Научная статья на тему 'ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМАХ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ'

ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМАХ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
90
65
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРИЕМЫ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ / СЕРАЯ ЛЕСНАЯ ПОЧВА / ПОЧВЕННЫЕ ФЕРМЕНТЫ / СОДЕРЖАНИЕ ГУМУСА / КОЭФФИЦИЕНТ ГУМУСОНАКОПЛЕНИЯ

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Зинченко М. К., Зинченко С. И.

Исследования по изучению влияния приемов основной обработки на ферментативную активность серой лесной слабооподзоленной среднесуглинистой почвы проводили в 2017-2019 гг. во Владимирской области. Схема стационарного полевого опыта предполагала изучение следующих вариантов основной обработки почвы: поверхностная на глубину 6...8 см; плоскорезная на 20...22 см; вспашка на 20...22 см. Максимальный в опыте ферментативный пул формировался в слое 0...10 см и снижался с глубиной при всех приемах обработки почвы. Самая высокая активность каталазы (2,0 мл О2/мин. на 1 г почвы) отмечена при обработке на 6...8 см. В вариантах с обработкой на глубину 20...22 см каталазная активность была существенно ниже, что особенно выражено на фоне вспашки. Выявлена прямая положительная связь между численностью микроорганизмов и активностью каталазы (r=0,73...0,87). При ежегодных безотвальных обработках величина коэффициентов гумусонакопления (Кг) составляла 0,65...0,69. Самым низким в опыте он был в варианте со вспашкой - 0,57. На безотвальных фонах среднее содержание гумуса в слое почвы 0...20 см составляло 3,40 %, что было существенно выше (НСР05=0,21), чем в варианте с ежегодной отвальной обработкой. Наиболее интенсивный, судя по активности инвертазы, углеводный обмен в слое 0...30 см почвы отмечен на фоне поверхностной обработки - 3,26 мг глюкозы/1 г почвы за 40 ч. Интенсивность процессов мобилизации органических фосфатов почвы на различных фонах основной обработки была практически одинаковой. Наиболее благоприятной для формирования предгумусовой фракции и активизации биогенеза гумусовых веществ можно считать ежегодную поверхностную обработку на 6...8 см.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Зинченко М. К., Зинченко С. И.

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

ENZYMATIC ACTIVITY OF GREY FOREST SOIL WITH DIFFERENT TILLAGE METHODS

The purpose of the research was to study the effect of tillage methods on the enzymatic activity of grey forest slightly podzolized medium loamy soil. The research was conducted in 2017-2019 in the Vladimir region. The design of the stationary field experiment involved the study of the following tillage options: surface tillage to the depth of 6-8 cm; flat-cut tillage to the depth of 20-22 cm; ploughing to the depth of 20-22 cm. The maximum enzymatic pool in the experiment was formed in the layer of 0-10 cm and decreased with depth with all tillage methods. The highest catalase activity (2.0 mL of O2/min per 1 g of soil) was noted in the case of tillage to the depth of 6-8 cm. In the options with tillage to the depth of 20-22 cm, catalase activity was significantly lower, which was especially pronounced against the background of ploughing. A direct positive relationship was revealed between the number of microorganisms and catalase activity (r = 0.73-0.87). With annual subsurface tillage methods, the value of humus accumulation coefficients (Ch) was 0.65-0.69. The lowest Ch in the experiment was in the option with ploughing - 0.57. Against subsurface backgrounds, the average humus content in the 0-20 cm soil layer was 3.40%, which was significantly higher (LSD(05) = 0.21) than in the option with annual moldboard tillage. The most intense, judging by the invertase activity, carbohydrate metabolism in the 0-30 cm layer of the soil was noted against the background of surface tillage - 3.26 mg of glucose/1 g of soil for 40 hours. The intensity of mobilization processes of organic soil phosphates against different primary tillage backgrounds was almost the same. The annual surface tillage to the depth of 6-8 cm can be considered the most favourable for the formation of the pre-humus fraction and the activation of the biogenesis of humic substances.

Текст научной работы на тему «ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМАХ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ»

doi: 10.24411/0235-2451-2021-10402 УДК 631.465: 631.445.25

Ферментативная активность серой лесной почвы при различных приемах основной обработки

М. К. ЗИНЧЕНКО, С. И. ЗИНЧЕНКО

Верхневолжский федеральный аграрный научный центр, ул. Центральная, 3, пос. Новый, Суздальский р-н, Владимирская обл., 601261, Российская Федерация

Резюме. Исследования по изучению влияния приемов основной обработки на ферментативную активность серой лесной слабооподзоленной среднесуглинистой почвы проводили в 2017-2019 гг. во Владимирской области. Схема стационарного полевого опыта предполагала изучение следующих вариантов основной обработки почвы: поверхностная на глубину 6...8 см; плоскорезная на 20...22 см; вспашка на 20...22 см. Максимальный в опыте ферментативный пул формировался в слое 0...10 см и снижался с глубиной при всех приемах обработки почвы. Самая высокая активность каталазы (2,0 мл О2/мин. на 1 г почвы) отмечена при обработке на 6...8 см. В вариантах с обработкой на глубину 20...22 см каталазная активность была существенно ниже, что особенно выражено на фоне вспашки. Выявлена прямая положительная связь между численностью микроорганизмов и активностью каталазы (r=0,73...0,87). При ежегодных безотвальных обработках величина коэффициентов гумусонакопления (Кг) составляла 0,65...0,69. Самым низким в опыте он был в варианте со вспашкой - 0,57. На безотвальных фонах среднее содержание гумуса в слое почвы 0...20 см составляло 3,40 %, что было существенно выше (НСР05=0,21), чем в варианте с ежегодной отвальной обработкой. Наиболее интенсивный, судя по активности инвертазы, углеводный обмен в слое 0...30 см почвы отмечен на фоне поверхностной обработки - 3,26 мг глюкозы/1 г почвы за 40 ч. Интенсивность процессов мобилизации органических фосфатов почвы на различных фонах основной обработки была практически одинаковой. Наиболее благоприятной для формирования предгумусовой фракции и активизации биогенеза гумусовых веществ можно считать ежегодную поверхностную обработку на 6...8 см.

Ключевые слова: приемы основной обработки почвы, серая лесная почва, почвенные ферменты, содержание гумуса, коэффициент гумусонакопления.

Сведения об авторах: М. К. Зинченко, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: popel@ yandex. ru); С. И. Зинченко, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник.

Для цитирования: Зинченко М. К., Зинченко С. И. Ферментативная активность серой лесной почвы при различных приемах основной обработки // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 4. С. 17-21. doi: 10.24411/0235-2451-2021-10402.

Enzymatic activity of grey forest soil with different tillage methods

M. K. Zinchenko, S. I. Zinchenko

Verkhnevolzhsky Federal Agrarian Scientific Center, ul. Tsentralnaya, 3, pos. Novyi, Suzdalskii r-n, Vladimirskaya obl., 601261, Russian Federation

Abstract. The purpose of the research was to study the effect of tillage methods on the enzymatic activity of grey forest slightly podzolized medium loamy soil. The research was conducted in 2017-2019 in the Vladimir region. The design of the stationary field experiment involved the study of the following tillage options: surface tillage to the depth of 6-8 cm; flat-cut tillage to the depth of 20-22 cm; ploughing to the depth of 20-22 cm. The maximum enzymatic pool in the experiment was formed in the layer of 0-10 cm and decreased with depth with all tillage methods. The highest catalase activity (2.0 mL of O2/min per 1 g of soil) was noted in the case of tillage to the depth of 6-8 cm. In the options with tillage to the depth of 20-22 cm, catalase activity was significantly lower, which was especially pronounced against the background of ploughing. A direct positive relationship was revealed between the number of microorganisms and catalase activity (r = 0.73-0.87). With annual subsurface tillage methods, the value of humus accumulation coefficients (Ch) was 0.65-0.69. The lowest Ch in the experiment was in the option with ploughing - 0.57. Against subsurface backgrounds, the average humus content in the 0-20 cm soil layer was 3.40%, which was significantly higher (LSD(05) = 0.21) than in the option with annual moldboard tillage. The most intense, judging by the invertase activity, carbohydrate metabolism in the 0-30 cm layer of the soil was noted against the background of surface tillage - 3.26 mg of glucose/1 g of soil for 40 hours. The intensity of mobilization processes of organic soil phosphates against different primary tillage backgrounds was almost the same. The annual surface tillage to the depth of 6-8 cm can be considered the most favourable for the formation of the pre-humus fraction and the activation of the biogenesis of humic substances.

Keywords: primary tillage methods; grey forest soil; soil enzymes; humus content; humus accumulation coefficient.

Author Details: M. K. Zinchenko, Cand. Sc. (Biol.), leading research fellow (e-mail: popel@ yandex. ru); S. I. Zinchenko, D. Sc. (Agr.),

leading research fellow.

For citation: Zinchenko MK, Zinchenko SI [Enzymatic activity of grey forest soil with different tillage methods]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2021;35(4):17-21. Russian. doi: 10.24411/0235-2451-2021-10402.

Обработка почвы - один из важнейших факторов, определяющих физические и химические свойства агрогенных почв, приводящих к изменению структуры и функционирования почвенного микробного сообщества, влияющих на экологическое состояние и плодородие почвы и, в конечном итоге, на урожайность и качество возделываемых культур.

Биологическая активность почвы как ее полифункциональная характеристика находится в прямой зависимости от интенсивности микробиологических процессов. Поскольку микроорганизмы первыми откликаются на любое внешнее влияние, когда более консервативные почвенные показатели еще не успели измениться, изучение биологических свойств почвы представляется весьма актуальным [1, 2].

В повышении плодородия почв важную роль играют непрерывно протекающие биохимические процессы. В почве обмен веществ и энергии при разложении и синтезе органического вещества осуществляется с участием ферментов, поэтому формирование почвенного плодородия связано с ферментативными процессами [3]. Ферментативная активность почв зависит от действия и взаимодействия факторов почвообразования, внешних условий, агротехнических и мелиоративных мероприятий, обусловливающих интенсивность биологических процессов. Она служит чувствительным индикатором биологического состояния почв, характеризуя интенсивность и направленность биохимических процессов, и может быть дополнительным диагностическим показателем уровня плодородия почв [4].

Таблица 1. Влияние приемов основной обработки на влажность почвы в слое 0...20 см, %

Обработка 2017 г. 2018 г. 2019 г.

май июль сентябрь май июль I сентябрь май июль I сентябрь

Поверхностная 22,4 30,9 21,0 28,5 10,6 17,3 19,5 24,8 23,2

Плоскорезная 21,6 30,7 18,8 23,6 13,1 17,0 20,4 23,6 22,0

Отвальная 22,9 28,6 19,4 22,3 12,7 14,0 21,5 24,9 20,7

Fф ^ ф т

Изучение ферментативных процессов - одна из составляющих комплексной оценки экологического состояния почв Верхневолжья, находящихся в сельскохозяйственном производстве [5].

Цель исследований - определить особенности ферментативного пула серой лесной почвы при механическом воздействии.

Условия, материалы и методы. Работу проводили в 2017-2019 гг. в полевом опыте Верхневолжского ФАНЦ (Владимирская область). Изучали влияние различных приемов основной обработки на активность основных групп почвенных ферментов в слоях 0...10, 10...20 и 20...30 см. Опыт заложен в 1986 г. на серой лесной сла-бооподзоленной среднесуглинистой почве со следующими агрохимическими характеристиками пахотного слоя: содержание гумуса - 2,67...3,19 %, подвижного фосфора (по Кирсанову) - 150 мг/кг, обменного калия (по Масловой) - 138 мг/кг, рНКС| - 5,8 ед.

Схема опыта предполагала изучение следующих вариантов ежегодной основной обработки почвы: поверхностная на глубину 6...8 см; плоскорезная на 20...22 см; отвальная на 20...22 см.

Исследования осуществляли в 6-польном зерно-травяном севообороте со следующим чередованием культур: озимая рожь - яровая пшеница - ячмень -овес + клевер + тимофеевка - многолетние травы 1-го года пользования (г.п.) - многолетние травы 2-го г.п. В 2017 г. в опыте возделывали многолетние травы 2-го г.п., в 2018 г. - озимую рожь, в 2019 г. - яровую пшеницу. Минеральные удобрения вносили общим фоном под многолетние травы 2-го года пользования в

под яровую

дозе М40Р60К80

, под озимую рожь - Ы70Р60К80,

пшеницу - ^45^5.

Диагностику активности почвенных ферментов проводили классическими методами [6]: каталазы - газометрическим методом, основанным на измерении скорости разложения перекиси водород (метод А. Ш. Гал-стяна); полифенолоксидазы и пероксидазы - на основе метода йодометрического титрования реакционной смеси, содержащей в качестве субстрата пирокатехин, после взаимодействия с почвенной суспензией (метод К. А. Козлова); уреазы - на основе учета количества аммонийного азота, образовавшегося при ферментативном гидролизе мочевины в оптимальных условиях (метод Т. В. Щербаковой); инвертазы - йодометри-ческим измерением редуцирующих сахаров путем титрования гипосульфитом (метод И. Н. Ремейко, С. М. Малиновской); общую фосфатазную активность -методом И. Т. Геллер, К. Е. Гинзбург, основанном на количественном учете неорганического фосфора, образующегося при расщеплении органических фос-

форных соединений под действием фосфатаз. Биологическую активность почвы определяли экспресс-методом Т. В. Аристовской, основанным на оценке активности уреазы. В качестве показателя уреазной активности при использовании этого метода рассматривается время разложения внесенной в почву мочевины. Оно фиксируется поувеличению щелочности паров надпочвенного воздуха в чашках Петри. Значения рН регистрировали через каждый час в течение 7 часов и через сутки после начала эксперимента. По соотношению полифенолок-сидазной активности (ПФО) к пероксидазной (ПД) рассчитывали коэффициент гумусонакопления (Кг).

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методами дисперсионного и корреляционного анализа с использованием программы БТАПБПКА 6.0.

Результаты и обсуждение. Почвенная влага - это основа жизни растений, почвенной микрофлоры и фауны. Химические и биохимические реакции в почве также активно протекают при достаточном увлажнении. Распределение влаги в почве в период, предшествовавший отбору образцов на биохимический анализ, определяло особенности погодных условий лет исследования (табл. 1). Пересыхание почвы наблюдали в июле 2018 г., когда ее влажность опускалась до 11...14 %, а в сентябре составляла 14...17 %. Существенного влияния приемов основной обработки на влажность слоя 0...20 см не отмечали. Наиболее благоприятный режим влажности для развития микрофлоры складывался в весенне-летний период.

При этом плотность сложения почвы в слое 0... 20 см во всех вариантах обработки находилась на уровне оптимальных значений для возделываемых культур - 1,23...1,39 г/см3. Только к уборке она возрастала до 1,48...1,50 г/см3.

Максимальный в опыте ферментативный пул формировался в наиболее биологически активном слое 0...10 см и снижался с глубиной на фоне всех приемов основной обработки почвы (табл. 2, 3).

Рассматривая ферментативную активность почв, важно обратить внимание на окисление продуктов гидролиза органических соединений с образованием Таблица 2. Активность окислительно-восстановительных ферментов в зависимости от приема основной обработки серой лесной почвы (среднее за 2017-2019 гг.)

Обработка Глубина, см Каталаза, мл О/1 г почвы в мин. Полифенолок-сидаза, мл 0,01н ¡./1г почвы Пероксидаза, мл 0,01н 1/1г почвы

Поверхностная 0.. .10 2,37±0,06 0,30±0,01 0,56±0,11

на 6...8 см 10. ..20 2,07±0,15 0,25±0,10 0,57±0,15

20. ..30 1,67±0,25 0,17±0,03 0,55±0,10

0.. .30 2,00±0,10 0,24±0,04 0,56±0,12

Плоскорезная 0.. .10 2,00±0,10 0,27±0,03 0,58±0,13

на 20...22 см 10. ..20 1,77±0,06 0,22±0,07 0,54±0,10

20. ..30 1,50±0,30 0,25±0,05 0,56±0,11

0.. .30 1,77±0,06 0,25±0,01 0,56±0,11

Отвальная на 0.. .10 1,80±0,30 0,35±0,05 0,57±0,10

20...22 см 10. ..20 1,77±0,06 0,30±0,01 0,58±0,11

20. ..30 1,37±0,25 0,15±0,0 0,64±0,05

0.. .30 1,67±0,06 0,27±0,02 0,60±0,09

НСР 05 0.. .30 0,15 ^ < ^ ^ < ^

0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

0,69

0,65 1 0,57

1

Поверхностная Плоскорезная

Отвальная

Рис. 1. Средние значения коэффициента гумификации при различных приемах основной обработки в слое почвы 0...20 см.

предгумусовых веществ. Эти реакции происходят при участии оксиредуктаз. Каталаза один из наиболее распространенных и устойчивых ферментов этого класса. Самая высокая активность этого фермента отмечена на фоне поверхностной обработки почвы на глубину 6... 8 см. В вариантах с глубиной обработки 20...22 см она была на 11,3...31,7 % ниже во всех слоях почвы.

Один из важнейших факторов, определяющих активность каталазы, - содержание органического вещества в почве. При поверхностной обработке основная масса корней и послеуборочных растительных остатков концентрируется в слое 0...10 см, способствуя активизации ферментативных процессов [7].

Выявлена тесная положительная связь между численностью микроорганизмов и активностью каталазы (г=0,73...0,87). В варианте с поверхностной обработкой формировался наибольший в опыте микробный пул. На фонах с плоскорезной обработкой отмечен также тренд увеличения пула аэробных аммонификаторов и суммы агрономически ценной микрофлоры (МПА+КАА). Все аэробные микроорганизмы в процессе метаболизма образуют перекись водорода, защиту от которой обеспечивает каталаза.

Ферменты пероксидаза (ПД) и полифенолоксидаза (ПФО) участвуют в реакциях трансформации органических и неорганических веществ в почвах. Они играют ключевую роль в процессах гумификации, оказывают защитное действие на почву, разлагая различные ксе-нобитики, участвуют в процессах разложения и синтеза органических соединений ароматического ряда. При этом уровень активности фенолоксидаз обычно связан со степенью образования гумуса [8].

Оценивая наши результаты с этой точки зрения, обнаружить статистически достоверных различий в активности ферментов в зависимости от приемов основной обработки почвы не удалось. Однако для того, чтобы определить общую направленность энзиматической трансформации гумусовых компонентов почвы мы рассмотрели величину коэффициента гумусонако-пления, поскольку именно он вычленяет накопление и активность полифенолоксидазных ферментов в общем оксидоредуктазном комплексе почвы, отвечающем за синтез гумусовых соединений (ПФО участвует в синтезе гумусовых веществ в почве, а ПД в их разложении). Определение коэффициента гумусонакопления (ПФО/ ПД) показало, что в почве всех изучаемых вариантов он меньше 1,0, то есть процессы минерализации органического вещества, обусловленные активно-

стью ПД, превалируют над процессами гумификации (ПФО). Однако следует отметить, что самый низкий кг отмечен в варианте со вспашкой - 0,57 (рис. 1). Это характеризует активную минерализацию органического вещества почвы. При ежегодных безотвальных обработках коэффициент гумификации был выше и составлял 0,65...0,69.

Судя по величине кг можно заключить, что поверхностная обработка на 6...8 см способствует наибольшей стабилизации ферментов класса оксиредуктаз при трансформации гумусовых соединений, что, в свою очередь, повышает сохраняемость специфического органического вещества в плодородном слое. Аналогичная закономерность выявлена на органоминераль-ных фонах при ежегодном плоскорезном рыхлении на глубину 10...12 см в опыте по изучению адаптивно-ландшафтных систем земдеделия [7].

Полученные величины коэффициентов гумусонакопления соотносятся с данными по содержанию гумуса в изучаемых вариантах (рис. 2). На фонах, обработанных безотвальными орудиями, средняя величина этого показателя в слое почвы 0...20 см составлял 3,40 %, что достоверно (НСР05=0,21) выше, чем в варианте со вспашкой.

Рис. 2. Содержание гумуса в серой лесной почве при различных приемах основной обработки: ■ - 0...10 см; -10...20 см.

Преобладание активной минерализации органического вещества над его синтезом в агроэкосистемах с ежегодной отвальной обработкой ведет к постепенной утрате пахотными почвами гумуса, что неизбежно вызовет снижение плодородия. Безотвальные обработки почвы, способствующие концентрации корневой и мор-тмассы в верхнем биологически активном слое почвы, интегрируют течение ферментативных процессов на снижение минерализации гумусовых веществ.

Инвертаза, уреаза и фосфатаза относятся к классу гидролаз. Эти ферменты широко распространены в почвах. Участвуя в реакциях гидролитического распада высокомолекулярных органических соединений, они способствуют обогащению почвы подвижными и доступными растениям и микроорганизмам питательными веществами (см. табл. 3).

По активности гидролитического фермента ин-вертазы мы судили о влиянии приемов основной обработки на активность углеводного обмена в серой лесной почвы. Величина этого показателя отражает

Таблица 3. Активность гидролитических ферментов в зависимости от при ема основной обработки серой лесной почвы (среднее за 2017-2019 гг.)

Вариант Глубина, см Инвертаза, мл глюкозы/1 г почвы за 40 ч Уреаза, мг Ы-ЫН/1г почвы з4 а 4 ч Фосфатаза, мг Р2О/10 г почвы за 2 ч

Поверхностная 0.. .10 3,82±0, 13 0,14±0,02 8,46±0,24

на 6...8 см 10. ..20 3,33±0,04 0,11 ±0,03 7,00±0,20

20. ..30 2,62±0,36 0,09±0,03 5,58±0,27

0.. .30 3,26±0,09 0,12±0,03 7,02±0,06

Плоскорезная 0.. .10 3,77±0,18 0,13±0,04 8,27±0,26

на 20...22 см 10. ..20 2,99±0,19 0,10±0,04 6,27±0,67

20. ..30 1,97±0,47 0,07±0,05 4,75±0,83

0.. .30 2,91±0,16 0,10±0,04 6,43±0,42

Отвальная на 0.. .10 3,43±0,25 0,12±0,003 8,17±0,16

20...22 см 10. ..20 3,02±0,06 0,10±0,02 6,72±0,54

20. ..30 2,01±0,70 0,05±0,03 4,57±1,06

0.. .30 2,82±0,14 0,09±0,02 6,49±0,48

НСР 05 0.. .30 0,26 FФ < F Ф т 0,73

концентрацию в почве легкогидролизуемых углеводов, которые служат энергетическим материалом для многих почвенных гетеротрофов. Она также определяется уровнем содержания органического вещества в почве, поэтому показатели инвертазной активности выступают одним из главных критериев оценки общей биологической активности почвы. Лучше всего для

То же самое можно сказать и о мобилизации органических фосфатов, поскольку достоверных различий в общей фосфатазной активности по фонам обработки не отмечено. Этот фермент катализирует гидролиз фос-форорганических веществ, которые не могут быть использованы растениями без предварительной сегрегации и минерализации. Поэтому результаты его мониторинга могут быть использованы при агроэкологической диагностике состояния агроце-нозов.

При оценке биологической активности почвы экспресс-методом Т. В. Аристовской отмечено (табл. 4), что процесс разложения мочевины в анализируемых образцах протекал плавно, без резких скачков значений. Наиболее активным во всех вариантах он был в слое 0...10 см.

Таблица 4. Изменение рН паров надпочвенного воздуха после внесения мочевины (среднее за 2018-2019 гг.)

Обработка Время регистрации значений рН, ч

0 1 2 3 4 5 6 7 24

Поверхност- 0.. .10 6,0 7,0 7,5 7,5 8,0 8,0 8,5 9,0 10,5

ная на 10. ..20 6,0 7,0 7,0 7,5 7,5 8,0 8,0 8,5 9,5

6...8 см 20. ..30 6,0 6,5 7,0 7,5 7,5 8,0 8,0 8,0 9,0

Плоскорез- 0.. .10 6,0 7,0 7,5 8,0 8,5 8,5 9,0 9,5 11,0

ная на 10. ..20 6,0 7,0 7,5 8,0 9,0 9,0 9,0 9,5 10,0

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

20...22 см 20. ..30 6,0 7,0 7,0 7,0 8,0 8,5 8,5 8,5 9,0

Отвальная 0.. .10 6,0 7,0 7,0 7,5 7,5 7,5 8,0 8,0 9,0

на 20...22 см 10. ..20 6,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,5 7,5 8,0 9,0

20. ..30 6,0 6,0 6,5 7,0 7,0 7,0 7,5 7,5 8,0

Залежь 0.. .10 6,0 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,0 10,0 11,5

10. ..20 6,0 7,0 7,0 7,5 8,0 8,0 9,0 9,0 10,0

20. ..30 6,0 6,5 6,5 7,0 7,0 7,0 7,5 8,0 9,5

ее повышения складываются условия в в варианте с поверхностной обработкой на 6...8 см. В слое 0... 30 см при использовании этого приема отмечено статистически достоверное увеличение активности инвертазы - до 3,26 мг глюкозы/1г почвы за 40 часов, или на 12,0...15,6 %, в сравнении с обработками на 20...22 см. На фоне этой обработки в серой лесной почве создаются экологические условия для активного формирования из разлагающейся растительной и микробной биомассы предгумусовой фракции. Так как гидролиз углеводов невозможен без наличия свободного аммонийного азота, то для этого варианта характерна и повышенная иммобилизующая способность микробиоценоза почвы.

Уреазная активность почвы служит диагностическим показателем ее способности накапливать минеральный азот. Значимость этого фермента обусловлена его основополагающей ролью в высвобождении неорганического азота в форме аммония, который в дальнейшем непосредственно ассимилируют как растения, так и почвенные микроорганизмы. На всех фонах обработки наибольшая в опыте активность уреазы отмечена в слое 0...10 см, с последующим ее снижением с глубиной. Причем процессы образования аммония под воздействием уреазы проходят на всех фонах основной обработки почвы с одинаковой интенсивностью.

Самая высокая активность уреазы по скорости разложения мочевины отмечена в почве залежи (на участке, сопредельном с опытом), более 30 лет не используемой в сельскохозяйственном производстве. Через 24 ч после внесения мочевины в почву в этом варианте величина рН в слое 0...10 см находилась на максимальном в опыте уровне 11,5...12,0 ед. В образцах почвы, подвергающейся механической обработке, она была ниже. Наибольшее замедление процесса разложения мочевины отмечали в образцах, отобранных в варианте с ежегодной вспашкой на 20...22 см, - через сутки после начала эксперимента щелочность надпочвенного воздуха была самой низкой, составляя 9,0 ед. рН в слое 0...20 см. В почве, обработанной безотвальными орудиями, разложение мочевины проходило более интенсивно, особенно выделяется вариант плоскорезной обработки на глубину 20...22 см, где активность уреазы была близка к почве природного биотопа залежи. Величина рН паров надпочвенного воздуха нарастала плавно в течение всего времени эксперимента и через сутки достигала 11,0 ед. рН в слое 0...10 см.

Выводы. Наибольшая в опыте биохимическая активность ферментов приурочена к верхнему слою серой лесной почвы, независимо от приема основной обработки. Активность каталазы и инвертазы в слое почвы 0...30 см при поверхностной обработкой на 6...8 см была достоверно выше, чем в вариантах с обработками

на 20...22 см, что характеризует этот прием как наиболее благоприятный для формирования предгумусовой фракции и активизации биогенеза гумусовых веществ. Коэффициент гумусонакопления для слоя 0.20 см при его использовании составлял 0,69.

Более высоким потенциалом биологической активности, оцениваемой по скорости разложения мочевины, обладает почва в вариантах с систематическими поверхностными (на 6...8 см) и плоскорезными (на 20...22 см) обработками.

Литература.

1. Изменение почвенно-биологических процессов и структуры микробного сообщества агрочерноземов при разных способах обработки почвы/О. В. Кутовая, А. М. Гребенников, А. К. Тхакахова и др. //Бюллетень Почвенного института им. В. В. Докучаева. 2018. Вып. 92. С. 35-58.

2. Роль микроорганизмов в экологических функциях почв / Т. Г. Добровольская, Д. Г. Звягинцев, И. Ю. Чернов и др. // Почвоведение. 2015. № 9. С. 1087-1096.

3. Гарбуз С. А., Ярославцева Н. В., Холодов В. А. Ферментативная активность внутри и снаружи водоустойчивых агрегатов в почвах разного вида использования //Почвоведение. 2016. № 3. С. 398-407.

4. Джанаев З. Г. Агрохимия и биология почв юга России. М.: МГУ, 2008. 530 с.

5. Зинченко М. К. Мониторинг активности каталазы в серой лесной почве Верхневолжья // Владимирский земледелец. 2021. № 1. С. 7-11.

6. Хазиев Ф. Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Наука, 2005. 252 с.

7. Зинченко М. К. Действие приемов основной обработки на микробный потенциал агроландшафтов серой лесной почвы // Земледелие. 2016. № 1. С. 16-19.

8. Козлов А. В., Куликова А. Х., Уромова И. П. Влияние высококремнистых пород (диатомита, цеолита и бентонитовой глины) на активность олиготрофного и автохтонного микробного пула дерново-подзолистой почвы // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2017. № 40. С. 44-65.

References

1. Kutovaya OV, Grebennikov AM, Tkhakakhova AK, et al. [Changes in soil biological processes and the structure of the microbial community of agrochernozems with different methods of soil cultivation]. Byulleten' Pochvennogo instituta im. V. V. Dokuchaeva. 2018;(92):35-58. Russian.

2. Dobrovol'skaya TG, Zvyagintsev DG, Chernov IYu, et al. [The role of microorganisms in the ecological functions of soils]. Pochvovedenie. 2015;(9):1087-96. Russian.

3. Garbuz SA, Yaroslavtseva NV, Kholodov VA. [Enzymatic activity inside and outside of waterproof aggregates in soils for various uses]. Pochvovedenie. 2016;(3):398-407. Russian.

4. Dzhanaev ZG. Agrokhimiya i biologiya pochv yuga Rossii [Agrochemistry and soil biology of southern Russia]. Moscow: MGU; 2008. 530 p. Russian.

5. Zinchenko MK. [Monitoring of catalase activity in grey forest soil of the Upper Volga region]. Vladimirskii zemledelets. 2021;(1):7-11. Russian.

6. Khaziev FKh. Metody pochvennoi enzimologii [Soil enzymology methods]. Moscow: Nauka; 2005. 252 p. Russian.

7. Zinchenko MK. [The effect of tillage techniques on the microbial potential of agricultural landscapes of grey forest soil]. Zemledelie. 2016;(1):16-9. Russian.

8. Kozlov AV, Kulikova AKh, Uromova IP. [Influence of high-siliceous rocks (diatomite, zeolite and bentonite clay) on the activity of oligotrophic and autochthonous microbial pool of sod-podzolic soil]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya. 2017;(40):44-65. Russian.

Требования к оформлению статей в журнале «Достижения науки и техники АПК»

В статье должно быть кратко изложено состояние дел по изучаемой проблеме со ссылками на публикации (желательно не менее трех ссылок). Затем указаны цели, задачи, условия и методы исследований. Подробно представлены результаты экспериментов и их анализ. Сделаны выводы и даны предложения производству. В статье следует по возможности выделять следующие блоки: введение; цель и задачи исследований; условия, материалы и методы исследований; результаты исследований; выводы.

Вместе со статьей должны быть представлены перевод названия на английский язык; аннотация (200-250 слов) на русском и английском языках; ключевые слова на русском и английском языках; полные почтовые адреса всех учреждений, в которых работают авторы, на русском и английском языке; ученые степени и должности авторов на русском и английском языке код УДК; библиографический список.

В тексте ссылка на источник отмечается соответствующей цифрой в квадратных скобках в порядке цитирования. В списке литературы приводятся только те источники, на которые есть ссылка в тексте. Использование цитат без указания источника информации запрещается.

Материал для подачи в журнал набирается в текстовом редакторе Word версия не ниже 97 файл с расширением *.rtf.

Объем публикации 12-16 стр. машинописного текста набранного шрифтом Times New Roman, размер кегля 14 с полуторным интервалом. На 2,5 страницы текста допускается не более 1 рисунка или таблицы.

Статьи необходимо направлять с сопроводительным письмом с указанием сведений об авторах (фамилия, имя, отчество -полностью, ученая степень, место работы и занимаемая должность) на русском и английском языке, контактных телефонов и адреса электронной почты для обратной связи.

На публикацию представляемых материалов необходимо письменное разрешение и рекомендация руководства организации, на средства которой проводились исследования. Его вместе с одним экземпляром рукописи, подписанным авторами, и статьей в электронном виде нужно отправлять по адресу: 101000, г. Москва, Моспочтамт, а/я 166, ООО «Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК». Для ускорения выхода в свет материалы в электронном виде можно направлять по адресу: agroapk@mail.ru.

Плата с аспирантов за публикацию рукописей не взимается.

Несоответствие статьи по одному из перечисленных пунктов может служить основанием для отказа в публикации.

Все рукописи, содержащие сведения о результатах научных исследований, рецензируются, по итогам рецензирования принимается решение о целесообразности опубликования материалов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.