Влияние углеводородного загрязнения почв на показатели комплекса микромицетов

Одним из компонентов почвенного биогеоценоза являются микроскопические грибы, которые осуществляют в нем редукцию органического вещества.

Из всех групп микроорганизмов микромицеты являются наиболее устойчивыми к техногенным загрязнениям, т.к. обладают мощной ферментативной системой и обильным спорообразованием.

В лабораторных и полевых опытах было установлено усиление токсичности почв при загрязнении нефтью, что обусловлено как действием самой нефти, так и перераспределением в комплексе основных групп почвенных микроорганизмов в пользу токсических видов, а также стимуляцией образования фитотоксинов спорообразующими микроорганизмами, что может играть роль дополнительного фактора, обусловливающего высокую токсичность нефтезагрязненной почвы по отношению к растениям.

Микромицеты, которым принадлежит особая роль в функционировании почвенного микробоценоза, чутко реагируют на изменения, происходящие в почве под действием нефти и ее компонентов. Как отечественными, так и зарубежными исследователями показано, что микромицеты могут быть использованы в качестве биологических индикаторов загрязнения почвы различными поллютантами, в том числе и нефтью. Комплексы микроскопических грибов незагрязненных и загрязненных низкими и средними дозами нефти и нефтепродуктов разных типов почв различаются не столь значительно, как их видовая структура, различия в которой заметны. Высокий уровень загрязнения формирует новые, нетипичные для данных почв комплексы, в которых обычно доминируют виды с фитотоксическими свойствами.

При загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами в концентрации 0,5 - 6% наблюдается увеличение числа доминирующих и частых видов по сравнению с контрольными (незагрязненными) почвами, а при более высоких дозах поллютанта - пропадают редкие и случайные виды. В целом, нефтяные углеводороды стимулируют развитие грибов.

Удельный вес фитотоксичных форм в микробоценозах почвы – одни из показателей качественного состава микробных ассоциаций по признаку их физиолого-биохимического влияния на высшие растения. В нефтезагрязненных почвах происходит изменение видового разнообразия в комплексе микромицетов, что приводит к увеличению численности токсинообразующих видов и общего токсикоза почвы.

Многие микроорганизмы - продуценты фитотоксинов - способны образовывать эти вещества непосредственно в почве. Однако большинство из них образуют фитотоксические вещества только при добавлении в почву дополнительного источника углеводов в виде глюкозы или растительных остатков.

Токсины сапротрофных и фитопатогенных грибов, являющихся постоянными обитателями почвы, имеют большое значение для ее функционирования. Однако при образовании токсинов возникает явление токсикоза почв, что приводит к потере урожая растений. Формирование из сапротрофов факультативно-паразитных форм микромицетов происходит при ослаблении растения воздействием других факторов и активном образовании соответствующих ферментов, токсинов, обеспечивающих проникновение в ткани растения и губительное воздействие на них продуктов метаболизма грибов.

При нефтяном загрязнении токсикация почв, связанная как с ослаблением растений, так и формированием из сапротрофов факультативно-паразитных форм микромицетов, приводит к крайне неблагоприятным факторам в функционировании аrpoэкосистемы. Наибольшее число штаммов, проявляющих фитотоксичность в нефтезагрязненных почвах, обнаружено среди грибов рода Penicillium, несколько меньше среди грибов рода Aspergillus. Доминирование рода Penicillium можно отнести за счет их высокой спорулирующей способности, что, во-первых, способствует уменьшению негативного влияния поллютантов, а, во-вторых, создает предпосылки для интенсивного токсинообразования. Наряду с возрастанием доли фитотоксичных форм в комплексе микромицетов при загрязнении почв нефтью, увеличивается численность углеводородокисляющих штаммов. Показана связь между фитотоксичностью и углеводородокисляющей активностью. В ряде случаев, у отдельных штаммов микромицетов в селективных условиях загрязнения почв нефтью, усиливается целлюлозолитическая активность, которая у многих фитопатогенных грибов играет важную роль в патогенезе вызываемых ими заболеваний у растений. Целлюлазы входят в комплекс ферментов, обеспечивающих проникновение фитопатогенов через клеточные стенки и межклеточное вещество растений. Показано, что все виды базидиальных грибов, способные усваивать различные углеводороды, в естественных условиях вызывают гниль древесины, а дейторомицеты Aspergillus niger и Trichodenna viride, способны разрушать ПАУ и активно утилизируют лигноцеллюлозные материалы. Имеются данные о деструктивной активности гриба белой гнили Phanегосhaetае chrysosporium. Это можно рассматривать как вторичный фактор отрицательного влияния нефтяного загрязнения на растительный покров и урожай сельскохозяйственных растений. Загрязнение почв нефтью в некоторой степени способствует усилению пектолитической активности микромицетов, которой придается большое значение при изучении взаимоотношений растение-хозяин - патоген.