CC BY
32
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 1 (43) ■ Часть 2 ■ Январь
DOI: 10.18454/IRJ.2016.43.126
Новоселова Е.И.1, Турьянова Р.Р.2, Волкова О.О.3, Нигматуллина Н.Р.4, Михайлова Е.И.5
1 Доктор биологических наук, 2кандидат биологических наук, 3аспирант, 4магистр, 5бакалавр, Башкирский Государственный Университет
АКТИВНОСТЬ ПОЧВЕННЫХ ФЕРМЕНТОВ ВДОЛЬ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
Аннотация
В работе приведены экспериментальные данные по исследованию влияния интенсивного автодорожного движения на активность почвенных ферментов: каталазы, пероксидазы и полифенолоксидазы. Выявлена связь активности ферментов с удаленностью от автодороги.
Ключевые слова: автотранспорт, почвенные ферменты, каталаза, пероксидаза, полифенолоксидаза.
Novoselova E.I.1, Turyanova R.R2, Volkova O.O.3, Nigmatullina H.R.4, Mikhaylova E.I.
1PhD in Biology, 2PhD in Biology, 3postgraduate student, 4undergraduate, 5bachelor, Bashkir State University ACTIVITY OF SOIL ENZYMES ALONG THE HIGHWAY
Abstract
Experimental data on research of influence of the heavy road traffic on activity of soil enzymes are given in work: catalases, peroxidases and polyphenol oxidase. Communication of activity of enzymes with remoteness from the highway is revealed.
Keywords: motor transport, soil enzymes, catalase, peroxidase, polyphenol oxidase.
Стремительный рост городов, концентрация промышленных предприятий, растущие транспортные потоки, коммунальные отходы, привели к накоплению в городских почвах поллютантов, что представляет опасность для человека и живых организмов [3]. В условиях города токсичные соединения поступают от маломощных источников загрязнения, в частности автотранспорта, оказывают на городские почвы долговременное воздействие [2]. К ним относятся продукты эмиссии двигателей, которые содержат более 200 соединений, значительная часть которых токсична. Они оседают на различном удалении от автодороги и влияют на биологическую активность почв: меняется структура микробного комплекса, ингибируется активность ряда почвенных ферментов [4]. Почвенные ферменты являются чувствительным индикатором ее антропогенного загрязнения [5]. В связи с этим представляет интерес их изучение в качестве биодиагностического показателя состояния загрязненных территорий.
Для исследования влияния интенсивного движения автотранспорта на активность окислительно-восстановительных ферментов образцы чернозема обыкновенного отбирались с поверхностных слоев почвы (0 -20см) вдоль автомобильной дороги трижды за вегетационный период на расстоянии 50, 100, 150 м; контрольная проба - в 400 м. Активность полифенолоксидазы и пероксидазы определяли по методам Л. А. Карягиной, Н. А. Михайловской (1986), каталазы по методу А.Ш. Галстяна (1965) описанным Ф.Х. Хазиевым (2005).
Исследования активности каталазы в образцах почвы на разном удалении от дороги в течение вегетационного периода показали, что интенсивность разложения перекиси водорода в них выше в сравнении со значениями контрольного варианта. Наиболее ярко эта зависимость проявлялась на удалении 100 м от дороги. На расстоянии 50 м она выше контрольных значений и находилась примерно на одном уровне (рис 1) в течение трех сроков наблюдения. К августу активность каталазы на расстоянии 100 и 150м от дороги снижалась относительно значений в июне и июле, но повышение относительно контроля было наибольшим (3,7 раза), в июне оно составило 2,5 раза, в июле в 2,1 раза.
Рис. 1 - Активность каталазы чернозема обыкновенного
В отличие от активности каталазы наибольшая активность пероксидазы и полифенолоксидазы в этих же образцах отмечалась на удалении 50 м (рис 2) особенно в середине сезона. Это, возможно, связано с тем, что вдоль дороги происходило накопление соединений ароматического ряда, которые окисляются пероксидазой за счет кислорода перекиси водорода и других органических перекисей. О накоплении таких соединений в придорожной полосе свидетельствует повышение в ней численности углеводородокисляющей микрофлоры [1].
105
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 1 (43) ■ Часть 2 ■ Январь
С увеличением расстояния от дороги активность пероксидазы снижалась в течение всего летнего сезона, но оставалась в основном выше активности незагрязненной почвы. К концу вегетационного периода различия в ее активности нивелировались в зависимости от удаленности.
Июнь Июль Август
Рис. 2 - Активность пероксидазы чернозема обыкновенного источника загрязнения.
Наибольшее повышение активности в 2,3 раза относительно контроля на расстоянии 50м было в июле, в июне и августе оно составило 1,3 раза.
В сезонной динамике активность пероксидазы и полифенолоксидазы на расстоянии 150 м возрастала.
0,6
Июнь Июль Август
Рис. 3 - Активность полифенолоксидазы чернозема обыкновенного
Таким образом, проведенные исследования показали, что выбросы автомобильным транспортом, оседая вдоль дороги, в целом повышали активность изученных почвенных окислительно-восстановительных ферментов. Проявление максимальной активности каталазы на расстоянии 100 м, пероксидазы и полифенолоксидазы - 50 м от автодороги в течение всего периода исследований вызвано оседанием на поверхности почвы поллютантов, отличающихся по химическому составу, на различном расстоянии от дороги в зависимости от свойств загрязнителя.
Литература
1. Горбань М.В. ,Наконечный Н.В., Вдовкин Р.С., Башкатова Ю.В. Оценка состояния почв г. Сургута, испытывающих влияние автотранспорта // Вестник КрасГАУ. - 2014. - №9. - С. 53-58
2. Карпухин М.М., Ладонин Д.В. Влияние компонентов почвы на поглощение тяжелых металлов в условиях техногенного загрязнения // Почвоведение. - 2008. - №11. - С. 1388-1398.
3. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Онегова Т.С. Активность каталазы и дегидрогеназы в почвах, загрязненных нефтью и нефтепродуктами // Агрохимия. - 2002. - № 8. - С. 64-72.
4. Семиехина М.Е. Роль автотранспорта в загрязнении окружающей среды города Брянска // Вестник КрасГАУ. - 2010. - №10. - С. 81-87
5. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Наука, 2005. С. 252.
106
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 1 (43) ■ Часть 2 ■ Январь
References
1. Gorban' M.V. ,Nakonechnyj N.V., Vdovkin R.S., Bashkatova Ju.V. Ocenka sostojanija pochv g. Surguta, ispytyvajushhih vlijanie avtotransporta // Vestnik KrasGAU. - 2014. - №9. - S. 53-58
2. Karpuhin M.M., Ladonin D.V. Vlijanie komponentov pochvy na pogloshhenie tjazhelyh metallov v uslovijah tehnogennogo zagrjaznenija // Pochvovedenie. - 2008. - №11. - S. 1388-1398.
3. Kireeva N.A., Novoselova E.I., Onegova T.S. Aktivnost' katalazy i degidrogenazy v pochvah, zagrjaznennyh neft'ju i nefteproduktami // Agrohimija. - 2002. - № 8. - S. 64-72.
4. Semiehina M.E. Rol' avtotransporta v zagrjaznenii okruzhajushhej sredy goroda Bijanska // Vestnik KrasGAU. -2010. - №10. - S. 81-87
5. Haziev F.H. Metody pochvennoj jenzimologii. M.: Nauka, 2005. S. 252.
DOI: 10.18454/IRJ.2016.43.107 Раков А.Ю.
Пенсионер, доктор сельскохозяйственных наук ФИТОМЕЛИОРАЦИЯ - ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ СРЕДСТВО
Аннотация
Фитомелиорация является мощным биологическим приёмом и средством многочисленных инноваций благодаря лесомелиорации и явлению конденсации под сомкнутыми травостоями. Необходима экспертиза.
Ключевые слова. Лесомелиорация, сомкнутый травостой, явление конденсации, инновации, биологизация, экспертиза.
Rackov A.Ju.
Retired, PhD in Agricultural Sciences PHYTOMELIORATION - FUNDAMENTAL MEANS
Abstract
Phytomelioration is a powerful biological reception and medium - stvom thanks to numerous innovations and afforestation of the phenomenon of condensation under the serried herbage . Necessary expertise .
Keywords: forest melioration , steep-sided sward , the phenomenon of condensation , innovation , biologization and expertise .
В3=х зонах степи нами установлено, что под сомкнутыми травостоями во время вегетации образуется дополнительное количество воды, сравнимое с осадками [1, 2, 3]. Это происходит в результате явления конденсации транспирационного и адвективного паров атмосферы в почвогрунтах, повторяем, под сомкнутыми травостоями. Чтобы быстро убедиться в этом достаточно сделать такой простой расчёт. Урожай озимых на зерно в степи достиг 10 т/га. Общее количество сухого органического вещества при этом составляет 30 т/га (+ солома и корни). При минимальном транспирационном коэффициенте для озимых зерновых 450 [4] воды надо для такого урожая 30х450 = 13500 т/га, что эквивалентно 1350 мм осадков. В лесостепи выпадает самое большее 700 мм. При таком расчёте игнорируются непродуктивные затраты на физическое испарение и сток и взят минимальный транспирационный коэффициент, то есть расход воды занижен. Отсюда следует очевидный вывод, что явление достигает сотен мм! Это фундаментально и, повторяю, отсюда следует масса инноваций! Написана книжка «Фитомелиорация как средство коэволюции планеты» [3], которая опубликована в Германии на русском и английском языках. Российская наука при этом просто молчит. Пытаюсь через нового министра сельского хозяйства организовать проблемную лабораторию по фитомелиорации? Она может быть хозрасчётной. Но пока не получается!? Видимо, сначала необходима экспертиза на фундаментальность полученного результата, например, с помощью АФИ?
Но долой эмоции, попытаемся сделать прогноз, какие инновации следуют из полученного фундаментального результата. Подробно рассмотрим только две: целесообразность сидерации во всех сельскохозяйственных зонах и возможность возвращения пустынь в сельскохозяйственный оборот.
Сидерация - это удобрение растением перед основной культурой, например, перед озимой пшеницей. Вместо чистого пара!? В Ростовской области начали это широко применять [5]. Они рекомендуют в качестве сидератов три культуры: эспарцет, донник и вайду красильную. Эти культуры уже следующей весной после посева под покров другой культуры весной предыдущей образуют мощную биомассу, заменяющую многие тонны навоза. Её обычно запахивают, чаще всего, перед озимой пшеницей. «В наших опытах в среднем за 1997 - 2005 гг. в почву с растительными остатками эспарцета поступило: 146,8 - 184,4 кг/га азота; 38,4 - 50,7 кг/га фосфора и 83,6 - 114,3 кг/га калия, что соответственно на 57,8 - 74,7; 17,6 - 20,3 и 41,7 - 48,4 кг/га больше, чем было вынесено с урожаем эспарцета». Аналогично обогащает почву и донник. Сидераты, таким образом, выполняют много функций: роль удобрений, защищают почву от всех эрозий, повышая её плодородие. Они занимают поле севооборота с чистым паром, эффективно подготавливая его для других более продуктивных и дорогих культур, повторяю например для озимой пшеницы.
Установлена высокая эффективность от замены удобрений сидератами (табл.).
107
