ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы

Среди многочисленных показателей биологической активности почвы большое внимание в настоящее время уделяется ее ферментативной активности. В естественных условиях в почву ежегодно поступает большое количество ферментов - в результате разложения биомассы населяющих почву организмов, за счет продуцирования их живыми организмами (растений, микрофлоры, фауны). Внеклеточные ферменты в почве обладают определенной устойчивостью, обусловленной их иммобилизацией (адсорбцией) почвенными коллоидами. Для каждого типа почв существует определенный предел фиксации ферментов, поэтому их уровень в естественных условиях остается почти постоянным.

Относительно устойчивый уровень активности ферментов различных типов почв позволяет использовать ее в качестве диагностического показателя.

Изучением активности почвенных их ферментов предполагается установить различие в направленности (биохимических процессов в почве, используемой при возделывания культур и севообороте и бессменных посевах. Из ферментов, катализирующих процессы превращений азотсодержащих соединений в почве, изучалась уреаза. Из гидролитических ферментов, катализирующих расщепление сахарозы изучали активность инвертазы. Из группы оксидаз определяли активность полифенолоксидазы, пероксидазы и активность каталазы, которая условно относится к группе оксидаз.

Результаты исследований оказывают, что на активность этих ферментов оказывают влияние прежде всего биологические особенности возделываемых культур. В почве, занятой многолетними травами и в почве варианта с бессменным возделыванием картофеля активность уреазы выше, чем в различных севооборотах. С активностью этого фермента тесно связаны процессы гидролиза мочевины, которая в значительных количествах может образоваться в естественных почвах в качестве промежуточного продукта метаболизма азоторганических соединений, особенно азотистых оснований нуклеиновых кислот, а также поступать в почву в составе навоза. Ежегодное внесение торфо-навозных компостов или навоза и объясняет, видимо, высокую активность уреазы при бессменном выращивании картофеля, высокая уреазная активность в посевах многолетних трав объясняется способностью бобовых культур продуцировать ферменты азотного обмена, в частности, уреазу.

Активность полифенолоксидазы и пероксидазы изучалась в динамике. В литературных источниках указывается, что эти ферменты катализируют процессы трансформации органического вещества почвы. Принято считать, что фермент пероксидаза в большей степени участвует в минерализации гумуса, а полифенолоксидаза - в его синтезе.

Наиболее высокий уровень активности отмечался в июле. В почве варианта с бессменным возделыванием картофеля активность переоксидазы остается высокой и к концу вегетации, тогда как на других вариантах происходит спад ее активности. Высокая активность пероксидазы в данном варианте объясняется в какой-то степени более кислой реакцией почвы из-за ежегодного применения торфа и физиологически кислых удобрений. Оптимум действия пероксидазы находится при рН 4,2. Анионы ингибируют фермент, связывая атом железа его активного центра при рН выше 6,2. Более высокая пероксидазная активность при монокультуре указывает на высокую степень минерализации органического вещества почвы. Поэтому и ежегодное внесение до 30 т/га органических удобрений не позволяет достигнуть высокого положительного баланса гумуса.

Таким образом, увеличение доли многолетних трав в севообороте до 50% и ежегодное применение органических удобрений в варианте с бессменным возделыванием картофеля вызывают увеличение активности почвенных ферментов.