БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ ЮГА РОССИИ

Биологическая активность почв является одним из важнейших показателей характеризующих их экологическое состояние. Показатели биологической активности почв позволяют оценить степень и последствия их антропогенного изменения. При этом большое внимание уделяется биохимическим методам, и, в первую очередь, изучению ферментативной активности, а также методам почвенной микробиологии.
Целью работы являлась оценка численности микрофлоры и определение ферментативной активности степных почв Юга России.
Изучена активность ферментов двух классов: оксидоредуктаз (каталаза, дегидрогеназа) и гидролаз (?-фруктофуранозидаза или инвертаза). Активность каталазы и дегидрогеназы изучалась в свежевысушенных образцах по методике Галстяна [1], инвертазы — по методу Галстяна в модификации Хазиева [6].
Численность микроорганизмов учитывали методом посева на плотные питательные среды [5]. Для выделения численности аммонифицирующих бактерий использовали среду МПА, колониеобразующих единиц (КОЕ) микроскопических грибов – подкисленную среду Чапека.
Общее содержание гумуса определяли по методу И.В. Тюрина в модификации Никитина [4].
В качестве объектов исследования использованы различные почвы Юга России: чернозем обыкновенный (учхоз ДГАУ «Донское», Октябрьский р-н Ростовской обл.; ОПХ НИИ Сорго, Зерноградский р-н Ростовской обл.), чернозем южный (Орловский р-н Ростовской обл.) каштановая почва, солонец луговой и солончак гидроморфный.
Согласно шкалам Д.Г. Звягинцева [3], солонец, каштановая почва, черноземы обыкновенный и южный могут быть отнесены по активности каталазы к богатым почвам. Солончак - к среднеобагощенным. По активности инвертазы исследуемые почвы отнесены к очень бедным (солончак) и бедным (солонец, каштановая почва, черноземы южный и обыкновенный). Солонец и солончак определены как богатые по активности дегидрогеназы; каштановая почва, черноземы южный и обыкновенный – как среднеобогащеннные. По обогащенности почв бактериями на МПА каштановая почва, черноземы южный и обыкновенный отнесены к среднеобогащенным, солонец и солончак – к богатым. Все исследуемые почвы являются очень бедными по численности бактерий на КАА. При пересчете на весь профиль солончак и солонец определены как богатые по активности каталазы и количеству бактерий на МПА, средне обогащенные – по активности инвертазы и очень бедные – по количеству бактерий на КАА.
Изучение активности каталазы показало, что наибольшей активностью обладают черноземы обыкновенные и каштановые почвы. Наименьшая активность каталазы отмечена в засоленных почвах, но она незначительно меньше таковой зональных почв. Зональные почвы в большинстве случаев достоверно не отличаются друг от друга по активности инвертазы. Довольно высока активность ?–фруктофуранозидазы в солонце, для которого нехарактерны столь высокие значения ферментативной активности. Наименьшие значения активности инвертазы отмечены в солончаке. Различия в активности инвертазы связаны с различиями в содержании гумуса. Между этими показателями для разных почв Юга России существует достоверная положительная корреляция (r=0,83). Среди изученных почв наибольшее содержание гумуса отмечено для североприазовского чернозема (7,3%) и солонца (5,8%).
Активность дегидрогеназы в засоленных почвах в два-пять раз превышает таковую в зональных почвах. А.Ш. Галстян в 1974 [2] году также отметил значительную активность дегидрогеназ и каталаз в засоленных почвах, связывая это с оптимумами рН ферментов.
Распределение активности дегидрогеназы соответствует распределению численности микроорганизмов. Выявлена достоверная положительная корреляция между этими показателями биологической активности почв (r=0,95). Это подтвердило данные А.Ш. Галстяна [2] и Звягинцева Д.Г. [3] о положительной корреляционной связи активности дегидрогеназы и общего числа почвенных микроорганизмов.
При сравнении биогенности засоленных почв с зональными почвами выявили, что численность бактерий в солончаке и солонце выше, чем в черноземах и каштановой почве, особенно в мае. Наибольшие значения численности аммонифицирующих бактерий выявлены в октябре и мае, что связано с повышением влажности в эти сроки. Численность амилолитических бактерий превышает их численность в зональных почвах более чем в 20 раз.
Профильное распределение показателей биологической активности засоленных почв имеет ряд особенностей. Несмотря на снижение содержания органического вещества вниз по профилю – значения активности ферментов снижаются далеко не во всех случаях. Для активности каталазы и инвертазы засоленных почв отмечена инверсия: в верхнем горизонте она ниже, чем на глубине 20–40 см. Это связано с повышенным содержанием солей в верхнем горизонте.
Наибольшая активность дегидрогеназы, а также численность аммонифицирующих и амилолитических бактерий зафиксированы в верхних горизонтах. Причем изменение этих показателей вниз по профилю достаточно резкое. По-видимому, профильное распределение численности бактерий и активности дегидрогеназы в большей степени связано с распределением содержания органического вещества.
Биологическая активность засоленных почв практически не уступает таковой зональных незасоленных степных почв (каштановая, чернозем). Особенно ярко это выражено для показателей активности дегидрогеназы и численности бактерий и микроскопических грибов, которые в солончаке и солонце превышает таковую в черноземах и каштановых почвах. Такое повышение биологической активности почв связано с условиями увлажнения в исследуемый период. Большое количество осадков способствовало промыванию почвенных горизонтов от солей и нивелированию их токсического действия на микрофлору и ингибирующего на ферментативную активность.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Галстян А.Ш. Унификация методов исследования активности ферментов почв // Почвоведение. – 1978. – № 2.
2. Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв Армении. – Ереван: Айастан, 1974. – 275 с.
3. Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей // Почвоведение. – 1978. – № 6. – С. 48–54.
4. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. – Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2003. – 350 с.
5. Методы почвенной микробиологии и биохимии // Под ред. Д.Г. Звягинцева. – М.: Изд-во МГУ, 1991. – 304 с.
6. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. – М.: Наука, 1990. – 189 с.

Е.В. Даденко, М.А. Репях