6.2.6 Мікробіологічний моніторинг

Мікрофлора ґрунту — основний фактор ґрунтоутворювального процесу. Якість ґрунту визначається її родючістю, найважливішими показниками якого є біомаса мікроорганізмів, інтенсивність біохімічних процесів, що протікають у ґрунті, таксономічний склад мікрофлори і її функціональна розмаїтість.

Закономірно, що одна з першочергових задач полягає в оцінці параметрів біологічної активності ґрунтів з різною родючістю, сформованою на основі різних систем землеробства в тривалих стаціонарних дослідах. Такі оцінки проводять на основних типах ґрунтів у різних за природними умовами землеробських зонах.

Родючість грунту, 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; вони можуть бути критерієм оцінки тих або інших агроприйомів.

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

Найважливішими показниками якості грунту є біомаса мікроорганізмів, таксономічний склад мікрофлори та її функціональне різноманіття. Ноші підлягають тим же закономірностям залежності від екологічних чинників, що і у випадку спостережень за макроорганізмами. З погіршенням екологічного стану грунту таксономічне і, відповідно, функціональне різноманіття мікробного угрупування знижується. Видове різноманіття мікробних угрупувань оцінюють за допомогою екологічних індексів Шеннона та Сімпсона.

Ступені фітотоксичності грунту, що сформувалися під впливом антропогенних факторів, або застосованих агрозаходів вирощування сільськогосподарських рослин можливо визначити за допомогою показника — токсичністі грунту щодо тест-мікроорганізмів. Діагностування грунту за токсичністю дасть змогу мобільно реагувати на зміни його санітарного стану, ліквідуючи негативні явища.

Інтегральний показник загальної біологічної активності грунту визначається за виділеннями 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 тощо.

На застосовані агроприйоми чітко реагує азотфіксуюча мікрофлора і показник її функціонування - загальна нітрогеназна активність ризосферного грунту. 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 доповнює уявлення про азотний баланс грунту і також залежить від умов, що склались у конкретному біотопі. Техногенні забруднення негативно відображаються на процесах трансформації азоту.

Поліфункціональність мікробіоти обумовлює стабілізацію і самоочищення екосистем. Присутність у грунті мікроорганізмівантагоністів фітопатогенної мікрофлорипоказник санітарного стану грунту, який треба вивчати для повнішої характеристики його якості, що склалась внаслідок застосування тих або інших агрозаходів.

Отримані в такий спосіб результати — вихідна база для розробки критеріїв мікробіологічної оцінки якості ґрунту і створення банків нормативної інформації, необхідних для керування ґрунтовою родючістю й охороною навколишнього природного середовища. Сучасні можливості накопичення, обробки, збереження і надання інформації відкривають широкі можливості для більш обґрунтованого, а головне, конструктивного рішення управлінських задач в області родючості ґрунту.

Розробка якісних і кількісних параметрів, нормативної бази біологічних властивостей ґрунту дозволяє розгорнути систематичні спостереження за їх змінами в процесі сільськогосподарського виробництва.

Відповідно викладеному представляється, що мету мікробіологічного моніторингу (як складової частини агроекологічного моніторингу) можна визначити в такий спосіб:

1. Одержання інформації по основним параметрам біологічних властивостей ґрунту в різних регіонах країни.

2. Оцінка відповідності ґрунтів нормативним вимогам.

3. Прогноз можливих шляхів еволюції ґрунтів під впливом тих чи інших агротехнічних заходів.

4. Видача нормативної інформації для розробки корегування агротехнічних прийомів, що забезпечують розширене відтворення ґрунтової родючості і високу продуктивність агроекосистем.

Таким чином, мікробіологічний моніторинг покликаний виконувати контрольну функцію якості ґрунтового середовища і надавати нормативну інформацію, необхідну для розробки екологічно безпечних агротехнологій.