Запитання для тестового контролю

1. Дайте визначення поняття "моніторинг ".

2. Назвіть вида моніторингу за призначенням.

3.У чому суть:

а) загального;

б) оперативного;

в) фонового моніторингу.

4. Назвіть структурні рівні державного моніторингу.

5. Дайте визначення агроекологічного моніторингу.

6. Назвіть основні об 'єкти агроекологічного моніторингу.

7. Назвіть основні показники моніторингових досліджень ґрунту.

8. За якими показниками оцінюють якість продукції?

9. За якими ознаками контролюють рослини?

10. Назвіть сільськогосподарські джерела забруднення водних об'єктів.

11. Як здійснюють моніторингові дослідження атмосферного повітря?

12. Назвіть сільськогосподарські джерела забруднення атмосфери.

13. За якими показниками здійснюють моніторинговий контроль атмосферного повітря?

14. Що таке екотоксиканти?

15. Дайте пояснення понять;

а) гранично допустима концентрагря (ГДК);

б) орієнтовно безпечний рівень токсиканту у повітрі і воді;

в) допустимі залишкові кількості токсикантів у харчових продуктах

Практична робота № 16 Тема: Мікробіологічний моніторинг стану ґрунтів агроекосистеми

Мета: ознайомити студентів із змістом мікробіологічного моніторингу та об'єктами, що досліджуються у мікробіологічному моніторингу.

Теоретичні відомості

Однією із складових екологічного моніторингу ґрунту агроекосистем є мікробіологічний моніторинг, який входить у групу параметрів, що інтегрує показники раннього діагнозу розвитку негативних явищ у стані ґрунтів. Він включає показники пригнічення життєдіяльності рослин і мікрофлори, ферментативній активності, зміни співвідношень кількостей основних еколого-трофічних груп мікроорганізмів та ін.

Метою мікробіологічного моніторингу, як складової частини загального агроекологічного моніторингу, є одержання інформації за комплексом основних параметрів біологічних властивостей ґрунту в різних регіонах країни; оцінка відповідності ґрунтів нормативним вимогам; прогнозування можливих шляхів еволюції ґрунтів під впливом тих чи інших агротехнічних заходів; видання нормативної інформації для розробки корегування агротехнічних заходів, які забезпечують розширене відтворення ґрунтової родючості і високу продуктивність агроекосистем.

Мікробний моніторинг грунтів, що входить в загальну мережу державного агроекологічного моніторингу, повинен складатися з таких етапів: •визначення стану мікробної системи грунту за комплексом біоіндикаційних показників;

• розробка математичних моделей динаміки біоіндикаційних показників; • включення мікробіологічних показників та моделей їх кількісних змін в державну комп’ютерну мережу агроекологічного моніторингу грунтів.

В агроекосистемах мікроорганізми являються основним фактором ґрунтоутворюючого процесу, живлення рослин і фітосанітарного стану ґрунту. Тому усі заходи, спрямовані на відновлення ґрунтової родючості і підвищення продуктивності і екологічної безпеки землеробства, мусять бути пов'язані з діяльністю мікроорганізмів.

Саме мікробіологічний моніторинг ґрунтів у різних агроекоценозах спрямовано на виконання контрольної функції стану ґрунтового середовища і створення нормативно-інформаційної бази, необхідної для розробки екологічно безпечних агротехнологій.

Моніториг функціональної структури мікробних ценозів грунту різних агроекосистеми проводиться з метою описання і діагностики їх теперішнього стану; прогнозування стратегічної спрямованості мікробіологічних процесів у ризосфері рослин, які обумовлюють деградацію, відновлення або ступінь стійкості грунтового комплексу при застосуванні різних агрозаходів; визначення мікробіологічних показників для конструювання моделей сталих агроекосистеми та формування сталого розвитку агроекосистем.

Родючість ґрунту, його самоочищувальна здатність в більшості визначається інтенсивністю і спрямованістю ферментативних реакцій. Тому, активність ферментів є універсальним показником фізіологічного стану всієї біоти грунту і відображає внутрішні біохімічні процеси і вони можуть бути критерієм оцінки тих чи інших агроприйомів.

На основі даних динаміки чисельності основних груп мікроорганізмів розраховують коефіцієнти мінералізіції-імобілізації, оліготрофності, педотрофносгі за співвідношенням кількостей мікроорганізмів різних еколого-трофічних груп. Вони вказують на спрямованість мікробіологічних процесів, що відбуваються у ґрунті, у сторону деградації або відновлення його родючості.

Найважливішими показниками якості ґрунту є біомаса мікроорганізмів, таксономічний склад мікрофлори та її функціональна різноманітність. Вони підлягають тим же закономірностям залежності від екологічних чинників, що і у випадку спостережень за макроорганізмами. Тобто з погіршенням екологічного стану ґрунту таксономічна і, відповідно, функціональна різно-манітність мікробного угрупування знижується.

Видову різноманітність мікробних угрупувань оцінюють за допомогою екологічних і індексів Шеннона та Сімпсона. Пригнічення ростових процесів рослин дає уявлення про ступені фітотоксичності грунту, що сформувалась під впливом антропогенних навантажень, або застосованих агрозаходів вирощування сільськогосподарських рослин. Аналогічний показник - токсичність ґрунту щодо тест-мікроорганізмів. Діагностування ґрунту за токсичністю дасть змогу мобільно реагувати на зміни його санітарного стану прийняттям мір до ліквідації негативних явищ.

Інтегральний показник загальної біологічної активності ґрунту визначається за виділенням вуглекислого газу і інформує про інтенсивність процесів трансформації органічної речовини, що залежить від багатьох факторів: вологості, співвідношення кількостей вуглецю і азоту, відсутності чинників, що інгібують метаболітичні реакції редуцентів і, в першу чергу, целюлозолітиків і амоніфікаторів.

На застосовані агроприйоми чітко реагує азотфіксуюча мікрофлора і показник її функціонування - загальна нітрогеназна активність ризосферного ґрунту. Нестача доступного азоту завжди інтенсифікує розвиток мікроорганізмів асимілюючих молекулярний азот і активність цього процесу. І навпаки, внесення мінеральних добрив пригнічує їх діяльність. Нітрифікаційна і денітрифікаційна активність ґрунтової мікрофлори доповнюють уявлення про азотний баланс ґрунту і також залежать від умов, що склались у конкретному біотопі. Техногенні забруднення також негативно відображаються на процесах трансформації азоту. Поліфункціональність мікробіоти обумовлює стабілізацію і самоочищення екосистем. Присутність у грунті мікроорганізмів-антагоністів фітопатогенної мікрофлори, потенціал їх антибактеріальної та антифунгальної дії важливий показник санітарного стану грунту.

Таблиця 1

Об'єкти, що досліджуються у мікробіологічному моніторингу

Об'єкт	Показник	Метод
Чисельність основних груп мікроорганізмів	Кількість колоній утворюючих одиниць (КУО) в 1 г або. сух. грунту.	Метод граничних розведень. Коефіцієнти оліготрофності, мінералізації-імобілізації, педотрофності.
Біомаса мікроорганізмів ґрунту	Вміст вуглецю мікробної біомасимкг/ггрунту	Регідратаційний метод.
Фітотоксичність грунту	% інгібування ростових процесів рослин	Методи А.М. Гродзинського і 0.0. Берестецького
Токсичність щодо тест-культур мікроорганізмів	Площа стерильних зон, ММЇ.	Метод агарових пластин з целофаном за Н.А. Красильніковим
Активність бобово-ризобіального симбіозу	Кількість бульбочок на коренях бобових рослин	Візуальний підрахунок кількості бульбочок на коренях.
Антифунгальний та антибактеріаль-ний потенціал грунту до фіто- патогенних мікроорганізмів	Величина зони пригнічення росту фітопатогену, мм	Дифузійно-дисковий метод і його модифікації
Виділення вуглекислого газу ("дихання" грунту)	Інтенсивність виділення СОг	Абсорбційний метод В.І.Штатнова
Нітрифікаційна здатність грунту	мг М-МОз/100 г грунту за добу	Метод С. Кравкова
Денітрифікаційна здатність грунту	мг N-N03 /100 г грунту за добу	Хроматографічний метод
Целюлозолітична активність грунту	% руйнування льняної тканини у грунті, або паперу під ґрунтовою пластинкою .	Польовий метод Є.М. Мішустіна і А. М. Петрової і лабораторний
Азотфіксуюча активність грунту	мкМоль СгН4 / г грунту за Ідобу	Метод ацетиленредукції
Фосфатазна активність грунту	мг Рг05 /100 г грунту за ЗО хв. . '	Калориметричний метод
Активність інших ферментів: уреази, оксіфенолоксідази, протеази, каталази, пероксидази тощо		Методигрунтовоїензимології

Для описання стану мікробних ценозів, прогнозування спрямованості їх функціонування з метою оптимізації сільськогосподарської діяльності в агроекосистеми необхідно:

• відбирати зразки грунту не менше, ніж тричі за рік;

• досліджувати грунт ризосфери і міжрядь, тому що фактори, які вивчаються, не однаково відображаються на функціонуванні мікроорганізмів у цих локальностях; • спостерігати мікробіологічний стан грунту по-перше, на одній ділянці сівозміни щорічно під різними культурами, які покажуть зміни, що відбуваються у ґрунті внаслідок застосованої агротехніки при вирощуванні різних культур; по-друге, на різних ділянках, слідуючи за однією культурою по полях сівозміни, що дозволить установити реакцію ризосферної мікрофлори цієї культури на застосовану агротехніку.

Література

1. Смаглій О.Ф., Кардашов А.Т. та ін. Агроекологія. - К.: Вища освіта, 2006. - С. 625 - 650.

2. Городній М.М., Шикула І.М. та ін. Агроекологія. - К.: Вища школа, 1993. - С. 337 - 344.

3. Патика В.П., Тараріко О.Г. Агроекологічний моніторинг і паспортизація земель. - К.: Фітосоціо-центр, 2002. - 296 с.

Запитання дляконтролю

1.Дайте визначення поняття "агроекологічний моніторинг", "мікроорганзми ", "редуценти ".

2.Що включає в себе мікробіологічний моніторинг ?

3. Від чого залежить родючість грунту?

Практична робота№ 17

Тема: Охорона та раціональне використання земель,

як основна умова їх збереження

Мета: ознайомити студентів із станом земельних ресурсів України, їх охороною та раціональним використанням

Теоретичні відомості