Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПО ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПО ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ"

9-2&52Ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ОЖЕГОВ Константин Сергеевич

УДК 631.465

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПО ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ Специальность 06.01.03 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА—1986

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте МВД СССР и Научно-исследовательском институте почвоведения и агрохимии Госагропрома Армянской ССР.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор А. Ш. Галстян.

Научный консультант—кандидат биологических наук, старший научный сотрудник А. П. Питрюк.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Е. А. Дмитриев, кандидат биологических наук, доцент О. Д. Сидоренко.

Ведущая организация — Институт биологии Башкирского филиала АН СССР

Автореферат разослан « ЯЯ » . -МуИрл . . 198Г$т.

Защита состоится «&0. » . Ом&биЛ- . . 198Г#г. в .4$. час. на заседании Специализированного совета К. 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550; Тимирязевская ул., д. 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Ученый секретарь Специализированного совета —/9si <Г/> л «» п л

1жМ, с* м« Саблина

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В основе почвообразовательных процессов лежат биохимические реакции трансформации веществ и энергии, протекающие при участии ферментов. Уровень и соотношение активности ферментов отражает направленность и интенсивность биохимических- реакций, характеризует генетические особенности формирования- почв, степень окультуренности и плодородия, нарушение и интенсивность восстановления экосистем под действием антропогенных и естественных факторов (Skujins, 1967, 1976; Купревич, Щербакова, 1966; Галстян, 1974, 1980; Абрамян, 1980; Burns, 1977, 1982; Стратонович, Евдокимова, 1977; Щербаков, 1980; Щербакова, 1980, 1983; Звягинцев, 1976, 1979; Хазиев, 1978, 1982, .1983),

Уопехи, достигнутые в-почвенной энзимологии, позволяют использовать ферментативную активность для изучения неоднородности почвенного покрова. Для практического применения ферментативной активности в судебно-почвоведческой экспертизе необходимо выяснить закономерности действия ферментов при анализе малых проб и изучить возможность установления границ элементов структурной организации почвенного покрова по ферментативной активности. С этих позиций изучение дифференцированности почвенного покрова является актуальным.

Цель работы. Целью работы явилось выяснение возможности применения ферментативной активности для установления границ элементов структурной организации почвенного покрова в пределах сравнительно небольших площадей.

Основные задачи исследования.

1. Разработка методов определения ферментативной активности в малых количествах.почвы.

2. Изучение пространственных изменений ферментативной активности в почвах в зависимости от эколого-генетических условий.

3. Установление дифференцированности почвенного покрова в пределах сравнительно небольших площадей по ферментативной активности почвы. A-T.fiS'Z'A

"".:«.-.7СЦ.Д с-д;ы . '" • шг

р.*. И. A. "Ц.Л1<:а?.. * ..

Научная новизна. Изучены пространственные изменения показателей ферментативной активности — инвертазы, дегид-рогеназы и каталазы в различных почвенно-климатических зонах. Показано, что в зависимости от эколого-генетических условий участки генетически однородной почвы различаются по активности инвертазы. Выяснено, что сокращение массы почвы не изменяет закономерностей действия ферментов, установленных с помощью общепринятых методов. Дифферен-цированность почвенного покрова по ферментативной активности инвертазы позволяет устанавливать границы элементов структурной организации почв.

Практическая ценность. Дифференцированность почвенного покрова по ферментативной активности инвертазы позволяет использовать этот показатель для решения идентификационных вопросов судебно-почвоведческой экспертизы. Полученные данные представляют интерес для биодиагностики почв в целях установления однородности почвенного покрова в пределах изучаемых площадей.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на Всесоюзном совещании «Современные инструментальные методы в судебно-почвоведческой экспертизе» (Горький, 1978), Всесоюзной конференции «Достижения науки и техники в борьбе с преступностью» (Вильнюс, 1986), а также ежегодно в виде отчетов обсуждались и были одобрены на заседаниях отдела биохимии почв Института почвоведения' и агрохимии Госагропрома АрмССР и на Ученом совете Центральной научно-исследовательской криминалистической лаборатории ШЛ СССР.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 статьи и 1 сдана в печать.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов и рекомендаций, содержит 119 страниц машинописного текста, 4 рисунка, 27 таблиц, список литературы из 242 наименований (из них 69 — зарубежные).

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты исследования. Исследования проводили на горно-луговых почвах, горных выщелоченных черноземах и их эродированных участках, содовых солонцах-солончаках и их мелиорированных участках, почвогрунтах озера Севан, орошаемых поименно-луговых почвах, загрязненных тяжелыми металлами (Армянская ССР), дерново-подзолистых почвах (Солнечногорский р-н, Московская обл.).

Методы исследования. Настоящая работа выполнена сравнительно-географическим методом с применением полевых и лабораторных исследований. Почвенные разрезы за-2

кладывали на основании почвенных карт. Образцы почв из разрезов и прикопок отбирали по генетическим горизонтам. Биохимическую съемку проводили по рендомизированной схеме на основании почвенной карты и с учетом экологических условий. Индивидуальные образцы почв отбирали из верхнего слоя-(0—5 см). Масса образца 100 г. Всего было отобрано около 900 образцов. Размеры, изучаемых участков от 0,1 до 10 га. Почвенные образцы доставляли в лабораторию, высушивали при комнатной температуре, отбирали камни и корни растений и просеивали через сито с диаметром ячеек 0,25 мм (Хазиев, 1976).

Активность р-фруктофуранозидазы-инвертазы (КФ. 3.2.1. 26. — Д-фруктофуранозид-фруктогидролазы) выражали в мг глюкозы на 1 грамм почвы; дегидрогеиазы (КФ. 1.1.1. субстрат: НАД(Ф) оксидоредуктаза) в мг ТФФ на 10 г почвы; ка-талазы (КФ.- 1.11.1.6. перекись водорода: перекись водорода оксидоредуктаза) в см3 62 на 1 г почвы за 3 минуты. Поглощенные кальций и магний в бескарбонатиых почвах определяли по Шолленбергеру, в карбонатных по Иванову, калий и натрий по Масловой, рН-потенциометрически, гумус по Тюрину, обменную кислотность по Гедройцу, гидролитическую по Каппену (Аринушкина, 1970; Физико-химические методы исследования почв, 1980). Результаты исследования обрабатывали, методами вариационной статистики.(Дмитриев, 1972; Литтл, Хилз, 1981). .

♦ В соответствии с задачами исследования нами на основе существующих методов определения (Галстян, 1978; Хазиев, 1976) были разработаны и модифицированы методы определения ферментативной- активности инвертазы, дегидрогеиазы и каталазы в малых пробах. Приводим описание этих методов.

Определение активности инвертазы. Навеску (100 мг) воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с размером ячеек 0,25 мм, помещали' в колбу на 50 мл, приливали 1 мл 1% свежеприготовленного раствора сахарозы и 2—3 капли толуола в качестве антисептика. Колбу закрывали пробкой, встряхивали и помещали в термостат при t=-30°C на 24 часа. В течение опыта колбу периодически встряхивали. По истечении времени в колбу приливали 0,5 мл 1 н раствора едкого натрия и 0,5 мл 0.5% раствора ТТХ (2, 3, 5-трифенилтетразолий хлористый). Через 10—15 минут приливали 10 мл этилового спирта, леремешивали и фильтровали. Полученный окрашенный раствор колориметрировали, используя 5 мм кювету и светофильтр с пропусканием лучей длиной 500—600 нм. Количество глюкозы рассчитывали по калибровочной кривой (1 мг в I мл). Активность инвертазы выражали в мг глюкозы на 1 г почвы. Ошибка определения до 5%.

Определение активности дегидрогеиазы. Навеску (100 мг)

воздушно-сухой, почвы, просеянной через сито с отверстиями 0,25 мм, помещали в цилиндрический стакан на 25 мл, добавляли 5 мг углекислого кальция, тщательно перемешивали и приливали 1 мл 0,1% раствора глюкозы-субстрата дегидрирования. Затем приливали 1 мл 0,25% раствора ТТХ. Определение проводили в анаэробных условиях при разряжении 10— 12 мм рт. столба. Эксикатор помещали в термостат на 24 часа при 1 = 30°С. При выдерживании почвы с субстратом толуол не добавляли, так как он- сильно ингибирует действие дсгид-рогеназ (Галстян, 1974). Контролем служила стерилизованная почва н субстрат без почвы. По'истечении времени в стаканчик приливали 13 мл этилового спирта, встряхивали 5 минут и фильтровали. Окрашенный раствор колориметрировали, используя 5 мм кювету и светофильтр с пропусканием лучей с длиной волны 500—600.нм. Количество формазана рассчитывали по калибровочной кривой (0,05 мг в 1 мл). Активность дсгидрогеназы выражали в мг ТФФ на 10 г почвы за 24 часа. Ошибка определения до 8%.

Определение активности каталазы. Навеску (100 мг) воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с размером ячеек 0,25 мм, помещали в колбу на 25 мл, добавляли 5 мг углекислого кальция и тщательно перемешивали. На дно колбы помещали тигель с 1 мл 3% раствора перекиси водорода (раствор готовили непосредственно перед анализом). Колбу плотно закрывали пробкой, соединенной с трехходовым краном,_ совмещенным с измерительными бюретками, заполеннымн во-' дой. Начало опыта отмечали по секундомеру в момент опрокидывания тигля с перекисью водорода. Уровень вытесненной воды отмечали через 1, 2.цЗ минуты. Каталитическую активность выражали в см3 Ог, выделившегося на 3 минуты. Контролем служила стерилизованная почва. Ошибка определения до 5%..

Оценка воспроизводимости разработанных методов по критерию Стьюдента позволила установить, что при уровне значимости а—0,05 сравниваемые методы (разработанные и общепринятые) достоверно не отличаются.

Ферментативная активность горно-луговых почв

Благоприятные гидротермнческие условия и физико-химические свойства обусловливают высокий уровень активности инвертазы и окислительно-восстановительных ферментов в подтипах горно-луговых почв (табл. 1). Кислая реакция почвенного раствора (рН 5,0—5,3), гумусироваиность почвенного профиля, обильная разнотравно-злаковая растительность в сочетании с интенсивно протекающими микробиологическими процессами (Хачикян, 1975), способствуют поступлению и им-

мобилизации молекул внеклеточных ферментов в горно-луговых почвах. Неодинаковые условия формирования.горно-лУго-вых почв обусловливают дифференцированность почвенного покрова по активности инвертазы. Наибольшая активность инвертазы отмечается в дерново-торфянистых почвах, наименьшая;— в слабодерновых (табл. 1).

Таблица 1

Активность инвертазы в подтипах горно-луговых почв (п-7)

№ п/п Почва X 8* Б- Отличия по • =0,05

1 Дерново-торфянистая. 142,2 4.1 11.0 ^-2 =4-67

V = 12

2 Дерновая 115.4 4,1 10.7 <15/з = 5.3

3 Слабодерновая 85,4 4.0 12.5 v=12

Примечание. X—среднее арифметическое; — ошибка среднего; 5Г;—стандартное отклонение: V — число степеней свободы.

Снижение активности инвертазы связано со сдвигом рН в сторону щелочного интервала, а также с уменьшением содержания органического вещества. Оценка полученных данных по критерию Стьюдента указывает на наличие достоверных отличий подтипов горно-луговых почв по активности инвертазы.

Изучение активности дегндрогеназы и каталазы показало, что подтипы горно-луговых почв не имеют существенных отличий (табл. 2). Кислая реакция горно-луговых почв в опре-

Таблица 2

Активность дегндрогеназы и каталазы в подтипах горно-луговых __почв (п-7)__

Почва Показатели Дегидрогеназа, мгТФФна Юг почвы Каталаза, см3 02 на 1 г поч-

Дерново-торфянистая Х±БТ 13.0 + 1,6 3.0+0.3

Дерновая Х±8х 13.0±1,1 4.0+.0.4

Слабодерновая Х + 8х 13.0+.1.4 4,5+0,6-

деленной степени нивелирует активность этих ферментов, оптимум действия которых расположен в щелочном интервале.

Полученные данные указывают-на.возможность установления границ участков, почвенного покрова в пределах элементарного почвенного ареала:(табл. 3).

Таблица 3

Активность инвертазы в участках слабодерновой почвы (п-7)

№. п/п Место отбора образцов X 8, 8 V, % Отличия по 1е = 0,05

1 В загоне 11.8 1.3 3.4 29,6

у = 8

2 В 3-х метрах 38.5 3,2 8.6 22,3 1 ., =4.8

3 В 10-и метрах 57,5 2,3 6.1 10,6 у = 11

4 В 20-и метрах 94,7 3.2 8.4 8,9 К =Л.4

у = 11

Из табл. З видно, что в загоне активность инвертазы сильно подавлена. По мере удаления от загона активность инвертазы повышается и на расстоянии 20 метров от загона достигает зонального уровня.

Оценка различии по критерию Стьюдента указывает на их достоверность при уровне значимости сс=0,05.

Таким образом, полученные данные указывают на диффеЛ ренцированность почвенного покрова в зоне горно-луговых почв по активности инвертазы, что позволяет определять границы элементов структурной организации почв.

Ферментативная активность горных выщелоченных черноземов и их эродированных участков

Неоднородность почвенного покрова в зоне горных выщелоченных черноземов в значительной мере связана с процессами: эрозии, приводящими к снижению содержания органического вещества и тонкодисперсной фракции, являющихся основными носителями молекул внеклеточных ферментов. Ха-знев (1979) считает, что в процессе эрозии в почве ухудшаются условия иммобилизации ферментов в связи со снижением содержания индивидуальных органических соединений, таких как углеводы, фосфорорганические и азоторганические соединения.

Неэродированные горные выщелоченные черноземы характеризуются высокой активностью микробиологических процессов (Хачикяи, 1979) и уровнем ферментативной активности. Снижение активности ферментов вниз по почвенному профилю плавное. В эродированных горных выщелоченных черноземах по мере увеличения степени эродированное™ (Соболев, 1961) активность инвертазы и окислительно-восстановительных ферментов снижается (табл. 4). Полученные данные согласуются с выводами Симоняна (1976), Коноваловой, Гри-

горьева (1976), установившими возможность биодиагностики степени эроднрованности по активности ннвертазы.

Таблица 4

Активность инвертазы в горных выщелоченных черноземах

Степень эроднрованности почвы X 8, 8' п Рост растений

Неэродированная 86.7 1,7 3.8 15 нормальный

Слабоэродированная 48,0 1,5 6.1 15 слабая изреженность

Среднеэродированная 23.0 0.7 3.3 20 посевы изрежены

Сильноэродированная 11,8 0,4 1.8 20 сильная изреженность

Наряду с выявленной дифференцированностью эродированных горных выщелоченных черноземов по активности инвертазы установлены границы сопряженных участков почвенного покрова в пределах изучаемой территории (табл. 5).

Таблица 5 Активность инвертазы на различных участках горного выщелоченного чернозема (п-5)

Л£ п/п Место отбора образцов X 8, 8- Отличия по =0,05

I Карьер 16.4 0,5 1.1 'а'Д = 22'3

2 Полевая дорога 55.0 1,6 3.6 ' а ', Л 13'4

3 Поле рекультивации 66,1 2,0 8.0 у1* = 7>8

4 Целина 86,7 1.7 3.8

Ферментативная активность содовых солонцов-солончаков и их мелиорированных участков

Изучение активности почвенных ферментов в содовых солонцах-солончаках показало, что активность инвертазы в них подавлена. На низком уровне, но данным Хачикян (1979), находится и активность микрофлоры. Инактивация инвертазы обусловлена внеконкурентным вхождением обменного натрия в почвенный поглощающий комплекс и блокированием активных кислотных центров ферментов (Галстян, 1974). На неме-лиорированных участках отсутствует основной источник внеклеточных ферментов — растительность. Несмотря на неблагоприятные физико-химические свойства, в солонцах-солончаках обнаруживается действие дегидрогеназы и каталазы, способных действовать при высоких значениях рН.

Таблица 6 Активность инвертазы в содовых солонцах-солончаках _(п-20)_

Степень мелиорнрованности "х Б V, %

Слабомелиорировзнная - . , , Среднемелаорированная Мелиорированная .... 4,37 • 14.1 21.9 0,23 0,47 0,40 1.29 2.13 1.80 26,9 15.1 8.2

-. Химическая мелиорация солонцов-солончаков приводит к улучшению физико-химических свойств, активизируется деятельность почвенной микрофлоры (Хачикян, 1979). Благодаря этому проявляется и постепенно возрастает активность инвер-тазы.

Неодинаковый уровень активности инвертазы в зависимости от степени мслиорировзнности почвы свидетельствует о дифференцированное™ почвенного покрова изучаемой территории и позволяет устанавливать границы участков содовых солонцов-солончаков различной степени мелиорнрованности.

Ферментативная активность почвогрунтов озера Севан.

С выходом на дневную поверхность почвогруиты озера Севан вовлекаются в современный почвообразовательный процесс, степень развития которого и длительность, обусловливают уровень ферментативной активности.

Активность инвертазы и окислительно-восстановительных ферментов в почвогруитах первого года не обнаруживается. В почвогруитах 5—10-летнего возраста активность ферментов проявляется только в верхнем слое. С увеличением возраста почвогрунтов повышается процент их проективного покрытия растениями, изменяется окраска верхнего слоя, отмечается активизация микробиологических процессов (Галстян, 1974). Однако, несмотря на развитие почвообразовательного процесса, даже в почвогруитах 15—20-летнего возраста активность ферментов невысокая. Это, по-видимому, связано с низкой степенью конденсированностн органического вещества и вследствие этого, не способного иммобилизовать молекулы внеклеточных ферментов. Существенное увеличение активности ин-вертазы отмечается в почвогруитах 40—45-летнего возраста. Почвообразовательный процесс охватывает и нижние слон почвогрунтов, отмечается определенная дифференциация на почвенные горизонты. Активность каталззы также возрастает под. действием почвообразовательного процесса, но это увеличение менее показательно и в определенной степени связано с содержанием неорганических компонентов в почво-

грунтах (табл. 7), особенно «молодых» по возрасту. В почво-грунтах 40—45-летнего возраста биологическое разложение перекиси водорода преобладает над неорганическим. Полученные данные свидетельствуют о дифференцированное™ тючво-грунтов озера Севан по активности, инвертазы, что позволяет устанавливать границы между участками различного возраста обнажения, ,

Таблица-7 Активность ферментов в почвогрунтах озера Севан::

Возраст, № разреза Глубина, см Гумус, % Инвертаза, мг глюкозы Дегидрогена за, мг ТФФ Каталаза, см3 Oj

До 1 года, 0— 10 0.5 н е обнаружив »ется

40 10— -25 0,2 0.0 0,0 0.1

5—10, 0— 10 0.6 1.2 0,1 0.2

41 10 25 0.2 0.2 0,1 0.6

15—20, 0— 10 0.9 7,0 0.2 1.3

43 10 -25 0.6 0.5 0.1 0.5

30—35, 0— 10 1.1 25.4 1.3 3,0

46 10 -25 0.6 2,9 0.2 0,4

25- -50 0,5 0.6 0,1 0,5

40-45, 0— 10 5.2 40.3 1.5 10.8

48 10- 25 2,9 17.0 0,7 2,7

25- -31 1.1 4.2 0.3 1.0

31- 45 0.4 1.5 0,0 0,2

Ферментативная активность поименно-луговых почв, загрязненных тяжелыми металлами

В условиях орошаемого земледелия Кафанского района Армении загрязнение почв происходит при их орошении водами реки Вохчи, содержащими соли свинца, меди, цинка, молибдена. По данным Григоряна, Галстяна (1979), содержание тяжелых металлов в водах реки Вохчи превышает предельно допустимые концентрации. В водах реки Вохчи основная часть тяжелых металлов адсорбирована глинистыми частицами, которые током воды переносятся в процессе орошения, оседая на поверхности почвы, концентрируясь в микропонижениях рельефа. В зависимости от рельефа поля и его удаленно' сти от источника орошения в почве накапливается неодинаковое содержание тяжелых металлов, что отрицательно сказывается на действии инвертазы. Механизм воздействия повышенных концентраций тяжелых металлов на ферментативную активность изучен недостаточно, но установлено, что при по-

. вышении. содержания тяжелых металлов активность ферментов снижается (табл. 8).

Таблица 8

Активность инвертазы в поименно-луговой орошаемой почве разной'степени загрязненности тяжелыми металлами (П-10)

п/п Степень загрязнения X Б, V, % Отличия по | 1, = 0,05

1 Незагрязненная 17,8 0,58 10.8 '«>/, =4-7

2 Слабозагрязненная 14,2 0,49 15.4 «../, =7,4

Э Среднезагрязненная 7,6 0,74 22,3 <«з/, =4.3

4 Сильнозагрязненная 3.9 0,48 35,0

Полученные результаты показывают, что в средне- и сильно-загрязненных почвах активность инвертазы подавлена. Незначительное снижение активности инвертазы в слабозагрязнен-ных почвах, по-видимому, связано с устойчивостью ферментного пула к неблагоприятным условиям. Математическая обработка результатов по критерию Стьюдента указывает на достоверные отличия участков поименно-луговой орошаемой почвы, имеющих различную степень загрязнения, что согласуется с выводами Долговой (1981), Григоряна (1980) о возможности применения активности инвертазы для диагностики почв, загрязненных тяжелыми металлами. <

Ферментативная активность дерново-подзолистых почв

Дерново-подзолистые почвы изученной территории характеризуются неблагоприятными физико-химическими свойствами, что обусловливает невысокий уровень ферментативной активности. Несмотря на кислую реакцию дерново-подзолистых почв, активность инвертазы в верхнем гумусо-аккумулятив-ном горизонте в большинстве почв не превышает 5—15 мг глюкозы. Наряду с низким содержанием органического вещества на действие активности инвертазы оказывает влияние обменный алюминий, ингибируя ее (Абрамян, 1980). Активность каталазы в дерново-подзолистых почвах в значительной степени обусловлена неорганическими компонентами — гндро-окислами железа.

Изучение активности инвертазы в дерново-подзолистых почвах позволило установить, что ее изменения в значительной степени связаны с эколого-генетическими условиями их формирования.

Статистическая обработка результатов исследования по-10

Оценка достоверности различий дерново-подзолистых почв по Таблица 9

активности инвертази (1;, = 0,05)

Индекс почв и, угодье С 03 О «1 4 С ч чи С •I" « «1 еч с <п ч ч С С т и с ч я ч" и ч" с в а п ч С ю С

1 с с3 4 5 6 .1 7 с I 9 10 '11 12 13

Пд3 ог ВП вика III

ПД3ВП пшеница 8» Ш

0,06

ПД2ВМ зл. тр. 7 8

6,4 3,5 Ш

Дг2БМ балка 7 8 8 III

8,5 8,4 5,6

П эВи пшеница 7 7 7 8 III

5,1 6,8 2,5 2,5

ПдзВм пшеница 6 6 6 6 7 III

6,1 4,7 6,1 14.1 10,0 •

Пдз 0ГВП луг 7 6 7 6* 8 7 III

10,6 9.9 6,5 0,8 18,8 5,1

ПдаВМ лес 8 8 8» 8 7» 6 7 III

5,1 5,2 1,8 3,9 0,9 10,2 4,2 - '

Продолжение таблицы 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 М 12 13

ПД2ВМ картоф. 8 8 10* 8 8* 7 7 6* III

3,2 26,1 0,05 5,2 2,3 8,6 5,9 1,7

11Д2В "„картоф. 7 8 8 7 7 8 6 8 13 III

28,6 3,3 24,5 15,7 17,3 28,5 22,1 22,5 22,7

П* В „кукуруза 7 6 6 6 14,6 5 7* 8 7 6 7 III

5,8 4,3 Э.5 10,0 2,3 24,1 11,6 41,0 29,4

Пдз В „кукуруза 7 6 8 6 7 8 8 7* 0,2 6» 7 8 III

4,1 4,2 17,7 15,7 2,45 11,7 И,1 0,12 41,0 13,1

ПД}БМ клевер 8 7 8 8 8 9 7 8 8 8 8 7

3,2 9,9 16.4 9,7 11,6 25,1 13,1 14,5 15,5 4,8 24,3 16,4

, Числ.—число степеней свободы; знамен.— рассчитанное значение критерия Стыодента; знак * — объекты различаются недостоверно.

зволила установить наличие достоверных отличий между участками генетически однородных почв, испытывающих.воздей-. ствие эколого-генетических факторов (табл. 9). Например, установлено, что в зерновых и бобовых севооборотах активность инвертазы выше, чем в пропашных. Обработанный в предпосевной период гербицидами участок дерново-сильноподзолистой почвы отличается более низким уровнем активности ин-~ вертазы по сравнению с необработанным." Предпосевное'вне-сение навоза в почву обусловило более высокую активность. инвертазы по сравнению с контрольным, необработанным участком. В целом установлены достоверные отличия по активности инвертазы для большой совокупности изученных: почв. Не выявлено значимых отличий среднпочв, затронутых процессом оглеения. По-видимому, для этих почв диагностическими будут ферменты, связанные с процессами'превраще-ния соединений железа, марганца и серы.

В заключение следует отметить, что в изученных почвенно-климатических зонах существует закономерная дифференци-рованность почвенного покрова по активности инвертазы. Данное обстоятельство позволяет использовать этот фермент в комплексе с другими свойствами почв при решении вопросов' судебно-почвоведческой экспертизы, а также при изучении однородности посевных площадей в пределах изучаемых-территорий.

Выводы

1. Разработаны методы определения активности инвертазы, дегидрогеназы и каталазы в малых количествах почвы н установлена их воспроизводимость в сравнении с общепринятыми методами.

2. Подтипы горно-луговых почв отличаются ло активности инвертазы и однородны по активности дегидрогеназы и ката-лазы, что связано с кислой реакцией этих почв.

3. Выяснено, что дифференцированность горных выщелоченных черноземов связана с проявлением эрозионных процессов. Эродированные участки выщелоченных черноземов отличаются по активности инвертазы.

4. Уровень активности инвертазы в содовых солонцах-солончаках обусловлен степенью их мелиорнровашюстн. В мелиорированных и сельскохозяйственно освоенных почвах активность инвертазы наибольшая.

5. Стадийность почвообразовательных процессов в почво-грунтах озера Севан обусловливает их дифференцированность по активности инвертазы. С развитием почвообразовательного процесса активность инвертазы в почвогрунтах повышается.

6. Установлено, что участки поименно-луговой орошаемой

почвы различной степени загрязненности тяжелыми металлами отличаются по активности инвертазы. С увеличением степени загрязнения активность инвертазы снижается.

7. Показано, что генетически однородные участки дерново-подзолистых почв отличаются по активности инвертазы, что связано с эколого-генетическими условиями их формирования. Не установлено отличий по активности инвертазы между оглеенными почвами.

8. Дифференцированность почвенного покрова по активности инвертазы позволяет использовать этот показатель для установления границ элементов структурной оргаяизации почв в пределах сравнительно небольших площадей, что имеет важное практическое значение для криминалистического исследования почв.

Предложения и рекомендации

1. Рекомендовано использовать активность инвертазы для изучения дифференцированное™ почвенного покрова в пределах сравнительно небольших площадей.

2. Предложены методы определения показателей ферментативной активности в малых количествах почв для использования их при криминалистическом исследовании почв и проведении массовых почвенных анализов.

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ожегов К. С. Изучение активности инвертазы горно-луговой почвы с целью локализации участка местности.— Биолог, ж. Армении, 1983, ,\« 4, т. 36, 341—343.

2. Ожегов К. С. Диагностика засоленных почв по активности ин-вертазы.—Биолог. ж. Армении, 1983, № 2, т. 36, 114—117.

Л 89319 28/111—86 г. Объем 1 п. л. Заказ 843. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550ц Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно