Ферментативная активность парковых почв города Омска. Статья

Ферментативная активность парковых почв города Омска

«Я непоколебимо верю, что наука и мир

восторжествует над невежеством и войной»

Луи Пастер

В современном мире ландшафт города Омска испытывает все большее возрастание антропогенных воздействий. Бесконечное попадание веществ в почву в результате антропогенной деятельности, входит в естественный цикл, нарушая нормальное функционирование всей почвенной системы. В условиях антропогенных нагрузок,  важнейшей задачей экологических исследований, является оценка состояния почвенного покрова, в частности ферментативной активности почв. Среди многолетних исследований, критерии оценки антропогенного влияния на почвы, наиболее перспективным является биохимические методы, в частности, с помощью показателей ферментативной активности почв ( Хазиев, 1976, 1982, 1990; Галстян, 1982; Абрамян, 1992; Даденко, Казеев, 2003) [1].

Ферменты или энзимы (от лат. fermentum – закваска)  – вещества белковой природы, способные каталитически ускорять химические реакции [3].

Ферментативная активность почв (ФАП) - способность почвы проявлять каталитическое воздействие на процессы превращения экзогенных и собственных органических и минеральных соединений благодаря имеющимся в ней ферментам [1].

Факторы влияющие на ФАП:

       внесение удобрений                                                                              карбонатность

                                     окультуренность      засоленность         pH   

Цель данной работы – изучение динамики ферментативной активности парковых почв (ФАПП) города Омска на примере ферментов инвертазы, уреазы. В качестве объектов исследования выступали почвы Советского Парка, Парка Победы и Парка 30 лет ВЛКСМ.

Определение активности ферментов основано на учете количества переработанного в процессе реакции субстрата или образующегося продукта реакции в оптимальных условиях температуры, pH среды, концентрации субстрата, величины навески почвы. Для количественного определения конечных продуктов реакции применяются различные химические, фотометрические, колориметрические и др. методы. В данной работе будет использоваться фотометрический метод анализа.

Установлено, что ферментативная активность почв может быть использована как один из диагностических показателей характеристики агроэкологического и биохимического состояния почв, испытывающих усиленное антропогенное влияние.

Изучение динамики ФАПП проводилось в период начала вегетации (весна) на основе показателей ферментов инвертазы, уреазы [2].

Результаты лабораторных анализов были обработаны статистическими методами с помощью программы STATIC2 и Microsoft Office Excel 2007. По результатам исследования строится гистограмма для наглядного представления изменения ФАПП между различными величинами.

Динамика изменения ферментативной активности парковых почв

Активность инвертазы, мг глюкозы (C₆H₁₂O₆)/г/сутки в марте, апреле, мае

                        Март                                        Апрель                                      Май

 Парк 30 лет ВЛКСМ                      Парк Победы                             Советский Парк

Активность уреазы, мг аммиака (NH₃) /10 г/сутки в марте, апреле, мае

                        Март                                        Апрель                                      Май

 

 Парк 30 лет ВЛКСМ                      Парк Победы                             Советский Парк

            Активность инвертазы является одним из важных ферментов, характеризующих биологическую активность почв. В начале вегетационного периода наибольшая активность инвертазы наблюдалась в почвах Парка Победы, наименьшая – в Советском Парке. Вероятность таких результатов, связана с тем, что Советский Парк располагается ближе всех к «ООО» Нефтекомбинату, связи с этим характерен особый микроклимат, выражающийся в том, что все выбросы от этого предприятия, которые загрязняют атмосферу, в итоге попадает на ближайшие территории г. Омска в том числе на территорию Советского Парка.

Парк Победы, расположен вдали от всех промышленных предприятиях, от различных построек, которые начали проводить интенсивно в последние годы г. Омска. Большое влияние оказывает невысокая реакционная нагрузка этой территории (меньшая интенсивность вытаптывания почвы, сохранение растительного опада деревьев и кустов), поэтому активность инвертазы в Парке Победы имеет высокие показатели, чем в других парках. Показатели почвы Парка 30 ЛЕТ ВЛКСМ по данной гистограмме практически не уступает Парку Победе. На эти показатели влияет невысокая степень антропогенной нагрузки.

От начала вегетации и во время продолжительности, можно говорить или (утверждать), что с марта месяца до мая, активность инвертазы постепенно возрастает на всех территориях парка.

Фермент уреаза, также является важным показателем биологической активностью почв. Самая высокая активность уреазы, отмечается в почвах Парка 30 ЛЕТ ВЛКСМ, среднее значение уреазы Парка Победы, а затем самое меньшее на территории Советского Парка.

Повышенная активность уреазы Парка 30 ЛЕТ ВЛКСМ выражается большой площадью озеленения парка, несильно высокой температурой и поддерживающийся влажность баланса. Далее, по убыванию, располагается Парк Победы, его интенсивность уреазы остается на среднем уровне, и Советский пар, у которого активность уреазы самая минимальная.

Вывод: оценка результатов анализа максимального уровень активности инвертазы и уреазы отмечается в мае месяце. Наименьшие значения данных показателей характерны для почв Советского Парка, наибольшие – Парк 30 ЛЕТ ВЛКСМ и Парк Победы. Промежуточное значение занимал Парк победы в уреазной активности. Можно предположить, что высокий уровень инвертазной активности соответствует формированию в почве биохимической обстановки, благоприятный для протекания нормальных процессах в растительности. Определенную роль играет и различная чувствительность почвенных ферментов к антропогенным факторам.

Литература:

1. Хазиев Ф. Х. Методы почвенной энзимологии / М. : Наука, 1990. – 189 с.

2. Минеев В. Г. Практикум по агрохимии / М.: Изд-во МГУ, 2001. - 689 с.

3. Филиппович Ю. Б. Основы Биохимии / М.: Высш. шк., 1985.- 503 с.