Методические аспекты применения показателей ферментативной активности в биодиагностике и биомониторинге почв тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Даденко, Евгения Валерьевна

• Даденко, Евгения Валерьевна
• кандидат биологических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Даденко, Евгения Валерьевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Ферментативная активность почв.

1.2. Ферментативная активность почв - как диагностический показатель.

1.3. Некоторые методические аспекты определения ферментативной активности.

1.4. Пространственное варьирование почвенных свойств.

2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Черноземы.

2.2. Почвы сухих степей.

2.3. Почвы предгорий и гор.

2.4. Высокогорные почвы.

3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Методы определения ферментативной активности и гумусного состояния почвы.

3.2. Методика изучения влияния сроков и условий хранения почвенных образцов на активность ферментов.

3.3. Методы изучения пространственного варьирования показателей биологической активности почв.

3.4. Статистическая обработка результатов.

3.5. Методика оценки применимости показателей ферментативной активности в биодиагностике и биомониторинге почв.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

4.1: Ферментативная активность почв Юга России.

4.2. Изменение ферментативной активности при сельскохозяйственном использовании.

4.3. Динамика ферментативной активности почв.

4.4 Пространственное варьирование ферментативной активности почв.

4.5. Устойчивость ферментативной активности к воздействию температур.

4.6. Некоторые методические аспекты определения ферментативной активности почв.

4.7. Влияние высушивания образцов на ферментативную активность почв.

4.8. Влияние различных условий хранения почвенных образцов на ферментативную активность почв.

4.9. Оценка применимости показателей ферментативной активности в биодиагностике и биомониторинге почв.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методические аспекты применения показателей ферментативной активности в биодиагностике и биомониторинге почв»

Актуальность темы К актуальным проблемам взаимодействия природы и общества относится охрана биосферы и почв. Почва является неотъемлемой частью любого наземного биогеоценоза и биосферы в целом. При этом она выполняет ряд экологических функций, в том числе глобальных биосферных, „ обеспечивающих стабильность биосферы и саму возможность существования жизни на Земле. Кроме того, почва является одним из важнейших незаменимых природных ресурсов— главным средством сельскохозяйственного производства. В, последние десятилетия степные ландшафты Юга России испытывают все возрастающее антропогенное воздействие. В условиях интенсивной антропогенной нагрузки важнейшей задачей экологических исследований является; оценка состояния почвенного покрова.

Биодиагностика ш биомониторинг почв; приобретают все большее значение, как для проведения научных исследований, так и для выполнения практических производственных мероприятий. Они позволяют оценить биологическую активность и плодородие почв, и выявить негативные последствия антропогенного воздействия.

Изучение биологической активности почв позволяет определить характер и степень ее изменения при антропогенном воздействии на почвенный покров. Это позволит предотвратить возможные негативные процессы при нерациональном сельскохозяйственном использовании почв и снижение их плодородия. Многолетними исследованиями показана высокая эффективность диагностики биохимическими методами, в частности, с помощью показателей ферментативной активности почв (Галстян, 1974,1978, 1982; Хазиев 1976, 1982; Звягинцев 1978; Гончарова, 1991; Абрамян, 1992; Казеев, 1996; Колесников; 1998; Лич-ко, 1998; Даденко, 2001, 2002; Даденко, Казеев, 2003- Казеев и др., 2003; Vestberg, 2001; Badiane, 2001). Применению ферментативной активности (ФА) в качестве диагностического показателя способствует низкая ошибка опытов, простота определения; высокая чувствительность к внешним воздействиям. Доказана ведущая роль показателей ФА при оценке влияния загрязнения различными продуктами техногенеза (нефтью и нефтепродуктами; тяжелыми металлами, пестицидами и др.) на экологическое состояние почв (Колесников и др., 2000,2001; Татосян, 2003; Казеев и др., 2004; Денисова, 2004).

Изучению различных аспектов ФА почв Юга России уделено * большое внимание (Гончарова, 1992; Казеев, 1996; Личко, 1998; Колесников и др., 2000; Беляева, 2002; Курносов, 2003). В тоже время недостаточное внимание уделено особенностям применения активности различных ферментов для диагностики и мониторинга. При проведении экологических исследований важным является? исключение возможности: искажения полученных результатов и выводов в результате отклонения в активности ферментов. При; этом? важным является соблюдение условий проведения анализов. Актуальным является и вопрос устойчивости ФА при хранении почвенных образцов т.к. не всегда имеется возможность провести лабораторные определения непосредственно после отбора образцов. При организации мониторинговых исследований также необходимо рациональное планирование сроков и методов отбора почвенных образцов, с учетом пространственного варьирования и временной динамики изучаемых показателей и однородности исследуемой i территории. Именно поэтому первостепенное значение имеет изучение методических аспектов; применения ФА, изучение вопроса устойчивости ферментов в почвенных образцах и особенности t пространственного варьирования и временной динамики активности почвенных ферментов. <|>

Цель и задачи исследования

Основная цель работы - изучение методических аспектов применения ферментативной активности при биодиагностике и мониторинге почв.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

• Исследовать особенности ФА в разных почвах Юга России;

• Исследовать профильное распределение, пространственное и временное варьирование ФА;

• Изучить методические аспекты применения ФА в зависимости от сроков и условий хранения почвенных образцов;

• Изучить возможности использования ФА в > целях биодиагностики и биомониторинга антропогенных воздействий различной природы.

Основные защищаемые положения

•Показатели? активности различных ферментов в разной; степени пригодны для диагностики деградационных процессов г различного происхождения, происходящих в почве. Для оценки? последствий влияния сельскохозяйственного использования на биологическую активность почв наиболее информативными; являются активность дегидрогеназы и инвертазы. Для диагностики? загрязнений различной4 природы и переувлажнения более пригодна активность каталазы.

•В сезонной динамике ФА чернозема (1998-2004 гг.) не зафиксированы однозначные закономерности. Нет четкой> приуроченности ФА к определенным сезонам; года. Сезонные:изменения ФА пахотного горизонта менее значительны; чем дернового. Временное варьирование активности каталазы несколько выше, чем инвертазы. Для активности дегидрогеназы отмечено очень высокое сезонное варьирование.

•ФА значительно изменяется при; хранении почвенных образцов. Степень этого изменения зависит от1 особенности; фермента, а также условий и сроков1 хранения почвенных образцов. Характер снижения ферментативной активности нелинеен, максимум его приходится на начальные сроки хранения; затем снижение замедляется.

Методы и объекты исследований. В основу методологии исследования и оценки эколого-биологического * состояния- почв на основе биологической активности почв был положен системный; подход к изучению объектов или явлений природы, внедренный в естествознание В.В. Докучаевым. В работе использованы сравнительно-географический и профильно-генетический методы. Изучены: некоторые показатели- биологической активности почв и их пространственная и временная вариабельность Основной упор сделан на изучение ферментативной активности и особенностей ее применения при проведении научных исследований. Работа является междисциплинарной, на стыке многих наук — экологии, охраны окружающей среды, почвоведения, биохимии;

Лабораторно-аналитические исследования биологических свойств почв выполнены с использованием общепринятых в почвоведении и биологии методов (Галстян, 1978; Хазиев, 1990; Практикум., i989; Казеев и др. 1997, 2003) в лаборатории кафедры экологии и природопользования РГУ.

В качестве объектов исследований были использованы практически все * основные типы почв Юга России. Но основной упор был сделан на исследование черноземов обыкновенных южно-европейской фации - почв, на которых расположены самые производительные сельскохозяйственные угодья. В качестве эталона сравнения для этих важнейших для сельскохозяйственного производства почв были выбраны целинные почвы ООПТ» «Персиановская степь» Октябрьского района, Ростовской области: Только через исследование целинных участков с естественной растительностью могут быть получены отправные данные для проведения экологических исследований, связанных с изучением и оценкой влияния антропогенной нагрузки на черноземные почвы.

Работа является; итогом цикла научных исследований; выполненных лично автором или при его непосредственном участии на кафедре экологии и природопользования Ростовского государственного университета в период с 1999 по 2004 гг. Настоящее исследование поддержано Федерально-целевой программой «Интеграция» - проект № Б0103.

Научная новизна. Впервые проведено; подробное изучение пространственного и временного варьирования ФА и исследованы особенности устойчивости активности ферментов * в зависимости от сроков и условий хранения. почвенных образцов: Впервые рассмотрены особенности изменения ФА при хранении образцов различных почв Юга России. Изучена применимость методов определения ФА при проведении экологических исследований и предложены конкретные показатели для диагностики различных процессов. Собран обширный материал по изучению эталонного участка ООГТГ «Персианов-ская степь»

Теоретическая и практическая значимость Материалы исследований могут быть использованы природоохранными и научными организациями при проведении экологических исследований. Полученные результаты используются при планировании и организации научных экспериментов аспирантов и студентов, а также при проведении лекционных и практических занятий по экологии и охране окружающей среды в РГУ. Исследования такого рода проведены впервые и полученные результаты можно использовать в качестве отправных данных при биодиагностике и биомониторинге биологического состояния черноземов Юга России и их загрязнения различными продуктами техногенеза.

Автор глубоко признателен за помощь в работе научному руководителю к.б.н., доценту К.Ш. Казееву, д.б.н., проф. В.Ф. Валькову, д.с.-х.н., проф. С.И. Колесникову, Т.В. Денисовой и всем сотрудникам каф. экологии и природопользования РГУ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Г.1; Ферментативная активность почв

В процессе формирования и развития почвы как естественно-исторического органического тела природы важная роль принадлежит биологическому фактору. Все биохимические процессы, связанные с превращением -веществ и энергии; в почве осуществляются с помощью биокатализаторов — ферментов (Купревич, 1951; Галстян, 1974). Ферменты играют важнейшую роль в обмене веществ, они обуславливают скорость и направленность биохимических процессов в клетке.

Сущность действия катализатора заключается в снижении энергии активации, необходимой для химической; реакции, направляя ее обходным путем через промежуточные реакции. Эти реакции требуют гораздо меньшей энергии, чем реакции, идущие без катализатора, благодаря чему повышается и скорость основной реакции. Под действием фермента ослабляются внутримолекулярные связи в субстрате вследствие некоторой деформации его молекулы, проходящей при образовании промежуточного комплекса фермент-субстрата (Шугалей; Кесслер, 1986).

Все ферменты являются белками > и состоят из остатков аминокислот, соединенных пептидными связями в виде цепей (Ленинджер, 1985). Ферменты бывают простыми или сложными белками, в состав которых наряду с белковым компонентом (апоферментом) входит небелковая часть - кофермент. Известно несколько тысяч различных ферментов, из которых многие выделены из живых клеток и: получены в индивидуальном состоянии. Первый кристаллический фермент (уреаза) выделен американским биохимиком Д. Самнером в 1926 г.

Ферменты, в отличие от неорганических катализаторов, обладают избирательностью действия. Специфичность действия ферментов заключается! в том; что каждый фермент действует лишь на одно определенное вещество, или на определенный' тип химической связи в молекуле. По своей природе, все ферменты — высокомолекулярные органические вещества. На специфичность ферментных белков влияет порядок чередования в них аминокислот. Некоторые ферменты кроме белка

Некоторые ферменты кроме белка содержат более простые соединения. В их состав входят железо, медь, цинк, марганец, ванадий, хром, витамины и др. органические соединения (Клесов, Березин, 1980; Шугалей, Кесслер, 1986; Казеев и др. 2003).

В основу единой классификации ферментов положена специфичность к типу реакции, и в настоящее время, согласно решению Комиссии по ферментам Международного биохимического союза, ферменты подразделяются на 6 классов:

1) оксидоредуктазы, катализирующие процессы биологического окисления;

2) гидролазы, катализирующие расщепление и присоединение воды;

3) трансферазы, переносящие группы атомов;

4) лиазы, отщепляющие (присоединяющие) различные группы атомов без участия воды;.

5) изомеразы, изменяющие структуру соединения.

6) лигазы, катализирующие присоединение друг к другу двух молекул.

Исследованию ферментативной активности (ФА) почв посвящено множество работ В.Ф. Купревича (1951, 1966, 1974), Я.В. Пейве (1961), Т.А. Щербаковой (1976), А.Ш. Галстяна (1974, 1978, 1982), Ф.Х. Хазиева (1972, 1976, 1982, 1990), JLF. Долговой (1975), Д.Г. Звягинцева с соавторами (1976), В.Е. Голимбета (1982), С. А. Абрамяна (1981,1992) и др. Эти работы посвящены вопросам активности почвенных ферментов в различных почвах, профильного распределения, взаимосвязей ФА с различными почвенными свойствами, влияния антропогенного воздействия на ферменты и многим другим.

В результате исследований доказано, что ФА — это элементарная почвенная характеристика (Купревич, Щербакова, 1966; Галстян, 1974; Хазиев, 1976; Burns, 1977). ФА почвы складывается в результате совокупности процессов поступления, иммобилизации и действия ферментов в почве. Источником почвенных ферментов служит все живое вещество почв: растения, микроорганизмы, животные, грибы, водоросли и т.д. Накапливаясь в почве, ферменты становятся неотъемлемым реактивным компонентом экосистемы. Почва является самой богатой системой по ферментному разнообразию и ферментативному пулу (Купревич, 1974).

Роль ферментов заключается в том, что они значительно ускоряют биохимические реакции и делают их возможными при обычной нормальной температуре. Их разнообразие и< богатство делают возможным существование последовательных биохимических превращений, поступающих в почву органических остатков (Хазиев,- 1972; Хазиев, Гулько, 1991). ФА затрагивает наиболее важные повторяющиеся превращения в биохимических циклах углерода, азота, фосфора; серы и других соединений. Функциональная роль ферментов как катализаторов в почвенных процессах огромна. В почве функционируют системы ферментов, последовательно осуществляющие биохимические реакции, выполняющие материальные и энергетические обмены, в основе которых лежат синтетические и деструктивные функции. Под действием ферментов органические вещества почвы распадаются до различных промежуточных и конечных продуктов минерализации. При этом образуются доступные растениям и микроорганизмам питательные вещества; а также освобождается энергия (Казеев, 1996).

Синтез и разложение органических веществ, мобилизация элементов питания растений происходит в результате сложнейших реакций, обусловленных присутствием в почве большого разнообразия < ферментов, действие которых служит одним из показателей биологической активности и плодородия почв (Купревич, 1974; Галстян, 1974; Хазиев, 1976).

В обмене веществ и энергии в почве важное место принадлежит окислительно-восстановительным ферментам. Так, например, в основе синтеза гумусовых компонентов почвы лежат окислительно-восстановительные процессы. Активность окислительно-восстановительных ферментов находится в корреляционной зависимости с основными физико-химическими свойствами, микробиологическими процессами в почве, нитрификацией, сульфофиксаци-ей. Из оксидоредуктаз наиболее широко распространены в почве дегидрогеназы, фенолоксидазы, каталазы, пероксидазы.

Гидролазы представлены весьма обширными группами ферментов. Наибольшее значение в почвенной» биодинамике имеют те ферменты, которые расщепляют сложноэфирные, глюкозидные, пептидные и некоторые другие связи в органических соединениях. Участвуя в реакциях гидролитического распада высокомолекулярных органических соединений, они; играют важную ? роль в обогащении почвы подвижными и доступными растениям и микроорганизмам- питательными веществами. Из гидролаз наиболее широко распространены инвертаза; уреаза; протеаза и др (Клесов, Березин, 1980).

Значительную роль почвенные ферменты играют в процессах гумусооб-разования (Пейве, 1961;: Галстян, 1974). Превращение растительных и животных остатков в гумусовые вещества является; сложным биохимическим процессом с участием различных групп микроорганизмов, а также иммобилизованных почвой внеклеточных ферментов. Д.С. Орлов и O.Hi Бирюкова (1978) нашли t прямую связь между интенсивностью гумификации и ферментативной активностью. Ф.Х. Хазиев (1982) также связывает активность ферментов с содержанием органического вещества в почве.

Особо следует отметить значение ферментов в тех случаях, когда в почве: складываются экстремальные для: жизнедеятельности» микроорганизмов условия; в частности * при: загрязнении тяжелыми ? металлами.- В J этих случаях метаболизм в почве остается • в известной мере неизменным благодаря действию имобилизированных почвой (и потому устойчивых) ферментов (Казеев и др. 2003).

Активность ферментов максимальна в верхних: наиболее биогенных почвенных горизонтах и вниз по почвенному профилю падает, что связано с уменьшением; запасов г органического» вещества; меньшим количеством животных, микроорганизмов, корней < растений в нижних горизонтах (Галстян; 1974; Григорян, Галстян, 1979; Хазиев,* 1982; Голимбет, 1982; Гельцер, 1986; Гончарова и др., 1990; Казеев, 1996; Вальков и др., 1999; Казеев и др., 2003). Однако иногда наблюдаются инверсии активности * ферментов, например, по данным А.Ш. Галстяна (1974) в верхних горизонтах солончаков активности каталазы ниже, чем в средних горизонтах (20-60 см). То же самое отмечено для погребенных горизонтов почвы, где ФА выше, чем в вышележащих горизонтах.

В последние годы в почвоведении получило распространение понятие почвенной матрицы. Согласно Зубковой, Карпачевскому (2001), почвенная матрица - поверхность твердых почвенных частиц, около которой определенным образом формируются слои адсорбированных частиц (органические, минеральные вещества, микроорганизмы, газы, ионы, молекулы). Она включает в себя три матрицы: минеральную, органическую и органоминеральную. Важнейшее свойство активных центров почвенной матрицы - проявление каталитической активности в почвенных процессах. Почвенная каталитическая система состоит из двух групп катализаторов: ферменты, как в составе живых организмов, так и внеклеточные, имобилизованные почвой, и абиотические катализаторы (органические соединения, органоминеральные компоненты и структуры, минералы).

В условиях техногенного пресса, в составе загрязняющих веществ в почвы поступают минеральные и органические катализаторы и ингибиторы, которые могут изменить направленность многих почвенных процессов и, следовательно, значительно менять ФА почв. Тяжелые металлы могут вызвать быстрое разложение органического вещества, как катализаторы (Зубко-ва, Карпачевский, 2001).

Имобилизованные ферменты - основные биологические катализаторы, устойчивые в условиях почвенной среды. Почвенные минералы могут служить катализаторами, и ингибиторами реакций. В частности, сера может служить ингибитором полимеризации и прерывать этот процесс (Зубкова, Карпачевский, 2001). Несмотря на низкую каталитическую способность, почвенные минералы играют большую роль в катализе благодаря высокому содержанию (90-95%). Почвенные биологи неоднократно отмечали наличие каталитической активности в стерилизованной почве (Звягинцев, Алиев 1975; Алиев и др. 1976; Абрамян 1980, 1990; Тульская 1980, Зубкова, Карпаневский, 2001 шдр.). Причем максимальная; абиотическая? активность проявляется I при определении активности каталазы, уреазы, инвертазы. Почва состоит из множества потенциальных катализаторов ? абиотической природы. Ими» могут быть, органические соединения, глинистые минералы; и др. В; верхних горизонтах каталитическая активность, обусловлена ферментами; в; нижней — абиотическими катализаторами; В карбонатных горизонтах многие авторы (Куртяков, 1931; Шарова, 1953; Галстян, 1974; Воробьева, Горчарук, 1978; Звягинцев, 1979) отмечали повышение активности ферментов в исходной и стерилизованной почве.

Формирование и; функционирование ФА почвы — сложный;и многофак-торныйiпроцесс.,Ранее было показано, что этот сложный процесс представляет собой единство экологически обусловленных процессов» поступления, стабилизации и проявления активности ферментов в почве. В модели ферментативной активности эти три формирующие ее звена определены соответственно как блоки ? продуцирования, иммобилизации- и действия ферментов. Функционирование этих блоков; и их элементов; взаимосвязано и обусловлено колебаниями; экологических параметров. В? почвах естественных экосистем, где экологические параметры находятся; в состоянии динамического равновесия, динамика ФА почвы обусловлена главным образом естественными сезонными; колебаниями гидротермического режима, микробиологической активности почвы, развитием растений; Очевидно, что в таких условиях она; относительно; стабильна; Сельскохозяйственное использование почв;приводит к изменению направленности почвенных;процессов под влиянием^ агроэкологических факторов. Совокупность, этих изменений; можно охарактеризовать как изменения химического компонентного состава почвы, ее физических свойств, а также фито - и микробоценозов агроэкосистемы -основных параметров формирования и функционирования ферментного потенциала почвы (Хазиев, Гулько, 1991).

Источниками почвенных ферментов; являются? растения, микроорганизмы и фауна почвы. Таким образом, почвенные ферменты представляют собой смесь ферментов, поступающих из разных источников. Количество поступающих ферментов зависит от биомассы и метаболической активности био-ты(Галстян; 1974; Купревйч, Щербакова; 1966).

В естественных условиях ежегодное поступление значительного количества биомассы, ее разложение, а также продуцирование живыми организмами-растениями, микрофлорой и фауной ферментов обновляет и пополняет их запасы в почвах. При выделении из живых организмов в почву, а также в результате автолиза клеток часть ферментов; подвергается протеолизу при участии микроорганизмов и иммобилизованных в почве ферментов или подвергается необратимой денатурации, а другая остается в активном состоянии благодаря иммобилизации ферментов в почве. Стабилизация (иммобилизация) ферментов в почве происходит в результате адсорбции или хемосорбции на различных носителях, основными: из которых являются глинистые минералы, целлюлозами другие полисахариды и гумусовые вещества. Но основными носителями ферментов в почве являются гумусовые кислоты (Хазиев, 1982; Абрамян, 1990; Kiss, 1986). Иммобилизация происходит путем образования разнообразных связей между молекулами белка и поверхностью адсорбента (электростатическое и гидрофобное притяжение, водородные, ионные и ковалентные связи). Характер иммобилизации, и степень стабилизации определяются молекулярной структурой фермента, характером конформаци-онных изменений? белковой молекулы при выделении в почву, свойствами; адсорбирующей поверхности почвы, основными из которых являются: минералогический,, гранулометрический ш химический; состав; удельная поверхность, емкость и катионный состав комплекса, характер по л идисперсности и состав функциональных групп гумусовых кислот. Значительное влияние на процесс иммобилизации ферментов в почве оказывают влажность и температура среды (Хазиев, Рулько, 1991; Личко, 1998).

Одним из важных вопросов почвенной энзимологии является вопрос об устойчивости ферментов почв. Установлено, что внеклеточные ферменты обладают определенной устойчивостью, обусловленной их иммобилизацией почвенными: коллоидами. Уровень , иммобилизации ферментов зависит от химического состава, физических и физико-химических свойств почв и условий почвообразования. Выявлено; что для каждого типа почв существует определенный предел фиксации ферментов, поэтому их уровень в естественных условиях остается почти постоянным (Галстян, 1982). Иммобилизованные ферменты сохраняют свою активность и < придают почве высокую каталитическую способность. Одновременно иммобилизация ферментов коллоидами i и создание новых структурных образований ^предотвращает их диффузию из почвы. Следовательно,, относительно устойчивый^уровень активности ферментов различных типов почв позволяет использовать ее в • качестве диагностического показателя.

ФА, как функциональная многофакторная почвенная биологическая»характеристика, зависит от экологических факторов* и свойств почвы (Хазиев, 1976). На активность ферментов в почве влияют различные факторы, одни; из которых ингибируют, другие активизируют их действие. Физические свойства почвы прямо или опосредованно влияют на ферментативную активность. Почвы тяжелого гранулометрического состава в пределах одного типа обладают более высокой ферментативной активностью, чем почвы легкого гранулометрического состава (Пейве, 1961, Купревич 1974, Галстян, 1974, Хазиев, 1982 и др.). Это связано с иммобилизацией внеклеточных ферментов в илистых и пылеватых почвенных фракциях. При этом, фиксация ферментов- механическими частицами бывает различной: инвертаза больше всего закрепляется в предилистой фракции,. дегидрогеназы *—в илистой; а уреаза — в средне-пылеватой. Распределение активности ферментов по механическим фракциям находится; в ; коррелятивной связи с органическим веществом и общим количеством адсорбированных микроорганизмов. Фиксация ферментов илистой;и пылеватой фракциями обусловлена также минералогическим:составом; где преобладают монтмориллонит, гидрослюда и: каолинит (Галстян 1974). О приуроченности почвенных ферментов к гумусовым веществам свидетельствуют данные Shcherbakova Т.A., Galushko N. А. (1971), С. А. Абрамяна (1992).

Активность ферментов в почве зависит от ее физико-химических свойств: рН, засоленности, карбонатности, окультуренности, внесения удобрений, известкования. Активность различных ферментов под влиянием указанных факторов изменяется в разной степени. Физические свойства почвы: сложение, оструктуренность, плотность и др., определяя характер водно-воздушно-термических режимов, в значительной степени контролируют ее биологическую активность. Действие этого параметра на ферментативную активность почв проявляется прежде всего через звено поступления ферментов в почву и их иммобилизацию (Ралстян 1974).

Для каждого фермента существует оптимальное значение рН среды, при котором он проявляет максимальную активность. Большинство ферментов имеет максимальную активность в зоне нейтральной рН среды. В резко кислой или резко щелочной среде хорошо работают лишь некоторые ферменты. Переход к большей или меньшей (по сравнению с оптимальной) концентрацию водородных ионов сопровождается более или менее равномерным падением активности фермента (Казеев и др., 2003).

Максимальная каталитическая активность отдельных ферментов наблюдается в относительно небольшом интервале рН, который является для них оптимальным. Поскольку в природе встречаются почвы с широким диапазоном реакции среды (рН 3,5 — 11,0), то их уровень активности весьма разнообразен. Уровень активности ферментов ненасыщенных основаниями почв регулируется не только степенью кислотности, но и ее природой. Между обменным: водородом и активностью изученных ферментов; коррелятивная связь положительная или отрицательная (Абрамян, 1992).

Активность гидролитических и окислительно-восстановительных ферментов зависит от содержания органического вещества. В почвах с высоким содержанием гумуса обнаружена высокая активность инвертазы, фосфатазы и амидазы (Абрамян; 1992).

Климатические условия являются наиболее важными из факторов, регулирующих почвенные процессы. Интенсивность биохимических процессов в почве в значительной степени зависит от температуры и влажности. Гидротермический режим определяет тонус жизнедеятельности почвенных организмов, растений, активность биохимических процессов почвы. С увеличением запаса продуктивной влаги и понижением температуры наблюдается сопряженное возрастание активности гидролитических ферментов - инвертазы, фосфатазы, уреазы, АТФазы, а из оксидоредуктаз - дегидрогенизы. Высокая влажность и низкие температуры способствуют накоплению значительной биомассы, гумуса и органических соединений азота, фосфора, серы в почве, которые регулируют уровень активности соответствующих гидролитических ферментов азотного, фосфорного и серного обмена (Хазиев,1982; Абрамян, 1992). По данным Абрамяна (1992) большинство ферментов, за исключением каталазы, находятся в положительной связи с запасом продуктивной влаги и

0ТРИ1№£да#Ш ШШ^деРазличных ферментов неодинаков. В общем для ферментов животного происхождения он лежит между 40 и 50°С, а растительного - между 50 и 60°С. Однако есть ферменты с более высоким температурным оптимумом, например, у папаина (фермент растительного происхождения, ускоряющий гидролиз белка) оптимум находится при 80°С. В то же время при высоких температурах происходит энергичное окисление каталазы и ее инактивация (Казеев и др., 2004).

В поверхностных горизонтах почв минимальная активность каталазы и инвертазы установлена для длительного переувлажнения и обводнения (Лыков, 1976). Активность уреазы повышена в глеевых почвах, как максимально обогащенных органикой.

Экологические факторы могут лимитировать ферментативную активность как в результате их избытка (кислая и щелочная реакция почвы, высокое содержание ионов алюминия и натрия, избыток солей, переувлажнение и т.д.), так и недостатка (недостаточное содержание доступных элементов питания, низкое содержание гумуса, плохие условия увлажнения* и аэрации; почвы, слабое поступление в почву органических остатков и т.д.). Компенсация лимитирующих факторов достигается антропогенной нормализацией их путем проведения соответствующих агротехнических, агрохимических, агромелиоративных мероприятий (Хазиев, Гулько, 1991).

Заключение диссертации по теме «Экология», Даденко, Евгения Валерьевна

ВЫВОДЫ

1. Показатели ФА целесообразно широко использовать в целях биологической диагностики; и мониторинга почв. Показатели ФА в разной степени пригодны для диагностики деградационных процессов различного происхождения. Применение ФА наиболее эффективно при диагностике сельскохозяйственного использования, воздействия СВЧ и ионизирующего излучений. Для оценки последствий влияния сельскохозяйственного использования на биологическую активность почв наиболее информативными являются активность дегидрогеназы и инвертазы. В целях диагностики загрязнений различной природы и переувлажнения более пригодна активность каталазы.

2: Не выявлено однозначной приуроченностишиков ФА к определенным сезонам года. В разные годы значения ФА ближе друг к другу в весенние и осенние месяцы, в то время как максимальные различия отмечены летом. При мониторинге почв исследования необходимо проводить в одно и то же время. Для черноземов Ростовской области таковыми являются май-июнь или сентябрь - периоды наименьшего варьирования ферментативной активности.

3. Временное варьирование активности каталазы значительнее, чем пространственное. Содержание гумуса варьирует во времени и в пространстве приблизительно в одинаковой степени. Меньшее изменение содержания гумуса во времени, чем активности каталазы свидетельствует о большей консервативности первого показателя.

4. Пространственное варьирование каталазной активности и содержания гумуса, с шагом определения 1 м, можно охарактеризовать как незначительное. При шаге определения 50 м варьирование каталазы может быть охарактеризовано как небольшое, гумуса - как среднее, инвертазы — как высокое и • дегидрогеназы — как очень высокое.

5. Для активности дегидрогеназы, инвертазы и каталазы в образцах почвы, отобранных по трансекте через 50 м, характерно сходство их пространственного распределения и его обусловленность одними и теми же факторами дифференциации почвенного покрова. При этом связи с содержанием гумуса не обнаружено.

6. При высушивании почвенных образцов активность каталазы увеличивается. Активность инвертазы либо увеличивалась, либо уменьшалась (в большинстве случаев). Для дегидрогеназы, при высушивании почвенных образцов, отмечено снижение активности.

7. ФА почв значительно изменяется при хранении образцов. Характер снижения ферментативной активности нелинеен, максимум его приходится на начальные сроки хранения, затем снижение замедляется.

8. При хранении образцов основных типов почв Юга России и их различных горизонтов в различных условиях, изменения ФА носят сходный характер. Для активности каталазы эти изменения в процентном отношении происходят примерно на одном уровне. Закономерности изменения активности ферментов при хранении почвенных образцов не зависят от типа почвы.

9. Степень изменения активности зависит от вида фермента, а также условий хранения почвенных образцов. Минимум изменений ФА приходится на воздушо-сухие образцы, хранимые при комнатной температуре, и на естественно-влажные образцы, хранимые в условиях низких положительных температур.

10. При проведении массовых исследований, изучение ФА почв рекомендуется проводить в воздушно-сухих образцах, хранимых не более двух недель при комнатной температуре.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Даденко, Евгения Валерьевна, 2004 год

1. Абрамян С А. Изменение ферментативной активности почвы под влиянием естественных и антропогенных факторов // Почвоведение. 1992. № 7. С. 70-82.

2. Абрамян С.А. Природа регуляции ферментативных процессов в почве: Автореф. Дис. Докт. биол. наук. М., 1990. 36 с.

3. Абрамян С.А. Ферментативная активность почв в зависимости от рН среды и состава обменных катионов. Автореф. Дисс. Кандидата биол. НаукМ., 1980.

4. Абрамян С.А., Галстян А.Ш. Кислотно-основная регуляция действия ферментов почв// Почвоведение. 1981. №5. С. 39-45.

5. Акимцев В.В. Почвы Прикаспийской низменности Кавказа. Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1957. 167 с.

6. Алещенко М.Г. Минералогический и химический состав илистой фракции предкавказских карбонатных черноземов // Вестник МГУ, 1973. № 1. С. 17-25.

7. Алиев Р.А. Особенности ферментативной активности почвы. Автореф. канд. дисс., Москва МГУ, 1975

8. Алиев Р.А., Гузеев B.C., Звягинцев Д.Г. Влияние адсорбентов на оптимум рН каталазы. Вестник МГУ, сер. Биология, почвоведение. 1976, №2. С. 6770

9. Алиев Р.А., Звягинцев Д.Г. Влияние предварительной температурной обработки на ферментативную активность почв // Научн. докл. высш. шк., биол. науки, 1975, №3.

10. Ю.Алиев С.А., Гаджиев Д.А. Влияние загрязнения нефтяным органическим веществом на активность биологических процессов почв // Изв. АН АзССР Сер. биол. наук. 1977. № 2. С. 46-19.

11. Антропогенная эволюция черноземов / Под ред. А.П. Щербакова и И.И. Васенева. Воронеж, 2000. 415 с.

12. Балаш А.П. Приазовские степи правого берега Дона. Ростов-на-Дону, 1961. С. 3-173.

13. Батова В.М. Климат. Природные условия и естественные ресурсы. Ростов н/Д: Изд-во Рост.ун-та, 1986. С. 79-117.

14. Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России. Ростов/Дону, Изд-во СКНЦВШ, 2001.228 с.

15. Безуглова О.С. Гумусное состояние черноземно-степных и каштановых почв южной России // Дисс. Доктора биол. наук. Ростов н/Д, 1994. 322 с.

16. Бей-Биенко Н.В. О влиянии минеральных азотных удобрений на активность ферментов в почве// Почвоведение, 1970. №2. С. 87-93.

17. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под. Ред. Р.Шуберта. М.: Мир. 1988.

18. Бирюкова О.Н., Орлов Д.С. Период биологической активности почв и его связь с групповым составом гумуса // Биологические науки. 1978. № 6. С. 119.

19. Благовещенский Ю.Н., Самсонова В.П., Дмитриев Е.А. Непараметрические методы в почвенных исследованиях. М.: Наука, 1987. 94 с.

20. Важенин И.Г. Применение метода вариационной статистики в почвенно-агрохимических исследованиях // Почвоведение. 1963. №2. С. 43-57.

21. Вальков В.Ф. Генезис почв Северного Кавказа. Ростов н/Д: Изд-во Ростовского университета, 1977. 159 с.

22. Вальков В.Ф. Системно-биологический подход при изучении почв // Научная мысль Кавказа. 1995. №4. С. 6-10.

23. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Методология исследования биологической активности почв на примере Северного Кавказа // Научная мысль Кавказа. 1999. № 1. С. 32-37.

24. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Оригинальность черноземов Предкавказья // Научная мысль Кавказа. 2002 а. № 4. С. 45-53.

25. Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш. Почвы Юга России: классификация и диагностика. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2002 б. 168 с.

26. Вальков В.Ф., Штомпель Ю.А., Трубилин И.Т., Котляров И.С., Соляник Г.М. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 1996 б. 192 с.

27. Вухрер Э.Г., Шамшиева К.Т. Активность некоторых ферментов в почвах Центрального Тянь-Шаня//Почвоведение. 1968. №3. С. 94-100.

28. Гаврилюк Ф.Я; Мощность и запасы гумуса в почвах — показатель плодородия черноземов и каштановых почв Нижнего Дона и Северного Кавказа // Биологические науки. 1972. №11. С. 123-125.

29. Гаврилюк Ф.Я. Черноземы Западного Предкавказья. Харьков: Изд-во Харьковского университета; 1955. 148 с.

30. Галстян А.Ш. Диагностика эродированных почв по активности ферментов/ Проблемы и методы биологической диагностики почв. М;: Наука, 1976. С. 317-328.

31. Галстян А.Ш. Егиазарян JI.T. О возможности выявления пестроты плодородия почв методом ферментативных реакций. Тезисы докл. 4-го Всесоюз. делегат, съезда почвоведов. Кн. 2, ч. I, Алма-Ата, 1970, С. 247248.

32. Галстян А.Ш. Об устойчивости ферментов почв // Почвоведение. 1982. №4. С. 108-110.

33. Галстян А.Ш. Унификация методов исследования активности ферментов почв//Почвоведение, 1978. №2 с.

34. Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв Армении. Ереван. Айастан. 1974. 275с.

35. Гельцер Ю.Г. Биологическая диагностика почв. М.: Изд-во МГУ. 1986. 82 с.

36. Голимбет В.Е. О методике изучения ферментативной активности почв// Почвоведение, 1982. №1. С. 127-130.

37. Гончарова Л.Ю. Ферментативная активность основных типов почв Ростовской области в связи с их сельскохозяйственным использованием. Автореф. . канд. сельскохоз. Наук, Краснодар, 1991, 22 с.

38. Гончарова Л.Ю. Безуглова О.С., Вальков В.Ф. Сезонная динамика Содержания гумуса и ферментативной активности чернозёма обыкновенного карбонатного // Почвоведение. 1990. №10. С.699-704:.

39. Готра О.Н., Мешалкина Ю.Л. Распределение гумуса в пределах одного поля на примере пахотного слоя дерново-подзолистой почвы // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2003. № 4. С. 3-8.

40. Громыко Е.П. Микроорганизмы черноземов СССР // Черноземы СССР. Т. 1. М.: Колос, 1974. 560 с.

41. Даденко Е.В. Применение ферментативной активности при биодиагностике антропогенного воздействия. // "Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве". Тез. докл. молодёжной научной конференции, п. Персиановский, 2001. С.

42. Даденко Е.В. Применение ферментативной активности в качестве диагностического показателя состояния почв / Экология и биология почв юга России. Ростов н/Д, Изд-во ЦВВР, 20016. С. 8-13.

43. Даденко Е.В. Активность почвенных ферментов при хранении образцов. // "Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве". Тез. докл. молодёжной научной конференции, п. Персиановский, 20026. С. 23-24.

44. Даденко: Е.В., Казеев К.Ш. Геостатистический анализ ферментативной активности чернозема «Персиановской степи» / Экология и биология почв: юга России. Выт Hi Ростов.н/Д; Изд-во ЦВВР, 2003а. G. 8-13.

45. Даденко Е.В: Активность каталазы при диагностике почвенного покрова. // "Ломоносов-2003". Тез. докл. международной конференции студентов и; аспирантов по фундаментальным наукам, Москва, 2003а. С.

46. Даденко Е.В. Некоторые аспекты применения ферментативной активности в диагностике и мониторинге почв. // "Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве". Тез. докл. молодёжной научной конференции, п. Персиановский, 20036. С. 18 19.

47. Даденко Е.В. Активность ферментов в* черноземе эталонного участка; «Персиановская степь». Труды аспирантов и соискателей Ростовского государственного университета. Т. IX. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета. 2003в. G. 94-96.

48. Даденко Е.В., Казеев К.Ш. Использование: активности ферментов в биомониторинге состояния почв. Материалы Всероссийской конференции "Экология. Почва; Город". Краснодар, 20036. С.228-230.'

49. Даденко Е.В., Казеев К.Ш. Изменение ферментативной активности чернозема при хранении образцов. // Экология и; биология почв. Материалы Международной научной конференции, Ростов н/Д; Изд-во ЦВВР, 2004а: С. 89-94.

50. Даденко Е.В. Методические аспекты применения ферментативной активности в диагностике и мониторинге почв. / Биология почв Юга России. Ростов н/Д, Изд-во ЦВВР, 2004а. С. 65-71.

51. Даденко Е.В. Сезонная динамика: ферментативной активности чернозема обыкновенного карбонатного. // "Ломоносов-2004". Тез. докл. международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам, Москва, 20046. С. 43-44.

52. Даденко Е.В:, Казеев К.Ш. Влияние различных сроков и способов хранения почвенных образцов на ферментативную активность чернозема // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. Приложение. 2004в. № 6. С. 61-65.

53. Даденко Е.В. Некоторые аспекты исследования ферментативной активности почв / Почвы — национальное достояние России: Материалы IV Докучаевского общества; почвоведов: В 2-х кн. Новосибирск: Наука-Центр, 2004в. Кн. 1.С. 612:

54. Девятова Т.А., Крамарева Т.Н. Ферментативная активность как диагностический показатель экологического состояния почв // Материалы Международной научной конференции. Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2004. С. 95-99.

55. Денисова Т.В. Влияние переменного магнитного поля промышленной частоты дозой 1500 мкТл на биологическую активность чернозема // Экология и биология почв Юга России. Вып. II. Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2003. С. 81-84.

56. Денисова Т.В. Влияние электромагнитного загрязнения на биологические свойства чернозема обыкновенного. Диссертация канд. Биол. Наук. Ростов-на-Дону, 2004, 149 с.

57. Державин Л.М., Фрид И.С., Янишевский Ф.В. О мониторинге плодородия земель сельскохозяйственного назначения // Агрохимия, 1999, № 12, с. 1930.68;Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М., 1972. 292 с.

58. Дмитриев Е.А. Элементы организации почвы и структура почвенного покрова // Почвоведение. . 1993. №7. С. 23-30.

59. Дмитриев Е.А., Благовещенский Ю.Н., Самсонова В.П., Жевелева Е.М. Пространственное варьирование содержания гумуса в дерново-подзолистой почве // Биологические науки. 1983. №6. С. 92-97.

60. Добровольская Т.Г., Лысак Л.В., Зенова Г.М., Звягинцев Д.Г. Бактериальное разнообразие почв: оценка методов, возможностей, перспектив // Микробиология, 2001, т. 70, №2, с. 149-167.

61. Добровольская Т.Г., Чернов И.Ю., Звягинцев Д.Г. О показателях структуры бактериальных сообществ // Микробиология. 1997. Т. 66, № 3. С. 408-414.73 .Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1984.416 с.

62. Докучаев В.В. Русский чернозем. М.: Наука, 1949.

63. Долгова Л.Г. Биохимическая активность почв при загрязнении //

64. Почвоведение. 1975. № 4. С. 113-118. 76.3аварзин Г.А. Микробная биогеография // Журнал общей биологии. 1994. Т. 55, № 1.С. 5-1277.3ахаров И.А., Кривискии А.С. Радиационная генетика микроорганизмов.

65. М., Атомиздат, 1972. 292 с. 78.Захаров С.А. Почвоведение на Кавказе за время Советской власти //

66. Иванникова JI.A., Мироненко Е.В. Теория регионализованных переменных при исследовании пространственной вариабельности показателей агрохимических свойств почвы //Почвоведение. 1988, №5, С. 113-121.

67. Изменение ферментативной активности почвы под влиянием естественных и антропогенных факторов // Почвоведение. 1992. №7. С. 70-80.

68. Казеев К.Ш. Изменение биологической активности почв предгорий Западного Кавказа при антропогенном воздействии. Диссертация канд. Биол. Наук. Краснодар, 1996, 133 с.

69. Казеев К.Ш., Колесников С.И. Биологическая диагностика почв. Биохимические методы // Методические рекомендации для научно-исследовательской работы студентов. Ростов-на-Дону, 1997.

70. Казеев К.Ш., Колесников С.И. Биохимические показатели в системе мониторинга почв Краснодарского края // Экологические проблемы Кубани. № 12. Краснодар. 2001а. С. 94-99.

71. Казеев К.Ш., Колесников С.И. Значение эталонных участков при исследовании процессов деградации почв / Деградация почвенного покрова и проблемы агроландшафтного земледелия. Материалы 1 международной конференции. Ставрополь, 20016, с. 94-95

72. Казеев К.Ш., Колесников С.И. Некоторые особенности растительного и почвенного покрова Кавказского биосферного заповедника // Биосфера и человек. Материалы международной научно-практической конференции. Майкоп: Изд-во АГУ, 2001 в. С. 46-47.

73. Казеев К.Ш., Колесников С.И. Проблемы и перспективы исследования биологии и экологии почв / Экология и биология почв юга России. Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2001г. С. 4-7.

74. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. Ростов н/Д: Издво ЦВВР, 2004. 350 с.

75. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биология почв Юга России Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 2003. 204 с.

76. Юб.Криволуцкий Д.А. Биоиндикация система экологической тревоги //

77. Биоиндикация и мониторинг. Загорск. 1991. С. 228-229. Ю7.Криволуцкий Д.А. Почвенная фауна в экологическом контроле. М. Наука, 1994. 270 с.

78. Ю8.Кузин A.M. Радиационная биохимия. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1962. 336 с.

79. Ю9.Кузьмина Е.Д. Оценка дефлированности и противодефляционной устойчивости темно-каштановых почв заподной части Кулундинсокй степи: Дисс. канд. биол. наук. Целиноград. 1980. 148 с.

80. ПО.Кузякова И.Ф., Романенков В.А., Кузяков Я.В. Применение метода геостатистики при обработке результатов почвенных и агрохимических исследований // Почвоведение. 2001. №11. С. 1365-1376.

81. П.Купревич В.Ф. Биологическая активность почв и методы её определения. Докл. АН СССР. 1951. т.79. №5.

82. И2.Купревич В.Ф. Почвенная энзимология // Научные труды. Т.4. Минск: Наука и техника. 1974. 404с.

83. НЗ .Купревич В.Ф., Щербакова Т.А. Почвенная энзимология. Минск. Наука и Техника. 1966. 275 с.

84. Куртяков Н.Н: К характеристике каталитической силы почвы // Почвоведение. 1931. № 3. С. 34-48.

85. Ленинжер А. Основы биохимии: В 3-х т. Т. 1. М.: Мир, 1985. 367 с.

86. Нб.Личко В.И. Ферментативная активность как индикатор экологическогосостояния почв. Авторефканд. биол. наук, Воронеж, 1998; 18 с.

87. Лыков М.Г. Биологическая активность неоглеенных и оглеенных дерново-подзолистых почв / Биологическая диагностика почв. М.: Наука, 1976. С. 143-144.

88. Марфенина О.Е. Микологический мониторинг почв: возможности и перспективы // Почвоведение, 1994, №1; С. 75-80.

89. Методы почвенной микробиологии и биохимии // Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ. 1991. 304с.

90. Мешалкина Ю.А., Самсонова В.П. Международный симпозиум «Новые достижения в геостатистике» // Почвоведение. 1999. №9. С. 1176-1177.

91. Миноранский В.А. Животный мир почв / Почвы Краснодарского края, их использование и охрана. Отв. Ред. В.Ф. Вальков. Ростов н/Д, Изд-во СКНЦ ВШ. 1996. С. 20-25.

92. Миноранский В.А. Животный мир Ростовской области (состав, значение, сохранение биоразнообразия). Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР, 2002, 360 с.

93. Миноранский В.А., Демина О.Н. Особо охраняемые природные территории Ростовской области. Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР, 2002. 372 с.

94. Михеева И.В. Вероятностно-статистические модели свойств почв (на примере каштановых почв Кулундинской степи). Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 200 с.

95. Михеева И.В. Изменение пространственной вариабельности свойств почвы при антропогенном воздействии // Почвоведение, 1997, №1, С. 102109.

96. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы как компоненты биогеоценоза. М.: Наука. 1984. 161 с.

97. Пейве Я.В. Биохимия почв. М. 1962. 422с.

98. Почвы Башкортостана. Том 1: Эколого-генетическая и агропроизводственная характеристика / Под ред. Ф.Х. Хазиева. Уфа: Гилем, 1995. 384 с.

99. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева: М.: Изд-во МГУ, 1989.304 с.

100. Разумов В.В. Сравнительный анализ варьирования почвенных показателей субальпийских разноуровневых геосистем // Почвоведение. 1986. №6. С. 19-28.

101. Редькин Н.Е. Черноземы Краснодарского края и их плодородие. Краснодар, 1969. 61 с.

102. Рыбалкина А.В. Микрофлора почв Европейской части СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1957.

103. Савич В.И. Варьирование свойств почв во времени и пространстве // Докл. ТСХА. 1971. Вып. 162. С. 111-115.

104. Самсонова В.П., Мешалкина Ю.Л., Дмитриев Е.А. Структуры пространственной вариабельности агрохимических свойств пахотной дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1999. №11. С. 1359-1366.

105. Татосян М;Л:, Бодня С.Н., Колесников С.И. Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на биологическую активность черноземов // Экология и биология почв Юга России. Вып. II: Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2003. С. 60-63.

106. Тищенко С.А. Экологические особенности гумусообразования в черноземах Ростовской области? при локальном переувлажнении / Экология и биология почв юга России. Вып. 2. Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2003. С. 76-80.

107. Тульская Е.М. Локализация и специфические действия каталазы в почвах. Автореф. Дисс. Кандидата биол. Наук. М., МГУ, 1980.145 .Тульская Е.М.*, Звягинцев Д.Г. Влияние протеолитических ферментов на катал азу в почвах // Почвоведение. 1981. №10. С. 46-53.

108. Тульская Е.М:, Звягинцев Д.Г. Иммобилизация каталазы почвами // 198 Г. №12. С. 91-96.

109. Фридланд B.Mi Структура почвенного покрова М.: Мысль. 1972. 422 с.

110. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. Mi: Наука. 1990. 189 с.

111. Хазиев Ф.Х. Почвенные ферменты. М.: Знание. 1972.

112. Хазиев Ф.Х. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв. М.: Наука. 1982. 203 с.

113. Хазиев Ф.Х. Ферментативная активность почв. М., "Наука", 1976.

114. Хазиев Ф.Х., Гулько А.Е. Ферментативная активность почв агроценозов и перспективы её изучения // Почвоведение. 1991. №8. С. 88-98.

115. Хазиев Ф.Х., Тишкина Е.И., Киреева Н.А. Влияние нефтепродуктов на биологическую активность почв // Биол. науки. 1988а. № 10. С. 93-99.

116. Хазиев Ф.Х., Тишкина Е.И., Киреева Н.А., Кузяхметов F.F. Влияние нефтяного загрязнения на некоторые компоненты агроэкосистемы // Агрохимия. 19886. № 2. С. 56-61.

117. Химическая энциклопедия: В 5 т.: т. 3. М.: Большая Российская энцикл., 1992. 639 с.

118. Шарова А.С. О биологической активности почв Латвийской, Литовской и Эстонской ССР. Изв. АН Латв. ССР. 1953. № 1. С. 107-142.

119. Шерстнев А.К., Петрова Е.С.- Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на биологическую активность чернозема обыкновенного карбонатного // Материалы Международной научной конференции. Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2004. С. 325-328.

120. Шугалей B.C., Кесслер P.M. Ферментология. Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 1986. 93с.

121. Щербакова Т.А. Ферментативная активность почв и трансформация органического вещества (в естественных и искусственных фитоценозах). Минск, 1983. 222 с.

122. Яковлев А.С. Биологическая диагностика и мониторинг состояния почв // Почвоведение. 2000. №1. С. 70-79.

123. Badiane N.N.Y., Chotte J.L., Pate Е. Use of soil enzyme activities to monitor soil quality in natural and improved fallows in semiarid tropical regions // Applied Soil Ecology. 2001. Vol. 18. №3. P. 229-238.

124. Beccet. P., Webster R. Soil variability: a Review // Soil and fert. 1971. Vol. 34, №1. P. 1-15.

125. Burns R.G. Soil enzymology. Sci. Progr., 1977, v.64, №254.

126. Burrough P.A. Soil variability: a Late 20th Century View // Soil and fert. 1993. Vol. 56, №5. P. 529-562:

127. Kiss S., Dragen-Bularda M., Paska D. Activity and stability of anzyme molecules following their contact with clay mineral surfaces // Studie Univ. Babes Boliai. Biol/ XXXI. V. 2. 1986. P. 61-68.

128. Konig J:, Hasenbaunter J., Coppenrath E. Einiege neue Eigenschaffon des Ackerbodene // Landw. Vers. Sts. 1906. B. 63. №5-6. P. 471-478.

129. Kuperman R.G., Carreiro M.M. Soil heavy metal concentrations, microbial biomass and enzyme activities in a contaminated grassland ecosystem // Soil Biology & Biochemistry. 1997. Vol. 29. N 2. P. 152-164.

130. Pancholy S.K., Rice E.L. Effect of storage conditions on activity of urease, invertase, amylase and degidrogenase in soil // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1972. Vol. 36, №3. P. 536.

131. Ross D.J:, Effect of air-dry, refregiratid and frozen storage on activities of enzymes hydrolising sucrose and starch in soils. // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1965. Vol. 16, №1. P. 86.

132. Vestberg M., Sirvio H., Maarit Niemi R:, Vepsalainen M., Kukkonen S. Application of soil enzyme activity test kit in a field experiment // Soil Biology & Biochemistiy. 2001. Vol: 33. N 12-13. P. 1665-1672.

133. Webster R. Cuanalo de. la O. Soil transect correlograms of North Oxfordshire and their 1п1ефге1аиоп//J. of Soil Sci. 1975. № 2. P. 176-194.

134. Webster R. Quantitative Spatial Analysis of Soil in the Field // Advances in Soil Science. N.Y. Springer-Verlag, 1985. V. 3. P. 1-70.

135. Yost R.S:, Vehara G., Fox R.L. Geostatistical analysis of soil chemical properties of Large Land Areas // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1982. № 46. P. 10281032.

136. Показатель Гори- Вариант опыта Среднее ± Стандартное Коэффици- % отзонт ошибка среднего, М±ш отклонение, s ент вариации, CV, % сухих

137. Ад воздушно-сухие 9,0 ± 0,04 0,06 0,6 100

138. Активность 60 °С 7,6±0,08*** 0,12 0,4 84каталазы, мл 100°С 5,1±0,07*** 0,1 0,4 5702/г/мии 180 °С 2,0±0,04*** 0,06 0,3 22250 °С 0,6±0,04*** 0,06 1,2 7

139. Апах воздушно-сухие 8,6 ±0,04 0,06 0,7 10060 °С 7,9±0,07*** 0,1 0,3 92100 °С 5,4±0,04*** 0,06 0,1 63180 °С 2,5±0,00*** 0,00 0 28250 °С 0,5±0,00*** 0,00 0 6

140. С воздушно-сухие 6,6±0,07 0,1 1,5 10060 °С 5,0±0,04*** 0,06 0,1 76100 °С 4,5±0,00*** 0,00 0 68180 °С 4,4±0,08*** 0,12 0,6 67250 °С 2,3±0,00*** 0,00 0 35

141. Активность Ад воздушно-сухие 29,4±0,74 1,04 4 100инвертазы, 60 °С 17,4±0,74*** 2,16 12 59мг глюкозы/ 100 °С 9,6±0,74*** 2,16 23 331 г/24 часа 180 °С 10,8±0,00*** 0,00 0 37250 °С 0,0±0,00 0,00 0 0

142. А пах воздушно-сухие 24,6± 1,47 2,08 8 10060 °С 9,6±0,74*** 2,16 23 39100 °С 1,2±0,37*** 0,54 45 5180 °С 8,7±0,37*** 0,54 6 35250 °С 0,0±0,00 0,00 0 0

143. С воздушно-сухие 8,4 ±0.74 1,04 12 10060 °С 1,5±0,37*** 0,54 36 18100 °С 0,9±0,00*** 0,00 0 11180 °С 10,4±0,84 2,84 27 124250 °С 0,6±0,37*** 0,54 90 7

144. Достоверные отличия по отношению к воздушно-сухим образцам: * р<0,05; ** р<0,01; *** р<0,001

145. Показатель Вариант опыта Среднее ± ошибка среднего, М ± m Стандартное отклонение, s Коэффициент вариации, CV, % % от сухих

146. Активность каталазы, мл Ог/г/мин воздушно-сухие 4,0 ±0,07 0,1 2,5 10060 °С 2,0±0,04*** 0,06 0,3 50100°С 0,4±0,04*** 0,06 1,8 10180 °С 0,2±0,04*** 0,06 2,9 5250 °С 0,2±0,00*** 0,00 0 5

147. Достоверные отличия по отношению к воздушно-сухим образцам: * р<0,05; ** р<0,01; ***, р<0,001

148. Показатель Вариант опыта Среднее ± Стандартное Коэффициент % отошибка отклонение, вариации, сухихсреднего, М± ш s CV, %

149. Активность воздушно-сухие 13,5±0,18 0,25 0,9 100каталазы, мл 60 °С 10,4±0,11*** 0,15 1,5 77

150. СЬ/г/мин 100 °С 5,5±0,07*** 0,1 1,8 41180 °С 2,2±0,11*** 0,15 7,1 16250 °С 2,5±0,00*** 0,00 0,0 19

151. Активность воздушно-сухие 12,0±0.37 0.52 5 100инвертазы, мг 60 °С 22,5±1,69** 2,38 11 150глюкозы/ 1г/24 100 °С 13,2±0,74 1,04 8 88часа 180 °С 7,2±1,10** 1,56 22 48250 °С 0,2±0,07*** 0,1 55 1

152. Активность воздушно-сухие 26.3±0.71 0,52 4 100дегидрогеназы, 60 °С 22.8±0.36** 0,51 2 87мг ТТФ/10 г/24 100 °С 17.5±0.94** 1,34 8 67часа 180 °С 1.9±0.18*** 0.25 13 7250 °С 0,0±0,00 0,00 0 0

153. Достоверные отличия по отношению к воздушно-сухим образцам: * р<0,05; ** р<0,01; ***, р<0,001

154. Показатель Вариант опыта Среднее ± Стандартное Коэффициент % отошибка отклонение, вариации, сухихсреднего, М ± m s CV, %

155. Активность воздушно-сухие • 8,6±0,07 0,10 0,2 100каталазы, мл 60 °С 8,1±0,08** 0,12 1,4 94

156. СЬ/г/мин 100 °С 3,7±0,16*** 0,23 6,2 43180 °С 1,1±0,04*** 0,06 5,1 13250 °С 1,0±0,04*** 0,06 6,0 11

157. Активность воздушно-сухие 3,0±0.37 0.52 18 100инвертазы, мг 60 °С 14,1±0,37*** 0,52 4 134глюкозы/1 г/24 100 °С 9,3±0,37*** 0,52 6 88часа 180 °С 9,3±0,37*** 0,52 6 89250 °С 0,3±0,05*** 0,08 27 3

158. Активность воздушно-сухие 20,7±0,36 0,51 2,4 100дегидрогеназы, 60 °С 12,3±2,34* 3,31 27 59мг ТТФ/10 г/24 100 °С 11,7±0,36*** 0,51 5 54часа 180 °С 3,2±0,18*** 0,25 8 16250 °С 0,0±0,00 0,00 0 0

159. Достоверные отличия по отношению к воздушно-сухим образцам: * р<0,05; ** р<0,01; ***, р<0,001

160. Показатель Вариант опыта Среднее ± ошибка среднего, М ± m Стандартное отклонение, s Коэффициент вариации, CV, % %от сухих

161. Активность каталазы, мл Ог/г/мин воздушно-сухие 16,1 ±0,07 0,10 0,1 10060 °С 15,9±0,08 0,12 0,7 99100 °С 8,4±0,12*** 0,17 2,1 52180 °С 4,0±0,07*** 0,10 2,5 25250 °С 2,5±0,04*** 0,06 2,3 16

162. Активность инвертазы, мг глюкозы/ 1г/24 часа воздушно-сухие 11,1 ±0,97 1,38 12 10060 °С 10.5±1.33 1,88 18 95100 °С 12.0±1.33 1,88 16 108180 °С 9.3±0.37* 0.52 6 84250 °С 0,3±0,05** 0,08 24 2

163. Активность дегидрогеназы, мг ТТФ/10 г/24 часа воздушно-сухие 8,2±0,82 1,16 14,1 10060 °С 6,6±1,17 1,66 25 80100 °С 11,1±0.36* 0.51 5 135180 °С 2,5±0,00** 0,00 0 31250 °С 0,1 ±0,02*** 0,03 24 2

164. Достоверные отличия по отношению к воздушно-сухим образцам: * р<0,05; ** р<0 р<0,001

165. Показатель Вариант опыта Среднее ± ошибка среднего, М ± m Стандартное отклонение, s Коэффициент вариации, CV, % %от сухих

166. Активность каталазы, мл Ог/г/мин воздушно-сухие 14.3±0,07 0,10 0,1 10060 °С 13,2±0,04*** 0,06 0,4 93100 °С 7,3±0,04*** 0,06 0,8 51180 °С 3,4±0,12*** 0,17 5,1 24250 °С 2,7±0,07*** 0,10 3,7 19

167. Активность инвертазы, мг глюкозы/ 1г/24 часа воздушно-сухие 6,0±0,97 1,38 23 10060 °С** 12,9±0,97 1,38 11 143100 °С** 13,1±0,45 0,64 5 145180 °С 7,8±0,74 1,04 13 87250 °С 0,2±0,04 0,05 25 2

168. Активность дегидрогеназы, мг ТТФ/10 г/24 часа воздушно-сухие 9.8±0.78 1,1 11,2 10060 °С 14,6±2,50 3,54 24 149100 °С 7,0±0,18* 0,25 4 71180°С 1,8±0,18*** 0,25 14 18250 °С 0,1±0,01*** 0,02 13 1

169. Достоверные отличия по отношению к воздушно-сухим образцам: * р<0,05; ** р<0,01; ***, р<0,001

170. Показатель Вариант опыта Среднее ± ошибка среднего, М ± m Стандартное отклонение, s Коэффициен т вариации, CV, % % от сухих

171. Активность каталазы, мл Ог/г/мин воздушно-сухие 17,2±0,11 0,15 0,3 10060 °С 17,3±0,11 0,15 0,9 101100 °С 9,8±0,23*** 0,32 3,3 57180 °С 4,2±0,07*** 0,10 2,4 24250 °С 2,5±0,00*** 0,00 0,0 15

172. Активность инвертазы, мг глюкозы/ 1г/24 часа воздушно-сухие 7,5±0,37 0,52 7,0 10060 °С 8.1±1,10 1,56 19 90100°С 8,7±0,37* 0,52 6 97180 °С 0,0±0,00 0,00 0 0250 °С 0,0±0,00 0,00 0 0

173. Активность дегидрогеназы, мг ТТФ/10 г/24 часа воздушно-сухие 4.5±0.47 0.67 14,7 10060 °С 23,6±3,17** 4,49 19 520100 °С 5,3±0,71 1,01 19 116180 °С 2,2±0,18** 0,25 11 49250 °С 0,0±0,00 0,00 0 0

174. Достоверные отличия по отношению к воздушно-сухим образцам: * р<0,05; ** р<0,01; ***, р<0,001