Для повнішого висвітлення питання впливу гумінових добрив на активність мікробіологічної діяльності було здійснено вивчення активності ферментативних процесів, що протікають безпосередньо в ґрунті. Загальновідомо участь мікроорганізмів у перетворенні речовин у ґрунті, що здійснюється ферментативними каталітичними реакціями, що лежать в основі обміну речовин ґрунтової мікрофлори, як і будь-якого живого організму.
Внесення в ґрунт добрив різко змінює характерне для цих умов поєднання поглинених катіонів і, природно, змінює ферментативну діяльність мікроорганізмів, що є проявом взаємодії організму із зовнішнім середовищем.
При дослідженні ферментативної активності грунтів було враховано здатність рослин виділяти через кореневу систему деякі речовини. Тому досліджувані зразки ґрунту ретельно звільнялися від корінців та інших органічних решток.
У спеціально підготовленому ґрунті визначалися ферменти, що каталізують розщеплення речовин, що містять крохмаль, цукри, жири та білкові сполуки.
Дія протеолітичних ферментів враховувала сумарно здатність грунтової мікрофлори здійснювати гідроліз білкових сполук і подальше розщеплення продуктів їх розпаду до утворення амінокислот і аміногруп. Кількість амінного азоту визначалося формальним методом за Зеренсеном.
Активність розпаду вуглеводів у ґрунті визначалася за активністю дії ферментів вуглеводного обміну – амілази та сахарази. Активність амілази визначалася за кількістю мальтози, що утворюється. Активність сахарази за кількістю цукрів, що редукують. Активність ліпази у досліджуваних зразках ґрунту визначалася кількістю жирних кислот, що утворилися при гідролітичній дії ферментів.
Облік активності каталази було запроваджено визначення біологічної активності грунту, як ферменту, що з актом дихання багатьох мікроорганізмів. Дія каталази враховано за методом Ейлера та Йозефсона.
В якості препаратів досліджуваних ферментів використовувався грунт у кількості 5 т з контрольних і удобрених ділянок. Контролем у досвіді служила стерильна грунт. ґрунти наведені в таблиці 7.
Вплив добрив на ферментативну активність ґрунту (Експозиція 72 години при 30°С)
(Посів пшениці)
| Варіанти досвіду | Активність ферментів | Протеолітичних (за кількістю амінного азоту), мг | Ліпази (за кількістю гідролізованого жиру), % | Каталази (за кількістю розкладеної Н2 O2 ), мг | |
|---|---|---|---|---|---|
| Амілази (мг мальтози) | Сахарази (в мг редукуючих цукрів) | ||||
| 12 червня | |||||
| Без добрив | 75,6 | 4,3 | 50,0 | 2,6 | 0,7 |
| Вуглегумінові добрива 0,5 т/га | 95,8 | 7,6 | 100,0 | 2,3 | 0,5 |
| Вуглегумінові добрива 1 т/га | 115,9 | 10,3 | 160,0 | 2,1 | 0,5 |
| 25-відсоткова аміачна вода 240 л/га | 136,2 | 12,8 | 150,0 | 1,6 | 0,4 |
| 11 серпня | |||||
| Без добрив | 14,3 | 1,7 | 12,5 | 1,6 | 1,1 |
| Вуглегумінові добрива 0,5 т/га | 22,0 | 1,8 | 35,0 | 1,8 | 1,4 |
| Вуглегумінові добрива 1 т/га | 29,6 | 1,6 | 48,0 | 2,0 | 2,6 |
| 25-відсоткова аміачна вода 240 л/га | 34,6 | 2,2 | 74,0 | 3,1 | 2,4 |
При порівнянні впливу досліджуваних добрив на ферментативну активність світло-сірого лісового ґрунту видно, що умови дії ферментів по різнодобривому тлі складаються по-різному.
За результатами досліджень активності окремих ферментів ґрунту є можливим встановити, що ферментативна активність ґрунту схильна до таких же різких періодичних коливань, як зростання та розвиток окремих фізіологічних груп мікроорганізмів.
Найбільша активність ферментів вуглеводного обміну мікроорганізмів відзначається у зразках ґрунту, удобреного аміачною водою.
З випробуваних доз гумінових добрив переваги щодо посилення активності дії амілази та сахарази визначаються за більшою дозою. Така закономірність у прояві гідролітичного впливу цих ферментів при значному спаді їх періодичної активності за всіма варіантами досвіду відзначається і другий термін досліджень.
Аналогічна картина вимальовується щодо впливу досліджуваних добрив на здатність грунту розщеплювати білкові сполуки. Найбільшу протеолітичну активність, як показують кінцеві результати дії протеолітичних ферментів, має грунт, удобрений аміачною водою.
У ґрунті, удобреній більшою дозою гуматами, активність протеолітичних ферментів у ранні терміни досліджень була також досить високою.
Порівняння ступеня інтенсивності ферментативних процесів гідролізу речовин, що містять вуглеводи та білкові сполуки, призводить до висновку, що досліджувані добрива значно посилюють ферментативну активність сірих лісових ґрунтів.
Каталітична дія ферментів, що гідролізують жири, так само, як і дія каталази в перший термін дослідження, була мало активною за всіма видами досліджуваних добрив. Пізніше активність ліпази та каталази за добрим фоном зростає. Як видно, зміна ґрунтових умов під впливом досліджуваних добрив дуже впливає на біологічну активність ґрунту, що є достовірним показником інтенсивності мікробіологічного фактора перетворень у ґрунті ряду сполук та утворенням, зрештою, речовин кореневого харчування рослин.