Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Ферментативная активность почв Республики Казахстан и пути ее регулирования

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Ферментативная активность почв Республики Казахстан и пути ее регулирования"

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ им. У.У. Успанова.

•Г Б ОД

1 о НПО 1303

на правах рукописи

ТАЗАБЕКОВА ЕРКИН ТЛЕПБАЕВНА

"ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН И ПУТИ ЕЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ".

Специальность ОЗ.ОО.Г7 - Почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Алматы - 1995

Рабата выполнена в Казахском ордена Трудового Красного Знаме! сельскохозяйственном институте.

Официальные оппоненты: Мамытов А М., доктор сельскож

зяйственкых наук, академик НА! Кыргызской Республики и РАСХ

Жансутуров А А., доктор биоло ческихнаук.

Мамутов Ж. У., доктор биологич« кихнаук.

Ведущая организация:

Кыргызский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии.

Защита состоится " _1996 г.,

в * " часов на заседании специализированного совета Д.53.21.01 по присуждению ученой степени доктора наук при Институте почво! дения HAH Республики Казахстан по адресу: 480032, Алматы, Академ! редок.

С д иссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института почвоведения HAH Республики Казахстан.

Автореферат разослан "

_1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета, д октор сельскохозяйственных наук, профессор ~ ' Е.У. Дкамалбе

¿Ж

Р Е.У..

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Лл7^\(1б//ог-ге/т/)оЯ д г'л/ьлВозросшпй дефицит продовольствия на

потребительском рынке требует резкого увеличения производства биологической продукции нреимущест венно за счет повышения плодородия почв. Успешное решение этой задачи может быть осуществлено только при всестороннем и глубоком познании современных почвообразовательных процессов, механизов создания и регулирования эффективного плодородия почвы.

В основе почвообразовательных процессов леяситбиологическая трансформация веществ и энергии, катализаторами которой являются накопленные и почве и поступающие а нее из живых организмов ферменты, определяющие уникальное свойство почвы - ферментативную активность.

Почвенные ферменты, участвуя в наиболее важнейших биологических циклах углерода, азота, фосфора, серы и других органогенных элементов, определяют направление и степень выраженности почвообразовательного процесса, контролируют эволюцию почвы, уровень плодородия, характеризуют степень нарушения агроэкосистем под влиянием естественных и антропогенных факторов.

Т Геобходпмо подчеркнуть, что исследования ферментативной ак-i iNiH'jciii почв Г'К носяг преимущественно бессистемный характер, а имеющиеся опубликованные даиние по гтотптм Армении, Еашкыртоста-n<i, Пелорусн, Киргизии, России, Украины не поддаются срапненнюи не ищут бытьиспользованы для оценки плодородия почп Казахстане

Огромная территория Республики Казахстан, большое разнообразие равнинных и гопных почв; слабая изученность их ферментативной активности, влияния на нее экологических и антропогенных факторов определили актуальность диссертационной темы.

Цель изадатгпсследоватМ. Цель работы заключалась в оценке плодородия целинных и пахотных почв Казахстана по кхферептагив-ной активности, в разработке градации для биодиагностики генетических типов почв я п изыскании путей управления ферментативной активностью почв разных агроэкосистем и повышении их плодородия. .

В соответствии с настоящей целыо были поставлены следующие

Tri. \< .4 V■>"

-1I лучить влияние гидротермнческих условий почвообразования и генетических свойств целинных игосвоенпых почв иа активность фс*р-

ментов.

- Разработать оценочные градации для диагностики генетических типов и подтипов почв по активности ферментов.

- Создать концептуальную модель ферментативной активности почв агроэкосисгем.

- Установить влияние антропогенных факторов на ферментативную активность почв (ФАП).

- определить связь ФАП с величиной урожайности сельскохозяйственных культур.

Научная новизна. Впервые изучена ферментативная активность зональных и интразональных почв Казахстана. Установлена зонально-географическая обусловленность формирования ферментного потенциала почв в соответствии с ¿¡х генетическими свойствами, климатическим» и агроэкологическими факторами. Разработаны оценочные градации для биодиагностики основных типов и подтипов почв РК, необходимые для уточнения классификации почвенного покрова.

Теоретически разработана кЬнцептуальная модель ферментативно{ активности зональныхпочв агроценозов. Компоненты агромелиоративного блока данной модели конкретизированы в рабочую модель регулирования ФАП для каждого типа и подтипа почв Казахстана.

Выявлена корреляция ФАП с показателями плодородия и урожайности сельскохозяйственных культур, что создает предпосылки для оценки эффективности зональных систем земледелия, удобрении и мели орацпйпо активности ферментов.

Сформулированные положения и выводы являются теоретической основой для развития в Казахстане нового направления в биологии поч) • - почвенной энзимологии.

Защищаемые положения 1. Ферментативная активность широтных, высотных и интразональных почв Казахстана и их биодиагностика

2. Влияние агротехнических, агрохимических, мелиоративных мероприятий и техногенного загрязнения почв на их ферментативную актнпность и плодородие.

3. Концептуальн: I и компьютерная модели ферментативной активности целинных и освоенных почв Казахстана.

Практическая ценность. Экспериментальные материалы по ферментативной активности почв Казахстана внесут определенный вклад в познание сущности современных почвообразовательных пррцессов и обоснование рацинального использования почвенных ресурсов в зависимости от физико-географических, экологических и антропогенны.'".

условий. Разработанные оценочные градации для установления степени >иологической активности почв по активности инвертазы могут быть использованы для биодиагностики, индикации и классификации почв. ч!.*ториалы диссертации используются в курсах лекций по биологии ючг>, читпемих для студентов Казахского сельскохозяйственного инсги-у ia и Казахского государственного национал!,ною университета.

Апробация padoTbt.Результаты исследований и основные положе-шя диссертации докладывались на научно-практическтгхкот£еренциях тр< »¡)ессорско-хфеиодавательското состава КазСХИ (Алматы, 1980-1993 г.), нп Всесоюзной школе "Теория и практика повышения плодородия п>чв" (1 ?,1рва-Йыэсуу, 1981 г.),на VIделегатскомсьездоВОГ1 (Тбилиси, [981 г.), на Республиканской конференции почвоведов (Алматы, 1932 г.), ш Рнпубитклиских конференциях молодмт; ученых (Кокчетав, 1S85 г.; Члмяггм 1 °В5 19Я9, 19921 .г.). на Международном симпозиуме "Гумус и астения" (Прага, 1983 г.), на Всесоюзном съезде микробиологов (Алма-:ы, 1985 г.), на П-ой Международной конференции "Агроэкология и образование" (Алматы, 1993г.)

Публпкшрш. По материалам исследований опубликовано 39 работ г издано 2 толковых словаря (в соавторстве).

Структура tr объем работы. Дисертация состоит из введения, 6 лав, выводов, предложений и рекомендаций, списка литературы и при-iD-тм-нчя. Она изложена на 357 странкпах машинописного текста, 1?;сл»о-ь.мозциго £0 таблиц, 20рнсункот», список литераторы, содержащий 530 inroi! ноюшт, втом число 90-иносп ранних В приложегпт?9 таблиц.

Автор выражает искреннюю благодарность своипучнтел im: д.с,-с н , профессору М.И. Рубинштейну, академику ЛСХ HPK и Россия '.Е Елешепу, д.с.-:: и., профессоруТ.Т. 'Газабекову. к олл е ктип у ф а iгульп>-а почвоведения и агрохимии КазСХИ.

СОДЕР^КАНИЕРАКОХЫ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБуХЕММ

В главе показано развитие почвенно-энзимологических исследова-шй, подчеркнуто их значение в плодородии почв, обобщены результаты шого'шеленных исследований по ферментативной активности эоплль-ri.tx целинных и освоенных почв стран СНГ и Республики Казахстан.

11аиПолее обстоятельные исследования ферментативной шспкзнос-и почв и роли ферментов в почвеИиьпс процессах проведены К. Коэло-

вым (1962. 1966), В. Купревичем, Т. Щербаховой (1966), Т. Александровой, Э. Шмуровой (1974), А.Галстяном (1974), Д. Звягинцевым (1978), Ф. Хазиевым (1982), С. Вороновым (1986), J. Kiss, (1957), R. Burns (1978).

Отмечено, что ферментативная активность - важное генетическое свойство почвы. Состояние ферментов в почве и их роль в почвообразовании определяется экологическими условиями. Поэто»гу имеется прямая связь ферментативной активности с факторами почвообразования. Она свидетельствует об интенсивности и направленности почвообразовательных процессов, изменении почв в результате естественных и антропогенных факторов.

Новым этапом в развитии почвенной энзимологии явился системно-экологический подход в изучении ферментативной активности почв, разработанный В. Хазиевым (1902).

В Казахстане изучение ФАП было начато в начале 70-х г- -дон (Юринская, 1972; Чулаков, Ли, 1973, 1974,Чултуровидр., 1973, Рязанова, 1975; Кашинская, 1981; Кузнецов, Халито>за, 1981; Мамутов, Тсокина, 1989). Ими установлены отдельные закономерности изменения ферментативной активности почв в зависимости от применения удобрений, обработки и мелиорации почв.

Научное познание проблемкуправления современными почвообразовательными процессами и повышения плодородия почв Казахстана требует системного изучения их ферментативной активности во взаимосвязи с физ1шо-географическими, педо-экологическими и антропогенными факторами.

Этот пробел частично восполняется нашими исследованиями, результаты которых представлены в настоящей работе.

Объекты и методика исследований. Объектами изучения ферментативной активности были основные зональные и интразональные почвы (серые лесные почвы, черноземы, каштановые, бурые, солонцы, солончаки, солоди) равнинной части Республики Казахстан, а также почвы горных областей - хребтов Северного (Заилийскш"! Алатау) и Западного (Таласский Алатау) Тянь-Шаня (черноземы, каштановые, сероземы).

Влияние различи!- - управляющих воздействий на ферментативную активность почвы изучалась на стационарных опытах Казахского НИИ земледелия. Казахского НИ11 картофельного и овощного хозяйства (Алматинская область), Казахского НИИ зернового хозяйства (Акмолинская область), Северо-Казахстанскои, Восточно-Казахстанской, Арка-лыкской, Жезказганской и Шымкентской сельскохозяйственных опытных станций, кафедр почвоведения и агрохимии Казахского сельскохо-

эяйственного института.

Влияние техногенного загрязнения на ферментативную активность темно-каштановой почвы исследовали в прилегающей зоне Кара-чаганакского газоконденсатного месторождения (Западно-Казахстанская область*.

11а типичных почвах было заложено 19 разрезов, описаны морфологические признаки и отобраны образцы почв по генетическим горизонтам. Из прикопок fitллн взяты индивидуальные образцы для статистической обработки полученных данных.

В стационарных опытах отбор почвенных образцов проводили с глубин О-20 и 20-40 см в конце вегетации растений; при изучении сезонной динамики ферментативной активности почвы отбор проводили в три срока (весна, лето, осень).

Физические, химические и агрохимические анализы почвенных образцов проводили общепринятыми методами (Арннуннаша, Î970; Агрохимические методы исследования почв, 1975).

Определение активности ферментов и тггенсивиости "дыхания" почв проводили методами, разработанными А- Галстяном (1978). Изучалась активность двух групп ферментов: гидролаз и оксидоредуктаз. Результаты анализов выражеъ, î в следующих единицах: активность инвар-тазы (В-фруктофуранозид - фруктогидролаза КФ 3.2.1.26) в мг глюкозы не ! г почшг«, 24 часа; уроазг.1 (мочешша-аминогпдралаза КФ 3.5.1.5.) -mî NH, на 1 г по':чм за 24 часа; фосфатазьт (фосфогндролаза моноэфи-[!«н ортофосфатазл КФ 3.1.3.2.) ■ в мг Рна 100 г почвы за 0,5 часа; ЛТФа-•if.i (ЛТФ-фосфогидролаза КФ J.7.1.3 ) - ягРка 100 г почвы зо. 1 час; д<ч'идрчг«ч!азы (субстрат: {1ЛД-окспдоредуктазаКФ l.t.l.;;.2.1.;î 4.1.) -г-н трифенилформазана (ГФФ) на Юг иочпы за 24часа; каталазы <Н70? : Н.,0, - оксидоредуктаза КФ 1. П .1 б.) - см3 О., на 1 г почвы за 1 мин; "дыхание" почв - мг С0.{ на 100 г почвы за 2.4 часп.

И jyierme н^трнфикацпонноиспособноспшочопроводилмпо методике Болотиной в модификации Абрамовой. Повторностьвсех аня -ли^овтрех-чстмрехкратная. Обработок псехопыттаах дан них проведана методами мат'.ччатичкскойстатистики (Доспехов, 1985J. Разработка« оципка параметров математических моделей проводилась наперсональ*-ном компьютере PC 486 с использованием пакета статистичосгагх нро-j-рамм Statqraphicr.. ' , ,

ГТрпро,\гплс усло&пяпочвасбразоватята. В пределах рдгчггтниой .-••рригории 1'К ярко см«-на следующихширогиг.гхзон; лесо-

.-пиля с двумя подзонами (умере»то-»\аятя<1ле~остсш>?* коло »,та я

лесостепь), степная с четырьмя подзонами (умеренно-засушливая богато-разнатравно-ковыльная степь, засушливая разнотравно-ковыльная степь, умеренно-сухая типчаково-ковыльная степь, сухая полынно-ко-выльно-типчаковая степь), пустынно-степная или типчаково-полынная пустынная степь, пустынная с тремя подзонами (мы проводили исследования в северной солянково-польшной остепненной пустыне).

В горах формирование ландшафтных поясов связано со специфическими климатическими условиями, крутизной и экспозицией склонов, формой рельефа и высотой местности. В Заилийском Алатау, где происходит аккумуляция и осаждение северной холодной (арктической) и юго-западной жаркой (азиатской) воздушных масс, господствует свой гидротермический режим, что вызывает развитие особых ландшафтов и почв. Поэтому здесь из всех хребтов Северного Тянь-Шаня наиболее ясно и полно выражена высотная почвенная зональность.

Приведены средние значения химических, физических, физико-химических характеристик зональных типови подтипов и шпразоналъ-ныхпочв Казахстана, контролирующих формирование и функционирование экологически адекватного ферментного потенциала почвы.

ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ КАЗАХСТАНА

РАВНИННЫЕ ПОЧВЫ. Огромная территория Республики Казахстан и разнообразие физико-географическихусловий обусловливают проявление широтной зональности формирования ферментативной активности почв в соответствии с зональностью почвенного покрова. В • зональном ряду равнинных почв наиболее высокие значения показателей активности гидролаз (инвертаза, уреаза, фосфатаза, АТФаза) и де-гидрогеназы иа фоне умеренной активности каталазы отмечаются в черноземах. В них установлена и наиболее высокая интенсивность "дыхания" почв. В профиле черноземов отмечается наибольшая глубина , проявления энэиматических процессов. Среди подтипов черноземов наиболее эпзимоактивны обыкновенные, меньше - южные.

С продвижением на юг к каштановым почвам изменяется не только интенсивность, но и направленность ферментативных реакций, а именно установлено подавление активности гидролаз и дегидрогенаэы на (}юне дальнейшей активизации каталазы. В целом каштановые почвы характеризуются умеренной ферментативной активностью и интенсивностью продуцирования углекислоты. По уровню энзимдтической активности каштановые почвы распологаются в следующий ряд', темно-

капггановые>ка1итаяовые>светло-каштановые.

Замыкая зональный ряд равнинных почв, бурые нустынные почвы характеризуются самой низкой активностью гидролаз (инвертаза, уреа-за, фосфе ч аза, АТФаза), дегидрогеназы и интенсивностью "дыхания" на

Ф< 'Не отно. 1Пе.лыт высокой активности каталазы. Отл1гчительной особенностью и их почв является резкое снижение активности ферментов по профилю.

Горные по чвы. В вертикальном ряду пота Заилийского Алатау нами было установлено, что в целом ферментный потенциалпочв горных областей более высокий по сравнению с их равнинными «аналогами. Это обусловлено особенностями почвообразования: более высокой среднегодовой температурой, достаточным количеством атмосферных осадком. сглаженнымн и пологими формами рельефа, пресными грунтовыми водами и обильной С1 еиной растительностью.

Высотно-пояснон характер формирования ФАП выражается в закономерном снижешт ее с уменьшением абсолютной высоты. В зональном ряду почв Заилийского Алатау наиболее высокий уровень активности гидролаз (инвертаза, уреаза, фосфатаза, АТФаза), дегидрогеназы и "дыхания" установлен в поясе черноземов. Со снижением абсолютной высоты при продвижени' к каштановым почвам и сероземам ка- ' бл'одлется подав \emte гидролитической активности. Наиболее высокая а к ' ивностькатллазы в горах зафиксирована п каштановых почвах. Среди последнихтемно-каштановые болео эн зпмоахтивны,чем светло каштановые почвы, а среди ссроземор - темные, чем обыкновенные.

Зеледел1.ческое освоение целинных почв приводит к заметному сшет>ч1ию энзиматической активности.

Как на равнине, так в горах наиболее благоприятные юм'моткчес-кие условия складываются в зоне черноземов. При продвижении к почвам южных экосистем (каштановые, бурые или сероземы) перестающий дефицит влах и, вызывающий снижеине биогснности, депрессто жизнедеятельности микроорганизмов, сопроЕюж^эетсяааденнемаюгивности гидролитических ферметгоп, дегидрогендзы, шггенсизносги "дшсатт" и повышением сктипности кат<т \азы. Аю-ивносгьияяертазы, уреазы. фос-фатазы, АТФазы и дегидрогеназы в почвах Казахстана положительно коррелирует со сред негодовым количеством осадков. Особенно высока степень взаимосвязи с режимом увлаж5$с1пивесеш1в-л5гше-оогш1его периода, когда в почве протекают основные биологические процессы; 51 происходит образование г^рментоп (табл. 1)1

Иммобили?ац:га действие ф^ректоко»1т>зд

Корреляционная взаимосвязь показателей ферментативной активности почв с климатом

Показатели хЗ х4 х5 хб

р а I I 1 н и н н ы е п о ч в ьо

к1-средняягодовая -.751 -.824 -.656 -.656 .248 -.330

температура, 1 °С • -.975 -.992 -.798 -.980 .962 -.979

к.2 -сумма положительных -.722 -.817 -.627 -.629 .314 -.283

температур, 1> 10 °С * .941 .988 .566 .956 -.988 .955

кЗ -среднегодовое коли- .704 .809 .607 .611 -.332 .256

чество осадков,мм ' -.969 -.906 -.848 -.973 -.998 -.960

к4 -среднее количество .716 .808 .617 .620 -.286 .274

осадков за май-июль " .665 -.868 .367 .602 .998 .104

к5 -коэфф. увлажнения .660 .795 .566 .574 -.425 .199

* .979 .872 -.225 -.570 -.764 .981

г о р н ы 1 ( п о < в ы

к1 -средняя годовая -.228 -.012 -.240 -.265 .012 -.352

температура, 1 С • .894 .729 -.546 -.968 .534 .942

к2 -сумма температур за -.917 -.743 -.771 -.862 .176 -.960

май - сентябрь * -.926 .525 .668 .982 -.693 -.978

кЗ -среднегодовое коли- .877 .981 .901 .916 -.270 .830

чество осадков,мм

к4 -сумма осадков за май .924 .958 .944 .996 -.444 .902

- сентябрь * -.062 .969 .909 .999 -.756 -.688

*) частные коэфнциенты корреляции находятся в строках, помеченных слева символом *

•*) х1, х2, хЗ, х4, х5, хб - активность инвертазы, уреазы, фосфатазы, АТФазы, катла^ы, дегадрогеназы.

Значения парных и частных коэфициентов корреляции начинаются с десятичной точки.

Коэффициенты корреляции между активностью ферментов и химическим составом равнинных и горных почв

Химический Равнинные почвы Горные почвы

состав черноземы с € р о з е м ы

хГ) х2 хЗ XI х2 хЗ

21 -гумус .924 .924 .808 .894 .901 .883

0.904 0.956 0.965 -0.258 0.527 0.799

г2 -общий азот .380 .877 .760 .798 .707 .942

-0.333 -0.887 -0.095 0.475 -0.538 -0.725

гЗ -валовый фосфор .752 .789 .704 .246 .213 .514

-0.842 -0.357 -0.983 -0.349 0.518 0.869

г4 -обнцш калий .435 .418 .558 .246 .213 .514

х5 - С02 -.529 -.629 - .551 -.812 -.862 -.901

-О..Х)8 -0.893 0.033 0145 -0.697 -0.909

7.6 - рН -.565 -.628 -.573 -.789 -.780 -.832

-0.874 -О.о12 -0.992 -0.124 0.701 0.865

27 - С.а2 1 .640 .665 -.804 .211 .436 .260

-0.733 -0.239 -0.987 -0.381 -0.735 -0.824

7.В - Мд' 4 .05! .043 .061 .749 .875 .615

-0.730 -0 220 -0.987 0.520 0.095 -0.7Э4

г9 - Ыа + -.337 -.378 -.318 -.789 -;а59 -.682

-0.673 -0.378 -0.980 -0.472 0.127 0.839

г 10- сумма погло- .589 .007 .726 .079 .938 .793

щенных оснований 0.734 ' 0.231 0.937 -0.224 0.61В 0.869

Значения парных коэффициентов корреляции начинаются с десятичной точки, частных - с ¡гуля и десятичнойточки.

*| х 1, х2, хЗ - пктштостъинвертеры,уреааы, фосфатазы.

свойствами почв. Установлена тесная положительная корреляция активности гидролаз с содержанием гумуса, механическим составом, суммой и составом поглощенных оснований (обменным кальцием), валовыми азотом, фосфором, калием и отрицательная - с карбонатностью, рН среды и содержанием обменного натрия в почвах равнин и горных областей (табл.2).

Засаленные почвы. Результаты изучения ферментативной активности засоленных почв показали, что лугово-степные мелкие столбчатые солонцы (Северо-Казахстанская область) характеризуются пониженной активностью гидролитических ферментов и высокой-окислительно-в ос стан ов ительн ых в сравнении с зональными черноземными почвами (табл. 3).

Таблица 3.

Ферментативная активность и интенсивность "дыхания" лугово-степного солонца

Горизонт, Глубина, см Активность ферментов Интенсивность "дыхания" почвы

Инвер-таэа Уреаэа АТФаза Каталаза Дзтидро-геназа

А 0-7 11,0 408 2.90 10,5 6,25 21,5

В, 7-22 аэ 3,06 3,70 5,3 4,35 14,8

В, 22-43 0,5 1,02 0.13 4.7 2,13 18,7

ВС 43-60 0,5 0,53 0,39 2,4 0,35 33,2

С 60-130 " 0 0 0 гз 0 11,9

К факторам, лимитирующим активность гидролаз в солонцах, относятся: повышенное содержание поглощенного натрия (16-36 % от емкости поглощения), невысокая гумусированность, щелочная реакция почвенного раствора (рН = 8,0-9,0). Высокая активность оксидаз в горизонте А солонцов обусловлена оптимальными для них р! 1 и объемной массой (1,24-1,25 г/см3). Высокая плотность горизонта В, ухудшая аэрацию, способствует ингибированию каталазы и "дыхания" в солонцах.

В луговых солончаках (Алматинская область) установлено значительное иитибирование гилролаз, вплоть до полной инактивации (мнвер-таза), вследствие высокого содержания водорастворимых солей и сильно-щелочной реакции почвенного раствора (табл. 4).

Ферментативная активность и "дыхание" лугового солончака

Глубина, см.

Сухой

OCTYi-

ток,%

Общая НСО•„

pH,

но

Активность ферментов

Инве-ртаза

Уреаза

Ката-лаза

Деща,-рогена-за

«Дыхание» почвы

0-20

4060

0-20

20-40

4iV60

Исходное естественное состояние

2,45

2,1 К 1,83

0,64 0,78 0,76

0,83 0,34 0,29

0,30 0.34 0,32

8.4

8.5

8.5

7.6

7.7 7,6

0 0 о

1.2

0,7 0,6

0,9 0,3

о

1,6 1,0 0,8

1.9 0.8 0.9

3,2 2,1 2,0

1,2 1.3

0

1.9 1,5 1.3

34,1

2й,4 26,8

45.3

38.4 23,1

I {нзкая активность катала зы связана с блокирующим действием су л»,фат -ионов на простатическую труппу фермента, высокая интенсивное | ь "дыхании" со %ончаков - с выделением СО, путем образования б п ка рбонатов.

Кпьн галигая нромынка солончака создает благоприятные условия для развития ферментативных и микробиологических процессов

На основе обобщения данных энзима'птческой активности почв, оценки их по шкале Д. Звягинцева (1978) впервые для Казахстана установлен ферментный потенциал генетических типов и подтипов целинных почв равнин и горных областей (табл. 5).

Эти данные могут быть использованы для оценки уровня естественного плодородия почв Казахстана.

В целом, почвы PK характеризуются более низким ферментным потенциалом по сравнению с аналогичными почвами Украины, Белору-CIT. России. Еашкыртостана, что связано с большей ариадностью климата нашей республики.

Ферментный потенциал почв Казахстана

) Обогащенность ферментами

Тип почвы Подтип почвы Инверта- Уреаза фосфа- Ката- Мииро-

за таза лаза генгш

Равнин] ше почв ы

Серые лесные + + - - -

Черноземы обыкновенные + X + + +

южные + + + + +

Каштановые темно-каштановые + + - X +

* каштановые + + - X -

светло-каштановые • - + - . + -

Бурые пус-

тынные . - - - + -

Солонцы лугово-степные - + не опр. + +

Солоди дерновые - + - - -

Солончак.! луговые • - ие опр - -

Горнь |е почвы

Черноземы обыкновенные + X + + +

Каштановые темно-кашхвновые + + - + +

светло-каштановые + + - +

Сероземы обыкновенные - . + - + -

Обозначения: степень обогащенности ферментами « х » - богатая « + » - средняя к -» - бедная

ВЛИЯНИЕ АГРОЭКОЛОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ФЕРМЕНТАТИВНУЮ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ

Различают три группы агроэкологических факторов, контролирующих ферментный уровень почвы: 1) изменение химического состава почвы агрохимическими, мелиоративными воздействиями и при техно-мнюм за£ рязнении; 2) изменение физических параметров почвы при различной системе ее обработки, 3) изменение состава фитоценоза агро-экосистем при бессменном возделывании сельскохозяйственных культур ч\и в севообороте.

Удобрения. Влияние удобрений на ферментным потенциал почвы многостороннее: прямое - через действие на накопленные в почве ферменты (ингибирование, разрушение или активация) и косвенное - путем изменения ферментно! о пула почвы в результате ынгибированин или стимуляции роста почвенных организмов и растений, и продуцирования ими ферментов в почву.

I Гашимн исследованиями выявлена общая тенденция активизации знзиматнческих процессов во всех зональных почвах равнин под влиянием удобрений.

Изучение влияния минера, ьиых удобрений на ферментативную активность обыкновенныхчерноземов показало наибольшее повышение ак.тн «ногти гидроляз в пару на варианте Ряо и с внесением навоза: под яровой пшеницей по пару эта закономерность сохраняется. При внесении полного минерального удобреш.я Р К ) отмечаегсятенденции к инактивации энзимов, за исключением уреазы. Агггивностькаталлзы на £Мрпантах с минеральными удобрениями заметно снижается. Такая реакция ка галазы на удобрения имеет не биологическую природу, а и роисходит в результате блокирования простатической группы фермента аннонами удобрений. Дегидрогеназнаяаотгтность практически не изменялась на вариантах с минеральными удобрениями. В плане активизации ферментативных процессов, органические удобрения более эффективны, чем минеральные.

Сезонная динамичность ферментативных процессов сопряжена с гидро термическим режимом, в.';аетиосш, с уровнен узлаяшешш черноземов обыкновенных.

Разные виды и сочетания минеральных удобрений способствовали активизации ферментативных процессов и в каштановых почвах, кроме катала зы.

В з п ис почвах лимитирующими факторами получения высоких н

устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур являются дефицит влаги и низкая обеспеченность подвижным фосфором.

Улучшение фосфатного режима каштановых почв, повышая устойчивость растений пшеницы к неблагоприятным условиям увлажнения, способствовало усилению продуцирования энзимов. Подтверждение тому - возрастание активности инвертазы, фосфатазы, АТФазы и дегид-рогеназы в почве варианта Р^, в сравнении с контролем на 27-62 %. Сочетание фосфора с азотом и калием (И^Р^, и Ь^Р^К^) оказало положительное влияние на почвенные ферменты.

Мобилизация в светло-каштановых и бурых пустынных почвах подвижных форм питательных веществ при улучшении водного режима и внесении минеральныхудобрений привела к активизации ферментативных процессов. Полное удобрение (Н^Р^К^) на светло-каштановых почвах повысило активность гидролаз на 41 -66 %, дегидрогеназы - на 1941 % в сравнении с контролем. Внесение Ы ^Р^К,,,, на бурых почвах увеличило действие ферментов (кроме каталазы) на74-93%. Такая высокая отзывчивость энзимов данньгх почв на удобрения объясняется их низким эффективным плодородием.

Внесение удобрений оказало положительное влияние на ферментативную активность почв вертикальной поясности Заилийского Алатау.

Регулирование фосфорного режима светлых сероземов путем вне-'Сения минеральныхудобрений на искуссттвенно созданных фосфорных фонах оказало неоднозначное влияние на 1ттенсивность и направленность энзиматических процессов. С повышением уровня обеспеченности почвы фосфором снижается положительное действие фосфорных удобрений на активность гидролаз за исключением уреазы. Активность - АТФазы при внесении ^Р.^К,,,, и ^РмоК1ао на фонах Рзяо и снизилась на 25-50 %по сравнению с контролем. При низкой же обеспеченности почвы под вижным фосфором внесение возрастающих доз фосфора в составе полного минерального удобрения активизировало АТФазу: на естественном фоне (Р0) ее действие усиливалось на 50-1ОО %. Окислительно-восстановительные ферменты в отличие от гидролитических в меньшей степени (дегилрогеназа) или совсем не реагировали (каталаза) на внесение минеральныхудобрений. Эти материалы еще раз свидетельствуют о сложности биохимических процессов, происходящих в почве и их взаимосвязях.

На современном этапе развития науки изучается возможность альтернативного земледелия путем внесения органических удобрений.

На лугово-к&штановых почвах установлена значительная актнвиза-

Таблица 6.

Изменение биологической активности лугоао-каштаковой почвы, под влиянием органических удобрений (среднее эа 1991-1993 г г.)

Варианты опыта

Активность ферментов

Инвертаза! Уреаэа Фосфатаза Катила за

Интенсивность "дыхания" почвы

Контроль (б/у ) Гумат натрия Нявоч 40 т/га Биогумус = 40 т. навоза

Солона 10 т/га

Контроль Гумат натрия Навоз 40 т/га Биогумус = 40 т навоза

Солома Ют/га

Контроль

Гумат натрия Навоз -40 т/га Биогумус «40 т навоза

Солома 10 т/га

Кукуруза на силос

17.1

22.2 24,6

26,1 25,8

14,1

18,3 21,9

23,3 20,7

3,3

3,9 6,1

4.8

5,1

3.06 4,12

4,84

4,28 3,82

3,6 4,4

5,9

5.0 4,0

Суданская трава

2.04

з.Ю 4,14

4,60 4,13

4.2

5.0

5.3

6.1 4,6

15.7

15.8 16.7

17,1

15.9

14,5

16,5

17.3

16,8

15.4

Люцерна 1-го года жизни

2,71

38 3,66

3,98 3,22

2.7

3,0

5.8

5.0

4.1

11,в

10,8 12,3

12.7 11,9

30,8

39.6

45.1

47.2

30.7

28,6 37,4

41.8

42.9 35,2

21.3

25.4 28,2

27,в

23.5

ция ферментативных процессов в почве от внесения всех видов органи ческихудобрений - навоза, биогумуса, соломы и ростостимулятора растений - гумата натрия (табл. 6). Особенно четкие различия в ферментативной активности по видам удобрений были установлены под пропашными культурами (кукуруза на силос и суданская трава). Наибольший эффект активизации наблюдался на варианте с био!-умусом. Действие навоза на ФАП находится в записности от вида сельскохозяйственной культуры: под пропашными культурами он менее, а подлюцерной - более эффективен, чем биогумус. Менее выраженное влияние соломы на энзимы связано с проявлением фнтотоксических свойств почвы. На последнем месте по эффективности былгумат натрня.

Обработка почвы. В Казахстане с аридными условиями доказана наибольшая эффективность почвозащитной системы земледелия, основ; которой составляет плоскорезная обработка почвы с сохранением стерни на поверхности пашни. Они способствует также росту ферментативной активности почвы, что связано с улучшением микробиологической деятельности, изменением топографии корневой системы сельскохозяйственных культур, контролирующих ферментный пул, улучшением химического состава и водно-физических свойств исследуемых почв, с которыми связаны иммобилизация и действие ферментов. При плоскорезной обработке, обыкновенных и южных черноземов Северного Ка" захстана активность гидролитических ферментонн каталазы в почве пара и под 1 -ой культурой пшеницы после пара возросла на 11 -18 % по сравнению со вспашкой. По мере удаления от парового ноля этот эффект проявляется в большей степени - 32-50 % (табл. V).

Аналогичные результаты были нами получены на богарных серозе - мах. В паровом поле инвертазная, уреазная, АТФазная активность почвы при плоскорезной обработке была в 1,2-2,0 раза выше в сравнении со вспашкой. Под многолетними травами разл1гчня в уровне ферментативной активности сероземов при разных способах обработки сглаживаются. Активностьоксидоредуктаз (каталаза, дегидрогеназа) была на одном уровне при плоскорезной обработке и отвальной вспашке.

Севообороты И 1'ессменяые посевы. Возделывание сельскохозяйственных растений в севообороте или бессменно оказывает существенное влияние на ферментативную активность почвы. На обыкновенных черноземах нами было установлено положительное действие севооборота на активность гидролитических ферментов: действия инвк'ртазы, уре азы, А'ГФазы идегидрогеназы под яровой пшеницей, кукурузой при условии их чередования в среднем выше, чем при бессменном возделывании на 29-50 % (табл. 8),

Таблица 7.

Ферментативная активность южного чернозема и урожайность яровой пшеницы в зернопаровом севооботе при разных способах обработкипочвы (КазНИИЗХ, среднее за 1984-1985 г.г.).

Варианты опыта

Глубина, см

Активность ферментов

Инвертаза

греаза

АТФаза

Каталаза

Депцрогеназа

Урожай

зерна,

ц/га

Отвальная вспашка на 25-27 см Плоскорозная обработка на 12-14 см

Отвальная вспашка на 20-22 см Плоскорезная обработка на, 10-12 см

Отвальная вспашка на 20-22 см Плоскорезная обработка на 10-12 см

Пар

0-20 20-40 0-20 20-10

7,3 5,3 8,9 3,6

0,95 0,55 1,13 0,59

2,8 2,3 3,2 1.6

0,22 0,16 0,25 0,13

5,9

3.6

6.7 3,6

1-ая культура яровой пшеницы после пара

0-20 16,6 1,33 4,1 0,42 8,5 15,9

20-40 11.2 1,07 3.3 0,25 5,5

0-20 19,1 1,48 4,8 0,49 9,7

20-40 9,9 0,70 2,6 0,25 5,9 16,5

2-ая культура яровой пшеницы посла пара

0-20 20-40 0-20 220-40

10,8 7 Л 15.9 9,7

1.11

0,89 1,49 0,75

3.4 2,3

4.5 2,9

0,30 0.24 0,45 0,22

6,6 4.2 9.2 5.1

9.7 13,1

Таблица ,8.

Ферментативная активность обыкновенного чернозема под культурами севооборота и при

бессменном их возделывании (Северо-Казахстанская ОСХОС, средние данные за вегетационный период).

Культуры Глубина образца, см Активность фемеЬтов

1984 г. 1985 г.

Инвер-таза Уреа-за АТФ-аза Ката-лаза Дегилро-геназа Инвер-таза Уреа-за АТФ-аза Ката-лаза Дегидро-геназа

Пар с 1967 г. 0-20 13,8 2,33 8,5 7,0 2,8 17,7 2,81 10,5 7,1 3,3

20-40 11.7 1,81 5,2 5,6 2,0 13,1 1,02 6,2 5,4 2,3

бессменные посевы:

яровая пшеница 0-20 16,5 2,78 9,4 6,4 3,6 20,8 3,19 12,3 7.3 4,2

20-40 10,8 1,53 6,8 3,8 2,0 13,1 2,04 8,8 6,4 2,9

кукуруза на силос 0-20 12,5 2,01 7,1 6,8 2,4 16,2 2,39 9,7 7,0 2,9

20-40 9,6 1,02 4.7 4,5 1,6 9,5 1,31 7,1 7,1 2,0

севооборот:

яровая пшеница 0-20 21,5 3,38 11,5 6,9 4,8 25,4 3,95 14,5 7,4 5,4

20-40 14,7 2,55 8.7 4,6 2,9 16,2 2,55 10,1 6,7 3,6

кукуруза на силос 0-20 20,4 3,02 10,1 7,4 4,1 23,9 3,63 13,3 6,2 4,9

20-40 15,2 2,04 7,9 3,2 2,3 14,6 2,29 9,4 5,7 2,3

Культуры севооборота оказывали различное влияние на ФАП: • почва под зерновыми растениями существенно превосходит по активности ферментов почвы под пропашными. В бессменном пару (1967 г.) ферментативная активность понижена.

Аналогичные данные были получены на орошаемых сероземах под хлопчатником в хлопково-люцерново севообороте и монокультуре с 1945 года: в условиях плодосмена знзиматические процессы в почве протекают более интенсивно, чем под бессменными посевами. Безусловно, здесь решающую роль сыграл предшественникхлопчатника в севообороте -люцерна 2-то года жизни. Во-первых, люцерна обогащает почву ферментами, во-вторых - оставляет в почве большое количество пожнивных и корневых органических остатков.

Применение минеральных удобрений (Ы^Р^К,^) на сероземах под культуры севооборота и в беееметп?! IX посевах хлопчатника сглаживает одностороннее отрицательное влияние монокультуры на урожай.

Планировка орошаемых почв. Проблема повышения плодородия спланированных орошаемых земель требует изучения дифференцированного плодородия отдельных горизонтов почв и их смесей. Активность ферментов в данном случае может быть использована в качеству дополнительного диагностического показателя уровней плодородия поч-восмесей.

Исследования показали, что смеси горизонтов предгорнойтсмпо-кангтанопой почт.и но уровню плодородия и ферментативной активности распо ■ огатотся в следующий ряд. ЛВ>АС> А.ПОВС, т.е. ФАП сннжл-(^1ся при увеличении в почвосмеси доли нижних горизонтов (рис. 1). Примешивание к горизонту А горизонтов В и С вызывало уменьшение активности инвертазы на 10,8-41,5 %.

Д\я восстановления плодородия и ферментного потенциала смесей горизонтов темно-каштановой почвы до уровня исходного (естественного) состояния нами рекомендовано внесение бОт/га навоза и посев мио-голеттшхтрав (люцерна).

Техногенное загрязнете почвы. Развитие добывающих отрг слеЛ промышленности, добычи и переработки нефти, 1аза привод!гт к загрязнению обрабатываемых земель н как следствие г. ухудшению *<и1Чества продукции сельского хозяйства.

Нами были проведены наблюдения за изменение^ ферментативной активности почв Карачаганакского газоконденсатного месторождении! ,\ля установления 1ю:даожности использования знзиматггчсских тестов и | щ дна шестике загрязнения почв гажелмми металлами газокондеисат-нмх выбросов.

»V

VII )Х

»V VII IX

4

»У VII IX

-АВ; —АС ------ВС ------АБС

Рис. 1. Динамика ферментативной активности смесей генетических горизонтов темно-каштановой почвы в слое 0-20 см (среднее 1979-1980 г.г.)

5

1 - инвертаза;

2 - уреаза;

3-АТФ-аза; .4 - дегидрогеназа.

Исследования энзиматической активности темио-каштанавых почв ключевых участков, расположенных по направлению преобладающих ветров на расстоянии 1,2,5,10 и 40 км от объекта газопереработки УКПГ-16 и аварийной скважины №321, свидетельствуют о тенденции к инактивации энзимов за счетповышенной коцентрацин подвижного марганца в почве. Среди гидролаз наибольший эффект инактивации выражен у фосфатазы. Самые низкие показатели ее активности отмечены в почве с удалением о г объекта загрязнения в 1 и 2 км. Из оксидаз дегид1 эгеназа отличается более высокойчувствительностьюнатяжелыеметаллы, чем каталаза. Высокие концентрации подвижного марганца отрицательно повлияли и на общую биологическую активность почвы ("дыхание"). ! {аимеиынее количество выделенной углекислоты отмечено на ключевые участкахв 1-2 км удалении от истопника заг рязнения.

Рекультивация загрязненных почв путем применения экологичес- ■ ки безопасных систем удобрений и фитомелиорантов оказали положительное действие на их ферментативную активность. Все виды применяемых в опыте удобрений (минеральные, органические, органо-минераль-ные) стимулировали активную деятельность энзимов. При этом более эффективными были органические удобрения.

Наряду с удобрениями большое влияние на активизацию ферментативных процессов оказали фитомелиоранты, особенно смесь житняка с люцерной. Это обусловлено ризосферным эффектом люцерны.

МОДЕуХИРОВАНИЕ ФЕРМЕНТА ТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВ

В главе рассмотрены теоретические аспекты участия почвенных ферментов в процессах почвообразования и формирования плодородия почв Энзимы принимают участие в превращениях органогенных элементов, к окнслигельно-восстановительных процессах, определяют направлен не п интенсивность почвообразования, и контролируют эволюцию почвы.

Ст-томныи анализ ферментативной активности, в зависимости от ге< >к\нм<пических (орографические различия, почвообразующне породы, гидротерм!Гческий режим) и агроэкологических (биогенность, удобрения, состав фитоценоза, обработка, мелиорация и техногенное загрязнение) факторов позволил вскрыть механизмы создания ферментного ур> чтя почвы, интенсивности ферментативных процессов и их динамики

«Ч

зе

Сй 3 за ез

О

Е<

(О*

|и

•х

ш

Э о а сэ

ЭР,

□¡ж

I эР3

эРл

ВЛОК ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМО& (эр)

Т

гж

физиологический блок (Ф)

И

1 ФШ I—Ч~Фй1

ФПз

бЛОК ФЕРМЕНТНОГО ПОТЕНЦИАЛА П0Ч8Ы (ФП)

3]

-."блок ПОЧВЕННЫХ РЕЖИЛЛОВ (пр)

I

ЕШЧаШЧпШНпЮ Ш-ШЧаШ) Ш

. блок почвенных свойств .(пС)

X 1« а ю о

сс

5»

I

Агротехника Севообороты | пшиоовка Химические мелиорации Органические УДОБРЕНИЯ

ФИГОМЕЛИОРА ДНИ

АГРОМЕЛИОРАТИВН Ь|И БЛОК

Рис. 2. Агроэкологическая модель ферментативной активности почв агроценозов

Таблица 9.

Модель регулирования ферментативной активности зональных почв Казахстана

Почпы Площадь пашни, млн.га Ферментный потенциал почв естественных экосистем Основные педоэкологические факторылимитирующие ферментативную активность почв Агромелиоративные мероприятия, регулирующие ферментативную активность почв

Обогащенность ферментами

Имвор-таза Уреаза Фосфа-таэа Кага-лдза А«ид-ригена-

I 2 3 4 5 6 ? 8 9

Черноземы 31ичительный дефицит влаги. Снегозадержание;беэотв&льнля об-

обыкновенные 9.5 + X + + + Проявление ветровой,местами- работка с сохранением сгерни.тлу-

водной эроэии.Местами-солсн- бокое рыхление,способствующее

цеватость вочв,уплотнение. разрушению солонцового горизон-

Недостаток доступных форм та,внс-сеиие органических и мине-

азота и фосфора. ральных (№) удобрений.

Черноземы Резкий дефицит влдги.Прояв- Снегозадержание;задержаиие та-

южные 7.6 + + + X + ление ветровой эрозии.Распро- лых вод,сохракение стернилис-

странение солонцеватости тые и кулисные пары (16-18%),

почв,уплотнения, недостаток глубокая безотвальная вспашка,

доступных форм азота и фос- способствующая накоплению и

фора. сохранению влаги разрыхлению

солонцового горизонта;внесение

органических и минеральных

(ИР) удобрений а посев трав,

а в некоторых случаях и гипсо-

вание.

Продолжение таблицы 9.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Солонцы 0,8 X пеопр. + + Крайне неблагоприятные физико-химические и водно-физические свойства.Резкий дефицит влаги. Гипсование,эемлевание;глубокая па-алойная обработка; посев трав и внесение органичесхих и минеральных . (ЫР) удобрений.Снегозадержание.

Темно-кашта- Резкий дефицит влаги.Частая Снсгозадержание.-з&держание талых

новые п<г<свы + + X + салонцеватосгь.Недостаточная осгруктурекность.Недостаток подвижных фор азота и фосфора, реже - калия.Проявление ветровой эрозии. вод; сохра некие стерни,чистые пары (23-25%);лесополосы;безо<твальная вспашка;мелиорацкя солонцовых почв внесение органических и минеральных (ИР) удобрений;внедрение специальных почвозащитных севооборотов; сидераты.

Кащтаноеыз 5,3 + + - X - Очень резкий дефицит влаги.Час- Развитие орошения,глубокая вспашка,

ИОЧ8Ы та* солонцеватость-Недостаточная оструктуренносгь-Недостаток подвижных форм азота,фосфора, реже -калия.Проявление ветровой эрозии. способствующая разрыхлению солонцовых горизонтов,в отдельных случаях проведение химической и биологической мелиоращш,внесение органических и минеральных (МР) удобрений ; безотвальная обработка;сохранение стерни;полосное размещение зерновых культур с однолетними и многолетними травами.

Продолжение таблицы 9.

1 2 3 4 Л п в а

и ^о-нинга •¿7 4- -г- Крайний дефицит влаги.иы): о сое П г.-й аильягк- орошои ие;предупреждение

распространение солонцсл.ы : дочв. Недостаточная осгруктур«?нн н гь Недостаток. подвижных форм ь юта ц фосфора. вторичного засолания;ан».'сение органических и минеральных {Г^Р} удобре* ний ¡.остопет.ое углубление пехоты; Б.^есемис гипс.а;рихленне структурного тлтлт немного горизоита.удаление из пехотного горизонта продуктов обмена поглощенных основАКий;эемлевание пятен соАОКцов.при.менекие биомелиоре-цни (посев трав]

И^м-К- (IV чин 0.2 + | КрюЙииЙ дефицит влаги.Развитие Правильное орогоение.Глубокая вспаш-

-/лонцеаатости и засоления почв. Недостаток гумуса А^сгутшх форм азота и фосфора, ©структурность н ГЬти. ка, способствующая ры^\снию иллювиальных горкзонтов.проасдскив химической {гипсоъ^ние] к ОиоАогкч<гской(аоссв трав) ме^ораций.Устрой стьо коллекторами. сети, Внесение органических И минеральных |КР)удобре»ий.

1.9 + Значительный дефицит шсн.Рас про .прошение »одной эрозии,мес-тач« ^мйнистосгь;часто >тсудше- Пра1'.я\ь.ное орошение,севооборот с люцерн г>йлнес*ние оргвьическйх{на воз, бногчмус.солома) ч мииеральных^Р)

•| (х) - богатая. ( + ) - средняя, (-) - баднлл кие слруктуры.Низкое содержание удобрений.

........... ........ гучуса. азота, фосфора.

На основе системного подхода нами разработана базовая агроэко-логическая модель ферентативной активности почвы агроценоза (рис.2). Модель показывает зависимость ферментативной активности почвы от ее генетических свойств, процессов и режимов, а также мелиоративных приемов регулирования почвенного плодородия.

Она влючает 6 взаимосвязанных блоков. В качестве центрального блока взят блок ферментативного потенциала (ФП) почвы, который объединяет подблоки продуцирования (ФП,), иммобилизации (ФП2) и действия (ФП,) ферментов. С центральным блоком связаны блок экологических режимов (эР), физиологический блок (Ф), блок почвенных режимов (пР) и основных агрономических свойств почвы (пС). Особое место в данной моделиьзанимает агромелиоративный блок, компоненты которого конкретизированы нами в рабочей модели регулирования ферментативной активности основных типов и подтипов почв Казахстана. ' (табл. 9).

Пространственная привязка модели регулирования ФАП и выбор мероприятий по ее регулированию проведены на основе природо-поч-венного районирования территории Республики Казахстан. /

ОЦЕНКА ПЛОДОРОДИЯ И ДИАГНОСТИКИ ПОЧВ ПО ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ

Связь плодородия с ФАП устанавливалась в многолетних стационарных опытах, расположенных на предгорных темно- и лутово-кашта-новых почвах Заилийского Алатау. Коэфициенты простой корреляции (г—0,8334),945) свидетельствуют о весьма тесной связи между урожайностью сельскохозяйственных культур и активностью гидролитических ферментов. На основе корреляционных связей были разработаны многофакторные модели урожайности зерновых, пропашных культур и люцерны с включением показателей ФАП (табл. 10).

Для использования активности ферментов п качестве биодиагностического показателя классификации и диагностики были разработаны оценочные градации с учетом генетических особенностей почв. Среди изученных показателей наиболее характерной для биодиагностики почв явилась активность инвертазы. По результатам статистической обработки аналитических данных, нами установлены пределы колебания инвер-тазной активности, даюхцие возможность судить о наличии или отсутствии существенной разницымежду различными таксономич ее кими единицами почв (табл. 11).

Модели регрессии между урожайностью с.-х. культур и показателями фермегстативной активности почв

Актишюсть Корреляция Коэффициенты регрессии

ферментов (VI, X) (У2.Х) (УЗ.Х) У1 У2 УЗ

федгорш. |е лугово- каштановые по 4 ВЫ

ЪО 269.713 32.689

10 1.268 0.896

х! -Ипверта »а 513 .7 14 .250 Ы -955.220

-0.28а 0.393 0.108 и -2.059

х2 -Уреача .752 .634 .961 Ь2 103.35! 2782.244 62.717

0 627 0.Л92 0.967 12 1.975 2.059 5.451

хЗ -Фосфата:}<1 .(>-43 В38 ЗОЯ ЬЗ 441.051 . -3.890

-0.4.55 0.109 -0.305 13 2.329 -0.612

х4 -АТФапа Ь4

14

х5 -Каталаза .412 .099 -.195 Ь5 443.771

15 2.141

хб -^»гилрогенлэа Ь6

предгорные теммо-каштвновые почвы

<У4,Х) (У5,Х) (У6.Х) У4 У5 уа

ЬО 18.393 5.4! 5 8.259

10 2.527 1.39В 2.782

х! -Ижюртл'м 845 .920 .912 Ь1 0 997 1.122

0.506 О 384 0 844 П 2.758 3.882

х2 -Урол »л В 40 .560 .753 Ь2 4.135 -14.787

0.051 О 073 0 706 12 2.583 -3.7В7

ХЗ -ФоофгПАИ* 878 ЬЗ

-0.399 13

х4 -АТФ*г<а 1186 .1167 .945 Ь4 6 400 4.605 1.156

0.548 0.352 0.363 14 3 670 2.338 2.127

х г» -Кнтвлача 470 50В .028 Ь5 -3.507 0.378

0416 0.1 4'» 0.364 15 -2.312 2.432

хб -Дегидроге- 63.1 .046 .775 Ь6

нала 0.101 0.202 0.240 (6

К р и т г р ии к а ч ост"« моделей ( о г р 0 г с И и

VI У2 УЗ У4 У5 У6

Д<*Т«'рмт»<Щ»»>1 13 0 420 0 497 0 (185 0 871 0 903 0 9«8

Ошибки оценки к вЯ 433 36.638 11.211 3.109 '2.880 0.830

Отнотоит» Р 3.903 350.566 16.522 23.687 47.961 57.236

Критерий 11 3 189 1 443 1.284 0.712 2.448 2 73В

Стнтнстикл и Ч 481 ,6010 4.734 9.450 7.936 5.203

ЛпиЧ'-иин ипрмых ки н|>фнцн»чпоп корроля11ни н')чнн«и)тт:я с: дгч ятичпой точки.ч-тных - I" нулн И ДСОПИ'ИЮИ ТОЧКИ И ( риках <• СНМППЛЛМИ Ь И I укянаиы Ь'КО »ффИЦМ'ЧГГЫ

р<ч-рогсми и их 1-критории Стмодоим.

У), У'ЛУЗ. У1Л 5» - \ р<>ж»1йн<н"И.» н и/»м. соотвси тиоиио, кукуручы ив силос, суданской •|р»ИИ.1. МИЦгрНМ /I ,'<1 П1Дг! *ИЧНИ). (ГШМОЙ шиомииы, яропого нчмоия и яровой пчм иицы.

Градация для диагностики зональных почв Казахстана по активности инвертазы (п= 11-33)

Типы почв Подтипы почв Активность инвертазы,мг глюкозы на 1 г почвы

пределы М± ш М±Ип (Р=0.05)

« р звиишше по' ты

Черноземы: обыкновенные 30-40 32,0 ±1,6 28,4-35,6 17,5

южные 25-30 27,9±21 23,2-32,6 24,7

каштановые: темно-каштановые 20-25 22,8±1,4 19,7-25,9 21,1

каштановые 15-20 18,1 ±1,5 14,8-21,4 28,0

светло-кашта-

новые 10-15 12,7=ЫД 10,3-15,1 28,3

бурые пустын-

гше 5-10 7,6*0,0 6,3-8,9 27,0

• j "ориые почт 1ы

Черноземы обыкновенный 40-50 47,3 А 2,4 44,3-50,3 2,8

каштановые: темно-каштано- 25-36 29,9 ± 1,7 27,8-32,0 3,2

вые

светло-кашта-

нопые 16-25 20,8 =ь 1,8 18,6-23,0 4,7

■. ^ n

ВЫВОДЫ

1. Ферментный потенциал формируется в соответствии с горизонтальной и вертикальной зональностями почв Республики Казахстан, их генетическими особенностями и плодородием. Зональные почвы отличаются между собой не только по активности, но и по направленности протекания энзиматических процессов.

2. Максимальная активностьгидролитических ферментоь 'нвер-тазы. уреазы.фосфатазы.АТФазы) идегидрогеназынафонеумеренной активности катллазы установленав черноае.чах В каштановых и бурых почвах наблюдается снижение активности ггдролаэ и дегидрогеназы при высокой активности каталазы. В серых лесных почвах происходит резкое имгнбнрованив окендоредуктаззга фсн*гумереннойактивности гидролаз.

3. Интразональные засоленные почвы по энзиматическойактивности значительно отличаются от зональных. Ферментативная активность в них лимитируется высоким содержанием водорастворимых солей, содержанием поглощенного натрия, щелочностью. Лугово-степные солонцы Северного Казахстана отличаются повышенной активностью дегидрогеназ, играющих существенную роль в их формировании.

4 Влияние климата и растительности проявляется не только в зональном, но и в сезонном аспекте. Тип сезонной динамики ФАП определяется количеством и распределением осадков в течение вегетационного периода, а также температурными условиями.

5. Благоприятные условия почвообразования северного склона Занлийского Алатау способствовали формированию повышенной ферментативной активности в горных почвах по сравнению с их равнинными аналогами.

В почвах вертикального ряда максимальная напряженность ферментативных процессов установлена в горных черноземах. При движении от черноземов к сероземам происходит спад ферментного потенциала. шгтрифпкациониой способности и интенсивности "дыхания" почв.

6. Формирование и функционирование ферментативного потенциала определяется основными генетическими свойствами почв (содержание гумуса, общего азота, валового фосфора, механический состав, сумма и состав not лощен пых оснований, реакция почвенного раствора, .. карбонатность) Эга генетическаясопряженностьферментного потенциала с условиями почвообразования является принципиальной о<ноп> n'i диагностики почв по показателям ферментативной активности.

7. Массовая распашка земель без применения удобрений, отсутст-' вии севооборотов приводит к снижению ФАП. Научно-обоснованные зональные системы земледелия, оптимизируя компонентный состав, агрофизические и химические свойства почв, оказывают существенное влияние на продуцирование, иммобилизацию и действие ферментов.

8. Влияние удобрений на ФАП зависит от вида, доз их внесения и соотношения в них питательных элементов. Установлено, что органические удобрения более эффективны, чем минеральные, которые по степени воздействия на энзиматические процессы располагаются в ряд: навоз=биогумус>солома>гумат натрия.

9. В равнинных и горных почвах оптимальные нормы минеральных удобрений усиливают интенсивность "дыхания" и активизируют ферментативные процессы. Азотные удобрения - активизируют уреазу, фосфатазу, фосфорно-калийные и полные (NPK) - инвертазу, фосфата-зу, АТФазу. При высокой обеспеченности почв подвижными формами азота и фосфора дополнительное внесение их в почву с минеральными удобрениями ингибирует уреазу и фосфатазу. Внесение минеральных удобрений подавляет активность каталазы.

10. На формирование ферментного потенциала почв большое влияние оказывает состав фитоценоза агроэкосистемы. Наиболее высокий уровень ФАП установлен под многолетними тралами (особенно люцерной 2 года жизни), за ними идут зерновые и пропашные культуры. Активность гидролаз в почвах полей севооборота выше, чем tía бессменных посевах.

> 1. Обработка является одним из условий регулирования фермен-татшшой активности почвы. Почвозащитная система обработки черноземов, каштановых почв и богарных сероземов обеспечивает рост ферментного потенциала. Наибольший эффект активизации ферментов установлен при ялоскорезной обработке почвы под 2-ой пшеницей после пара.

12. Мелиорация солончаков (промывка от солей и опреснительные режимы орошения 85% от НВ) способствует активизации ферментов почвы.

13. При планировке орошаемых земель активность ферментов рекомендуется использовать в качество дополнительного показателя уровней плодородияпочвосмеси. Смеси гептических горизонтов почв (поч-во<;меси) по'активности ферментов располагаются в следующий убывающий ряд: АВ>АС>АВС>ВС.

14. Техногенное загрязнение темно-каштановых почв Западного

Казахстана вызывает ингнбирование энзимов. Среди гилролаз наибольшая инактивация выражена у фосфатазы. Из оксидаз повышенной чувствительностью к тяжелым металлам отличается дегидрогеназа. При рекультивации техногенно-загрязненных почв наблюдается повышение ферментативной активности почв.

15. Почвенные ферменты, учавствуя в наиболее важнейших биогеохимических превращениях недоступных элементов питания в доступные, а также в почвенных окислительно-восстановительных про .ессах, определикп1 направление и интенсивность почвообразовательного процесса, формирование плодородия почв и контролируют эволюцию почвы. Степень выраженности и направленность ферментативных процессов обусловлены зональными факторами почвообразования.

!Н Разработаны регрессионные модели формирования ферментативной активности зональных, интразональных и горных почв РК, в которые вошли наиболее важные показатели химического состава почв. Адекватность полученных уравнений проверена и подтверждена высокими значениями критериев качества моделей регрессии.

17. На основе системного анализа ферментативной активности, учитывающего состав почв, их свойства и режимы, биогеоклиматичес-кие и антропогенные факторы, разработана базовая агроэкологическая модель ферментативной активности почв агроценозов.

10. Нал1пие высокой коррелятивной связи между ФАП, условиями и алиментами плодородия почв и урожайностью сельскохозяйственных культур позволяет теоретически обосновать оптимальные дозы вносимых удобрений, схемы севооборотов, системы обработки и мелиорации почв н другие факторы расширенного воспроизводства плодородия.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для комплексной оценки эффективности систем удобрений,

цротехническнх и мелиоративных приемов, их влияния на биологические показатели плодородия почв, а также для диагностики почв и их тлодородия рекомендована в качестве теста инвертаэная активность -нучв. По активностиинвертазы (мг глюкозы иа 1 гпочвы) предложена :ледующая градация диагностики зональных равнинных почв РК: 5-10 -">ур7,1е пустынные почвы. 10-15- светло-каигтлновые; 15-20 - к.иигано-Ц.1С, 20-25 -темно-каштановые почны 25-30- южинечернп-ч-мы, ЗО -К) обыкновенные черноземы. Для диагностики горных почв За и.1\ий--кого Алатау [Рекомендуетея: 10-15 - обыкновенные Сероземы; 16-25 -

светло-каштановые; 25-35 -темно-каштановые почвы; 40-50 мг - горные черноземы.

2. На основе установленных факторов, лимитирующих ферментативную активность зональных пахотных почв Казахстана и в соответствии с уровнем ферментного потенциала целинных их аналогов предложена модель регулирования ФАП. Она включает систему мероприятий по активизации действия ферментов: влагонакопление, орошение, плоскорезная обработка почвы с оставлением стерни, научно-обоснованные нормы внесения орган ических и минеральных (ЫР) удобрений, введение севооборотов с бобовыми культурами.

3. Д>ш восстановления плодородия и повышения уровня ферментного потенциала смесей генетических горизонтов при капитальной планировке предгорной темно-каштановой почвы рекомендуется эффективная доза навоза (бОт/га) и посев многолетних трав (люцерна).

4. Акгивностьфосфатазыидегидрогеназыпредлагается использовать для оценки степени загрязнения почв тяжелыми металлами, в частности подвижным марганцем.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Тазабеков'Г.Т., Елемесов Ж.Е., Тазабекова Е.Т. Плодородие смешанных горизонтов предгорной темно-каштановой почвы Заилийского Алатау// Почвоведение, 1979.-№12.-с.94-100.

2. Тазабекова Е.Т. Последействие на активность фермента инверта зы смеси горизонтов//В кн.: Пути повышения продуктивности земледелия и почвенного плодородия и задачи географической сети опытов с удобрениями в XI пятилетки.М„ 1980.-с.47-48.

3. Тазабекова Е.Т. Прогнозирование плодородия почв по активное ти инвертазы//В кн.: Вопросы теории и практики повышения плодородия почв.М., 198I.-c.27-29.

1 4. Тазабекова Е.Т. Ферментативная активность темно-серых лесны почв Заилийского Алатау//В кн.; Актуальные проблемы лесного хозяйст ва Казахстана. Алма-Ата, 1981 .-с. 18-21.

5. Тазабакод Т.Т., Тазабекова Е.Т. Окультуривание почв иурожай/ .' /Сельское хозяйство Казахстана, 1981 .-N9 4.-с. 15-16.

6. Тазабекова Е.Т., Тазабеков Т.Т., Гнездилова Л.П., Марченко В.Ф Биологическая активность генетических горизонтови их смесей предгорных темно-каштановыхпочвАлма-Атга»скойо6ласти//Матер11алы

тятой республиканской конференции почвоведов Казахстана. А\ма-Ата,

1982а.-с.23-24.

7.Тазабекова Е.Т. Диагностика типов почв по активности ферментов //Материалы пятой республиканской конференции почвоведов <азахстана Алма-Ата, 1982 б.-с.70-71.

8. ТазабековаЕ.Т Ферментативная активность и плодородие смеси •орнзош .в предгорнойтемно-капггановойпочвы//Доклады ВАСХНИЛ, IU82b.-Ns¡ У.-с.46-47.

9. Т.-1забекова Е.Т. Биологическая активность почв Заилнйского Yviiay: Льтореф дис.... канд с. -х. наук.-Алма-Ата, 1982г.-24с.

10. ТазабековТ.Т., ТазабековаЕ.Т. Моделирование почвенного 1лодиридия//В гл.- Пушповышения плодородии почв земледельческой юнынре.д1 ирий loi ail юго-востока Казахстана. Алма-Ата, 19НЗ а.-с.3-13

11. Тазабекова Е.Т. Изменение биологической активности темно-<аштановых почв Заилнйского Алатау при ихокультуривании//В кн.: Туги повышения плодородия почв земледельческой зоны предгорий юга i юго-востока Казахстана. Алма-Ата, 1933 б.-с. 10-15.

12. Тазабекова Е.Т. Гумус и биологическая активность смесей гене-гических горизонтов предгорных темно-каштановых почв Заилнйского \латау//В сборнике докладов VII международного симпоз1гума "Доклады > гумусе". Прага, 1983в -с.349-350.

i л Тазабекова Е.Т. Влияние длительного применения удобрений н,ч т'-юло! ическую активность почв Ка.чахстана//В кл.: Проблемы ннтегк и-(шкацип земледелия в Казахстане. Алма-Ата, 198.S а.-е..51-53¡о

14. Та.забеков Г Т., Тазабекова Е.Т. Влияние окультуривания на апологическую акт! шностьпочв Заилнйского Алатау//Почвоведение, 1985б.-№ 5 -с 78-87.

15. Т азабекова Е.Т. Диагностика почв Заилнйского Алатау по ак-гивностнфермонтов//Тезисы докладов Всесоюзного съезда микробноло-•ов. Алма-Ата, 1985в.-с.90.

16. Тазабеков Т Т., Рубиниггейн М.И., Тазабекова Е Т. Биологическая активность почв Заилнйского Алатау//Почвоведенне, 198(5 a.-Nï2-:.63-72.

17. ТазабековаЕ.Т. Ферментативная активность серых лесных почв Казахстана//Вестник с.-х. науки Казахстана. 1986 б.-Nu 6.

18. Та забеков Т Т., Тазабекова Е.Т. Биологическая диагностика мишшшх и горных почв Казахстана по активности ферментов//!! кн.: Рекомендации по законченным научно-исследовательским работам за XI пятилетку. КазСХИ. Алма-Ата, 1987а.-с 7-9.

19. Тазабеков Т.Т., Тазабекова Е.Т. Ферментативная активность почв предгорий при их планировке//В кн.: Рекомендации по законченным научно-исследовательским работам за XI пятилетку. КазСХИ. Алма-Ата, 19B7 6.-c.9-11.

20 Тазабекова Е.Т. Биологические аспекты окультуривания ночв//В кн.: Рекомендации но материалам научно-исследовательских работ, предлагаемых к внедрению к сельскохозяйственное производство. Алма-Ата, 1ЭВ7в.-с.15.

21. Тазабеков T.T., Басибеков B.C., Тазабекова Е.Т. Изменение биологической активности светло-каштановых почв при применении удоб-рений//В кн.: Влияние удобрений наурожай и плодородие почв » орошаемой зоне. Алма-Ата, 1988.-C.100-Í08.

22. Тазабекова Е.Т. Влияние минеральных удобрений на биологическую активность светлых сероземов// В сб.: Вклад молодых ученых и специалистов в интенсификацию с.-х. производства. Алма-Ата, 1989 а.-

23. Тазабекова Е.Т. К вопросу о влиянии удобрений на биологическую активность почв.//Материалы научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава. КазСХИ. Алма-Ата, 1989 б,-с.8-10.

24. Тазабеков Т.Т., Тазабекова Е.Т., Калдыбаев С., Куандыкова А. Биологическая окти вность лугов ых солончаков предгорий Заилийского Алатау при ИХ мелиорации//В кн.: Мелиорация почв земледельческой зоны предгорий юго-востока Казахстана. Алма-Ата, 1990.-C.33-42,

25. Тазабекова Е.Т., Бектемиров А. Биологическая активность темно-каштановых почв Восточного Казахстана на фоне органических удоб-рениА//МйТор«алы научно-практической конференции профессорско-преподаттельского состава и аспирантов. КазСХИ. Алма-Ата, 1990.-е.18-W.

26. Тазабекова Е.Т. Биологическая активность почв в условиях аэротехиогенного загрязнения// Материалы научно-практической конференции профессорко-преподавательского состава и аспирантов. КазСХИ. Алма-Ата, 1992.-с.49-50.

27. Тазабекова Е.Т. Биологическая активность почв в условиях альтернативного земледелия//Материалы научно-практической конференции молодых уненых и специалистов содружества независимых госу-

.i^ipcni. Алма-Ата, 1992.-е. 16-19.

ч 28. Тазабеков Т.Т., Тазабекова Е.Т. Толковый словарь по почвоведению па казахском языке (в соавт.) Алма-Ата: Рауан, 1993.-446 с.

2S}. Тазабеков Т.Т., Тазабекова ЕЛ-. Орысша-казакша топрактану

тусшдфме создц-i. Русско-казахский словарьпочвоввдческихтерминои. -Алматы: Ана tiaí, 1094 а,-198 с.

30. Тазабеков Т.Т., Тазабекова Е.Т. Непрерывная экологическая подготовка кадров.//Н кн.: Tork Devletierí azasinda 2. ilmi isbirligi konfer-ansi. 26-29 Haziran, 1993, Almati, Kazakistan.-p. 169-170.

31. Тазабекова E Т., Киснков К.Ш., Нургалиев M.K. Агроэкологи-чеекае состояние агрофитоценозов зоны КГКМ//Сборник статей научно-практической конференции КазСХИ. Алматы, 1Э93.-С.24-25.

32 Тазабекова Е Т. Биодиагностика продуктивности лесса//! (овос-ти науки Казахстана. Алматы, 1994 а.-вып.4.-с.31 -33,

33. Тазабекова Е.Т, Биологическая активностьтемно-хаштштовых почв в условия* «три! ехногьннш u aai pji4iiotiUJt//n IUI.: Экологические Проблемы применения удобрений и ВиСИроизГЮДСТВО П0ЧТ!р1шсгп п V\\0-родия. Алматы, 1994 б.-с.52-63.

34. Тазабекова Е.Т. Ферментативная активностькаштанапых почв республики Казахстан// Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана, 1994.-Na 12.-С.54-59.

35. Тазабекова Е.Т. Ферментативная активность черноземов Республики Казахстан//Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. 1995 a.-N«2.-c.38-50,

36. Тазабекова Е.Т. Ферментативная активность бурых почв Республик и Казахстан//Ве(.тник сельскохозяйственной науки Казахстана, 19"')о -Nu 3.-с.45-50.

37. Тазабекова Е.Т. Фермент лтипная активность солонцов Республики Качахетан//Вестнпк сельскохозяйственной науки Казахстана, 199-5 n.-N'-'ti.-c.

38. Та шбекона Е.Т. Ферментс.'р//3<фле, 1995 г.-Na 2.-е. 14.

39 Тазабекова Е.Т. Биодиагностика почт» методом ферментативных реакций (и печати)//! 1зв. ¡ IAH PK, 1995 .-Nu 2.

40. Tazabekov T.T., Rubmshteln M.I.,Tazab<äkova Е.Т. The biological

ac tivity of Zailysky Aiatau's Roils/ZSoil. Sei., 1986.-v.3.-p.45.

Тазабекова ЕркинТкпепбай кызы Казахстан рсспубликаситопырактарыньщфермснтптос белсендшш жене оны ретгеу

03.00.27 - топырактану Диссертация ...биологиялыкгылымдардокторына

V

Топырак кунарлыгы мен ауылшаруашылык дакылдары ошмж котсруде биологаялыкпроцестерднролхзор.Олардыудетстнщерге/катализаторлар/ ферменттержатады. Энзимдер/фсрментгер/топырак-куралу проиесжш багыты х!сн каркынын айыктайды, сондай-ак топырактар дамуы /эволюция/ мен кунарлыгы децгейше ы к. палы улкен.

Республикатерриториясынынксндт.топырактарьшынортурлипп.олар-дыцферментгпк белее пд!лт/сол зерттелгеш жоне оган агроэкологиялык жагдайлардьщтипзетш зор осер1 дисссртациялык жумыстьщ акту альдыгын аиыктады.

Автор б1рцш1 аймактык жоне шш аймактык Республика топырактарыньщ ферме»ггпк белсендшгше ж у й с л 1 - э к о л о п ¡я л ик тал д ау жасаган. Тепе к.урлыктаферменгг1к потенциалдыц/кор/калиптаеум сшик /колденен/, ал таулы облыста-тж /бшкл к/ ай мак,тыл ык зандыл ыгына багынган.

Гидролитикалык жоне депщрв^ашаферменттершщ си жогары белее щи лш кара топыракта табыл гаи. Тепежерде одан оцтуст&ке /караконыр жоне копир топырактарга/ жылжыган, ал таулы жерде абсолюгпк бн'нстпс томендеген сайыл ферме1птпкбслссндшк-тст0мендс1щ1. Каталазыныцен бшк белсендшп кунпрт караконыр топыраккатон. Тепе курльгк топырактарына Караганда, тау топырактары котериш энзимдж белсендшп мен сылатгалады. Ферментпк процестердщ багыты жэне каркьпгы жагьшан ¡шк| аймактык /сортавданган/топырактардын, нагыз аймактылардан б1раз айырмаеы бар. Тспспк жоне таулык К,азакстан топырактарыньщ фермепгпк патенциялы /коры/аныкталган, сондай-ак инвертазабелсендшпне карай топырак биодиагностикасыньщ / бноаныктау / топтауы / градация / усынылган. Топырак кунарлыгын котеругс арналган агротехникалык, агрохн-миялыкжоне мелиоратштк шаралардыц ферментпк бслсендшккс тнпзетш ыКпалызсрттслген.Мянералдык.жоне оргакикалыктынайткыштардынттмд! /оптималды/ нормалары, топырак коргаушы ондеу >:<уйес1 мен ауыепалы епстерд» нгеру ферментпк процсстсрд) удетуге оеер етсд1. Топыракты ауыр

металдармен /марганец/ ластау ферментт!к проиеетерд^басады. Агроцено>,! ¡к гопмрактардьщфермецгпк белс€(1дшпнщ1с0риятл нп:юэколШйялыг;жоне KI' uni и i тш;ьфает;фи!1ицферменгпк бслссндшпнщ жумисшк.модс.г'здер!

ласалды.

Топ ¡.i рак ri.it! фермснгпкбслсе11Д1Л1пониц к\н1'р.!1ь1лмк,элементтер1ме1! аулшаруашылык дак.мл дар ошмдшп араст.пща тагьп баклатлс /к ерреляцня/ бары табмлган.

Tazabekova ErkJn Tlepbayevna.

Enzyme activity in soils of Republic of Kazakhstan and ways of its regulation.

03.00.27-Soil Science.

Dissertation... of Doctor of Biology.

In increasing the fertility of soils and yields of agricultural crops the chemical processes with ferments play the important role. Soil enzymes determine the direction and intensity of soil formation process, they control evolution of soil, and degree of its fertility.

The great territory of Kazakhstan, variety of plain and mountain soils, poorstudyof their enzyme activity, the influence of agro-ecological factors have determined the actual significance of the dissertation thesis.

The systematic-ecological analysis of enzyme activity of zone and interzone types of soils in Kazakhstan were carred ou t by the author for the first time. On the plain the formation of enzyme potential takes place according to the law of horizontal zonation, but in the mountains it takes place according to the law of vertical zonation. The maximum degree of hydrolytic enzymes'activity and of dehydrogenases is set in black soils (chemozyoin). In more souther types of soils of ecosystems (chestnut soils, brown and grey soils) the enzyme activity is reduced. The maximal activity of catalyze occurs in dark-chestnut soils. Mountain soils are characterized by increazing of enzime activity in copmarisonwitli their plain analogues. Intrazone (salted) soils are different from the zone ones in intensivity and direction of enzyme processes. The enzyme potential of plain soils and mountain soils of Kazakhstan, is set up and gradations for their biodiagnostics In invertase activity are worked out. The influence of agrotechnical, agrochemical and reclamation actions, increasing of the soil fertility on their enzyme activity is studied. Optimal dozes of mineral and organic fertilizers, soilprotecting system of soil cultivation, rotations promote the activization of enzyme processes.

Soil pollution with heavy metals (Mn) supress the enzyme activity.

The theoretical agroecological model of enzyme soil actiity of agrocenosis and working model of enzyme activity of the main types and sub types of Kazakhstan soils.

The correlation of enzyme activity with fertility and yeild capacity of agricultural crops* indicators is revealed.