O'quvchiga taqdim etilayotgan material raqobatbardosh qishloq xo'jaligi

Pestitsidlar bilan ifloslangan tuproqlarni bioremediatsiya qilish.

Pestitsidlar har xil sinfdagi mingdan ortiq kimyoviy birikmalarni o'z ichiga olgan keng turdagi moddalarni ifodalaydi, ularning yillik ishlab chiqarilishi va ishlatilishi dunyoda 2 million tonnadan oshadi. Ular hamma joyda va qayta- qayta milliard gektar maydonda qo'llaniladi. suv va havo ifloslanishining muhim manbalaridan biri hisoblanadi. Nazariy jihatdan, tuproqqa tushgan barcha pestitsidlar tuproq mikroorganizmlari majmuasi tomonidan ishlatilishi mumkin, bu dunyoning turli mamlakatlarida olib borilgan ko'p yillik tadqiqotlar bilan tasdiqlangan. Tuproqdan har xil turdagi bakteriyalar, zamburug'lar, aktinomitsetalar va mikroskopik suv o'tlari ajratilgan bo'lib, ular hozirda ma'lum bo'lgan deyarli barcha pestitsidlarni sun'iy oziqlantiruvchi muhitda faol ravishda parchalaydi. Genetik muhandislik usullari yordamida faolligi dastlabki shtammlarning faolligidan sezilarli darajada oshib ketadigan yangi shtammlar yaratildi. Shu bilan birga, ko'p yillar davomida to'plangan tajriba shuni ko'rsatadiki, aniq birlashmalar va konsortsiumlar, jumladan, mikroorganizmlar majmuasi beqiyos katta imkoniyatlarga ega. Assotsiatsiyalar yoki konsorsiumlarda metabolizm uchun mas'ul bo'lgan genofond alohida turlar populyatsiyasiga qaraganda bir necha marta xilma-xil va yuqoriroqdir.

Assotsiatsiyaning kümülatif faolligi har qanday organik birikmalarni to'liq
minerallashuvga olib borish imkonini beradi, bu bir tur populyatsiyasi uchun har doim ham mumkin emas.Ammo shuni ta'kidlash kerakki, pestitsidlarning tuproqda chidamliligi ancha yuqori. Kimyoviy tabiatga va tuproq-iqlim
sharoitlariga qarab, ular bir necha haftadan bir necha yilgacha unda qoladilar. Bu shuni ko'rsatadiki, mikroorganizmlarning moslashuvi va ushbu ksenobiotiklardan foydalanishga qodir mikrofloraning shakllanishi juda sekin va mikrobiologik degradatsiyaning samaradorligi ko'p jihatdan tuproqda rivojlanadigan fizik-kimyoviy sharoitlarga bog'liq. Ularning asosiylari (aeratsiya, harorat, kislotalilik, namlik, zarrachalar hajmining taqsimlanishi, organik
moddalar) juda kamdan-kam hollarda optimaldir. Shuning uchun pestitsidlarning parchalanishining mikrobiologik jarayonlarini optimallashtirish uchun maxsus usullar va texnologiyalar talab etiladi.
Pestitsidlarning tuproqdagi barqarorligini belgilovchi eng muhim omil bu organik moddalardir. Ba'zi mualliflar tuproqning organik moddalari tarkibi, mikroorganizmlar va pestitsidlarning biomassasi o'rtasida etarlicha aniq bog'liqlikni ta'kidlaydilar, ammo bu parchalanish tezligidan uzoqdir Organik tomondan, ular bo'lishi mumki^mn.^os^da^dm^ala^ar^raⁱl^ki ko^t-^os^mub^osⁿt^lr^aa^mt y^ao^rk^oi ^lb^oio^'ysⁿin^at^ye^dz^i:in^bd^iruktori

36

pestitsidlarning transformatsiyasida ishtirok etadigan tegishli fermentlar,
boshqa tomondan, bu jarayonlarning repressori. Hammasi organik moddalarning tabiatiga bog'liq.
Pestitsidlar bilan ifloslangan tuproqlarni bioremediatsiya qilish uchun mikroorganizmlardan foydalanishning texnologik yechimlari bu moddalarning kimyoviy tabiatiga va ularning tuproqdagi konsentratsiyasiga qarab har xil bo'lishi mumkin. Agar favqulodda vaziyatlarni istisno qiladigan bo'lsak, unda, qoida tariqasida, qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishida o'simliklarni kimyoviy himoya qilish vositalarini takroriy tizimli ishlatish jarayonida to'plangan nisbatan kichik konsentratsiyalar haqida gapiramiz. Ajablanarlisi shundaki, mikroorganizmlarning past konsentratsiyasi va diskret taqsimlanishi bu moddalarning tuproqda yuqori darajada turishiga sabab bo'ladi. Bunday konsentratsiyalarda ko'pchilik pestitsidlar, ularning ko'plari suvda yomon eriydi, mikroorganizmlarda mos keladigan fermentlarning sintezini oddiygina qo'zg'atolmaydi. Shuning uchun ularning tuproqda mikrobiologik parchalanish jarayonini boshlash uchun maxsus texnikadan foydalanish kerak. Qishloq xo'jaligida agrotexnik tadbirlar tizimiga osongina mos keladigan oddiy usullardan biri bu unga organik moddalarni qo'shimcha ravishda kiritishdir.
Xususan, bir qator mualliflar go'ng, kompostlar, chorvachilik komplekslarining
oqava suvlari, kanalizatsiya tozalash inshootlarining faol loylari, somon, yashil go'ng o'g'itlari va boshqalardan foydalanishni taklif qilmoqdalar. Tuproq mikroorganizmlari uchun uglerod va energiya manbai bo'lgan organik moddalar mikrobiologik jarayonlarning kuchayishi va kometabolizm fenomeni tufayli tuproqning o'zini o'zi tozalash samaradorligini oshiradi, deb taxmin qilinadi.
Ikkinchisining mohiyati shundaki, ko'plab mikroorganizmlar ba'zi tabiiy organik birikmalarni oksidlanish jarayonida ksenobiotiklarni, shu jumladan pestitsidlarni o'zgartirishga qodir. Masalan, kometabolizm sharoitida fenoksialkilkarboksilik kislotalar, fosfororganik birikmalar, simtriazinlar, xlor o'rnini bosuvchi uglevodorodlar va boshqalarni o'zgartirish va detoksifikatsiya qilishning dastlabki bosqichlariga xos bo'lgan oksidlovchi gidroksillanish reaktsiyalari keng namoyon bo'ladi. Biroq, pestitsidlarning parchalanishini tezlashtirish uchun bunday usuldan foydalanish aralash natijalar berdi. Masalan, bizning tadqiqotlarimizda torf biologik faol tuproq, cho'chqa boqish majmuasi tozalash inshootlarining faol loylari, somon va tsellyuloza tuproqqa kiritilganda prometrin gerbitsidining parchalanish tezligi sezilarli darajada oshadi. lyupin va makkajo'xorining yangi massasi kamayadi. Ayniqsa, tsellyuloza va gemitsellyuloza polisaxaridlarining 70% gacha bo'lgan somoni alohida qiziqish uyg'otadi. Bizning tadqiqotlarimiz shuni ko'rsatdiki, somon tuproqqa kiritilganda tsellyuloza va gemitsellyuloza polisaxaridlarini monosaxaridlarga gidrolizlovchi mikroorganizmlar majmuasi va geterotrof bakteriyalardan iborat assotsiatsiya yoki konsorsium hosil bo'ladi.
37

Ikkinchisi monoshakarni energiya manbai va kosubstrat sifatida ishlatib, prometrin gerbitsidi va boshqa ksenobiotiklarni parchalaydi.

VNIISHMda bunday assotsiatsiyani olish texnikasi ishlab chiqildi va biologik mahsulot yaratildi, bunda prometrin gerbitsidining parchalanish tezligi uning tabiiy parchalanish tezligidan o'nlab marta yuqori bo'ladi. Bunday biologik mahsulotning tuproqqa kiritilishi uning gerbitsiddan o'z-o'zini tozalash jarayonlarini bir necha bor kuchayishiga olib keldi. Yuqoridagi misollar va adabiyotlarda chop etilgan materiallar mikroorganizmlarning bunday assotsiatsiyalarini shakllantirishning samarali usullarini ishlab chiqish, shu asosda murakkab mikrobial preparatlar va ularni qo'llash texnologiyalarini yaratish eng istiqbolli yo'llardan biri degan xulosaga kelishga imkon beradi. pestitsidlar va boshqa ksenobiotiklar, shu jumladan neft mahsulotlari bilan ifloslangan tuproqlarni tiklash. , sintetik energiya tashuvchilar, dioksinlar va zaharli moddalar.
Tuproqning bioremediatsiyasi uchun bundan kam qiziqarli va istiqbolli
fitobakterial tizimlardan foydalanish hisoblanadi. Tabiiy sharoitda o'simliklarning mavjudligi mikroorganizmlar bilan uzviy bog'liqdir. O'simliklarning ildiz tizimida o'ziga xos bakteriyalar majmuasi hosil bo'lib, u ksenobiotiklarni o'zgartirishda faol ishtirok etadi, ildiz ekssudatlarini energiya manbai va ko-substrat sifatida ishlatadi. Dukkakli-rizobium simbiotik tizimlari alohida rol o'ynaydi. Simbiotik tizimlarning ksenobiotiklar, jumladan pestitsidlar bilan aloqasi noaniqdir. Bir tomondan, pestitsidlar fiziologik faol moddalar bo'lib, o'simlik to'qimalariga
kirib, o'simliklarning fiziologik va biokimyoviy jarayonlariga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin, bu tabiiy ravishda ularning tugun bakteriyalari bilan aloqasiga ta'sir qiladi, ko'pincha salbiy tomondan. Xususan, Butunrossiya qishloq xo‘jaligi ilmiy-tadqiqot institutida o‘tkazilgan tadqiqotlar shuni ko‘rsatdiki, 2,4-D, prometrin, treflan, atrazin kabi gerbitsidlarning ishlab chiqarish dozalari dukkakli ekinlarda azot fiksatsiyasi jarayonini bloklaydi va shu bilan ularning atmosfera azotini fiksatsiya qilishning noyob qobiliyatini yo‘qotadi. tugun bakteriyalari bilan simbiozda. Boshqa tomondan, biz simbiotik tizimlarning 2,4- D va prometrin kabi gerbitsidlarga reaktsiyasi ko'p jihatdan tugun bakteriyalarining shtammiga bog'liqligini aniqladik. Ularning bu moddalarga sezgirligi o'n barobar farq qilishi ko'rsatilgan. Tugunli bakteriyalarning ba'zi shtammlari pestitsidlarni toza kulturada ham, tugun to'qimalarida ham faol ravishda parchalaydi. Bundan tashqari, biologik parchalanadigan plazmidni tegishli tugun bakteriyalari shtammlariga o'tkazish orqali ksenobiotiklarni parchalash qobiliyatiga ega bo'lgan transkonjugantlarni olish mumkinligi isbotlangan. Dukkakli ekinlarni bunday shtammlar bilan emlash dukkakli- rizobial tizimlarning gerbitsidlarga chidamliligini oshiradi va ular bilan ishlov berilgan ekinlardan ekologik toza mahsulot olish imkonini beradi. Shu bilan birga, tuproqni zararsizlantirish jarayonlari sezilarli darajada tezlashadi.
Ikkinchisi, aftidan, gerbitsidlar dukkakli o'simliklarning ildiz tizimi tomonidan
faol so'riladi va
38

nodullarda to'plangan, ular o'zgartiriladi va zararsizlantiriladi, bu Butunrossiya qishloq xo'jaligi ilmiy-tadqiqot instituti ishlarida fenoksialkilkarboksilik kislotalar, simtriazinlar va anilidlarning ba'zi xlor hosilalari misolida yaxshi ko'rsatilgan.

Shunday qilib, nodul bakteriyalar bilan simbiozda bo'lgan dukkakli o'simliklar organik ksenobiotiklar bilan ifloslangan tuproqlarni bioremediatsiya qilish uchun samarali ishlatilishi mumkin. Biroq, bu natijalarni amaliyotga tatbiq etish uchun tugun bakteriyalarining faol shtammlari va ularni to'ldiruvchi dukkakli o'simliklarning turlari va navlarini tanlash, shuningdek, ifloslanishning ustuvor manbalarini baholash bo'yicha ulkan va mashaqqatli ishlarni amalga oshirish kerak. 10-6-10-7 % kontsentratsiyasida jiddiy sanitariya-toksikologik va ekologik muammolarni keltirib chiqaradigan nitrozaminlar , aromatik birikmalarning xlor hosilalari va dioksinlar kabi pestitsidlar va ularning almashinuvi mahsulotlari bizga ayon . ustuvor yo'nalishlar qatorida asosiy o'rin egallaydi.

Nihoyat, bakteriyalar, zamburug'lar va mikroskopik alglarning monokulturalari tuproqni pestitsidlardan tozalash uchun juda samarali ishlatilishi mumkin. Yuqorida aytib o'tganimizdek, bugungi kunda turli xil organik sintez mahsulotlarini, shu jumladan pestitsidlarning katta qismini parchalashga qodir bo'lgan juda ko'p miqdordagi bakteriyalar ro'yxatga olingan. Ularning asosida

bir qator biopreparatlar yaratildi, ularni emlash bilan tuproqdagi bu moddalarning parchalanish tezligi sezilarli darajada oshdi .

fosfororganik insektitsidlar xlorofos, karbofos, aktellik, gardonna, volaton va basudin, shuningdek, bir qator simtriazin hosilalari (prometrin, simazin) ni muvaffaqiyatli parchalaydi. Uni prometrin gerbitsidi bilan ishlov berilgan sabzi ekinlarida qoÿllash erta yigÿish paytida ildiz ekinlarida gerbitsidning toÿplanishini butunlay yoÿq qildi, nazorat variantida esa uning konsentratsiyasi 1 kg uchun kamida 0,024 mg ni tashkil etdi. Shu bilan birga, shuni ta'kidlash kerakki, tuproqni batsifor bilan emlash o'simliklarning o'sishini sezilarli darajada rag'batlantirdi, erta hosilning hosildorligini oshirdi va bir qator sabzavot ekinlarining kasallanishini kamaytirdi, bu esa iqtisodiy nuqtai nazardan juda muhimdir. . Preparatni sotib olish va tuproqni pestitsidlardan tozalash xarajatlari asosan qishloq xo'jaligi hosildorligini oshirish hisobiga qoplanadi. ekinlar va mahsulot sifati.