Полифенолоксидазная и пероксидазная активность дерново-подзолистых почв в условиях воздействия выбросов предприятия по производству строительных материалов

  • Елена Андреевна Самусик Международный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет, ул. Долгобродская, 23/1, 220070, г. Минск, Беларусь
  • Татьяна Павловна Марчик Гродненский государственный университет имени Янки Купалы, ул. Ожешко, 22, 230023, г. Гродно, Беларусь
  • Сергей Ефимович Головатый Международный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет, ул. Долгобродская, 23/1, 220070, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Определена экологическая значимость диагностики биологического состояния почв, являющаяся одним из информативных критериев оценки уровня антропогенной нагрузки. Дана количественная оценка полифенолоксидазной и пероксидазной активности в дерново-подзолистых почвах в зоне влияния выбросов предприятия по производству строительных материалов (на примере ОАО «Красносельскстройматериалы»). Представлены результаты анализа реакции почв лесных и сельскохозяйственных земель, установлены значения активности почвенных оксидоредуктаз. В 42 % исследованных образцов почв выявлено смещение значений рН в слабощелочную (рН>7,0) и щелочную области (рН>7,5), что связано с распространением цементной пыли и накоплением в поверхностных горизонтах карбонатов кальция. Выявлена депрессия активности окислительных ферментов по мере приближения к источнику загрязнения. Для изученных дерново-подзолистых почв рассчитан условный коэффициент гумусонакопления, который по мере приближения к источнику загрязнения по северо-восточному направлению снижается, что указывает на создание более неблагоприятных условий для гумусонакопления. Отмечено статистически достоверное влияние реакции почвенной среды на изученные ферменты отрицательной взаимосвязью, что обосновывает необходимость дальнейшего изучения вопроса о влиянии факторов различной природы на биологическую активность почвы в условиях промышленного (цементного) загрязнения. Данные показатели биологической активности могут использоваться как дополнительные биохимические характеристики потенциальной способности накопления гумуса и служить прогнозным индикатором изменения параметров среды.

Биографии авторов

Елена Андреевна Самусик, Международный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет, ул. Долгобродская, 23/1, 220070, г. Минск, Беларусь

Аспирант кафедры экологического мониторинга и менеджмента.

Татьяна Павловна Марчик, Гродненский государственный университет имени Янки Купалы, ул. Ожешко, 22, 230023, г. Гродно, Беларусь

Кандидат биологических наук; доцент кафедры экологии.

Сергей Ефимович Головатый, Международный государственный экологический институт имени А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет, ул. Долгобродская, 23/1, 220070, г. Минск, Беларусь

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор; заведующий кафедрой экологического мониторинга и менеджмента.

Литература

  1. Mamitko AV, Nikitina ZI. [Dynamics of microbial populations in different soils]. In: Biodinamika i plodorodie pochv [Biodynamics and soil fertility]. Tallinn: [publisher unknown]; 1979. p. 64–68. Russian.
  2. Tuev NA. Mikrobiologicheskie processy gumusoobrazovanija [Microbiological processes of humus formation]. Moscow: Agropromizdat; 1989. Russian.
  3. Kuprevich VF, Shcherbakova TA. Pochvennaja enzimologija [Soil Enzymology]. Minsk:Nauka i tekhnika; 1966. Russian.
  4. Tabatabai MA. Soils enzymes. Science Society of America. 1994;5:775–833.
  5. Sariaslani, FS. Microbial enzymes for oxidation of organic molecules. Critical Reviews Biotechnology. 1989;9:171–257.
  6. Shcherbakova TA. Fermentativnaja aktivnost’ pochv i transformatsija organicheskogo veshchestva [Enzymatic activity of soils and transformation of organic matter]. Minsk: Nauka i tekhnika; 1983. Russian.
  7. Boyd SA, Mortland MM. Enzyme interactions with clays and clay-organic matter complexes. In: Soil Biochemistry. New York: Marcel Dekker; 1990. p. 1–28.
  8. Shashurin MM. [Enzymatic activity of soils and soils under chronic exposure to ecotoxicants of different nature in the conditions of Central and Southern Yakutia]. Nauka i obrazovanie. 2012;1:76–81. Russian.
  9. Lapa VV, Mikhaylovskaya NA, Lomonos MM, Lopukh OV, et al. Influence of fertilizer systems on the enzymatic activity of sod-podzolic light-loamy soil. Pochvovedenie i agrokhimia. 2012;2(49):187–200. Russian.
  10. Naprasnikova EV, Danko LV. [The study of the transformation of the soil cover under the impact of urbanization and technogenic conditions of the Eastern Siberia]. Geografija i prirodnye resursy. 2004;4:36–40. Russian.
  11. [Nature protection. Soils. General requirements for sampling: GOST 17.4.3.01–83. Enter. 01.07.84]. Moscow: Izdatel’stvo standartov; 1984. Russian.
  12. [Soils. Sampling: GOST 28168-89. Enter. 01.04.90]. M: Izdatel’stvo standartov; 1990. Russian.
  13. Environmental impact assessment [Internet]. Volkovysk district Executive Committee [cited 2018 December 20]. Available from: https://volkovysk.grodno-region.by/uploads/files/OVOS-dlja-obsuzhdenij.pdf. Russian.
  14. Caragina LA, Mihailouskaya NA. [Determination of polyphenol oxidase and peroxidase activity in soil]. Vestsi Akademii navuk BSSR. Seryja sel’skahaspadarchykh navuk. [Proceedings of the Academy of Science of the BSSR. Series Agricultural Science] 1986;2:40–41. Belarusian.
  15. Bureeva NN. Mnogomerny statisticheskiy anaiz s ispolzovanitm PPP «Statika» [Multivariate statistical analysis using PPP «Statistica»]. Nizhny Novgorod: [publisher unknown]; 2007. Russian.
  16. Zvyagintsev DG, Babyeva IL, Zenova. GM. Biologija pochv [Soil Biology]. Moscow: MGU; 2005. Russian.
  17. Shcherbakova TA. Fermentativnaja aktivnost’ pochv i transformatsija orngaicheskogo veshchestva [Enzymatic activity of soils and transformation of organic matter]. Minsk: Nauka i tekhnika;1983. Russian.
  18. Speir TW, Ross DJ. Hydrolytic enzyme activities to assess soil degradation and recovery. In: Dick RP, Burns RG, editors. Enzymes in the environment: activity, ecology and applications. New York: Marcel Dekker; 2002. p. 407–431.
  19. Dick RP. Enzymes in the Environment: Activity, Ecology and Applications. Granada: [publishen unknown]; 1999.
  20. Alexandrova LN. Organicheskoe veshchestvo pochvy i protsessy ego tranformatsyi [Soil organic matter and processes of its transformation]. Leningrad: Nauka; 1980. p. 122–133. Russian.
  21. Peterson NB, Perig GT. [Sources of peroxidase formation in soil]. Pochvovedenie. 1984;9:70–77. Russian.
  22. Kirk TK, Ferrel RL. Enzymatic «combustion»: the microbial degradation of lignin. Annual Reviews Microbiology. 1987;4:465–505.
  23. Martin JP, Haider KA. Comparison of the use of phenolase and peroxidase for the synthesis of model humic acid type polymers. Soil Science Society of America. 1980;44(5):983–988.
  24. Tyurin IV. Organicheskoe veshchestvo pochvy i ego rol’ v plodorodii [Organic matter soil and its role in fertility]. Moscow: Nauka; 1965. Russian.
  25. Schnitzer M. Soil organic matter. The next 75 years. Soil Science. 1991;151:41–58.
  26. Gulko AE, Khaziev FN. Phenoloxidase of soils: production, immobilization, activity. Pochvovedenie. 1992;11:55–67. Russian.
  27. Galstyan AS. Fermentativnaja aktivnost’ pochv Armenii [Enzymatic activity of soils of Armenia]. Yerevan: Aistan; 1974. Russian.
  28. Chunderova AI. [The Activity of polyphenol oxidase and peroxidase in sod-podzolic soils]. Pochvovedenie. 1970;7:22–28. Russian.
  29. Marchik TP. Biologicheskaja aktivnost’ v sisteme otsenki sostojanija dernovo-karbonatnykh pochv (na primere pochv Grodnenskoy oblasti) [Biological activity in the system of assessment of sod-carbonate soils (on the example of soils of Grodno region)] [PhD thesis]. Minsk: [publisher unknown]; 2014. Russian.
Опубликован
2020-04-13
Ключевые слова: цементное загрязнение, дерново-подзолистые почвы, реакция почвенной среды, ферментативная активность, полифенолоксидаза, пероксидаза, условный биохимический коэффициент накопления гумуса
Как цитировать
Самусик, Е. А., Марчик, Т. П., & Головатый, С. Е. (2020). Полифенолоксидазная и пероксидазная активность дерново-подзолистых почв в условиях воздействия выбросов предприятия по производству строительных материалов. Журнал Белорусского государственного университета. Экология, 3, 65-79. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/ecology/article/view/2983
Выпуск
№ 3 (2019): Журнал Белорусского государственного университета. Экология
Раздел
Промышленная и аграрная экология

Copyright (c) 2020 Журнал Белорусского государственного университета. Экология

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.