Ферментативная активность и ее значимость для оценки эколого-функционального состояния почвы

Ферментативная активность почв [от лат. fermentum- закваска] -способность почвы проявлять каталитическое воздействие на процессы превращения экзогенных и собственных органических и минеральных соединений благодаря имеющимся в ней ферментам. Характеризуя ферментативную активность почв, имеют в виду суммарный показатель активности. Ферментативная активность различных почв неодинакова и связана с их генетическими особенностями и комплексом взаимодействующих экологических факторов. Уровень ферментативной активности почв определяется активностью различных ферментов (инвертазы, протеаз, уреазы, дегидрогеназ, каталазы, фосфатаз), выражаемой количеством разложенного субстрата за единицу времени на 1 г почвы [15].

Источниками почвенных ферментов служит все живое вещество почв: растения, микроорганизмы, животные, грибы, водоросли и т. д. Накапливаясь в почве, ферменты становятся неотъемлемым реактивным компонентом экосистемы. Почва является самой богатой системой по ферментному разнообразию и ферментативному пулу. Разнообразие и богатство ферментов в почве позволяет осуществляться последовательным биохимическим превращениям различных поступающих органических остатков. Ферментативная активность затрагивает наиболее важные повторяющиеся превращения в биохимических циклах углерода, азота, фосфора, серы и других соединений. Под действием ферментов органические вещества распадаются до различных промежуточных и конечных продуктов минерализации. При этом образуются доступные растениям и микроорганизмам питательные вещества. А также высвобождается энергия.

Экологическая значимость ферментативной активности определяется следующим:

- уникальное богатство почв ферментами;

- главнейшая экологическая функция ферментов - разрушение первичного органического вещества и синтез вторичного, обогащение почв биогенными элементами и гумусом;

- ферменты выполняют роль катализаторов энергетического и вещественного обмена в почве;

- ферменты почв являются регуляторами связей между компонентами географических экосистем;

- ферменты почв участвуют в превращениях минеральной массы почв, как главной составляющей ее вещественного состава;

- ферменты участвуют в формировании гумусного состояния почв как интегрального показателя плодородия земель.[16]

Какова же значимость ферментативной активности для оценки эколого-функционального состояния почвы? Был проведен сравнительный анализ разных методов оценки состояния почвы. В основу анализа положено сравнение вариабельности полученных данных и чувствительности методов к выявлению разных уровней загрязнения почвы. Зафиксирован следующий ряд биологических свойств почв по степени их устойчивости к загрязнению объектами железнодорожного транспорта: активность катализы > активность инвертазы > активность уреазы = активность фосфатазы > скорость разложения мочевины > целлюлозолитическая способность > интенсивность накопления свободных аминокислот > фитотоксичность > численность микроскопических грибов > численность актиномицетов > численность бактерий > численность спорообразующих бактерий.[6]

Д.Г. Звягинцевым с соавт [14] установлено, что данные, полученные биохимическими методами, имеют относительно низкие коэффициенты варьирования – в интервале 2-20%, в среднем 5-10%, в то время как данные, полученные микробиологическими методами (посев и определение биомассы), находятся в интервале 5-100%, в среднем 20-40%. Кроме того, биохимические показатели являются более чувствительными к возрастанию доз загрязнений. Об этом свидетельствуют коэффициенты корреляции между показателями и содержанием в почве.

Интересное из раздела

Экологическое состояние основной водной артерии города Донецка реки Кальмиус
В данной работе основное внимание направлено на изучение экологического состояния реки Кальмиус, в особенности, будет рассмотрена проблема содержания тяжелых металлов в реке и влияние данны ...

Экологические проблемы современности
Одна из характерных особенностей современного мира - обострение глобальных проблем, которые по своему характеру выходят за рамки интересов различных классов и общественных систем, и от реше ...

Последствия Чернобыльской аварии
Черно́быльская ава́рия — разрушение 26 апреля 1986 года четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, расположенной на территории Украины (в то время — Украинской СС ...