Південного Сходу України. Визначена родова і видова структура сапротрофного комплексу ґрунтових мікроміцетів ризосфери олійних культур у сівозміні на богарі. Виявлена тенденція розширення видового різноманіття мікроміцетів у агроценозах олійних культур на фоні зменшення родового складу грибів у кінці вегетації рослин. Встановлено, що основу комплексу домінантів у агрофітоценозах формують мікроміцети родів Penicillium, Aspergillus, Trichoderma, Cladosporium. Зміна культур у агроценозах призводить до перебудови комплексу домінантів.

Поглиблено теоретичні положення щодо впливу штучного фузаріозного фону на структуру сапротрофного комплексу мікроміцетів ризосфери льону олійного в умовах Південного Сходу України. Встановлено, що внесення інокулюму Fusarium oxysporum у ґрунт призвело до збільшення частки представників рр. Aspergillus і Acremonium та елімінації мікроміцетів роду Penicillium і демаціевих грибів, а також до скорочення чисельності випадкових і рідкісних видів.

Практичне значення одержаних результатів. Результати, отримані в процесі досліджень, можуть бути використані для обґрунтування заходів щодо оптимізації стану фітоценозів олійних культур, а також при створенні штучних інфекційних фонів. Створено колекцію штамів домінантних і типових видів мікроскопічних грибів, що виділені з фонових ґрунтів і агрофітоценозів олійних культур, яка застосовується при проведенні екологічного моніторингу антропогенно порушених ґрунтів Запорізького регіону.

Результати дослідження включено в лекційно-практичні курси з мікробіології, ґрунтознавства, фітопатології, а також використовуються при підготовці дипломних і бакалаврських робіт студентів-екологів Запорізького національного університету.

Особистий внесок здобувача. Дисертант особисто опрацювала відповідну літературу та оволоділа необхідними методами досліджень. Автором особисто проведено польові досліди, відбір зразків ґрунту, виділення мікроміцетів у чисту культуру, статистичну обробку та аналіз отриманих результатів, а також підготовку результатів досліджень до їх опублікування. Матеріали дисертаційної роботи одержані здобувачем особисто.

Ідентифікацію до роду виділених штамів грибів проводили разом з к.б.н, старшим науковим співробітником Н.М. Лабутовою (ВНИИ с.-х. микробиологии, Санкт-Перербург), яка є співавтором публікацій.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи викладено та обговорено на засіданнях кафедри садово-паркового господарства Запорізького національного університету (2003 - 2009 рр.); на міжнародних наукових конференціях: „Современные вопросы создания и использования сортов и гибридов масличных культур” (Запорожье, 23 - 24 октября 2002 г.); „Біологічні науки і проблеми рослинництва” (Умань, 23 - 24 червня 2003 р.); „Проблеми збереження, відновлення та збагачення біорізноманітності в умовах антропогенно зміненого середовища” (Кривий Ріг, 16 - 19 травня 2005 р.); „Микробное разнообразие: состояние, стратегия сохранения, биологический потенциал” (Пермь, 20 - 25 сентября 2005 г.); „Сучасні проблеми біології, екології та хімії” (Запоріжжя, 29 березня - 01 квітня 2007 р.); „Современные научные проблемы создания сортов и гибридов масличных культур и технологии их выращивания” (Запорожье, 4 - 6 августа 2009 г.); на міжнародному конгресі „Національна перлина Запоріжжя: впровадження інноваційних технологій гармонізації біоекосистеми о. Велика Хортиця” (Запоріжжя, 26 - 28 вересня 2004 р.); на міжнародній конференції молодих вчених „Сучасні проблеми екології” (Запоріжжя, 28 - 30 вересня 2005 р.); „Мониторинг природных и техногенных сред” (Сімферополь, 24 - 25 квітня 2008).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 14 робіт, серед яких 4 статті у фахових виданнях ВАК України, 4 статті у збірниках наукових праць, 6 тез доповідей у збірниках конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 146 сторінках основного тексту, складається зі вступу, огляду літератури, 7 розділів, висновків, пропозицій виробництву, додатків, списку використаної літератури. Робота ілюстрована 41 таблицею, 23 рисунками та 12 фотографіями. Список використаних літературних джерел нараховує 243 найменування, в тому числі 46 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Агроекологічна роль і різноманіття ґрунтових мікроміцетів у агрофітоценозах (огляд літератури). У розділі наведено літературні дані щодо еколого-функціональних особливостей ґрунтових мікроміцетів і їх ролі у формуванні родючості ґрунтів. Проаналізовано літературу та узагальнено відомості про вплив агротехнічних заходів та добрив на видове різноманіття і структуру мікроміцетних комплексів кореневої зони сільськогосподарських культур. Відзначено суттєву недостатність інформації щодо різноманіття мікроміцетів у агроценозах, зокрема під олійними культурами.

Умови, матеріали і методика досліджень. Робота проводилась у Запорізькому національному університеті впродовж 2003 - 2009 рр.

Матеріалом для проведення досліджень слугували зразки ґрунту, відібрані на дослідних полях Інституту олійних культур УААН.

Ґрунт дослідних ділянок - чорнозем звичайний, важко суглинковий, з непромивним типом водного режиму, з потужним гумусним шаром. В орному шарі ділянок під олійними культурами вміст гумусу 4,5 - 5,5%; вміст загального азоту становить 0,15 - 0,23 %; поглиненого амонійного азоту 0 - 21 мг/кг, загального фосфору (за Мачигіним) - 14-19 мг/кг; рН - 5,8 - 7,1. Упродовж тривалого періоду застосовувались тільки мінеральні добрива.

Дослідження проводились на богарі за умов досить посушливого й спекотного сезону 2003 і 2005 рр. і більш прохолоднішого та дощового сезону 2004 року. Комплекс ґрунтових мікроміцетів вивчали в ланках 4-пільної спеціальної сівозміни з олійними культурами: чорний пар - льон - ячмінь ярий - соя та в окремих ланках 9-пільної сівозміни: соняшник - сидеральний пар - ячмінь озимий; рицина - чорний пар - ріпак озимий. Контроль - ґрунт перелогу.

Досліджувався ґрунт кореневої зони олійних культур: льону олійного сорту „Орфей”, сої сорту „Спринт”, соняшнику - гібриду „Запорізький-32”, рицини сорту „Хортицька-1”, ріпаку озимого сорту „Атлант”, ґрунт чорного пару та сидерального пару. Зразки ризосферного ґрунту відбирали у фази появи сходів, масового цвітіння культур, повної стиглості й наприкінці вегетації культур. Ґрунт чорного пару відбирали з орного шару 0-20 см.

Для дослідження впливу фузаріозного фону на комплекс мікроміцетів у ризосфері льону олійного було закладено окремий дослід. Інфекційний фон створювали шляхом внесення в ґрунт перед висівом насіння подрібненої соломки льону, ураженого фузаріозом (збудник - F. oxysporum f. lini Boley) з інфекційним навантаженням 50 г інокулюму на 1 м2. Контролем слугували показники стану мікоценозу в ризосфері льону на природному інфекційному фоні. Розміри дослідних і контрольних ділянок - 0,75х1 м, повторність досліду триразова.

Ґрунт для аналізу відбирали з ризосфери рослин відповідно фенофазам розвитку льону олійного: на стадії „ялинки”, бутонізації й початку цвітіння, повної стиглості коробочок і наприкінці вегетації. Ступінь ураження рослин оцінювали за шкалою ВІЗР (1986).

Виділення і культивування мікроскопічних грибів проводили за загальноприйнятими в ґрунтовій мікробіології методами (Методы…,1982). Визначення кількісного та якісного складу ґрунтових мікроміцетів проводили методом посіву ґрунтової суспензії з децимальних розведень на сусло-агар (СА) та середовище Чапека (ЧАП), дослідження ризосферного ґрунту і поверхні коренів - за методом К.З.Теппер.

Ідентифікацію до роду чистих культур мікроміцетів проводили за визначниками (Літвінов, 1967; Підоплічко, 1972; Білай, 1988; Білай та ін.,1990; Д.Саттон та ін. 2001). Ідентифікацію до виду проводили у відділі фітопатології та ентомології Селекційно-генетичного інституту - Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення.

Еколого-систематичний аналіз комплексу мікроміцетів проводили за екологічними критеріями: просторовою та часовою частотою трапляння (Мірчинк, 1988); індексами видового багатства (d), різноманіття Шеннона (H), домінування Сімпсона (с), вирівняності Пієлу (e); коефіцієнтом спільності видового складу Соренсена (Cs) (Одум, 1986; Мегарран, 1992).

Обробку отриманих результатів проводили методами математичної статистики (Доспєхов, 1985; Лакін, 1990) та з використанням комп'ютерних програм Microsoft Excel 2007, Statistica 6,0.

Динаміка чисельності мікроміцетів ризосфери олійних культур у сівозміні. Проведений аналіз загальної чисельності мікроміцетів у різні роки досліджень показав, що кількість мікроміцетів у ґрунті перелогу та в окремих ланках сівозміни коливалася в широких межах залежно від агрометеорологічних умов вегетаційного сезону, попередника, фенофази розвитку рослин та виду культур у сівозміні (рис. 1).

Рис.1. Загальна чисельність мікроміцетів (тис. КУО/г ґрунту) у ґрунті агроценозів олійних культур у сівозміні за весняно-осінній сезон 2003-2005 рр.: 1 - 2003 р.; 2 - 2004 р.; 3 - 2005 р.

Вивчення сезонної динаміки чисельності грибів у ризосфері олійних культур дозволило встановити, що в обох сівозмінах мінімальні показники були отримані у весняний період, а до кінця вегетації кількість грибів у ґрунті в усіх варіантах збільшувалася. При цьому чисельність мікроміцетів у осінній період була вищою в ризосфері олійних культур у порівнянні з перелогом і чорним паром за рахунок грибів з активним канідієутворенням, що обумовлено особливостями кореневих виділень олійних культур.

Біорізноманіття і структура комплексу ґрунтових мікроміцетів у агрофітоценозах олійних культур. Усього за період досліджень нами було проаналізовано 6392 ізолятів грибів, виділено 106 морфолого-культуральних типів та ідентифіковано 89 видів і різновидів, що належать до 23 родів.

Проведений аналіз видового складу і структури мікроміцетних комплексів перелогу та агрофітоценозів за екологічними критеріями показав, що видове різноманіття грибів розширювалось у більш сприятливі за погодними умовами вегетаційні сезони (табл.1).

Таблиця 1

Екологічні показники мікроміцетних комплексів перелогу і агрофітоценозів олійних культур за сезони 2003 - 2005 рр.

Варіант	сезон	S	індекс видового багатства	індекс домінуваня Сімпсона	індекс Шеннона	індекс Пієлу
переліг поле № 1 чорний пар льон ячмінь ярий поле № 2 соя чорний пар лен поле № 3 льон ячмінь ярий соя поле № 4 соняшник пар +сид. ячмінь озимий поле № 5 рицина чорний пар ріпак	2003 2004 2005 2003 2004 2005 2003 2004 2005 2003 2004 2005 2003 2004 2005 2003 2004 2005	34 35 37 30 42 36 35 43 36 32 46 32 32 48 36 28 41 41	14,83 13,86 15,06 13,49 17,89 15,67 12,80 18,10 14,19 12,85 18,81 11,86 13,17 18,49 16,82 11,26 17,24 16,94	0,052 0,090 0,042 0,054 0,063 0,054 0,105 0,052 0,128 0,060 0,034 0,183 0,066 0,054 0,065 0,102 0,041 0,068	3,26 2,89 3,06 3,04 3,32 3,16 2,27 3,31 2,59 3,01 3,57 2,30 2,92 3,35 3,19 2,69 3,40 3,12	0,93 0,82 0,85 0,89 0,86 0,89 0,72 0,88 0,72 0,87 0,93 0,66 0,84 0,87 0,89 0,81 0,92 0,84

Найвищими показниками видового багатства та видової різноманітності відрізнялася ризосфера ярого ячменю, де значення індексів були максимальними (d = 18,8; Н =3,57). Високими індекси були у варіантах з сидеральним та чорним паром, а серед олійних культур - у ризосфері льону. Індекси домінування в цих варіантах, навпаки, мали більш низькі значення, що свідчить про зростання частки грибів з низькою видовою щільністю.

Родовий склад комплексу мікроміцетів кореневої зони олійних культур у сівозміні. Проведений аналіз таксономічної структури дозволив встановити, що комплекси типових видів перелогу і агрофітоценозів олійних культур формують мікроміцети, що належать до родів Acremonium Link, Alternaria Nees, Aspergillus Micheli, Botrytis Micheli, Cephalosporium Corda, Cladosporium Link, Curvularia Boedijn, Doratomyces Corda, Fusarium Link:Fr, Gliocladium Corda, Gonytrihum Nees ex Wallroth, Metarrhizium Sorokin, Paecilomyces Bain, Penicillium Link: Fr., Trichoderma Hers., Verticillium Nees, Mucor Mich, Rhizopus Ehrenb., Stemphylium Wallroth (табл. 2).

Таблиця 2

Систематична структура мікроміцетних комплексів агроценозів олійних культур і перелогу на рівні провідних родів (сезон 2003 р.)

Рід	Кількість видів, од. (%)
	переліг	пар	соя	льон	соняшник	рицина
Acremonium Alternaria Aspergillus Botrytis Cladosporium Cephalosporium Curvularia Doratomyces Fusarium Gliocladium Gonytrihum Metarrhizium Mucor Paecilomyces Penicillium Rhizopus Stemphylium Trihoderma Verticillium Інші види Усього видів родів	2 (5,9) 1 (2,9) 6 (17,7) - 3 (8,8) 1 (2,9) 1 (2,9) 1 (2,9) 2 (5,9) - - - 1 (2,9) 2 (5,9) 9 (26,5) - 2 (2,9) 2 (5,9) 2 (5,9) - 34 15	1 (3,3) 1 (3,3) 5 (16,7) - 2 (6,7) 1 (3,3) 1 (3,3) - 4 (13,3) - - - 1 (3,3) - 9 (30,0) - - 3 (10,0) 2 (6,6) - 30 11	- 1(2,9) 4 (11,4) - 2 (5,7) 1 (2,9) - - 4 (11,4) 1 (2,9) - - 1 (2,9) 1 (2,9) 15 (42,9) - - 3 (8,6) 1 (2,9) 1(2,9) 35 10	2 (6,3) 1 (3,1) 3 (9,4) - 2 (6,3) 1 (3,1) - - 3 (9,4) - 1 (3,1) 1 (3,1) - 1 (3,1) 9 (28,1) 1 (3,1) - 3 (9,4) 2 (6,3) 2 (6,3) 32 13	- 1 (3,1) 3 (9,4) 1 (3,1) 2 (6,3) 1 (3,1) - - 3 (9,4) - - 1 (3,1) - - 13 (40,6) 1 (3,1) 1 (3,1) 2 (6,3) 2 (6,3) 1(3,1) 32 13	2 (7,1) 1 (3,6) 1 (3,6) - 2 (7,1) 1 (3,6) 1 (3,6) - 1 (3,6) - - 1 (3,6) - 1 (3,6) 13 (46,4) 1 (3,6) - 1 (3,6) 2 (7,1) - 28 12

Найбільшим видовим різноманіттям, як у ґрунті перелогу, так і під олійними культурами відрізнялися роди Penicillium і Aspergillus, що є типовим для ґрунтів південних регіонів (Аристовська, 1980). Видовий спектр р. Penicillium розширювався під культурами в сівозміні, тоді як різноманіття видів р. Aspergillus помітно скорочувалося в порівнянні з перелогом і ґрунтом чорного пару.

Установлено, що при майже однаковій загальній кількості виявлених видів і родів існують якісні відмінності в родовому складі мікроміцетів перелогу і ризосфери сільськогосподарських культур. Так, гриби р. Doratomyces виявилися типовими лише для ґрунту перелогу, тоді як види рр. Gonytrihum і Metarrhizium виявилися типовими для агроценозів.

Виявлені специфічні особливості родового складу грибів у ризосфері різних олійних культур. Мікроміцети роду Acremonium, постійні мешканці ризосфери олійних культур, не виділялися з грунту під соєю і соняшником. Представники роду Gliocladium виділялися переважно з ризосфери сої, а гриби р. Botrуtis - з ризосфери соняшнику. Гриби роду Gonytriсhum, що є типовими для ризосфери льону олійного не зустрічалися під іншими культурами. Представники мукорових грибів Mucor spр., виділялися, в основному, з ґрунту перелогу і чорного пару, тоді як мікроміцети Rhizopus sp. були характерними для ґрунту під культурами. Видовий і родовий спектр меланінвмісних фітопатогенних грибів, представлених мікроміцетами рр. Alternaria, Cladosporium, Curvularia, Stemphylium, виявився менш різноманітним під олійними культурами в порівнянні з перелогом. Частка меланінвмісних грибів у ризосфері рицини і соняшнику, льону олійного і сої складала 14,8 і 12,5 %, 9,1% і 8,5 % відповідно.

Встановлено, що за несприятливих погодних умов відбувається зниження родового різноманіття ґрунтових мікроміцетів в агроценозах, у порівнянні з мікоценозом перелогу. Значні коливання родового різноманіття грибів у ґрунті агроценозів свідчать про нестабільність ценозу мікроміцетів.

Встановлено відмінності у співвідношенні рясності мікроміцетів окремих родів у кореневій зоні олійних культур (рис.2). Так, наприклад, частка грибів роду Fusarium у фазі повної стиглості коробочок льону олійного становила в ризоплані 54,2 % і ризосфері 70,3 % від усіх виділених грибів і перевищувала відповідно в 2,4 і 3,1 рази кількість грибів у ґрунті. У кореневій зоні сої переважали гриби р. Gliocladium, тоді як частка р. Fusarium становила біля 20 %. З коренів і ризосфери соняшнику (фаза дозрівання кошиків) з високою щільністю виділялись фітопатогенні гриби рр. Botrуtis, Fusarium, а також р. Penicillium і мукорові гриби. Рясність грибів р. Penicillium, виділених з ризосфери рицини у фазі дозрівання коробочок, була в 1,7 рази вищою, ніж у ризоплані, тоді як частка фітопатогенних грибів р. Fusarium у ризосфері і ризоплані становила відповідно 27,6 і 20,8 %, а рясність грибів р.Gliocladium на коренях перевищувала в 3,8 рази цей показник у ризосфері.



Льон	Соняшник
Соя	Рицина

Рис.2. Співвідношення рясності (%) мікроміцетів, виділених з ризоплани (а), ризосфери (б) та едафосфери (в) олійних культур у кінці вегетації:

1- Mucorales, 2 - Aspergillus, 3 - Botrуtis, 4 - Gliocladium; 5 - Fusarium;

6 - Penicillium, 7 - Trichoderma, 8 - Dematiaceae; 9 - інші таксони.

Видове різноманіття мікроміцетів ґрунту перелогу і кореневої зони олійних культур. Видове багатство мікроскопічних грибів, виділених нами з ґрунту перелогу, представлено 58 видами, що відносяться до 20 родів. До провідних відносяться: Penicillium - 13 видів, Aspergillus - 7, Fusarium - 5, Acremonium, Cladosporium, Paecilomyces та Trichoderma - по 3, Verticillium - 2; інші роди представлені по одному виду.

Найбільш чисельними були мікроміцети роду Penicillium, рясність яких в літній період становила 30,4 - 57,8 %. Домінували в мікоценозі Penicillium camemberti Thom (рясність 26,6 %), P. thomii Maire (21,7 %), P. citrinum Thom (6,3 - 9,7 %). Часто зустрічалися P. canescens Sopp, P. notatum Westl, P. nigricans (Bain) Thom, P. purpurogenum Stoll.

Мікроміцети роду Aspergillus були представлені видами Aspergillus melleus Jukawa, A. ochraceus Wilhelm, А. alliaceus Thom et Churh, A. ungius Thom et Raper, A. candidus Link, A. niger V. Tieghem. Видовий склад роду Fusarium виявився менш різноманітним і був представлений Fusarium oxysporum (Schlecht) Snyd et Hans, F. lateritium Nees, F. expansum Schlecht, F. graminearum Schwabe, F. semitectum. Постійно виділялися мікроміцети роду Trichoderma (T. koningii Oudem і T. viride Pers (syn. T. lignorum), а також фітопатогенні гриби родів Acremonium і Verticillium.

Типовими представниками мікроміцетного комплексу перелогу, хоча й не досить чисельними, були меланінвмісні гриби родини Dematiaceae: Cladosporium (C. cladosporioides (Fres.) de Vr., C. herbarum (Pers.) Link), Alternaria (Alternaria alternata (Per.: Er) van Keissler), Curvularia (Curvularia sp.), Stemphylium (Stemphylium sp.). Видом, який зустрічався тільки в ґрунті перелогу виявився Doratomyces stemonitis (Per.:Er.) Vuill.

Домінували в ценозі навесні гриби Trichoderma koningii, типовими частими були Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson, Penicillium citrinum, Fusarium graminearum. У літній період комплекс домінантних видів формували Penicillium citrinum, P. camemberti, P. thomii, Aspergillus melleus, A. оchraceus. Типовими частими виявились види Trichoderma koningii, Verticillium sрp., а восени до тієї ж групи відносились представники фітопатогенних грибів родів Alternariа, Cladosporium, Stemphylium.

З ґрунту агрофітоценозів олійних культур протягом усього періоду досліджень виділено 98 видів з 23 родів. До провідних належать: Penicillium - 19 видів, Aspergillus - 11, Fusarium - 11, Acremonium, Cladosporium, Paecilomyces, Trichoderma, Verticillium - по 3, інші роди представлені 1 - 2 видами.

За результатами аналізу видової структури комплексів мікроміцетів кореневої зони олійних культур встановили, що в ризоплані і ризосфері рослин домінували представники з фітотоксичними і фітопатогенними властивостями, склад яких відрізнявся під різними культурами (табл. 3).

Встановлено відмінності видового складу мікроміцетів у ґрунті та ризоплані і ризосфері відповідно до фаз розвитку олійних культур. Так, у кореневій зоні льону олійного у фазі ,,ялинки” з високою щільністю популяцій виділялися гриби Acremonium charticola, Alternaria alternata, Aspergillus alliaceus, A. melleus, A. niveus, Fusarium еxpansum, F. oxysporum var. orthoceras. Домінував у мікоценозі кореневої зони F. oxysporum var. оrthoceras, частка якого в ризоплані і ризосфері складала 49,2 і 45,7% відповідно. У фазі повної стиглості коробочок порівняно з фазою ,,ялинки” зростала чисельність фітопатогенних видів, зокрема Alternaria alternata, Fusarium expansum, F. gibbosum var. bullatum, F. moniliforme var. subglutinans, F. sambucinum var. sublunatum, частка яких складала в ризоплані, ризосфері та едафосфері 73,8, 51,3 і 42,0 відсотка проти 12,5, 29,6 і 27,7 відповідно. У ґрунті без коренів була значно вищою, порівнюючи з ризосферним ґрунтом, рясність Rhizopus nigricans (47,4 %), а також Aspergillus alliaceus (14,1 %). Види A. ochraceus і P. purpurogenum виявилися типовими лише для ґрунту.

Мікроміцетний комплекс кореневої зони соняшника у фазі ,,зірочки” і формування кошиків складали фітопатогенні види родів Acremonium і Fusarium (F. moniliforme var. lactis, F. moniliforme var. subglutinans, F. oxysporum var. orthoceras, F. sambucinum var. sublunatum). У фазі дозрівання кошиків змінювався не тільки видовий склад угруповання, але й домінантних видів за рахунок мікроміцетів Alternaria alternata, Botrytis cinerea, Gliocladium roseum, Rhizopus nigricans, які не виявлялися на ранніх етапах розвитку рослин, а також F. sambucinum var. sublunatum, видова щільність якого перевищувала показники літнього періоду на коренях і в ризосфері в 1,2 і 7,5 рази відповідно

Таблиця 3

Структура комплексу типових видів кореневої зони олійних культур

Види	культури
	льон	соя	соняшник	рицина
Aspergillus alliaceus Thom et Church A. melleus Jukawa A. ustus Thom et Church* Botrytis cinerea Pers * Gliocladium spp.* Fusarium gibbosum var. bullatum App. et. Wr. emend Bilai * F. moniliforme var. lactis Pir. et Rib.* F. moniliforme var. subglutinans Sheld * F. oxysporum (Schlecht) Snyd et Hans* F. oxysporum var. orthoceras Snyd et Hans * F. sambucinum var. sublunatum Fuck. var. cereale (Cke) Raillo F. solani (Mart) Appl. et Wr.* F. solani var. argillaceum (Mart)* Penicillium citrinum Thom P. crustosum Thom P. nigricans (Bain) Thom P. ochro-salmoneum Scott et. Stdk* P. purpurogenum Stoll * P. steckii Zaleski Raper &Thom Rhizopus nigricans Ehr. Trichoderma viride Pers Verticillium spp.*	ТЧ ТЧ ТР - - Д ТР Д ТЧ Д ТЧ - - ТР ТР - ТР - ТЧ ТЧ ТР ТЧ	ТЧ Д ТЧ ТЧ Д ТР ТЧ ТР - ТЧ ТР ТЧ Д ТЧ ТЧ - ТР - ТЧ ТР ТР ТЧ	ТЧ ТЧ - ТЧ ТЧ - ТЧ Д - Д ТЧ - - ТР - Д ТЧ ТЧ ТЧ Д ТЧ -	ТР Д ТР - ТЧ Д ТР Д - ТЧ ТР ТЧ ТЧ Д ТЧ - ТЧ - ТР Д ТР ТР

Примітки: 1. Д - домінантні види, ТЧ - типові часті, ТР - типові рідкісні види; 2. * - фітотоксичні види.

У мікоценозі кореневої зони сої домінував Gliocladium griseum, частка якого в ризоплані і ризосфері рослин складала відповідно 57,4 та 47,1, а в ґрунті - 40,7 %. Типовими були гриби Aspergillus melleus, Alternaria alternata, Botrytis cinerea, Fusarium moniliforme var. lactis, F. oxysporum var. orthoceras, F. solani, Verticillium sp.

Менш різноманітним, особливо у фазі цвітіння головної китиці, виявився видовий склад комплексу мікроміцетів кореневої зони рицини. З ризоплани і ризосфери з високою видовою щільністю виділялися F. gibbosum var. bullatum, F. moniliforme var. subglutinans, Rhizopus nigricans, тоді як у ґрунті найбільш рясно були представлені гриби р. Penicillium (P. citrinum, P. crustosum, P. thomii). Слід зазначити, що чисельність фітопатогенних видів у ризосфері та ризоплані рицини була найбільшою серед інших олійних культур і складала відповідно 89,7 і 75,9 у фазі цвітіння головної китиці та 52,5 і 44,3 у фазі дозрівання коробочок. Окрім зазначених видів, восени з високою видовою щільністю зустрічався Gliocladium griseum, чисельність якого в ризоплані майже в 4 рази перевищувала цей показник у ризосфері. Тільки в ризосфері виявлені мікроміцети рр. Acremonium і Verticillium, які також належать до мікроміцетів з фітопатогенними властивостями.

Проведений аналіз видового складу комплексів мікроскопічних грибів у ґрунті перелогу та агроценозах показав, що види Alternaria alternata, Aspergillus candidus, A. melleus, A. оchraceus, A. ungius, Penicillium canescens, P. citrinum, P. nigricans, P. purpurogenum, P. thomii, Verticillium spp. часто зустрічаються як у грунті перелогу, так і під культурами, тоді як види родів Cephalosporium, Gonytrichum, Metarrhizium приурочені до агроценозів. Лише під культурами в сівозміні виділялися види Rhizopus sp., Aspergillus niveus, Acremonium strictum, Penicillium purpurescens, P. ochro-salmoneum, P. variabile, P. solitum. У ризосфері і ризоплані олійних культур відбувається нагромадження фітопатогенних грибів Gliocladium spp. Fusarium gibbosum var. bullatum, F. moniliforme var. lactis, F. moniliforme var. subglutinans, F. oxysporum var. orthoceras, F. solani, з яких F. oxysporum var. orthoceras, виявився спільним видом, що виділявся з кореневої зони всіх досліджуваних культур.

Встановлені відмінності видового складу грибів у ризосфері олійних культур, вірогідно, пов'язані з особливостями кореневих виділень останніх. Відомо, що виділення льону олійного і ріпаку підвищують кислотність ґрунту, чим покращують засвоєння важкорозчинних форм фосфору і надходження їх у рослину. Кореневі виділення рицини мають більш лужний характер, містять рицинову кислоту і фенольні сполуки, які є токсичними і пригнічують розвиток бактерій, але сприяють накопиченню резистентних до токсинів грибів рр. Penicillium і Fusarium. Активний винос соняшником компонентів живлення з орного шару знижує вміст вуглецю, азоту і калію, що призводить до збіднення ґрунтової мікрофлори і переважання в мікоценозі видів, що є резистентними до низького вмісту азоту, зокрема меланінвмісних грибів. Відомо, що бобові культури за рахунок симбіотичної азотфіксації екскретують у грунт нейтральні амінокислоти (Свістова та ін., 2004). Токсини грибів знижують рН грунтового розчину в ризосфері сої, особливо за аридних умов, що уповільнює утворення бульбочок на коренях рослин і знижує процес азотфіксації.

Отже, зміна культур у агроценозах призводить до перебудови комплексу мікроміцетів, що відзначається на зміні видового складу домінантних видів, нагромадженні видів з токсигенними властивостями, що створює передумови для інтенсивного токсиноутворення і призводить до несприятливих умов функціонування агросистеми.

Порівняльний аналіз подібності видового складу комплексів ґрунтових мікроміцетів у агрофітоценозах олійних культур дозволив встановити, що найбільш подібними з ґрунтом перелогу виявився мікоценоз ґрунту чорного пару, про що свідчить досить високий коефіцієнт Соренсена (Cs = 0,72). Подібними були комплекси мікроміцетів у варіантах чорний пар і ризосфера сої та чорний пар і ризосфера льону олійного (Cs = 0,74 і 0,73 відповідно), льону олійного і сої, а також ризосфери озимого ячменю і ріпаку(Cs = 0,74). Найменш подібними за видовим складом виявилися угрупування ґрунтових мікроміцетів парового поля і під рициною (Cs = 0,53), а також під рициною і соняшником (Cs = 0,54).

Відмічена тенденція до зростання коефіцієнтів Соренсена в більш вологі вегетаційні сезони, що обумовлено розширенням видового різноманіття в агроценозах, особливо в ґрунті сидерального пару і під ячменем. Найбільш подібними за видовим складом з ґрунтом перелогу і між собою були комплекси грибів ризосфери ячменю озимого, ґрунт під сидеральним і чорним паром 9-пільної сівозміни (Cs = 0,83), тоді як найменш близькими за видовим складом з ґрунтом перелогу виявилися ґрунт чорного пару і ризосфера льону олійного 4-пільної сівозміни (Cs = 0,59).

Порівняльний аналіз списків видового складу за фазами розвитку рослин показав, що в цілому значення коефіцієнтів спільності Соренсена виявилися досить низькими (Cs <0,50), що свідчить про якісні зміни, які відбулися у видовому складі ґрунтових мікроміцетів впродовж вегетації олійних культур.

Вплив фузаріозної інфекції на структуру грибного ценозу кореневої зони льону олійного. Досліджено вплив фузаріозної інфекції (збудник -Fusarium oxysporum f. lini Boley) на різноманіття і структуру мікроміцетного комплексу ризосфери льону олійного на штучному інфекційному фоні.

За період вегетації з ризосфери рослин льону на контрольній ділянці було виділено 35 видів мікроміцетів і 37 на дослідному. Кількість видів змінювалась протягом сезону. Максимальна кількість видів у контролі (26) й досліді (27) відзначалася у фазі цвітіння, а мінімальна - восени (13 і 11, відповідно).

Аналіз показників рясності й частоти зустрічання мікроскопічних грибів у ризосфері льону олійного показав, що кількість домінантних і содомінантних видів знижувалася до кінця вегетації рослин. При цьому на фоні фузаріозного навантаження кількість домінуючих видів була нижчою в усі строки аналізу, що свідчить про погіршення умов існування аборигенних мікроміцетів у ризосфері льону за внесення інокулюму F. oxysporum f. lini. Значення індексів різноманітності показують, що найбільш сприятливі умови для життєдіяльності мікроміцетів складалися в дослідному варіанті у фазі дозрівання коробочок (Н = 2,87), тоді як у контролі - у період масового цвітіння (Н = 2,79). Восени сегмент видового різноманіття мікроміцетів у ризосфері льону олійного на фузаріозному фоні значно звужувався порівняно з контролем (Н = 1,93 і 2,17 відповідно).

Відмінності, що відбулися у видовому складі мікоценозів, підтверджуються коефіцієнтами спільності Соренсена, які становили: у фазі ,,ялинки” - 0,70, у фазі цвітіння - 0,57, у період дозрівання коробочок - 0,62, наприкінці вегетації - 0, 67.

За період вегетації (рис. 3.) на інфекційному фоні в ризосфері рослин спостерігалася елімінація видів роду Penicillium і темнозабарвлених грибів, а також різко скоротилася чисельність рідко зустрічних і випадкових видів. Проте, збільшилась частка представників рр. Aspergillus і Fusarium, які в сумі складали 63,8 % від загальної чисельності грибів.

1
2

Рис. 3. Родовий склад мікроміцетів у ризосфері льону олійного при нагромадженні фузаріозної інфекції:

А - контроль; Б - дослід; 1- фаза цвітіння; 2- кінець вегетації.

Отримані дані свідчать про негативний вплив інтродукованого в ґрунт F. oxysporum f. lіni на співвідношення видів мікроміцетів у ризосфері льону. З типових представників мікроміцетів ризосфери льону лише представники роду Aspergillus успішно конкурували із внесеним F. oxysporum f. lіni, та, вочевидь, зайняли частину екологічної ніші інших видів.

ВИСНОВКИ

За результатами досліджень впливу кліматичних та агротехнічних факторів на різноманіття ґрунтових мікроміцетів у агрофітоценозах олійних культур в умовах південно-східної України виявлені зміни структури та таксономічного складу мікроміцетних комплексів порівняно з фоновими ґрунтами.

1. Загальна кількість грибних пропагул у ризосфері різних олійних культур впродовж сезону вегетації перевищувала у 1,5 - 2,5 рази цей показник у ґрунті перелогу та чорного пару. Тенденція щодо зростання чисельності грибів у осінній період відмічена лише для агроценозів при відносній сталості цього показника для чорного пару та його варіюванні у перелозі.

2. Видова структура ценозу ґрунтових мікроміцетів залежала від виду культур і метеоумов сезону. За аридних умов частка видів з високою щільністю складала 40 - 70%, тоді як у вологі періоди реєструвалося розширення видового різноманіття і частка таких видів складала 20 - 25 %. Більш стабільною виявилася видова структура мікроміцетного комплексу перелогу.

3. За період досліджень з ґрунту перелогу виділено 58 видів мікроміцетів, що належать до 20 родів. Комплекс типових мікроміцетів агрофітоценозів олійних культур представлений 98 видами і різновидами, що належать до 23 родів. За період вегетації олійних культур з ризосфери льону олійного виділено 62, сої - 60, соняшнику - 54, рицини - 50, ріпаку - 41, а з ґрунту парового поля - 30 видів грибів.

4. Родовий склад мікроміцетів ризосфери олійних культур був подібним з ґрунтом перелогу і включав представників родів Acremonium, Aspergillus, Fusarium, Cladosporium, Paecilomyces, Penicillium, Trichoderma, Verticillium. На фоні загальної закономірності - переважання представників р. Penicillium, відмічалось звуження родового складу грибів під олійними культурами, що обумовлено алелопатичною дією останніх.

5. Встановлено, що види Alternaria alternatа, Aspergillus candidus, A. mellеus, A. оchraceus, A. ungius, Penicillium canescens, P. citrinum, P. nigricans, P. purpurogenum, P. thomii є типовими частими видами, як у ґрунті перелогу, так і в агрофітоценозах олійних культур. Мікроміцети до родів Cephalosporium, Gonytrichum, і Metarrhizium зустрічалися лише в агроценозах. У ризосфері і ризоплані олійних культур відбувається накопичення фітопатогенних грибів Gliocladium spp. Fusarium gibbosum var. bullatum, F. moniliforme var. lactis, F. moniliforme var. subglutinans, F. oxysporum var. orthoceras, F. Solani. Вид F. oxysporum var. orthoceras, виявився спільним видом, що виділявся з кореневої зони всіх досліджуваних культур.

6. Подібність видового складу мікроміцетних комплексів більшою мірою виявилася між ґрунтом перелогу і чорного пару (Cs = 0,72). Серед досліджуваних олійних культур найбільш подібними за видовим складом виявилися комплекси мікроміцетів ризосфери льону олійного і сої (Cs = 0,68), а найбільш специфічний мікроміцетний комплекс формувався в ризосфері соняшнику і рицини.

7. Основу комплексу домінантних видів у агроценозах складали мікроміцети родів Penicillium, Aspergillus, Trichoderma, Cladosporium, рідше в нього входили представники родів Acremonium, Fusarium, Metarrhizium, Verticillium, Gliocladium. Зміна культур у агроценозах призводить до перебудови комплексу мікроміцетів, що відзначається, насамперед, у зміні видового складу домінантних видів. Під олійними культурами спостерігається накопичення видів грибів з токсигенними та фітопатогенними властивостями, що призводить до створення несприятливих умов функціонування агросистеми.

8. Внесення інокулюму Fusarium oxysporum f. lіni Boley у ґрунт не вплинуло на чисельність і кількість видів мікроміцетів у ризосфері льону олійного. При цьому на фузаріозному фоні різко скоротилося родове різноманіття. Погіршилась структура ценозу, що позначилось на зменшенні кількості домінуючих видів грибів, а також скороченні кількості випадкових і рідкісних видів у ризосфері льону олійного, що обумовлено активним розвитком грибів рр. Fusarium і Aspergillus, які проявляють широкий антимікробний спектр дії щодо корисних мікроорганізмів і викликають потенційно небезпечні захворювання олійних культур.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Для оптимізації стану агрофітоценозів олійних культур з метою зниження загального токсикозу ґрунтів, який спричинюється застосуванням виключно мінеральних форм добрив і нагромадженням мікроміцетів з токсигенними властивостями рекомендуємо використовувати органо-мінеральну систему удобрення із обов'язковим уведенням поля чорного і сидерального парів, що сприятиме розвитку агрономічно корисних форм мікроорганізмів з антагоністичними властивостями щодо токсиноутворювачів і фітопатогенів.

Для запобігання нагромадженню видів з фітопатогенними властивостями та інтенсивного токсиноутворення, що призводять до несприятливих умов функціонування агросистеми, пропонуємо при складанні сівозмін враховувати особливості формування комплексів грибів у ризосфері окремих культур.

При створенні штучних інфекційних фонів рекомендуємо враховувати вплив нагромадження фузаріозної інфекції на структуру і видове різноманіття мікроміцетів у ґрунтах агрофітоценозів олійних культур.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Костюченко Н.И. Структура грибного ценоза прикорневой зоны некоторых масличных культур / Н.И. Костюченко, В.А. Лях // Вісник Запорізького державного університету: зб. наук. статей. Біологічні науки. - Запоріжжя : ЗДУ, 2004. - С. 169 - 173. (Доля участі здобувача - 90 %, особистий внесок - виконання експериментальних досліджень, статистична обробка даних, участь у написанні статті).

Костюченко Н.И. Структура грибного ценоза прикорневой зоны льна масличного на искусственном фузариозном фоне / Н.И. Костюченко, В.А. Лях, Н.М. Лабутова // Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя: ЗНУ, 2006. - Вип. 11, №1. - С. 62 - 72. (Доля участі здобувача - 70 %, особистий внесок - виконання експериментальних досліджень, статистична обробка даних, участь у написанні статті).

Костюченко Н.И. Разнообразие почвенных микромицетов в агроценозах масличных культур / Н.И. Костюченко // Вісник Запорізького національного унверситету : збірник наукових статей. Біологічні науки. - Запоріжжя: ЗНУ, 2007. - № 1. - С. 112 - 116.

Костюченко Н.І. Різноманіття мікроміцетів кореневої зони рицини в умовах Південного Сходу України / Н.І. Костюченко // Вісник Запорізького національного університету. Серія : Біологічні науки. - Запоріжжя : ЗНУ, 2009. - №1. - С.9 - 15.

Рыльский А.Ф. Структура грибного ценоза в ризосфере культурных растений, возделываемых на черноземных почвах / А.Ф. Рыльский, Н.И. Костюченко, И.А.Шевчук // Біологічні науки і проблеми рослинництва : збірник наук. праць Уманського державного аграрного університету (спецвипуск). - Умань : Уманський державний аграрний університет, 2003. - С. 259 - 262.

Костюченко Н.И. Разнообразие микромицетов корневой зоны масличних культур / Н.И. Костюченко, В.А. Лях // Наук.-техн. бюл. Інституту олійних культур УААН. - 2007. - Вип. 12. - С. 39 - 44.

Костюченко Н.И. Микромицеты ризосферы клещевины в условиях юго-востока Украины / Н.И. Костюченко // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Серия : Биологические науки. - Симферополь : НИЦ КИПУ., 2008. - Вып. 15. - С. 71 - 74.

Костюченко Н.І. Видовий та родовий склад комплексу мікроміцетів ризосфери соняшнику / Н.І. Костюченко, В.О. Лях //Науково-технічний бюлетень Інституту олійних культур УААН. - Запоріжжя : ІОК УААН, 2009. - Вип. 14. - С. 162 - 166.

Костюченко Н.И. Особенности структуры сапротрофного комплекса в черноземах юго-востока Украины / Н.И. Костюченко, В.А. Лях, А.Ф. Рыльський // Національна перлина Запоріжжя: впровадження інноваційно-інвестиційних технологій гармонізації біоекосистеми о. Велика Хортиця : зб. тез доповідей I Міжнар. Конгр., 26 - 28 вересня 2004 р., Запоріжжя. - Запоріжжя : ЗДУ, 2004. - С. 207 - 208.

Костюченко Н.И. Изменение структуры микромицетного комплекса в ризосфере льна масличного при накоплении фузариозной инфекции в почве агроценозов / Н.И. Костюченко // Сучасні проблеми екології : зб. матеріалів I Міжнар. конф. молодих вчених, 28 - 30 вересня 2005 р., Запоріжжя. - Запоріжжя, 2005. - С.126 - 127.

Лабутова Н.М. Влияние севооборота на комплекс почвообитающих микромицетов / Н.М. Лабутова, Н.И. Костюченко, В.А. Лях // Микробное разнообразие: состояние, стратегия сохранения, биологический потенциал : тез. докладов II Междунар. конф., 20 - 25 сентября 2005 г., Пермь-Казань-Пермь. - Пермь : ICOMID, 2005. - С. 55 - 56.

Костюченко Н.І. Структура мікроміцетного комплексу чорнозему звичайного в агроценозах олійних культур / Н.І. Костюченко, Н.М. Лабутова, В.О. Лях / Сучасні проблеми біології, екології, хімії : зб. матеріалів Міжнар. конф., присвяч. 20-річчю біологічного ф-ту ЗНУ, 29 березня - 1 квітня 2007р., Запоріжжя. - Запоріжжя : ЗНУ, 2007. - Ч. 2. - С. 343 - 344.

Дударева Г.Ф. Влияние антропогенной нагрузки на состояние микробных комплексов почв Запорожской области / Г.Ф. Дударева, Н.И. Костюченко // Мониторинг природных и техногенных сред : Материалы Всеукраинской науч. конф., 24 - 26 апреля 2008, Симферополь. - Симферополь : ДИАЙПИ, 2008. - С.125 - 127.

Костюченко Н.І. Мікроміцети ризосфери соняшнику і умовах Південного Сходу України / Н.І. Костюченко, В.О. Лях // Современные научные проблемы создания сортов и гибридов масличных культур и технологии их выращивания : сб. тезисов междунар. конф., 4 - 6 августа 2009 г. : тезисы докл. - Запорожье : ИМК УААН, 2009. - С.45 - 46.

АНОТАЦІЯ

Костюченко Н.І. Різноманіття мікроміцетів ґрунтів агроценозів олійних культур в умовах Південного Сходу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. - Інститут агроекології УААН, Київ, 2010.

Дисертація присвячена дослідженню видового різноманіття та таксономічної структури мікроміцетних комплексів ґрунтів агроценозів олійних культур Південного Степу України. Встановлено, що загальна чисельність і видовий склад мікроміцетів у агроценозах олійних культур залежать від агрокліматичних умов сезону і корелює з кількістю опадів і вологістю ґрунту. Комплекси мікроміцетів, сформовані в ризосфері олійних культур, відрізняються від фонових ґрунтів. У ґрунті перелогу виявлено 58 видів з 20 родів, у агрофітоценозах зареєстровано 98 видів з 23 родів. До провідних відносяться рр. Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Acremonium, Cladosporium, Paecilomyces, Trichoderma, Verticillium. Схожість видового складу мікроміцетних комплексів більшою мірою виявилася між грунтом перелогу і чорного пару (Cs=0,72). Серед олійних культур найбільш подібними за видовим складом були комплекси мікроміцетів ризосфери льону олійного і сої (Cs =0,68), а найбільш специфічні мікроміцетні комплекси формувалися в ризосфері соняшнику і рицини. Основу комплексу домінант у агроценозах формували мікроміцети родів Penicillium, Aspergillus, Trichoderma, Fusarium, Cladosporium, рідше в нього входили представники родів Acremonium, Gliocladium, Metarrhizium, Verticillium. Зміна культур у агроценозах призводить до зміни видового складу домінантних видів. Внесення інокулюму Fusarium oxysporum f. lini Boley в ґрунт призвело до елімінації мікроміцетів роду Penicillium і демаціевих грибів та збільшення частки представників роду Aspergillus.

Ключові слова: біорізноманіття, мікроміцетний комплекс, олійні культури, сівозміна, льон олійний, соя, соняшник, рицина.

АННОТАЦИЯ

Костюченко Н.И. Разнообразие микромицетов почв агроценозов масличных культур в условиях юго-востока Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.16 - экология. - Институт агроэкологии УААН, Киев, 2010.

Диссертация посвящена изучению биоразнообразия и таксономической структуры микромицетных комплексов почв агроценозов масличных культур Южной Степи Украины.

Исследованиями установлено, что общая численность и видовой состав микромицетов в почве агроценозов масличных культур варьируют в зависимости от агрометеорологических условий вегетационного сезона, вида культуры, фазы развития растений, что коррелирует с количеством осадков и влажностью почвы.

Комплексы микромицетов, сформированные в ризосфере масличных культур отличаются от фоновых почв. За период исследований в почве залежи выделено 58 видов, относящихся к 20 родам. Из почвы агроценозов выделено 98 видов из 23 родов. К основным относятся: Penicillium - 19 видов, Aspergillus - 11, Fusarium - 11, Acremonium, Cladosporium, Paecilomyces, Trichoderma и Verticillium - по 3 вида, остальные роды представлены 1 - 2 видами.

Анализ видового состава комплексов микроскопических грибов позволил установить, что виды Aspergillus candidus, A. melleus, A. оchraceus, A. ungius, Penicillium canescens, P. citrinum, P. nigricans, P. purpurogenum, P. thomii часто встречаются как в почве залежи, так и в почвах агроценозов, в то время, как микромицеты, относящиеся к родам Cephalosporium, Gonytrichum, Metarrhizium, Rhizopus приурочены к агроценозам.

Сходство видового состава микромицетов в большей степени проявилось между почвой залежи и черного пара (Cs = 0,72). Среди масличных культур наибольшее видовое сходство выявлено между микоценозами ризосферы льна и сои (Cs = 0,68), а наиболее специфичный микромицетный комплекс формировался в корневой зоне подсолнечника и клещевины.

Установлено, что смена культур в севооборотах приводит к перестройке комплекса микромицетов, что проявляется в сокращении количества и изменении видового состава доминантных видов. Основу комплекса доминант в агроценозах составляли микромицеты родов Penicillium, Aspergillus, Trichoderma, Fusarium, Cladosporium, реже в него входили представители родов Acremonium, Gliocladium, Metarrhizium, Verticillium.

Внесение инокулюма Fusarium oxysporum f. lini Boley в почву привело к уменьшению числа доминантных и сокращению численности типичных редких видов грибов. К концу вегетации льна масличного отмечалось вытеснение микромицетов рода Penicillium и темноокрашенных грибов и одновременное увеличение доли представителей рода Aspergillus. Аборигенная микрофлора не препятствовала развитию интродуцированного F. oxysporum f. lini Boley, который к концу вегетации доминировал в ценозе и вызывал заболеваемость льна масличного.

Ключевые слова: биоразнообразие, микромицетный комплекс, масличные культуры, севообороты, лен масличный, соя, подсолнечник, клещевина.

SUMMARY

Kostyuchenko N.I. Diversity of soil micromycetes in agrocenoses of oil crops under the condition of the South East of Ukraine. - Manuscript.

Thesis submitted for the scientific degree of Candidate of Sciences in Biology by specialty 03.00.16 - ecology. - Institute of agroecology UAAS, Kyiv, 2010.

The dissertation is devoted to the study of species diversity and taxonomic structure of microfungi complex of soils in agrocenoses of oil crops in the southern Steppe of Ukraine. It was shown that total number and species composition of micromycete in the agrocenoses of oil crops depend on seasonal agroclimatic conditions, and correlate with the amount of precipitation and soil moisture. It was established that complexes of micromycete formed in the rhizosphere of oil crops, differ from background soils. During the investigations 58 species of 20 genera were discovered in background soils and 98 species of 23 genera were found in agrocenoses. Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Acremonium, Cladosporium, Paecilomyces, Trichoderma, Verticillium genera are related to major ones. The similarity of species composition of micromycete in the rhizosphere complexes, to a great extent, was detected between background soils and black vapor (Cs = 0,72). The complexes of micromycete in the rhizosphere of oil flax and soya (Cs = 0,68) have the greatest species similarity among studied oil crops. The most specific micromycete complex was forming in the rhizosphere of sunflower and castor-bean. The microfungi of Penicillium, Aspergillus, Trichoderma, Fusarium, Cladosporium genera made up the basis of dominant complex in agrocenoses. The representatives of genera Acremonium, Gliocladium, Metarrhizium, Verticillium were more rarely involved in it. An alteration of cultures in agrocenoses leads to the micromycet complex rebuilding which has an influence on the species composition change of dominant species. The application of inoculum Fusarium oxysporum f. lini Boley in soil eliminated fungi of Penicillium and Dematiaceae genera and stimulated increasing a fungi part of Aspergillus genera.

...