Научная статья на тему 'ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ УГЛЕРОДНОГО ЦИКЛА В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА НА МИНИМАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ'

ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ УГЛЕРОДНОГО ЦИКЛА В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА НА МИНИМАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ферментативная активность почвы / полифенолоксидаза / пероксидаза / безотвальные технологии обработки почвы / soil enzymatic activity / polyphenol oxidase / peroxidase / no-moldboard tillage technologies

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Елена Николаевна Белоусова, Александр Анатольевич Белоусов

Цель исследования изучить динамику активности ферментов углеродного цикла агрочерноземов и ее влияние на превращение легкоминерализуемых органических соединений при использовании отвального и поверхностных способов обработки. Полевые наблюдения проводили на базе производственного опыта ООО «ОПХ “Дары Малиновки”» Сухобузимского района в Красноярской лесостепи (56°10' с.ш. и 91°47' в.д). Рассмотрено воздействие отвальной и минимальных технологий обработки на сезонную динамику активности ферментов углеродного цикла в слоях агрочернозема. Схема полевого эксперимента представлена следующими вариантами: отвальная вспашка (стандарт), минимальная обработка (поверхностное дискование), плоскорезная обработка (культивация). Уровень полифенолоксидазной активности в почве вариантов опыта оценивался слабыми значениями. Внутрисезонная динамика исследуемых ферментов была существенной и коррелировала с трансформацией коэффициента гумусонакопления. На безотвальных фонах изменчивость полифенолоксидазы отличалась меньшим варьированием. Минимальные значения коэффициента гумусонакопления обнаружены на первоначальном этапе внедрения исследуемых технологий в период парования агрочерноземов, а также в течение вегетации ячменя. Максимальные в почве под посевами яровой пшеницы. Применение культиваторов-плоскорезов обусловило сильную зависимость между активностью полифенолоксидазы и коэффициентом гумусонакопления. В почве всех вариантов отмечалась обратная зависимость между активностью пероксидазы и коэффициентом гумусонакопления. Участие пероксидазы в биохимических процессах минерализации осуществлялось преимущественно в условиях отвальной обработки агрочерноземов. Активность ферментов оксидоредуктаз свидетельствовала о благоприятных условиях для гумификации органических соединений и аккумуляции новообразованных гумусовых веществ в почве при размещении яровой пшеницы по пару в условиях применения безотвальных технологий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Елена Николаевна Белоусова, Александр Анатольевич Белоусов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CARBON CYCLE ENZYMES ACTIVITY DYNAMICS UNDER CONDITIONS OF TRANSITION TO MINIMUM PROCESSING TECHNOLOGIES

The purpose of research is to study the dynamics of the activity of enzymes in the carbon cycle of agrochernozems and its effect on the transformation of easily mineralizable organic compounds when using waste and surface treatment methods. Field observations were carried out on the basis of the production experience of OOO OPH Dary Malinovki in the Sukhobuzimo District in the Krasnoyarsk forest-steppe (56°10' N and 91°47' E). The impact of dump and minimal processing technologies on the seasonal dynamics of the activity of carbon cycle enzymes in the layers of agrochernozem is considered. The field experiment scheme is represented by the following options: moldboard plowing (standard), minimal tillage (surface disking), flat-cut tillage (cultivation). The level of polyphenol oxidase activity in the soil of the experimental variants was estimated to be weak. The intraseasonal dynamics of the studied enzymes was significant and correlated with the transformation of the humus accumulation coefficient. On non-dumping backgrounds, the variability of polyphenol oxidase was less variable. The minimum values of the humus accumulation coefficient were found at the initial stage of introducing the technologies under study during the fallow period of agrochernozems, as well as during the barley growing season. The maximum is in the soil under spring wheat crops. The use of flat-cut cultivators led to a strong relationship between the activity of polyphenol oxidase and the coefficient of humus accumulation. In the soil of all variants, an inverse relationship was observed between peroxidase activity and the coefficient of humus accumulation. The participation of peroxidase in the biochemical processes of mineralization was carried out mainly under the conditions of dump processing of agrochernozems. The activity of oxidoreductase enzymes indicated favorable conditions for the humification of organic compounds and the accumulation of newly formed humic substances in the soil when spring wheat was placed in fallow under conditions of using no-moldboard technologies.

Текст научной работы на тему «ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ УГЛЕРОДНОГО ЦИКЛА В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА НА МИНИМАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ»

Научная статья/Research Article УДК 631.465

DOI: 10.36718/1819-4036-2024-5-19-26

Елена Николаевна Белоусова1 Александр Анатольевич Белоусов2

12Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия 12svobodalist571301858@mail.ru

ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ УГЛЕРОДНОГО ЦИКЛА В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА НА МИНИМАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ

Цель исследования - изучить динамику активности ферментов углеродного цикла агрочер-ноземов и ее влияние на превращение легкоминерализуемых органических соединений при использовании отвального и поверхностных способов обработки. Полевые наблюдения проводили на базе производственного опыта ООО «ОПХ "Дары Малиновки"» Сухобузимского района в Красноярской лесостепи (56°10' с.ш. и 91°47' в.д). Рассмотрено воздействие отвальной и минимальных технологий обработки на сезонную динамику активности ферментов углеродного цикла в слоях агрочернозема. Схема полевого эксперимента представлена следующими вариантами: отвальная вспашка (стандарт), минимальная обработка (поверхностное дискование), плоскорезная обработка (культивация). Уровень полифенолоксидазной активности в почве вариантов опыта оценивался слабыми значениями. Внутрисезонная динамика исследуемых ферментов была существенной и коррелировала с трансформацией коэффициента гумусонакопления. На безотвальных фонах изменчивость полифенолоксидазы отличалась меньшим варьированием. Минимальные значения коэффициента гумусонакопления обнаружены на первоначальном этапе внедрения исследуемых технологий в период парования агрочерноземов, а также в течение вегетации ячменя. Максимальные - в почве под посевами яровой пшеницы. Применение культиваторов-плоскорезов обусловило сильную зависимость между активностью полифено-локсидазы и коэффициентом гумусонакопления. В почве всех вариантов отмечалась обратная зависимость между активностью пероксидазы и коэффициентом гумусонакопления. Участие пероксидазы в биохимических процессах минерализации осуществлялось преимущественно в условиях отвальной обработки агрочерноземов. Активность ферментов оксидоредуктаз свидетельствовала о благоприятных условиях для гумификации органических соединений и аккумуляции новообразованных гумусовых веществ в почве при размещении яровой пшеницы по пару в условиях применения безотвальных технологий.

Ключевые слова: ферментативная активность почвы, полифенолоксидаза, пероксидаза, безотвальные технологии обработки почвы

Для цитирования: Белоусова Е.Н., Белоусов А.А. Динамика активности ферментов углеродного цикла в условиях перехода на минимальные технологии обработки // Вестник КрасГАУ. 2024. № 5. С. 19-26. DOI: 10.36718/1819-4036-2024-5-19-26.

Elena Nikolaevna Belousova1^, Alexander Anatolyevich Belousov2

1 ^Krasnoyarsk State Agrarian University, Krasnoyarsk, Russia 12svobodalist571301858@mail.ru

CARBON CYCLE ENZYMES ACTIVITY DYNAMICS UNDER CONDITIONS OF TRANSITION TO MINIMUM PROCESSING TECHNOLOGIES

The purpose of research is to study the dynamics of the activity of enzymes in the carbon cycle of agrochernozems and its effect on the transformation of easily mineralizable organic compounds when using waste and surface treatment methods. Field observations were carried out on the basis of the production experience of OOO OPH Dary Malinovki in the Sukhobuzimo District in the Krasnoyarsk forest-

© Белоусова Е.Н., Белоусов А.А., 2024 Вестник КрасГАУ. 2024. № 5. С. 19-26. Bulliten KrasSAU. 2024;(5):19-26.

steppe (56°10' N and 91°47' E). The impact of dump and minimal processing technologies on the seaso-nal dynamics of the activity of carbon cycle enzymes in the layers of agrochernozem is considered. The field experiment scheme is represented by the following options: moldboard plowing (standard), minimal tillage (surface disking), flat-cut tillage (cultivation). The level of polyphenol oxidase activity in the soil of the experimental variants was estimated to be weak. The intraseasonal dynamics of the studied enzymes was significant and correlated with the transformation of the humus accumulation coefficient. On non-dumping backgrounds, the variability of polyphenol oxidase was less variable. The minimum values of the humus accumulation coefficient were found at the initial stage of introducing the technologies under study during the fallow period of agrochernozems, as well as during the barley growing season. The maximum is in the soil under spring wheat crops. The use of flat-cut cultivators led to a strong relationship between the activity of polyphenol oxidase and the coefficient of humus accumulation. In the soil of all variants, an inverse relationship was observed between peroxidase activity and the coefficient of humus accumulation. The participation of peroxidase in the biochemical processes of mineralization was carried out mainly under the conditions of dump processing of agrochernozems. The activity of oxidoreductase enzymes indicated favorable conditions for the humification of organic compounds and the accumulation of newly formed humic substances in the soil when spring wheat was placed in fallow under conditions of using no-moldboard technologies.

Keywords: soil enzymatic activity, polyphenol oxidase, peroxidase, no-moldboard tillage technologies

For citation: Belousova E.N., Belousov A.A. Carbon cycle enzymes activity dynamics under conditions of transition to minimum processing technologies // Bulliten KrasSAU. 2024;(5): 19-26 (In Russ.). DOI: 10.36718/1819-4036-2024-5-19-26.

Введение. Биогенность почвы как один из значимых показателей ее плодородия непосредственно связана с процессами синтеза и распада органического вещества. Ферментативная активность почв служит чувствительным индикатором биологического состояния почв, характеризуя интенсивность и направленность биохимических процессов [1, 2]. Изучение активности почвенных энзимов углеродного цикла позволяет прогнозировать последствия направленности режима органического вещества при разных способах обработки [3-6].

По сравнению с другими показателями изменения ферментативной активности, вызванные антропогенными факторами, регистрируются на более ранних этапах и в большей степени необходимы для ранней диагностики нежелательных экологических тенденций [7]. Особенно важным представляется диагностика этих изменений в условиях сезоннопромерзающих почв Сибирского региона [8].

Цель исследования - изучить динамику активности ферментов углеродного цикла агро-черноземов и ее влияние на превращение лег-коминерализуемых органических соединений при использовании отвального и поверхностных способов обработки в условиях Красноярской лесостепи.

Объекты и методы. Исследование осуществлялось на производственном опыте ООО «ОПХ "Дары Малиновки"» Сухобузимского района в Красноярской лесостепи. В границах произ-

водственных посевов заложены реперные участки прямоугольной формы общей площадью 1200 м2 с учетной площадью 600 м2. В пределах каждого участка выделяли три блока (повторно-сти) площадью 200 м2. Выбор элементов методики полевого опыта обусловлен влиянием внутрипольной неоднородности почвенного плодородия опытного массива. Почвенные пробы отбирали в сроки, приуроченные к фазам развития сельскохозяйственных культур, из слоев 0-10 и 10-20 см методом змейки. Объем выборки состоял из 12 индивидуальных пространственно-удаленных проб. Наблюдения проводили в звене севооборота: чистый пар - яровая пшеница (Triticum aestivum L.) - ячмень (Hor-deum vulgare L.). Для исследования выбраны следующие варианты: 1 - отвальная (st) -вспашка на глубину 25-27 см плугом Gregoire Besson SPLM B9 (в вегетационный сезон 2017 г. почва обрабатывалась в первую декаду июня -по типу раннего пара, с последующими культи-вациями на глубину 5-7 см по мере отрастания сорных растений, далее, в 2018 г. - вспашка на глубину 25-27 см с предпосевной культивацией на 5-7 см АПК-7,2+БЗТС-1); 2 - минимальная (поверхностное дискование) - дискатором БДМ-Агро БДМ 6х4П на глубину 10-12 см (в 2017 г. почва обрабатывалась по типу стерневого пара, в 2018 г. - боронование с предпосевной культивацией на 5-7 см АПК-7,2+БзтС-1); 3 - плоскорезная (культивация) - культиватором «Яросла-вич» КБМ-10,8 ПС-4 на глубину 10-12 см (в 2017 г.

почва обрабатывалась по типу стерневого пара, на следующий год - боронование с предпосевной культивацией на 5-7 см АПК-7,2+БЗТС-1). В 2018 г. на опытном поле возделывали яровую пшеницу сорта Новосибирская-31, в вегетационный сезон 2019 г. - ячмень сорта Ача. Объект исследования - чернозем обыкновенный сред-негумусный среднемощный тяжелосуглинистый

на красно-бурой глине. Почва опыта имела следующие агрохимические показатели: рНн2о -

7,4-8,3, содержание Сорг - 6,3-6,5 %, подвижного фосфора - 295-320 мг/кг, подвижного калия -127-138 мг/кг. Метеорологические условия периода наблюдений характеризовались параметрами, представленными в таблице 1.

Гидротермические показатели в годы наблюдений

Таблица 1

Год Май Июнь Июль Август Сентябрь Показатель

Средняя температура воздуха, °С Сумма активных температур

2017 11,0 20,3 19,5 16,8 8,5 2074

2018 8,1 20,5 18,6 18,3 10,1 2061

2019 9,0 18,7 19,5 18,8 9,9 2047

Норма (1980-2010 гг.) 8,7 15,2 17,6 14,8 8,8 1833

Осадки, мм Сумма осадков

2017 28,0 30,0 79,0 81,0 81,0 299,0

2018 29,0 29,0 33,0 21,0 58,0 170,0

2019 8,3 106,1 45,4 68,9 54,0 274,4

Норма (1980-2010 гг.) 50,0 61,0 95,0 78,0 48,0 332,0

Химические и физико-химические показатели получены общепринятыми методами [9]. Ферментативную активность почвы определяли по Ф.Х. Хазиеву [10]. Статистический анализ данных проводился с использованием пакета программ MS Excel.

Результаты и их обсуждение. Роль окси-доредуктаз в процессах биогенеза гумуса весьма значительна. Экспериментальные данные свидетельствуют о значительном уровне поли-

фенолоксидазной активности агрочернозема всех вариантов опыта. Активность полифено-локсидазы существенно снижалась к концу периода парования в почве всех вариантов. В аг-роценозе яровой пшеницы изменчивость активности фермента была выражена статистически достоверно. Минимальной активностью характеризовалась почва, обрабатываемая отвальным плугом (табл. 2).

Статистические параметры динамики активности полифенолоксидазы, мг 1,4 бензохинона / 1 г / 30 мин №,5 = 2,2 (в июле, сентябре 2019 г. 10,5 = 2,7))

Таблица 2

Вариант Сроки x ± tSx X ± tSx Иф

2017 (0-10 см) 2017 (10-20 см)

1 2 3 4 5 6

1. Отвальная вспашка ф) Июнь (1) - -

Июль (2) 5,3±0,4 t2t3 > t0,5 4,4±0,4 t2t3 > tt0,5

Сентябрь (3) 3,3±0,7 2,9±0,7

2. Минимальная Июнь (1) - -

обработка (диско- Июль (2) 4,9±0,4 t2t3 > t0,5 5,8±0,3 t2t3 < tb,5

вание) Сентябрь (3) 3,8±0,3 5,6±0,6

3. Плоскорезная Июнь (1) - -

обработка (куль- Июль (2) 5,1 ±0,3 t2t3 > t0,5 5,1±0,8 t2t3 > t0,5

тивация) Сентябрь (3) 4,3±0,4 6,4±0,6

Окончание табл. 2

1 2 3 4 5 6

2018 (0-10 см) 2018 (10-20 см)

1. Отвальная вспашка ф) Июнь (1) 3,5±0,7 1112 > 10,5 1113 > 10,5 1213 > 10,5 3,2±0,4 1112 > 10,5 1113 > 10,5 1213 < 10,5

Июль (2) 5,9±0,4 4,6±0,4

Сентябрь (3) 7,0±0,4 4,9±0,6

2. Минимальная обработка (дискование) Июнь (1) 5,4±0,3 1112 > 10,5 1113 < 10,5 121з < 10,5 5,9±0,5 1112 < 10,5 1113 > 10,5 1213 > 10,5

Июль (2) 4,7±0,4 6,4±0,7

Сентябрь (3) 5,2±0,4 5,5±0,4

3. Плоскорезная обработка (культивация) Июнь (1) Июль (2) Сентябрь (3) 4,9±0,2 1112 > 10,5 1113 > 10,5 1213 < 10,5 5,0±0,3 1112 > 10,5 1113 < 10,5 1213 > 10,5

5,4±0,4 5,9±0,3

5,6±0,3 6,0±0,5

2019 (0-10 см) 2019 (10-20 см)

1. Отвальная вспашка ф) Июнь (1) 3,5±0,4 1112 > 10,5 1113 > 10,5 121э > 10,5 3,6±0,7 1112 > 10,5 1113 > 10,5 1213 < 10,5

Июль (2) 2,7±0,8 2,6±1,9

Сентябрь (3) 4,8±0,7 5,5±1,04

2. Минимальная обработка (дискование) Июнь (1) 2,9±0,4 1112 > 10,5 1113 > 10,5 1213 < 10,5 3,7±0,8 1113 > 10,5 1113 > 10,5 1213 > 10,5

Июль (2) 4,3±0,9 4,8±1,4

Сентябрь (3) 4,8±0,6 4,7±0,5

3. Плоскорезная обработка (культивация) Июнь (1) Июль (2) Сентябрь (3) 3,3±0,2 1112 > 10,5 1113 > 10,5 1213 < 10,5 3,4±0,2 1112 > 10,5 1113 < 10,5 1213 < 10,5

4,7±0,7 5,5±1,04

4,3±0,8 4,2±1,3

Здесь и далее: жирным выделены достоверные различия между сроками наблюдений.

На безотвальных фонах изменения оценивались незначительным внутрисезонным варьированием. В посевах ячменя, следовавшего за яровой пшеницей, также отмечалась существенная дисперсия активности. Обозначенное диагностирует значимое влияние метеорологических условий на процессы трансформации растительного опада и формирование гумусовых веществ в почве. Так, по данным [11], глав-

ными абиотическими драйверами разложения органического вещества почвы и растительных остатков являются температура и влажность.

Полученные значения коэффициента гуму-сонакопления указывали на формирование условий, складывающихся под воздействием изучаемых обработок почвы, определяющих направленность процессов превращения легкоми-нерализуемых гумусовых веществ (табл. 3).

Таблица 3

Условный коэффициент накопления гумуса в слоях почвы, %

Способ обработки Слой, см 2017 201! 3 2019

Июль Сентябрь Июнь Июль Сентябрь Июнь Июль Сентябрь

Отвальная ф) 0-10 0,8 1,2 1,1 0,9 1,7 0,6 0,5 0,9

10-20 0,8 1,0 1,0 0,8 1,0 0,8 0,5 0,9

Минимальная (дискование) 0-10 0,8 0,7 1,0 1,4 0,7 0,7 0,7 0,9

10-20 1,1 1,0 0,9 0,9 1,4 0,5 0,8 1,0

Плоскорезная 0-10 0,8 1,2 0,9 1,4 1,5 0,5 0,9 0,6

10-20 0,7 1,1 0,8 1,2 1,0 0,5 0,9 0,6

Значения коэффициента гумусонакопления меньше 1,0 обнаруживались в период вегетации ячменя. Максимумы найдены в почве обрабатываемой плоскорезами под яровой пшеницей. Существенное влияние на этот процесс оказывали засушливые погодные условия, предшествующие фазе кущения яровых зерновых

(см. табл. 1). Результатом данных превращений стало увеличение коэффициента гумусонакоп-ления к фазе цветения яровой пшеницы на безотвальных фонах в сравнении с отвальной вспашкой. К фазе полной спелости происходило выравнивание показателя в почве исследуемых вариантов обработки. Максимальные положи-

тельные зависимости между активностью поли-фенолоксидазы и коэффициентом гумусонакоп-ления обнаруживались в варианте с плоскорезным рыхлением (табл. 4).

Данные пероксидазной активности свидетельствовали о существенной аккумуляции про-

дуктов окисления к середине периодов вегетации культур при применении отвальной обработки. Использование дискаторов сопровождалось иной динамикой. Причем изменчивость активности пероксидазы было статистически значимо (табл. 5).

Таблица 4

Корреляционная зависимость между динамикой активности пероксидазы и коэффициентом гумусонакопления

Вариант Глубина, см Активность полифенолоксидазы Активность пероксидазы

Отвальная 0-10 0,53 -0,65

10-20 0,20 -0,72

Минимальная 0-10 0,51 -0,45

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10-20 0,52 -0,90

Плоскорезная 0-10 0,86 -0,70

10-20 0,76 -0,75

Таблица 5

Статистические параметры динамики активности пероксидазы, мг 1,4 бензохинона / 1 г / 30 мин №,5 = 2,2 (в июле, сентябре 2019 г. 10,5 = 2,7))

Вариант Сроки X ±tSx 1ф X ±13х 1ф

2017 (0-10 см) 2017 0-20 см)

1. Отвальная вспашка ф) Июнь (1) - t2tз > to,5 - 121з > 10,53)

Июль (2) 6,8±0,54 5,5±0,4

Сентябрь (3) 2,7±0,3 2,9±0,7

2. Минимальная обработка (дискование) Июнь (1) - t2tз > to,5 - 1213 < 10,5

Июль (2) 5,9±0,32 5,4±0,3

Сентябрь (3) 5,1±0,4 5,6±0,6

3. Плоскорезная обработка (культивация) Июнь (1) - t2tз > to,5 - 121з > 10,5

Июль (2) 6,1±0,4 7,7±0,8

Сентябрь (3) 3,5±0,3 5,6±0,6

2018 (0-10 см) 2018 (' 0-20 см)

1. Отвальная вспашка ф) Июнь (1) 3,1±0,4 t1t2 > Ъ),5 t1tз > Ь),5 t2tз > ^,5 3,2±0,4 1112 > 10,5 Мз > 10,5 1213 < 10,5

Июль (2) 6,8±0,5 5,5±0,4

Сентябрь (3) 4,2±0,3 4,8±0,6

2. Минимальная обработка (дискование) Июнь (1) 5,2±0,4 t1t2 > 10,5 Мз > Ь),5 t2tз > ^,5 6,1 ±0,5 1112 > 10,5 № > 10,5 121з > 10,5

Июль (2) 3,4±0,7 6,9±0,7

Сентябрь (3) 7,5±0,3 3,9±0,4

3. Плоскорезная обработка (культивация) Июнь (1) 5,7±0,3 t1t2 > 10,5 t1tз > ^5 Ы3 < 10,5 6,4±0,3 1112 > 10,5 1113 < 10,5 121з > 10,5

Июль (2) 3,8±0,3 5±0,3

Сентябрь (3) 3,7±0,2 6,1 ±0,5

2019 (0-10 см) 2019 (' 0-20 см)

1. Отвальная вспашка ф) Июнь (1) 5,5±0,6 1112 < 10,5 1113 < 10,5 Ыз < 10,5 4,8±0,7 1112 > 10,5 Мз > 10,5 1213 < 10,5

Июль (2) 5,8±1,5 5,9±1,9

Сентябрь (3) 5,2±0,6 6,0±1,0

2. Минимальная обработка (дискование) Июнь (1) 4,1±0,4 t1t2 > 10.5 t1tз > 10,5 121з > 1о,5 7,6±0,8 1112 > 10,5 № > 10,5 121з > 10,5

Июль (2) 6,2±0,7 6,2±1,4

Сентябрь (3) 5,1±0,5 4,7±0,5

3. Плоскорезная обработка (культивация) Июнь (1) 6,5±0,8 1112 > Ь),5 1113 < 10,5 121з > 1о,5 6,8±0,2 1112 > 10,5 1113 < 10,5 1213 < 10,5

Июль (2) 5,3±0,6 6,0±1,0

Сентябрь (3) 7,0±0,9 6,9±1,3

Примечательно, что в почве всех вариантов отмечалась обратная зависимость между активностью пероксидазы и коэффициентом гуму-сонакопления. Причем применение плоскорезного рыхления обнаруживало «сильную» корреляцию. Поиск корреляционных зависимостей

между динамикой содержания органических соединений почвы и пероксидазой подтверждает ее участие в биохимических процессах минерализации преимущественно в условиях отвальной обработки почвы (рис. 1, А).

0-10 см

10-20 см

1000 800 600 400 200 0

у = 51,071х2 - 584,93х + 2097,4 R2 = 0,8235

0

2

4

0-10 см

1000 800 600 400 200 0

у = 27,55х2 - 273,13х + 1125 R2 = 0,0895

1000 800 600 400 200 0

2

0-10 см

у = 31,831х2 - 413,07х + 1822,8 R2 = 0,218

1000 800 600 400 200 0

• ••

у = -8,7677х2 - 88,661х + 1176,6 R2 = 0,6732

2

А

4

10-20 см

6

1000 800 600 400 200 0

• •

у = -29,678х2 + 319,86х - 294,6 R2 = 0,0317

0 2 4

Б

1000 800 600 400 200 0

10-20 см

у = 97,741х2 - 1277,6х + 4706,7 R2 = 0,1104

В

Рис. 1. Зависимость содержания углерода органических соединений, мг С/100 г, от активности пероксидазы, мг 1,4 бензохинона /1 г/ 30 мин: А - отвальная обработка почвы; Б - плоскорезная обработка почвы; В - минимальная обработка почвы

6

8

0

8

0

4

6

8

6

8

0

2

4

6

8

0

2

4

6

8

В условиях применения безотвальных технологий отмеченных зависимостей не наблюдалось. По мнению [12, 13], подобные результаты свидетельствуют, что при отсутствии оборота пласта пероксидаза в большей степени принимает участие в синтезе гумусовых веществ, а не в их минерализации. Данные активности анализируемых ферментов свидетельствуют о благоприятных условиях для гумификации растительного материала и накопления гумусоподоб-ных веществ в почве при размещении яровой пшеницы по пару в условиях применения безотвальных технологий.

Заключение. Выявлена существенная внут-рисезонная динамика активности ферментов углеродного цикла. На безотвальных фонах изменчивость полифенолоксидазы отличалась меньшим варьированием. Минимальные значения коэффициента гумусонакопления обнаружены на первоначальном этапе внедрения исследуемых технологий обработки во время парования, а также в период вегетации ячменя, максимальные - в почве под посевами яровой пшеницы. Применение культиваторов-плоскорезов выявило сильную зависимость активности полифенолоксидазы от коэффициента гумусо-накопления. В почве всех вариантов отмечалась обратная зависимость активности перок-сидазы и коэффициента гумусонакопления. Участие пероксидазы в биохимических процессах минерализации проявлялось преимущественно в условиях отвальной обработки агрочер-ноземов.

Список источников

1. Белоусов А.А. Ферментативная активность чернозема обыкновенного в звеньях севооборотов и целине // Вестник КрасГАУ. 2001. № 7. С. 93-100.

2. Казеев К.Ш., Колесников С.И, Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. Ростов н/Д.: Изд-во Рост. ун-та, 2003. 204 с.

3. Белоусова Е.Н., Белоусов А.А. Влияние почвозащитных технологий на содержание подвижного органического вещества и ферментативную активность почвы // Агрохимия. 2022. № 5. С. 30-37.

4. Марковская Г.К., Кирясова Н.Л. Влияние минимизации обработки почвы на ее био-

логическую активность // Достижения науки и техники АПК. 2007. № 1. С. 16-17.

5. Сергатенко С.Н., Федорова И.Л., Игнатова Т.Д. Влияние нефтяного загрязнения на активность почвенных ферментов классов оксидоредуктаз и гидролаз // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 3 (59). С. 83-88.

6. Зинченко М.К., Зинченко С.И. Ферментативная активность серой лесной почвы при различных приемах основной обработки // Достижение науки и техники АПК. 2021. № 4. С. 17-21.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Хабиров И.К., Сайфуллин Р.Р. Эрозия почв и ферментативная активность // Международный научно-исследовательский журнал. 2022. Ч. 1. № 1 (115). С. 150-152.

8. BelousovA.A., Belousova E.N., Stepanova E.V. The influence of processing technologies on the differentiation of soil layers by the content of mobile components of organic matter / IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Krasnoyarsk, 2022. P. 032032.

9. Воробьева Л.А. Теория и практика химического анализа почв. M.: ГЕОС, 2006. 400 с.

10. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимоло-гии. М.: Наука, 2005. 252 с.

11. Зависимость разложения органического вещества почвы и растительных остатков от температуры и влажности в длительных инкубационных экспериментах / В.М. Семенов [и др.] // Почвоведение. 2022. № 7. С. 860-875.

12. Гулько А.Е., Хазиев Ф.Х. Фенолоксидазы почв: продуцирование, иммобилизация, активность // Почвоведение. 1992. № 11. С. 55-67.

13. Козунь Ю.С., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Влияние климата на ферментативную активность лесных почв Северного Кавказа // Лесоведение. 2022. № 3. С. 262-269.

References

1. Belousov A.A. Fermentativnaya aktivnost' chernozema obyknovennogo v zven'yah sevooborotov i celine // Vestnik KrasGAU. 2001. № 7. S. 93-100.

2. Kazeev K.Sh., Kolesnikov S.I., Val'kov V.F. Biologicheskaya diagnostika i indikaciya pochv: metodologiya i metody issledovanij. Rostov n/D.: Izd-vo Rost. un-ta, 2003. 204 s.

3. Belousova E.N., Belousov A.A. Vliyanie poch-vozaschitnyh tehnologij na soderzhanie pod-vizhnogo organicheskogo veschestva i fer-mentativnuyu aktivnost' pochvy // Agrohimiya. 2022. № 5. S. 30-37.

4. Markovskaya G.K., Kiryasova N.L. Vliyanie minimizacii obrabotki pochvy na ee biologi-cheskuyu aktivnost' // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2007. № 1. S. 16-17.

5. Sergatenko S.N., Fedorova I.L., Ignatova T.D. Vliyanie neftyanogo zagryazneniya na aktiv-nost' pochvennyh fermentov klassov oksidore-duktaz i gidrolaz // Vestnik Ul'yanovskoj gosu-darstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii. 2022. № 3 (59). S. 83-88.

6. Zinchenko M.K., Zinchenko S.I. Fermentativ-naya aktivnost' seroj lesnoj pochvy pri razlichnyh priemah osnovnoj obrabotki // Dostizhenie nauki i tehniki APK. 2021. № 4. S. 17-21.

7. Habirov I.K., Sajfullin R.R. 'Eroziya pochv i fermentativnaya aktivnost' // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. 2022. Ch. 1. № 1 (115). S. 150-152.

8. Belousov A.A., Belousova E.N., Stepanova E.V. The influence of processing technologies on the differentiation of soil layers by the content of mobile components of organic matter / IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Krasnoyarsk, 2022. P. 032032.

9. Vorob'eva L.A. Teoriya i praktika himichesko-go analiza pochv. M.: GEOS, 2006. 400 s.

10. Haziev F.H. Metody pochvennoj enzimologii. M.: Nauka, 2005. 252 s.

11. Zavisimost' razlozheniya organicheskogo veschestva pochvy i rastitel'nyh ostatkov ot temperatury i vlazhnosti v dlitel'nyh inkubacionnyh 'eksperimentah / V.M. Seme-nov [i dr.] // Pochvovedenie. 2022. № 7. S. 860-875.

12. Gul'ko A.E., Haziev F.H. Fenoloksidazy pochv: producirovanie, immobilizaciya, aktivnost' // Pochvovedenie. 1992. № 11. S. 55-67.

14. Kozun' Yu.S., Kazeev K.Sh., Kolesnikov S.I. Vliyanie klimata na fermentativnuyu aktivnost' lesnyh pochv Severnogo Kavkaza // Lesove-denie. 2022. № 3. S. 262-269.

Статья принята к публикации 24.04.2024 / The article accepted for publication 24.04.2024. Информация об авторах:

Елена Николаевна Белоусова1, доцент кафедры почвоведения и агрохимии, кандидат биологических наук, доцент

Александр Анатольевич Белоусов2, доцент кафедры почвоведения и агрохимии, кандидат биологических наук, доцент

Information about the authors:

Elena Nikolaevna Belousova1, Associate Professor at the Department of Soil Science and Agrochemistry, Candidate of Biological Sciences, Docent

Alexander Anatolyevich Belousov2, Associate Professor at the Department of Soil Science and Agrochemistry, Candidate of Biological Sciences, Docent

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.