Диссертация (1154503), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Исключение составляют вариантыопыта с применением препарата «Ультрагумат», где, напротив, отмечаетсяинтенсификации гидролиза мочевины, при этом, максимальный положительныйэффект выявлен при внесении его в дозе 0,01 % раствора, что способствует ростуактивности уреазы на 16,5 % по сравнению с контролем. Указанная тенденцияпрослеживается уже с первых суток эксперимента и сохраняются на всем егопротяжении.Наблюдаемый эффект может быть обусловлен тем фактом, что высокийуровень загрязнения почвы тяжелыми металлами значительно ингибируетактивность уреазы, как одного из наиболее чувствительных к их токсическомудействию ферментов, по причине чего большинство гуминовых препаратов неоказывает существенного влияния на процессы активизации разложениямочевины.
Некоторыми исследователями получены аналогичные результаты –снижение уреазнойактивности привнесениигуминовых препаратов вподверженную полиметаллическому загрязнению почву (Семенов А.А., 2009;Титова В.И., 2012; Пукальчик М.А., 2013). Так, М.А. Пукальчик (2013) объясняетданный процесс ингибированием активности уреазы образованием металлогумусовых комплексов, однако взаимодействия подобного характера требуютдальнейшего изучения. При этом, как уже отмечалось, в максимальной степениповышению уреазной активности способствует препарат «Ультрагумат» в дозе 0,01% раствора, и на этом же варианте опыта отмечается минимальное содержаниеподвижных форм тяжелых металлов (глава 3, параграф 3.3).
В связи с чем можнопредположить, что снижение концентрации подвижных соединений тяжелыхметаллов играет определяющую роль в процессах стимулирования активностиуреазы.Для исследования уреазной активности почвы вегетационного опыта № 2 поизучению влияния гуминовых препаратов на состояние серой лесной почвы,содержащей изотоп цезия-137, с целью повышения репрезентативности были взяты114варианты опыта с внесением препаратов «Гумат калия» и «Ультрагумат»,полученных с применением технологии щелочной экстракции и ультразвуковойкавитационной технологии, соответственно.Экспериментальные данные позволили установить стимулирующее влияниепрепаратов «Гумат калия» и «Ультрагумат» на уреазную активность серой леснойУвеличение активности уреазы посравнению сконтролем,%почвы, содержащей изотоп цезия-137, что наглядно отображено на рисунке 26.30,03022,1252012,715101,950Гумат калияНаименование препаратаУльтрагуматДоза препарата0,01 % раствор0,02 % растворРисунок 26 – Увеличение уреазной активности серой лесной почвы, сповышенным содержанием изотопа цезия-137 при внесении в нее гуминовыхпрепаратов, %В наибольшей степени интенсификации процесса гидролиза мочевиныспособствует препарат «Ультрагумат», применение 0,01 % и 0,02 % растворовкоторого приводит к повышению уреазной активности цезий-содержащей серойлесной почвы, на 30,0 % и 22,1 % соответственно.Таким образом, можно заключить, что из числа анализируемых препаратовстимулирующее действие на уреазную активность, загрязненной тяжелымиметаллами серой лесной почвы, оказывает лишь препарат «Ультрагумат».115Применение препаратов «Гумат калия» и «Ультрагумат» на серой лесной почве,содержащейизотопцезия-137интенсифицируетпроцессбиодеструкциимочевины, максимальный эффект при этом оказывает препарат «Ультрагумат».Положительное влияние на уреазную активность техногенно-измененной серойлесной почвы, и в первом и во втором опыте, препарата «Ультрагумат»,полученного по технологии ультразвуковой кавитации, мы связываем с высокимсодержаниемвегосоставегуминовыхифульвокислот,существеннопревышающее таковое в других анализируемых препаратах.Помимо активности почвенных ферментов важную информацию обэкологическом состоянии почвы представляет такая характеристика как еефитотоксичность.Тяжелые металлы и радионуклиды в больших концентрациях способныоказывать токсическое действие на все живые организмы, в том числе и растения.Главный путь поступления данных поллютантов в растительный организм – этопоглощение корневой системой, данный процесс включает в себя следующиеэтапы: преодоление клеточной стенки, прохождение плазмалеммы, цитоплазмы итонопласта.Указанныйпроцессможетосуществляетсяпонесколькиммеханизмам: обменной диффузии, липоидной диффузии, прохождение поградиенту концентрации, поступление с потоком растворителя, активнымметаболическим переносом и др.В большинстве случаев почвы подвержены загрязнению сразу несколькимитяжелыми металлами, что, как правило, приводит к усилению их токсичногодействия за счет синергизма и суммации воздействия.В целом же токсичное действие тяжелых металлов приводит к снижениювсхожести семян, замедлению роста растения, появлению хлорозов и некрозов,морфологических нарушений, торможению роста корней, увядании и гибелирастения.Чувствительность растений к загрязнению тяжелыми металлами являетсявидоспецифическойхарактеристикой,чтослужитосновойметодабиотестирования, применение которого для комплексной оценки фитотоксичности116среды сопряжено с использованием наиболее чувствительных видов в качестветест-объектов.Для оценки фитотоксичности нами применялась методика биотестирования,предложенная и апробированная сотрудниками кафедры агрохимии МГУ имениМ.В.
Ломоносова, Е.Х. Ремпе и Л.П. Ворониной, в модификации К.Ш. Казеева, гдев качестве тест-объекта использовались семена редиса сорта «Красный великан».Оценку фитотоксичности осуществляли по изменению длины гипокотилейпроростков семян по сравнению с контролем.Полученные результаты показали, что под влиянием анализируемыхпрепаратов фитотоксичность серой лесной почвы, искусственно загрязненнойтяжелыми металлами в эксперименте изменялась неодинаково (рисунок 27).Отклонение от контроля , %8,27,11050-5-5,6-10-15-13,2-12,8"Гумат калия"Наименование препарата-14,5"Ультрагумат""Питер-Пит"Доза препарата0,01 % раствор0,02 % растворРисунок 27 – Изменение длины гипокотиля проростков семян редиса (%) посравнению с контролем в вегетационном опыте № 1Исходя из приведенных данных можно сказать, что среди исследуемыхпрепаратов снижению токсичности почвы, подверженной полиметаллическомузагрязнению, способствуют препарат «Питер-Пит» в дозе 0,02 % раствора ипрепарат «Ультрагумат» в дозе 0,01 % раствора.
На остальных вариантах опыта117наблюдалось ингибирование процессов роста гипокотилей по сравнению сконтролем.Стимулирующее действие на семена редиса препарата «Питер-Пит» в дозе0,02 % раствора мы связываем с тем фактом, что данный препарат в указанной дозев максимальной степени по сравнению с другими препаратами способствуетобогащениюпочвы,загрязненнойтяжелымиметаллами,питательнымиэлементами ‒ фосфором и калием. Положительное действие «Ультрагумата» в дозе0,01 % раствора, по нашему мнению, обусловлено, максимальным снижением подего воздействием концентрации токсикантов – подвижных соединений тяжелыхметаллов.В вегетационном опыте № 2 по изучению влияния гуминовых препаратов насостояние серой лесной почвы, содержащей изотоп цезия-137, также методомбиотестирования определяли фитотоксичность почвы, полученные при этомрезультаты представлены на рисунке 28.Отклонение от контроля, %23,323,420,62517,52011,315102,150"Гумат калия"Наименование препарат"Питер-Пит""Ультрагумат"Доза препарата0,01 % раствор0,02 % растворРисунок 28 – Изменение длины гипокотиля проростков семян редиса (%) посравнению с контролем в вегетационном опыте № 2Согласнополученнымданным,исследуемыегуминовыепрепаратыспособствуют снижению фитотоксичности серой лесной почвы, содержащей118невысокие концентрации цезия-137.Максимальный положительный эффектоказывает препарат «Гумат калия» в двух экспериментальных дозах, на вариантахопыта с применением, которого интенсивность роста гипокотилей семян редисаповышается более чем на 23 % по сравнению с контролем.Таким образом, в вегетационном опыте № 1, детоксифицирующие свойствапроявили препараты «Питер-Пит» и «Ультрагумат», полученные с применениемкавитационной технологии.
Снижению фитотоксичности серой лесной почвы,содержащей изотоп цезия-137 способствовали все анализируемые препараты.Максимальная стимуляция процессов роста гипокотилей наблюдалась навариантах опыта с внесением препарата «Гумат калия».3.5. Изменение интегральных показателей состояния техногенно-измененныхсерых лесных почв под влиянием гуминовых препаратовДляосуществлениякомплекснойоценкиэкологическогосостояниятехногенно-измененных почв и прогнозирования его дальнейшей динамики, какправило, необходимы сведения о концентрации валовых и подвижных формосновных загрязнителей, биологической активности почвы, ее агрохимических иагрофизических свойствах.Каждый из исследуемых параметров отражает лишь какую-то определеннуюсторону происходящих в почве процессов, для проведения же комплексной оценкинеобходим анализ достаточного обширного объема сведений.
С целью обобщенияи анализа большого массива экспериментальных данных применяются методикирасчета интегральных показателей состояния почвы – ИПЭБСП (интегральныйпоказатель эколого-биологического состояния почвы) и ИПХСП (интегральныйпоказатель химического состояния почвы).Методики расчета указанных интегральных показателей состояния почвыпредложены сотрудниками Южного федерального университета К.Ш.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
