Биологическая активность почвы

Биологическая активность почвы

Tags: Растениеводство

Биологическая активность почвы зависит от множества факторов. К ним относятся погодные условия, технология земледелия, а также виды возделываемых культур.

Успешное ведение экологического земледелия требует высокой биологической активности почвы. Только тогда органические вещества, попадающие в почву в результате внесения навоза и возделывания кормовых бобовых и промежуточных культур, могут действительно использоваться. Микробная активность почвы подвержена влиянию различных факторов. К ним относятся содержание органических веществ, показатель кислотности, физические свойства почвы, ход вегетации. На многие из этих факторов (за исключением природных условий) можно повлиять в ходе проведения агротехнических мероприятий.

Для оценки биологической активности земли (при сравнении экологического и традиционного севооборотов) определялась деятельность трех ферментов:

1. Активность дегидрогеназы (DHA) считается индикатором для биологических окислительно-восстановительных систем и мерой интенсивности микробиологического разложения веществ в почве.

2. Бета - глюкозидазы (GLU) катализируют гидролитическое расщепление глюкозидов в рамках разложения целлюлозы в почве. Растительные остатки на 40 -70% состоят из целлюлозы.

З. Шелочные фосфатазы (РНО) катализируют гидролитическое расщепление фосфат - эфиров и играют тем самым важную роль в процессе минерализации органических фосфорных соединений в почве.

Анализ деятельности ферментов. По всем параметрам выявлены различия между традиционным и экологическим земледелием. В экологическом земледелии (после взятия проб с 2002 по 2004гг.) отмечалась высокая активность дегидрогеназы, что позволяет сделать вывод о высокой интенсивности микробиологического разложения в почве. В традиционном земледелии наблюдались заметные различия. Аккумуляция органического вещества в экологическом земледелии являлась одной из основных причин для создания более благоприятных почвенно-биологических условий во время всего периода наблюдений.

Влияние на активность ферментов. На почвенно-биологическую активность влияют в основном возделываемые культуры и их предшественники. Возможны и кратковременные (сезонные) влияния на параметры. Особенно повышают биологическую активность почвы культуры, которые оставляют после себя высокую долю пожнивных и коренных остатков. Но и на почвах удобренных навозом также наблюдалась более высокая активность ферментов.

Выводы:

Вид земледелия и возделываемых культур имеет сильное воздействие на биологическую активность почвы. Почвенно-биологические процессы также подвержены влиянию специфических погодных условий. Обогащенная в экологическом земледелии органическая субстанция почвы при достаточном количестве осадков способствовала повышенной биологической активности почвы. Возделывание многолетних кормовых культур, а также удобрение навозом способствуют биологической активности почвы.

Биологическая активность почвы, совокупность биологических процессов, протекающих в почве; способность всех живых организмов почвы осуществлять процессы разложения и синтеза веществ. Определяется количественным и качественным составом почвенных организмов (бактерий, актиномицетов, дрожжей, простейших, водорослей, червей и др.) и является наиболее существенным показателем почвенного плодородия. Верхняя часть профиля почвы, в котором наиболее интенсивно протекают микробиологические процессы, составляет ее биологически активный слой. Биогенность почвы определяется в основном содержанием в ней гумусовых веществ. В определенной степени она зависит от количества и качества корневых выделений: в зоне корней она выше биологической активности окружающей почвы в 5— 10 раз.

совокупность биологических процессов, протекающих в почве. О биологической активности почвы судят по интенсивности “дыхания” почвы (потребление кислорода и выделение диоксида углерода), степени выделения тепловой энергии организмами почвы, ферментативной активности и др. показателям.

Состав и численность микрофлоры, ее функциональная активность являются одной из важнейших составляющих биологической активности почвы. Не вдаваясь в описание деталей сложных взаимодействий микроорганизмов и высших растений, необходимо отметить, что на одном гектаре окультуренной почвы сухая масса микроорганизмов может достигать 6-9 ц, а их суммарная поверхность - нескольких сотен гектаров. Поэтому в определенных условиях микрофлора почвы может выступать в роли конкурента растениям за доступные формы питательных веществ. Такая конкуренция наиболее вероятна при низких концентрациях элементов питания в среде. Ризосферные микроорганизмы, находящиеся на поверхности корня, «перехватывают» поступающие ионы. Д. Барбер, например, показал, что в нестерильных питательных растворах с концентрацией ионов ниже 10 мкМ бактерии поглощают значительное количество фосфора и рубидия, уменьшая их потребление растениями. Поэтому в стерильных условиях растения поглощают больше фосфора, чем в нестерильных. Возможно, с этой конкуренцией связано то, что применение минеральных удобрений более эффективно на почвах с низкой биологической активностью. Обсуждая возможные причины более высокой эффективности локального применения удобрений по сравнению с диффузным их распределением в почве, Д.А. Сабинин [1934] выдвинул тезис, что при внесении удобрений может уменьшаться использование элементов питания микроорганизмами почвы. В то же время имеется много литературных данных, свидетельствующих о положительном действии микрофлоры на поглощение ионов. Сообщается, что в присутствии микроорганизмов увеличивается количество железа, транспортируемого в побег проростков ячменя, стимулируется поглощение и передвижение марганца под влиянием вещества неизвестной природы, выделяемого микроорганизмами. Микроорганизмы почвы и ризосферы вырабатывают витамины, ферменты, антибиотики и другие физиологически активные вещества, которые усваивает корневая система растений. Реакция растений на эти вещества проявляется в самой разнообразной форме. Например, могут усиливаться рост и развитие растений, возрастать их продуктивность. Выделяемые некоторыми микроорганизмами ауксины стимулируют рост корней. Сообщается также о возможном действии продуктов жизнедеятельности микроорганизмов на проницаемость биомембран.

Вероятно, перечисленные выше процессы и взаимодействие растений с почвенной микрофлорой в условиях неоднородного распределения удобрений должны иметь свои особенности по сравнению с однородной средой. Это следует хотя бы из тех данных, которые получены при изучении влияния концентрации и химического состава солей засоленных почв на численность и видовой состав микрофлоры. Биохимические превращения в почве, обусловливающие ее плодородие, в значительной мере определяются интенсивностью и направленностью ферментативных процессов. Показатели ферментативной активности почвы широко используются при решении диагностико-индикационных вопросов почвоведения, при изучении динамики содержания питательных веществ в почве и минерального питания растений, для оценки эффективности систем удобрений. В свою очередь, минеральные удобрения как химически активные агенты оказывают значительное влияние на ферментативные процессы в почве. Их действие на ферментативный потенциал почвы может быть прямым за счет изменения состояния имеющихся в почве ферментов (ингибирование, активация, деструкция) и косвенным - путем изменения содержания ферментов за счет стимуляции жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и растений, вырабатывающих ферменты. Состав вносимых удобрений или длительное применение повышенных доз могут стать причиной снижения активности отдельных ферментов.