Файл: Электронный научнопроизводственный журнал АгроЭкоИнфо.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 49
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В исследуемых образцах почвы наибольшей фосфатазной активностью обладает чернозем типичный – среднее значение 4,9 мг P2O5 на 10 г почвы за 1 ч. Среднее значение фосфатазной активности чернозема выщелоченного – 3,9 мг P2O5 на 10 г почвы за 1 ч. Наименьшим значением активности фосфатазы обладает дерново-намытая карбонатная почва.
Если сравнивать среднюю активность фосфатазы в зависимости от типа местности, то наибольшая ее активность наблюдается в почвах плакорного типа местности (4,5 мг P2O5 на 10 г почвы за 1 ч), наименьшая – в почвах пойменного и надпойменно-террасового типов местности – 2,6 мг P2O5 на 10 г почвы за 1 ч (рис. 3).
Рис. 3. Средняя активность фосфатазы в почвах различных типов ландшафта
В ходе исследования установлена положительная корелляционная связь активности фосфатазы с агрохимическими свойствами почв (табл. 3).
Таблица 3. Коэффициент корреляции между биологическими и агрохимическими свойствами почв
| Фермент | Физико-химические показатели | Химические свойства | ||||||
| pH водн. | Hr | Ca2++Mg2+ | V, % | Гумус, % | Nщел. | К2О | Р2О5 | |
| Фосфатаза | 0,4 | -0,5 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,5 | 0,5 |
| Инвертаза | 0,9 | -0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,9 |
| Каталаза | 0,6 | -0,6 | 0,8 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
| Уреаза | 0,5 | -0,5 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,6 |
Инвертазная активность почвы является одним из главных показателей оценки ее общей биологической активности. Уровень инвертазной активности отражает содержание в почве легкогидролизуемых углеводов, которые служат энергетическим материалом для многих почвенных гетеротрофов [2].
Многие исследователи доказали, что инвертазная активность почвы информативнее прочих ферментов отражает уровень плодородия [12, 15].
Активность инвертазы в исследуемых образцах колеблется в пределах от 11,5 мг глюкозы на 1 г почвы за 24 часа в аллювиально- дерновой слоистой почве, расположенной в прирусловой части поймы р. Елань до 23,9 мг глюкозы на 1 г почвы за 24 часа в черноземе типичном, взятом на плато. Средняя величина инвертазной активности в районе исследования составляет 20,2 мг глюкозы на 1 г почвы за 24 часа.
Активность инвертазы уменьшается с плакорного типа местности до пойменного с 22,1 до 14 мг глюкозы на 1 г почвы за 24 часа (рис. 4).
Рис. 4. Средняя активность инвертазы в почвах различных типов ландшафта
Наибольшей инвертазной активностью в исследуемых образцах почвы обладает чернозем типичный – среднее значение 23,0 мг глюкозы на 1 г почвы за 24 часа. Среднее значение инвертазной активности чернозема выщелоченного – 21,5 мг глюкозы на 1 г почвы за 24 часа. Наименьшее значение инвертазная активность проявляет в аллювиально-дерновой слоистой почве – 11,5 мг глюкозы на 1 г почвы за 24 часа.
В ходе исследования установлена положительная корреляционная связь активности инвертазы с агрохимическими свойствами почв (табл. 3).
Уреаза является катализатором разложения азотсодержащих соединений, в том числе и мочевины, которая образуется в почве как промежуточный продукт разложения белков или попадает в почву с азотными удобрениями, растительными остатками или навозом. Аммиак (продукт разложения мочевины) служит непосредственным источником питания азотом высших растений. Уреазная активность является важным диагностическим показателем мобилизации органического азота почвы [2, 10].
Наибольшей уреазной активностью в исследуемых образцах почвы обладает чернозем типичный – среднее значение 1,3 мг аммиака на 1 г почвы за 24 часа. Среднее значение уреазной активности чернозема выщелоченного – 1,1 мг аммиака на 1 г почвы за 24 часа. Наименьшее значение уреазной активности наблюдается в дерново-намытой карбонатной почве с днища балки Сухой Дол – 0,3 мг аммиака на 1 г почвы за 24 часа.
Средняя активность уреазы уменьшается с плакорного типа местности до пойменного с 1,2 до 1,0 мг аммиака на 1 г почвы за 24 часа (рис. 5). Активность чернозема типичного, занимающего плакорный тип местности, составляет 1,3 мг аммиака на 1 г почвы за 24 часа, склоновый – 1,3 мг аммиака на 1 г почвы за 24 часа. Активность чернозема выщелоченного на плато составляет 1,1 мг аммиака на 1 г почвы за 24 часа, на склоне – 1,1 мг аммиака на 1 г почвы за 24 часа.
Рис. 5. Средняя активность уреазы в почвах различных типов ландшафта
В ходе исследования установлена положительная корреляционная связь активности уреазы с агрохимическими свойствами почв (табл. 3).
Каталаза является ферментом класса оксидоредуктаз. Это важная группа почвенных ферментов. Их активность характеризует окислительно-восстановительные условия в почве [16].
Каталаза разрушает токсичную для живых организмов перекись водорода, которая образуется в процессе дыхания, на воду и свободный кислород [2]. Большое влияние на каталазную активность оказывает растительность.
Наибольшая каталазная активность наблюдается в черноземах типичных. Среднее значение каталазной активности для данного типа почв – 1,2 мл 0,1н KMnO4 на 1 г почвы за 20 мин. Каталазная активность черноземов выщелоченных несколько ниже, её среднее значение – 0,9 мл 0,1н KMnO4 на 1 г почвы за 20 мин. Наименьшей каталазной активностью обладает аллювиальная дерновая слоистая почва: 0,1 мл 0,1н KMnO4 на 1 г почвы за 20 мин.
Активность каталазы, так же, как и активность других ферментов, уменьшается с плакорного типа местности до пойменного. Среднее значение каталазной активности, характерной для плакорного типа ландшафта, – 1,0 мл 0,1н KMnO4 на 1 г почвы за 20 мин. Среднее значение каталазной активности, характерной для пойменного и надпоймено-террасового типа, – 0,6 мл 0,1н KMnO4 на 1 г почвы за 20 мин (рис. 6).
Рис. 6. Средняя активность каталазы в почвах различных типов ландшафта
Каталазная активность чернозема типичного, занимающего плакорный тип местности, составляет 1,2 мл 0,1н KMnO4 на 1 г почвы за 20 мин, склоновый тип – 1,1 мл 0,1н KMnO4 на 1 г почвы за 20 мин. Активность чернозема выщелоченного на плато составляет 0,9 мл 0,1н KMnO4 на 1 г почвы за 20 мин, на склоне – 0,9 мл 0,1н KMnO4 на 1 г почвы за 20 мин.
В ходе исследования установлена положительная корелляционная связь активности каталазы с агрохимическими свойствами почв (табл. 3).
Интегральный показатель биологического состояния (ИПБС) почв снижается в ряду: чернозем типичный, расположенный на плато> чернозем типичный, расположенный на склоне>чернозем выщелоченный, расположенный на плато> чернозем выщелоченный, расположенный на склоне > аллювиальные почвы пойм и надпойменно-террасового типа местности. Наиболее информативны данные по ферментативной активности в аллювиальных почвах (табл. 4).
Максимум ИПБС отмечен для чернозема типичного, расположенного на плато (94 – 100 %). У других почв ИПБС равен 64,9-91,3 % от чернозема типичного. Минимальные значения отмечены для аллювиальных почв пойм и надпойменно-террасового типа местности (64,9%) (рис. 7).
Таблица 4. Общая относительная биологическая активность (БА) исследуемых почв, % от max
| Почва | Тип местности | Фосфа-таза | Инвер-таза | Каталаза | Уреаза | ИПБС |
| Чернозем выщелоченный | плато | 77,3 | 98,9 | 75,8 | 71,7 | 80,9 |
| склон | 75,5 | 94,8 | 72,4 | 75,4 | 79,5 | |
| Чернозем типичный | плато | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 77,5 | 94,4 |
| склон | 92,2 | 95,7 | 94,7 | 82,6 | 91,3 | |
| Аллювиальные почвы | пойменный и надпойменно- террасовый | 51,3 | 62,9 | 45,6 | 100,0 | 64,9 |
Рис. 7. Общая относительная биологическая активность (БА) исследуемых почв
Заключение
1. Наблюдается прямая зависимость уровня ферментативной активности и агрохимических свойств почв от типа ландшафта. Наибольшие значения биологической активности и агрохимических свойств характерны для образцов почв черноземов типичных и выщелоченных, относящихся к плакорному типу местности.
2. Ферментативная активность почв проявляет тесную положительную корреляцию с агрохимическими свойствами почв.
3. На основании установленных характеристик биологической активности почв можно сделать выводы об экологической устойчивости доминантных ландшафтов района исследования. Плакорный тип местности обладает потенциальной буферностью к неблагоприятным воздействиям. Склоновый тип местности можно охарактеризовать как относительно стабильный. Почвы, относящиеся к пойменным и надпойменно-террасовым типам местности, характеризуются низкой ферментативной активностью. Это может быть обусловлено высокой способностью пойменных морфоструктур территорий месторождений аккумулировать продукты природно-техногенного характера образования. И, как следствие, эти почвы обладают низкой продуктивностью и экологической устойчивостью.
Список использованных источников
1. Васенев И.И., Валентини Р. Агроэкологический мониторинг и оптимизация сельскохозяйственного производства по выбросам парниковых газов // Перспективы и проблемы размещения отходов производства и потребления в агроэкосистемах: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (11-12 дек. 2014 г.). – Н. Новгород. – 2014. – С. 147-151.
2. Даденко Е.В., Казеев К.Ш. Использование: активности ферментов в биомониторинге состояния почв // Материалы Всероссийской конференции «Экология. Почва; Город». – Краснодар. – 2006. – С. 228-230.
3. Добровольский Г.В. Никитин Е.Д. Экология почв. Учение об экологических функциях почв. – М.: МГУ. – 2012. – 413 с.
4. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. – М.: Наука. – 2000. – 185 с.
5. Девятова Т.А. Антропогенная динамика и биодиагностика экологического состояния черноземов ЦЧР: дис. … д-ра биол.наук. – Воронеж. – 2006. – 352 с.
6. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. – М.: МГУ. – 2005. – 445 с.
7. Хазиев Ф.Х. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв. – М.: МГУ. – 1992. – 143 с.
8. Добровольский Г.В. Экологическое значение почв в биосфере и жизни человека // Тр. Института экологического почвоведения. – 2007, вып. 8. – С. 5-23.
9. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биология почв юга России. – Ростов н/Д. – 2004. – 349 с.
10. Мотузова Г.В., Безуглова О.С. Экологический мониторинг почв. – М.: Академический Проект; Гаудеамус. – 2007. – 237 с.
11. Муравьев А.Г., Каррыев Б.Б., Ляндзберг А.Р. Оценка экологического состояния почвы. Практическое руководство. Изд. 2-е, перераб. и дополн. – СПб: Крисмас+. – 2008. – 216 с.
12. Стахурлова Л.Д., Свистова И.Д., Щеглов Д.И. Биологическая активность как индикатор плодородия черноземов в различных биоценозах // Почвоведение. – 2007, № 6. – С. 769-774.
13. Воробьева Л.А. Химический анализ почв. – М.: МГУ. – 1998. – 272 с.
14. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении: Учебник. – М.: Изд-во МГУ. – 1995. – 320 с.
15. Девятова Т.А., Крамарева Т.Н. Биодиагностика почв. – Воронеж: Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета. – 2008. – 140 с.
16. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии.