Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ В СВЯЗИ С ИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ В СВЯЗИ С ИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ"

К} БАНСКИй СУДЕЖ 1КЩЖ0Г0 КРАСНОГО ЗНАЛЕМИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ГОНЧАРОВА ЛВД,*Ш. ЮРЬЕВНА

іЕРМЕНТАТИВіШІ АКТИВНОСТЬ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ РОСТОВСКОЙ ШЛАСТЯ в сшзи с ж СЕЛЬСКОХОЗі ЙСТІЗЕННШ ИСШЬЗОЫШЁМ

Специальность: Об.01.03 - ягропочвоведение и

агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар І&9І

Работа выполнена на кафедре почвоведения и агрохимии Ростовского ордена Трудового Красного Знамени государственного университета.

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор

Вальков В.Ф.

Официальные оппоненты- доктор биологических наук, профессор

Тонконоженко Е.В.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Соляник Г.М» . Ведущая организация - 'Донской ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт. ^

•Защита диссертации состоится ■ //» ЯгА/П^М 199/г. в,.//> часов на заседании специализированного Совета К 120.23.05 по защите кандидатских диссертаций при Кубанском государственном аграрном университете.

Адрес: 350044, Краснодар, ул.Калинина, 13, Кубанский государственный аграрный университет,специализированный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Гаванского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан " " J{199^ г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат с.-х.наук,доцент

в.:

з

. ОШШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

^ Актуальность темы. Биохимический уровень изучения плодо-■ родия почвы приобретает первостепенное значение. Важнейшим направлением биохимических исследований является изучение ферментативной активностипочв, так как ее разносторонние формы а -_ проявления во многом определяют комплекс почвенных процессов, регулирующих факторы плодородия. Ферментативная активность почв (ФАН) - важнейшая генетическая характеристика, тесно связанная - с ее гумусовым состоянием. Деградация органического ве-. шества приводит к подавлению ЙАП, а ее снижение в свою очередь ведет к уменьшению содержания гумуса.

Главнейшие почва Ростовской области - черноземы и каштановые - практически не изучены в этом плане. Не исследовано' также влияние на ФАЛ сельскохозяйственного производства. Поэтому наши исследования были выполнены на черноземах обыкновенных „ жяшо-европ ейской фвции (мощных и средиемощных), 8 также на черноземах южных и каштановых почвах восточно-европейской фапии.. Таким образом, нами' дана генетическая, ферментативная характеристика, основных^ зональных почв Ростовской области, которая увязана с ойтегенетич ее ким и агрохимическим состоянием почвенного покрова. .

Цели и задачи. Изучение: I - активности - гидролитических Свнвертаэа, уреаза, протеаза,, фосфатаза) и окислительно-воо-. стан о ви тельных (ката да за и дегідрогеназа) ферментов на целине и.пашне основных почв Ростовской области; 2 - динамику ферментативных процессов; 3 - влияния уровня сельскохозяйственного * производства на ФАЛ; 4 — коррелятивных связей между активное— • тью отдельных феріентов с некоторыми показателями почв.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА c.0^icii0xc;3. академии к). К. ^»^'WWii J

Научная новизна» Впервые для зональных почв Ростовской области изучено содержание и закономерности ферментативных процессов, их динамика. Выявлены уровни изменения характера и интенсивности этих процессов при сельскохозяйственном использовании почв* Установлены закономерные связи между активность» ферментов' и гуыусовш состоянием. Подчеркивается необходимость изучения различных ферментов как одной из важнейших сторон ■ оценки плодородия почв. Проведена оценка почв Ростовской области по уровню шс ферментативной активности как в расчете на весовые единицы почвы, так и с учетом их «отности и объемной массы. ■

Практическая значимость. | Характер и глубину изменения ферментативного потенциала в почвах можно рекомендовать для глубокого и длительного мониторинга уровня плодородия почв. Вскрыты механизмы отрицательного влияния дегумификации ка плодородие . черноземов и каштановых почв Ростовской области и эти механизма заклвчаются в снижении обшей биологической активности и ферментативного потенциала почв. Показано, что снижение ФАЛ приводит не только к уменьшению содержания гумуса и потенциальных запасов элементов питания, но и к снижении обшей напряженности биохимических процессов.

Исследования показали, что оптимизация биохимического ре— чгиц^ почв неразрывно .связана с оптимизацией их гумусового состояния, к эта оптимизация влияет на.широкий комплекс биологических явлений. .. ..

Установлено, что по активности почвенных ферментов можно судить о плодородии почвы, и что ФАЛ может служить ее дополнительным диагностическим показателе». Также установлено, что САП отражаот различный уровень сельскохозяйственного произвол—

ства*и является дополнительным ,циа,г ностическ им показателем при .изучении вопросов окультуривания', .' " ^ .

* .* В конечном итоге.исследование ФАЯ дает возможность "'нал рав-. . - - , ■ . • < - ' ленно регулировать почвенные условия, создавая оптимальные условия. для развития, растений и жизнедеятельности микроорганизмов ' Апробация работы. Лауериалы диссертационной работы докла -^давались- на 7, в,- 9, 10 , II-научных-сессиях Учебно-научного центра биолого-почвенного .факультета Ростовского-на-Доцу орде--на ТЕудовбго Красного Знамени государственного университета : ** (г.Ростов-на-Дону,■1986^1990 гг.), на областной научной конфе -ренции "Ёклад молодых ученых в решение комплексных.йаучно-тет-^ нических проблем'* (г.Ростов-на-Дону, 19ЬС) >на городских научных конференциях молодйх ученых(г.Ростов-на-&оцу, 15Ь7, 19В9).^

Публикация результатов исследования, Ло тем£ диссертации опубликовано шесть работ. "Одна работа в печати. - - ■

' Структура и объем диссертации.-Диссертация изложена на 154'страницах и состоит .иэ^ введения, 4*глав,и заключения^ Работа включает в4себя 34 таблицы и '¿0 рисунков. Ъ списке Лиге — ^

■ н - ч " * \ * *

ратуры приведено 165 источников,' из, них 20 зарубежных авторов,

- . * ' . содаждиж 'РАБОТ-_ ' - • - '

В качестве объектов исследования были выбраны почвы, преоб ладаюцие в Ростовской области, а именно черноземы (они составляют 66;9 %) и каштановые (23 . Черноэеш области подраэде -ляютея на обыкновенные и южные восточно-европейской фации и на .обыкновенные (карбонатные) мо:цные и, срелнемо^ные кето-ев;к>--леЕской федаи. Каштановые почвы Ростовской области-относятся к восточро-европейской фации. ; ; ' ■

. Г'етодкка исследований. Изучение ферментативной активности (ОА) проводилось путем отбора почвевных образцов из разрезов,; заложенных на целинных и пахотных землях ГСУ: їїслоховскон (чер-позеші южные), Азовском (черноземы обыкновенные мощные), Зииов-ііккобскои {каштзновые почвы). 5А черноземов обыкновенных сред-немощных изучалась в учхозе "Донское" и на опытном поле ДОНСХИ Октябрьского района. Причем, образцы на целинном участке отби-ролиоь'.в 1933 и в 19Э4 годах.

Исследования по сезонной динамике ФА проводили в учхозе ИУ "Иедвиговка" Мясниковского района на черноземе обыкновенном среднемошом.. Образцы отобраны в 3 срока (15 мая, 23 толя, 30 сентября).

• Учитывая динамичность 5/Л, отбор почвенных образцов проводили в один-срок— в. начале »гоня. На пахотных участках разрезы заложены под'озимой пшеницей. Отбор почвенных образцов производили по генетическим горизонтам.

Активность каталазы идегидрогсиазы определялась по методу А.Ш.Гастяна (1974, 1978).

Активность фосфатази, уреазн и. инвертазы определяли по модификации Ф.Х.Хазиева (1976), протеази по модийикащіи Хазиева и ЛгеДаровой (Хпзпев, 1976).

В почренных образцах проводили.определение іумуса по К.В,Тюрину. При изучении сезонной динамики іумус определяли по Антоновой, Сколабан, Сучилкикой (1984) с фотометрическим окончанием. Целочногидролизуемый азот определяли по А.СогпГ1е1<1,

общий азот и обшні» фосфор по Гинзбург, Щегловой, - Вульфиус.

* " ' 4

Агрохіиические свойства почвы изучали по общепринятым к е-. тод;»г.пм. 1

Данные но 1-аЛ обработаны кетодоы-Вйргрш-онной статистики

/ ■ _> -

(Доспехов, 1585) с использованием ЭШ Ш 4-20 в операционной систеые коэ-вт на языке Го:г±гап-4р.

Ферментативная акгиеность почв Ростовской области Окскдоредуктазы

Катале за (КО 1.11.1.6. Н-^Ог. ; КоОд - оксилотедуктаза). Канализирует реакцию разложения герекиск водорода на воду и ко- . •пекулярный кислород. ■

Для каталазной активности (КА) почв Ростовской области характерны в основном значения одного порядка, за исключение» чернозема обыкновенного кони ого (табл.). Повышенная КЛ чернозема обыкновенного моишого,особенно в сх^вьенти с .черноземом южным и кэетдновой почвой» объясняется тем, что в эткх почвах восточно-европейской фзвд'.и наблюдается длительный период запирания биохимических процессов, главным образом в зимнее время. Почвы ке южно-европейской теплой фации отличаются более ннтен- -сивной и круглогодовой биохимической актмность®.

_КА чернозема обыкновенного мощного вше также и КА чернозема обыкновенного среднемопного той ие южно-европейской ¡Таким, Это объясняется более высоким содержанием гумуса, а. следовательно, и. большей бпогешшетыо чернозема обыкновенного моеного.

Для изучаемых почв отмечено снижение КЛ плхотшх почв по с[«авненкю с целиной {табл.). Так, КА целины чернозема пятого, и каштановой почвы превосходят этот показатель на пашне в 1,111,12 раза, а на черноземе обыкновенном мощном, это превышение достигает до 1,32 раза.

- КА по профилю снижается во всех изучаемых почвах. Распределение по профилю очень постепенное, плавное. Такая сглаженность 1«!зультатов объясняется карбонатностью почв, на что уха-

энвапт Т.А.Зубкова и Л,0.Карпачевскяй (І98І).'.

) По КА поверхностных горизонтов почв юс можно расположить в порядхе ее убывания'так: чернозем: обыкновенный мощный - чернозем обыкновенный среднеыошянй; чернозем южный - каштановая. Выявленная последовательность почв характерна как для, пахотных, 'так и лля целинных почв.,Но учитывая мощность*изучаемы! при расчете КА на объем почвы с площадью поверхности в I см*^ указанная последовательность нарушается.' так как суммарная КА ,чернозема обыкновенного среднемощного выше КА чернозема южного. Это объясняется большей мощностью его почвенных горизонтов;

'' Оценивая уровень КА по' шкале Д.Г.Звягиицева (1978) о .ста-, • пени обогашеяности почв фермеятбми в расчете на весовые единица почвы, можно сказать. что по КА чернозем» обыкновенные мЬш-ные - богатые'Почвы, а остальные почвы - средней обогащенности.

■ . По шкале "для оценки■степени обогаоеввости кочв фермента- '-'■ ыи в расчете на I* см поверхности с учетом объемной массы почвы изучаемые почвы можно оценить так: черноземы обыкновенные мощные и среднемопшые — очень богатые, а чернозем гояшый и каштановая почвы - богатые. ...

Дегідрогеназа (КФ І.І.І.47, субстрат : НАД-оксидагредуктзза). Дегндрогеназы. каталкзируют реакции отиевления водорода. т.е. дегидрирования органических веществ и выполняют роль промежу—-точных переносчиков водорода. , 1 ^ ' * ї

г Для де гидрогена зной активности (ДА) почв Ростовской области характерно ее снижение,в пахотных почвах по сравненшос целинными (табл.). Так,:например, снижением в поверхностном . .горизонте в черноземе обыкновенном мощной тгроЕСХодит В І.43 раза, в черноземе обыкновенном среднеыощном - в'1,53 .'раза, в черноземе юздоы - в 1,70, а в каштановой почве — ;8.1,63 раза.. ^

- Следовательно; ДА отражает ухудшение биологического и физико-химического состояния почвы в процессе ее еаяьскохозяйст-, венного использования;- . ,

Для АУЛ и гумуса характерно снижение активности по почвенному профилю, Изучение ДА также выявляет и подтверждает эту закономерность. Так« снижение ДА по профили, например в черноземе обыкновенном ыошом, происходит на целине в 14 раз, шш на ■■ 92,87$, а на пешне - в 14,2 -раза, или на 92,95%. 'Нами выявлено, что снижение ДА по профилю может происходить на В0-100£ (от содержания в поверхностном горизонте) (табл.). - -

Профильное распределение ДА в отличие от каталазной активности более дифференцировано. - ' ■ -

Учитывая только М поверхностного слоя, почвы Ростовской области можно расположить.в порядке убывания этого показателя следующий образом: чернозем обыкновенный мощный - чернозем южный - чернозем обыкновенный среднемощный - каштановая .почва. Этот ряд характерен как для целины,* так и для пахотных почв.

Но,плодородие почв определяется не только содержанием показателя, в поверхностном слое, но и мощностью изучаемой почва. Вследствие, вышесказанного" при расчете ДА с у четок объемной массы к модности почзы'(площадь поверхности равна I сы2) почвы , Ростовской области по ДА располагаются в следующем порядке: чернозем обыкновенный мощный - чернозем обыкновенный средне-мощный — чернозем южный - каштановая почва. —

. Оценивая уровень ДА по шкале Д.Г.Звягинцева (1978) в расчете на весовые единицы почвы, можно сказать, что по ДА все * изучаемые почвы, кроме каштановой, являются среднеобогаиеняилг Целина каитановой почвы - среднеобогашенвая, а пашня - бедная по ДА. "

Таблица

Ферментативная активность почв Ростовской области

і і-п™ч~ия іллтивпость ілктивностьіактивиость ин-

вапня і Почва Івзятия !йаталазы'мл 1дегидроге-1вертаэы,мгглю-«ацья і ііочва . ¡взятия іназьі,мг Т^козы

пашня 1цели-'паш-¡цели - ¡пашня Іна

4-

смідели-|на

Іна !

Южно- . чернозем европей- обыкно-ская венный мойный

0-20 20—40 50-70 80-100 ІІ0-І40

13,7 12,3 11,2 9,3 7,0

10,4 9,9 9,1 8,8

5,6

8,70 7,15 '3,78 0,68 0,62

6,10 ' 4,67"

2,зг

0,70 0,43

1

57,4 40,8 38,9 ?27,8 28,3 10,2. 11,8 8,5 9,3 ..6,9

чернозем 0-20 6,80 6,00 7,43 4,86 С,5 32,1

обыкно- 27-37 6,00 5,50- 5,10 3,56 33,0 17,4

венный •40-50 5,50 5,20 2,97 1,84 21,7 11,9

средне- 70-90 4,90 4,90 1,43 0,95 12,4 8,5

МОЕЯЫЙ 100-140 4,30 4,80 0,32 0,00 7,6 ;

чернозем 0-20 6,90 6,20 7,07 4,16 53,5 39,6

Восточ- южный 20-40 5,80 5,40 4,51 2,57 26,0 20,5

но—евро—' 50-60 4,80 4,50 2,59 2,12 18,6 16,3

70-90 3,30 3,30 1,65 1,11 14,5 ' 9,5

пейская 90-100 3,20 3,20 0,92 0,76 9,6 "8,1

каштано- 0-20 5,90 5,25 3,92 2,40 26,9 21,4

вая 20-40 5,30 4,90' 2,62 2,02 10,4 8Д

40-50 4,20 4,75 1,30 0,92 7.5. 5,2 ,

50-70 3,60 3,00 0,07 0,00 4,4 3,2

Продолжение таблицы

; ІГлубина

і Почва }взятия

Активность.1 Активность уреази,мг {протеази,мг __1 тирозина

Оация

¡оЗраз-|нов;' —

Активность фосфатази,кг'

Й1ЛИ- }

пашни

Гхко- чернозем 0-20 12,50

европей- обыкно- 20-Й 10,70

екая венный 50-70' 9,20

ковный 80-100 8,60

8,10 0,457 0,395 2,78 1,49

7,40 0,393 0,245 1,69 1,П

5,30 0,284 0,217 1,37 1,04

4,80 0,208 0,197 1,29.0,93

Окончание таблицы«

1,1 2 ! 3 ! 4 ! 5 Г 6 ! 7 I 8 ! 9

■ / 7 II0-140.'. 5,80 2,80 0,190 0,175 1,23 0,85 .

\ . ..чернозем - 0-20 7,80 6,24 0,426 0,265 2,29 1,55

обыкно- 27-37 6,97 4,48 0,316 0,240 1.94' 1,24

венный 40-50 4,84 - 3,85 0,264 0,207 1,22 1,18

,. ■ средне- 70-90 '3,20 2,90 0.1ЭТ 0,180 ' 1,16. 1,10

- . . мощный " 100-140 2,13 1,71 0,186 0,141 . 0,83 0,94 .

- -чернозем ■ 0-20 8,13 6,21 0,427 0,345 2,06 1,64

Восточно- южный ' 20-40 ' 7,32 4,65 0,306 0,260 1,54 1,09

европей- 50-60- 4,50 2,87 0,265 0,222^ 1,41 0,96

екая . .. 70-90 2,70 1,40 0;190 0,163 0,80 0,89

90-100 1,56 0,86 0,152 0,144 0,70 0,59

' . каитано- 0-20 4,70 3,62 0,180 0,159 1,41 1Д6

. ; " . вая- " 20-40' .3,20 1,20 0,125 0,113 1,22 1,07

.. . . ч 40-50 1,10 . 0,50 0,104 0,095 1,17 0,98

' 50-70 0,50 0,00 0,084 0,060 0,73 0,00

, По акале для оценки степени обогашенности поч» ферментами (в расчете на I см*? поверхности иочны) почвы Ростовской области можно оценить так: все почвы, кроме каотяновой, - богатые, а каштановая - среднеобога гае иная..

Гидролазы

вертяза (а -фруктофуранознд-йруктогилролаза, I® 3.2,1.26) в -фруктойуранозкцаза (сэхараза, инвергаза) гицролязует сахарозу на глюкозу и фруктозу, разрывая связь, находящуюся у в-глікозидного углеродного атома остатка фруктозы в молекуле сахарозы. . ■'

■ Снижение плодородия почв при сельскохозяйственном использовании сопровождается и снижением активности инвертазн. На. всех изучаемых почвах активность инвертазн выше »а пеляне, чей

ва. пашне, (табл.). _ - -

Снижение ИА (инвертазкой активности) в процессе сельсяохо-зяйствешюго производства ■ может происходить на 20-30? от этого значения.на-целинных почвах* , - „ ■.■■ . •

Как и для всех изучаемых, ферментов, для ИА. характерво, снижение по.почвенному профилю. В среднем снижение ИА по профилю происходит на 77-855S, или в 4-6 раз' (табл.). . . ' ' :

, Профильное распределение ИА отличается плавным ее снижеки-ем. Если судить обМ только по .ее'уровню в поверхностном слое ' почв, то червоэеы южный (53,5 мг: глюкозы) превосходи? по этому-показателю чернозем обыкновенный средиемощный (41,5,мг глюкозы)

• Однако щитрасчете ИА, 'учитывая мощность почвенных горизонтов и Ллйгнсйть почвы (цлошадь поверхности . Set СМ21, ИА чернозема обыкновенного средвемоиного превысила ИА чернозема южного (целина). Для пашни эти значения практически одинаковы (находятся в пределах освдбки). Следовательно, впорядке убывания ИА изучаемые- почвы располагаются так: чернозем обыкновенный мощный- чернозем^обынновенныйсреднемосный.- чернозем южный.-каштановая. - V.. *

- По шкале оцевки Д.Г.Звягинцева (1978) (для' степени обога-' щенности почв ИА в расчете*на весовые единицы почвы) изучаемые -почвы являютсясреднеобогаданвнмя, кроме целины.чернозема обыкновенного моаного и чернозема южного; Указанные почвы относятся к богатым.' ' - " • > /

Но шкале оценки в расчете на почвенный объем с площадью поверхности I см^ — каштановая почва - среднеобогашевная. А целина чернозема обыкновенного мощного - очень^ богатая. Остальные почвы- богатые. .. . . ,

. В качестве дополнительного диагностического показателя

для почв предлагаем.отношение активности иквертаэн к оодерка—'

нию гумуса,"Для черноземов Ростовской области отношения м к.

гумусу колеблются в пределах 7-Ю, а для каштанових -'почв, - г.

»ІО-ІІ,_что «ожет служить дополнительным диагностическим при- •

знаком. ' *' -. ' 1 ' ^ ■ ' - •'*

Ущаэа Скарбамкд-амидоггсЕролаэаКФ 3.5.1.5)..Уреаза вата-.

лазярует гидролиз иочевияы,.Конечвими продуктами - гидролиза- яв-' -

ллются аммиак я-углекислый газ.^-— ; ,

Исследования показали, что.все изучаемые почвы'облздагот'

различной уреазной активностью (УА), что обусловлено различным

содержанием органического' вещества, общего количества^ микроор-'

ганизнов, их вядовым составом и рядом других показателей (табл.)*

. Так, например, УА чернозема обыкновенного мощного (целина) прел ■ ■ - ' г - V ' - р і

. восходит в 2,70 раза этот; показатель каштановой почвы, а на іш-* хотных почвах - в 2,24 роза, УА:черноземов превосходит УА каштановой почвы*как на целике, так и на пашне. ' 1 '

■ ■ ✓. 1 . - х ■ ■ ~ _ , • • Во всех изучаемых почвах происходит, с ниже не в УА по профи. лю. Так, в черноземе обыкновенном среднемоаном УА уменьшается.

на 72;7& а в' черноземе южном - на 81,И&

* - * - ' ** • ' 4 ' " 1

. - Снижение плодородия почв при сельскохозяйственном исполь-' зовании: сопровождается и снижением .активности- уреозы.^ На всех изучаемых почвах УА выше' на целине," чем на 'па шне, (та бл.). „

■ "Установлена корреляционная связь УА'с содержанием" гумуса и щел очно гидролизу емым азотом, . * ,. * • •

Исходя из содержания УА в поверхностном-слое почвы!'., еле- л дует^.что чернозем южннй обладает более высокой УА,1 чем'чёрио- > зам обыкновенный среднем ошкый. Однако при расчете УА на''объем (Зпов. « X см2) с учетом мощности почвенных'горизовтов^вшталв-' яо, что УА чернозема ооыкновенного ередвемоиного превысила УА*

чернозема южного как на целине.(» 1,23 раза), так и на паша (в 1,5 раза). Следовательно, по уровню УА почвы Ростовской области располагаются так: чернозем обыкновенный мощный - чернозем обык-* яовенный среднемощный - чернозем южный - каштановая.

По шкале Л .Р. Звягинцева для оценки уровня СА исследованные почвы являются бедными, и только дедина чернозема обыкновенного 'мощного - среднеобогащенной (расчет на весовые единицы почва).

Расчеты активности уреазы, проведенные на глубину-почвенного профиля с учетом объемной массы почвы, показали, что чер--возем обыкновенный мощный богатый по УА, чернозем южный я чернозем обыкновенный среднемошный - среднеобогапены, а кагатанавая почва - бедная.

Протеаза (пецтидил-пептддтадролаэн, КФ 3.4.4..). Протеоли-тические ферменты катализируют гидролитическое расщепление бел-новых веществ до пептидов и.гидролиз этих продуктов до аминов кислот. Расщепление белков и пептидов происходит по месту пептидных связей.

Исследования показали, что все изучаемые почвы обладают - _' различной протеолитичесхой активностью. Наивысшей протеолити-ческой активностью (ПА) в наших исследованиях обладают черноземы обыкновенные мопные как целинные, так л пахотные почвы. Так, например, ПА чернозема обыкновенного мощного выше'в 2,54 раза " ПА каштановой почвы на целине, и в 2,48 раза на пашне. А ШГ чернозема обыкновенного среднемощного и чернозема южного выше а 2,37 раза ПА каштановой почвы (табл.). -

Для всех изучаемых почв характерно, что ПА целинннх'почв: визе ПА пашни.

Активность протеазы находится » тесной положительной коррелятивной связя с содержаяаеа гумуса х еегочноиярояязувш«

■ азотом. • ' 1

„ Максимальная активность приходится на верхние горизонты целинных и пахотных почв. Снижение ПА по почвенному профиля, напртмер, в черноземе обыкновенно« мошном, происходит на 58,4% и!на 55,44% на целине и пашне соответственно, или же в 2,40 и' 2^4" раза. А в каста новой почве ПА уменьшается на 53,30 и 58,492, или в 2,14 л 2,41 раза (табл.) на целине и пашне соот-, ветственно. - * > ■

По активности протеаэы в поверхностном слое, т.е. в расчете на весовые единица почвы, следует, что_ПА чернозема южного выше ПА чернозема обыкновенного среднемощного. Максимальная ПА отмечена для чернозема обыкновенного мойного, а минимальная -для каштановой, \ - .

Расчеты активности протеазы,. проведенные на глубину почвенного профиля с учетом объемной массы почвы, показали, что ПА чернозема обыкновенного среднемошного выше ПА чернозема южного в'1,37 раза на целине и в 1,24 раза на пашне. Следовательно, по вротеаэной активности почвы располагаются в следующем порядке: -, чернозем; обыкновенный мошный - черногем обыкновенный среднемош-ный - чернозем южный - каштановая.-

Шкалы для оценки степени, обогашенности почв протеазой не разработаны. . - ,

Мы оцениваем почвы Ростовской области по активности протеазы следующим образом: целинные почвы черноземов - богатые, а • пахотные - среднеобогащенные. Каштановые почвн, как целина, так и пашня, являются бедными^ - - •

Фос&атазы (фос^огЕшрллааы моноэфиров ортофосфорной .кислоты, КО 3.1.3.1.-2). Проведенные исследования показали,- что уровень йсс^атазной "активности (5ФА) кзытановой ио^вы и черноземов-

различны. Так, MA чернозема обыкновенного мойного'превышает ЙФА каштановой-почвы в 1,97 раза на целине, а СФА чернозема, .обыкновенного.среднемощного и чернозема южного превышает этот .показатель на каштановой почве' в 1,62 и 1,46 раза. (табл.). На . ' пахотных почвах черноземов и каштановой это превышение составило 1,28г1,41 раза.' , - '. г • '

Снижение плодородия почв при сельскохозяйственном есполь-' зовании сопровождается и,снижением активности фосфатази. На -всех изучаемых почвах ФФА выше.на целине, чем на пашне.

Снижение ФФА почв при сельскохозяйственном т использовании происходит и по всему почвенному проедаю (табл.). На черноземах этот" показатель достигает 40-64^,- на .каштановой - ло

Из пахотных почв самой высокой активності® обладает чернозем южный. Однако,, если провести расчет фосфатазной активности с учетом глубины почвенного профиля и 'объемноз массы почвы,' то самой высокой фосфатазной активностью будут обладать черноземы обыкновенные мощные,' затем - чернозёмы обыкновенные среднемощные, потом черноземы южные. Самой низкой Ф®А отличаются"каштановые почвы. ■ * 1 .

По шкале д.Г.Звягинцева для оценки уровня Ф5А, при расчёте на кесовые-единицы.. почвы все черноземы являются средне обогащенными, а каштановая почва - бедной."

, Расчеты активности фосфатазы, проведенные на I см2 поверхности, почвы с учётом ее объемной иессы и мощности, показали, что все черноземы по этому показателю богатые,- а каштановая -средне обогащенная. - : ■ '

Приникал во вншание, что почбн Ростовской области низко ■обеспечены подвюкнкыи ^осйатани (Куделина, 1964; Листопадов, ЕЬяошніжоБа, IS84 к др.), следует подчеркнуть, что здесь нет

никакого противоречия. Черноземы активно^ связывают .свободные фосфат-ионы.' Поэтому большая-часть минерализованного фосфора переходит в недоступную растениям форму, , '

Влияние сельскохозяйственного производства на ФАЛ

- " Различный уровень'сельскохозяйственного производства по-разному влияет на гумусовое состояние почв. Так, содержание гумуса в пахотной почве при использовании и органических, и минеральных удобрений о включением в севооборот многолетних трав ; вше, чем на паше, где применяют только лишь минеральные удобрения (рис.1). Достоверность различий установлена для 5 и 158 "ч ■ уровней значимости. Содержание гумуса в первом случае достигает уровня целины.. '. ^ ■ ^

В связи с гумусоым состояние« л 5А отражает различный' уровень сельскохозяйственного производства (рио.1). На поляг . хозяйства, ■ где уже длительное время применяют передовую згро- . технику, почвы по уровню своей ФА превосходят "ФА почв в хозя®-" ствах с визкимуровнем сельскохозяйственного" производства. Достоверность'различий установлена для всех показателей ФА изучаемых,почв. Даже при одинаковом уровна содержания _ тумуса ОА отражает те - внутренние сдвкгп эволюции," которые" обусловлена осво-; ением и окультуриванием почв (рис.1). * * * * . --

.Сезонная'динамика ФАЛ (на -примере черноземаДарбоватно«/; -обыкновенного с^еднемосшого).^Образцы отбирались йз*> разрезов». 1 заложенных на - БОглетнеЯ залежи, яа целийе и- на- пахотном, участке (пар) в течение вегетационного периода. V-

Выявленная ранее сезонная динэМика содержания гумуса' на черноземе.обыкновенном среднемощном К.В.Руде некой (1567) и О.С.ЕезугловоЯ (1979) была полностью водтвегкжена нашими йосае-

дованиями.

Содержанке .гумуса и ФА чер- Сезонная динамика гуыуса и ФА яозеаа обыкновенного сред- ■ чернозема обыкновенного сред-немотного (в слое О-ЙОсм) немодного в слое почвы 0-20 см

X - целина; 2 - пашня, гае При- I --залежь, 2 - цельно,

еняются иного лет вне травы, ер- • 3 - саыня

ганзческпе в минеральные удобрения; 3 - паыяя, где применя- Рис. 2 отся только минеральные удобрения ■ " " " 'Ряс. I

Установлено, что максимум приходится на осень,: а наименьшее его количество отмечается во второй полозяне лета (рис,2), Интересно отметить, что динамика 1умуса отйечена и по почвенному кройягю. .

Достоверность различий кеащу содержанием гумуса весной и осенью на залехк и целине не установлена, т.е. содержание гуму-

1У

са к осени достигает уровня I срока (весны).

Интересно подчеркнуть, что наибольший разках сезонных колебаний гумуса отмечен для залежи и целины. -

Так как существует тесная взаимосвязь между ОАЛ и ее гумусовым состоянием, то, следовательно; сезонная динамика содержа-, ния гумуса обусловлена сезонной динамикой ФА, что подтверждается одинаковым характером их сезонных.изменений.

Так ^е, как и для динамики гумуса, характерны наибольшая активность осенью и весной, а наименьшая - летом для всех показателей.ФА. Сезонная динамика ФА 'выявлена не ^только для верхнего- слоя почвы, по и для всего почвенного профяля,

-."ВЫВОДЫ.

1. Изучение ферментативной активности . основных почв Рос-тоьской области показало; что эти почвы имеют сушествеяные различия в характеристике ферментного потенциала. Черноземы обыкновенные^ мощные и средкемоиЕке) и южные отличаются от каитановых почв более высоким ферментативным уровнем,.

2. Проведенный сравнительный анализ ферментативной актив- . вости черноземов Ростовской области, показал, что самыми бога- . тыми почвами ло 'этому показателю являются черноземы обыкновенные кошные кжноевропейской фации.

3. Установлено, , что в результате сельскохозяйственного использования почв происходит свиаениеюс ферментативной-активности, как в поверхностном горизонте, так в по всему почвенному профилю.

4. Выявлен факт тесной связи ферментативной активности -почвы с ее гумусовым состоянием.

5. Установлена корреляционная связь активности протеазы к

ли.

уреазн ^содержанием оелочиопэдрслизуемого азота по Корвфиль-, _ ду. . ■. * • ' * * - 6 . В результате проведенных исследований выявлено', что ферментативная активность отражает различный уровень сель: скохоэяйственного производства; Так,' на- пашне; где система;- -- тическн вносится органическое удобрение и в севооборот ихт-' . чаются многолетние травы, ФА: вше в 1,1-1*4 раза по сравне---7 ниюс папшей, где применяют только минеральные удобрения.

.7. Проведенные исследования по сезонной динамике содержания гумуса и ферментативной активности не черноземе обнк-новенном среднемошном позволили' установить факт тесной свя-,>и этигпоказателеЯ;/ - - 3

Установлено, что минимум активности ферментов и; содер-'

жания. гумуса приходитсй на вторую половину лета; Размах ко" и* * . .' ' 4 *

"лебанвй доследуемых показателей не превышает их 'двукратного среднего показателя. • , ' , . • ,

> 8. Выявлено, что' уровень ФА является диагнбстическиы

■показателем-.почв. Но в зависимости от климатических условий

■ . " . ^ - . - ■ . - • .могутбыть активизированы либо оксидоредуктаэы,1 либо гкдро-

лазы. . ч

•9. Произведена оценка уровня ФА изучаемых Почв Ростовской области по шкале Д.Г.Звягинцева как в расчете на весо- . шеедкяяш, так и с учетом. глубины • почвенного проводя и плотности почвы.. На основе этих расчетов почвы Ростовской т области до уровню ЗА распределяются в следующем порядке -убывания: чернозем обыкновенный мощный - чернозем:обыкаовев--ный среднеыошный - чернозем южный - каштановая.' " ^

10. В качестве научно-методических рехомендацийпред- , -»гается ояедухаее:

- для получения объективных данных по.ФАЛ необходимо проводить определение ферментов как класса оксиредуктаэ,так и класса гидролаз, по всену почвенному профилю; г

для оценки обогащенности почв ферментами при расчете ¿АН необходимо учитывать мо;цность почвы и ее плотность, . а не только показатели ¿АЛ поверхностных горизонтов; *

- душ повышения «АЛ необходимо'наряду с применением минеральных удобрений вносить в почву органические не менее 10 т/га, а также включать в севооборот многолетние'бобовые, трапы; -

- для черноземов и каштановых почв предлагается в качестве дополнительного диагностического признака отношение актив -нооти инвертазы к содержанию гумуса. Для черноземов это отношение колеблется в пределах 7-10, а для каштановых - 10 - II.

Список работ, огубликованных по теме диссертации

I .Последействие удобрений на фракционный состав азота севе-ро-приазовского чернозема.-- Рук. деп. в ВИНИТИ З.Оь.ЬЗ г., № 3001 - ьЗ ,",сл. - ос. '' ,

2.Ферментативная активность каштанобоЯ почвы и чернозема южного Ростовской области. - рук. деп. в ВШИГЛ 2Ь.04.Ь6 , -» 309&-Ц. - Ь с.

3. Ферментативная активность обыкновенных мицелярно-кар-бонатнкх черноземов Ростовской области. - Рук. деп. в'ВИНИТИ 20.0Ь.Ь6, > о936-В. - 6 с.

. 4. Сезонная дкначкка содержания гумуса и ферментативной активности чернозема обыкновенного карбонатного //Почвоведе -ние, 1990. - 3 10. - С.^-Ч'З,

5. Особенности круговорота некоторкх химических элекен -тов в кортовых агроценоаах Нижнего Дона // Тез .докл. Матер. Всес. совещания Г Охрана, воспроизводство и использование рас-. тительньк ресурсов". - Ставрополь, 1990. - С.290-292.

6./Исследование ценотическихоеное и способов значительного повышения продуктивности кортовых угодий // Тез.докл. Датер. Всес. конф. "4лора_ Нижнего Дона и Северного Кавказа. Структура, динамика, охрана, проблемы использования". - Ростов-на-Дону, -апрель, 1991. - С.96-97. ;