Определение целлюлозолитической активности почвы
Примечание: * — за валовое содержание было условно принято содержание свинца на контроле суммированное с внесенной дозой.
Рис. 7.1. Динамика подвижности свинца в аллювиальной дерновой
почве через 30 и 120 дней после внесения
7.1. Влияние возрастающих доз свинца на численность
аммонификаторов, нитрификаторов, денитрификаторов
и целлюлозолитическую активность почвы
ТМ существенно влияют на численность, видовой состав и жизнедеятельность почвенной микробиоты ( Babich , Stotzky , 1985; Duxbury , 1985; Благодатская и др, 2003). Они ингибируют процессы минерализации и синтеза различных веществ в почвах (Наплекова, 1982; Евдокимова и др., 1984), подавляют дыхание почвенных микроорганизмов, вызывают микробостатический эффект (Скворцова и др., 1980), выступают как мутагенный фактор ( Flessel , 1978). Большинство ТМ в повышенных концентрациях ингибируют активность ферментов в почвах: амилазы, дегидрогеназы, уреазы, инвертазы, каталазы (Григорян, 1980; Паникова, Перцовская, 1982), а также могут в значительной степени подавлять биохимическую активность почвенных микроорганизмов и вызывать изменения их общей численности.
Различными исследованиями показано снижение количества прокариотных микроорганизмов в разных типах почв под влиянием загрязнения их ТМ: подзолистой, торфянистой (Евдокимова и др., 1984), дерново-подзолистой, черноземе выщелоченном (Булавко, Наплекова, 1984), сероземе обыкновенном, черноземе типичном и других (Бабьева и др., 1980; Скворцова и др., 1980). Кроме того, в почвах отмечается снижение численности олигонитрофильных и аммонифицирующих бактерий, коринеподобных и некоторых споровых бактерий и актиномицетов ( Bewley , Stotzky , 1983; Ammon , Koeppe , 1984). Более высокую резистентность к металлам проявляют целлюлозолитические бактерии (Булавко, Наплекова, 1984). Количество же микроскопических грибов в загрязненных ТМ почвах, напротив, обнаруживает тенденцию к увеличению (Евдокимова и др. 1984; Марфенина, 1985).
В условиях Забайкалья микробиологическая активность почв невысока, что обусловлено неблагоприятными криоаридными экстраконтинентальными климатическими условиями и обедненностью почв органическим веществом (Чимитдоржиева, 1990; Нимаева, 1992). Поэтому избыточное накопление в низкобуферных почвах ТМ может привести к угнетению жизнедеятельности, снижению численности многих групп микроорганизмов и даже полной гибели некоторых из них.
В наших опытах определялось влияние токсичности возрастающих доз свинца на такие агрономически важные физиологические группы почвенных и ризосферных микроорганизмов, как аммонификаторы, нитрификаторы и денитрификаторы. Эти микробные группы принимают участие в балансе азота в почвах, который в Забайкалье является одним из главных агрохимических факторов, лимитирующих урожайность сельскохозяйственных культур. Учитывая то, что на поверхности корней и в прикорневой зоне (слой почвы толщиной 5-10 мм) отмечается концентрация микроорганизмов, нами было также проведено изучение физиологических групп микроорганизмов непосредственно в ризосфере. Кроме того, была изучена целлюлозолитическая активность опытной почвы, являющаяся одним из основных показателей активности почвенного микробоценоза.
Аммонификация – это распад органических веществ почвы, содержащих азот, до аммиака, который осуществляется обширными группами аэробных и анаэробных микроорганизмов: бактерий, актиномицетов и плесневых грибов. Выделяющийся в результате этого процесса аммиак образует соединения с органическими и минеральными кислотами, а затем в форме NH 4 + поглощается почвенными коллоидами.
Полученные данные показывают, что численность почвенных аммонификаторов изменялась в зависимости от времени отбора проб и доз вносимого свинца (табл. 7.2, рис. 7.2).
Влияние возрастающих доз свинца на численность
почвенных и ризосферных аммонификаторов
Вариант (доза свинца, мг/кг почвы)
Численность аммонификаторов тыс. кл./г почвы
Источник
Целлюлозолитическая активность почв: методы измерения, факторы и эколого-географическая изменчивость
Аннотация
Представлен краткий обзор методов проведения эксперимента по определению целлюлозолитической активности почв и способов подсчета результатов, а также факторов и динамики процесса в профиле, в том числе по сезонам. Даны сведения о географической изменчивости показателя. Изложенные материалы могут быть полезны в исследованиях при учете различных методических аспектов для получения сопоставимых результатов и их адекватной интерпретации.
Enter the password to open this PDF file:
Литература
Агафонов Е.В., Ефремов В.А., Агафонова Л.Н. Свойства и применение куриного помета и биогумуса в полевом севообороте. Новочеркасск, 2002.
Антипов-Каратаев И.Н., Прасолов Л.И. Почвы Крымского государственного лесного заповедника и прилегающих местностей. Л., 1932.
Булаткин Г.А., Ковалева А.Е. Целлюлозолитическая активность серых лесных почв // Почвоведение. 1984. № 11.
Гаврилова В,И, Косвенные методы диагностики коричневого типа почвообразования в Никитском ботаническом саду // Почвы России: вчера, сегодня, завтра. Киров, 2017.
Глазовская М.А., Парфенова Е.И. Биогеохимические факторы образования терра росса Южного Крыма // Почвоведение. 1974. № 11.
Гуров И.А. Желтоземы древних морских террас в районе Сочи: Дис. канд. с.-х. наук. М., 2011.
Джанаев З.Г. Агрохимия и биология почв юга России. М., 2008.
Добровольский В. В. Красноцветные образования Крыма и их палеогеографическое значение // Вести. Моек, ун-та. Сер. 5. География. 1968. № 1.
Дорохова М.Ф., Исаченкова Л.Б. Биологическая активность дерново-подзолистых почв под разными типами леса // Вести. Моек, ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1999. № 1.
Дорохова М.Ф., Исаченкова Л.Б. Биологическая активность почв территории научно-учебной станции МГУ «Сатино» // Вести. Моек, ун-та. Сер. 5. География. 2008. № 6.
Захарченко А. Ф. Разложение целлюлозы в зональных почвах Таджикистана // Почвоведение. 1961. № 2.
Казимирова Р.Н. Почвы и парковые фитоценозы Южного берега Крыма. Киев, 2005.
Кор супов а Ц.Д.-Ц. Биологическая диагностика каштановых почв сухостепной зоны Бурятии при их окультуривании: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Улан-Удэ, 2000.
Лазарев А. П., Абрашин Ю.И., Гордеюк Л.Л. Целлюлозолитическая активность обрабатываемого чернозема обыкновенного лесостепной зоны Ишимской равнины // Почвоведение. 1997. № 10.
Методы почвенной микробиологии и биохимии. М., 1991.
Мишустин Е.Н. Эколого-географическая изменчивость почвенных бактерий. М.; Л., 1947.
Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия. М., 1972.
Наплекова Н.Н. Влияние азота и фосфора на интенсивность разложения целлюлозы и биологическую активность почв Западной Сибири // Вопросы численности, биомассы и продуктивности почвенных микроорганизмов. Л., 1972.
Пряженникова О.Е. Целлюлозолитическая активность почв в условиях городской среды // Вест. Кемеров. ун-та. 2011. № 3.
Струкова Д.В, Милюкова Л. С. Некоторые показатели биологической активности бурых лесных кислых почв чайной плантации субтропиков России // Агрохим. вести. 2010. № 6.
Тохтиева Л.Х., Фарниев А.Т. Интенсивность разложения целлюлозы в выщелоченном черноземе и влияние на нее удобрений // Тез. докл. республ. науч.практ. конф. Орджоникидзе, 1983.
Хасанова Р.Ф. Экологическое состояние засоленных почв Башкирского Зауралья // Вести. Оренбург, ун-та. 2015. № 6.
Яковлев А. С. Биологическая диагностика целинных и антропогенно измененных почв: Дис. докт. биол. наук. М., 1997.
Chew I., Obbard J.P., Stanforth R.R. Microbial cellulose decomposition in soils from a rifle range contaminated with heavy metals // Environ. Pollut. 2011. Vol.lll.
French D.D. Some effects of changing soil chemistry on decomposition of plant litters and cellulose on a Scottish moor // Oecologia. 1988. Vol. 75.
Heal О Ж, Howson GFrench D.D., Jeffers J.N.R. Decomposition of cotton strips in tundra // Soil organisms and decomposition in tundra. Stockholm, 1974.
Kurka A., Starr M. Relationship between decomposition of cellulose in the soil and tree stand characteristics in natural boreal forests // Plant and Soil. 1997. Vol. 197.
Принята к публикации: 20.05.2018
Дата публикации в журнале: 30.03.2019
Ключевые слова: целлюлозолитическая активность; закономерности; сезонная динамика; урбокоричневые почвы; terra rossa
Доступно в on-line версии с: 30.03.2019
Гаврилова В.И., Герасимова М.И. Целлюлозолитическая активность почв: методы измерения, факторы и эколого-географическая изменчивость. // Вестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2019. № 1. c.23-27
Источник
Проект «Определение показателей экологического состояния почвы на молодой липовой аллее д. Софьино».
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
1. Актуальность проблемы…………………………………………………… 3-4
2. Цель, задачи и гипотеза исследования……………………………………… 4
3. Материал и методика исследования…………………………………. .4
4. Практическая значимость исследования…………………………………….5
А. Роль почвы для жизнедеятельности зеленых насаждений ………………..5-7
Б. Оценка уровня загрязнения почв п о интегральным биологическим показателям……………………………..……………………………………….7-8 В. Ферментативная активность почвы ………………………………………..8-9
Г. Целлюлозная активность почвы …………………………………………. 9-11
Д. Оценка фитотоксичности почв методом проращивания семян……….11-12
Е. Основные показатели экологического состояния почв …………. ……….12-13
2. Изучение показателей экологического состояния почвы на молодой липовой аллее.
А. Определение целлюлозной активности почвы. ……………………………13-15
Б. Оценка фитотоксичности почв методом проращивания семян…. ……15-17
В. Изучение физических показателей почвы……………………. …………17-19
1. Выводы по результатам проведенного исследования ……………………. 19-20
2. Рекомендации для улучшения экологического состояния почвы на молодой липовой аллее……………………………………………………… . ………… …..20
«Мы после уроков липы сажали.
И в жизни оставили след.
Хотим, чтоб о нас и потом вспоминали,
Пусть даже спустя сотню лет».
МБОУ Софьинская сош, 2014 г.
I . Введение. 1 . Актуальность проблемы.
С первого упоминания о Софьино как о населенном пункте, то есть с 1926 года, и по настоящее время главным символом нашей деревни является липовая аллея. Вековые деревья встречают всех, кто въезжает или входит в Софьино (Приложение № 1). Но сейчас большая часть этих вековых деревьев находится в плачевном состоянии, дни их сочтены. По результатам исследований фитоценоза [1, с. 35-37] д. Софьино с 2005 по 2010 гг. экологическое состояние деревьев ухудшается по следующим показателям: запыленности листьев, по проценту пигментированных и отмерших участков листьев [2]. Поэтому 12 сентября 2015 г. учащимися и преподавателями Софьинской школы при поддержке администрации г.п. Селятино была закончена посадка молодой липовой аллеи в деревни Софьино (Приложение № 2). На аллее было посажено 75 саженцев липы мелколистной (Тilia cordata Mill). Принялись все посаженные саженцы, но прошлой весной две молоденькие липы погибли и есть липы, которые заметно стали отставать в росте от других молодых лип. Поэтому в прошлом году мы изучили экологическое состояние молодых лип : — о пределили количество лип, размеры и средний показатель роста лип за один год; — о пределили степень деградации молодых лип по их состоянию; — о пределили степень угнетения лип [3]. Основываясь на проведенных исследованиях, мы сделали вывод, что не у всех подрастающих лип хорошее экологическое состояние, что может объяснить гибель двух молодых лип и отставание их в росте .
В связи с проделанной работой в прошлом году, мы решили узнать состояние почвы на молодой липовой аллее и выяснить, как состояние почвы влияет на рост и жизнедеятельность саженцев лип.
2) Цель работы: изучить основные показатели экологического состояние почвы на молодой липовой аллее .
1) изучить литературу о роле почвы для жизнедеятельности зеленых насаждений ;
2) изучить литературу о методах исследования экологического состояния почв;
3) определить целлюлозную активность почвы ;
4) оценка фитотоксичность почвы методом проращивания семян ;
5) изучить физические свойства почвы; 5) определить экологическое состояние почвы на молодой липовой аллее ; 6) ознакомить учащихся, педагогов, родителей и администрацию г.п. Селятино с результатами изучения экологического состояние почвы на молодой липовой аллее .
Возможно, не все показатели экологического состояния почв соответствуют для нормальной жизнедеятельности саженцев лип.
3) Материал и методика
В качестве объекта изучения были взяты пробы почв на тех же четырех участках молодой липовой аллее, на которых в прошлом году изучали экологическое состояние саженцев лип.
При работе над проектом были использованы следующие методики:
— изучение специальной литературы по данной проблеме.
— отбор проб почвы на участках № 1 — № 4; — обработка и анализ результатов исследования состояния почв п о интегральным биологическим показателям.
— определение целлюлозной активности почвы.
— определение физических свойств почвы.
4) Практическая значимость:
По результатам исследования экологического состояния молодых лип в прошлом году мы выяснили, что не на всех участках аллеи их состояние соответствует 1 категории – « деревья хорошего состояния». Ч тобы вырастить молодые липы нам нужно не только ухаживать за подрастающими деревьями липовой аллеи, но и обеспечить их всеми необходимыми условиями для нормального роста и жизнедеятельности.
Поэтому, необходимо изучить состояние почвы на этих же участках молодой аллеи, чтобы можно было запланировать ряд мероприятий, которые помогут обеспечить нормальную жизнедеятельность подрастающих лип.
Чтобы иметь научную поддержку мы приняли в этом году предложение от Федерального детского эколого-биологического центра г. Москвы принять участие в «Общественном экологическом мониторинге состояния окружающей среды силами учащихся и педагогов образовательных организаций России» и будем исследовать состояния почвы с использованием методического пособия от этого центра.
II . Основная часть. 1. Обзор литературы . А. Роль почвы для жизнедеятельности зеленых насаждений .
Почва – это особое природное образование, возникшее в результате изменения поверхностных слоёв литосферы под воздействием воды, воздуха, климатических факторов и живых организмов. Почвенный покров представляет собой общепланетарное образование, одну из систем биосферы – так называемую педосферу, выполняющую ряд важнейших глобальных экологических функций, без которых невозможно устойчивое развитие современной биосферы. В масштабах планеты почвенный покров представляет собой тончайшую, едва различимую плёночку. Но именно она выполняет 16 элементарных и 17 глобальных (биосферных) экологических функций [4, с. 24].
Почва – это поверхностный слой земли, образованный в результате разрушения горных пород и жизнедеятельности живых организмов (бактерий, грибов, червей и др.). Почва обладает способностью удовлетворять потребности растений суши в элементах минерального питания, воде и другими свойствами, которые называются одним словом – плодородие. Плодородие почвы зависит от содержания в ней гумуса и состава почвенных растворов [5, с. 65]. Гумус – это перегной, образовавшийся за счет разложения микроорганизмами растительных и животных остатков. Почвенный раствор – это влага, содержащаяся в почве. В ней растворены питательные элементы, поэтому, чем богаче почвенный раствор, тем плодороднее почва.
Рассмотрим роль почвы в удовлетворении потребностей растений суши:
— почва предоставляет жизненное пространство для подземной части растений;
— почва обладает достаточной рыхлостью для проникновения корней растений в глубину и необходимой механической прочностью для их закрепления. Это позволяет почве выполнять функцию опоры для растений, а наземным растениям – размещать листовую поверхность в слое атмосферы и максимально использовать солнечную радиацию в процессе фотосинтеза;
— важнейшая функция почвы – накопление и сохранение семян, спор и других зачатков живых организмов. Например, семена некоторых растений, находясь в почве, на определенной глубине, не теряют всхожести в течение многих лет. Это «неприкосновенный запас» позволяет растительным сообществам быстро восстанавливаться после опустошительных пожаров и других стихийных бедствий;
— снабжение растений элементами минерального питания и влагой, поддержание биологического круговорота веществ и продуктивности экосистем – одна из главных функций почвы;
— почва удерживает элементы минерального питания растений от быстрого вымывания атмосферными осадками.
Следовательно, роль почвы для жизнедеятельности зеленых насаждений очень велика, а совокупность этих функций позволяет рассматривать почвенный покров как поле интеграции негативных факторов хозяйственной деятельности и способности к самоочищению [6, с. 76] .
Б. Оценка уровня загрязнения почв п о интегральным биологическим показателям.
Опыт многолетних исследований в области почвенной экологии показал, что для исследования экологического состояния почв, следует в первую очередь оценивать изменения интегральных показателей состояния почв, к которым относится их биогенность, то есть биологическая активность. В качестве интегрального показателя при оценке экологического состояния почвы и ее биодиагностике , часто используют измерение активности почвенных ферментов: каталазной активности, отвечающей за разложение перекиси водорода, и целлюлозолитической активности, то есть скорости разложения целлюлозы, определяющей темпы разложения органики в почвенном покрове в целом. Интегральные показатели биологической активности почв обладают рядом преимуществ по сравнению с физико-химическими:
— высокой чувствительностью и быстрой отзывчивостью на внешнее воздействие [7];
— возможностью выявления ранних стадий негативного воздействия; — исключительной возможностью биоиндикации воздействий, не влияющих на вещественный состав почв – радиоактивного и биоцидного загрязнения [8, с. 39 – 44].
Из многих методов интегральной оценки биологической активности почв: (микробиологических, зоологических, геоботанических, биохимических, оценки дыхания почвы, или эмиссии почвой СО2 и других) для исследования экологического состояния растительно-почвенного покрова наиболее адекватны два методических подхода : определение ферментативной активности почв и экспериментальная оценка фитотоксичности почв по прорастанию семян. Оба эти подхода обладают высокой чувствительностью к ингибирующей активности агрохимических, агротехнических и техногенных факторов, отличаются простотой исполнения и низкой ошибкой эксперимента.
В. Ферментативная активность почвы
Ферментативная активность почвы — это один из показателей биологической активности почвенного покрова, который характеризует способность системы сохранять гомеостаз [9, с. 39 – 44].
Методы определения активности почвенных ферментов позволяют определять не количественное содержание ферментов в почвах, а их активность в адсорбированном состоянии на поверхности почвенных коллоидов и частично в почвенном растворе. Определение основано на учете количества переработанного субстрата или образующегося продукта [10]. Выделяют актуальную и потенциальную биологическую активность почв, определения которых различаются. Потенциальную биологическую активность измеряют в искусственно созданных условиях, оптимальных для протекания конкретного исследуемого биологического процесса. Актуальная биологическая активность может быть измерена только непосредственно в поле и она характеризует реальную активность почвы в полевых условиях. Количественное измерение актуальной биологической активности может стать целью при изучении экологического состояния почв.
Г. Целлюлозная активность почвы .
Целлюлозолитическая активность почвы определяют по интенсивности разложения льняного полотна [11]. Скорость разложения клетчатки в почве зависит от наличия в ней азота, поэтому данный метод позволяет определить энергию почвенных процессов в целом. Целлюлоза это – наиболее распространенный полисахарид растительного мира, высшие растения на 15 – 50% состоят из неё. В состав целлюлозы входит более 50% всего органического углерода биосферы и расщепление ее имеет большое значение для круговорота углерода в природе. Сама целлюлоза очень устойчивой к действию физико-химических факторов, но легко разлагается микроорганизмами с выделением углерода. Образовавшийся углерод в форме различных соединений участвует в создании почвенного плодородия. Целлюлозу разлагают аэробные микроорганизмы: бактерии и грибы, анаэробные мезофильные и термофильные бактерии.
Метод определения относится к аппликационным [12]. Подготавливается стерильная полоса тонкой суровой льняной (не отбеленной) ткани шириной до 5 см. Длина может варьировать в зависимости от целей исследований. Часто используют полоску длиной 50 см, при изучении только верхнего почвенного слоя длиной 25-30 см. Полоска ткани взвешивается. Стерилизовать ткать можно проглаживанием горячим утюгом. Ткань пришивается к полиэтиленовой пленке шириной 10 см и стерилизуется спиртом. В почве делается свежий вертикальный разрез и к его вертикальной стороне плотно прижимается полотно, которое придавливается со стороны полиэтилена почвой и разрез засыпается. Верхняя грань ткани должна быть на 3-5 см погружена в почву. Полотна ставятся в 2-3 повторностях в каждой точке обследуемой территории. Через месяц, а при неблагоприятных условиях для развития микрофлоры — через 2-3 месяца, полотна осторожно извлекают, оберегая от механических повреждений, отмывают от почвы и продуктов полураспада, подсушивают до постоянного веса на воздухе и взвешивают. Для определения динамики процесса повторные куски ткани извлекают через определенные интервалы времени. По убыли в весе судят об интенсивности разрушения клетчатки ткани. Способ дает возможность дифференциально определить убыль 25 см кусочка ткани или ткани в каждом почвенном горизонте, разрезая полосу в соответствии с почвенными слоями [10]. Целлюлозная активность разных типов почв при их естественном состоянии не одинакова и может быть классифицирована по шкале интенсивности разрушения клетчатки (%) за вегетационный период (Приложение № 3) .
Процесс разложения органического вещества является важным неотъемлемым звеном мирового биогеохимического круговорота элементов, во многом определяет плодородие почв. Скорость разложения целлюлозы влияет на скорость разложения органики в целом. Данный показатель можно рассматривать как количественную меру почвенного плодородия, а чистую целлюлозу можно рассматривать как модельный субстрат для разложения, на фоне которого можно изучить свойства почвы. Целлюлозолитическая активность является важным показателем интенсивности деструкционных процессов в почве. Процесс разложения органического вещества является важным неотъемлемым звеном мирового биогеохимического круговорота элементов, во многом определяет плодородие почв. Скорость разложения целлюлозы влияет на скорость разложения органики в целом [13]. Данный показатель можно рассматривать как количественную меру почвенного плодородия, а чистую целлюлозу можно рассматривать как модельный субстрат для разложения, на фоне которого можно определить действие факторов внешней среды и изучить свойства почвы. Целлюлозолитическая активность является важным показателем интенсивности деструкционных процессов в почве. Именно микроорганизмы почв, которые разрушают целлюлозу, поставляют органические вещества для разнообразных групп микроорганизмов, например, азотфиксирующих, связанных общей пищевой цепью. Поскольку активность целлюлозоразрушающих микроорганизмов зависит также от наличия в почве доступного фосфора и других элементов, то степень распада клетчатки, можно считать, как происходят в данной почве микробиологические процессы в целом.
Д. Оценка фитотоксичности почв методом проращивания семян.
Свойство почвы подавлять рост и развитие высших растений называется фитотоксичностью почвы. Определять этот показатель необходимо при исследовании состава почв или при оценке возможности использования в качестве удобрений различные отходы, например компоста. Легко выполним экспериментальный метод определения фитотоксичности методом проростков [14,15] в виду его доступности для исследования и одновременно можно использовать множество почвенных проб. Метод позволяет выявить ингибирующее действие загрязненных почв на прорастание семян в соответствии с рекомендациями ГОСТа 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур» [14].
В качестве тест-культур используют быстро прорастающие растения, фиксирующие и не фиксирующие азот, выращиваемые в хозяйствах конкретного региона. Так, для почв средней полосы России берут горох и овес, для почв лесостепной и степной зон — люцерну, фасоль, пшеницу (Приложение № 4) . В ходе эксперимента фиксируют всхожесть, энергию прорастания, длину наземной и корневой систем, массу сухого вещества наземной и подземной части (при необходимости можно ограничиться двумя показателями).
В ходе эксперимента [15] все опыты ставят не менее чем в трехкратной повторности. Подготовленную для опыта почву (100 г) помещают в стаканы и увлажняют до 70% от полной влагоемкости. Стаканы с образцом почвенной пробы взвешивают и зарегистрированный вес поддерживают в течение всего опыта, а воду добавляют по мере ее испарения. В каждый сосуд высевают по 13 семян тест-культуры. На четвертые сутки от начала опыта стакан помещают в люминостат или на освещенный стеллаж. Освещение необходимо до 14 часов сутки (с 6 до 20 часов). Выращивание в этих условиях длится в течение 10 дней. В ходе опыта наблюдают за следующими показателями:
— время появления всходов и их число на каждые сутки; — общую всхожесть (в конце опыта); — измеряют длину наземной части растений (2-3 раза в ходе опыта); — по окончании опыта измеряют длину корней, а растения высушивают на воздухе, взвешивают биомассу наземной и подземной частей растений. Полученные результаты заносят в таблицу (при эксперименте можно ограничиться меньшим количеством показателей). Энергию прорастания семян (В) определяют по формуле: В = (в-а) × 100 (%), где а — число проросших семян; в — общее число семян, взятых для опыта. При использовании показателя массы растений расчет ведут по формуле: ФЭПР = Мк — Мх × 100 (%), где ФЭПР — фитотоксичный эффект (по проросткам); Мк — масса растений в контроле (или одного контрольного растения); Мх — масса растений (или растения) на фитотоксичной среде.
Снижение числа проросших семян и длины проростков по сравнению с контролем в 1,1 раза допускается для не деградированной почвы . Если число проростков снизилось более чем в 2 раза, то почва считается очень сильно деградированной .
Экологическое состояние почв — это совокупность почвенных свойств, которые определяют степень их соответствия природно-климатическим условиям почвообразования и пригодности для устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем [16] .
Для оценки экологического состояния почв используются следующие показатели: физические, физико-химические, химические, агрохимические и биологические свойств, а также деятельность человека [17]. Критерии для экологической оценки состояния почв определяются местоположением, генезисом, разнообразием их использования и учетом площадей с различной степенью деградации почв. Чтобы иметь полное представление о масштабе и степени загрязнения обследуемой территории необходимо выявление видов деятельности, вызывающих это загрязнение. Например, разрушение структуры почвы и развитие процессов уплотнения характеризуется степенью увеличения плотности почвы — важного показателя ее деградации.
Комплексным показателем загрязнения почв является фитотоксичность — свойство загрязненной почвы, подавлять прорастание семян, рост и развитие высших растений.
В качестве показателей биологической деградации почвы является определение жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, о котором можно судить по снижению уровня активной микробной биомассы. При оценке экологического состояния почв по основным показателям степени экологического неблагополучия являются критерии физической деградации, химического и биологического загрязнений исследуемых почв.
Оценка экологического состояния почвы проводится по указанным выше критериям и параметрам с учетом площади проявления рассматриваемого критерия, значимость которого определяется региональными особенностями.
2. Изучение показателей экологического состояния почвы на молодой липовой аллее .
А. Определение целлюлозной активности почвы .
В прошлом году мы разделили молодую липовую аллею на четыре участка : № 1 – около музыкальной школы; № 2 – напротив коттеджей; № 3 – напротив школы и бассейна; № 4 – напротив жилых домов, за бассейном (Приложение № 5) . Сначала подготовили стерильные полосы льняной ткани шириной до 5 см и длиной 50 см. Полоски ткани взвесили и стерилизовали проглаживанием горячим утюгом. Ткань закрепили к полиэтиленовой пленке шириной 10 см и стерилизовали спиртом. На каждом участке сделали по четыре вертикальных разреза. В каждом разрезе к его вертикальной стороне плотно прижали полотно со стороны полиэтилена и разрез засыпали. Через месяц (и через полтора месяца) полотна осторожно извлекли, отмыли от почвы и продуктов полураспада, подсушили до постоянного веса на воздухе и взвесили. (Приложение № 6) . Полученные данные занесла в таблицу № 1.
Источник