Приемы использования отходов производства в агроэкосистемах Центрального Черноземья. Монография

Черви используют все возможности для активной деятель­ности, даже осенью. Они не уходят в глубокие слои почвы на спячку, пока почва не промерзнет на 5-6 см и не появится снего­вой покров в 8-10 см, то есть пока зима не наступит окончатель­но. Кроме того, достаточно оттепели, чтобы черви перешли в ак­тивное состояние, причем они могут выползать даже на снег. Весной черви возобновляют деятельность за 10-15 дней до исчез­новения мерзлого слоя почвы, то есть просыпаются сразу, как только вешние воды и теплый воздух, проникнув к ним через почвенные поры в глубокие слои почвы, сигнализируют им о возможности перехода к активному существованию (Негробова,

1952; Baltzer, 1956).

Василев (1993) подчеркивает, что черви являются влаголюби­выми животными и их всегда больше в более сырых местах, на по­ниженных участках рельефа, в оврагах, по берегам водоемов, в сы­рых лесах и в местах орошения сельскохозяйственных культур.

Почвенные беспозвоночные играют важную роль в форми­ровании структуры микробоценозов и регуляции их функцио­нальной активности (Тишлер, 1971; Коржов, 2005).

Вследствие высокой лабильности почвенных микробоцено­зов их динамика может служить оценкой состояния и функцио­нирования агроландшафтов, подвергнутых антропогенному воз­действию, поскольку они выполняют экологические функции почвенного покрова. Микроорганизмы в почве осуществляют трансформацию природных и ксенобиотических загрязнителей, подавляют развитие патогенной и фитопатогенной микрофлоры (Фокин, 1994). При участии почвенных редуцентов и консумен­тов за счет энергии, аккумулированной в органическом веществе, сформированы мощные запасные фонды подвижных форм био­фильных элементов.

Состав доминирующих форм микроорганизмов в почве не­прерывно изменяется (Добровольский, 1996). Под действием абиотических и антропогенных факторов (увлажнение, внесение органических удобрений) первыми повышают свою численность грибы, затем бактерии и актиномицеты. В микробной биомассе всех типов почв доминирует грибной мицелий. Внутри популя­ции грибов происходит постоянная смена доминантных форм. В тесной связи с почвенными грибами находятся актиномицеты, которые специализируются на утилизации отмершего грибного

мицелия. Высокое содержание хитина в клеточных стенках акти­номицетов обусловлено повышенной хитиназной активностью гриба. Актиномицеты, метилотрофы, азоспириллы и ризобии, об­наруженные в составе бактериальных сообществ, отличаются ис­ключительным видовым разнообразием (Милащенко, Соколов, Брайсон, Черников, 2000).

Кононова (1970) отмечает, что функциональное состояние живого сообщества почвы отражает ферментативная активность. При этом необходимо учитывать то обстоятельство, что действие отдельных ферментов, входящих в одну группу, находится в кор­реляционной связи друг с другом, что позволяет при оценке био­логической активности почвы производить определение активно­сти одного из них: из карбогидраз – инвертазу, обеспечивающую катализ углеродсодержащих органических соединений, из амидаз

– уреазу, принимающую участие в трансформации азотсодержа-

Многие исследователи отмечают, что активность инвертазы может служить объективным показателем уровня биологической активности почвы, а также эффективности различных агротехни­ческих приемов. Активность инвертазы более четко, чем актив­ность других почвенных ферментов, отражает уровень естествен­ного плодородия и биологической активности почвы. Инвертаза положительно коррелирует с содержанием в почве водораство­римого гумуса. Между активностью инвертазы, численностью бактерий и актиномицетов существует прямая положительная связь, а с численностью грибов – обратная. Все это позволило разработать метод «биологической съемки почв», то есть метод установления однородности плодородия почвы по активности инвертазы (Верзилин, 2005).

Каталаза разлагает ядовитую для клеток перекись водорода, образующуюся в процессе дыхания живых организмов и в ре­зультате различных биохимических реакций окисления органиче­ских веществ, на воду и молекулярный кислород. Образование каталазы связано с деятельностью грибов и водорослей, а также корней высших растений. Каталаза является не только внутри­клеточным ферментом, она активно выделяется микроорганиз­мами в окружающую среду, обладает высокой устойчивостью, может накапливаться и длительно храниться в почве (Купревич,

При повышенном температурном режиме и дефиците осад­ков (2007, 2009 г.) биологическая активность почвы была суще­ственно ниже – на 28,8-34,0%, чем весной 2008 г.

Алиев (1975), Щербакова (1980), Хазиев (1982), Галстян (1984) подчеркивают, что ферментативная активность в почвах значительно изменяется в зависимости от колебания температуры

и влажности почв. С повышением температуры от 1 до 18-20ºС активность всех ферментов последовательно возрастает. Это под­тверждают высокие положительные коэффициенты корреляции между ферментативной активностью и температурой, которые в диапазоне 0-20ºС для инвертазы составляют 0,74, уреазы – 0,62, дигидрогеназы – 0,68, каталазы – 0,58 и фосфатазы – 0,81. Высо­кая ферментативная активность проявляется при влажности 15­25%. С повышением влажности от 0 до 20% ферментативная ак­тивность почв последовательно возрастает, тогда как повышение влажности до 35% приводит к незначительному снижению фер­ментативной активности почв. Наибольшая ферментативная ак­тивность проявляется при сочетании оптимальной температуры и влажности почв, а именно для каталазы – 16-22ºС и 16-20%. Ферментативная активность тесно связана с кислотностью почв. Оптимум рН для каталазы – 7,4-8,0.

(Evans, Guild, 1948).

Листопадов, Шапошникова (1984) отмечают, что больше накапливается подвижного азота при активизации микробиоло­гических процессов. В дальнейшем содержание его существенно снижается в результате поглощения растениями, потребления и разложения микроорганизмами.

прежде всего, с повышением поглощения фосфора растениями и в известной степени – с трансформацией в труднодоступные формы при снижении влажности почвы. И соответственно, в су­хие годы подвижных фосфатов в почве содержится несколько меньше, чем в годы достаточно влажные. Более существенно это различие в поздние фазы вегетации растений, когда водный ре­жим складывается особенно неблагоприятно (Листопадов, Ша­пошникова, 1984).

На практике приемы, обеспечивающие большее накопление и лучшее сохранение запасов влаги в почве, в то же время спо­собствуют мобилизации усвояемых форм фосфатов. Но наряду с этим в условиях, благоприятных по увлажнению, создается воз­можность получения больших урожаев, которые выносят много фосфора (и других элементов питания); следовательно, возникает потребность в большем его количестве. В целом же колебания в содержании подвижных фосфатов в зависимости от метеороло­гических условий, предшествующей культуры, фазы вегетации растений и других факторов без применения удобрений не быва­ют значительными (Ягодин, 2002).

В верхнем горизонте почвы (0-20 см) при орошении содер­жание подвижного фосфора было выше, чем в горизонте 20-40 см во всех агроценозах.

Обогащение фосфором нижних горизонтов может происхо­дить только при систематическом внесении гигантских доз удоб­рений за счет более мощной, глубоко проникающей корневой системы растений или же при длительном выпадении значитель­ных осадков на легких и сильно засоленных почвах.