Ферментативная активность и ее значимость для оценки эколого-функционального состояния почвы
Результаты проведенного исследования [6] полностью подтверждают выводы, полученные Д.Г. Звягинцевым с соавт. [14] для загрязненных дерново-подзолистых почв. Аналогичные закономерности зафиксированы для черноземов обыкновенных, загрязненных объектами железнодорожного транспорта.
Таким образом, несмотря на то, что микробиологические показатели первыми реагируют на загрязнение, их реакция хуже коррелирует (или вовсе не коррелирует) с содержанием в почве загрязнений от объектов железнодорожного транспорта, чем реакция биохимических показателей. Кроме того, микробиологические показатели отличаются намного более значительным варьированием, по сравнению с биохимическими показателями. И, наконец, микробиологические показатели являются существенно более трудоемкими и дорогостоящими в определении, а также требуют исполнения высококвалифицированным персоналом. Поэтому, при проведении мониторинга и диагностики состояния почв, в первую очередь, следует определять биохимические показатели как более чувствительные, менее варьирующие, менее трудоемкие и менее дорогостоящие по сравнению с микробиологическими показателями.
Из биохимических показателей, в первую очередь, рекомендуются показатели изменения ферментативной активности: каталазы, инвертазы, уреазы, фосфатазы и ряда других почвенных ферментов. Именно активность ферментов наилучшим образом коррелирует с содержанием в почве загрязнений, поскольку ингибирование каталитической активности ферментов является характерным свойством загрязнений от объектов железнодорожного транспорта, основным механизмом их токсического действия. Таким образом, изменение ферментативной активности является ведущим показателем влияния загрязнения объектов железнодорожного транспорта на свойства почвы. Показатели микробиологической активности, фитотоксичности почвы, состояния растений и почвообитающей фауны являются вторичными, опосредованными через ингибирование загрязнениями железнодорожного транспорта ферментов живых организмов.[17]
В пользу особого значения ферментативной активности как показателя происходящих в почве процессов также свидетельствует следующий факт. Ферментативный пул является результатом реализации реально функционирующей части генофонда данного микробного сообщества (и даже генофонда всей экосистемы).[18]
В том, что ферментативная активность лучше остальных показателей применима для диагностики состояния почв можно убедиться, обратившись к табл.4.
Таблица 4
Оценка применимости биологических методов исследования почв для биодиагностики и биоиндикации [19]
|
Показатель |
Метод |
Информативность |
Чувствительность |
Производительность анализа |
Временные флуктуации |
Пространственная неоднородность |
Оборудование и реактивы |
Сложность анализа |
Воспроизводимость |
Точность(ошибка определения) |
Квалификация исполнителей |
Средний балл по методу |
|
Численность микрофлоры |
Чашечный метод Коха |
4 |
8 |
5 |
2 |
2 |
3 |
5 |
4 |
4 |
5 |
4,1 |
|
Качественный состав микрофлоры |
Морфо-физиологическая диагностика |
7 |
10 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
2 |
3,1 |
|
Численность микрофлоры |
Прямое микроскопирование |
8 |
7 |
8 |
5 |
5 |
4 |
8 |
6 |
6 |
8 |
6,3 |
|
Ферментативная активность |
Определение концентрации субстрата (продукта реакции) |
8 |
10 |
10 |
8 |
8 |
8 |
9 |
8 |
10 |
9 |
8,8 |
|
Численность мезофауны |
Метод раскопок |
5 |
7 |
7 |
3 |
3 |
9 |
9 |
7 |
6 |
8 |
6,2 |
|
Биомасса мезофауны |
Весовой метод |
5 |
7 |
7 |
5 |
4 |
10 |
9 |
7 |
6 |
10 |
6,7 |
|
Состав мезофауны |
Метод раскопок |
6 |
8 |
5 |
1 |
2 |
8 |
3 |
2 |
3 |
3 |
4,2 |
|
Микроартроподы |
Электронная выгонка с последующим определением |
6 |
7 |
4 |
2 |
6 |
7 |
2 |
2 |
3 |
2 |
4,3 |
|
Водоросли |
Разные методы |
6 |
9 |
6 |
1 |
1 |
6 |
6 |
2 |
6 |
5 |
4,8 |
|
«Дыхание» |
Адсорбционный метод поглощения СО2 |
8 |
9 |
8 |
1 |
6 |
10 |
10 |
3 |
8 |
10 |
7,0 |
|
Нитрификация |
Накопление субстратов после инкубации образца |
7 |
9 |
6 |
8 |
8 |
7 |
7 |
4 |
8 |
8 |
7,1 |
|
Разложение мочевины |
Экспресс-метод Аристовской, Чугуновой |
7 |
7 |
9 |
8 |
8 |
10 |
10 |
4 |
8 |
10 |
7,9 |
|
Содержание гумуса |
Мокрое озоление хромовой смесью по Тюрину |
8 |
5 |
9 |
9 |
8 |
8 |
8 |
5 |
10 |
9 |
7,8 |
|
Состав гумуса |
Фракционно-групповой состав по Пономаревой-Плотниковой |
8 |
7 |
4 |
8 |
7 |
7 |
6 |
3 |
8 |
7 |
6,4 |
|
Продуктивность, урожайность |
Весовой метод |
10 |
7 |
4 |
8 |
8 |
8 |
6 |
4 |
8 |
8 |
7,0 |
|
Средний балл по категории |
6,9 |
7,8 |
6,3 |
4,7 |
5,2 |
7,1 |
6,6 |
4,1 |
6,3 |
6,9 |
6,1 | |
Интересное из раздела
Разработка тома ПДС ВСС для предприятия
Проект нормативов предельно допустимых сбросов
(ПДС) веществ, поступающих в водный объект (на рельеф местности) со сточными
водами по выпускам разработан для автозаправочной станции (АЗС) ...
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 ...
Взаимодействие речных и сточных вод
Вода
- ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена
веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном
и сельскохозяйственном п ...
