RU2612345C1 - Method of total soil phytotoxicity determining - Google Patents

Method of total soil phytotoxicity determining Download PDF

Info

Publication number
RU2612345C1
RU2612345C1 RU2016101280A RU2016101280A RU2612345C1 RU 2612345 C1 RU2612345 C1 RU 2612345C1 RU 2016101280 A RU2016101280 A RU 2016101280A RU 2016101280 A RU2016101280 A RU 2016101280A RU 2612345 C1 RU2612345 C1 RU 2612345C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
linen
decomposition
toxicity
degree
Prior art date
Application number
RU2016101280A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Викторович Ефанов
Зарина Петровна Оказова
Тамара Андыевна Автаева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Чеченский государственный педагогический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Чеченский государственный педагогический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Чеченский государственный педагогический университет"
Priority to RU2016101280A priority Critical patent/RU2612345C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2612345C1 publication Critical patent/RU2612345C1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24Earth materials
    • G01N33/245Earth materials for agricultural purposes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: ecology.
SUBSTANCE: invention relates to field of ecology, specifically to total soil phytotoxicity determination by bioindication method. For this purpose performing soil biotesting by cellulose-decomposing microorganisms activity. Soil toxicity is determined by flax linen decomposition degree with size of 5 x 10 cm in soil layers 0–10, 10–20 and 20–30 cm in one month after chemical plant protection agents application. Soil toxicity degree is determined by linen in soil decomposition intensity. With decomposition of more than 60 % of linen soil condition is estimated as satisfactory, 30–60 % is environmental risk, less than 30 % is environmental disaster.
EFFECT: invention enables to increase accuracy of contaminated territory assessment and simplify determination of its toxicity in field conditions without additional chemical analyses and can be used to assess human factor influence on biota.
1 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области экологии, а именно к мониторингу характеристик различных сред экосистем методами биоиндикации, и предназначено для определения токсичности почв и может быть использовано для оценки влияния антропогенного фактора на биоту.The invention relates to the field of ecology, namely to monitoring the characteristics of various ecosystems by bioindication methods, and is intended to determine soil toxicity and can be used to assess the influence of anthropogenic factors on biota.

Известен способ, при котором осуществляют оценку токсичности почв и окружающей среды по животным-биоиндикаторам, их морфологическим признакам [патент РФ № 2372617. МПК G01N 33/24. Опубл. 10.11.2009. Бюлл. № 31]. Известный способ достаточно сложный, поскольку надо выявлять насекомых, перемещающихся по поверхности почвы, изучать их морфологию, классифицировать особи по классу признаков, что усложняет техническое решение.There is a method in which the toxicity of soils and the environment is assessed by animal bio-indicators, their morphological characteristics [RF patent No. 2372617. IPC G01N 33/24. Publ. 11/10/2009. Bull. No. 31]. The known method is quite complicated, because it is necessary to identify insects moving along the surface of the soil, study their morphology, classify individuals according to the class of characters, which complicates the technical solution.

Наиболее близким к заявляемому объекту техническим решением является способ, в котором определяют токсичность почвы по азотфиксирующей активности клубеньковых бактерий, формирующих клубеньки на корневой системе бобовых трав в 15-20-сантиметровом слое почвы, спустя 2-3 недели после весеннего отрастания и до фазы цветения, а степень токсичности почвы определяют по внутренней окраске азотфиксирующих клубеньков (розовой или красной) и ее наличие менее чем у 50% клубеньков считают экологическим риском, а менее чем у 20% клубеньков - экологическим бедствием (прототип) [патент РФ № 2490630. МПК G01 N33/24. Опубл. 20.08.2013. Бюлл. № 23].The technical solution closest to the claimed object is a method in which soil toxicity is determined by the nitrogen-fixing activity of nodule bacteria that form nodules on the root system of legumes in a 15-20 cm soil layer, 2-3 weeks after spring regrowth and before the flowering phase, and the degree of soil toxicity is determined by the internal coloring of nitrogen-fixing nodules (pink or red) and its presence in less than 50% of nodules is considered an environmental risk, and in less than 20% of nodules an environmental disaster (prototype) [RF patent No. 2490630. IPC G01 N33 / 24. Publ. 08/20/2013. Bull. No. 23].

Однако при этом оценку токсичности определяют только в севообороте, где имеют место бобовые культуры в строго определенный момент их вегетации. Осуществляемый метод оценки токсичности невозможно использовать в необходимый для исследователя промежуток интервал вегетационного периода.However, the toxicity assessment is determined only in the crop rotation, where legumes occur at a strictly defined moment of their vegetation. The method used to assess toxicity cannot be used in the interval necessary for the researcher to the interval of the growing season.

Заявляемое техническое решение заключается в том, что токсичность почвы определяют по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов, формирующих микробиологический ценоз почвы, в течение заданного интервала вегетации.The claimed technical solution is that the toxicity of the soil is determined by the activity of cellulose-degrading microorganisms that form the microbiological cenosis of the soil during a given interval of vegetation.

Сущность заявляемого способа заключается в биотестировании по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов. Токсичность почвы определяют по степени разложения льняного полотна в слоях почвы: 0-10, 10-20 и 20-30 см в течение месяца после применения химических средств защиты растений. Степень токсичности почвы определяют по интенсивности разложения льняного полотна в почве: при разложении более 60 % полотна оценивают состояние почвы как удовлетворительное, 30-60 % - экологический риск, менее 30 % - экологическое бедствие.The essence of the proposed method consists in bioassay for the activity of cellulose-degrading microorganisms. Toxicity of the soil is determined by the degree of decomposition of linen in the soil layers: 0-10, 10-20 and 20-30 cm within a month after the use of chemical plant protection products. The degree of soil toxicity is determined by the rate of decomposition of linen in the soil: when decomposing more than 60% of the linen, the soil condition is assessed as satisfactory, 30-60% - environmental risk, less than 30% - environmental disaster.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

В отличие от известного способа определять токсичность почвы можно непосредственно на участках по степени разложения льняного полотна в необходимое для исследователя время.In contrast to the known method, it is possible to determine the toxicity of the soil directly at the sites according to the degree of decomposition of the linen cloth at the time necessary for the researcher.

При наличии в почве избыточного количества токсичных веществ нарушается кислотный режим почвенного раствора в корнеобитаемом слое, что приводит к снижению активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов.If there is an excess of toxic substances in the soil, the acid regime of the soil solution in the root-inhabited layer is violated, which leads to a decrease in the activity of cellulose-degrading microorganisms.

При интенсивности разложения целлюлозы на исследуемом участке определяют три категории токсичности почвы:With the intensity of decomposition of cellulose in the studied area, three categories of soil toxicity are determined:

1 - при разложении более 60 % полотна оценивают состояние почвы как удовлетворительное;1 - when decomposing more than 60% of the canvas assess the condition of the soil as satisfactory;

2 - 30-60 % - экологический риск;2 - 30-60% - environmental risk;

3 - менее 30 % - экологическое бедствие.3 - less than 30% - environmental disaster.

В отличие от известного технического решения оценку токсичности почвы можно проводить в течение всего вегетационного периода. In contrast to the known technical solution, soil toxicity assessment can be carried out throughout the growing season.

Пример 1. В различных местах загрязненного токсичными веществами участка, площадью 0,5 га, погоризонтно, строго вертикально заложены льняные полотна, которые закреплены на полиэтиленовой пленке, размер полотен 5 х 10 см. Экспозиция 30 дней. По истечении срока полотна извлекли из почвы, очистили от комочков почвы и визуально определили степень разложения льняного полотна. Степень разложения в слое 0-10 см 30-60 %. Таким образом, исследуемый участок относится ко 2-й категории («экологический риск»).Example 1. In various places contaminated with toxic substances, an area of 0.5 hectares, linen sheets horizontally, vertically laid on a plastic film, are fixed horizontally vertically, fixed with a plastic film, the size of the paintings is 5 x 10 cm. The exposure is 30 days. After the expiration of the linen was removed from the soil, cleaned of lumps of soil and visually determined the degree of decomposition of linen. The degree of decomposition in the layer is 0-10 cm 30-60%. Thus, the study area belongs to the 2nd category (“environmental risk”).

Пример 2. В различных местах загрязненного токсичными веществами участка, площадью 0,2 га, погоризонтно, строго вертикально заложены льняные полотна, которые закреплены на полиэтиленовой пленке, размер полотен 5 х 10 см. Экспозиция 30 дней. По истечении срока полотна извлекли из почвы, очистили от комочков почвы и визуально определили степень разложения льняного полотна. Степень разложения в слое 0-10 см менее 30 % - зона экологического бедствия. Example 2. In various places contaminated with toxic substances area of 0.2 ha, horizontally, horizontally, vertically laid linen sheets that are mounted on a plastic film, the size of the paintings 5 x 10 cm. The exposure time is 30 days. After the expiration of the linen was removed from the soil, cleaned of lumps of soil and visually determined the degree of decomposition of linen. The degree of decomposition in a layer of 0-10 cm less than 30% is an environmental disaster zone.

Пример 3. В различных местах загрязненного токсичными веществами участка, площадью 0,4 га, погоризонтно, строго вертикально заложены льняные полотна, которые закреплены на полиэтиленовой пленке, размер полотен 5 х 10 см. Экспозиция 30 дней. По истечении срока полотна извлекли из почвы, очистили от комочков почвы и визуально определили степень разложения льняного полотна. Степень разложения в слое 0-10 см более 60 % – состояние участка удовлетворительное. Example 3. In various places contaminated with toxic substances, an area of 0.4 hectares, linen cloths fixed horizontally vertically are fixed vertically on a plastic film, the canvas size is 5 x 10 cm. The exposure is 30 days. After the expiration of the linen was removed from the soil, cleaned of lumps of soil and visually determined the degree of decomposition of linen. The degree of decomposition in the layer of 0-10 cm is more than 60% - the condition of the site is satisfactory.

Результаты опытов приведены в таблице.The results of the experiments are shown in the table.

Таблица – Оценка токсичности почвы по интенсивности разложения целлюлозы, %Table - Assessment of soil toxicity by the rate of decomposition of cellulose,%

ВариантOption Слой почвы, смSoil layer, cm Состояние участкаSite Condition 0-100-10 10-2010-20 20-3020-30 Почва ISoil I более 60more than 60 45-5045-50 35-4035-40 удовлетворительноеsatisfactory Почва IISoil II менее 30less than 30 15-2015-20 5-105-10 экологическое бедствиеenvironmental disaster Почва IIISoil III 30-6030-60 25-3025-30 15-2015-20 экологический рискenvironmental risk

Технический результат: предлагаемый способ позволяет повысить точность оценки загрязненной территории и упростить определение ее токсичности по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов в полевых условиях без дополнительных химических анализов.Technical result: the proposed method improves the accuracy of the assessment of the contaminated area and simplifies the determination of its toxicity by the activity of cellulose-degrading microorganisms in the field without additional chemical analyzes.

Claims (1)

Способ определения суммарной фитоксичности почвы, включающий биотестирование по активности целлюлозоразлагаюших микроорганизмов, отличающийся тем, что фитоксичность почвы определяют по активности целлюлозоразлагаюших микроорганизмов по степени разложения льняного полотна размером 5×10 см в слоях почвы 0-10 см, 10-20 см, 20-30 см, спустя месяц после применения химических средств защиты растений, а степень фитоксичности почвы определяют по интенсивности разложения целлюлозы, причем при разложении более 60% льняного полотна оценивают состояние почвы как удовлетворительное, 30-60% - как экологический риск, а менее 30% - как экологическое бедствие.A method for determining the total phytotoxicity of the soil, including bioassay on the activity of cellulose-degradable microorganisms, characterized in that the phytoxicity of the soil is determined by the activity of cellulose-degradable microorganisms according to the degree of decomposition of linen linen 5 × 10 cm in soil layers 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 see, a month after the application of chemical plant protection products, and the degree of phytoxicity of the soil is determined by the rate of decomposition of cellulose, and when decomposing more than 60% of the linen, the conditions the soil is satisfactory, 30-60% - as environmental risks, and less than 30% - as an ecological disaster.
RU2016101280A 2016-01-19 2016-01-19 Method of total soil phytotoxicity determining RU2612345C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016101280A RU2612345C1 (en) 2016-01-19 2016-01-19 Method of total soil phytotoxicity determining

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016101280A RU2612345C1 (en) 2016-01-19 2016-01-19 Method of total soil phytotoxicity determining

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2612345C1 true RU2612345C1 (en) 2017-03-07

Family

ID=58459596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016101280A RU2612345C1 (en) 2016-01-19 2016-01-19 Method of total soil phytotoxicity determining

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2612345C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007145024A (en) * 2007-12-03 2009-06-20 Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (RU) METHOD FOR DETERMINING SOIL TOXICITY
RU2461178C1 (en) * 2011-03-09 2012-09-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный аграрный университет" Method of phytotoxicity assessment of oil-contaminated soil
RU2490630C1 (en) * 2012-07-12 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр геофизических исследований Владикавказского научного центра Российской академии наук и Правительства Республики Северная Осетия-Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) Method of determining soil toxicity
CN104198678A (en) * 2014-09-17 2014-12-10 山东农业大学 Set of methods suitable for evaluating toxicity changes of pesticide residues in soil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007145024A (en) * 2007-12-03 2009-06-20 Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (RU) METHOD FOR DETERMINING SOIL TOXICITY
RU2461178C1 (en) * 2011-03-09 2012-09-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный аграрный университет" Method of phytotoxicity assessment of oil-contaminated soil
RU2490630C1 (en) * 2012-07-12 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр геофизических исследований Владикавказского научного центра Российской академии наук и Правительства Республики Северная Осетия-Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) Method of determining soil toxicity
CN104198678A (en) * 2014-09-17 2014-12-10 山东农业大学 Set of methods suitable for evaluating toxicity changes of pesticide residues in soil

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТИТОВА В.И. и др., Агро- и биохимические методы исследования состояния экосистем, Н. Новгород, НГСА, 2011, стр. 151-152, найдено 23.08.2016 в Интернете [on-line] на сайте http://ebs.rgazu.ru/db/Pravoobladateli/NGSHA/21/book.pdf. ЧАГИНА Л.Л. и др., Аналитический обзор современного состояния и перспектив развития рынка льняных трикотажных изделий, Концепт, 2014, S33, стр. 1-2, найдено 24.08.2016 в Интернете [on-line] на сайте http://cyberleninka.ru/article/n/analiticheskiy-obzor-sovremennogo-sostoyaniya-i-perspektiv-razvitiya-rynka-lnyanyh-trikotazhnyh-izdeliy. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meunier et al. Effect of phytoliths for mitigating water stress in durum wheat
Mercogliano et al. Occurrence and distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in mussels from the gulf of Naples, Tyrrhenian Sea, Italy
Kambey et al. Seaweed aquaculture: a preliminary assessment of biosecurity measures for controlling the ice-ice syndrome and pest outbreaks of a Kappaphycus farm
CN103196884A (en) Method for determining biotoxicity of atrazine by utilizing microcystis aeruginosa
Touart The federal insecticide, fungicide, and rodenticide act
Snieškienė et al. Urban salt contamination impact on tree health and the prevalence of fungi agent in cities of the central Lithuania
Salomova STUDY OF TOXIC AND HYGIENIC EFFECTS OF INSECTICIDE INFLUENCED ON HUMAN HEALTH
RU2612345C1 (en) Method of total soil phytotoxicity determining
Seidahmed et al. Insecticide susceptibility status of the malaria vector Anopheles arabiensis in Khartoum city, Sudan: differences between urban and periurban areas
Oyange et al. Azolla Fern in Mwea irrigation scheme and its potential nitrogen contribution in paddy rice production
Van et al. Assessment of ozone effects on local rice cultivar by portable ozone fumigation system in Hanoi, Vietnam
Widmer et al. Reducing infection and secondary inoculum of Phytophthora ramorum on Viburnum tinus roots grown in potting medium amended with Trichoderma asperellum isolate 04-22
Peterson Farming in the Modern Era: Feeding the World with an Environmental Conscience
Sethi et al. Growth response of microbial population exposed to synthetic pyrethroids
CN105454258A (en) Insecticidal composition containing rhamnolipid and matrine as well as application of insecticidal composition
Jia et al. Soil labile organic carbon fractions in rhizosphere soil in citrus plantations in the Three Gorges Reservoir Area
Proskura Bioindication and biomonitoring of air pollution
Alexander The past, present, and future of sudden oak death
Duong et al. Phytoplankton community structure and water quality of Red River, Vietnam
Pinheiro et al. Pesticides exposure: the case of workers on growing grapes in San Francisco valley, Petrolina/Brazil
Valentin et al. The ecology of aboveground terrestrial eDNA: Its state, transport, and fate on aboveground surfaces
Patyk et al. Investigation of risk factors for introduction of highly pathogenic avian influenza H5N1 infection among commercial turkey operations in the United States, 2022: a case-control study
Wasan et al. Cotton Growers Perception Level Regarding Pesticides Practices and Toxic Effects of Pesticides on Cotton Plants as Well as the Environment in Sindh
Madusari et al. The differences in phytoplankton community structure of pond waters between Pemalang and Brebes, Central Java, Indonesia
Tăut et al. The effectiveness of phytosanitary treatments in the control of oak mildew, in the current climate context.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190120