Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

МИКРОБНАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ГЛИКОПОЛИМЕРОВ В ИНТЕНСИВНО ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ ПОЧВАХ

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "МИКРОБНАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ГЛИКОПОЛИМЕРОВ В ИНТЕНСИВНО ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ ПОЧВАХ"

Л-293Ч0

ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ АКАДЕМИЯ НАУК УССР ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ И ВИРУСОЛОГИИ _ им. Д. К. ЗАБОЛОТНОГО - ,

На правах рукописи^

ИУТИНСКАЯ Галина Александровна

579.64:631.46

МИКРОБНАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ГЛИКОПОЛИМЕРОВ В ИНТЕНСИВНО ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ ПОЧВАХ

(03.00.07 — микробиология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических иаук

КИЕВ— 1989

Работа выполнена в Институтемикробиологии я вирусологи • ■ ш. Д.К.За<5олотного АН УССР •

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, прсфеосор " ИЛ .ЗАХАРОВА ,

_ доктор биологических наук» профессор

Д.Г.ЗШШЦЕВ .....

доктор биологических наук, профессор

в.т.шда;

Ведущая организация: Всесоюзный научно-исследовательский

: институт сельскохозяйственной микробиологии, г. Ленинград

Зашита состоится 1989 гада в ¿/ чао

яа заседании сдеаоализярованного Совета Д 016.06.01 при Институте микробиологии и вирусологйд имЛЛС.Заболотного АН УССР по адресу: 252127. ЮТ, Кявв-143,'ул, Заболотного, .154.

С диссертацией мсжяо озк.лкошться в библиотеке Института микро-йяа-огяии вирусологии ¿.К-Заболоткого АН УССР,-

Хишн /6 - 1989 г.

Автореферат диссертации . ^бсдан

. Ученый секретарь специализированного совета -. ,

кандидат биологических лаук - Э.АЛЮВМШСО

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИЗШа РАБОШ

' . * . ритуальность проблемы. Охрана почв а всемерное повышение их плодородия являются в настоящее время проблемами общегосударственного .зваченш. Решение икс вязано с разработкой к внедрением научно-обоснованных систем земледелия.

В аридных зонах необходимым условием получения высоких урожаев сельскохозяйственных'культур является орошение. Однако интенсивный вынос с урожаем питательных элементов оказывает существенное влияние на гумусное ооетояние И-плодородие почв.

Устойчивость почвы как .системы, уровень ее плодородия во многом зависят от сбалансированности процессов синтеза а деструкции почвенного органического вещества и отдельных его компонентов. ' Активным компонентом органического вещества почвы являются углеводы. Они являются структурными единицами периферических цепей и даже ядерных компонентов гтчусовых соединений /Кононова, 1963¡Драгунов, Высоцкая, 1953; Р1а1е et о1., 1975» Науеа, 1984 /. Кроме того, углеводы участвуют в образовании водопрочной структуры почвы, выполняют важные трофические и ваергатическяе функции. Следова- . тельно, вопроси трансформации углеводов'тесно связаны о проблемами плодородия почвы и экологической устойчивости агроценозов. .

Основной источник углеводов, попадающих в почву - это растительные остатки, в составе которых преобладают полисахариды: целлюлоза, крахмал, пектин, гешцеллшоэа. Их биохимические превра--. щения в почве тесно связаны с жизнедеятельностью микроорганизмов, синтезом ими вторичных микробных метаболитов,' в том числе и экэо-полисахаридов. . ,

Изучению разложения растительных полисахаридов посвящено . большое количество работ. В то же время, сведения о трансформации микробных полисахаридов в п^цва ^^{^отнсленни и противоре-

. ЬИ-.ЛКЭ;ска

им кда сеп,еш*з!в'.тата.акщцня

4Г I. в^ Тп ЯяаяЧщ,

чивы. По данным 1Укерта о еоавт, /Cuokert et al., 1977 Â Ласика И Кофановвй /Lasik, Kofanova, 1971 / кислые и нейтральные экзопо-лясахардцы разлагаются в почве в течение 10-20сут, в работах Мартина /Martin, 1971/. Чезира, с соавт. /w.cheahir«, 1979 / показано, что я а более поздние сроки (£0-90 сут) в почве можно обнаружить внесенные полисахариды. -

Однако экологическая роль микробных полисахаридов в почве остается до настоящего времени невыясненной. В частности, нет сведений об их синтезе.и накоплении, влиянии на'микробные сообщества, взаимодействии о хуыусовими,веществами, не определена специфика трансформации гликололимеров в почвах, интенсивно испольэуемыхв ' сельском хозяйстве. Поэтому изучение теологической роли микробных . полисахаридов, процесса их трансформации, в почве важно для выяснения теоретических аспектов формирования почвенного плодородия, что приобретает особую актуальность в связи с обострившейся про-' блемой сохранения земель.

Цель И задачи исп^ят^ряцид. Ila.irt.ti яяшиг илгутгйлатгипий rtu.itA -■'. изучение микрофлоры интенсивно возделываемых поте и основных закономерностей трансформации в них кшсополимеров. В связи с по- : ставленной целью в задачи исследований входило;

- изучение микрофлоры и минералнзационных процессов в почвах при кх интенсивном сельскохозяйственном использовании; :

- исследование качественного состава гучуса и углеводного фопша почв разных типов;

- изучение синтеза экэополисахаридов естественными ассоциациями почвенных микроорганизмов;

- изучение процессов дэструкцки разных полисахаридов микрофлорой "и почвенными ферментами;.

- исследование качественных изменений гумуса и расчет баланса ор--

гааического углерода при обогащении почвы углеводами;

- определение биоэнергетических характеристик трансформация полисахаридов в почве. . - :

■ Основкце ж^ложанид,. цдтрше выкосятся нз.'дацрту. Интенсивная система эвмдаделия оказывает существенное влияние на микрофлору и гумуское состояние почв. В микробных сообществах дда^ тельно орошавши почв активизируется развитие микрофлоры, участвующей в иинерализационных процессах, увеличивается доля оляго-трофяых и педотрофныг микроорганизмов, возрастает;численность микроорганизмов-деструкторов углеводных биополимеров. При орошении возрастает степень хтмий^икацяк органического вещества почв, уменьшается обогашеняость отдельных груш гумуса углеводными компонентами. В длительно орошаемых почвах при бессменном возделывания озимой пшеница и под затопляемой культурой риса в составе гумусовых соединений увеличивается дола фульвокислот, возрастает подвижность органического вещества.

В почвах юга Украины широко распространены микроорганизмы, продуцирующие экзополисахариды. Наиболее высокой потенциальной' способностью к синтезу внеклеточных полисахаридов характеризуются микробные ассоциации тедао-катта новой почвы. Микробные полисахарида, наряду,с растительными подвергаются деструкции поч- •. венными микроорганизмами я ферментами, взаимодействуйт е гуму- '

совыми соединениями* Утилизация глияополимеров в почве сопро-

- -. - п * - ■■ * \ воядается увеличением численности и'биомассы микроорганизмов,

повышением их метаболической активности, усилением иинерализационных процессов. Микробные полисахариды оказывают влияние на ферментный потенциал почвы, способствуют синтезу специфичных ■ карйогидрээ. Благодаря относительной устойчивости этяг биополимеров к микробное разложению, способности к адсорбция н коми-

лексообразованию они участвуют в стабилизация запасов почвенных углеводов, создают биопротекторный эффект по отношению к хтмино-вым кислотам. Микробные полисахариды способствуют закреплению энергии в биомассе микроорганизмов и гумусовых соединениях почвы.

Научная новизна.Подучены данные о специфике развития микрофлоры я состояния органического вещества основных типов почв юга Украины¿испытывающих интенсивное антропогенное воздействие.Впер- -вые. с пшощью множественного регрессионного анализа-описана заве- . . симость. между численность» микроорганизмов основных эколого-трсфи-ческих групп, количеством и качественным составом- гумуса. . . . Впервые получена количественная характеристика процессов синтеза и деструкции в почве полисахаридов микробного происхождения. Изучены кинетические и стехиометряческие показатели роста микроорганизмов в почве при потреблении различных углеводных субстратов.

Получены новые данные об активности ферментативного разлете--вея микробных полисахаридов в почве. Разработана новая методика определения активности разложения микробных полисахаридов почвенными ферментами, выявлены карбогядразы бактериального глюкана,глю-^ * 4

кшвннана и маинаяа, определены их кинетические константы.

Пелучены новые.данные об изменениях, происходящих в гумусе, почвы и ее углеводная фонде при трансформации микробных полисахаридов. Значительно расширены представления об экологической роли микробных полисахаридов в почве, в частности, описано новое свойство этих биополимеров - способность взаимодействовать о алифати-^ чесвимд цепочками гуминовых кислот и тал самым создавать биопро- . текторный эффект, играющий существенную роль в формировании положительного гумусового баланса почвы.

Впервые получены данные, характеризующие энергетику процесса трансформации гликополнмеров в почве.

Працуи^суая значимое«, марта- Результаты исследований были использованы для научного обоснования практических рекомендаций, направленных на сохранение и повышение плодородия аочв в условиях интенсивного сельскохозяйственного производства, В чаотности, были разработаны "Рекомендации но режиму орошения седьокогозяйст- ; венных культур с учетом микробиологического состояния почв Украины" и "Методические рекомендации во основным приемам освоения -Нижк едн епровскох песков .под орошаемое кормопроизводство".

Экономический эффект нх внедрения* в хозяйствах пвдоЯ зоны ,. составил I млн. 45 тыс. руб (1984-19В7 гг.).

Цагериалы диссертации могут быть использованы в биогеоцано-логии при моделировании круговорота углерода. -.'.>■■■■

В практику микробиологических исследование рекомендована методика определения активности в почва гддролаз иикробнах полисахаридов.

Дпробапяя работы. Основные положения диссертация 6еяд доложены на Республиканском симпозиуме "Микробные сообщества и их функционирование в почва" /Чернигов, 1979/, Республиканское конференции "Структура и функции микробных сообществ почв о различной-антропогенной нагрузкой" /Чернигов, 1981/, Республиканском семинаре "Методические вопроси экологии почвенных микроорганизмов" /Киев, 1983/, У1 съезде Украинского микробиологического общества. Донецк,

!984/> Всесоюзном семинаре "Закономерноети роста микроорганизмов* ■ /

/Цртцино, .1983/, Всесоюзной научно-практической конференции "Ос-' вовные направления исследований, обеспечивающих повышение эффав-тквности использования орошаемых земель" /Херсон, 1984/» П Всесоюзной научной конференции "Результаты и перспективы яаучвых исследований микробных полисахаридов" /Ленинград, 1984/, Республиканской конференций "Пути повышения эффективности факторов ян-

тенеифакэши сельскохозяйственного производства /^орейкипшео, , 1986/, Всесоюзной конференции "Биосинтез вторичных метаболитов" /Йущино* 1987/, Ш Всесоюзной конференции "Биодинамика почв" /Таллин, 1988/, УП Международном симпозиуме "Гумус и растение" /Прага, ЧССР, 1983/, Международном симпозиуме "Взаимоотношения между микроорганизмами и растениями в почве" Дибида ,ЧССР ,198?/. .

Публикации. По теме диссертации опубликовано 53 работы, в . том числа 2 монографии (в соавторстве): "Освоение малопродуктивных песчаных почв" Диев, 1986/ и "Почвенные микроорганизмы и интенсивное землепользование" /Киев, 1988/.

СТР"Ш7РЗ Ч «Ж9М р^УГЧ- Диссертация состоят.из введения, обзора литературы, 6 глав экспериментальных исследований, обсух- -дения результатов, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на страницах машинописного текста, содержит таблиц и Ч£ рисунков. Список литературы включает наименований, в том числе О работ иностранных авта^юв.

МАТЕРИАЛЫ И МЕГ0ДЦ ИССЛЕДОВАНИЙ . ■

На начальных этапах работы мы считали необходимым дать общую характеристику и изучить основные закономерности изменений ыикро-фяоры я органического вещества почв в условиях интенсивной система земледелия. В связи с этим были проведены исследования земель о различной антропогенной нагрузкой - залежшх, окультуренных, неорошаемых и окультуренных орошаемых. Изучались основные титш почв юга Украины: темно-каштановая среднесутяинистая.слабосодон-цеватая, солонец степной глубокий солончаковатий и дерновая слаборазвитая песчаная почва.

Обшс'е содержание органического углерода определяли по Б. А,Никитину А972/, групповой состав гумуса изучали но М.М.Кононовой и

Н,П.Бельчиковой /1961/, количество углеводов в почве а распределение hi по основным■группам органического вещества исследовали по методу А.А.Юхнина, Е.М.Заславского, Я,И.Аммосовой /1973/. Выделение я очистку препаратов гуминовых кислот проводили по Д.С.Ор-' лову. Л.А.Цшшиной /1901/. Элементный состав гуминовых кислот определяли на анализаторе "Гевлет Паккард" q последующей графостати-ческой обработкой по Ван-Кревелену /1951/. Инфракрасные спектра гушновых кислот снимала на ив-го с использованием таблеток бро- . мистого калия. Идентификацию полос поглощения проводили до Д.С.Орлову /1974/ и Л .Беллами /1963/. Численность и биомассу микроорганизмов определяли на основания данных прямого подсчета клеток /Винограцский, 1952/; предварительно почвенную суспензию обрабатывали со методу Д. Г.Звягинцева /1969/. Сухую массу бактерий рассчитывали ПО: формуле С.Норланда о соавторами / Borland et ai., 1937/., Суммарную длину гиф мпкромицетов и их биомассу определяли до методу Т.Г.Мирчиик /1972/.

Численность микроорганизмов отдельных эдсолого-трофических групп учитывали методом посева почвенной суспензии на плбтаыв питательные' среды. Для характеристики соотношений численности микроорганизмов отдельных эхолого-трофических групп рассчитывали коэф-фидяент минерализации и иммобилизации по Е.Н.Мишуотину /1975/, индеко педотрофности но Д.И.Пикитину, Э.С.Никитиной /1978/,коэффициент олиготрофности по Т,А.Ариотовсяой /1965/. Стабильность чяс- '.

• " - * \

ленности микробных популяций определяли по коэффициенту фяуктуа- г ции /Упттекер, 1980/. Дня экологического анализа таксономической < структуры микробных сообщаотв почвы использовали показатели доминирования / Siinpaon, 1949/, ВИДОВОГО разнообразия / Uarealef,t9i8/. сходства видового состава и его выровненноетя /Shannon, Heavor, . 1963/.

При исследовании трансформации полисахаридов нами характеризовались как синтетические, так и деструкционные процессы.Что касается синтетических процессов, то наш учитывалось количество микроорганизмов, продуцирующих внеклеточные . полисахариды, а также определялась потенциальная способность к накоплению зкзо-полисахаридов естественными ассоциациями почвенных микроорганизмов.-Методика исследований описана в опубликованной Вами работе-/Андреюк и др., 1984/. Влияние, отдельных компонентов среды на-продуцирование внеклеточных полисахаридов определяли методом планирования эксперимента. * •

Изучение деструкции полисахаридов проводили в лабораторных условиях в жидких средах и в почве. Для исследований были отобраны внеклеточные псшюахарцдн, продуцируемые почвенными микроорганизмами 1 - глюкак, глюкогалактан, глюкоманнан в маннав; для сравнения .использовались крахмая и сахароза. Молекулярную массу по-. . дисахарижов определяли методами гель-хроматографии /Цетерман, 1970/ и аналитического центрифугирования /Elles, 1961 /, MoRoca-, \харидный состав гидродиэатов полисахаридов изучали о помощью га-.зожидкостной хроматографии их ацетатов полиолов по общепринятой методике/Захарова, Косенко^ 1983/. .- . ■

В жиккюс средах бшт определены основные кинетические .и стехиометрпческие.характеристики роста естественных ассоциаций почвенных микроорганизмов при потреблении различных углеводов в условиях периодического культивирования. Для этоге среды,-содержащие исследуемые полисахариды в качестве источника углеродного питания, засевали суспензиями исследуемых почв я изучали рост •■ развивающихся естественных ассоциаций микроорганизмов. -Такие ассоциации рассматривались нами как единая функционирующая сиоте-ш, поведение которой описывается обобщениями показателями роста

и потребления субстрата. Показатели роста ассоциаций рассчитывали по формулам, предложенным для чистых культур микроорганизмов /Перт, 1978/. ■

Трансформацию полисахарвдов изучали непосредственно в почве в модвлышх системах. Почву, обогащенную исследуемыми углеводами, инкубировали в стационарных условиях (в керамических сосудах при 25°С,влажности 80? от наименьшей вдагоемкости) п при проточном культивировании в проборе Я „Шнуры и Ф, Купца /нас ига, Кипе, 1961 /, модифицированном нами для изучения трансформации* биоволимеров.

В процессе инкубирования почвы с внесенными углеводами проводили ежесуточный учет численности микроорганизмов, содержания углеводов, интенсивности выделения диоксида углерода (сорбцией его щелочью). Специфику микрофлора, развивающейся на исследуемых углеводных субстратах, исследовали о помощы> растровой электронной микроскопии методом инициированного микробного сообщества /1Узев и соавт., 1980/.

Активность разложения микробных полисахаридов почвенными ферментами определяли по методикам, впервые разработанным памя для этих субстратов /Путинская с соавт., 1989/. Активность*экзо-карбогидраэ"определяли по количеству, редуцирутащх Сахаров,образовавшихся в ферментационной, смеси за 24 часа в 1 г почвы; ак-тквиость эндокарбогидраз учитывали по изменению.вязкости ферментационной смеси. Расчеты кинетических констант почвенных ферментов проводили по методикам^ .приведенным в руководстве Э.Корнипь Бсулена /1979/.

При определении энергии, связанной в микробной массе, использовали значения удельной.теплоты сгорания масса микроорганизмов различных груотт /Хаусом, 1950/. Теплоту сгорания полиса-

сахаридов и гумусовых кислот определяли на калориметре 3-08 (ЛА. Теплоту сгорания гуг.шновых кислот рассчитывали также на основании их элементного состава по формуле, предложенной С.А.Алиевым /1973/.

При математической обработке данных использовали следующие методы: регрессионного, дисперсионного /Дмитриев, 1Э72/,. множественного регрессионного пошагового анализов /Себер,1980/. Расчеты выполняли на ЭВМ СМ-4, "Мир-2", [Ж-54.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Ж(ЩДОВШЙ ОСОБЕННОСТИ МИККШОРЫ ОЮШАЕ.Ш ПСЧВ

Приступая к изучению трансформации полисахаридов мы'считали необходимым, проще всего, дать общую характеристику микрофлоры и■органического вещества почв, а также изучить основные закономерности их изменений при интенсивном земледелан. На приме ре основных типов почв юга /крайни были проведены исследования залежных, окультуренных неорошаемых и орошаемых земель.

* Как показывают результаты исследований, окультуривание способствует увеличению биогекности почв. Так, в темно-капггановой;

почве под культурами орошаемого и неорошаемого севооборотов чис-< ■ *

ленность олиготрофных и эвтрофных микроорганизмов выше, чем в залежной в 1,2-4,5 раза(табл. I). Под влиянием длительного орошения в почве активизируется развитие микрофлоры олиготрофного блока: математически взвешенные средние количества олиготрофных и педотрофных микроорганизмов в орошаемой почве существенно выше, чем в неорошаемой я залежной.

Иэ эвтрофов в орошаемой почве более активно■развиваются пик роорганиэ'ы, утилизирующие минеральный азот, их количество в 2,5 раза превышает численность микроорганизмов, гидролизукюшх' азот-

Таблица I.

Численность микроорганаэ мов в т емно-кашта новой почве

Вариант опыта

г' Колич ест во т микроорганизмов, . : Индекс

мдк-Г-1 почвы_; иммобилиза-

:шш н мине-

дедо- :олиго- : утилизирующих азот трофних: т рофяых шн враль-; оргааи- ' __I__

Залежная почва 46,8 68,в 6,1 5,1 1,2

Окультуренная не- л . „ ' . „

орошаемая почва 5е,8 о7,5 17,9 10,7 1,6

Длительно оро- . _ .

шаемая почва 94,4 117,5 27,4 10,4 2,6

Коэффициент

флуктуации 1,6-1,8 1,9-5,0 1,7-5,0 1,6-1,8

содержащие органические соединения, что подтверждается значениями коэффициентов минерализации и иммобилизации органического вещества. Такое соотношение численности микроорганизмов отдельных зколого-трофических групп свидетельствует об активизации микрофлоры, участвующей в мшерализационяшс процессах.

В солонце при окультуривании также наблюдается увеличение численности микроорганизмов в 1,3-2,0 раза по сравнению с залежью, В этой почвенной разности более активное развитие микрофлоры отмечено в почре под неорошаемыми севооборотами. В неорошаемом солонце численность микроорганизмов вшиа,.чш в орошаемом: педотрофов - в 2,0, олиготрофов - в 1,8, эвтрофов - в 1,4-1,9 раза. Микробные сообщества, орошаемого солонца характеризуются наиболее высоким индексом минерализации и иммобилизации - 3,0; в нзоропшемой и целинной почве эти показатели не превышают 2,32,6. Коэффициенты флуктуации численности микроорганизмов после- " дуемых эколого-трофических групп колебались в темно-каштановой почве от 1,6 до 2,0, в солонце - от 1,0 до 5,0. В интервалах усто11чивости, предложенных Р.Уиттекером /138Э/, такие значения '..

коэффициентов флуктуации характерны для устойчивых популяций.

В отличие от старопахотных почв в песках при их мелиоративном освоении структура микробных ценозов только начинает формироваться. Залежные песчаные почвы характеризуются крайне неблагоприятными условиями для жизнедеятельности почвенной микрофлоры. Численность микроорганизмов в неосвоенных песках в десятки раз ниже» чем в зональных почвах этого региона: количество оли-готрофов составляет 1,96+0,23, педотрофов - 0,28+0,12, эвтрофов -не превышает 0,47+0,12 млн. sir почвы.

Внесение торфа,.посев кормовых трав и орошение способствуют значительному повышению биогенноети песчаной почвы. При этом в-наибольшей степени возрастает численность эвтрофной микрофлоры -в 5-25 раз по сравнению с неосвоенной почвой. Развитие микроорганизмов в значительной нере зависит от режимов использования орошаемых травостоев и сроков их эалужения - более высокая ' их численность наблюдается в почве под многолетними травами и при церезалужении травостоев после длительного использования.

, Во всех исследованных типах почв при орошении повышается содержание микроорганизмов-деструкторов растительных и микробных полисахаридов: в 2-6 раз возрастает численность целлюлоз»разрушающей микрофлоры, в 1,5-Э раза увеличивается количество микроорганизмов, гцдроляэукадлх крахмал, пектин, а татеже микробные экзоподясахэриды - глюкан и глюкогалактан. ' . .

Таким образом, интенсивное сельскохозяйственное использование почв оказывает существенное влияние на их микрофлору, при этом возрастает доля олкготрофных и педотрофщх микроорганизмов, активизируется развитие микрофлоры, принимающей участив в деструкции органических субстратов. , ;

В связи с отмеченными изменениям» структуре! микробных со-

обществ вами бал проведен экологический анализ таксономического состава микрофлоры орошаемых к неорошаемых почв, бшпг определены показатель сходства видового состава (3), индекс видового разнообразия ( <1 ), степень доминирования отдельных родов (С).

Использование этих характеристик позволило показать, что таксономический состав микрофлоры зональных темно-каштановых почв под влиянием орошения существенно изменяется. Сходство видового состава микрофлоры орошаемых и неорошаемых почв характеризовалось показателем 3 я 0,74 для спорообразующих бактерий и не превышало э =« 0,57 для неспорообразующих бактерий. В составе микробных сообществ орошаемых почв по сравнению с неорошаемыми понижается степень доминирования спорообразующих.бактерий (от С = 0,64 до С = 0,13) и уменьшается.их видовое разнообразие; до ля неспорообразуодих бактерий, напротив, возрастает {от 3=0,01 до з = 0,05), при этом их видовое разнообразие такие увеличивается;

ОРГАНИЧЕСКОЕ БЗВДПЗТВО ОКШЕГШПОЧВ

Нами определена специфика влияния интенсивного сельскохозяйственного использования на количество и качественный состав гумуса почв.разных типов (табл. 2).

Наиболее высоким содержанием органического углерода характеризуется тешо-каштановая почва (1,32-1,48$), в солонцах и пе сках оно.существенно ниже л составляет соответственно 0,92-1,14 и 0,13-0,от массы почвы. В окультуренных почвах (темно-каш тановой, песчаной и солонце) общее содержание гумуса выше, чем в залежных. При орошении окультуренная почв, изменяется не столь ко общее содержание, сколько'качественннй состав гумуса. Так, в групповом составе гумуса орошаемой теш о-каштан о во И почвц ' но сразпешю с неорошаемой и залегло а возрастает соаарг-этпе гудано

вых кислот и их доля от общего углерода; уменьшается количество фульвокислот. Это указывает на увеличение степени и глубина гумификации почвенного органического вещества. ,

Таблица 2

Общее содержание и групповой состав , гумуса почв юга Украины '

¡Общее со-:Углерод отдельных групп,

Исследуемая = иг С • г"1 цочвн ■ '

почва ÍokoÍSc; :1УМИН0Вых : фульво- ="епшроли-

%%.от массы- кислот : кислот : почвы : ;<»татка

- л

« N

• Темно-каштановая почв^

Залежная 1,31 3,2 м. ' 8,0 1,68

Неорошаемая . 1,37 3,3 2,0 8,7 1,65

Орошаемая под культурами севооборота' 1,44 4,2 . 1,9 - 8,3 2,24

Орошаемая под бессменным посевом озимой пшеницы ' 1,35 3,5 Солонец 2,1 ' 7,9 .. 1,70

Залежная 0,92 1,91 1,4 5,9 1,33

Неорошаемая 1,14 2,7" ■ 1,6 7,0 U.G7

Орошаемая - 1,04 2,3 J.9 6,2 1,22

■Песчаная почва

Неосвоенная 0,13 ■ 0,20 0,6 0,5 0,39

Освоенная, 5 лет ; использования 0,60 1,3 2,1 2,6 . 0,60

После первэалуже-ния 0,89 2,4 1,9 ' 5,0 1,29

Однако при бессменном выращивании озимой пшеницы ъ; гумусе орошаемых почв увеличивается доля фульзокпслот при одновременном уменьшении содержания негидролизуемого остатка, сужается отноые-

ни© гуминовнх к фульвокислотам (с^ : С^). Такие изменения свидетельствуют об увеличении подвижности органического вещества и в условиях орошения могут вызвать потерю запасов гумуса, что подтверждается, данными его общего содержания в почве.

Еще в большей степени эта опасность возрастает в солонцах, где при орошении в групповод состава гумуса наблюдается уменыпе- . ние дола стабильных групп (гумя новых кислот в гумина) и увеличение содержания подвижных фульвокислот.

Изменения,, происходящие в органическом веществе песчаной ' почвы яря ее-освоении свидетельствуют о возрастании стабильности гумуса - общее содержание органического углерода возрастает в . 4-8 раз, количество гуминовых кислот увеличивается в 6-12, фулььо-кислот - в 3-4, негидролиэуемого остатка - в 5-10 раз; при атом значительно расширяется соотношение С^ : С^.

Запасы почвенных углеводов в условиях интенсивной системы земледелия также подвергаются существенным изменениям. В орошаемой темно-каштановой почва по сравнению с неорошаемой содержание, углеводов в ' негидролизуемом остатке уменьшается от 5,2 до 4,1-4,5, а в фульвокислотах - увеличивается от 0,98 до 1,30 -X,44 мг»г~* почвы. В солонце и песчаной почве также наблюдается тенденция к увеличению обогащенности углеводами подвижных 1рупп гумуса (фуяьвокислот).

Методом множественного^реэфвссионного'анализа выявлено существование достоверных связЬ Д между численностьв микроорганизмов . отдельных эк олого-тро^ических групп и качественным составом гумуса, запасами углеводов в почве. При атом ш приняли допущение о теш,.что качественный состав гумуса не связан о развитием какой-либо узкоспециализированной группы микроорганизмов, а зависит от структуры микробного ценоза в целом. В темно-каштановой почве и.

- ' : . -16- ■ . солонца наибольшее количество достоверных связей с гумусовыми кислотами, негидролизуемым остатком и их углеводными компонентами было обнаружено у эвтрсфяых и педотрофных микроорганизмов, .способных к быстрому росту и освоению субстратов, которых по типу метаболизма можно отнести к оппортунистическим популяциям, подверъен-нцм г-отбору (рис. I).

темно-кАыт/шовля почвя

солонец

Т

Б песми/и почвя в "1-1

Рио.1. Множественная регрессионная зависимость между численностью микроорганизмов и качественным составом гумуса: А - эвтрофы, использующие минеральный азот, Б.- амглонифи-каторн, В - олиготрсфы, Г - епорообразушпе; I - общий оргашпескл!! углерод, 2 - гугляэвие кислоты» 3 - фульво-мс.тота, 4 - гу;.с:к, 5 - обете углгзоды, 6 - углеводы гу-шлэзых кпсдэт, .7 - угл-зводи '5ульз экие дот, 6 - углезоды

Для олиготрофов, характеризующихся замедленным метаболизмом н низкой скоростью размножения (К-отратеги), характерно преобладание связей со стабильными группами органического вещества - гуманен и его углевавдыми компонентами. '

Наличие выявленных достоверных связей мы рассматриваем как подтверждение факта активного участия почвенных микроорганизмов в трансформации хумусовых -соединений в почвах юга Украины при их интенсивная сельскохозяйственно! использовании.

ОБРАЗОВАНИЕ ШПСЛЕМЧШХ ПОЛИСАХАРИДОВ ПОЧВДИШИ даСРООРГАШШАМИ

Известно) что состояние органического вещества почвы зависит не только от деструкциошшх, но а синтетических процессов. В связи с этим мы считали необхвдимш изучить распространение в почве микроорганизмов, участ^гющнх в синтезе биополимеров углеводной природа - полисахаридов.

Как показали проведенные нами исследования, микроорганизмы, синтезирующие внеклеточные полисахариды, широко распространены в почвах юга Украины! их численность в темно-каштановой почве колеблется от 27,2 до 40,3, в солонце - от 17,3 до 22,8, в песчаной почве - от 0,5 до 6,3 млн в I г почвы. Наиболее активное развитие этих микроорганизмов наблюдается в осенний период; что вероятно, связано о поступлением свежих растительных остатков а благоприятными гидротермическими условиями. Микроорганизмы, продуцирующие акзополисахариды, характеризуются высокой стабильностью плотности популяций - коэффициенты флуктуация их численноотя были невысокими - от 1,5 до 4,6.

Выявлено наличие достоверных связей между количества« едкзе-образующих микроорганизмов и содержанием углеводов в основных

грушах гумуса, Полученные данные свидетельствуют, о одной стороны, о том,' что развитие слиэаобразоваталей зависит от обеспеченности почвы углеводами, с другой стороны, - они указывают на возможное участие этих микроорганизмов в формировании углеводного фонда почв.

В 4-х факторном эксперименте изучено влияние компонентов среды на биосинтез экэополисахаридов естественными ассоциациями почвенных микроорганизмов в условиях периодического культивирования. В составе жидких питательных сред основными варьирующими факторами были выбраны углерод (сахароза); азот (наиОд), магний ( ИзЕО^) и марганец ( Ш304). Как показали исследования, влияние этих факторов составляет 94,7? от общей дисперсии, а доля неучтенных -'5,Э£.

Наибольшее влияние на синтез зкзополисахарлдов оказывает содержание углерода в среде - Сот общей дисперсии. Влияние азота и магния невелико -2,7 и от .общей дисперсии соответственно, . - Добавление марганца по-разному влияет на синтез продукта в зависимости от содержания углерода в среде. При низкой концентрации^ сахарозы уже незначительное количество сернокислого марганца (0,1 г/л) оказывает ингибирутцее действие на образование.экзопо-лисахаридов. На фоне высокого содержания сахарозы в среде (60 г/л) ][ низкой концентрации марганца. (0;1 г/л) выход продукта увеллчивается'в 1,2-2,0 раза и составляет 0,4 г полисахаридов на I г использованного сахара. Кожо предположить, что марганец, являясь неорганическим кофактором некоторых ферментов, оказывает. ' существенное влияние на физиологическое состояние клеток и синтез тли вторичных метаболитов, в том числе и внеклеточных полисахаридов.

Потенциальная способность к накоплению полисахаридов микроб-кшлг ассоциация почв разных типов различна. Наибольшее количэ-

ство ьнеклеточкшс полисахаридов синтезируют ассоциации из орошаемой темно-каштановой лочвы(3,96±0,2 г*л~^), наименьшее - из орошаемого солонца (1,3610,1 г.л-*). ' '

РАЗЛОЖЕНИЕ ПОЛИСАХАРИДОВ В ПОЧВЕ

Основные закономерности роста естественных ассоциаций почвенных микроорганизмов на средах о различными углеводами

Разлсяение углеводных соединений, по мнению ряда экологов, является синим из наиболее крупномасштабных деструкционкых процессов, имеющих важное значение в устойчивости экосистем, ах сам ореху ляции и гомеостазе (Голубец и соавт.,19821 Дшшо,1978),

Решающая роль в трансформации углеводов в почве принадлежит' микроорганизмам. Для изучения особенностей трансформации отдельных гликополимеров необходимо знать с какой скоростью потребляется эти субстраты, какими параметрами характеризуется рост микроорганизмов при их утилизации.

Нами были определены основные стехяенетричеекие и кинетические характеристики роста естественных ассоциаций почвенных микроорганизмов на жидких средах; содержащих исследуемые, полисахариды в качестве источников углеродного питания. '

Динамика роста микробных ассоциаций на средах с растительными и микробными полисахаридами характеризуется диауксией (рис.2А) В первой экспоненциальной фазе наиболее высокая удельная скорость роста микроорганизмов наблюдается при потреблении крахмала, (уи =0,25 ч-1), на средах о бактериальным глюканш я глюкогалак-танад она несколько ниже и составляет 0,19-0,20 ч"1. Вторая экспоненциальная фаза дпауксии характеризуется меньшими удельшаш скоростями роста (^=0,10-0,17 ). В конце этой фазы наблюдает-

а

14 Ч& 72 $6 час 24 чг 72 Ш

Рис, 2. Динамика роста (А) и потребления субстратов (В) естественными ассошашящ

.почвеяшсс микроорганизмов на средах с сахарозой (2), крахмалом (3), бактериальным ■ • глшансм (4), глшогалактансм (5) и в контроле без углеводов (I),

ся наиболее высокая численность и биомасса микроорганизмов. Урожай клеток на средах с крахмалом составляет 0,23+0,05; с бактериальными полисахаридами - глшаном и глюкогзлактаном - соответственно 0,26+0,04 и 0,19+0,0S г.л-1. ^ ~ i На средах о сахарозой рост почвенных микробных ассоциаций

описывается классической сигмовдальной кривой (ft =0,15+0,02 ч~*).

Экономические коэффициенты при использовании сахарозы составляют 0,18+0,01, при утилизации крахмала - 0,24+0,04, бактериального глшааа'- 0,20+0,01, глюкогалактана - 0,23+0,02.

Рост микроорганизмов в данных условиях культивирования сопровождается утилизацией углеводов (рис. 2Е). Потребление сахарозы в течение всей инкубации описывается уравнение», соответствующим кинетике реакции первого порядка при к =-0,6 Утилизация полисахаридов проходит в несколько этапов, характеризующихся разными скоростями. Так, скорость потребления крахмала в первые 30 Ч инкубации составляет к^-0,08 , затем наблюдается замедление -процесса до к=-0,03 ч"1. Скорость потребления бактериальных полисахаридов на начальных этапах культивирования ниже so сравнению о крахмалом и составляет для глюкана к=-0,03, для глюкогалактана к=-0,02 ч-1.

•Наиболее активное потребление полисахаридов происходит в фазы экспоненциального роста микробных ассоциаций, стационарные, фазы характеризуются накоплением неиспользованных продуктов разложения. 8 этот период в' среде обнаруживаются значительные количества моно- и олигосахаров. ... >-

риолеградапия полисахаридов ta почва р толовиях модельного эксперимента

Для более полного приближения условий лабораторного экоиери- ■ мента к естественным трансформацию полисахаридов изучали в модель-

них системах при инкубирования обогащенной углеводами почвы в проточных и стационарных условиях.

_ Проведенные исследования свидетельствуют о том, что внесение в почву углеводных источников способствует увеличению численности и биомассы микроорганизмов (табл.- 3).

■, .Таблица 3

Показатели роста микроорганизмов в почве при обогащении углеводами

Численность' :Длика мицелия:Удельная ско-: Вариант опыта . : бактерий, ^микромицатов :рость роста т :шн-г~1 почвы: м.г почвы:бактерий,.ч-

Стационарное культивирование Контроль без углеводов 34,8 О,19 0,001

Обогащение:

а) сахарозой 41,2 0,62 0,003

б) крахмалом 51,8 0,38 0,015

в) бактериальным глюканом 48;9 , 0,32 • 0,014

г} глзокоманнаном ; 45,5 :: 0,57 0,009

д) маннаном 46,9' 0,60 0,09

Проточное культивирование .

Контроль без углеводов 24,6 - - 0,10;;'. ' не определялась Обогащение: ^ ^ • ■ - - '

а) сахарозой ■ 47.9 0,28 : * ' -"- ' . .'

б) крахмалом ; .. 48,3 • - ' / 0,12 : , ,

в) бактериальным . 51,5 0Ц5. " -"-глюканом . '

В условиях стационарного ,культивирования йаибольший прирост

численности бактерий наблкздеется в вариантах с ^крахмалом и бак- .

термальным глкжзном и,составляет соответственно 7,0 и

4,1 млн.г"* почвы. .....

При проточном культивировании прирост бактериальной маосы ' в почве, обогащенной крахмалом и бактериальными полисахаридами, в 1,3-1,5 раза вше, чем при добавлении сахарозы, Сушарная длина гиф микроминетов при добавлении углеводов также возрастает до 0,32-0,62 м-г"1 почвы, в то время как в контроле она не превышает 0,19 м-г"* почвы. Как в условиях стационарного, так и проточного культивирования наиболее высокая биомасса микромицетов наблюдается при обогащении почвы сахарозой.■ -В общем виде динамика численности микроорганизмов в почве, обогащенной углеводами, описывается 3-образной кривой.'В экспоненциальной фазе удельные скорости роста микроорганизмов в почве на вариантах с крахмалом и бактериальным глюкааом составляют 0,014-0,015 .при добавлении сахарозы, глюкоманнана и маннана они ниже - 0,00&-0,009

В процессе трансформации гликополимеров происходят изменения в количестве микроорганизмов отдельных еколого-трофИческих груш и их соотношении в микробном ценоза. При добавлении крахмала, бактериального глюкана и глюкоманнана наблюдается увеличение численности как эвтрофных (на II, 1-17,3"?), так и сышготрофных (на 16,0-24,13) микроорганизмов по сравнению о контролем. На' всех обогащенных-вариантах отмечается активизация микроорганизмов,- : ' утилизирующих минеральный азот и иг'преобладание над эвтрофами,.' использующими органический азот, что косвенно указывает' на усиление минерализационной. активности почвенной микрофлоры. : ~ / С помощью растровой электронной микроскопии методом инициированного микробного сообщества (Гузев, 1980) мы наблюдали заселение микроорганизмами. солисахаридных частичек; напыленных на поверхность почвенной пластинки. На полисахаридах гликанового и -глюкогалактанового типов обнаруживаются маккие колонии кокковых

и палочковидных форм, мицелий микромицетов. В почве, инициированной крахмалощ, на 6-12 сутки также наблюдается активное развитие кокков, палочек, спорообразущих бактерий, которые располагаются между гифами микромицетов, плотно "заплаташих" ловерхнооть крахмальных зерен. Качественных отличий в морфологических особенностях микроорганизмов, заселяющих разные углеводные субстраты, не било обнаружено.

Увеличение обшей численности микроорганизмов на полисахарид-ных субстратах сванетельствует об адаптации ферментного аппарата почвенных микроорганизмов к их утилизации.

Более точные данные об активности ферментативного разложения: гликополимеров получены нами при изучении карбогидраэной активности почвы.

. '. Ферментативное разложение гликополимеоов в почва

■ •' В ваших исследованиях впервые были выявлены в почве карбогид-разы, катализирующие гидролиз полисахаридов микробного происхождения по эндо- и экзо-типу.

Зависимость скорости гидролиза микробных полисахаридов почвенными ферментами от концентрации субстрата описывается кривыми, аналогичными гиперболе Михаэлиса-Ментен. Йа основании этих кривых рассчитаны константы Михаэлиса для исследуемых карбогидраз (табл. 4). При этом мы принимали допущение о том, что определяется суммарный эффект многих гщцюлаз» облачающих одинаковым действием.

Как видно из приведенных данных сахароза и крахмал гидролк-зуътся почвенными ферментами более активно по сравнению о микроб* ними полисахаридами.

Таблица 4

Активность гидролиза полисахаридов почвэнынми ферментами

¡Активность разложения;№ _ тп-5и : „ Субстрат :мг редуцирующих саха-:1™* Л т : 1 :ров за 24 чна I г : почва

шах

ХОГ^М

полисахарида¡редуцирующих Сатаров на I г по-' _: чва_

Глюкзн Манная Глюкомакнан Крахмал Сахароза .

0,66+0,07 0,58+0,11 0,12+0,03 0,98+0,18

5,91+1,се

0,90 2,60 4,21

0,78 0,50 0,46

* Не определяли. •

V Вероятно, экологическая целесообразность этого заключается в том, что ферментная система почвенных микроорганизмов более адаптирована к трансформации полисахаридов, попадающих в почву о растительными остатками. Вследствие деструкции последних и ' синтеза на их основе более устойчивых к разложению микробных полисахаридов происходит формирование и стабилизация углеводного, фонда почв.. '

Микробные полисахариды гидролизовались с разной скоростью.' Отмечена высокая активность разложения бактериального глюкана почвенными ферментами. Эта реакция характеризуется большей вероятностью образования фермент-субстратного комплекса: К^ для глюканазной активности составляет 0,9* 10*5 М, в то время, как для карбогидраз макнака и глюкоманнана они равны соответственно 2,6 и 4,2-Ю-5 М полисахарида. Максимальная скорость реакции гидролиза глюкана такке выше, чем маннана и глЬкоманнана.

При внесении полисахаридов в почву наблюдается иядуциро-

ванннй синтез гидролаз, специфичных по отношению к этим субстратам. Так, активность амилаз возрастает только на варианте с крахмалом; на других же вариантах она остается на уровне контроля, Такая же закономерность наблюдается и в динамике активности гвдролаз глюкоманнана и ыаянана. Следовательно, обогащение

почвы полисахаридами оказывает влияние на ее ферментный потен_ - »

циал. ■

Одним из интегральных показателей, характеризующих интенсивность трансформации органических субстратов и метаболическую активность почвенной б йоты, является активность выделения почвой диоксида углерода. Увеличение количества СО^, выделяемого почвой в обогащенных углеводами вариантах^свидетельствовало о биологической трансформации внесенных субстратов (рис. 3). Наибольшее количество диоксида углерода вывалялось при добавлении сахарозы.

НАТЕШАЛЬНО-ЭНЕРГЕТНЧЕСКИЙ БАЛАНС В ПОЧВЕ : ПРИ ТРАНСФОРМАЦИИ ПОЛИС АЖВЩОВ

Внияние углеводов ее ралднс д рачедтвеннрй сосуав гумуса .

Изменения, происходящие в микробных сообществах и ферментном потенциале почэн при трансформации полисахаридов^ оказывают [ влияние'на баланс и качественный состав гумуса, При добавлении бактериальных полисахаридов глюкана и глюкогалактана в почве складывается положительный гуыускый баланс, при обогащении са- ■ харозойи крахмалом - отрицательный (табл. 5).

В процессе трансформации углеводов вменяется и качествен-". вый состав гумуса, В условиях стационарного и проточного куль-

А - стационарное культивирование, В - проточное культивирование ; I - почва <3ез обогащения, 2 - обогащение сахарозoä, 3 - крахшалш, 4 -.глшансм, 5 - манваном, 6 - ютксманнанои.

Таблица 5

Групповой состав л баланс гумуса темно-каштановой ' почвы при трансформации углеводов

Содержание углерода, мг-г"1 почвы

Вариант опыта

; общее ¡разность ?гуми-:фульво-: гумиг ¡количе-:с исход- :новых¡кислот ; на ство ;ным коли-: кис-

Отношение

Ягк:СфВ

1чеством :лот :

Стационарное культивирование

Исходная почва II, 81 нет 2,06 1,44 8,31 1,63

Обогащение:

а) сахарозой 11,53 -0,28. 2,57 1,00 7,96 2,57

б) крахмалом И, 68 -0,13 2,78** 0,64 8,26 4,34

в) бактериальным глюка»ом 12,38 +0,57 ' 2,57 0,85 8,96 3,02

г) глхжоманнаном 12,05 +0,24 2,50 0,59 8,96 4,24

д); маннаном 11,55 -0,26 2,64 0,53 а,оз 4,98

Проточное культивирование .

Исходная почва 14,00 нет 3,80 1,85 8,35 2,05

Обогащение:

а) сахарозой 13,50 -0,50 4,17 1,23 8,10 3,39

б) крахмалом 13,30 -0,70 4,04 ■ 1,31 7,95 ' 3,08'

в) бактериальным глюка ном 14,30 +0,30 3,92 1,38 9,00 2,84

тивирования в соотаве гумусовых соединений происходит эакрепле-

циа органического углерода в гумиковых кислотах и негвдролиэуе-мом остатке - содержание этих групп гумуса в вариантах с бакте-риальнши полисахаридами возрастает соответственно на 25,2 -'39,0 и 14,0-16,О^; количество фульвокислот уменьшается по срав-

нении с исходным на 36-57$, в связи'с этим изменяются показатели, характеризующие подвижность органического вещества и степень его гумификации.

Увеличение отношения гуминовых к $ульвокислотам свидетельствует об уменьшении подвижности почвенного органичен ского вещества. Например, .при стационарном культивирования отношение в контроле составляет 1,63, а при добавлении углеводов возрастает до 2,57-4,97, при проточном культивировании соответственно от 2,05 до 2,84-3,39. Степень гумификации органического вещества в почва о углеводами возрастает на 2,5-4,9;» по сравнению о контролем.

При трансформации полисахаридов происходят значительные изменения в запасах свободных и связанных углеводов (рпо. 4). Полученные нами данные свидетельствуют о развитых гомвостатиче-ских мехшшзмах в почве, позволяющих поддерживать стабильный уровень углеводов. При внесении полисахаридов на вторые-четвертые сутки культивирования в почве и элюатах возрастает количество свободных олигосахаридов. В последующие сроки их количество уменьшается до стационарного уровня, который на всех исследуемых вариантах составляет 4,3-5,3 мг в I г почвы.

Скорость убыли олигосахаридов в почве в первые 5 суток культивирования составляет в вариантах с сахарозоб и крахмалом 0,056*0,007} о бактериальным глюкансм - 0,054*6,006; с глюко-маянансм и маннаном - 0,050*0,000 мг»сут-*.

Одновременно.с уменьшением количества свободных Сахаров наблюдается увеличение содержания связанных углеводов. Наиболь-■ шее количество последних обнаруживается при добавлении крахмала. и бактериального глюкана (11,0-12,6 мг*г"1 почвы), а самое низ-

Н

' Рио.' 4.: Лннамика содержания углеводов в почве: I - контроль;'. П - обогащение сахарозой; Ш - крахмалом; ГУ - глю-калоы; У - глюкоманнаном; У1 - маннаном; I - общие' углеводы, 2 — редуцирующие вещества; 3 - связанные углевода.

кое - в вариантах с макнаном (9,5 мг/г почвы).

Увеличение содержания связанных углеводов указывает на участие гликоподимеров в процессах синтеза-деструкции почвенного органического вещества. Подтверждением этому являются выявленные нами изменения в содержании и распределении углеводов по основным группам гумусовых соединений.

При добавлении полисахаридов содержание углеводных компонентов гуминовых кислот возрастает в 1,2-2,3 раза, в гумине -на 30-66? по сравнению с контролем. Следует отметить, что поли-сахаридкыв компоненты почвенных' углеводов в контроле были сосредоточены, в основном, в фульвоки слотах;.при добавлении микробных полисахаридов они обнаруживались ив гуминовых кислотах. По-видимому, способность полисахаридов к комплексообразованию, связанная с наличием в них реакционноспособных групп, обеспечивает на начальных этапах трансформации связь с алифатическими -частями молекул гуминовых кислот.

Это предположение подтверждается результатами исследований препаратов гуминовых кислот, выделенных из почвы после культивирования ее с исследуемыми углеводами. Так, в ИК-спектрах гуминовых, кислот, выделенных из почвы после культивирования ее с бактериальными полисахаридами, значительно возрастает интенсивность

т I

полосы поглощения при 1080 см ; этот максимум поглощения связан с наличием в молекулах гуминовых кислот полисахаридных компонентов.

О структурных изменениях, происходящих в гуминовых кислотах- при трансформации полисахаридов, свидетельствуют также данные элементного анализа (табл. 6). В вариантах с бактериальным

I

полисахаридом по сравнению с контролем в составе гуминовых кислот содержание атомных долей углерода уменьшается, a кислорода -

увеличивается; при этом возрастает степень ок'исленности молекул и увеличивается относительное содержание углерода алафатич ее ких цепочек. В вариантах с сахарозой и крахмалом, напротив, возрастает карбонизация гумшовых кислот, происходит их дегидрирование о одновременным уменьшением доли углерода алифатических цепей.

Таблица 6

Элементный состав гуминошх кислот

Вариант Атомные t :Степень окиолен-: ности : х ;сали4

опыта : С* Н ;' 0 : 1 Ы

Исходная почва 34,21 42,52 21,79 1,43 0,03 45,9

Обогащение:

а) сахарозой 33,42 40,91 21,22 1,50 0,04. 45,1

б) крахмале»! за,99 39,96 21,51 1,53 0,08. 45,1

в) бактериальным глюканом 30,60 42,16 25,97 1,26 0,ЗЭ 47,2

* - С - углерод,. Н - водород, 0 - кислород, И - азот; .

** - С-пий - углерод алифатической части, % от его общего содержания.

С помощью графостатического анализа выявлены основные био- . химические процессы, приводящие к изменению структуры гуминовых кислот. При трансформации бактериальных полисахаридов наиболее выражены процессы окисления и, в меньшей степени, деметанирования. В вариантах с сахарозой и крахмалом преобладают процессы демэта-нировакия и дегидратации.

Результаты биохимического, элементного, ИК-спектроскопическо-го анализов позволяют описать новое свойство микробных полисахаридов в почве - способность взаимодействовать с периферическими

частями молекул гуминовых кислот, что приводит . к увеличению . алифатич.чости последних. Такое взаимодействие создает биоаротек-торный эффект, предохраняющий гуминовые кислоты от микробных. и экзиматических атак и.способствующий формированию положительного гумусного баланса.

Биоэнергетические характеристики трансформации полисахаридов

Изучение энергетики микробиологических процессов в почве ■ только начинает развиваться. Использование энергетических критериев позволяет описать протекающие в почве процессы в общем виде и оценить их в единых количественных единицах.

При исследовании трансформации полисахаридов в почве мы определяли количество энергии, содержащееся в микрофлоре и гумусе исходной почвы и в добавленных утлевсяах. После культивирования определяли содержание энергии в приросте биомассы почвенных микроорганизмов, изменения в распределении ее по отдельным грушам гумусовых соединений, рассчитывали энергетический баланс гумуса. Данные калориметрических определений свидетельствуют о том; что теплота сгорания исследуемых углеводных субстратов различна ■■ (табл.7). Самой низкой удельной теплотой сгорания характеризуется сахароза (10,1+0,13кцж-г~Ч наибольшее количество энергии выделяется при сжигании бактериального глюкана (19,32+0,16 кпд.

В почва энергия вносимых'субстратов используется биотой, расходуется на химические и биохимические процессы, часть ее аккумулируется в гумусовых соединениях, происходят такяе потери' энергии из почва.

Проведенные исследования показывают, что отд^льнае группы ■ почвенных игг?роорта[изг.юэ по-разно:у ро-игярукт па внесЕМ^е угли-

, Таблица 7 -

Теплота сгорания углеводных субстратов

Углеводы : Теплота сгорания,кдж; г-1

Сахароза 16,10+0,13

Крахмал 18,77+0,14

Бактериальный глюкан 19,32+0,16

Глгакомаянан 16,95+0,14

[Данная . 18,31+0,16

водных субстратов. Так, микромицеты больше накапливают энергии при утилизации простых углеводов. Б вариантах с сахарозой содержание энергии в приросте мицелия микромицетов составляет ,630.10~5 - 924* 10*"® дж. • Г-1 почвы, а при утилизации полисахаридов на превышает 210« Ю-5 - 530*10"® дж. • г-* почвы. Бактерии, напротив, эффективнее используют энергия полисахариднкх субстратов, при их использовании в приросте биомассы бактериальных клеток содержится от 64,0*10~5 до 96,9-Ю-5 дж.'г-1 почвы', а в вариантах о сахарозой - не превышает 47»10~5 дж.-г"1 почвы.

Запасы энергии,, аккумулированной в гумуса, определяли исходя из удельной теплоты сгорания отдельных групп гумусовых соединений, а также о учетом общего содержания последних в почве, Проведенные наш исследования показывают^ что наибольшее коли-' чество энергии содержатся в гумине (146,1>Ю~Э - 177,6>дж.

в 1 г почвы), меньшими запасами энергии характеризуются гуминовые

" —э я

И фульвокислоты (соответственно 28,7-10 - 64,0-10 и 3,4 х х Ю"3 дж. в I г почвы). В гумине запасы энергии при добавлении микробных полисахаридов возрастают, при внесении сахарозы -незначительно уменьшаются. Количество энергии, аккумулированной

в гуминовых кислотах при добавлении полисахаридов, в большинства случаев, увеличивается, в фульвокислотах - уменьшается по ' сравнению с контролем (табл. 8). Отмеченные процессы перераспределения энергии происходят как вследствие биохимических преобразовании в молекулах гу^совых кислот, так и в результате изменений их общего содержания в почве.

Общий энергетический баланс гумуса при добавлении углеводов во всех исследованных вариантах был положительным. Следует отметить, что баланс, гумуса по веществу (углероду) и энергии не во всех вариантах совпадали. Так, баланс по углероду при добав-. лении сахарозы, крахмала, маннана был отрицательным, а по энергии - положительным. Различия в материальном и энергетическом' балансе могут быть объяснены энергетической неравноценностью углерода, входящего в разные группн гумусовых соединений. Например, увеличение содержания углерода на 1мг приводит к увеличению запасов энергии гумина и гуминовых кислот на 17,2*10_3 -

л '1 ■

дж, а фульвокислот - только на 6,3.10 дж. Следовательно, при раочете энергетического баланса гумуса необходимо учитывать не. только его общее содержание, но и специфику качественного состава..

Количество энергии, выделившееся из почвы с диоксидом углерода при обогащении сахарозой и маннаном,составляло 1,97-2,14 дж и было выше, чем при добавлении глюкана -1,56 дж. Анализируя 1 полученные данные можно отметить следующую закономерность: ка вариантах, характеризующихся небольшими потерями энергии в г£ор-' ме СО2, отмечена высокая степень закрепления еэ а гуцусе почвы. Такое распределение энергии наблюдалось в почве при добавлении микробных полисахаридов. При внесении сахарозы, напротив, потери энергии были .саихли вис ока.л,, а эа^реллзнлз в гумусе - на&л'-ль-

Количество знерпш в тумусе лочш

Таблица 6

' 3 Вариант опыта , Количество энергии, да 109 в I Г ПОЧВЫ

;в: гумине :в гуминовых ; : .кислотах : в фульво-: кислотах : всего в Iбаланс энер-гумусе :иш в гумусе

С т а ц и < > я а р я о е культ] а в ир 1 звание

Исходная лсчва - 145,11 ■ 28,74 ■■ 9,19 184,04.

Обогащенная сахарозой 145,75 39',15 6,33 191,28. + 7,24 '

, крахмалом 151,24 42,23 4,06 197,55 +13,51

бактериальный глюканси 164,06 39,06 5,42 208,54 +24,50

глюкоманнгясм ' 166,06 38,00 3,76 205,82 ■ +21,78 . -

-"- ианнансм 147,94 ■ 40 ДЗ 3,33 191,45 + 7,41

Прот о ч в о е к : у ль т и в и р 0 в а н я е

Исходная почва 152,89 53,И II ,80 217,70

Обогащенная сахарозой 148,31 . ■ 54,01 -7,85 220 Д7 + 2,47

крахмаля* 149,56 ■ 62,37 8,36 ; 220,29- ' + 2,59 .

бактериальным глкжанда ■' 177,61 39,28 8,80 - 225,69 . + 7,99 " '

шее. Подученные данные свидетельствуют о том, что микробные полисахариды способствуют увеличению запасов енергии в микробной маесе и гумусовых соединений почвь^ предотвращают ее потери в. .г форме СО^. Следовательно, важным аспектом экологической роли., микробных полисахаридов является их участие в формировании положительного энергетического баланса почвы.

Результаты проведенных исследований были использованы для построения графической модели процессов трансформации полисахаридов в почве {рис. 9). 0 этой модели мы исходили из того, что углеводный фонд почв состоит из связанных (ЭР) и свободных (ГС 1 Сахаров и может пополняться углеводами растительного и животного происхождения (Р, А).

В почве углеводы подвергаются абиотическим превращениям ( сия), трансформации почвенными ферментами ( ей ) и биотой С иг }; они также участвуют в процессах синтеза-деструкции гумусовых соединений С ог )-

Утилизация полисахаридов почвенной микрофлорой ( ыт ) связана с использованием их в катаболических и анаболических про-, цессах, в результате чего увеличивается биомасса почвенных мик-' роорганиэмов ( ИВ). Конечными продуктами .микробной трансформации углеводов являются углекислота ( н ) и вода. В Процессе утилизации образуется система промежуточных высокомолекулярных продуктов ( ±и ) и моносахароз (03).

Почвенные микроорганизмы из растительных и животных углеводов синтезируют и выделяют в окружагацуя среду впеклатотпия полисахариды (ЖР5). Последние отличаются от растительных большим разнообразием образующих мономеров и связей; Обладая повышенной реакционной способностью микробные полисахариды взаимодействуют о ммералъичш к оргаюгчесгсу.:!: почвеаяу'иг ко; тог!Тл^ое

Рас. 9, Графическая модель траисфоркаши углеводов в почве:

R,¿ - растительный полисахврияи, SP ' - связанные почвеннив полисахариды. ГС - свободные углеводы, IP - промежуточные высокомолекулярные продукты, ос - моно- я олигосахариды, EPS - микробные акзополиоахариды, OA - гушновые кислоты, Г а. - фуаьвокислоты, нз - не гидролиз ушый остаток, Ив - микробная биомасса, chR - ябпотические превращения, Ек - энзиматические реакции, хгг - шкробная трансформация, ■ R - выделение Cüj, г - вымывание, Si1 - г^ицоообрааовашв.

- зэ -

взаимодействие обеспечивает" им больщую устойчивость к гидролитическому разложению почвенными ферментами, что способствует ' стабилизации углеводов почв.

Кроме того, экзополисахарщш непосредственно рэагируют о гумусовыми соединениями С ОА, РА, ИЗ ), обогащают их углевод-ншли компонентами, тем самым предохраняют от энзиматических и

1 . ■

микробных атак и обеспечивают формирование положительного энергетического и гумусного баланса в почве.

Таким образом, гликополимеры являются одной из точек пересечения потоков вещества и энергии в почве, а их микробная трансформация входит в комплекс процессов,.определяющих уровень почвенного плодородия. ;

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что интенсивное сельскохозяйственное исполь зование почв оказывает существенное влияние на микрофлору, при этом возрастает доля ояиготрофных и педотрофных микроорганизмов, активизируется развитие микра^торы, участвующей в минераетзацион них процессах. Доказано, что в условиях орошения формируются устойчивые микробные ценозы, состав которых характеризуется уменьшением доминирования спорообразуюцих бактерий, увеличением доли неспоровых форм, большим вддовым разнообразием по сравнению с неорошаемой почвой.

2. Определена специфика влияния орошения на количество и качественный состав гумуса почв разных типов. Установлено, что при интенсивном земледелия возрастает степей гумификации органи ческого вещества почв, уменьшается доля углеводных комюнеитов. В длительно орошаемых теьшо-каштзновых почвах и еолошдах усиливается 'зульватизатшя гумуса; в надбольчеЛ степени эти изменений

выражены ври бессменном возделывании озимой пшеницы и под затопляемой культурой ряса.

3.-Впервые получено математическое описание зависимости между численностью микроорганизмов разных зхолого-трофических групп и качественным составом гумуса,"

4. Установлено широкое распространение в почвах юга Украины микроорганизмов, продуцирующих внеклеточные полисахарида - численность их в темно-каштановой почве составляет 27-40, в солонце - 17-23, в песчаной почве - 0,5-6 млн. в I г почвы. Доказано существование достоверных связей между численностью микроорганизмов, синтезирующих экзополисахариды, и содержанием углеводов в ' почве и гумусовых соединениях, ь

5. В лабораторных экспериментах определены основные законо- -мерности роста естественных ассоциаций почвенных микроорганизмов на жидких средах, содержащих полисахариды в качестве источников углеродного питания. Показано, что при потреблении полисахаридов рост естественных микробных ассоциаций характеризуется диауксией. В экспоненциальных фазах происходит активное потреб- -ленив полисахаридов и наблюдается высокая метаболическая активность микрофлоры; в стационарных фазах накапливаются неиспользованные продукты разложения.

6. Микробная трансформация полисахаридов в почве соцровож- . дается увеличением численности и биомассы бактерий и микромице-тов. В модельных опытах в'условиях стационарного и проточного культивирования почвы наиболее высокие удельные скорости роста бактерий г обнаруживаются при трансформации крахмала и бактериального гдюкана (0,014-0,015 несколько'меньшие - при утилизации глюкоманкаиа и маанана (0,006-0,009 ч-*). В микробных сообществах почвы, обогащенной полисахаридами, активизируется разви-

тиамикрофлоры минералиэацвоняого блока.. .

7. Впервые в энэиматическом комплексе почв выявлены гидролазы микробных полисахаридов - глюкана, глюкоманнана *■маянана, имеющие следующие кинетические хараитеристики: К^ от 0,9-1(Г5 до 4,2*10"5 и полисахарида И от 0,48* Ю-2 до 0,78- Ю"2 М

' редударуидах Сахаров на I г почвы. При инкубировании почвы о полисахаридами происходит индуцированный синтез карбогядраз, соответствующих внесенным углеводам.-.

. 8. Трансформация полисахаридов в почве сопровождается изменениями качественного состава гумуса - увеличивается содержание гуминоадх кислот и гумина, уменьшается количество фульво-киолот, возрастает обогащеянооть гумусовых соединений углевод- ■ нши компонентами.

9. Получены экспериментальные доказательства нового, ранее не описанного свойства бактериальных полисахаридов - спо-' собности создавать биопротекторкый эффект по отношению к гуми-новым кислотам, что подтверждается данными ИК-спектроскопии и-злементного состава гут.пшовых кислот. Доказано, что микробные ' полисахариды взаимодействуют с боковыми цепочками гуминовых

кислот - это приводит к увеличению ал]г$атичности последних й!

создает предпосылки для формирования положительного гуцусного баланса в почве. ;

10. Впервые изучены биоэнергетические характеристики прб-

^ . * ■ цёсса микробной трансформации полисахаридов в почве. Показано,

что микробные полисахарида способствуют созданию положительного энергетического баланса путем увеличения запасов внергии.в микробной массе и гумусовых соединениях и уменьшения ее потерь в форме диоксида углерода.

11. Разработана медель процессов трансформация поллеэхарл-

дов в почва, которая отражает экологическую роль микробных гликополямеров в потоках вещества и энергии в почва.

12, Результаты проведенных исследований являются теоретической основой для решения вопросов по долгосрочному прогнозированию плодородия почв в условиях интенсивного земледелия. Они били использованы для разработки методических рекомендаций ■ ■ которые внедрены' а производство с * экономическим эффектом I млн.' 46 тыс. руб. ■ .

Список работ, опубликованных по теме диссертации

. Г. Андр1юк K.I., Хутянська Г.О. Динамика кОлькост! м!кро-opraataMtB п!д озимою пшеницею на эроиуваних грунтах п!вдяя УЮТ // Зрощуване землеробетво. Ки*в: Урожай, 1972. - в.14.-С. 26-34.

2. 1утинська Г.О. Золив вологозарядкового поливу на м1кро-флору t ферментативну активность темно-каштанового грунту п!ад-ня УкраГни // ШкробЮл, журн. - 1973. - 35, и 4. - С.429-432.

■ 3. Андр1юк K.J., 1утинська Г.О. Ферментативна активн!сть . грунту озимо» пшеницею на nimni Укра/ни // Зрощуване зем-леробство. - КиГв: Урожай. - 1974. - в.17. - С. 29-33.

4. 1утшська Г.О. Кйкро|лора зрошуванних темно-каштанових грунтов пОйдня УкраШи // ШкробОол.журн. -.1974. - 36,' Я I,-

0. 68-71.

■ j

Андревк 0,11., Мальцева H.H., Дульгеров А.Н., Иутин-'ская Г|А. Декотодае математические аспекты взаимосвязи между;. .актявнротью1 почвы,/количеством микроорганизмов и внешними фак- г торами // Динамика микроблологичаских прЬцессов в почве и обус-■ лаолпзащио ее факторы / 2сас. симпозиум. - Таллин^ 1974. - . С. 126-123. ■ '

'6.. Aftupisoic К Л., 1утаяська Г.О. Статистична оц!нка волого-ст! як еколог!чяого фактору розвитку м!крофлори зрощуваиих rpyHTiB п1вдня УкраЬга // М(кроб1ол;''журн.1976. - 33, и 2,-С. 139-144. " : ■

7. 1утичська Г.О., Сафонова О .'П. Вялив трзвалого эрошен-ня на м(крофлору грунт!в п!вдая УкраГни // ШкросНол. журн. -1976. - as. It 5. - С. 571-575.

8. 1утинська Г.О., Сафонова О.П. Шкрофлора тамяо-каштано-вого грунту у зрошуваких тривалий чао с!возм!нах // ЗрошуваНе

■ землеробство. - Кн1в: Урожай. - 1978. - gj. - С. 64-66.

9. Путинская Г. А, Экологическая оценка влияния орошения на Микрофлору темно-каштановой почвы юга Украины // Экология.-1979. - Н 2. - С. 101-104.

10. ГЪлобородько С.П,,. 1йтанокая Г.А., Воличенко Н.И. Сравнительная эффективность мочевины и аммиачной селитры при поверхностном внесении на орошаемые пастбища шной степи Украи-

. ны // Агрохимия. ( - 1980. - И. - С. 10-15. . .' -

11. 1утинська Г.О., Аидрусеняо 1,1., Коваленко О.М. MiKpo-- б1олог1чн1процеси в грунтt в эалежност! в!д тривалост i в прошу-

вання люцерни // Зрошувана эешаробство. - Knfs: Урожай, 1980.-'35, - С. 37-40.

I ...

12. Болдырев А.Л., Синицына H.H., Путинская P.A., Сафонова Е.П. Использование фосфогяпса для химической мелиорация орошаемых почв в Крычу // Почвоведение. - 1980.' - Я 4, - .

■ С. 147-152.

13. 1утинська Г.О., Анддусенко I.I., Коваленко A.M., Чуйкова К.О. С1возм1на i мiкробiологt чн Гпроцаси в грунт! // Зро-щуване землеробство, КиГа: Урожай. - IS8I. — - С, 6-10.

14. Храсутська И.В., 1утинськз Г.О. Вплиз xiMf4rnrx не- ■

л1ораат1в на ф!зико-х1Шча1 властивост! грунту та активн1сть MtKpoöiолог1чши процес!в пра зрошенн! мiнералiэованниш водаш// Зрощувана землероботво, Kais: Урожай, 1981, - 26. - С. 10-14,

15. Авдреш Е.И., Ласте Я., Ришави П.,-Путинская. Разлей ' жевав внеклеточных бактериальных - полисахаридов в почве в уело • - . виях непрерывного проточного культивирования //Иикробиол.журн.

1981. - i3, -М-5. - С, 547-551. '

16. Андреюк К.И., путинская P.A., Изжеурова В.В, я др. Биодеградация.бактериального экзодолисахарида микробным ценозом почвы в условиях проточного культивирования // Структура и фуцкщш микробных сообществ почв с различной антропогенной нагрузкой. - Киев: Наук.думка, 1982. - С. ПЗ-Ш.

17. Путинская P.A., Иэжеурова В.В., Китель Н.Ф., Ива но-, ва H.H. Трансформация глюкозы микробным ценозом ороиаемой почвы, юга УССР // Структура и функции микробных сообществ почв с . различной антропогенной нагрузкой. - Киев: Наук, думка. -

1982. - С. 118-123. ,

18.. Путинская Г.А., Лазер П,Н. Влияние удобрений на микробные ценозы почвы рисовых волей юга Украины // Структура и функции микробных сообществ почв с различной антропогенной нагрузкой. - Киев: Наук.думка, 1982. - С. 163-163.

19; Дульгеров А.Н., Путинская Г.А., Изжеурова В.В. Модифицированная система проточного культивирования почвы //Структура к функций микробных сообществ почв с различной актропо- . генной нагрузкой. - Киев: Наук, душа, 1982. - С. 249-252.

£0.- Лактионов Б.Н., Путинская Г.А,, Лазер П.И. Динамика микробиологических процессов и окислительно-восстановительно- . го потенциала в почвах рисовых полей юга УССР //. Микробиол. * хурн. - 1933. - а I. - С. ЗД-25.

21. Андреюк Б.И., Дульгеров А.Н., Путинская Г.А.., Горд манко С.А. Микробная трансформация гумуса почв при различной антропогенной нагрузке // Доклады о гумуса / УШ:Международный симпозиум "Гумус и растение", Прага. - 1983. - т.2. - С., 209. ' 22. Андреюк. Е. И.Путинская Г, А.Изжеурова В.В.,Китель Н., .Иванова Н.И. Определение параметров роста почвенных микроорганизмов при использовании бактериальная экзополисахарядов // Микробйол. журн. - 1984. -45, Я 2. - С, ВЗ-84.

23. Путинская Г.А., Изжеурова'В.В., Кигель Н.Ф., Иванова Н.И. Подбор питательных сред для выделения из почвы активных продуцентов внеклеточных полисахаридов // Результаты и перспективы научных исследований микробных полисахаридов / II Всесош-, ная ваучная конференция. - Л.,.IS84. - С; 77-78.

24. Андреюк Е.И., Изжеурова В.В., ¡путинская Г.А. и др. . Продуцирование экэополисахаридов почвенной микрофлорой при различных условиях культивирования // Микробйол,.журн. - 1934. -46, 1Г 3. - С. 19-22.

25. Путинская Г.А., Изжеурова В.В., Кигель Н.Ф., Иванова Н.И. Влияние орошения на распространение микроорганизмов-продуцентов экэополисахаридов в почвах »га Украины //У1 съезд Украинского микробиологического общества.- - Донецк, IS84.-C.I8.

26. Путинская Г.А., Кигель Н.Ф., Иванова &И.,Лазер П.Н.

I

Состав органического вещества и численность микроорганизмов в неорошаемых, орошаемых и затопляемых солонцовых почвах Украины // Основные направления исследований, обеспечивающих повышение эффективности использования орошаемых земель /Научно-произ-

t

водетаенная конференция. - Киев, 1984. - С. 20-21.

27..'Андреюк S.U., Путинская Г.А., Изжеурова В.В., Васильев В.Н, и др. Использование бактериальных экзопашсахарядоБ '

- 46 - . ' ■■ . . ■

микробными ассоциациями почвенных микроорганизмов //Микробиоя; . жура. .- 1986. - M - С. 15-21 ^

28. финскаяТ.А., Китель Н.Ф., Иванова НЛ. Влияние се-.-вооборотов и бессменных посевов на микрофлору и плодородие орошаемых почв // Микробиологические процессы в почве и урожайность сельскохозяйственных культур/ Республиканская конференция, Вильнюс, 1986. - С. I44-î4S.f

■ -----г29. Путинская Г.А., ГЬлобородько С.П., Иличко Н.В. и др.

- Микробные', ценоза и органическое вещество освоенных песчаных почв Нижнего Днепра // Шкробиол.журн. - 1986. - 48^. м 6, -С. 3-8.

30. Освоения малопродуктивна* тщаних грунт îb / За ред. Демид1енко О.Я. Ки1в: УродаЙ, 1986, - 128 с.

3t. Андрею« Е.И., Путинская Г.А. Трансформация микробных екзополисахарвдов в почва // Биосинтез вторичных метаболитов/ Всесоюзная конференция. - Пущино. - I9S7. - С. 5-6.

32. Иикробная деструкция гликополмеров // Микробиологическая деструкция органических остатков в биогеоценозе/ Всесоюзное совещание..- (Хабаровск, Z987).-M., 1987. -С. 3-5,

33. Içwtlnekaya S.A., Klgel H.F., Ivanova H.I. Stcompoel-tlon of axtr&oellular polysacoharidee Ъу soil mlorobial eo«no-sle//Soll bollogy and conservation оf the bloeph«r. - Sopron.

1935. -F. 24-25. ....

J4,. Andreyulc E.I., XaeUc J., loutInclcaya Q.A. Dtilleation of bacterial exopôlyeaoebaridee by soi! mioroorganiti«ie//2eiitra-lblatt'fiir Mlirobïologie. - 1?S6. - ГЦ, H 2. - P. ЭЭ-вЭ. ■ * 05'/ loutiaeclcaya O.A., Kigel И.Г., Ivanova H.I. Eecompo-sîtionof extraoelluler bacteriai polyeftooharid«e by mlorobial coetidaia In the soil //So1Z biology and Conservation of th« Bloepher. - Budapest t Jik attentai Klado, 1937. - P. 465-471.

36. путинская Г.А., Китель Н.Ф. ( Иванова Н.И. и др. Микрофлора и состав органического вещества орошаемой почвы под культурами севооборота // Орошаемое земледелие. - Киев: Урожай, .1987. - Jg, С. 16-21.

. 37. Дульгеров А.Н., Путинская-Г.Л., Серая Я. И., Кигель Н.Ф. Биологическое заиление дренажных систем орошаемых цочн юга УССР// Орошаемое земледелие. - Киев: Урожай, 1937. - 32. -С. 24-26. -

38. Путинская Г.А., Кигель Н.Ф., Иванова Н.И. Микрофлора

л хумусное состояние орошаемых почв юга Украины // Микроорганизмы в сельском хозяйстве /Республиканская конференция. - Кишинев,. I98S. - С. 46-47.

39. Китель Н.Ф., Путинская Г.А., Иванова H.H. Внеклеточные микробные метаболиты углеводной природы и гумус почв // Микроорганизмов сельском хозяйстве/ Республиканская конференция. ■ -. Кишинев, 1988. - С. 52-54.

40. Авдрекж•Е.й., Путинская Г.А, Динамика роста микроорганизмов в почве при трансформации гликополлмеров //Биодинамика

' почв/ÜI Всесоюзный симпозиум. - Таллин, I98Q. - С.-51.

41. Путинская Г.А., Кигель Н.Ф., Иванова Н.И, Метод определения глюканазной'активности почвы // Микробис^. журн. - 1989.-£1, к I. - С. 102-105. .

42. путинская Г.А., Кигель Н.Ф., Иванова Н.И. Ферментативное разложение микробных полисахаридов в почве //Микробиол.курв.-

. 1989. -51, Я 2. '

.43. Андреюк З.И., Путинская Г.А,-, Дульгеров А.И. Почвенные

микроорганизмы и интенсивное землепользование. Киев: Яаук.думка, -

t

1988. - 189 о.

45, Coöko A.A.., Останов В,И., ХЪлобородько С.П., Илич-ко Н.В., Путинская Г.А, и др. Методические рекомендации по основным приемам освоения Нижнеднетгровских песков под орошаемое кормопроизводство. - Киев, 1983. -15 с. .

46. Писарвнко В,А., Андреюк Е,И., Дульгеров А.Н., Путинская Г. А, и ДР. Рекомендации по режиму орошения сельскохозяйст-

*

вэшшх_ культур с учетом.микробиологического состояния почв Украины..- Киев: Наук.думка, 19Э5. - 28 с.

пояп. к тч./змх9 $<»¿¿525 формачйр'/^буылг» Печ. офс. Усл. пет, л. Л, Уя.-иад. л. Тираж. /СС

3»к. f-AO? '.• sUmitho.

' Ккискю книжная типографы* кауявой книги. Киев, Репин«, 4.