Содержание к диссертации
Введение
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9
1.1. Ферментативная активность почв 9
1.2. Ферментативная активность почв - как диагностический показатель 19
1.3- Некоторые методические аспекты определения ферментативной активности 31
1.4. Пространственное варьирование почвенных свойств 34
2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ 42
2.1- Черноземы 43
2.2- Почвы сухих степей 51
2.3. Почвы предгорий и гор 55
2.4. Высокогорные почвы 60
3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 63
3.L Методы определения ферментативной активности и гумусного состояния почвы 64
3.2. Методика изучения влияния сроков и условий хранения почвенных образцов на активность ферментов 66
3.3. Методы изучения пространственного варьирования показателей биологической активности почв 67
3.4. Статистическая обработка результатов 69
3.5. Методика оценки применимости показателей ферментативной активности в биодиагностике и биомониторинге почв . 69
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 72
4.1: Ферментативная активность почв Юга России 70
4,2- Изменение ферментативной активности при сельскохозяйственном использовании 83
4.3. Динамика ферментативной активности почв 86
4.4 Пространственное варьирование ферментативной активности почв , 93
4.5. Устойчивость ферментативной активности к воздействию температур 101
4.6. Некоторые методические аспекты определения ферментативной активности почв. 108
4.7. Влияние высушивания образцов на ферментативную активность почв ПО
4.8. Влияние различных условий хранения почвенных образцов на ферментативную активность почв 114
4.9. Оценка применимости показателей ферментативной активности в биодиагностике и биомониторинге почв 133
ВЫВОДЫ 141
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 143
ПРИЛОЖЕНИЯ 158
- Ферментативная активность почв
- Почвы предгорий и гор
- Методика оценки применимости показателей ферментативной активности в биодиагностике и биомониторинге почв
Введение к работе
Актуальность темы
К актуальным проблемам взаимодействия природы и общества относится охрана биосферы и почв. Почва является неотъемлемой частью любого наземного биогеоценоза и биосферы в целом. При этом она выполняет ряд экологических функций, витом числе глобальных биосферных, обеспечивающих стабильность биосферы и.саму возможность существования жизни на Земле. Кроме того, почва является одним из важнейших.незаменимых природных ресурсов — главным средством сельскохозяйственного производства: В. последние десятилетия степные ландшафты Юга России испытывают все возрастающее антропогенное воздействие. В условиях интенсивной антропогенной нагрузки важнейшей задачей экологических исследований является, оценка состояния почвенного покрова;
Биодиагностика и биомониторинг почв приобретают все большее значение, как для проведения научных исследований, так и для выполнения практических производственных мероприятий- Они позволяют оценить биологическую активность и плодородие почв, и выявить негативные последствия антропогенного воздействия.
Изучение биологической активности почв позволяет определить характер и степень ее изменения при антропогенном воздействии на почвенный покров. Это позволит предотвратить возможные негативные процессы при нерациональном сельскохозяйственном использовании почв и снижение их плодородия. Многолетними исследованиями показана.высокая эффективность диагностики биохимическими методами, в частности, с помощью показателей ферментативной активности почв (Галстян, 1974,1978, 1982; Хазиев 1976,1982; Звягинцев 1978; Гончарова, 1991; Абрамян, 1992; Казеев, 1996; Колесников, 1998; Личко, 1998; Даденко, 2001, 2002; Даденко, Казеев, 2003; Казеев и др., 2003; Vestberg, 2001; Badiane; 2001), Применению ферментативной активности (ФА) в качестве диагностического показателя способствует низкая ошибка опытов, простота определения, высокая чувствительность к внешним воздействиям. До-
' 5 казана ведущая роль показателей ФА при оценке влияния.загрязнения различными продуктами техногенеза (нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми-металлами, пестицидами и др.).на экологическое состояние почв (Колесников и др., 2000;2001; Татосян, 2003; Казеев и др., 2004; Денисова, 2004)..
Изучению различных аспектов ФА> почв Юга России уделено; большое
внимание (Гончарова, 1992; Казеев,. 1996; Личко, 1998; Колесников и др;, 2000;
Беляева, 2002; Курносов, 2003): В тоже время недостаточное внимание уделено
особенностям применения активности различных ферментов для диагностики и
мониторинга. Припроведении экологических исследований^ важным ^ является
исключение возможности искажения полученных результатов и выводов в ре
зультате отююненияв-активности: ферментов; При этомважным является со
блюдение условий проведения анализов. Актуальным является и вопрос устой
чивости. ФАпри хранении почвенных образцов т.кл не всегда имеется возмож
ность провести:лабораторные определения непосредственно после отбора об
разцов. При организации мониторинговых исследований также необходимо ра
циональное планирование сроков и методов отбора почвенных образцов, с уче-
том^пространственного варьирования и временной динамики изучаемых пока
зателей^ однородности:исследуемой,территории.' Именно поэтому первосте
пенное значение имеет изучение методических аспектов применения ФА, изу
чение вопроса устойчивости ферментов в почвенных образцах и.особенности^
пространственного варьирования и временной'динамики активности почвенных
ферментов. . .іі
Цель и задачи исследования^
Основная цель работы ~ изучение методических аспектов применения, ферментативной активности при биодиагностике и мониторинге почв..
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи;
Исследовать особенности ФА в разных почвах Юга России;
Исследовать профильное распределение, пространственное и временное варьирование ФА;
Изучить методические аспекты применения ФА в зависимости от сроков и условий хранения почвенных образцов;
Изучить возможности использования ФА в целях биодиагностики и.
биомониторинга антропогенных воздействий различной природы:
Основные защищаемые положения
Показатели?активности различных ферментов в.разной степени пригодны для диагностики >деградационных: процессов-различного происхождения, происходящих в почве, Дляоценки последствий влияния сельскохозяйственного использования на биологическую^ активность почв наиболее информативными являются, активность дегидрогеназьки инвертазы. Для диагностики, загрязнений различнойшрироды и переувлажнения более, пригодна: активность каталазы.
В сезонной динамике ФА чернозема (1998-2004 гг.) не зафиксированы однозначные закономерности. Нет. четкой приуроченности ФА к определен-ным-сезонам года; Сезонные изменения. ФА пахотного горизонта менее, значительны; чем дернового: Временное варьирование активности каталазы несколько выше^ чем инвертазы. Для активности дегидрогеназы отмечено очень высокое сезонное варьирование,
ФА значительно изменяется при:хранении почвенных.образцов. Сте-пеньэтого изменения зависит от'особенностИ'фермента, атаїсже условий'и сроков хранения почвенных образцов. Характер снижения ферментативной активности нелинеен, максимум его приходится, на начальные сроки хранения^ затем снижение замедляется.
Методы и объекты исследований. В основу методологии исследования и оценки; эколого-биологического состояния почв на основе; биологической активности почв был положен системный? подход к изучению объектов или явлений природы, внедренный в естествознание В.В, Докучаевым, В работе использованы сравнительно-географический- и профильно-генетический методы. Изучены:некоторые показателибиологической активности почв и их
7 пространственная и временная вариабельность Основной уиор сделан на изучение ферментативной активности и особенностей ее применения при проведении научных исследований. Работа является междисци пли парной, на стыке многих наук — экологии, охраны окружающей среды» почвоведения, биохимии.
Лабораторно-аналитические исследования биологических свойств почв, выполнены с использованием общепринятых в почвоведении и биологии методов (Галстян, 1978; Хазиев, 1990; Практикум;.., 1989; Казеев и др. 1997, 2003} в лаборатории кафедры экологии и природопользования РГУ.
В качестве объектов исследований были использованы практически все-основные типы почв Юга России. Но основной упор был сделан на исследование черноземов обыкновенных южно-европейской фации - почв, на которых расположены самые производительные сельскохозяйственные угодья. В качестве эталона сравнения для этих важнейших для сельскохозяйственного производства почв были выбраны целинные почвы ООПТ «Персиановская степь» Октябрьского района, Ростовской области. Только через исследование целинных участков с естественной растительностью могут быть получены отправные данные для проведения экологических исследований, связанных с изучением и оценкой влияния антропогенной нагрузки на черноземные почвы.
Работа является^ итогом цикла научных исследований, выполненных лично автором или при его непосредственном участии на кафедре экологии и природопользования Ростовского государственного уннверситетав период с. 1999 по 2004 гг. Настоящее.исследование поддержано Федерально-целевой программой «Интеграция» - проект № Б0103.
Научная новизна. Впервые проведено подробное изучение пространственного и временного варьирования ФА и исследованы, особенности устойчивости активности ферментовв зависимости от сроков и условий хранения почвенных образцов: Впервые рассмотрены особенности изменения ФА при хранении образцов различных почв Юга России. Изучена применимость ме-
8 тодов определения ФА при проведении экологических исследований и предложены конкретные показатели для диагностики различных процессов. Собран обширный материал по изучению эталонного участка ООПТ «Персианов-екая степь»
Теоретическая и практическая значимость Материалы исследований могут быть использованы природоохранными и научными организациями при проведении экологических исследований. Полученные результаты используются при планировании и организации научных экспериментов аспирантов и студентов, а также при проведении лекционных и практических занятий по экологии и охране окружающей среды в РГУ. Исследования такого рода проведены впервые и полученные результаты можно использовать в качестве отправных данных при биодиагностике и биомониторинге биологического состояния черноземов Юга России и их загрязнения различными продуктами техногенеза.
Автор глубоко признателен за помощь в работе научному руководителю к.б.н., доценту К.Ш. Казееву, д.б.н., проф. В.Ф. Валькову, д.с.-х.н., проф. СИ, Колесникову, ТВ. Денисовой и всем сотрудникам каф. экологии и природопользования РГУ
Ферментативная активность почв
В процессе формирования и развития почвы как естественно-исторического органического тела природы важная роль принадлежит биологическому фактору. Все биохимические процессы, связанные с превращением веществ и энергии В:почве осуществляются с помощью биокатализаторов -ферментов (Купревич, 1951; Галстян, 1974). Ферменты играют важнейшую роль в обмене веществу они обуславливают скорость и направленность биохимических процессов в клетке.
Сущность действия катализатора заключается в снижении энергии активации, необходимой для химической реакции, направляя ее обходным путем через промежуточные реакции. Эти реакции требуют гораздо меньшей энергии, чем реакции, идущие без катализатора, благодаря чему повышается и скорость основной реакции; Под действием фермента ослабляются внутримолекулярные связи в субстрате вследствие некоторой деформации его молекулы, проходящей при образовании промежуточного комплекса фермент-субстрата (Шугалей; Кесслер, 1986).
Все ферменты являются белками и состоят из остатков аминокислот, соединенных пептидными связями в виде цепей (Ленинджер, 1985)- Ферменты бывают простыми или сложными белками, в состав которых наряду с белковым компонентом (апоферментом) входит небелковая часть - кофермент. Известно несколько тысяч различных ферментов, из которых многие выделены из живых клеток и получены в индивидуальном состоянии. Первый кристаллический фермент (уреаза) выделен американским биохимиком Д. Самнером в 1926 г.
Ферменты, в отличие от неорганических катализаторов,, обладают избирательностью действия. Специфичность действия ферментов заключается- в том, что каждый фермент действует лишь на одно определенное вещество; или на определенный тип химической связи в молекуле- По своей природе все ферменты - высокомолекулярные органические вещества; На специфичность ферментных белков влияет порядок чередования, в них аминокислот; Некоторые ферменты кроме белка Некоторые ферменты кроме белка содержат более простые соединения, В их состав входят железо, медь, цинк, марганец, ванадий, хром, витамины и др. органические соединения (Клесов, Березин, 1980; Шугалей, Кесслер, 1986; Казеев и др. 2003).
В основу единой классификации ферментов положена специфичность к типу реакции, и в настоящее время, согласно решению Комиссии по фермен там Международного биохимического союза, ферменты подразделяются на 6 классов:
1) оксидоредуктазы, катализирующие процессы биологического окисления;
2) гидролазьт, катализирующие расщепление и присоединение воды;
3) трансферазы, переносящие группы атомов;
4) лиазы, отщепляющие (присоединяющие) различные .группы атомов без участия воды;
5) изомеразы, изменяющие структуру соединения,
6) лигазы, катализирующие присоединение друг к другу двух молекул.
Исследованию ферментативной активности (ФА) почв посвящено множество работ В.Ф. Купревича (1951, 1966, 1974), Я.В. Пейве (1961), Т,А. Щербаковой (1976), АЛІ. Галстяна (1974, 1978, 1982), ФХ Хазиева (1972, 1976, 1982, 1990), Л.Г. Долговой (1975), ДГ. Звягинцева с соавторами (1976), B.R Голимбета (1982), СА Абрамяна (1981,1992) и др. Эти работы посвящены вопросам активности почвенных ферментов в различных почвах, профильного распределения, взаимосвязей ФА с различными почвенными свойствами, влияния антропогенного воздействия на ферменты и многим другим,
В результате исследований доказано, что ФА — это элементарная почвенная характеристика (Купревич, Щербакова, 1966; Галстян, 1974; Хазиев, 1976; Bums, 1977). ФА почвы складывается в результате совокупности процессов поступления, иммобилизации и действия ферментов в почве. Источником почвенных ферментов служит все живое вещество почв: растения, микроорганизмы, животные, грибы, водоросли и т.д. Накапливаясь в почве, ферменты становятся неотьемлемым реактивным компонентом экосистемы. Почва, является самой богатой системой по? ферментному разнообразию и ферментативному пулу (Купревич, L974);
Роль ферментов заключается в том, что они значительно ускоряют биохимические реакции и делают их. возможными при обычной нормальной температуре. Их разнообразие и. богатство делают возможным существование последовательных биохимических превращений, поступающих в почву органических остатков (Хазиев; 1972; Хазиев, Гулько, 1991)- ФА затрагивает наиболее важные повторяющиеся превращения в биохимических циклах углерода, азота, фосфора серы и других соединений. Функциональная роль ферментов как катализаторов в почвенных процессах огромна- В почве функционируют системы ферментов, последовательно осуществляющие биохимические реакции, выполняющие материальные и энергетические обмены, в основе которых лежат синтетические и деструктивные функции. Под действием ферментов органические вещества почвы распадаются до различных промежуточных и конечных продуктов минерализации. При этом образуются доступные растениям и микроорганизмам питательные вещества; а также освобождается энергия (Казеев, 1996),
Синтез и разложение органических веществ, мобилизация элементов питания растений происходит в результате сложнейших реакций, обусловленных присутствием в почве большого разнообразия-ферментов, действие которых служит одним из показателей биологической активности и плодородия почв (Купревич, 1974; Галстян, 1974; Хазиев, 1976).
В обмене веществ н энергии в почве важное место принадлежит окислительно-восстановительным ферментам. Так, например, в основе синтеза гумусовых компонентов почвы лежат, окислительно-восстановительные процессы. Активность окислительно-восстановительных ферментов находится в корреляционной зависимости с основными физико-химическими свойствами, микробиологическими процессами в почве, нитрификацией, сульфофиксаци-ей. Из оксидоредуктаз наиболее широко распространены в почве дегидроге-назы, фенолоксидазы, каталазы, пероксидазы. Гидролазы представлены весьма обширными группами ферментов. Наибольшее значение в почвенной биодинамике имеют те ферменты, которые расщепляют сложноэфирные; глюкозидные, пептидные и некоторые другие связи в органических соединениях. Участвуя в реакциях, гидролитического распада высокомолекулярных органических соединений, они играют важную роль в обогащении почвы подвижными и доступными растениям имикроор-ганизмам питательными веществами. Из гидролаз наиболее широко распространены інвертаза; уреаза, протеаза и др (Клесов, Березин, 1980);
Значительную роль.почвенные ферменты играют впроцессах гумусооб-разования (Пейве, 1961; Ралстян; 1974); Превращение растительных и животных остатков: в гумусовые вещества является сложным биохимическим процессом с участием- различных группмикроорганизмов а также иммобилизованных почвой внеклеточных ферментов; Д.С.. Орлов и G.H_f Бирюкова. (1978) нашли.прямую связь между интенсивностью гумификации ферментативной: активностью..Ф.Х..Хазиев.(1982) также.связывает активность ферментов с содержанием органического вещества в почве.
Особо следует отметить значение ферментов втех случаях, когда в почве, складываются экстремальные для жизнедеятельности микроорганизмов условия в-частности при загрязнении тяжелымиметаллами.В этих случаях метаболизм в почве остается в известной мере неизменным благодаря действию имобилизировапных почвой (и потому устойчивых) ферментов (Казеев и др.2003).
Почвы предгорий и гор
Почвы предгорий. Кавказа исследованы, на территории ОПХ ВНИИТиМ «Абинское», расположенного в Северском районе, Краснодарского края. Целинные почвы заняты широколиственным лесом без-присутствия травянистого покрова (бурые лесные почвы).\Серые лесные почвы заняты также широколиственным лесом, но здесь уже присутствует под пологом леса травянистая растительность. Слитые черноземы сформированы под лугово-степной растительностью. Пахотные варианты почв под пашней используются более 40-50 лет.
Лесостепные почвы и слитые черпозелт формируются на продуктах выветривания глинистых сланцев и сланцеватых глин: элювиальные, делювиальные, пролювиально-аллювиальные отложения; Почвообразующие породы могут быть карбонатными и бёскарбонатными. Естественная растительность предсташтена дубовыми, часто травянистыми лесами, с примесью дикорастущих плодовых деревьев. Лесные массивы в прошлом.чередовались с участками кустарниковой луговой ожиновой степи; Слитые черноземы были приурочены к степным территориям, лесостепные почвы - к лесным (Вальков и др., 2002),
Оригинальная предгорная лесостепь типична для Северо-Западного Кавказа в пределах Краснодарского края. Здесь повсеместное горно-зональное распределение имеют слитые черноземы и генетически близкие к ним серые лесостепные почвы с черным слитым горизонтом, В различных системах горной вертикальной зональности в России и за рубежом подобного явления не наблюдается.
Слитые черноземы и серые лесостепные почвы встречаются на переходе северного склона Главного Кавказского хребта в Кубанскую наклонную равнину.
На Северном Кавказе тип слитоземов и тип серых лесостепных почв объединяют все почвы лесостепи со вторым гумусовым слшым горизонтом.
Оригинальность серых лесостепных почв не вызывает сомнения. Наличие слитого горизонта определяет их специфику и делает их единственными в своем роде в Европейской часта России.
Для слитых черноземов характерны следующие процессы (Вальков и др., 2002):
1.Образование и накопление фульватно-гуматного гумуса насыщенного Mg и Са на 90-95 % при слабом участии среди обменных катионов иона Н . Типична малая гумусность почвы (около 4% в горизонте А), несмотря на интенсивно черную окраску всего гумусового профиля,
2,Слитогенез минеральной массы с образованием глинистых минералов мон--шориллонитовой группы. Их комплексы с гуматами придают слитозему черный цвет.
3:Дерновый процесс под воздействием мощно развитой корневой системы лу-гово-степной травянистой растительности. Дерновый процесс локализируется в горизонте А. Четко проявляется его Структурообразующая: и разрыхляющая роль. Этот горизонт почвы является сосредоточением биологических процессов.
4.Педотурбация почвенного профиля, гомогеггизация генетических горизонтов. З.Выщелачивание растворимых солей за пределы гумусового профиля при замедленном промывном водном режиме с формированием карбонатно-десуктивного горизонта ВСа с плотными журавчиковидными образованиями.
Характерная особенность лесостепных почв Северного Кавказа - наличие темного слитого горизонта Вел, что генетически роднит эти почвы со слитыми черноземами, расположенными севернее и очень часто встречающимися в сочетании с темно-серыми лесными почвами. Над слитым горизонтом обычно расположен псевдоглсевый горизонт G- Верхняя часть профиля носит черты серой лесной почвы и состоит из горизонтов А1, Aj А2.
Со слитыми черноземами генетически связаны серые лесостепные.почвы, В них сочетаются два типа почвообразования: в верхней части профиля — серый лесной, в нижней— слитоземный. Но это двухпрофильное строение не является простым суммированием двух почв. Серые лесостепные почвы представлены гумусовым и элювиальным горизонтами Аі+А]А2+(А2) без иллювиального горизонта А]БІ+БЇ, а слитой чернозем - переходным слитым горизонтом Бел и иллювиапьно-десукгивным горизонтом БСа (ССа); Связывающим эти два образования стал новый генетический горизонт GAh находящийся на границе серолесного и слиточер-ноземного профилей. Этот горизонт отсутствует как у серых лесных почв, так и у слитоземов.
Генезис серых лесостепных почв связан с развитием дернового процесса, элювиальных явлений и псевдоглеевых при сохранении и поддержании слитогенеза.
Бурые лесные почвы занимают высокие и средне-высокие горы 1200-1700 м на северных склонах Северного Кавказа (умеренно теплая северокавказская фация) и до 1400-1800 м на южных склонах Северного Кавказа (влажно-теплая западно-закавказская фация). Формируется этот подтип лесных почв под мертвопокровны-ми буковыми, буково-грабовыми, пихтовыми и пихто-еловыми лесами, а также под дубовыми лесами с примесью грабар бука и дикорастущих плодовых деревьев. В несколько засушливых условиях леса могут быть с травянистым покровом.
Бурые лесные почвы с недифференцированным профилем формируются под воздействием следующих почвообразовательных процессов:
1 Выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов при промывном водном режиме. Генетический результат этого процесса: отсутствие в почвенном профиле горизонтов легкорастворимьтх солей и карбонатов, а также подкисление почвенной среды.
2.Гумусообразование и гумусонакопление, формирующие сравнительно мощный для лесных почв гумусовый горизонт. Обычно нижняя граница гумусового горизонта определяется содержанием гумуса около 1% (горизонт А).
З.Оглинивание почвенного профиля с накоплением глинистых коллоидов в нижней части профиля где образуется метаморфический горизонт Bt. В этом горизонте наблюдается повышенное содержание глинистых частиц. Верхняя часть этого слоя (горизонты ABt+Bt) граничит с гумусовыми горизонтами,
Образование гумуса в мертвопокровных лесах происходит за счет преобразования лесной подстилки. Коэффициент накопления растительного опада (соотношение между опадом и неразложившимся органическим веществом 1,0-1,5), в то время как в таежных лесах бореальиого пояса коэффициент накопления составляет. 10-30» Диагностический признак іумусообразования; формирование гумусового п ризонта с гуматно-фульватным гумусом (СгкСфк от 0,5 до 0,9). Продукты гумусо-образования содержат очень мало агрессивных по отношению к минеральной части кислотных фракций. Между отдельными подтипами бурых лесных почв нет четких различий в содержании гумуса в верхних горизонтах. Все они отличаются высоким гумусонакоплением. Запасы гумуса в почвенной толще до 200 т/га (Вальков и др;э 2002)..
Биоклиматические условия формирования бурых лесных почв проявляются в интенсивном выветривании первичных минералов. Особая интенсивность оглипи-вания обнаруживается на щебнистых породах, находящихся в процессе выветривания.
Методика оценки применимости показателей ферментативной активности в биодиагностике и биомониторинге почв
При оценке влияния антропогенных факторов различной природы на состояние почвенного покрова должен быть определен конкретный набор наиболее информативных показателей ФА почв.
Ранее (Казеев, 2004 г) проведена оценка разных показателей биологической, активности для целей диагностики и мониторинга. Она показала высокую эффективность ФА, Нами.проведена сравнительная оценка показателей ферментативной активности содержания гумуса в целях дальнейшего совершенствования их применения в диагностике и мониторинге почв. Приведенная оценка дает общее представление о биохимических методах биодиаг 70 ностики с учетом некоторых категорий показателей (чувствительность, точность и сложность анализа). В отличие от оценки Казеева КЛІ, с соавт., которая является субъективной, мы попытались провести оценку по объективным параметрам. Оценка проведена на основании собственных и литературных и литературных данных (Колесников и др., 2000, 2001; Безуглова, 2001; Тищенко, 2003; Денисова, 2003, 2004; Казеев, 2004; Казеев и др., 2004; Шер-стнев, Петрова, 2004), Показатели активности каталазы, инвертазы и дегид-рогеназы, а также содержания гумуса оценивались по десятибалльной системе. Чем.выше балл, тем больше метод пригоден для диагностики и мониторинга почв.
Чувствительность определялась, на основании экспериментальных данных, и отражает процентное изменение показателя (по сравнению с контролем) при том или ином воздействии.
Точность оценивалась на основании полученных в ходе статистической обработки данных ошибке определения и коэффициента вариации (табл. 2).
Для оценки сложности анализа учитывались количество операций, возможное количество анализов в сутки (табл. 3), необходимые реактивы (стой 71 мость реаетивов для проведення 100 анализов), посуда и оборудование, а также необходимая квалификация исследователя.
Изучение ФА чернозема обыкновенного на территории ООПТ «Персиа-новская степь» проводили период 1998-2004 гг. Согласно шкале Д.Г. Звя-гинцева (1978) чернозем.обыкновенный целинного участка является средне-обогащенным или богатым по активности каталазы, инвертазы и-дегидрогеназы. Пахотный участок по активности этих ферментов может быть охарактеризован как среднеобогащенный или бедный.
Ниже приведены основные статистические параметры ФА чернозема за изучаемы период (табл. 4; рис. .2,3; прил. 1,2,3)- Данные статистической обработки отражают степень изменчивости активности ферментов за все время изучения. Наличие асимметрии и эксцесса свидетельствуют о распределении; отличном от нормального; С другой стороны небольшая.величина коэффициента вариации для активности каталазы и инвертазы - 30 %, говорит о том, что распределение может быть аппроксимировано нормальным законом. Для нормального распределения. также характерно равенство моды и медианы, что выявлено для каталазы целинного участка и инвертазы - пахотного (табл. 4), Используя предложенную И.В. Михеевой (2001) условную градацию, асимметрию распределения активности инвертазы и гумуса.можносчитать слабой, каталазы - средней; и дегидрогеназы- сильной. Эксцесс для активности каталазы можно считать слабым, для р-фруктофуранозидазы.и дегидрогеназы- средним; Отрицательный эксцесс, отмеченный для содержания-гумуса, свидетельствует о равномерности его распределения и равновероятности значений.
Варьирование активности- инвертазы несколько больше чем каталазы. Самый изменчивый, показатель - активность дегидрогеназы,. Коэффициент вариации для ее активности превышает 60%, такое варьирование считается очень высоким (Савич, 1971;. Дмитриев, 1972). Варьирование численности микрофлоры также очень высоко (табл. 4). В литературе имеются данные о положительной: корреляционной связи, активности дегидрогеназы и общего числа почвенных микроорганизмов (Галстян,. 1968, 1970, 1974; Звягинцев, 1978). Содержание гумуса является стабильным и мало варьирующим пока 73 затслсм {коэффициент вариации для целинного и пахотного участка равен соответственно 9 и 2%),
Согласно В.И. Савичу (1971) варьирование жгинноста кататаш и ті-а также содержания гумуса целинного участка можно охарактеризовав среднее, пахотного - шк небольшое. Варьирование ФА и содержа-ним іутіж пахотного участка меньше чем целинного. Это сшпано с ежегодным перемешиванием поверхностного тризоита при обработке почвы, ш-рявнетностью уеловігй; большей однородностью распределении возделываемых культур по сравнению с ее решенной степной расти гел шестью.
