CC BY
0SHORLANGAN TUPROQLARDA FERMENTLAR FAOLLIGINING MA VSUMIY
DINAMIKASI
Saidova Munisa Ergashevna,
b.f.d. (DSc), professor, munisa.saidova@mail.ru Kochimova Madinabonu Botir qizi, Maxmudjonova Muxlisa Gulom qizi, Umarxojaeva Ruxsora Shuxrat qizi.
Toshkent davlat agrar universiteti https://doi.org/10.5281/zenodo.1150652 7 Annotatsiya. Maqolada Orol bo'yi hududida keng tarqalgan turli darajada sho'rlangan sugoriladigan tuproqlarning fermentativ faolligining sho'rlanish darajalari va yil fasllari boyicha o'zgarishiga oid natijalar keltirilgan. Tadqiqotlar davomida oksidazalar guruhiga mansub fermentlardan katalaza, peroksidaza va polifenoloksidaza fermentlari faolligi aniqlandi va natijalar tahlil qilindi. Aniqlangan fermentlar faolligi mavsumiy dinamikasi bahor faslida o'zining eng yuqori nuqtasiga egaligi, yozda asta-sekin kamayib borishi va kuzda bir oz ortishi bilan namoyon boldi. Aniqlanishicha, o'rganilayotgan tuproqlarning optimal sharoitlarida mikroorganizmlarning rivojlanishi uchun qulay sharoitlar yaratiladi, bu esa oz navbatida fermentlar faolligining oshishiga sharoit yaratadi. Shunday qilib, sho'rlanish darajasi ortgan sari, tuproqlarning fermentativ faolligi minimal qiymatlarga tushib qolgan.
Tayanch so'zlar: biologik faollik, tuproq mikroorganizmlari, hududning iqlim xususiyatlari, oksidoreduktazalar, chirindi miqdori, cho'l zonasi, sho'rlanish darajasi, gidrotermik rejim, tuproqning ekologik holati.
Аннотация. В статье представлены результаты об изменении ферментативной активности в различной степени засоленных почв, распространенных в условиях Приаралья в зависимости от степени их засоления и по сезонам года. В ходе исследований определена активность ферментов каталазы, пероксидазы и полифенолоксидазы из группы оксидаз и анализированы их результаты. Характер сезонной динамики ферментативной активности имеет свой пик в весенний период, постепенно снижается летом и несколько повышается осенью. Выявлено, что при оптимальных условиях исследуемых почв создаются благоприятные условия для развития микроорганизмов, результатом чего является повышенная активность ферментов. Таким образом, с усилением степени засоления ферментативная активность их снижалось до минимальных величин.
Ключевые слова: биологическая активность, почвенные микроорганизмы, климатические особенности региона, оксидоретуктазы, содержание гумуса, пустынная зона, степен засоления, гидротермический режим, экологическое состояние почвы.
Annotation. The article presents results on changes in enzymatic activity in varying degrees of saline soils common in the Aral Sea region, depending on the degree of salinity and the seasons of the year. During the research, the activity of the enzymes catalase, peroxidase and polyphenol oxidase from the group of oxidases was determined and their results were analyzed. The nature of the seasonal dynamics of enzymatic activity has its peak in the spring, gradually decreases in the summer and increases slightly in the fall. It was revealed that under optimal conditions of the studied soils, favorable conditions are created for the development of microorganisms, which
results in increased enzyme activity. Thus, with an increase in the degree of salinity and with a deepening of the soil profile, their enzymatic activity decreased to minimal values.
Key words: biological activity, soil microorganisms, climatic features of the region, oxidoreductases, humus content, desert zone, degree of salinity, hydrothermal regime, ecological state of the soil.
Malumki, tuproqning unumdorlik holatini belgilashda tuproqda uzluksiz ravishda kechadigan biologik jarayonlarning borish xarakterini bilish muhim hisoblanadi. Bu borada fermentativ faollik tuproqlarning kop omilli va kop funksiyali xususiyati, shuningdek, tuproq xossalarining ozgarishini eng togri aks ettiruvchi korsatkich sifatida, tuproqlarning unumdorlik holatini kuzatishda keng qollanilmoqda [1, 3, 4, 8]
Tuproq ferment potensialining shakllanishi, xuddi tuproqning shakllanishi kabi murakkab jarayon bolib, tuproq hosil bolish jarayonida ishtirok etuvchi ekologik omillarning ozaro tasiri natijasida yuzaga keladi [9]. Bu esa tabiiy va antropogen buzilgan ekotizimlar, shu jumladan tuproqlar holatini diagnostika qilish maqsadida fermentlar faolligidan yanada togriroq foydalanish imkonini beruvchi ushbu omillar hamda tuproqning ferment darajasi ortasidagi ozaro bogliqliklarni organish nihoyatda muhimligidan dalolat beradi [5].
Ya.V.Peyvening [7] ishlarida takidlanishicha, oksidoreduktazalar sinfiga manub fermentlar oksidlanish-tiklanish reaksiyalarini tezlashtiradi va tirik organizmlar hujayralaridagi, shu jumladan tuproqdagi biokimyoviy jarayonlarda yetakchi rolni oynaydi. Oksilanish-tiklanish reaksiyalari tuproqda gumus moddalarini hosil bolish jarayonida asosiy bogin hisoblanadi.
Yuqoridagilardan kelib chiqqan holda biz tadqiqotlarimiz davomida oksidoreduktazalar guruhiga mansub katalaza, peroksidaza va polifenoloksidaza fermentlarining shorlangan tuproqlardagi mavsumiy dinamikasini aniqladik.
Olingan natijalar shuni korsatdiki, organilgan fermentlarning eng yuqori korsatkichlari tuproq profilining ustki gumusli qatlamlariga togri keldi, chuqur qatlamlarda esa uning faolligi pasaydi. Shuningdek, ular faolligini tuproq ayirmalari va tuproq qatlamlari boyicha turlicha ozgarishini hududning tuproq hosil qiluvchi sharoitlari, sugorish davrining davomiyligi, shorlanish xarakteri va boshqa omillar bilan tushuntirish mumkin (1-rasm).
Organilgan tuproqlarda katalaza faolligi shorlanmagan va kuchsiz shorlangan eskidan va yangidan sugoriladigan otloqi-allyuvial tuproqlarda nisbatan yuqori boldi. Bu yerda katalazaning faolligi bahorgi mavsumda — 2,9-4,3 sm3 O2 ni, yozda 1,8-3,3 va kuzda esa — 2,1-3,7 sm3 O2 1g tuproqda 1 daqiqani tashkil etdi. Keyingi orinni yangidan sugoriladigan orta darajada shorlangan tuproqlar egalladi va bu yerda uning faolligi bahorgi mavsumda - 2,2-2,5 sm3 O2 ni, yozda — 1,3-1,7, shuningdek, kuzgi davrda 1,5-1,9 sm3 O2 ga teng boldi.
1-rasm. Sugoriladigan otloqi-allyuvial tuproqlaeda fermentlar faolligining
profil boylab ozgarishi.
Katalazaning eng kam faolligi yangidan sugoriladigan kuchli va juda kuchli darajada shorlangan yengil mexanik tarkibli tuproqlarga togri keldi, qaysiki bu oz navbatida gumus miqdorining kamligi, suvda eruvchan tuzlar miqdorining yuqoriligiga va tuproq tarkibidagi qum zarrachalarining ustun holatda ekanligiga bogliqligi bilan izohlanadi. Ushbu tuproqlarda katalazaning faolligi bahorda — 1,2-2,0 sm3 O2, yozda 0,6-1,2 sm3 O2, kuzgi davrga kelib esa 0,9-1,5 sm3 O2 1g /1 daqiqaga teng boldi.
Peroksidaza va polifenoloksidaza faolligi asosan gumus miqdoriga mutanosib ravishda ozgardi, ular faolligi shorlanmagan va kuchsiz shorlangan eskidan va yangidan sugoriladigan otloqi-allyuvial tuproqlarda nisbatan yuqori boldi. Bu yerda peroksidaza faolligi bahorgi davrda — 3,14-4,32 va polifenoloksidaza faolligi 3,23-4,68 mg ni, yozgi mavsumda 2,67-4,06 va 2,44,10 mg ni, kuzda esa — 2,80-4,16 va 3,0-4,23 mg purpurgallin/100g tuproqda 30 daqiqani tashkil etdi. Ushbu fermentlar faolligi boyicha keyingi orinda yangidan sugoriladigan orta darajada shorlangan tuproqlar egalladi, bu yerda ularning faolligi bahorgi mavsumda - 2,70-2,86 va 2,732,89 mg ni, yozda - 2,32-2,58 va 2,30-2,54, shuningdek, kuzgi davrda 2,48-2,67 va 2,52-2,70 mg purpurgallin/100g tuproqda 30 daqiqaga teng boldi. Peroksidaza va polifenoloksidaza fermentlarining eng kam faolligi yangidan sugoriladigan kuchli va juda kuchli darajada shorlangan yengil mexanik tarkibli tuproqlarga togri keldi, qaysiki bu oz navbatida gumus miqdorining kamligiga, suvda eruvchan tuzlar miqdorining yuqoriligiga va tuproq tarkibida qum zarrachalarining ustun holatda ekanligiga bogliqligi bilan izohlanadi. Ushbu tuproqlarda fenoloksidazalar faolligi bahor faslida - 2,10-2,67 va 2,12-2,70, yozda 1,68-2,27 va 1,75-2,25, kuzgi davrga kelib esa 1,86-2,38 va 1,87-2,41 mg purpurgallin/100g tuproqda 30 daqiqaga teng boldi.
Yuqorida takidlab otganimizdek, gumus hosil bolishi murakkab biokimyoviy jarayon bolib, ushbu jarayonning borish yonalishi kop jihatdan fenoloksidaza fermentlari faolligi bilan belgilanadi. Shunga bogliq holda tuproqdagi polifenoloksidaza va peroksidaza fermentlari faolligining nisbati boyicha tuproqning taxminiy gumifikatsiya koeffitsientini hisoblash mumkin [11]. Umuman olganda, polifenoloksidaza va peroksidazalarning eng yuqori korsatkichlari shorlanmagan, va kuchsiz shorlangan sugoriladigan otloqi-allyuvial tuproqlarda, ularning eng kam korsatkichlari esa kuchli va juda kuchli shorlangan sugoriladigan otloqi-allyuvial tuproqlarda va shorhoklarda aniqlandi, bu esa ushbu tuproqlarda gumus miqdorining kamligiga, siyrak osimlik qoplamiga va shorlanish jarayonlariga bogliqdir. Hisob kitob natijalariga kora, barcha organilgan
tuproqlardagi taxminiy gumifikatsiya koeffitsientining ortacha miqdori 0,9-1,1 atrofida ekanligi malum boldi.
Shunday qilib, organilgan hudud tuproqlarida oksidazalarning faolligi asosan tuproq tarkibidagi organik modda miqdoriga, tuproqning mexanik tarkibiga bogliq bolib, ularning genetik xususiyatlarini ifodalaydi. Fermentlar faolligining eng yuqori korsatkichlari ustki qatlamlarga togri keldi, pastki qatlamlarda esa ular faolligi keskin kamaydi, bazi hollarda umuman uchramadi (shorhok), buni tuzlarning fermentlar faolligiga togridan-togri korsatayotgan tasiri hamda ushbu tuproqlar profilida organik moddalarning kam toplanganligi bilan tushuntirish mumkin.
Yuqorida takidlab otganimizdek, tuproqda kechadigan biokimyoviy jarayonlarning jadalligi malum darajada gidrotermik sharoitga bogliq boladi. Yuqori namlik va past harorat tuproqda biomassaning kop toplanishiga, bu esa oz navbatida tuproq fermentlari faolligini oshishida muhim hisoblangan gumus va oziqa elementlari miqdorining yetarlicha toplanishiga imkon yaratadi [2, 6, 10].
Shu bois, organilgan fermentlar faolligini mavsumiy dinamikada organish ular faolligining gidrotermik sharoitlar tasirida ozgarishini hamda turli fizik-kimyoviy xossalarga ega tuproqlar uchun umumiy qonuniyatlarni aniqlash imkonini beradi.
4 3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
2-rasm. Orol boyi hududi tuproqlarida fermentlar faolligining mavsumiy dinamikasi (katalaza - sm3 O2 1g/1 daqiqa; peroksidaza va polifenoloksidazalar — mg purpurgallin 100g/24 soat).
Tuproqning gidrotermik rejimini aniqlovchi iqlim sharoitlari tuproqda kechadigan biokimyoviy jarayonlarni boshqarishda muhim omillardan hisoblanadi. Shu orinda takidlash joizki, hudud tabiatiga xos bolgan yogingarchilik miqdorining kamligi, yoz faslida havo haroratining yuqorili bolishi va shu sababli buglanish jarayonining jadalligi kabi omillar yer osti suvlari sathi yuqori joylashgan holatda shorlanish jarayonini kuchayishiga olib keladi. Yil mavsumlari boyicha havo harorati va yogingarchilik miqdorining katta farqlanishlarga egaligi, Orolboyi mintaqasi tuproqlarida kechayotgan biologik jarayonlarga sezilarli tasir korsatadi va bu korsatkichlarning keskin ozgarishiga sabab boladi. Fermentlar faolligini mavsumiy dinamikada organish ular faolligining gidrotermik sharoitlar tasirida ozgarishini hamda turli fizik-kimyoviy xossalarga ega tuproqlar uchun umumiy qonuniyatlarni aniqlash imkonini berdi. Bunda ular faolligining mavsumiy ozgarishi mikroor-ganizmlar miqdoridagi ozgarishlarga, gidrotermik rejimga, yani
katalaza peroksidaza polifenoloksidaza
■ bahor ayoz ukuz
yogingarchilik miqdori, harorat va namlik, osimlik qoplamiga, tuproqqa organik moddalarning tushishiga, aeratsiya rejimi va boshqalarga muvofiq holda ekanligi, va ushbu fermentlarning yoz davrida — minimum, kuzda yozgi mavsumga yaqin va bahorda - maksimum faollikka ega ekanligi qayd etildi.
Xulosa. Umuman olganda, chol mintaqasi tuproqlari nisbatan organik moddalar va oziqa elementlari bilan kam taminlanganligi, noqulay gidrotermik rejimga egaligi tufayli mikrobiologik jarayonlarning ham sust borishi bilan xarakterlanadi. Bu esa o'z navbatida shorlanish darajasining ortishi va gumus miqdorining kamayishi bilan organilayotgan fermentlar faolligini minimal darajada past bolishiga olib kelad.Lekin, takidlash orinliki, yani tuzlarning yuqori miqdorda uchrashi va nihoyatda noqulay sharoit bolishiga qaramay shorlangan tuproqlarda fermentlar faolligi butkul yoqolmadi. Olingan malumotlar shuni korsatdki, shorlanmagan va kuchsiz shorlangan tuproqlarda fermentativ faollik nisbatan yuqori, shorlanish darajasining ortishi bilan uluarning faolligi pasayadi. Shunday qilib, fermentlar faolligi genetik qatlamning biogenligigagumus va oziqa elementlari miqdoriga, gidrotermik rejimga, tuproqning mexanik tarkibiga va boshqalarga bogliq holda ozgaradi. Foydalanilgan adabiyotlar royxati:
1. Ананьева Ю.С., Воложанина Я.О., Грибов С.И. Завалишин С.И. Ферментативная активность чернозема, выщелоченного в условиях агроценоза Алтайского Приобья // Аграрная наука-сельскому хозяйству: Материалы международной научно-практической конф. Книга-1. - Барнаул, 2006. - С.46-48.
2. Гафурова Л.А. Почвы, сформированные на третичных красноцветных отложениях их экологическое состояние и плодородие: Дис. ... докт. биол. наук. - Ташкент, 1995. - С.331-351.
3. Евсеева Е.О., Даденко Е.В., Реплях М.А. Особенности профильного распределения биологической активности при освоении целинных черноземов // Материалы V съезда Всероссийского Общества почвоведов им В.В.Докучаева. - Москва, 2008. - С. 285.
4. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биология почв юга России // Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР. 2004. 350 с.
5. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Основы общей экологии. М.: Университетская книга. 2015. - 200 с.
6. Набиева Г.М. Почвы западных отрогов Чаткальского хребта и их ферментативная активность.: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. — Т.: 2008. - С. 12-21.
7. Пейве Я.В. Биохимия почв. Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов. М.: 1961. — 422 с.
8. Хазиев Ф.Х. Функциональная роль ферментов в почвенных процессах / Ж.: Вестник Академии Наук РБ — 2015, том 20, № 2 (78). - С. 14-24.
9. Хазиев Ф.Х. Экологические связи ферментативной активности почв // Ж.: Экобиотех, 2018, том 1, № 2. - С. 80-92.
10. Юлдашева Х.Э. Микробиологические процессы и свойства почв Каршинской степи, их изменение при длительном орошении и пути биовосстановления плодородия. Автореферат докт. дисс. на соискание ученой степени д.б.н. Ташкент, 2008. - 42 с.
11. Nannipieri P., Kandeler E., Ruggiero P. Enzyme activities and microbiological and biochemical processes in soil. In: Burns R.G., Dick R.P. Enzymes in environment. Activity, ecology and applications. Marcel, New-York. 2012. P. 1-33.
