<<
>>

Биологическая активность почв


Интенсивность трансформации органического вещества в почве зависит от направления биологических процессов, которые обусловалены деятельностью почвенных микроорганизмов и активностью ферментов. Торфяные почвы, состоящие в основном из органического вещества, отличаются довольно высокой биогенностью и активностью ферментов (Кацнельсон, Ершов, 1957, 1958; Голуб, 1964; Купре- вич, Щербакова, 1966; Переверзев и др., 1970; Загуральская, 1977).
Распределение по профилю торфяных почв численности микроорганизмов и активности почвенных ферментов зависит от обводненности торфяной залежи, ботанического состава торфов и степени его разложения. Р.А. Жукова (1956) отмечает довольно высокую численность микроорганизмов в нижних слоях целинных почв Кольского полуострова, что обусловлено изменением ботанического состава торфа. Особенно отчетливо это проявлялось в верховых почвах, верхний слой которых состоит из слаборазложившегося сфагнового торфа.
На рис. 19 приведено профильное распределение некоторых показателей биологической активности торфяных почв (средние данные по нескольким разрезам). Для всех почв характерна общая закономерность - высокая биологическая активность верхнего слоя торфяной залежи, где сосредоточена основная масса корней растений и где

Рис. 19. Биологическая активность и содержание водорастворимого гумуса в торфяных почвах.


По оси абсцисс: а - численность бактерий на МПА, млн./г; б - выделенный из почвы CCgt;2i мг/100 г; в - водорастворимый гумус, мг/100 г; г - активность желатиназы, вязкость в сантипаузах; д - уреаза, N в мг/г; е - каталаза, О 2 в мл/0.5 г; ж - сахараза, сахар в мг/г; з — фосфатаза кислая, фенолфталеин в мкг/г.
условия для протекания биологических процессов наиболее благоприятны. В целинных почвах только в самом поверхностном слое возможна достаточная аэрация, являющаяся необходимым условием для развития большинства биохимических процессов. В освоенных почвах верхний слой также является зоной максимального проявления биологической активности. Большинство показателей постепенно или резко снижается с глубиной, однако и в нижних горизонтах целинных и окультуренных почв биологическая активность сохраняется на значительном уровне. Во многих случаях кривая профильного распределения того или иного показателя имеет максимумы в отдельных горизонтах почвы на глубинах 40-60 см. Как правило, они характерны для нескольких показателей биологической активности. Такое неравномерное распределение показателей биологической активности связано с неоднородностью ботанического состава торфов, на что указывала Р.А. Жукова (1956).
Различные показатели биологической активности, а также содержание в почве водорастворимого органического вещества достаточно тесно коррелируют между собой. Зависимость численности микроорганизмов и других показателей биологической активности характеризуется коэффициентами корреляции от 0.33 до 0.78, достоверными при уровне значимости 0.05. Тесная зависимость была выявлена между содержанием водорастворимого углерода и активностью всех изучавшихся ферментов (т* =0.66-0.77). Достаточно тесно коррелировали между собой и показатели активности разных ферментов.
Следовательно, несмотря на то что отдельные ферменты катализируют определенные биохимические процессы превращения различных веществ (Александрова, 1959; Галстян, 1959), общий уровень биогенности почвы определяет напряженность этих специфических процессов.
Освоение торфяных почв, сопровождающееся улучшением водновоздушного режима, создает более благоприятные условия для развития биохимических процессов и жизнедеятельности микроорганизмов. Об этом свидетельствуют результаты определения численности последних в целинной и окультуренной почвах низинного типа по 5 срокам в течение вегетационного периода, проведенного в 1967 г. (табл. 24).
Эти данные показывают, что при окультуривании торфяной почвы ее биогенность значительно повышается. Так, численность бактерий, выращенных на мясо-пептонном агаре (МПА), во всех горизонтах увеличивается примерно в 2-2.5 раза. В меньшей степени окультуривание отражается на численности спорообразующих микроорганизмов и микроскопических грибов. Количество же целлюлозоразлагающих и нитрифицирующих бактерий в результате окультуривания во всех горизонтах увеличилось в среднем в 10 раз, что свидетельствует об их наибольшей чувствительности к неблагоприятным условиям, складывающимся в целинных торфяных почвах. Решающее значение при этом играют переувлажнение и недостаточная аэрация, свойственные не осушенным торфяным почвам. При осушении резко возрастают в первую очередь процессы разложения клетчатки и других негумифицированных органических веществ, которыми богаты целинные торфяные почвы, а также процесс нитрификации, который можно рассматривать как показатель оптимальности условий для развития микробиологических процессов в осушенных торфяных почвах.
Интенсификация процессов разложения наиболее лабильной части органического вещества, которая наблюдается при освоении торфяных почв, подтверждается данными по определению содержания в поч—

Влияние окультуривания на численность микроорганизмов в торфяной почве, тыс /г

Участок

Глубина, см

Бактерии

на
МПА

на
КАА

споро-
обра
зующие

целлю-
лозо-
разла—
гающие

нитри-
фици-
рующие

Г рибы

Целинный

0-10

1400

2050

180

17

0.33

47


10-20

750

1110

222

5

0.05

31


20-30

980

790

35

2

0

20

Окульту

0-10

3680

5910

308

215

3.90

74
/>ренный
10-20

1880

2470

91

30

1.08

52


20-30

1440

1860

42

20

0.51

52

ве водорастворимого гумуса (табл. 25), которое шло параллельно с определением численности микроорганизмов и других показателей биологической активности целинной и окультуренной почвы.
Под влиянием окультуривания по всем глубинам в пределах корнеобитаемого слоя (О-ЗО см) произошло уменьшение количества водорастворимого органического вещества. Наиболее существенное (более чем двукратное) его снижение отмечено в самом верхнем 10-сантиметровом слое почвы, где интенсивность минерализацион- ных процессов самая высокая. Следовательно, при окультуривании торфяных почв возрастают численность и активность микроорганизмов, увеличивается интенсивность минерализации наиболее подвижных органических соединений и происходит обеднение верхних горизонтов водорастворимой фракцией органического^ вещества. Выше было показано, что активность ферментов находится в тесной зависимости от наличия в почве негумифицированных органических веществ, растворимых в воде. Уменьшение запасов таких веществ, которое происходит при окультуривании торфяных почв, вызывает снижение активности почвенных ферментов. Как видно из приведенных данных, активность всех изучавшихся ферментов в окультуренной почве заметно ниже, чем в целинной, особенно в ее верхнем горизонте. Наиболее существенно снижается активность каталазы и уреазы. По другому показателю биологической активности - интенсивности выделения углекислоты - целинная и окультуренная почвы близки.
Влияние окультуривания на содержание в почвах водорастворимого гумуса и биологическую активность (средние данные за вегетационный период 1967 г

Участок

Глубина, см

Водорастворимый гумус,
мг/ЮОг
почвы

со2,
мг/ЮОг
почвы

Каталаза, мл О 2 на 1 г почвы

Казеи- наза, мг Ы на 1 г почвы

Уреаза, мг Ы на 1 г почвы

Сахара- за, мг сахара на 1 г почвы

Целинный

0-10

525

104

35

6.9

4.1

118


10-20

241

44

15

4.8

1.3

92


20-30

155

39

8

4.5

0.8

106

Освоенный

0-10

23 5

108

9

6.1

1.8

Ю1


10-20

172

69

7

4.0

1.1

73


20-30

116

52

3

5.9

0.6

57
<< | >>
Источник: В. Н. Переверзев. Биохимия гумуса и азота почв Кольского полуострова. 1987

Еще по теме Биологическая активность почв:

  1. Микробиологическая диагностика и биологическая активность почв
  2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВ
  3. Поступление растительных остатков и биологическая активность почв
  4. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЦЕНОЗОВ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВ
  5. ИНВЕРТАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ БОЛОТА «ТАГАН» Е. Ю. Старикова, Е. В. Порохина, О. А. Голубина
  6. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИИИ ДИАГНОСТИКИ ПОЧВ
  7. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯЗАГРЯЗНЕНИИ ПОЧВЕННОЙ СРЕДЫИ САМООЧИЩЕНИЕ ПОЧВ
  8. РАСТИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ IN VITRO ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПРЕПАРАТОВ ИЗ ТОРФА О.              А. Рожанская
  9. Биологическая индикация загрязнения почвенной среды и самоочищения почв
  10. Изучение биологически активных соединений — ферментов и антибиотиков. Создание новых методов
  11. 13.1.4. Биологический прогресс и биологический регресс
  12. Генетические признаки почв Антропогенно-естественные признаки почв