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

Авторы

  • 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

Ключевые слова:

цементное загрязнение, дерново-подзолистые почвы, реакция почвенной среды, ферментативная активность, полифенолоксидаза, пероксидаза, условный биохимический коэффициент накопления гумуса

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.

Библиографические ссылки

  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

Выпуск

№ 3 (2019): Журнал Белорусского государственного университета. Экология

Раздел

Промышленная и аграрная экология

Как цитировать

[1]
Самусик, Е.А. и др. 2020. Полифенолоксидазная и пероксидазная активность дерново-подзолистых почв в условиях воздействия выбросов предприятия по производству строительных материалов. Журнал Белорусского государственного университета. Экология. 3 (апр. 2020), 65–79.